高職院校教育云平臺的構建
——以山西經貿職業學院為例

胡曉東 （山西經濟管理干部學院信息工程系，山西 太原030024）

進入21世紀來，人類社會已經步入以計算機、多媒體和互聯網絡為標志的信息時代。信息技術的普遍應用大大地推動著全球經濟社會深刻變革，深深地影響著人們生活、學習和工作方式。目前，我國高職院校的師資、教學設備、實訓場所、精品課程等教學資源分布不均，不能共享，這些都嚴重制約著我國高職院校的人才培養。因此，需尋求一種新的技術來解決這些問題。云計算作為一種新型的計算模式，對高職教育信息化發展提供了全新的思路。

1 云計算概述

自20世紀60年代以來，計算機科學家就想讓計算成為基礎設施，像人們購買水電煤氣等生活物資一樣購買計算服務。一直以來，計算機科學界一直朝著這個目標不斷探索，多年來始終沒有一個成功的方案讓市場接受。但是，隨著芯片和硬件技術的飛速發展、虛擬化技術的成熟、SOA的廣泛應用、SaaS（軟件即服務）、互聯網技術和Web 2．0的流行等因素的推動，云計算橫空出世，而它的出現，讓人們看到了實現這一目標的曙光。

1．1 云計算的基本概念

用一種說法來解釋 “云計算”為什么會被稱之為 “云”計算：在互聯網的早期，科學家們在畫圖時習慣用一朵云來表示互聯網，因而在選取一個名詞表示這種基于互聯網的新一代計算方式的時候就選擇了 “云計算”這個詞語。實際上，伴隨互聯網技術的發展，人們接入互聯網的方式也變得多種多樣，獲取的服務也不再僅限于瀏覽網頁和收發電子郵件，當人們借助各種終端設備通過互聯網獲得各種服務的時候，終端與數據中心之間需要經過多次的交互和路由轉發，要涉及到計算、存儲、網絡、服務等多種元素，而這個過程人們并不需要關心，它對用戶而言是透明的，因此，當時人們在繪制互聯網示意圖時，將網絡抽象成一朵云。事實上，這個 “云”蘊含著深刻的變革。簡單而言，云計算用云描繪包括網絡、計算、存儲等在內的信息服務基礎設施，以及包括操作系統、應用平臺、Web服務等在內的軟件，就是為了強調對這些資源的應用，而不是他們的實現細節，這是云計算的精髓。李開復等業界人士對其給與了形象的比喻，將其比喻成銀行的自動取款機，強調的是隨需隨用，便于人們理解。

云計算只是一個新名詞，它是虛擬化、效用計算、IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS等技術混合演進并躍升的結果，是并行計算、分布式計算和網格計算的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。它既包含互聯網上的應用服務，也包含在數據中心提供這些服務的軟硬件設施。

1．2 云計算平臺的模型圖

如圖1所示，在云計算模型圖中，處于底層的是 “云”服務器，它是由許多臺計算機組成起著至關重要核心的地位。在 “云”里匯聚了資源，形成一個巨大的數據存儲和計算處理中心。同時由服務器中的各種配置工具來支持 “云”端的軟件管理、數據收集和處理。服務器根據用戶客戶端提交的數據請求，來處理數據、返回檢索結果。根據服務的分類，實現監控和測量，保證服務質量、合理地分配資源，達到資源效益的最大化，最終實現海量數據的存儲和超級計算能力。

1．3 云計算的特性

（1）服務成本低 云計算推動降低服務提供成本的已有趨勢，同時提高部署服務的速度和敏捷度。它進一步縮短了從設計架構到實際部署應用程序的時間。云計算把虛擬化、按需部署、網上服務提供和資源軟件開放融合在一起，變革著人們的發明、開放、部署、擴展、更新、維護和支付應用程序以及運行應用程序的基礎設施的方式。

（2）按需、自助、以使用情況付費的模式 云計算的按需、自助和以使用情況付費的性質有助于支持服務水平目標的性能和容量方面。云計算的自助性質使學院可以創造根據工作負荷和目標性能參數進行擴展和收縮的彈性壞境。而且云計算的按使用情況付費的性質可以采取設備租賃的形式，這種形式降低了學院一次投入成本

（3）方便地將應用程序擴展到互聯網，通過網絡提供服務 不言而喻，云計算擴大了通過網絡提供服務的已有趨勢，只要學院各個教學單位和職能部門將認可的應用程序連接的基于WEB接口上，不管是否通過互聯網向學生提供應用程序，也不管他們是否授權員工、合作伙伴和咨詢人員使用的內部應用程序。當然，基于互聯網的服務提供的美妙之處就在于可以隨時隨地使用應用程序。

（4）開放源軟件 開放源軟件在云計算中發揮著一種重要的作用，因為開放源軟件允許從容易訪問的組件創建其基本軟件元素：虛擬機映像和設備。

圖1 云計算模型圖示列

2 “學院教育云”的功能劃分

初步構想 “學院教育云”包含2個功能分區，提供3部分服務。功能分區一為向公眾提供服務的公共服務平臺；功能分區二為內部支撐／服務平臺，即學院下屬各教學單位和職能部門為在校學生提供服務的平臺。其中，公共服務平臺主要完成以下功能：（1）校園網擴容提速工程；（2）教育信息數據中心建設工程；（3）網絡安全工程。

以上功能需求要求在學院系統內部構建一個新興的信息平臺，實現資源的集中管理、提高資源的統一調配和數據保護。通過上述對云計算的分析可以得出，“學院教育云”包含了公共云和私有云，是一個混合云平臺。

3 “學院教育云”規劃建議

3．1 總體規劃

按照第2節的功能劃分，“學院教育云”分為2個邏輯模塊：公眾服務平臺和內部支撐平臺。2部分在整體架構上相似，均以虛擬化技術為核心。

3．2 設計原則

（1）安全性 所采用的系統要充分考慮了系統在運營環境下的網絡安全，組成系統的各個設備皆要采取有效的措施防止來自網絡的非法入侵。除系統網絡安全外，采用故障檢查、告警和處理機制，以及相應的冗余備份機制，確保整系統的安全可靠運行。

（2）可靠性 在考慮技術先進性的同時，還要從系統結構、技術措施、設備性能、系統管理及維護等方面著手，確保系統運行的可靠性和穩定性。采用故障檢查、告警和處理機制，保證數據不因意外情況丟失或損壞；

（3）可擴展性 所采用的系統應充分考慮靈活性和可升級性。系統硬件、軟件采用模塊化設計，將來隨著業務種類的增加和用戶數量的增長，系統可以平滑升級。

（4）標準性、開放性 系統要采用各種行業標準，以最大限度提高系統兼容性、通用性和開放性。

3．3 規劃架構

根據上述規劃，設計了如下架構：

圖2 高職院校教育云平臺架構

如圖2所示，“學院教育云”分為2個功能分區：內部支撐平臺和公共服務平臺。2個分區共享同樣的網絡基礎架構，但采用VLAN、Zone等技術實現流量隔離。每個功能分區包含7臺企業級高端服務器，部署虛擬化軟件，同時，每個功能分區包含一套負載均衡設備，可以實現對分區內業務系統的智能、平衡交付，比如，在公共服務平臺，就可以使用負載均衡設備實現兩臺視頻推流服務器的流量檢測和負載平衡。

2個分區共享一套云存儲系統。每個分區擁有64TB的存儲空間，具體分區情況，可以根據業務系統的需求動態調整。為了保證云平臺中核心數據的可靠性，建議采用DBstor實現數據的備份。

此外，根據需求，還有2臺視頻推流服務器Stirmout放置在電信IDC機房，與公共服務器內的2個Strimout組成冗余、負載平衡的視頻系統，從而保證視頻服務器的可靠性和服務質量。

4 結束語

作為一項迅速發展的信息技術，云計算目前已經應用于國內外多個領域。對高職學院而言，構建云平臺可以有效降低高職院校基礎建設的更新成本；運用云平臺進行鋪助教學，特別是實習實訓部分，應用云平臺把先進工藝、先進技術、先進工具及時引入教學。當然基于云計算的教育云平臺研究目前還處于探索和實驗階段，應用中還存在著許多問題和不足，本研究只是做一些初步探究和構想，希望能對以后的教育云平臺構建起到積極作用。

［1］黎加厚．走向教育技術 “云”服務 ［J］．遠程教育雜志，2008，（3）：7．

［2］萬利平，陳燕．云計算在教育信息化中的應用探究 ［J］．中國教育信息化，2009，（9）：74-77．

［3］曹大有．Google云計算在高職教育信息化中的應用 ［J］．鄖陽師范高等專科學校學報，2011，（6）：63-66．