混合云技術架構在高校信息化建設中的應用

張建嬌

（南京鐵道職業技術學院，江蘇南京，210031）

引言

高校信息化建設從上世紀90年代至今，大部分高校已經取得了一定的成效，數字化校園建設初具規模。高校信息化建設包括校園網絡、高性能計算中心、數字化教學資源、網絡教學平臺、網上辦事大廳等等教育信息化的軟硬件基礎設施。

近年來，隨著各種信息技術的快速發展，云計算技術使得高校信息化建設的腳步不斷加快，云計算在高校數據中心已經得到了大規模的應用。云計算是面向服務的架構（SOA）、分布式計算、網格計算和虛擬化等多種技術混合演進的結果[1]。云計算除了提供計算服務外，還提供存儲服務，它的高可用性和擴展性正是高校數據中心所需要實現的，也為信息化建設打下了堅實的基礎。

隨著信息化建設的不斷深入，各種資源、應用系統等的不斷增多，對網絡、計算和存儲的需求也越來越大，高校需要購買更多的服務器和存儲等硬件設備來擴充數據中心，支撐各類系統的運行，為師生提供信息資源和信息服務，也需要更多的專業人員來維護這些硬件和軟件資源。這個時候，混合云模式的提出，為高校的信息化長遠發展指出了一條更好的道路。

1 混合云

1.1 云計算的分類

混合云融合了公有云和私有云，是近年來云計算的主要模式和發展方向。NIST[2]發布的關于云計算的定義里在部署模式上將云計算分為公有云、私有云、社區云和混合云4類。

私有云指用戶自建的基礎設施，所有資源為自己服務。

社區云指由多個用戶建設的基礎設施，共享云資源，規模介于公有云和私有云之間。

混合云是其他部署模式的結合體，一般由公有云和私有云組合而成，資源為用戶自己所用。

1.2 混合云技術的特點

混合云作為公有云和私有云的結合體，同時結合了兩者的優勢，兼具了公有云的低成本投入、可擴展性和私有云的安全性、可控性，發展迅速，Gartner 預測2015年云計算發展趨勢之一就是混合云[3]，混合云計算勢在必行。截止到今年，混合云發展勢頭強勁，越來越多的用戶包括高校開始采用混合云這種云計算環境來部署應用系統，因為公有云的高可擴展性和性能特點，把應用系統的應用程序部署在公有云上；因為私有云的高可靠性和擴展性，把數據庫或者關鍵數據部署在私有云上，讓其他一些應用程序跨越公有云和私有云服務。通過混合云的部署方式，在兼具了擴展性的同時也保證了數據的可靠性，還一定程度上降低了硬件成本。簡單來說，混合云技術主要有如下三大特點：

（1）高融合性

私有云的安全性是高于公有云的，而公有云的計算資源又是私有云無法企及的。在這種情況下，混合云更好了的中和了這個問題，它既可以利用私有云的安全，將企業內部重要數據保存在本地數據中心；同時也可以利用公有云的計算資源，更高效快捷地工作，融合了私有云和公有云的優勢也彌補了私有云和公有云各自的不足。

本期刊登白世星副教授的書評，他贊譽《沱河記憶》為“中原知青青春紀念碑、中原知青的眾生相、中原知青的田園牧歌”。

（2） 可擴展性

混合云突破了私有云的硬件限制，利用公有云的可擴展性，可以隨時獲取更高的計算能力。通過把部分計算或者非秘密的數據遷移到公有云區域，可以降低對內部私有云的壓力和需求。

（3）更節約成本

混合云既可以利用公有云的資源又可以根據實際需要使用私有云資源，不用把所有計算和存儲放在本地私有云數據中心，從而減少了私有云的硬件資源使用，面對不斷增加的計算資源和存儲資源的需求，可以有效地降低成本。

2 混合云模式在高校里的應用

我校信息化經過了十年的發展，從數字化校園建設跨入智慧校園建設，網絡基礎設施，數據中心，各種應用系統已經初具規模。隨著信息化發展的深入，計算資源和存儲資源依然是智慧校園建設的基石，每年依然需要投入大量的費用擴容服務器和存儲。并且所有硬件產品都有迭代性，不到五年，硬件已經更新換代，與原來硬件資源的擴展和兼容就成了一個新的問題，為了更好的利用數據中心的資源，降低學校硬件成本，同時保證關鍵數據的安全，混合云就是一種很好的部署方式。

2.1 混合云技術在校園云盤中的使用

隨著網盤的應用和普及，越來越多的學校網絡信息中心也開始充分認識到校園云盤應用在解決存儲和數據備份應用中的重要價值，特別是在高校現代教育中心，已將校園云盤服務定位成學校信息化基礎設施的“標準配置”[4]。

在高校日常的師生教學科研和工作中，會產生大量關鍵數據，數據的實時存儲更新和隨時隨地獲取成為師生對校園云盤服務的核心訴求。我校建設校園云盤，主要為了解決師生如下問題：

（1）師生多終端數據同步，實現數據文件統一管理。

（2）數據分享更加便捷，校內成員之間一鍵分享數據，校外用戶通過外鏈共享數據。

（3）為師生、部門甚至學校提供一個可以實現數據備份的平臺。

（4）協同辦公。

2.2 云盤混合式部署方案

本次校內云盤采用混合云模式部署，Web應用部署在公有云上，在線預覽和存儲文件部署在校內私有云上，這樣既保證了Web端更新維護的及時性，也保證了數據的安全性，減少了一定的硬件成本，使用更加靈活。

（1）配置文檔預覽服務器

（2）配置內部存儲服務器

（3）配置Web應用

配置完成后，基本架構如下圖：

圖1 基本架構

2.3 混合云技術在校園信息化建設中的其他應用及挑戰

由于網絡帶寬的制約，校園的核心業務系統由于對安全、性能的較高要求一般放在校內私有云上，而一些互聯網訪問類的、開發測試類的業務可以放在公有云上；還有一種方式是把一個應用系統的 WEB訪問類放在公有云上，核心數據放在私有云上。高校數據中心建設面臨幾大主要問題，包括環境構建復雜、科研創新受制、管理不統一等諸多問題。對于數據中心的建設來講，需要具備的關鍵能力為資源服務化、架構開放、系統安全可靠、統一管理等。

隨著混合云計算技術在我校云盤中的成功運用，越來越多的應用系統開始嘗試采用這種模式進行部署。例如桌面云、郵件管理系統、云資源平臺、個性化學習空間、網上辦事大廳等等都可以采用混合云的模式，把開放性較高的訪問頁面部署與公有云上，數據存放于私有云上，保證數據安全的同時保證頁面的高效訪問，降低硬件成本。

混合云技術雖然有著它獨特的優勢，但是在實際使用中，也存在一些挑戰，比如在內部數據中心和外部云之間的連接問題；網絡和系統監測和管理方面的間接費用較高，因為雙方都需要進行監測和優化；根據估計的工作量和峰值工作量，在共享租用線路的情況下使用，數據業務量的限制可能會影響系統的運行；多個單一故障點和網絡中斷會增加混合云模式的風險，但是如果減少冗余的話，成本也隨之增加。雖然混合云存在上述一些挑戰，校園信息化建設中的大型應用采用混合云技術模式仍然可以有著顯著的優勢。

3 結束語

混合云技術在校內云盤的建設中得到了很好的應用，大大提高了云盤前端版本的維護的便利性，也保證了后端數據的安全性，同時校內的在線預覽速度也很快[5]。混合云技術架構的出現，為高校信息化建設提供了一種全新的思路，如何進一步在現有的高校信息化建設中基于私有云的資源整合，利用混合云的優勢應用在更多的信息化項目中也是后續需要繼續探索的課題。但是，云計算的發展趨勢已是日漸明朗，云計算必將在新的智慧校園建設中得到更多的應用，促進高校信息化工作長遠健康的發展。

[1]Youseff,L.Butrico, M.Da Silva,D Toward a Unified Ontology of Cloud Computing[J].Grid Computing Environments Workshop, 2008.GCE ‘08.

[2]MELL P,GRANCE T. The NIST definition of cloud computing[EB/OL].[2011-10-25].http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf.

[3]Gartner預測2015年云技術五大發展趨勢[EB/OL].[2011-10-25].

[4]汪小梁.校園網內幾種文件共享方式的比較[J].電腦知識與技術(學術交流), 2007, (22).

[5]董其強, 劉海.企業混合云架構下的信息安全建設[J].信息與電腦(理論版), 2018, (05).