高校云建設的探索

劉毅娟 鄭錚

摘 要：已有的校園網絡為學校、師生的教學、科研和管理工作提供了很大的便利，但是隨著網絡應用的不斷增加，現有的校園網絡也折射出很多的問題。近年來，云計算的應用異軍突起，探索如何將云計算應用于校園網絡的建設中，拓展校園網的應用范圍、優化校園網中的軟硬件資源是文章研究和探索的主要方向。

關鍵詞：校園網；網絡技術；云建設

引言

隨著高校信息化水平的不斷發展和提高，各高校的教育、教學和管理工作也越來越依賴校園網，一所高校的校園網建設的怎樣，也是該學校信息化水平的直觀體現。另一方面，隨著基于校園網的應用和服務的不斷拓展，各種服務數據激增，這對校園網絡的要求就更高了。在保障網絡運轉速率的同時，如何保障數據的安全性，以更好的服務廣大師生，是今后高校校園網建設的重點考慮因素。近年來，“云計算”異軍突起，它的安全、高效、經濟使得“云計算”飛速發展，如何將“云計算”應用于校園網的建設，構建一朵“校園云”，是高校校園網發展的方向。

1 云計算的定義

關于云計算的定義，各家由于出發點的不同給出了不盡相同的定義，其中，基維百科中將其定義為云計算指的是一種動態的、易于擴展的、一般是通過互聯網提供虛擬化資源的計算方式，用戶不用了解云的內部細節，也無需具有云內部的專業知識或者直接控制基礎設施[1]。IBM基于虛擬化技術，將云計算定義為：“云計算是計算模式中的一種，在該模式中，通過網絡，以服務的方式將應用、數據和IT資源提供給用戶使用，用由大量計算資源組成的IT資源池動態地創建高度虛擬化資源提供給用戶使用，系統虛擬化的最高境界就是云計算。”[2]

綜合上面的觀點，我們可以將云計算理解為：“云計算是一種基于商業應用產生并發展起來的超級計算模式，以虛擬化技術為應用基礎，利用網絡平臺為用戶提供基礎架構、軟件和平臺等服務內容，它將大規模的存儲應用等資源進行整合，并重新配置，使其協同工作，提高資源的綜合利用率。”

2 云計算的技術特點

2.1 云計算具有超強的計算能力

云計算是網絡運營商將大規模的軟硬件資源以及平臺應用綜合統籌安排，用戶通過付費取得所需的服務。云平臺的形成都具有相當大的規模，以Google為例，其組成云平臺的服務器的數量多達100多萬臺，微軟和IBM的云平臺規模相對較小，其服務器的數量也達幾十萬臺，并且，隨著云應用的不斷發展，服務器的數量也在日益增加。基于如此龐大的服務器群，云計算的計算能力是巨大的。

2.2 云計算具有極強的安全性

在云計算的應用過程中，用戶只需要通過手機、計算機等客戶端向運營商購買所需的虛擬形式的服務，而不需要知道自己購買的服務具體存在于哪一臺服務器之上，通過什么方式向自己提供服務，因此不存在由于用戶誤操作造成的數據丟失，因此具有很好的安全性。

2.3 云計算具有較高的可靠性

云的計算和存儲方式均采用分布式，當某節點的運行發生故障時，會自動跳轉至其他節點，當某個存儲單元無法正常運行時，可以自動跳轉至其它單元進行備份，因此具有很好的可靠性。

2.4 云計算具有成本低廉，能按需服務的特點

云計算中云的構成要求較低，可以采用價格低廉的節點，由于云中的計算和存儲均是動態的，每個需求均有空白的資源進行相應，既提高了服務的運行速率，又充分利用了云中巨大的資源群，既有效降低了運營商的運營成本，又可為用戶提供按需服務，用戶只需支付所需要的服務自費，而無需為其它不必要的軟硬件資源的投入買單。

3 數字校園現狀及面臨的問題

3.1 數字校園概況

從應用業務角度來說，數字校園包括統一數據庫、統一認證中心、統一門戶以及一卡通系統、數字圖書館、辦公自動化、教務系統、學生工作管理系統、招生迎新系統、科研管理系統、綜合查詢與統計系統、校情展示系統等十余個重要業務子系統。目前大多高校都進行了數字校園的建設，隨著業務系統越來越多，對配套軟硬件的需求也日漸擴大，為每一個子業務系統配置足夠的硬件平臺和軟件平臺，是目前數字校園建設中常用的建設方法。

3.2 現階段數字校園建設所面臨的問題

隨著網絡應用的不斷增加，現有校園網絡中的一些潛在問題日益顯現。傳統校園網的建設均是根據自身目前的需求進行設計規劃，較少考慮長遠的發展及其擴展性，因此發展受限；在校園網建設之初，各部門均以最大負載來進行資源配備，而實際運行中，最大負載的時間很短，而大多時候設備都空閑在那里。如：教務系統。教務系統的繁忙期出現在每學期的學期初和每學期的結尾，即學期初學生選課和學期末績錄入，成績查詢，但是在每學期其他時段壓力并不大，且重要性也有所下滑，但是必須全部開機來響應訪問。另外，各部門重復購買設備，功率高、設備利用率很低，是對資源的極大浪費；由于本部門的網絡建設均有各部門自己負責，所應用的平臺與系統都不盡相同，構成了很多信息孤島，造成資源共享困難；各部門網絡均有專人負責，人員成本較高，同時，各部門分別升級軟硬件資源，也造成重復投入的成本較高。

4 校園云建設面臨的問題

雖然校園云建設的前景十分樂觀，但目前云計算的廣泛應用研究仍處于探索階段，要在高校校園網中真正實現云計算，還存在諸多無法回避的風險和問題。

4.1 基礎設施問題

在云計算的模式下，運營商提供的所有服務均是基于良好的網絡環境，因此，校園云的建設與應用對基礎網絡的要求很高。為了確保每一次用戶的需求都能得到及時的響應，校園云建設之初需投入巨大的開支用于網絡專線的鋪設。高性能的硬件配套設施也亟待解決，實現網絡中心與客戶終端間的萬兆通信已經成為必然趨勢。

4.2 安全問題

當云計算的數據中心成為高校數據集中存儲的所在時，這些數據中心就極可能成為入侵者首要攻擊的目標。因此，在實現云計算的同時必須著重考慮如何提高云存儲能力，如何確保數據不泄露、不丟失。

4.3 專業人員問題

在校園云的建設初期，對專業維護人員的培訓也是首要的問題，因為維護人員必須承擔起校園云建設的規劃、施工，并承擔云平臺運行中的服務保障工作。

5 結束語

云計算是向終端用戶提供應用，而不僅僅是計算機資源。將云計算應用到校園網資源管理中，將對校園網資源建設的基本思想、內容建設、數據管理技術等帶來新的思路。云計算不僅反映了當前社會性網絡的特征——共享、共建、共贏，而且隨著技術的進一步成熟，它必將引領一個新的互聯網時代。

參考文獻

[1]孫香花.云計算研究現狀與發展趨勢[J].計算機測量與控制，2011（19）：998-1001.

[2]侯存義.探索“云計算”在高職院校的應用[J].信息與電腦，2011（5）：194-195.

[3]葉夏菁.基于數字化校園的云安全方案[J].現代計算機，2011（7）：78-80.

[4]曹曉冶，陸純宇.“云計算”給校園帶來革命性改變[J].信息科技，2010（12）：223.