服務與泛載穿越云校園網發展之門

文/劉福能

服務與泛載穿越云校園網發展之門

文/劉福能

目前，在教育信息化基礎網絡設施層面，如何提升校園網的“邊際效益”，如何彰顯和創新校園網的價值是高校IT部門面臨的最大挑戰。而云校園網將可以使以上問題迎刃而解。

“九五”以來，高等教育實現了跨越式發展，教育信息化取得了巨大成就。進入“十二五”，教育信息化面臨新的重要發展機遇，同時也面臨著重大挑戰。

一方面，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》（簡稱《綱要》）將教育信息化的重要意義提升到了前所未有的高度，《綱要》指出“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略，超前部署教育信息網絡。”《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》（簡稱《決定》）將新一代信息技術產業列為七大國家戰略性新興產業之一，《決定》指出“加快建設寬帶、泛在、融合、安全的信息網絡基礎設施，推動新一代移動通信、下一代互聯網核心設備和智能終端的研發及產業化，加快推進三網融合，促進物聯網、云計算的研發和示范應用。”《綱要》的政策要求和《決定》的產業方向都給教育信息化的發展帶來了美好的憧憬和期待。

另一方面，教育信息化面臨著體制機制、人才隊伍、資源開發與利用、資金持續投入等方面的壓力。教育信息化如何全面推動學校教學、科研、管理等各項主流工作的開展？如何有效推動學校各項體制機制的改革與深化？如何為支撐學校的整體發展戰略提供保障？信息化如何真正成為提升高校核心競爭力的重要手段？這些都是我們需要思考和解決的重要課題。

“云”：校園網蛻變之道

圖1 云計算的目標是像用電一樣使用校園基礎網絡設施

傳統校園網絡基礎設施的投入成本高和資源利用率低，不符合低碳時代的發展要求。受高校信息化體制機制的制約和歷史原因，大部分高校建成了多套物理分離的業務專網，即除了校園網之外，還有一卡通物理專網、視頻監控物理專網、多校區財務物理專網等。多套網絡的割據增加了網絡基礎設施的建設和維護成本，各自獨立的軟硬件系統使網絡資源、服務器資源、存儲資源的利用率很低，機房空間和能耗也不符合低碳時代節能減排的發展要求。

美國Gartner公司公布的10大戰略技術中，云計算在2010年和2011年連續兩年均居首位。云計算為什么如此受追捧？不在于其技術先進或概念新穎，而在于其核心思想和商業模式將帶來信息技術產業格局和企業業務模式的深刻變化。云計算的核心思想是資源整合、按需交付和按需使用。云計算的目標是讓用戶像使用水、電一樣使用IT資源，如圖1所示。如同100多年前“電”的演變，農場和企業逐漸關閉了自己的發電機，轉而從發電廠購買電力一樣，高校的各個業務部門無需為自己的業務建設和維護單獨的網絡基礎設施，只需要從學校統一的IT部門獲取和使用網絡基礎設施資源即可。

“多網合一、按需分配”是提升校園網業務價值的核心所在。將高校現有的多套網絡與校園網進行資源整合，構建一套統一的物理網絡基礎設施，通過虛擬化技術根據各部門各業務的需要進行資源的分配。后勤部門需要開展一卡通業務，可以按需交付一套一卡通虛擬專網；保衛部門需要開展安防監控業務，可以按需交付一套視頻監控虛擬專網；財務部門需要開展多校區聯網業務，可以按需交付一套財務虛擬專網；科研部門需要開展基于網絡的科研創新項目，可以按需交付一套科研虛擬專網。

云校園網絡和云服務平臺統一提供按需的網絡帶寬資源、服務器資源、存儲資源，以及足夠的安全性和可用性保障。因此，多網合一、按需分配可以顯著降低網絡基礎設施的投資成本，提升業務開通效率，有助達成節能減排目標，因此“云”是提升校園網價值的必然要求和發展趨勢。

服務與泛載：“云”點睛之筆

“十二五”是教育信息化發展的關鍵時期，各個高校已經完成或正在進行結合學校“十二五”整體規劃和發展戰略的信息化“十二五”規劃。中山大學提出了以云服務為核心思想的面向服務隨需而變的信息化發展目標，浙江大學規劃了建設基于云的智慧校園綜合服務環境。銳捷網絡基于十多年來服務教育信息化的經驗和技術積累，結合對高校業務發展和技術應用趨勢的把握，提出了云校園網的發展思想和演變路線。

云校園網是一種思想和理念，我們從三個角度進行對應的定義。首先云校園網是一個平臺，是服務于高校整體發展戰略、服務于教學科研業務、服務于廣泛師生用戶的網絡基礎設施和公共服務支撐平臺；其次，云校園網是一種模式，是按需分配、按需使用的信息服務交付和使用模式；再次，云校園網是一個環境，是普適接入、統一交換、虛擬化、泛載、可信、綠色低碳的信息服務環境。

云校園網有四個重要特征，即面向服務、泛載、可信和綠色低碳，如圖2所示。其中面向服務和泛載是云校園網的2個核心特征。

面向服務是云校園網的根本出發點。首先是確定服務的理念，IT部門的定位是首先是服務，信息化工作在服務中體現和提升價值；其次是明確服務的對象，信息化服務的對象是用戶、業務和戰略，必須要將信息化工作與學校的戰略發展目標結合起來；再次是服務的提供形式，采用按需分配和按需使用的服務交付模式；最后是服務的保障，必須建立集資源、業務、人、流程于一體的IT服務管理系統。建設面向服務的云校園網，服務理念是前提、服務對象是關鍵、服務模式是手段、服務管理是保障。

圖2 云校園網的特征

泛載是云校園網的核心價值所在。首先將高校校園存在的多套網絡資源進行整合，構建一套統一的基于云架構的網絡基礎設施，通過虛擬化技術形成網絡資源池、計算資源池、存儲資源池以及安全資源池，然后根據業務或用戶的需要進行分配，實現同一個校園，同一個網絡，廣泛承載教學、科研、管理、服務等各項業務和應用。例如，針對一卡通、視頻監控、財務等關鍵業務在網絡層通過MPLS VPN進行業務安全隔離和服務質量保證，MPLS VPN管理軟件實現對網絡資源簡單方便所見即所得的靈活分配，通過VSU（虛擬交換單元）技術在提升網絡可用性和性能的同時簡化網絡管理。虛擬化和按需分配是泛載的核心，同時還需要端到端技術的保障，IPv6讓更多的人和物接入、802.11n讓接入變得隨時隨地、40G/100G讓傳輸變得更通暢、MPLS VPN讓業務可以被安全地隔離、VSU讓網絡性能和可用性更有保障、云計算數據中心讓業務訪問得到最快的響應。

可信是云校園網的關鍵保障。可信不僅僅是安全，安全是可信的一個組成部分，可信包括身份可信、地址可信、終端可信和行為可信等，總的來講就是服務可信。云校園網可信的特征可以從三個方面來看，從管理員的角度看是指IT系統可控可管可追溯，從校領導及業務部門的角度看是指基于IT開展的業務風險最低，從廣大用戶的角度看則是指信息服務值得信賴。

綠色低碳是云校園網的必然要求。在低碳經濟時代，節能減排是每個企業、高校和個人的社會責任。降低能耗，減少環境有害物排放是綠色低碳的基本思想。通過采用節能芯片、低功耗電路設計、智能電源、智能散熱、合理風道等設計降低排放，同時選用的元器件全面遵循RoHS標準以減少環境有害物排放。

從服務到價值：“云”之方向

云校園網描繪了一個美好的藍圖，那么我們應該如何具體實施？我們結合IT成熟度和IT服務成熟度的五級模型，建議在“十二五”規劃中分三個階段規劃和實施，如圖3所示。

圖3 云校園網的建設階段

第一階段是在擴展校園無線、優化網絡出口的基礎上建設體系化的安全運營管理系統，并形成規范的IT運維流程保障。這一階段實施完成后可以達到已定義級（三級）的IT成熟度和從服務到主動（三級）的IT服務成熟度。

第二階段是整合校園的各項網絡設施，建成多網合一的云基礎網絡平臺，實現網絡資源的按需分配。這一階段實施完成后，可以達到已管理級（四級）的IT成熟度和從主動到服務（四級）的IT服務成熟度。

第三階段是在傳統數據中心的基礎上，基于云架構建成云數據中心，實現業務的快速響應、數據挖掘和決策支撐。這一階段實施完成，可以達到優化級（五級）的IT成熟度和從從服務到價值（五級）的IT服務成熟度。