北交大：擁抱云計算 延展教育服務

洪蕾

作為教育部直屬全國性重點大學，北京交通大學（以下簡稱“北交大”）師資力量雄厚，學科建設優勢突出，教學成果成績斐然，在科研、教學等多個領域敢于創新，成效顯著。在關注云計算、大數據等新技術方面，北交大也走在了同業前列，從了解概念到實際應用，再到縱深發展，北交大在“云”校園領域邁出了領先一步，有效拓展了校園信息化服務的方式和內容。

傳統架構弊端顯現

“資源利用率低、運維成本高、新業務部署慢、管理策略分散，這是阻礙校園信息化建設進步與發展的‘四座大山。”北交大信息辦主任賈卓生表示。目前，北交大在信息系統方面建有統一門戶、教學支撐平臺、教務系統、科研管理系統、OA系統和財務系統、教學平臺、設備管理、宿管/后勤、人事系統等；在應用系統方面，建有郵件、短信、IP電話、數字化圖書館、社區、Web服務、博客/微博/威客、防毒軟件、內容發布等，以及一卡通系統涉及的圖書館、醫療、考勤、網上繳費等業務。

在這些信息系統建設過程中，北交大采用的是傳統“按需、逐個、獨立”的建設原則，即每一個應用系統都有獨立的服務器、獨立的安全和管理標準、獨立的數據庫和獨立的展現層，即“煙囪式”的孤島架構。以關鍵應用系統為例，如校園一卡通系統、OA系統等，基于性能考慮，通常以服務器（小型機或刀片服務器）和SAN存儲連接方式為基礎，一個應用系統部署在幾臺服務器上，通過小型機和多組刀片來實現關鍵應用的部署。

隨著信息化應用的深入，這種“孤島”式架構帶來的高投入、難管理、高能耗弊端逐步顯現。例如，一些應用系統每天的使用人數很少，頻率很低；一些應用系統的集中使用和訪問集中在上班時段，非上班時段利用率很低。在這些時間內，只有少數人偶爾使用OA系統、郵件系統等，大量業務系統處于空閑狀態，CPU和內存利用率不超過15%，而支持這些應用系統正常運行的資源（服務器等硬件設備）需不間斷工作，增加了維護難度和能耗成本。這對學校而言，無疑是極大的浪費。

如何從技術上尋求突破，實現學校傳統信息中心向服務運營中心的轉變，能夠充分利用云計算等新型服務優勢，又能與已有系統有效集成，是北交大信息中心轉型的關鍵。正如賈卓生所言：“北交大信息中心核心職能向教學和教務主業聚焦，面臨著從設備和運維驅動向以教育主業為核心、以師生信息服務體驗為重點的業務轉型，通過信息化帶動教學科研質量提升。”

全面擁抱云計算

利用教學資源像用水、電一樣方便，無需關注來源，師生可實現按需分配，按量計費，這是“云”帶來的顛覆性改變，云計算已成為高校IT戰略中的重要角色。

在這樣的背景下，北交大通過升級和改造數據中心基礎設施，優化業務管理流程，著手建設一張“隨需而動”的北交大校園數據中心。該數據中心建設以“統規、統建、統維”思想為指導，將以豐富的云基礎設施、云存儲、云安全和各類云服務共同搭建北交大IaaS云平臺，服務于學校各級部門和科研機構；同時也為學校各部門集中提供基礎的信息處理能力，承接各部門的應用系統遷移和部署，實現相關云數據中心的資源整合、集中部署與統一管理等。

據了解，北交大IaaS云平臺通過最新的云計算核心技術之一虛擬化技術，整合現有所有應用，整合內容包括Web、Mail、FTP、域控管理、OA系統、后臺數據庫等應用，將整個業務系統作統一規劃和部署，統一數據備份，從而形成自上向下的有效IT管理架構。

按照設計方案，整個平臺由計算資源池、網絡資源池、存儲資源池、安全資源池、虛擬化平臺和云管理平臺六個部分組成。初期的資源池規劃應涵蓋所有可能被納管到云計算平臺的所有服務器資源，包括為搭建云計算平臺新購置的服務器、北交大內部閑置的服務器以及現有并正在運行著業務應用服務器。在云計算平臺搭建初期，正在為業務系統服務的服務器不會直接納入云計算平臺管轄。隨著云計算平臺的上線和業務系統的逐漸遷移，這些服務器也將逐漸并入云計算平臺的資源池中。

云平臺成效顯著

云平臺上線，對北交大的教學科研工作影響深遠。

首先，云計算可對目前學校各類信息化資源進行整合利用，挖掘潛力。平臺可將分散在不同地域、不同校區的軟硬件資源進行整合，避免閑置和浪費，提高資源利用率，實現數據標準統一、管理統一、維護統一，逐步將校園網內各分校、各應用系統的數據動態及時互聯互通，消除信息孤島，實現信息分散、動態采集，集中安全管理，共享應用。基于服務器虛擬化技術，平臺能將軟硬件資源虛化為一個或多個資源池，并通過系統管理平臺對這些虛擬資源進行智能、自動化的管理和分配。

其次，新的云平臺通過多層次的自助服務門戶可為全校師生提供數據及應用服務，學校師生可通過自助服務門戶瀏覽和申請使用教育資源，并按自己的需要下載資源。同時，教育應用開發商或教育資源提供者也可通過自助服務門戶上載教育應用或資源到教育私有云服務平臺上，而網絡中心可以通過該自助服務門戶對用戶、資源、計費進行統一管理。

據賈卓生介紹，北交大基于云計算已構建了三大平臺：云服務平臺（支撐云桌面、一卡通云終端、校園會議系統）、云數據平臺（支撐全校的教務、財務、人事等數據交換）和大數據平臺（支撐教學、科研、學生行為分析、教師考核等數據分析展示）。通過采用CAS虛擬化和CSM云管理平臺，可為全校二級單位提供250個虛擬服務器，1000個自助虛擬機，將新業務的上線時間縮短了90%。其中，云服務平臺已與學校統一認證中心、門戶網站、工作流平臺、郵件系統全面對接，通過多維度使得全校師生零距離接觸云；同時通過深度優化，可提供基于向導的自助服務界面和自助開通功能，帶來更佳的用戶體驗。

此外，通過云平臺提供全面詳實的計費功能，對每個院系和師生用戶進行虛擬計費，可實時全面地了解校園全局云資源的利用和使用情況，有效保障北交大信息中心日常運營決策的科學性。

無疑，新IT架構支撐新型的服務，為信息中心向教育主業的轉型提供了很好的技術保障。信息中心豐富的IT基礎設施得以有效利用，大大便利了師生對信息資源的獲取和使用，真正讓信息資源成為師生在日常教學離不開的得力助手。

“今天我們所做的事情正從被邊緣化向主業轉變，沒有我們從事的信息化建設，學校就亂成一鍋粥，不僅網絡連不上，而且老師都沒法講課，學生無法進行學習。”賈卓生認為，教育信息化是一個系統工程，是學生、老師、管理人員、領導共同參與的結果。

讓全校共享高性能運算資源，讓師生真實感受到云的價值，這無疑是北交大成功開展云計算應用實踐的收獲。面對信息系統建設變成用戶需求驅動的被動格局，“云”將為北京交通大學帶來更廣闊的天地。