數字校園基礎設施云服務平臺研究

李文山

（北京財貿職業學院，北京 101101）

摘要：隨著信息技術的迅速、深入發展，數字校園、云計算、云服務等概念日益盛行起來。但在當前階段，我國高校數字校園建設總體上仍處于從應用集成階段向信息集成階段發展的過程中[1]。而對于云計算、云服務的建設也處于探索階段，本文將對在數字校園中建設基礎設施云服務平臺進行有益的探討，期望為數字校園實現云服務提供參考思路。

關鍵詞：數字校園；基礎設施；云計算；云服務

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0069-02

進入21世紀以來，信息技術深入到經濟發展與社會生活的各個方面，人們的工作、學習及生活方式正在發生著深刻的變化，針對教育資源不均衡、全民教育、個性化學習和終身學習等問題，國家制定了《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》（簡稱《教育信息化規劃》），在《教育信息化規劃》中大力倡導積極開展教育信息化建設，并提出“建設信息化公共支撐環境，提升公共服務能力和水平[2]”的發展任務，其中提到了云服務平臺、云服務模式的建設，而當前多數學校在數字校園建設中尚未上升到云服務的模式，由此，本文將對建設數字校園基礎設施云服務平臺進行探討與闡述。

一、云服務模式簡介

目前，云服務類型主要分為基礎設施即服務（Infrastructure as a Service，即IaaS）、平臺即服務（Platform as a Service，即PaaS）、軟件即服務（Software as a Service，即SaaS）三種類型，這三種類型各具特點，又有一定的層次關系。基礎設施即服務將計算、存儲、網絡等硬件基礎資源，通過虛擬化等相關技術封裝成服務提供給用戶使用，它最接近物理硬件資源，在服務層次上屬于最底層服務，用戶可以利用IaaS提供的處理、存儲、網絡以及其他硬件資源方面的服務，部署自己的操作系統，并運行自己的軟件。典型的應用如亞馬遜彈性計算云（EC2，Elastic Compute Cloud）。平臺即服務是構建在基礎設施即服務之上的服務，用戶通過PaaS提供的軟件工具和開發語言，部署自己需要的軟件運行環境和配置。用戶不必控制底層的網絡、存儲、操作系統等技術問題，底層服務對用戶是透明的，這一層服務是軟件的開發和運行環境[3]。典型的應用有Google公司的Google App Engine。

軟件即服務是一種通過Internet提供軟件應用的模式，用戶無須購買軟件，而是租用服務商運行在云計算基礎設施上的應用程序，客戶不需要管理或控制底層的云計算基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統、存儲，甚至單個應用程序的功能[4]。典型的應用有GoogleDocs、MicrosoftOfficeOnline。

二、云服務帶給數字校園的益處

云計算（Cloud Computing）是融合了分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）、熱備份冗余（High Available）等傳統計算機、網絡與存儲技術的產物，因而，它兼具高可靠性、通用性強、可擴展性高等特點。教育信息化推動了教育、教學模式的改革創新，但信息技術是一門專業性強、技術更新與發展快的綜合性學科，因此，學校通過搭建云計算平臺提供云服務，將改變學校信息化建設、管理與應用的模式，綜合起來有以下幾點突出優點。

1.由專業技術團隊管理、運營云服務平臺可確保信息技術運用科學、合理、專業，用戶無須具備較高的信息技術專業知識、技能，從而可以將更多的精力投入本職工作。

2.云服務采用群集服務器，相比單機可大幅提高服務可用性、數據可靠性，進而提供持續、穩定、可靠的服務。

3.云服務采用虛擬技術能夠充分利用軟、硬件資源，避免重復投資；同時，由于云計算具有較高的靈活性與彈性，從而便于系統升級、“云”的規模擴充也易于實現。

三、基礎設施云服務平臺基本架構

在構建基礎設施云服務平臺時要秉持開放、共享、兼容的原則。開放性體現為能夠銜接已有在用的數字校園應用，同時，也要為其他校園云服務系統及二次開發預留接口；共享性表現為能夠實現與教育云等外部公共云服務系統對接；兼容性要求能夠支持自建系統、開源系統和商業系統等多種形式。針對學校中信息技術力量薄弱、分工明確、教學為主的特點，為了使廣大教師致力于教學工作，在學校中構建云服務平臺時，打破IaaS和PaaS間的界限，提出寬泛的基礎設施概念，將硬件資源（CPU、存儲、網絡）和軟件資源（操作系統、應用軟件、數據庫）通過虛擬化和云計算技術打造成基礎設施云服務平臺，其基本架構如圖1所示。

基礎設施層是基礎設施云服務平臺的最底層，在該層通過運用虛擬化技術將CPU、存儲、網絡等硬件和操作系統等軟件抽象為一個資源池，為上層架構提供服務。中間層作為承上啟下的一層，基于基礎設施層提供的資源為上層及用戶提供服務。同時，作為三層架構中的樞紐，負責提供訪問控制、工作流的管理、API接口及負載均衡和服務的高可用性。應用層作為架構的頂層直接面向用戶，為用戶提供自助服務，便于用戶申請云服務、管理應用系統；同時，向用戶展示云服務平臺發布的各種應用，供用戶訪問。管理層在架構中提供針對架構及服務的管理功能，涵蓋用戶管理、配置管理、計費管理、安全管理、流程管理及運行維護管理等。

四、結束語

當前，數字校園已成為助力教育信息化的基礎平臺，信息技術得到了廣泛應用，同時，伴隨著信息技術的發展、教育教學理念及教學技術的不斷創新，云計算、云服務的需求日益迫切，因而建設云服務體系已成為大勢所趨。但不應盲目照搬商業模式，應根據自身條件、特點，建設適合學校自身的云服務體系，并遵從立足自身，放眼長遠，且要秉持開放、共享、兼容的原則建設云服務體系。

參考文獻：

[1]蔣東興，付小龍.基于云服務的高校數字校園[J].科研信息化技術與應用，2012，（6）.

[2]教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[J].中國教育信息化，2012，（8）.

[3]李喬，鄭嘯.云計算研究現狀綜述[J].計算機科學，2011，（4）.

[4]方巍，文學志，潘吳斌，薛勝軍.云計算：概念、技術及應用研究綜述[J].南京信息工程大學學報：自然科學版，2012，（4）.