云計算技術在高校信息資源中的應用探析

李迎娟 呂艷華 徐潤潤

云計算技術在高校信息資源中的應用探析

李迎娟 呂艷華 徐潤潤

高校信息資源使用中存在信息資源利用率不高、數(shù)據(jù)信息冗余、維護成本高等問題。云計算作為一種新興的商業(yè)計算模式，可實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置和無限擴展，通過云端處理，用戶可隨時獲取、快速高效按需使用信息資源，一定程度上提高了信息資源使用效率，降低用戶獲取信息資源的成本。文章首先簡述云計算的定義和特點，隨后介紹高校信息資源分類和使用存在的問題，將云計算技術推廣到高校信息資源應用中，促進了高校信息資源的現(xiàn)代化服務模式發(fā)展和智能化推進。

目前高校信息資源使用存在數(shù)據(jù)冗余、維護成本高與利用率低等問題，造成資源使用便捷性差、共享性不足、重復建設浪費等現(xiàn)狀。利用云計算技術可實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置，節(jié)約存儲成本、降低管理費用、降低維護更新成本，提高信息資源使用的高效性、便捷性。云計算技術作為一種全新的商業(yè)計算模式，數(shù)據(jù)中心是云計算的基礎，用戶所需的服務并不運行在用戶的個人電腦等終端設備上，而是運行在“云端”。用戶通過高速互聯(lián)網(wǎng)進行簡單的操作即可方便的豐富的信息資源。云計算可減少普通用戶不必要的硬件投資，降低信息資源使用成本。云計算一經(jīng)提出就得到了國內(nèi)外學者和各大企業(yè)的普遍關注，其快速發(fā)展對高校信息資源的使用提供了一個新思路，對解決傳統(tǒng)高校信息資源中存在的問題具有積極作用。

云計算概述

云計算定義

云計算服務提供商通過數(shù)據(jù)中心提供“云服務”，數(shù)據(jù)中心由一系列互聯(lián)的計算機和網(wǎng)絡設備組成，構成并行或分布式的系統(tǒng)架構，基于服務級別協(xié)議（供應者和消費者之間協(xié)商確定）動態(tài)部署數(shù)據(jù)中心節(jié)點，將節(jié)點作為一個或多個統(tǒng)一的計算資源。

云計算終端用戶通過遠程連接，獲取存儲、計算、數(shù)據(jù)庫等計算資源。云計算可以按照用戶對資源和計算能力的需求動態(tài)部署虛擬資源，不必受物理資源的限制，用戶不需知道具體的實現(xiàn)細節(jié)。

云計算的發(fā)展使人們的生產(chǎn)生活方式發(fā)生了革命性的變化，關于云計算的定義有許多，較通用的有以下兩種。

（1）云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

（2）云計算是分布式計算、效用計算、并行計算和網(wǎng)格計算綜合發(fā)展的產(chǎn)物，或者說是這些科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算技術采用新興的共享基礎架構方法，將大量的物理資源虛擬化為一個巨大的資源池，統(tǒng)一管理，提供“云服務”。

云計算特點

云計算具有高可擴展性、高可用性，按需服務等優(yōu)點。主要特點表現(xiàn)在以下四方面。

（1）提供安全服務。桌面電腦上病毒入侵、系統(tǒng)崩潰、誤操作等可能使重要信息遭受嚴重損失，通過“云端”專業(yè)的管理、可靠的存儲技術和嚴格的權限管理策略，用戶可以安全使用“云服務”。

（2）降低用戶端使用成本。用戶不需要購買昂貴的硬件設備，對設備要求低，可以支持手機等無線通信設備。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)可方便的編輯、存儲在“云端”的信息資源，隨時隨地便捷使用“云服務”。

（3）提供共享應用服務。用戶不需要將同一份資料在不同移動終端間拷貝來拷貝去，只需將信息資源存儲在數(shù)據(jù)中心，不同授權用戶只需要在有網(wǎng)絡連接的地方，通過支付一定費用即可方便獲得所需的信息資源。

（4）提供良好的擴展能力。云計算為不斷增長的存儲需求提供無限可能，為完成各類應用提供強大的計算能力，使得傳統(tǒng)的計算能力受限的困境得以緩解。傳統(tǒng)的應用模式中即使是最先進的個人電腦和電子設備都不可能提供無限量的存儲空間和計算能力，云計算服務提供商，通過成千上萬臺服務器組成的集群可以輕易地做到這點。

高校信息資源概況

高校信息資源分類

我國高校信息資源按存儲形式分為三類：（1）印刷型：印刷型信息資源以紙質(zhì)材料為載體，我國高校印刷型信息資源大多集中在圖書館，受到高度重視和嚴格管理，是信息資源的集中地，承載著高校文化內(nèi)涵發(fā)揚的重任。高校師生利用圖書館藏資源，提高認知、豐富個人內(nèi)涵、實現(xiàn)知識的傳遞。（2）電子版信息資源：現(xiàn)代化的發(fā)展促使印刷型資源通過現(xiàn)代多媒體形式存儲，利用新載體對其進行刻錄、轉錄，使大量信息資源以電子版形式存儲，被高校師生便捷使用。（3）網(wǎng)絡信息資源：互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，網(wǎng)絡信息資源隨之出現(xiàn)，通過網(wǎng)絡這種有效途徑，信息資源豐富化、便捷化，信息交流、共享和利用被高度認可。

我國高校信息資源按使用主體不同分為四類：（1）行政類：高校行政部門教職工日常工作形成的資料，是高校管理的基礎檔案，更是高校寶貴的信息資源，對高校日常共組正常開展，管理方式傳承、創(chuàng)新具有重要的借鑒意義。（2）教學類：教學是高校工作的根基，教師的教學資料、教案、課件等是高校信息資源的重要組成部分，是教師工作正常進行的前提保障。（3）科研類：科研是高校發(fā)展的動力源泉，是高校創(chuàng)新發(fā)展的生命線，高校師生科研項目、科研成果（論文、專利、著作）形成的信息資源是高校軟實力的重要體現(xiàn)，更是高校長足發(fā)展的不竭動力。（4）學生類：以上三類信息資源主要是針對高校教職工而言，作為高校主體的學生而言，教師的授課信息、輔導員的指導信息、就業(yè)指導信息、學生資助信息等形成了學生類信息資源，與學生的切身利益息息相關，是高校信息資源的重中之重。

高校信息資源使用存在的問題

我國高校信息資源使用中存在的主要問題如下 ：

（1）硬件資源配置不均衡。高校各教學單位、行政部門計算機配置水平、數(shù)量存在差異。陳舊設備不能滿足日常工作需要影響辦公效率，長期閑置造成浪費。硬件資源陳舊導致的信息資源不能有效利用問題正在各大高校日益凸顯；

（2）信息資源分布不均。不同區(qū)域高校的信息資源建設水平良莠不齊：一方面，知名高校豐富的信息資源，僅能使有限區(qū)域內(nèi)的少數(shù)人獲益，大量優(yōu)質(zhì)信息資源閑置；另一方面，大批普通高校由于缺乏有效的共享渠道和機制，難以獲取優(yōu)質(zhì)的信息資源，信息資源緊缺狀況頻發(fā)；

（3）資源冗余，使用效率低。主要表現(xiàn)為：一方面，教師的教學資源（教案、課件、資料）由于授課地點，授課對象不同需要在各個教室來回拷貝，給教師帶來不便，對教學效果有一定不利影響，教學資源冗余存儲；另一方面，學生在學校公共機房上機實習，實習內(nèi)容不能有效銜接，相關數(shù)據(jù)被破壞，使學生實習不能有效進行，疲于應付軟件環(huán)境配置；

（4）投入高，共享率低。高校各研究室相對獨立，科研工作開展需要投入大量資金購買硬件設備，滿足計算資源、存儲資源、處理資源需求。各個教研室各自為戰(zhàn)，共享意識不足，需重復建設滿足各自科研需要，資源共享率低；

（5）工作負荷大，信息不透明。高校管理工作者在日常工作中形成的大量資料，不能在相關部門間順暢流通、利用，各職能部門信息資源利用相對封閉，使得管理工作者工作負荷大，工作有效性差；對被管理者（教師、學生）而言，由于對相關信息資源不了解，信息資源使用途徑受限等原因，信息資源不能及時獲取，信息不透明現(xiàn)象顯現(xiàn)；

（6）信息資源維護難度大、成本高。面對復雜多變的信息環(huán)境，高校需投入大量的人力、物力，信息資源管理和維護難度高、效率低。發(fā)生故障很難快速恢復，系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性有待提高。

云計算在高校信息資源中的應用

高校信息資源云應用模式

針對高校現(xiàn)實狀況，結合云計算的特點，及高校信息資源分類（行政類、教學類、科研類、學生類），構建高校信息資源云應用模式，對解決高校信息資源使用中存在的問題，提高信息資源利用率、共享率，降低成本，提高使用便捷性等具有積極意義。云應用模式由三部分組成：基礎設施資源、平臺資源、軟件資源。具體如圖1所示。

（1）基礎設施資源：包括學校實驗室、圖書館、教室、公共場所等地方的儀器設備。通過虛擬化技術，將這些儀器設備建設為基礎設施資源，統(tǒng)一調(diào)度管理，用戶（高校師生）無需關心所使用的儀器設備的具體位置和屬性，通過統(tǒng)一接口直接操作使用即可，可避免儀器設備重復購買，節(jié)省硬件支出。與此同時，為用戶開辟個性化的存儲空間，實現(xiàn)信息資源的安全化、永久化存儲，用戶隨時隨地在有網(wǎng)絡連接的地方，登錄“云端”即可方便訪問授權的、共享的信息資源，節(jié)省存儲成本，避免數(shù)據(jù)冗余。除此之外，基礎設施資源肩負構建數(shù)據(jù)中心的任務，為平臺資源和軟件資源提供硬件支撐。

圖1 高校信息資源云應用模式

圖2 云服務流程

（2）平臺資源：包括高校教務管理平臺、圖書查閱平臺、就業(yè)/資助指導平臺、部署管理平臺等。在基礎設施資源的基礎上提供平臺資源，用戶（高校師生）不需購買昂貴的平臺資源，只需通過登錄“云端”即可訪問使用平臺資源中的相關資源。教師可隨時隨地辦公，學生可隨時隨地了解所需信息資源，師生可利用部署管理平臺提供的軟件工具和開發(fā)語言開發(fā)軟件，或將程序代碼和數(shù)據(jù)上傳至部署管理平臺即可實現(xiàn)軟件開發(fā)，不必關注底層的網(wǎng)絡、存儲、操作系統(tǒng)的管理問題。

（3）軟件資源：包括排課/選課系統(tǒng)、師生信息管理系統(tǒng)、教學/科研信息管理系統(tǒng)、常用軟件資源。用戶（高校師生）根據(jù)需要隨時隨地便捷獲取軟件資源提供的服務，如計算服務、處理服務、查詢服務等。教師可通過互聯(lián)網(wǎng)方便的使用排課系統(tǒng)安排教學活動，學生可通過選課系統(tǒng)進行課程定制選擇，規(guī)劃自己的學習時間。師生信息管理系統(tǒng)可方便師生在有網(wǎng)絡的地方（不局限于辦公場所、宿舍等地方）根據(jù)個人權限查詢有價值的信息。教學/科研信息管理系統(tǒng)為用戶提供科研的最新動態(tài)和研究成果，為學術交流與合作提供絕佳平臺。常用軟件資源為用戶提供基本的學習資源、應用資源，提高信息資源利用率，降低資源獲取成本和支付成本。用戶可通過“云服務”供應商提供的軟件資源，解決軟件資源利用率低、購買成本高、維護成本高、管理成本高等問題，將桌面應用程序遷移到互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)應用程序的泛在訪問 。

高校信息資源云服務流程

將云計算技術應用于高校信息資源，可一定程度上解決高校信息資源使用中存在的問題，在參考相關文獻資料的前提下，本文構建的云服務流程如圖2所示。

高校信息資源云服務流程中，云服務商和高校代表共同組建，開展合作。提供云服務網(wǎng)絡。將各類信息資源整合為軟件資源、平臺資源、基礎設施資源，用戶（高校師生）通過云集群服務提供的注冊認證進行身份認證，通過使用接口，進行簡單操作，在有網(wǎng)絡連接的地方，隨時隨地方便獲取授權范圍內(nèi)的信息資源服務，信息資源的管理、更新、運行、安全維護等工作由云服務商提供。云計算技術應用于高校信息資源，可有效緩解現(xiàn)有高校信息資源使用中存在的問題，降低信息資源使用成本、維護成本、管理成本。

總結

云計算改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，將其推廣到高校信息資源中，可將人們從需要購買大量先進硬設備的束縛中解放出來；節(jié)約信息資源使用成本；將傳統(tǒng)的以桌面為中心的應用模式轉變?yōu)橐跃W(wǎng)絡為中心的應用模式；實現(xiàn)信息資源的低廉、便捷獲取和泛在訪問；促進高校信息資源的現(xiàn)代化服務模式發(fā)展和智能化推進。

DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2016.06.011