云計(jì)算在高校中的應(yīng)用研究

崔永利

（煙臺(tái)南山學(xué)院 265713）

1 引言

隨著高校信息化的建設(shè)與發(fā)展，高校的各項(xiàng)服務(wù)對(duì)校園網(wǎng)的依托顯得越來越重要，如行政管理、教育教學(xué)及科研管理等等，教育信息成倍增長，如何高效的、快速的、安全的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，是高校信息化建設(shè)中的重點(diǎn)。目前高校的信息化建設(shè)中存在著以下問題：

1.1 教學(xué)資源共享困難

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教育及遠(yuǎn)程教育得到了很大的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了一定程度及一定范圍的教學(xué)資源共享。但由于各院校使用了不同的軟件平臺(tái)及操作系統(tǒng)，導(dǎo)致了各種教學(xué)資源不能很好的共享，使得教育教學(xué)資源重復(fù)投入，在很大程度上形成了信息孤島現(xiàn)象。

1.2 教學(xué)資源維護(hù)成本高

服務(wù)器和存儲(chǔ)分布在不同的院系，不能進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)及管理，并且各院校的軟件平臺(tái)不同，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)極多，這樣便需要更多的人員進(jìn)行維護(hù)，對(duì)軟件的升級(jí)及維護(hù)成本很高。

1.3 教學(xué)資源更新成本高且速度慢

隨著技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)資源應(yīng)該不斷的更新，有些學(xué)校的教學(xué)資源特別陳舊，但由于需要更多的成本，所以給院校帶來很大的壓力。

1.4 教學(xué)資源運(yùn)用不合理

各個(gè)部門在采購設(shè)備時(shí)，一般按照最大負(fù)載的情況下對(duì)硬件的需要進(jìn)行配置，但在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，最大負(fù)載運(yùn)行的進(jìn)行很短，利用率很低，大多時(shí)候設(shè)備處理空閑狀態(tài)，并且各部門重復(fù)購買設(shè)備。對(duì)一般的服務(wù)器來說，服務(wù)器及存儲(chǔ)的利用率很低，這樣便造成了機(jī)房占地的浪費(fèi)及電力資源的浪費(fèi)。

1.5 教學(xué)資源分布不均衡

各高校的教學(xué)資源分布差別太大，著名大學(xué)擁有更好的軟硬件資源，如高檔的、先進(jìn)的設(shè)備，更快速的網(wǎng)絡(luò)，更先進(jìn)的軟件支撐，更豐富的圖書資料等等。這些是普通院校不可比擬的。目前相當(dāng)多的院校中，面臨著設(shè)備陳舊、老化、信息落后等現(xiàn)象。

目前高校的信息化建設(shè)中存在以上現(xiàn)象，在很大程度上制約著高校的發(fā)展。由于“云”的出現(xiàn)，可以更好的解決高校中的各種弊端。云計(jì)算是在互聯(lián)網(wǎng)的寬帶技術(shù)及虛擬化技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。它是2007年新興起的一個(gè)新的名詞，它主要是通過互聯(lián)網(wǎng)將計(jì)算分布在各個(gè)不同的計(jì)算機(jī)上，而非遠(yuǎn)程服務(wù)器或本地計(jì)算機(jī)上，能夠?yàn)橛脩籼峁└鞣N服務(wù)，并將處理結(jié)果返回到用戶所需要的應(yīng)用上，通過云計(jì)算，能夠更好的對(duì)高校的各項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行高效的管理。

2 云計(jì)算在高校中的應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)

從云誕生以來，就成為IT界最最熱門的話題，云計(jì)算對(duì)高校信息化建設(shè)了帶來了深遠(yuǎn)的影響，主要分為三大層：基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層。

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施

基礎(chǔ)設(shè)施層主要引入云計(jì)算中的虛擬化技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)軟、硬件的有效分離，并且還實(shí)現(xiàn)了資源在服務(wù)器上的遷移，如果一臺(tái)服務(wù)器超載時(shí)，便能夠遷移到另外的服務(wù)器上。通過服務(wù)器負(fù)載均衡技術(shù)及集群技術(shù)，將大量的服務(wù)器關(guān)聯(lián)起來，如同一臺(tái)巨大的虛擬服務(wù)器一樣，能夠改善教育公共信息平臺(tái)的可靠性、安全性、整體性及堅(jiān)固性。將信息平臺(tái)用戶的硬件資源實(shí)現(xiàn)共享，通過對(duì)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分配，這樣大大減少了成本。用戶在虛擬層中只需要運(yùn)行自己的軟件，不需再考慮后臺(tái)硬件的實(shí)現(xiàn)。

2.2 平臺(tái)服務(wù)

平臺(tái)服務(wù)主要是將服務(wù)器平臺(tái)、中間件平臺(tái)及硬件資源等服務(wù)提供給用戶，是一個(gè)整合了的基礎(chǔ)資源，讓用戶在此基礎(chǔ)上可以做進(jìn)一步開發(fā)利用的平臺(tái)。平臺(tái)服務(wù)能夠?qū)Ω鞣N服務(wù)進(jìn)行支撐，并能提供統(tǒng)一開放的服務(wù)接口，在高校云平臺(tái)上可以提供的服務(wù)，如資源服務(wù)、教學(xué)服務(wù)、教務(wù)管理服務(wù)、學(xué)生在線學(xué)習(xí)服務(wù)、圖書管理服務(wù)、學(xué)生管理服務(wù)、教材管理服務(wù)等等。

2.3 應(yīng)用服務(wù)

應(yīng)用服務(wù)層主要提供較為完善的資源服務(wù)及應(yīng)用軟件。用戶無需在自己的電腦上安裝及維護(hù)軟件，只需將按照自己的需求向服務(wù)商提出申請(qǐng)，云計(jì)算的服務(wù)商對(duì)用戶定制的軟件進(jìn)行全權(quán)管理、升級(jí)及維護(hù)。云計(jì)算在高校中應(yīng)用，能夠快速而高效的對(duì)信息進(jìn)行管理。教務(wù)人員能夠方便的對(duì)學(xué)生成績進(jìn)行管理、排課及學(xué)生選課管理；教材管理人員對(duì)教材實(shí)現(xiàn)高效的管理（如入庫、出庫及庫存管理等）；教師、學(xué)生方便的獲取共享資源，并提供了在線學(xué)習(xí)；圖書管理人員能夠快速、高效的對(duì)圖書進(jìn)行管理等等。用戶可以隨時(shí)隨地定制服務(wù)并享用服務(wù)，方便了用戶的使用。

3 云計(jì)算在高校中的作用

在高校中，通過云計(jì)算對(duì)高校的各項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行管理，可以大大降低了軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)信息共享，提高教科研水平，提高工作效率，方便學(xué)生在線學(xué)習(xí)等等，對(duì)高校的發(fā)展起著不容忽視的推動(dòng)作用。

3.1 降低軟硬件重復(fù)建設(shè)的成本。

隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，高校的基礎(chǔ)設(shè)施的投入將直接影響著高校的建設(shè)質(zhì)量，為了滿足教科研的需求，在計(jì)算機(jī)設(shè)備上，高校每年都會(huì)投入大量的資金對(duì)軟硬件進(jìn)行更新。這樣配置稍微低點(diǎn)的設(shè)備不能充分利用，造成了極大的浪費(fèi)。云計(jì)算進(jìn)入高校中，此現(xiàn)狀將會(huì)有巨大的改善。通過云計(jì)算能夠?qū)ΜF(xiàn)有資源進(jìn)行整合，充分利用現(xiàn)有的資源，將所有軟件的安裝及升級(jí)放在“云”端。用戶只需將電腦接入網(wǎng)絡(luò)，就可以享受高性能的服務(wù)，這樣可以將陳舊的設(shè)備充分利用起來。

3.2 實(shí)現(xiàn)信息共享

資源共享是云計(jì)算技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)。目前各高校信息資源存在重復(fù)建設(shè)，各種資源不能很好的實(shí)現(xiàn)共享，沒有集中存放，并且各種資源存在著大量的副本，浪費(fèi)了寶貴的資源，并且沒有一個(gè)高效的管理辦法，使得這些資源更新不及時(shí)、利用率極低、維護(hù)成本高等等這樣的信息孤島現(xiàn)象。云計(jì)算能夠?qū)虒W(xué)資源進(jìn)行有效的整合，利用學(xué)校現(xiàn)有的設(shè)備，通過共同的云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各高校間的信息資源共享。在各高校中，云計(jì)算可實(shí)現(xiàn)機(jī)房管理共享、在線教學(xué)資源共享、圖書館資源共享等等。通過云計(jì)算平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)教師間的交流，分享研究成果等。

3.3 建構(gòu)新的教學(xué)方式。

原有校園網(wǎng)上，很多新的教學(xué)方法及模式應(yīng)運(yùn)而生，如遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等。學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)上的視頻、圖片及文字等各種教學(xué)資源來完成學(xué)習(xí)的目的，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了良好的交互性，促進(jìn)學(xué)生的自學(xué)及協(xié)作學(xué)習(xí)，方便師生的交流，但原有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)客戶端的要求很高。隨著云計(jì)算平臺(tái)的出現(xiàn)，在校園網(wǎng)中接入云平臺(tái)后，學(xué)生可以利用無線移動(dòng)通信技術(shù)及設(shè)備（如筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)）進(jìn)行隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，產(chǎn)生了一種更新的學(xué)習(xí)方式，師生可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生想與教師進(jìn)行交流，可以打開無線設(shè)備在線查看電子教案、視頻，在移動(dòng)學(xué)習(xí)過程中，通過云服務(wù)更顯學(xué)生的主體地位。教師可以隨時(shí)隨地開展教學(xué)工作。

3.4 提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心

在高校中運(yùn)用云計(jì)算，提供了最為可靠及安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，利用虛擬技術(shù)及分布式存儲(chǔ)技術(shù)，對(duì)多個(gè)服務(wù)器的資源進(jìn)行統(tǒng)一高度、整合，通過采用冗余存儲(chǔ)方式，能夠?qū)?shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行保證。用戶將數(shù)據(jù)存放在“云”端，不必關(guān)心“云”內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)，不必?fù)?dān)心病毒的攻擊及數(shù)據(jù)的丟失，云計(jì)算服務(wù)能夠保證高效而安全的存儲(chǔ)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速的加/解密，并且能及時(shí)的對(duì)硬件防御攻擊啟動(dòng)保護(hù)功能，這樣便有效的提高了安全性。

4 結(jié)束語

建設(shè)安全而可靠的云計(jì)算平臺(tái)，是高校信息化建設(shè)發(fā)展的必經(jīng)之路。它能解決高校當(dāng)前存在的瓶頸問題，能夠節(jié)省設(shè)備成本、優(yōu)化資源、信息共享、提高教育教學(xué)質(zhì)量及科研水平等等，具有非常重要的意義。把云計(jì)算用在高校中，為高校的信息化建設(shè)提供新的動(dòng)力。

［1］ 李莉，廖劍偉，歐靈．云計(jì)算初探[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2010，27(12):4419－ 4426．

［2］ 張方風(fēng) 李俊韜 劉丙午. 云計(jì)算架構(gòu)下的物流公共信息平臺(tái)設(shè)計(jì)探討[J] 商業(yè)時(shí)代 2011年22期

［3］ 張兆恩.云計(jì)算在高校教學(xué)平臺(tái)中的應(yīng)用研究[J]. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012.5