高校云平臺建設的研究和規劃

潘永東++于繼明

【摘 要】隨著高校信息化建設的發展，借助網絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數據庫架構的高校傳統教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統的研究和規劃。

【關鍵詞】高校基礎教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現狀

（一）國外發展現狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫療實驗室，根據醫院病人特征創造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發展現狀

2009年5月16日，以中國教育技術協會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯合企業進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節：由于缺乏技術與開發經驗方面的積累，使得國內云計算研發團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數據不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統使用規模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數據，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協同工作能力，實現教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規劃

1. 基礎設施規劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續支持傳統環境。

2. 業務應用規劃

業務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數據存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數據允許與其他高校云平臺共享，實現校際云平臺的互聯互通。

遵循先數據、后業務遷移的策略，對包含敏感數據的高校關鍵業務應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創公司研發的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態伸縮：系統在線增減存儲節點，存儲節點和元數據節點間通過注冊管理機制自適應管理，實現自動伸縮，并且系統可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優異性能：采用控制流和數據流分離的技術，每個存儲節點都對外提供數據訪問服務，系統的總體性能和吞吐量隨著節點的規模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統可支持多用戶高并發快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創存儲. 云存儲系統C1000系列產品技術白皮書.云創公司網站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint

【摘 要】隨著高校信息化建設的發展，借助網絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數據庫架構的高校傳統教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統的研究和規劃。

【關鍵詞】高校基礎教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現狀

（一）國外發展現狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫療實驗室，根據醫院病人特征創造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發展現狀

2009年5月16日，以中國教育技術協會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯合企業進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節：由于缺乏技術與開發經驗方面的積累，使得國內云計算研發團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數據不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統使用規模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數據，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協同工作能力，實現教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規劃

1. 基礎設施規劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續支持傳統環境。

2. 業務應用規劃

業務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數據存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數據允許與其他高校云平臺共享，實現校際云平臺的互聯互通。

遵循先數據、后業務遷移的策略，對包含敏感數據的高校關鍵業務應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創公司研發的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態伸縮：系統在線增減存儲節點，存儲節點和元數據節點間通過注冊管理機制自適應管理，實現自動伸縮，并且系統可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優異性能：采用控制流和數據流分離的技術，每個存儲節點都對外提供數據訪問服務，系統的總體性能和吞吐量隨著節點的規模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統可支持多用戶高并發快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創存儲. 云存儲系統C1000系列產品技術白皮書.云創公司網站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint

【摘 要】隨著高校信息化建設的發展，借助網絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數據庫架構的高校傳統教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統的研究和規劃。

【關鍵詞】高校基礎教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現狀

（一）國外發展現狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫療實驗室，根據醫院病人特征創造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發展現狀

2009年5月16日，以中國教育技術協會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯合企業進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節：由于缺乏技術與開發經驗方面的積累，使得國內云計算研發團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數據不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統使用規模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數據，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協同工作能力，實現教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規劃

1. 基礎設施規劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續支持傳統環境。

2. 業務應用規劃

業務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數據存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數據允許與其他高校云平臺共享，實現校際云平臺的互聯互通。

遵循先數據、后業務遷移的策略，對包含敏感數據的高校關鍵業務應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統計算環境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創公司研發的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態伸縮：系統在線增減存儲節點，存儲節點和元數據節點間通過注冊管理機制自適應管理，實現自動伸縮，并且系統可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優異性能：采用控制流和數據流分離的技術，每個存儲節點都對外提供數據訪問服務，系統的總體性能和吞吐量隨著節點的規模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統可支持多用戶高并發快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創存儲. 云存儲系統C1000系列產品技術白皮書.云創公司網站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint