混合云計算模式下高校信息化建設新思路初探

趙學敏，任 翔，田生湖

（云南大學 網絡與信息中心，云南 昆明 650091）

混合云計算模式下高校信息化建設新思路初探

趙學敏，任 翔，田生湖

（云南大學 網絡與信息中心，云南 昆明 650091）

針對高校信息化建設中存在設備耗資巨大、資源重復建設和信息難以共享等問題，提出用混合云計算模式來解決這些問題的新思路。探討在混合云模式下高校信息化的基礎設施建設、資源建設和應用系統建設的可能性。

高校信息化建設；云計算；混合云

一、問題的提出

高校信息化是以信息通訊技術作為工具和手段，以數字化校園為技術構建基礎，將信息技術充分應用于高校管理、教學、科研和圖書資源等方面，進而促進高校的管理、教學及科研的水平和效率，最終達到培養出能夠適應信息社會要求的人才和更好地為社會服務的建設者。[1]高校信息化是一個過程，這個過程的目標就是建成一個信息化校園，即通過環境的網絡化、資源的數字化、應用的智能化和表現的多媒體化，充分利用信息技術為教學、科研、管理和校園生活提供全過程的支持與服務，全面提高辦學效率與質量，實現高校教育現代化。[2]高校信息化建設已經成為高等學校建設的重要組成部分，是一項基礎性、長期性和經常性的工作，其建設水平是高校整體辦學水平、學校形象和地位的重要標志。

通過十余年的教育信息化建設，我國高校信息化水平已經得到長足發展，校園網、高性能計算中心、數字圖書館、多媒體教室、網絡教學平臺、辦公自動化系統、信息管理平臺和教學資源管理平臺等教育信息化的硬、軟件基礎設施已經在許多高校建成、運行，并取得了一定成就。但是，存在的問題也不少，主要表現在以下幾個方面：

第一，存儲和服務器等設備耗資巨大，維護成本過高。隨著師生對信息的需求量的劇增，高校不得不購買越來越多的資源、存儲和服務器來對師生提供信息資源和信息服務，而相應地需要增加更多的專業信息技術人員和更多的維護運行成本。

第二，資源重復建設，利用率不高。由于高校各部門、各學院信息化建設通常各自為政，購入的服務器、存儲、電腦等設備由于管理和維護等原因，在部分時間內閑置或等待維修，造成資源的極大浪費。

第三，存在信息孤島，信息資源共享程度較低。高校信息化資源建設各部門基于自己的不同需求出發，在信息化建設中獨立發展，自成一體，缺乏統一的標準，各系統之間兼容性較差，難以統一進行系統集成。

這種“高耗資、低效益”的問題，嚴重影響著我國高校信息化建設功效，阻礙了我國高校信息化建設的步伐。筆者認為，采用混合云計算模式，對高校信息化的基礎設施建設、資源建設和應用系統建設具有許多優越之處。

二、混合云的優勢

混合云是云計算的一種部署方式，是公有云計算和私有云計算的混合。混合云將公共云和私有云結合起來，讓使用者能夠同時利用兩者的優勢，充分發揮云計算的功能。采用云計算提供安全可靠的數據存儲，終端使用者不用再擔心數據丟失和病毒入侵等麻煩；通過云后端專業技術人員的管理、可靠的存儲技術和嚴格的權限控制策略，用戶可以放心地使用云計算的服務。云計算對用戶端的設備要求低，使用方便，支持手機、平板電腦等無線通信設備；通過云可以在瀏覽器中直接使用云服務器端的應用，實現隨時隨地的接入。云計算可以輕松實現不同設備和不同操作系統之間的數據與應用共享；在云計算的應用模式中，數據保存在云服務器中，所有電子設備只需要連接互聯網，就可以通過瀏覽器同時訪問和使用所需要數據。云計算有著便利的可擴展性，可以兼容不同硬件廠商產品，能夠集群兼容現有低配置機器和外設以獲得高性能，有利于節省信息化投資成本。

采用公共云和私有云聯合的云計算環境，可以讓應用程序運行在公共云上，讓最關鍵的數據和敏感數據的應用程序運行在私有云上，讓其他一些應用程序跨越公共云和私有云服務。公共云具有高可擴展性，但往往性能滯后。私有云一般具有較高的可靠性，但可擴展性卻有限。而混合云則將兩者的優點結合，消除了兩者的缺點。可以根據應用需求的不同和出自節約成本的考慮，在私有云和公共云之間靈活選擇或并用，來構建具有動態擴展性、高可用性的資源中心和計算中心，形成混合云的應用模式。

三、混合云在高校信息化建設中應用初探

1．利用混合云模式更新高校信息化建設觀念

目前，我國高校教育信息化的建設普遍采用的是自主建設、自行購買的模式，即學校自己投資購買基礎設施設備，購買電子資源、教學資源和科研資源，購買和自主開發網絡教學平臺、信息管理系統，購買系統軟件、應用軟件等。在過去十余年的信息化建設過程中，已經投入了大量的資金，取得了顯著的成效，這就為高校搭建私有云提供了良好的基礎。

由于信息技術的飛速發展，高校不同時期購買的服務器、存儲和資源的數量越來越多，需要大量的專業信息技術人員來進行管理和維護，其運行和維護成本越來越大，而且設備的更新換代周期越來越短。如果采用私有云和公共云結合在一起的混合云方式，可以把一些信息化應用配置在公共云里，采用按需付費的方式來減輕高校沉重的信息化建設負擔；有效地利用、整合高校現有的硬件資源，構建統一的數據中心，將現有高校內的高性能計算能力進行整合；提高資源的利用率，降低軟件的采購成本，促進高校間的資源共享，在有限的資金和時間條件下提高高校信息化設備資源的使用效率和建設進程。

2．利用混合云模式開展高校基礎設施建設

高校信息化建設可以利用已有的基礎設施構建私有云，讓最關鍵的數據和敏感數據的應用程序保存和運行在私有云上，對于另外一些訪問量較小、利用率較低的數據和購買的數據保存和運行于公共云上，各高校之間也可以采用共同租賃使用公共云基礎設施的方式來進行信息化建設。如圖1所示，高校可以整合現有服務器、存儲等資源，可以在私有云中分別建立一個數據中心和高性能計算中心，統一建設、統一管理，通過虛擬化、集群等技術面向各部門按需分配所需要的硬件資源；而對于學生上網、測試等所需服務器和存儲資源，可以采用租賃第三方云計算服務商提供或多所高校聯合共建公共云的方式來進行建設；可以把購買的電子資源（如超星電子圖書、中國知識資源總庫CNKI全文數據等）、教學資源、試用數據庫和測試數據等保存和運行于公共云，而把自己制作的資源（本校老師網絡精品課程、本校特色數據庫等）、辦公自動化系統、管理信息系統等采用學校統一構建和管理私有云平臺、學校各部門按需使用的方式來為師生提供信息資源和信息服務。

3．利用混合云模式開展高校資源建設

高校資源建設主要包括圖書館電子資源建設、教學資源建設、科研資源建設、數字博物館和政務信息資源與基礎數據的建設。目前高校資源建設處于“分布式存儲，分布式訪問”的初級階段，師生要檢索不同數據庫的內容需要通過不同的數據庫檢索系統，分別進入各個數據庫自己的檢索界面。在基礎設施建設時已經把不同的資源按物理路徑分別放在混合云中，采用混合云模式的資源建設方式需要將分布式存儲的數據庫和一站式的檢索界面結合起來。師生通過云客戶端界面檢索，將用戶請求提交給云計算服務器，服務器根據請求調配相應的計算能力，分析需求并根據分析結果調配存儲在分布式云存儲服務器的資源，將結果提供給師生，為師生提供相應的信息資源和便捷的服務。

4．利用混合云模式開展高校應用系統建設

高校應用系統建設主要包括信息化基礎應用系統（電子郵件系統、BBS、校園一卡通系統、個人網絡存儲空間和資源搜索工具、虛擬社區、校園網站以及各管理平臺）、教學信息系統、科研信息系統和管理信息系統。基于云計算的高可靠性和通用性，將所有的應用程序統一安裝在服務器端，師生只需通過瀏覽器工具訪問服務器即可實現各種應用系統和軟件的使用和文檔的編輯，用戶的文件數據可以在服務器端備份。混合云計算模式下的高校應用系統應當充分利用和整合現有資源，建立信息共享和師生交流的統一信息平臺，讓師生一次登錄即可實現學習、科研、教學、辦公、交流等應用需求。

5．利用混合云觀念規范高校信息化建設標準

高校信息化建設是一個整體過程，基礎設施建設、資源建設和應用系統建設是一個密不可分的系統，其根本目的是為了使高校師生能夠便利、快捷地利用各種教學資源。在這個過程中私有云和公共云之間應該采取統一的資源共享協議和信息化技術標準，實現云之間無縫集成和資源共享，這樣才能實現統一管理、統一建設和可持續發展。高校信息化建設的關鍵是一切從應用出發，一切為應用服務。只有在此基礎上才能實現高校信息化設施不斷改進和完善。

6．建立健全區域性高校共享云計算環境

云計算擴展性非常強，多個院校可以將現有的資源共同加入到一個和多個“云”中，減少單個院校在資金和時間上的投入，實現真正意義上的資源共享，使不同學科背景的多個院系、專業之間共建共享云計算環境，師生就可以得到更多的資源和服務，同時也能在一定程度上解決目前教學資源分配不均、資源利用率不高和信息孤島等問題。

四、結論與展望

混合云計算模式的出現，為高校信息化建設提供了一種全新的建設思路和方法。作為一種新興的技術模式，云計算至今還沒有統一的標準和實現方式，如何在現有的高校信息化建設中進行基于云的資源整合還存在一些困難和問題：如何統一整合現有的設備和資源；不同廠商的云架構產品均不同，如何將不同的新產品應用于高校信息化建設中；異構的資源如何利用中間件進行整合而實現共享和統一等。但是，云計算的發展趨勢已是日漸明朗，云計算必將在高校信息化建設中得到更多的應用，以促進高校教育信息化工作健康發展。

[1]趙國棟.信息時代的大學:美國高等教育信息化發展及其啟示[J].現代教育技術,2003.13(5):11-17.

[2]上海市教育委員會信息中心.高校信息化建設與管理[M].上海:同濟大學出版社,2006.

[3]“教育信息化建設與應用研究”課題組.我國教育信息化建設與應用專題研究報告[M].北京:高等教育出版社,2010.9.

[4]曹泰峰,李端明.云計算在高校信息化建設中的應用研究[J].現代情報,2010.30(8):167-170.

[5]黃晗.云計算對高校信息化的影響[J].泉州師范學院學報,2011(2):50-54.

[6]張智勇,施游.云計算技術下的高校信息化建設[J].電腦知識與技術,2010.6(35).

[7]李超.云計算在高校信息化建設中的應用[J].電腦與電信,2010(10):73-74.

[8]楊克戎,韓興順.云計算與高校信息化建設中問題的解決方案[J].電腦知識與技術,2009.5(20).

[9]孫柏祥.云計算——高校教育信息化建設和發展的新模式[J].中國電化教育,2010(5):123-125.

（編輯：金冉）

G43

A

1673-8454(2012)01-0007-03