云計(jì)算在高校信息化建設(shè)中的應(yīng)用

周 洪

（江蘇海洋大學(xué) 江蘇 連云港 222005）

1 引言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中，并且為信息共享和信息交流提供了很大便利條件。當(dāng)前人們所接觸的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都是彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)中心。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多核處理器以及分布式存儲(chǔ)等多種技術(shù)共同發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，也就是云計(jì)算。云計(jì)算是基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代信息處理和應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)模式發(fā)展起來(lái)的，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流方向。云計(jì)算在應(yīng)用期間融合了多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)層次多樣化的應(yīng)用界面和接口，為用戶的各種業(yè)務(wù)提供計(jì)算資源和儲(chǔ)存資源，強(qiáng)化了高穩(wěn)定和多層次控制，在此基礎(chǔ)上也簡(jiǎn)化了用戶管理流程，節(jié)省了大部分投資[1]。與此同時(shí)，云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)也為當(dāng)前高校信息化建設(shè)提供了便利條件，不僅加強(qiáng)了高校信息化建設(shè)水平，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)高校事業(yè)的良好發(fā)展。

2 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

云計(jì)算是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)時(shí)代背景下一種新型的計(jì)算形態(tài)，在云計(jì)算應(yīng)用過(guò)程中融入了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存、虛擬化等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)的核心就是統(tǒng)一管理和調(diào)度由海量網(wǎng)絡(luò)組成的計(jì)算資源，進(jìn)而形成一個(gè)完整的資源庫(kù)，根據(jù)用戶的需求提供服務(wù)。其中，能夠?yàn)橛脩籼峁┴S富資源的網(wǎng)絡(luò)稱之為“云”，使用者可以在“云”資源中實(shí)現(xiàn)無(wú)限擴(kuò)展，并且還可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)獲取，按照需求使用[2]。它的具體特點(diǎn)如下。

2.1 計(jì)算資源集成提高能力

應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)可以將大量的計(jì)算資源融入一個(gè)公共資源庫(kù)當(dāng)中，計(jì)算資源可以在硬件資源租用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)共享。用戶在云計(jì)算平臺(tái)當(dāng)中可以享受各種各樣的服務(wù)，雖然在網(wǎng)絡(luò)寬帶等各方面因素的影響下，云計(jì)算未必會(huì)獲得比本地主機(jī)更加優(yōu)良的服務(wù)，但是從資源整體角度來(lái)看，云計(jì)算整體軟件資源和硬件資源都有效降低了區(qū)域范圍內(nèi)的峰值荷載，提高了荒廢主機(jī)的利用率，進(jìn)而使資源利用率大大提升。由此可見(jiàn)云計(jì)算技術(shù)在一定程度上促進(jìn)了軟硬件資源的負(fù)載平衡[3]。

2.2 分布式數(shù)據(jù)中心保證了系統(tǒng)容災(zāi)能力

在云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用期間，信息數(shù)據(jù)是通過(guò)分布式的方法將云端當(dāng)中的用戶信息分到相互隔離的主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶并不需要了解自己信息的備份地點(diǎn)，只需要在云計(jì)算平臺(tái)中合理使用這些數(shù)據(jù)即可。這一特點(diǎn)不僅為數(shù)據(jù)恢復(fù)提供了可靠依據(jù)，同時(shí)也讓網(wǎng)絡(luò)病毒和黑客的攻擊失去目的性，最終徒勞無(wú)獲，在一定程度上提高了信息系統(tǒng)的安全性和容災(zāi)能力。

2.3 軟硬件彼此隔離減少了對(duì)設(shè)備的依賴性

計(jì)算平臺(tái)上的應(yīng)用軟件和基礎(chǔ)設(shè)備在虛擬化層的作用下被隔離開(kāi)來(lái)。如此一來(lái)，技術(shù)設(shè)備維護(hù)人員則無(wú)法看到設(shè)備在運(yùn)行期間的具體應(yīng)用。與此同時(shí)，對(duì)軟件層的用戶而言，基礎(chǔ)設(shè)備完全是透明的，用戶智慧只會(huì)看到虛擬化層中被虛擬處理之后的各種設(shè)備，這種架構(gòu)在一定程度上減少了對(duì)設(shè)備的依賴性，也使資源動(dòng)態(tài)配置擁有無(wú)限可能。

2.4 應(yīng)用平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展性提高

當(dāng)前最為常見(jiàn)的云計(jì)算平臺(tái)都是以SPI框架為基礎(chǔ)，在各層級(jí)中成功分布各種軟硬件設(shè)備和中間軟件。大量的中間軟件和設(shè)備能夠?yàn)樵撈脚_(tái)提供足夠的接口，用戶可以在本層當(dāng)中任意添加擴(kuò)展設(shè)備。同時(shí)，部分云與云之間可以提供彼此對(duì)應(yīng)的接口，用戶可以在不同“云”當(dāng)中完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。以此為代表的功能很好地滿足了用戶實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)了各種計(jì)算資源的集成化，是未來(lái)云計(jì)算的主要發(fā)展方向之一[4]。

2.5 虛擬資源為用戶提供良好的彈性服務(wù)

經(jīng)過(guò)各種軟件整合之后的計(jì)算資源可以在云計(jì)算技術(shù)的作用下，根據(jù)用戶實(shí)際需求作出相應(yīng)的調(diào)整，確保云計(jì)算平臺(tái)下的所有資源得到充分利用。所以云計(jì)算技術(shù)在非恒定需求應(yīng)用期間，如果需求波動(dòng)較為明顯，那么就會(huì)產(chǎn)生非常良好的應(yīng)用效果。在云計(jì)算大環(huán)境中，不僅可以對(duì)具有規(guī)律性的需求進(jìn)行提前分配，還可以通過(guò)提前預(yù)訂的規(guī)則來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。具有一定彈性的云服務(wù)可以讓用戶在任意時(shí)間內(nèi)的計(jì)算資源需求得到滿足。

2.6 按需付費(fèi)，降低了使用成本

當(dāng)前云計(jì)算服務(wù)中最為重要的內(nèi)容就是按需服務(wù)和按需付費(fèi)。從用戶需求角度來(lái)看，云計(jì)算技術(shù)不僅節(jié)省了最基本的購(gòu)置運(yùn)維費(fèi)用，同時(shí)還能夠根據(jù)實(shí)際需求來(lái)訂購(gòu)各種服務(wù)，不僅調(diào)整了更加合適的服務(wù)，還提高了資源利用率。

3 云計(jì)算在高校信息化建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1 高校信息化建設(shè)云計(jì)算應(yīng)用模式

云計(jì)算技術(shù)為用戶提供了基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、平臺(tái)服務(wù)層以及應(yīng)用服務(wù)層等不同的基本層次應(yīng)用服務(wù)，應(yīng)用這些服務(wù)的目的就是為高校提供更加高效、便捷的服務(wù)。其中基礎(chǔ)設(shè)施層具體包括虛擬設(shè)備層和物理層，該層次主要為整個(gè)云基礎(chǔ)平臺(tái)提供基礎(chǔ)設(shè)施管理服務(wù)。而在基礎(chǔ)設(shè)施管理層建立之上，形成了平臺(tái)管理層，它不僅可以為應(yīng)用層提供關(guān)鍵的軟件基礎(chǔ)支持平臺(tái)，還能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向廣大用戶提供軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在高校環(huán)境中，應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的最高層就是應(yīng)用層，它是由不同的應(yīng)用程序組成的，可以為用戶提供最直接的服務(wù)，而且還允許在互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中部署軟件，使其能夠在不同的租戶運(yùn)營(yíng)平臺(tái)下運(yùn)行[5]。

3.2 云計(jì)算在高校信息化建設(shè)中的應(yīng)用

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，高校發(fā)展工作中的重要內(nèi)容就是信息化建設(shè)，高校信息化網(wǎng)管將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于信息化建設(shè)當(dāng)中，可以為高校信息化建設(shè)與服務(wù)工作創(chuàng)造便利條件，所以云計(jì)算技術(shù)出現(xiàn)之后得到了校方和廣大教師的青睞。云計(jì)算技術(shù)在高校信息建設(shè)期間的具體優(yōu)勢(shì)如下：一方面，云計(jì)算技術(shù)可有效減少網(wǎng)絡(luò)維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)之后，高校信息化建設(shè)不需要在硬件方面投入過(guò)多的資源，云計(jì)算模式對(duì)用戶終端硬件配置并沒(méi)有過(guò)多要求。此外，服務(wù)器的日常維護(hù)工作可以由云服務(wù)供應(yīng)商來(lái)完成，這樣一來(lái)，高校信息化建設(shè)中的相關(guān)人員就不需要承受過(guò)多的工作強(qiáng)度，進(jìn)而有時(shí)間去展開(kāi)其他工作。

另一方面，云計(jì)算技術(shù)強(qiáng)化了高校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可靠性。云計(jì)算在高校信息化建設(shè)中的應(yīng)用降低了服務(wù)器的出錯(cuò)概率，確保服務(wù)器能夠穩(wěn)健運(yùn)行。在高校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，如果出現(xiàn)了故障，那么整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)則無(wú)法正常工作，因?yàn)榻^大多數(shù)數(shù)據(jù)都保存在校園網(wǎng)服務(wù)器當(dāng)中，服務(wù)器一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題，那么校園就需要承擔(dān)巨大的損失，而云計(jì)算模式由成百上千個(gè)服務(wù)器組成，即使其中一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障發(fā)生崩潰，那么其余的服務(wù)器也能夠正常運(yùn)行[6]。

3.3 為使用者提供更多應(yīng)用

將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于高校圖書(shū)館當(dāng)中可以建立起數(shù)字化圖書(shū)館，為廣大師生在科研和教學(xué)過(guò)程中提供查找資料的場(chǎng)所。從高校圖書(shū)館而言，以往的館藏紙質(zhì)文獻(xiàn)查找過(guò)程所耗費(fèi)的成本較大，并且效率較低，無(wú)法充分發(fā)揮出資源的利用價(jià)值，所以將此技術(shù)應(yīng)用于高校圖書(shū)館中可以充分發(fā)揮出圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量。如果將高校內(nèi)所有的教學(xué)資源和資料放置于云端平臺(tái)當(dāng)中，所有的數(shù)字資源可以實(shí)現(xiàn)高效共享，這樣一來(lái)就大大提高了數(shù)字資源的利用效率和整合度。除此之外，云端還具有非常富足的儲(chǔ)存空間，這樣一來(lái)就可以有效加強(qiáng)數(shù)字圖書(shū)館的存儲(chǔ)能力。數(shù)字圖書(shū)館云的體系架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 數(shù)字圖書(shū)館云體系架構(gòu)

除了學(xué)生學(xué)習(xí)方面之外，云計(jì)算技術(shù)還可以為高校在線辦公提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。高校教師科研與教學(xué)的數(shù)據(jù)通常都是利用U盤(pán)或其他儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)行反復(fù)拷貝，這一過(guò)程不僅十分麻煩，而且不安全。而利用云計(jì)算技術(shù)之后，高校教師辦公可以建立起云在線平臺(tái)，通過(guò)IE訪問(wèn)云端服務(wù)器就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換工作，便捷完成的數(shù)據(jù)也可以直接存放于云端中，每個(gè)參與云計(jì)算合作的高校都可以滿足在線辦公的需求。因?yàn)楦咝５南嚓P(guān)數(shù)據(jù)和資源并不是存儲(chǔ)在某一臺(tái)計(jì)算機(jī)當(dāng)中，而是存放于云計(jì)算機(jī)當(dāng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息共享，讓高校教師辦公期間能夠快速查找到自己所需要的資料。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為高校信息化建設(shè)帶來(lái)了極大便利，所取得的成效也是顯而易見(jiàn)的，對(duì)此在信息化建設(shè)期間，高校需要了解信息化建設(shè)的需求，以此來(lái)方便將二者緊密聯(lián)系在一起，發(fā)揮出信息化服務(wù)在高校環(huán)境中的重要作用，更好地滿足教師和學(xué)生的需求，解決云計(jì)算用戶的實(shí)際問(wèn)題。此外，高校云計(jì)算使用人員在計(jì)算應(yīng)用中要確保信息數(shù)據(jù)的安全，判斷是否開(kāi)展云平臺(tái)，以此通過(guò)合理的使用，來(lái)推動(dòng)我國(guó)高校教育事業(yè)的深入發(fā)展。