大數據時代基于云計算的高校信息平臺資源整合研究

楊小燕 廖清遠 馬建明

摘 要 大數據時代的到來，對高校信息平臺建設提出了巨大挑戰。本文探討了大數據時代高校信息平臺建設的新要求，對云計算在高校信息平臺資源整合中的可行性進行了分析，提出了基于云計算的高校信息平臺資源整合方案。

【關鍵詞】大數據 信息平臺 資源整合

在大數據時代，高校管理要從經驗管理轉為以數據為基礎的科學智能管理，教育信息化建設也成為國家和各高校重要的建設內容。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提出：“信息技術對教育發展具有革命性的影響，必須予以高度重視”。“整合各級各類教育管理資源，搭建國家教育管理公共服務平臺，為宏觀決策提供科學依據，為公眾提供公共教育信息，不斷提高教育管理現代化水平。”近年來，云計算技術的快速發展為高校信息平臺的建設提供了有力的支撐，國家對云計算在高校信息化中的運用十分重視。2012國家教育部發布的《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》中提出“建設覆蓋全國、分布合理、開放開源的基礎云環境，支撐形成云基礎平臺、云資源平臺和云教育管理服務平臺的層級架構。”目前，各高校構建并應用了很多信息管理系統，這些系統為各個職能部門工作的開展發揮了積極作用，隨著教育信息化的發展和大數據時代的到來，各高校將目光聚集在跨部門、跨系統的信息資源整合上，以求實現應用系統之間的數據共享。云計算是一種新興的共享基礎架構方法，為高校信息平臺資源整合提供了很好的技術手段。因此，本文提出了大數據時代基于云計算的高校信息平臺資源整合觀點，并對關鍵問題進行了探討。

1 大數據時代高校信息平臺建設的新要求

高校信息平臺建設是一項系統工程，具有較強的綜合性，數據共享程度要求高。近幾年，各大高校都在教學科研、招生就業、學生管理、財務管理等方面建設了各自的信息系統，但這些系統“各自為政”，造成大量信息孤島，導致信息資源無法實現有效的流動，海量數據沒有得到進一步有效應用。大數據時代，面對各個信息系統運行產生的海量數據，大數據的存儲、集成與分析、融合與使用成為了高校信息平臺建設需要解決的關鍵問題。對高校信息平臺的建設提出了新要求，需要將各個平臺進行信息資源整合。

（1）建立統一的信息數據標準。進一步加大高校信息化建設力度，要求各部門在建設和整合信息平臺時必須協同合作，遵循統一的標準，保證平臺建設規范有序，實現海量數據的共享。

（2）建立統一的應用系統標準。制定系統平臺建設整體規劃，按照統一的標準開展新系統開發和舊系統集成與整合，以實現高校信息平臺的合理分布與架構。

（3）建立統一的數字資源集成化標準。高校信息平臺包括基礎硬件平臺、網絡基礎平臺、應用軟件等，注重高校數字資源集成化，將數字資源進行整合和集成，為高校管理和決策提供有價值的信息。

2 云計算在高校信息平臺資源整合中的可行性分析

目前，高校信息平臺建設中存在的信息孤島、共享不足、利用率低下、安全等問題，大大降低了高校管理效率和水平，已成為制約高校信息化發展的瓶頸，通過資源整合可以最大限度地實現資源共享，提升高校管理質量。資源整合面臨著技術復雜、投入成本大等問題，而云計算是一種全新的計算模式，將計算任務分布在虛擬化的資源池上，應用系統可以根據需要實時獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務，所有工作都將交給網絡中超大規模的“云”來完成。云計算的出現，為高校信息平臺資源整合提供了新的實現方式。

（1）為解決高校信息平臺中基礎軟硬設施投入成本大、維護成本高等問題，云計算對基礎設施、應用系統、數據等可以通過共享資源池進行管理，通過虛擬化技術實現服務，很大程度上提高了資源的利用率，降低了整合成本。

（2）為解決高校信息平臺建設不規范、資源分布不平衡等問題，云計算機可根據高校實際工作需求通過動態擴展虛擬化層次來制定服務的方式、規模、類型。

（3）為解決高校信息平臺安全性和服務效率問題，云計算通過應用數據多副本容錯、計算節點同構可互換等技術，讓信息整合更高效和安全。在云計算環境下用戶可通過瀏覽器訪問所需要的云服務，提高了平臺的服務能力。

3 云計算應用技術概述

云計算把IT資源、數據、應用作為服務通過網絡提供給用戶，把大量的高度虛擬化資源管理起來，組成一個大資源池，用來統一提供服務。云計算把運算任務分布在大量的分布式計算機上，企業數據中心與互聯網相連，企業可以把需要的資源切換到相應的應用程序上，根據自己的需求訪問遠程計算機和存儲空間。IBM公司于2007年底宣布了云計算計劃，云計算迅速成為產業界和學術界研究的熱點。Google、亞馬遜、微軟、Oracle、IBM、SUN等國際知名IT公司都在積極地研究和部署云計算產品或解決方案；很多發達國家已經開始部署國家級云計算基礎設施。

云計算分為三個基本層次：基礎設施層、平臺層、應用層，每一層都可以單獨為用戶提供服務，有三種不同的云服務類型：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。

3.1 IaaS——基礎設施即服務

IaaS主要包括服務器、通信設備、存儲設備等，能夠按需向用戶提供計算能力、存儲能力或網絡能力等IT基礎設施類服務。通過虛擬化技術將設備統一虛擬化為虛擬資源池中的計算資源、存儲資源、網絡資源。用戶通過 Internet 獲取計算能力、數據存儲等服務，并根據自己的需要均衡部署操作系統、存儲空間等。

3.2 PaaS——平臺作為服務

PaaS為云服務中間架構，用戶可根據自己業務、數據存儲需要遵照一定的編程原則訂做適合自己的應用軟件。PaaS作為一個平臺，給用戶提供了編程所需的軟硬件設備和技術指導，用戶只要按需支付租賃費用，在獲得高品質、個性化服務的同時還可以降低成本。

3.3 SaaS——軟件作為服務

SaaS，是一種通過互聯網提供軟件服務的軟件應用模式。在這種模式下，用戶不需要再花費大量投資用于硬件、軟件和開發團隊的建設，只需要支付一定的租賃費用，就可以通過互聯網享受到相應的服務，而且整個系統的維護也由廠商負責。

4 云計算的關鍵技術

云計算是一個新興的IT部署和交付模式，用來通過網絡提供產品、服務和解決方案。關鍵技術主要有虛擬化技術、數據存儲技術、數據管理技術和云安全技術。

4.1 虛擬化技術

云計算打破了物理設備的劃分，通過虛擬化技術調配計算機資源，用戶能夠通過互聯網獲取所需要的相應服務，實現架構動態化和系統結構靈活化，使信息資源利用率得以大大提高。云計算通過網絡將多個計算實體整合成一個系統平臺，該平臺具有強大計算能力，從而提高“云”處理能力，減少了用戶終端的負擔。

4.2 數據存儲技術

云計算采用海量式分布存儲技術，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能，滿足高傳輸率、高吞吐率和高分布的要求。

4.3 數據管理技術

大數據處理方面云計算具有很強的優勢，其數據管理技術能夠運行成百上千種應用服務，對跨越多個物理地點的眾多PC上的海量數據進行存儲與分析。

4.4 云安全技術

云安全技術以完善的云計算標準，從訪問認證設置機制、數據安全機制、網絡穩定性機制、商業秘密安全機制、會計信息披露機制等五個方面實現安全保障。

5 基于云計算的高校信息平臺資源整合構架

高校信息平臺資源整合是一項系統、龐大的工程，也是一個長期動態的過程，涉及到教務、科研、學生、財務、招生等方面的信息。因此在進行資源整合的過程中，首先要遵循整體性原則將各個分散的、異構的資源系統看成一個涵蓋各個子系統內部功能的整體，其次遵循關聯性原則注重資源實體間的多重關系、資源架構之間的關系、資源語義的關聯等。

云計算能夠實現分布式信息資源服務、資源共享和業務協作，運用云計算的核心技術可以實現高校信息平臺資源整合，提高信息資源服務能力。

5.1 云計算的基礎設施虛擬化整合

通過虛擬化技術充分利用已有存儲資源和設備，將廉價的集群抽象和映射，為上層系統提供統一的存儲服務，減少服務器設備的購置。建立云計算虛擬平臺，打破物理結構之間的壁壘，把各種IT資源、軟件、硬件、操作系統和存儲網絡等進行虛擬化，放在云計算平臺統一管理，完全實現資源的自動化分配。

5.2 云計算的數據中心數據庫整合

通過數據驅動、事件驅動和服務驅動將公共數據從應用數據庫抽取到中心數據庫，建立基于云計算的數據中心，向應用軟件提供豐富接口實現公共數據向應用數據庫的同步，該數據中心以重復信息檢測功能、強大編輯處理模塊為技術保證，實現多平臺之間的數據共享和并行處理，減少冗余數據，實現了信息資源的統一存儲、管理和維護，確保高校信息平臺數據的完整性、準確性與一致性。

5.3 云計算機的服務平臺服務整合

建立基于云計算的服務平臺，將信息和應用資源有機整合成一個統一的Web平臺，采用單點登錄技術，用戶只需擁有一個賬號，就能訪問到權限范圍內的所有資源，享受到平臺提供的個性化信息服務，全面實現自定義、個性化的綜合信息服務。

大數據時代，高校信息化建設飛速發展，產生了海量數據，對高校信息平臺建設提出了巨大挑戰，云計算為信息資源整合發展提供了有利的技術支持。高校應主動適應大數據時代的新要求，充分運用云計算技術整合信息資源，運用大數據分析技術創造價值，進一步推進高校信息化建設的穩定發展。

作者簡介

楊小燕（1979-），女，苗族，湖南省長沙市人，大學本科學歷，信息系統高級項目管理師/講師。研究方向為數據庫技術、軟件工程。

作者單位

湖南商務職業技術學院 湖南省長沙市 410205