基于校園網的高校數據庫發展與展望

王婷婷，陳桂蘭

（1.華東師范大學，上海 200241；2.中國電信上海分公司，上海 200020）

在我國高校信息化中，各類業務管理系統是支撐教育管理信息化發展的重要組成。幾乎所有的業務系統規劃和實施中，都需要數據庫在后臺支撐。安全、穩定、高效的數據庫是業務系統正常運行的有力支撐，設計合理且可持續發展的高校數據庫的規劃是教育管理信息化順利推廣和發展的關鍵一步。

華東師范大學近年來在高校信息化建設成果頗多，“通過搭建公共數據庫平臺，實現了校園內各種信息系統的互通互連和數據共享”。[1]下面筆者將就高等教育管理信息化建設過程中的數據庫發展現狀進行簡要闡述及分析。

一、基于校園網的高校數據庫發展現狀及分析

1.業務系統獨立數據庫模式

早期的高校業務管理系統通常由業務處室來組織開發和使用。作為業務部門開展業務的輔助工具，業務系統的后臺數據庫通常是僅為業務部門自己使用。各部門采用自己的數據標準，設計符合部門需求的數據結構，建設為自己所用的數據庫，如圖1所示。

各部門的數據庫在自己的系統里運行良好，但是一旦需要與其他部門的數據庫進行交換或同步的時候，常常會發現由于數據庫類型的不同，或數據庫里表的字段格式不同，在數據共享時出現很多問題。數據庫有多種多樣，有SQL SERVER/ACCESSS/FOXPRO等，甚至也有采用Excel存儲數據。這些數據庫多數缺乏專業管理人員，數據充分利用和共享的作用非常有限。

2.業務系統數據部分交換或同步模式

隨著高校信息化的發展，各個業務系統獨立數據庫的模式漸漸被打破，開始有業務部門溝通協調，推動數據的交換共享。如圖2所示，教學系統需要學生和教師的數據，然而最準確的學生和教師數據是在學生處和人事處，原先教務管理部門需要定期找學生處和人事處索取數據來更新教學系統，這常常造成數據不一致，給師生帶來困擾。

由于數據需要及時更新，采用人工更新的方法顯然既費力又不能達到數據及時共享的要求，這就衍生了多種數據交換和同步工具。Oracle公司的ODI工具常常被用于數據同步，在高校整合信息系統，建立統一的數據庫之前曾發揮了很大的作用，它促進了校內各類數據的及時流通和同步。盡管ODI能支持大多數數據庫的數據同步，但數據同步不僅對數據庫表的字段對應有要求，也需要依賴網絡的穩定性及網絡帶寬的保證，一旦同步數據量達到一定規模，常常需要網絡的QoS保障。

3.公共數據庫或核心數據庫模式

近幾年，由于教育信息化的作用越來越顯著，各個高校開始加大對信息化建設的重視和投入。許多著名高校成立了信息化建設指導小組，由校長/副校長擔任組長，組建了專職的信息化建設隊伍，成立了學校的信息化辦公室或網絡信息中心等作為校級信息化建設機構，有力地推動了數字化校園的發展。隨著校園網等基礎設施建設的逐漸成熟，高校已有能力整合校園網內的信息系統，將數據庫整合起來，統一設計、逐一部署、靈活管理，建立起校級的公共數據庫或核心數據庫，如圖3所示。

這個階段的高校數據庫大多數采用Oracle或SQL SERVER數據庫，在數據處理能力和安全、穩定性方面有了很大的提升。高校的公共數據庫包含了學校的核心業務系統，如教師信息、學生信息、教學管理、科研管理等高校最核心的業務數據。這些核心數據放置在同一個數據庫中，利用數據庫多用戶管理和權限靈活控制的特點，各個業務系統數據既相互獨立，又能直接在數據庫里調用其它系統的任何數據，當然這是基于學校管理部門的協調和授權。在信息化建設高度集中的學校，這樣的數據庫模式最經濟，能減少業務部門對服務器的重復采購，也能減少各部門對數據庫管理人員的需求。由學校的信息化管理部門統一建設、統一管理，公共數據庫的模式推動了高校教育管理信息化的快速發展。

4.基礎數據庫數據交換或同步模式

國內高校的管理理念并非完全一致，各個高校有著自己的傳統和文化，因此組織機構形式也是多種多樣。在一些沒有校級信息化管理部門，或者是各個業務部門的信息化建設能力較強的高校里，可以采用基礎數據庫的建設模式，即由學校統一建立基礎數據庫，存儲最基礎和核心的數據，如學生基本信息、教師基本信息、課程標準編碼、科研成果類型標準編碼等，各個業務系統獨立建立數據庫，但在使用基礎數據的時候，統一調用學校的基礎數據庫，如圖4所示。

采用基礎數據庫的模式，由學校統一管理和維護基礎數據，一方面可以保證基礎數據的權威性和一致性，另一方面可以讓業務系統數據庫更加獨立，業務相互之間的影響降到最低，并且可使業務系統的開發商完全獨立，促進軟件開發商的良性競爭，提升業務系統的核心競爭力。當然，基礎數據庫的管理和維護離不開學校領導對信息化的強力支持，只有高度重視基礎數據庫，才能充分發揮基礎數據庫的作用，為高校教育管理信息化起到有效支撐。

二、高校數據庫未來發展展望

2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出彈性計算云（Elastic Compute Cloud，EC2）服務。2006年 8月 9日，Google首席執行官Eric Schmidt在搜索引擎大會（SESSan Jose 2006）首次提出“云計算”（Cloud Computing）的概念。至此，云計算開始在商業領域如火如荼地發展和應用。[2]云計算是繼20世紀80年代大型計算機到客戶端—服務器大轉變之后的計算機界又一巨變。用戶無需自己投入基礎設施，不必具備相應的平臺管理技術，也無需自己開發軟件，只需要提交服務申請，云計算平臺供應商會提供相應的服務交付，提供基于互聯網的資源和服務。通過以自助、動態伸縮、可計量的方式實現對共享計算資源池的按需訪問，云計算在速度、敏捷性和效率方面提供了無與倫比的優勢。

隨著世界范圍教育信息化的逐步推進，云計算也迅速應用于高校教育信息化中。2007年10月，Google與IBM開始在美國大學校園，包括卡內基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學柏克萊分校及馬里蘭大學等，推廣云計算的計劃。這項計劃希望能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本，并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支持。學生則可以通過互聯網開展各項以大規模計算為基礎的研究項目。[3]國內的教育云也緊跟世界潮流：2011年4月，廈門大學軟件學院開設軟件工程專業碩士移動云計算研究方向，秋季正式招生；[4]同年5月，微軟亞太研發集團與上海交通大學正式宣布將聯手搭建國內首個高校 “云計算教學與科研平臺”；[5]6月，天津大學與曙光信息產業股份有限公司（簡稱曙光公司）合作共建“天津大學云計算中心”，為首個高校云計算中心；[6]9月，第一屆移動云計算創新論壇暨2011級移動云計算、交互設計方向軟件工程碩士開學典禮在北京航空航天大學大學隆重舉行。[7]深圳大學城云計算公共服務平臺投入運行。[8]

《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》提出：“充分整合現有資源，采用云計算技術，形成資源配置與服務的集約化發展途徑，構建穩定可靠、低成本的國家教育云服務模式。”[13]展望新一代高校數據庫的發展，云數據庫（CloudDB）將逐步進入高校并成為主流。業界數據庫主流廠商Oracle推出了Oracle PaaS平臺，用于構建以公有云或私有云服務形式提供的應用平臺。Oracle PaaS平臺基于Oracle網格技術，這些技術包括帶有真正應用集群的Oracle數據庫和Oracle應用網格（包括 WebLogic Server、Coherence內存中數據網格和JRockit JVM）。在集群中間件和數據庫技術這一基礎之上，Oracle PaaS平臺還包括諸如 Oracle SOA Suite、Oracle BPM Suite、Oracle Identity Management和 Oracle WebCenter這樣的一些組件。[9]Oracle還推出Exadata云數據庫服務器，這一切都為在教育信息化中實施云數據庫提供了基礎和保障。云數據庫解決了數據集中和共享的問題，并提供了一種創新的數據庫使用方式，業務系統用戶無需了解數據庫的配置情況，只需提交服務申請，云數據庫管理部門會按需分配，靈活伸縮，極大程度地節約了資源，促進了教育管理信息化高速發展。

三、總結

在云計算風起云涌的時代，高校信息化建設必將迎來新一輪快速發展的時期。總結上述幾種數據庫模式，高校應結合實際情況，選擇最合適的模式來開發數據庫，讓信息化建設推動高校與國際接軌，努力建成世界一流大學。

[1]任友群.教育信息化提升高校核心競爭力[J].中國教育信息化,2008（20）.

[2][3]云計 算 [EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/1316082.htm.

[4]廈門大學軟件學院開設移動云計算方向專業碩士[EB/OL].http：//tech.sina.com.cn/it/2011-04-20/19045429800.shtm l.

[5]微軟亞太研發集團與上海交通大學攜手助力云計算人才培養[EB/OL].http：//www.m icrosoft.com/china/ard/newsrelease/press20110504.aspx.

[6]天津大學與曙光公司共建云計算中心[EB/OL].http：//www.edu.cn/focus_1658/20110701/t20110701_643410.shtm l.

[7]首屆移動云計算創新論壇暨“移動云計算”與“交互設計”專業開學典禮[EB/OL].http：//soft.buaa.edu.cn/MC/show.asp?id=383.

[8]國內首個“社區云服務平臺”落戶深圳[EB/OL].http：//www.gd.chinanews.com/2011/2011-11-18/2/157315.shtm l.

[9]O racle云計算[R].O racle白皮書,2010(5).