云計算在高等院校中的應用初探

李 旭

（東南大學成賢學院教育技術中心，江蘇南京 210088）

1 高校傳統網絡現今狀況與不足

高等院?，F今絕大部分所應用的網分為：網狀、星型、分布式等。在這些拓撲結構上劃分VLAN，每個VLAN 可以由多臺交換機組成，再通過交換機連接到終端。從而達到提高性能、便于維護、信息共享、方便管理等目的。隨著科技的發展、技術的進步，高等院校對網絡服務的要求也在與日俱增，智能化網絡走進人們的生活，數字化校園已經走進高校校園。數字化校園的網絡體系建設，避免不了要適應校園內各類網絡和不同終端。而現有網絡和基礎構架又面臨基礎設施、異構終端支持不足的問題。與其花費不菲的代價重新改造、建設網絡，不如尋找新出路，跟上時代的腳步開發、使用新技術。

2 云計算概述

2.1 云計算的概念

云計算是以互聯網為中心，是在互聯網的基礎上為客戶提供安全、快速的軟硬件服務，客戶只需要通過互聯網發送一個請求，遠端的計算中心就可以通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的、客戶提供所需要的資源。

按照云服務提供商和用戶的需求可以將云服務劃分為3類：公有云、私有云和混合云。公有云通常指第三方提供商為用戶提供所需服務的云環境，并由提供商進行管理。

私有云與公有云的區別在于對數據安全性和服務質量進行最有效的控制。它可以部署在企業數據中心的防火墻內，也可以部署在一個安全的主機托管場所?；旌显剖枪性坪退接性苾煞N服務方式的結合體。由于安全和控制的原因，不是所有信息都能夠放置在公有云上，所以混合云模式在企業得到最廣泛的運用。另外當發生突發事故時，混合云方式能夠隨時將數據信息轉移到私有云中，并代替公有云運行相關的業務程序，從而真正的實現不間斷業務的服務。

2.2 云計算的特點

云計算的部署依賴于計算機集群，也吸收自主計算和效用計算的特點。它是使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程的服務器中。高校數據中心的運行將與互聯網更相似，這將使高校網絡能夠將資源切換到需要的應用上，從而根據需求訪問計算機和存儲系統。云計算的計算機集群規模大，致使用戶擁有強大的計算能力，性價比高。而面對高校網絡的各種硬件不一，云計算都能夠兼容，具有兼容性高的優點，使連接到網絡的計算機不需要升級用戶電腦就可以獲得超級計算機的運算能力。云計算中操作系統可以兼容各種不同軟件類型，開放性高，面對高校各種軟件適應性強。由于云計算采用虛擬化技術，用戶在任意位置都可以通過網絡服務來實現我們的需求，而不用擔心自己所在位置。

3 云計算網絡在高校的應用

在高校中的網絡是一種組合行的IT 架構，就目前來講，高校內部相關部門和其部署的資源大部分屬于私有云，如圖書館管理系統、教務系統、多媒體系統、一卡通系統、機房管理等。少部分為公有云，如學校網站論壇、資源下載、在線考試系統等。而云計算的混合云模式可以解決當前數字化校園進程中的絕大部分問題。對于高校的廣大師生，因為有學號和工號，所以只要注冊、或后臺導入師生信息就可以讓廣大師生使用。

（1）圖書管引進云計算后，面對圖書管理系統的智能化的升級，云計算對圖書館的終端設備要求降低，可以減少資金的投入。因為云計算兼容性高，可以兼容不同軟硬件，這樣就可以解決集成系統難以滿足不同需要、操作系統間互操作不強的問題。也可以打破圖書館的編目、采購、借還等業務流程一定要在圖書館內進行的局限性，真正發揮圖書館的服務能力。此外云計算打破傳統環境下異構數據庫的信息共享問題，若是小型圖書館可以和大型圖書館進行信息空間的共建共享。最重要的一點是在云計算模式下，云服務的集群服務器能夠極其迅速地在短時間內將某臺服務器中的數據完全轉移到別得服務器上，并繼續提供服務業務，使之服務業務不中斷，解決傳統模式下由于服務器故障而造成的圖書館業務暫停、數據丟失的問題。（2）高等院校教務系統包含多個模塊或由教務管理系統、排課系統、學生選課系統、學生信息系統和學生成績系統等多個系統組建而成。云計算解決教務系統出現的可操作性和兼容性問題。面對信息化中的軟件更新，云計算也可以進行兼容。這樣就不局限于使用某一家公司教務系統的所有模塊，在采購時可以擇優購買。同時部署在混合云中的“私有云”模式下也為系統的安全性提供了保障。每次進入到學生選課環節時，云計算使高校網絡能夠將資源最大化地切換到需要的應用上，保證選課用戶服務的順利進行，提高教務信息管理系統的服務效率。（3）計算復雜度較高、實時性較強、對特殊硬件有依賴性是多媒體業務的特點。云計算中的多媒體，用戶可以在云中分布式地存儲和處理多媒體應用數據，多媒體軟件安裝在服務器上，通過虛擬化桌面供用戶使用，進而減輕了用戶對多媒體軟件安裝在自己計算機或終端的維護和升級負擔。也避免了在用戶設備上進行計算，不僅降低了電力消耗和系統維護成本，而且也節約了成本。對云中的多媒體計算，有嚴格的多媒體QoS 要求，可以為各種多媒體服務提供QoS 配置和支持。云計算下擁有分布式并行多媒體處理能力，具備多媒體QoS 適配功能，用以適應各種不同設備和網絡帶寬，減少更換新設備、重新拓撲網絡。實現一體化管理多媒體創作設計、制作、發布和保存的目的。通過統一的IT 管理大大降低了運行風險，資源的共享利用率得到提升。云計算使用的分布式存儲使得服務器集群使得擴展性變得非常高。（4）由于一卡通系統涉及資金的流通，故而在數字化校園的建設中被視為重要的基礎。在混合云下的私有云模式中數據的安全性大大提升。校園卡可以在虛擬化顯示的終端直接連續數據中心，保證操作的實時性和數據的完整性，使整個網絡共享數據組織，最大化地避免了數據丟失。從而使數據安全性能更高，更易于操作，同時也更易于維護。云計算整合了原有的一卡通網絡設備，減少了設備更換資金。由于軟件安裝在集群服務器中，所以一卡通軟件可擴展性也大大提高。（5）在機房管理中，同樣利用云計算中的虛擬化技術，將傳統的計算機虛擬化成在服務器上集中管理的虛擬桌面，終端通過網絡訪問服務器上的虛擬桌面，并利用服務器強大的計算能力進行計算、存儲。這樣不僅實現了實驗室教學環境的集中部署、管理和維護，而且實現了實驗室資源的集中管理，動態調配，實驗環境的部署通過模板批量創建，日常涉及到的系統補丁更新，軟件新增、升級等維護工作，也只需更新模板即可一鍵更新所有桌面，實現桌面環境的集中部署、管理和維護，大幅度提高管理人員的管理維護效率。而且對計算機、網絡等技術發展造成的實驗室設備落后問題，再也不必頻繁的更換計算機，只需通過服務器資源擴展就可以解決，節約大量硬件采購成本。（6）學校網站論壇、資源下載、在線考試系統等放在混合云中的公有云模式下，是由第三方提供商為用戶提供所需服務的云環境，并由提供商進行管理，這樣可以在私有云模式中部分出現問題時，公有云部分可以進行資源的調整使用。但就目前來講，盡管互聯網發展的方向都是朝向公有云模式上發展，但高等院校大部分信息、系統處于公有云下的運行條件還不成熟。使用混合云也是為了在不久的將來和互聯網的方向更加契合，也是為將來信息安全等條件都成熟時與其接軌做鋪墊。

4 結語

云計算對數字化、信息化的發展有巨大地推動作用。當然，由于還處于研究階段沒有完全的成熟，當前仍然有諸多問題沒有完全暴露出來，實際應用中也面臨一定的挑戰。最為關切的信息安全以及更優化的云計算系統和軟件，相應的研究也在緊張進行中。云計算有效地整合和優化教學環境，提高高等院校網絡、教學資源的利用。相信隨著不斷地研究，云計算還可以向新的應用領域進行拓展，為高等院校教學提供更好的服務。

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