云計算教育資源平臺設計初探

劉偉剛（西北師范大學，甘肅蘭州 753000）

云計算教育資源平臺設計初探

劉偉剛
（西北師范大學，甘肅蘭州 753000）

隨著信息技術的發展，不僅僅是企業，越來越多教育科研機構開始利用云計算技術搭建自己的資源平臺，云計算以更低的成本、更高的質量服務、更短的開發周期以及更便捷的運維管理來實現資源共享。本文概述三種云服務方式（即IaaS，PaaS，SaaS）的特點與應用，并初步探討利用云計算存儲方式搭建教育資源平臺的設計思想。

云計算 平臺 IaaS PaaS SaaS 資源共享

1　前言

2012年，教育部下發了《關于加快推進職業教育信息化發展的意見》，文件指出：到2015年，90%的職業院校建成運行流暢、功能齊全的校園網，信息技術能夠支撐學校教育、教學、管理、科研等各項應用，建立健全職業院校、行業企業、研究機構之間的資源共建共享機制。近幾年，隨著信息化技術的不斷發展，信息資源規模不斷擴大，資源共享已成為各教育機構信息建設的重點。

云計算是一種新興的信息技術服務，通過互聯網將資源傳輸給廣大用戶，它更加關注的是用戶的最終體驗。

2　云計算概述

隨著信息量爆炸式的增長，需要處理的數據也越來越多，大數據時代已經到來，原有的數據中心面臨著挑戰，主要體現在：體系復雜、管理維護難度大、資源利用率低、系統穩定性差等。云計算數據中心與傳統數據中心的主要區別是：采用虛擬化技術，可以使服務器、基礎設施的工作更加飽滿，總的來說，云計算最大的優勢在于以更低的成本、更高的質量服務、更短的開發周期以及更便捷的運維管理，更適應大數據時代。

圖1

圖2

圖3

2.1云計算的主要特點

（1）資源池：云計算將它的計算資源匯集在一起，形成各種不同的服務供用戶使用，用戶按需付費即可。

（2）按需、自動服務：用戶可以根據自己的需求，通過Internet網絡申請服務、調研，當不需要服務時，服務商可以及時進行資源的回收及重新配置。

（3）虛擬化：虛擬化技術采用動態方式部署，可以根據不同產品對資源的需求能力來配置，減少了資源的閑置率，在資源、管理、利用率、靈活度等方面都有較大提高，用戶使用云服務時無須了解這些服務具體在哪一臺物理設備上，它們都來自云。

（4）價格低廉：云的規模是超大的，通過自動管理使得運維成本很低，所以在向用戶提供服務時，價格也是低廉的。

（5）安全性高：云計算可以架構端到端的云安全服務中心，在虛擬化的環境下創建安全隔離。

2.2云服務

云服務提供商只要求用戶建立網絡基礎設施，硬件平臺，軟件平臺的信息，用戶不需要的硬件、軟件的維護，只需簡單地選擇服務即可。云服務按應用的方式可以分為三種：架構即服務（IaaS）、軟件即服務（SaaS）、平臺即服務（PaaS）。

（1）IaaS服務：基礎設施即服務是為用戶按需提供基礎設施資源（服務器/存儲和網絡）的共享服務，是當前業界相對成熟的云計算服務形式。有的廠商提供了構建解決方案的基礎結構，用戶租用服務器、防火墻和線纜，遠程配置并在上面安裝自己的解決方案，若需要更多的服務，可請求更多的服務器并重新配置，不需要購買硬件，IaaS服務最明顯的優點是：硬件層面的管理由廠商負責，用戶不需要準備大量的物理機或虛擬機。

（2）SaaS服務：軟件即服務是租用廠商提供的服務，通過廠商提供的界面管理服務，而不需要知道廠商用什么基礎結構提供服務。在SaaS模型中，既無法控制、也不由用戶負責安裝服務的硬件，因為用戶根本控制不了運行服務的操作系統，也控制不了除了在Web用戶界面上所公開的之外的其他軟件設置，也就是說，廠商提供了運行應用程序所需的一切，隔離了所有底層組件。

（3）PaaS服務：PaaS提供了應用程序設計、開發、測試、部署和托管功能，要租用平臺來部署應用程序，但不需要配置基礎結構。用戶不需要購買硬件和軟件，只需要訂購一個PaaS平臺，并根據程序對實際資源的使用收取費用，典型的如谷歌的Google App Engine，微軟的Microsoft Windows Azure。

3　平臺架構方案與與功能分析

從由用戶請求的云計算服務出發，根據用于特定資源的用戶的請求，響應服務請求，合理調度適當的資源，以便用戶可以請求的資源來執行服務操作。

3.1總體設計方案

資源平臺是模塊化的，分層設計，數據、系統，文件分為三層來管理，如圖1所示：

資源層即互聯網中的資源子網，大量的數據和系統資源存儲于資源子網中，資源層是存放平臺信息資源的實體層，整合了各類數據、文獻信息、多媒體和應用軟件等信息資源，同時也方便靈活地選擇系統不同的數據庫部署為存儲庫。

應用層則是基于相關的服務應用程序處理邏輯來管理資源，訪問處下層數據，結果返回上層展示，被連接到應用層和表示層，覆蓋接收表示層服務請求處理，返回結果。應用邏輯分別是：管理員管理，用戶管理，數據管理，存儲資源管理，資源應用管理，資金面的應用服務，計費，搜索服務等。

展示層實現基于云平臺的注冊、注銷、配置、流程管理、調度以及服務的部署等功能。

3.2系統設計

實際需求分析可以得出，教學資源平臺的功能有兩部分組成（即用戶模塊和管理模塊）。

平臺結構如圖2、圖3：

4　結語

隨著信息技術的發展，不僅僅是企業，越來越多教育科研機構開始利用云計算技術搭建自己的資源平臺，而我們也將任重道遠，繼續研究云計算技術。

［1］顧炯炯.云計算架構與實踐［M］.清華大學出版社，2014.

［2］俞國紅.基于云計算的高職教學資源庫應用研究［J］.武漢船舶職業技術學院學報，2013（4）.

［3］岳浩，王曉初，許禮捷.基于云計算環境下高職院校共享性教學資源科建設初探［J］.沙洲職業工學院學報，2011（9）.

［4］王婧.基于云計算的教育資源共享管理研究［J］.計算機教育，2012 （13）.

［5］張慧.基于云計算的開放性教學資源平臺建設研究［J］.計算機技術與發展，2012（1）.