校園教務(wù)管理系統(tǒng)云端化的研究與建議

鄭娟 劉暢

摘要： 超級(jí)計(jì)算機(jī)與其相關(guān)系統(tǒng)服務(wù)的成熟穩(wěn)健，數(shù)據(jù)中心的狂飆突進(jìn)，使云計(jì)算與大數(shù)據(jù)在近兩年得到了迅速的推廣和流行，隨著其硬件與軟件方面相關(guān)解決方案的成熟，許多商業(yè)公司已經(jīng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)收集海量數(shù)據(jù)、訓(xùn)練模型、優(yōu)化模型，并發(fā)布預(yù)測(cè)模型來(lái)提高業(yè)務(wù)水平或者避免風(fēng)險(xiǎn)；由于大數(shù)據(jù)對(duì)信息的自動(dòng)抽取，可以從多數(shù)據(jù)源洞察結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以大數(shù)據(jù)與云計(jì)算一直而學(xué)校的數(shù)字化與云計(jì)算的探索也在不斷繼續(xù)。

中圖分類(lèi)號(hào)：G47；TP391.44；TN929.5

本團(tuán)隊(duì)一直在試圖利用云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)服務(wù)于無(wú)錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)數(shù)據(jù)與課程管理信息，將其保存于云端，下面就是我們對(duì)其遷移過(guò)程的一些建議與研究。

1云存儲(chǔ)概念基礎(chǔ)

1.1基本概念

云計(jì)算本質(zhì)上屬于分布式計(jì)算技術(shù)的一種，是在數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟發(fā)展后結(jié)合分布式處理、 并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的技術(shù)成就. 其本質(zhì)是依靠網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)拆分成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序， 再交給由多部服務(wù)器組成的運(yùn)算系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶(hù)。

1. 2 云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從實(shí)際應(yīng)用和服務(wù)的角度考慮， 因?yàn)樵朴?jì)算根植于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，立足于云端，節(jié)省了本地的硬件成本與人力維護(hù)成本；其次它可以按需分配，節(jié)約了大量的能源與計(jì)算能力； 最后其利用虛擬化技術(shù)優(yōu)化存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理。

但無(wú)論云計(jì)算的構(gòu)建如何，但從技術(shù)角度講歸根結(jié)底將回到以下三個(gè)角度

1）認(rèn)證用戶(hù)和云端服務(wù)器，確保數(shù)據(jù)與信息發(fā)送到正確的客戶(hù)端和云端服務(wù)器。

2）維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中與云端存儲(chǔ)中不被非用戶(hù)意志影響下改變。

3）加密數(shù)據(jù)以確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不被泄露。

2云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)遷移

研究表明，70%的企業(yè)嚴(yán)重低估了遷移數(shù)據(jù)所需要的事前準(zhǔn)備、部署布局與使用規(guī)劃需要的工作，也低估了之前需要做的準(zhǔn)備工作。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建邏輯清晰，當(dāng)相關(guān)教師要交互訪(fǎng)問(wèn)教學(xué)信息，并分析教學(xué)狀況時(shí)，能通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行清楚直觀(guān)的數(shù)據(jù)查詢(xún)。

（2）各學(xué)校之間相互配合，對(duì)相關(guān)教務(wù)課程保持一定的統(tǒng)一格式，便于訪(fǎng)問(wèn)與分析。

（3）云服務(wù)商合理分配云端資源，通過(guò)不同地域服務(wù)器的分配方便各個(gè)學(xué)校老師與學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)其云端資源。

現(xiàn)在穩(wěn)定的云應(yīng)用服務(wù)商多提供功能強(qiáng)大的ECS（Elastic Compute Service，云服務(wù)器）其安全穩(wěn)定，靈活可擴(kuò)容，對(duì)于像學(xué)校這樣其工作重心并不在云端資源的分配與部署上是最佳的，且由于學(xué)校不是研究所，相關(guān)老師更注重傳統(tǒng)領(lǐng)域在云端的應(yīng)用，缺乏相關(guān)的大數(shù)據(jù)服務(wù)器的部署分配，使用大型商業(yè)公司提供的ECS保證穩(wěn)定的服務(wù)與安全，也使我們無(wú)需顧慮網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)的速度與性能，專(zhuān)心投入到數(shù)字化的教學(xué)管理中，相關(guān)工作的轉(zhuǎn)移也會(huì)更方便順暢。

當(dāng)數(shù)據(jù)遷移到云端時(shí)，不一定要使用原來(lái)一樣的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，像我們學(xué)校原先使用SQL Server作為教務(wù)處進(jìn)行課程管理與教師檔案管理的數(shù)據(jù)服務(wù)，而系辦使用MySQL用于管理學(xué)生系統(tǒng)，之前雖然存在一定問(wèn)題需要手動(dòng)解決，但由于勞動(dòng)量不大所以一直沒(méi)有統(tǒng)一環(huán)境，如果遷移到云端我們可以利用這次機(jī)會(huì)進(jìn)行整改，云端已經(jīng)有非常多的云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)軟件RDS（RelationalDatabase Service，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)），其相當(dāng)之前的管理軟件，更加簡(jiǎn)單易懂，成熟且功能強(qiáng)大，其開(kāi)發(fā)與維護(hù)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)更為專(zhuān)業(yè)，并時(shí)刻可以監(jiān)視維護(hù)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)問(wèn)題，且多少服務(wù)提供真人技術(shù)咨詢(xún)。

3云端的安全性分析與建議

有關(guān)高職校實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)數(shù)字云計(jì)算管理的安全問(wèn)題，主要存在2個(gè)問(wèn)題，數(shù)據(jù)的完整性與數(shù)據(jù)的機(jī)密性。

3.1.數(shù)據(jù)的完整性

即云計(jì)算數(shù)據(jù)在云端不會(huì)丟失、損壞或篡改

其主要在兩點(diǎn)1是系統(tǒng)在重大事故面前能否保證數(shù)據(jù)的完整，這點(diǎn)由于是不可見(jiàn)的問(wèn)題，因成本的考量所以不受我們或者云端維護(hù)人員所能完美控制的，所以數(shù)據(jù)的備份性則是其解決的成熟方案。2支持自動(dòng)化增量備份的技術(shù)成了云應(yīng)用服務(wù)的重要指標(biāo)，自動(dòng)化增量備份將提供一個(gè)高效戰(zhàn)略， 也能在在降低寬帶壓力的同時(shí)節(jié)省了雇員進(jìn)行日常相關(guān)操作的時(shí)間。

3.2.數(shù)據(jù)的機(jī)密性

初始的備份可以在云端不被泄露

為確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性，對(duì)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的管理便不可或缺，系統(tǒng)需對(duì)數(shù)據(jù)建立授權(quán)用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)控制策略以防止云端遭到攻擊，對(duì)信息傳輸進(jìn)行加密處理以確保傳輸時(shí)不被劫持

3.3如何保證數(shù)據(jù)的安全

明文傳輸?shù)奈：?/p>

網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)中也有session與cookie可用于保存部分用戶(hù)信息，分別放置在客戶(hù)端與服務(wù)器端，用于保存用戶(hù)的核心隱私信息，如果使用明文，那可以使用簡(jiǎn)單的腳本即可獲得對(duì)應(yīng)的session與cookie，一旦其他人士得到了對(duì)應(yīng)的信息，便可獲取其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，甚至取得系統(tǒng)管理員權(quán)限。

為了確保傳輸?shù)陌踩裕用鼙夭豢缮佟?/p>

4小結(jié)

云端存儲(chǔ)并管理校園資訊與教務(wù)資訊的平臺(tái)已經(jīng)比較成熟，考慮到適應(yīng)性與可擴(kuò)容性的關(guān)系，未來(lái)可以在云端部署多個(gè)學(xué)校的交互智能的云端管理系統(tǒng)也指日可待，云端管理系統(tǒng)也是一個(gè)機(jī)會(huì)，不但大大節(jié)約了智慧校園數(shù)字化管理的成本，也有助于統(tǒng)一平臺(tái)與工具，方便各學(xué)校間的教務(wù)合作與資源分享。

不過(guò)云端管理也存在安全性問(wèn)題，云端存儲(chǔ)的安全性與數(shù)據(jù)利用的效率需要從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度仔細(xì)思考與布局，對(duì)多個(gè)高吞吐量的數(shù)據(jù)源進(jìn)行實(shí)時(shí)的清洗、聚合和分析，企業(yè)忽略其云系統(tǒng)的系統(tǒng)、管理和安全相當(dāng)普遍也造成了一定的經(jīng)濟(jì)影響，我們學(xué)校必須引以為戒。

在云端系統(tǒng)上引入API治理或管理技術(shù)，保證云端系統(tǒng)的性能與可維護(hù)性，注意SLA管理與日志記錄；在安全問(wèn)題上，嚴(yán)格控制身份管理和訪(fǎng)問(wèn)，分配不同用戶(hù)對(duì)應(yīng)授權(quán)；為了對(duì)云端的流量進(jìn)行分發(fā)對(duì)于Web集群訪(fǎng)問(wèn)采用SLB（Server Load Balance，負(fù)載均衡）作為其訪(fǎng)問(wèn)入口，緩解其負(fù)擔(dān)。

【參考文獻(xiàn)】

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Mark D. Ryan

ViewpointDOI：10.1145/1866739.1866751

2. 云計(jì)算：系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀 陳 康 ， 鄭緯民

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3. Enhancement of Cloud Computing Security withSecure Data Storage using AES

Vishal R. Pancholi

International Journal for Innovative Research in Science & Technology| Volume 2