高校數(shù)字校園云服務(wù)體系研究

袁小艷，劉 靜，張曉通

（四川文理學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院，四川 達(dá)州635000）

0 引言

自從2008年云計(jì)算在搜索引擎大會(huì)上被提出來后，就被廣泛的討論和研究，并付諸于實(shí)踐中.云計(jì)算的其中一個(gè)應(yīng)用就是云服務(wù)，云服務(wù)主要體現(xiàn)云計(jì)算給用戶帶來什么服務(wù)，提供什么應(yīng)用和解決方案.高校數(shù)字化的個(gè)性特點(diǎn)強(qiáng)且業(yè)務(wù)復(fù)雜度高，而云服務(wù)建設(shè)又需要高投入和大規(guī)模，所以在當(dāng)前階段建設(shè)一個(gè)適和高校的云服務(wù)系統(tǒng)還是有較大難度的，目前還處于探究階段.

目前，高校的數(shù)字建設(shè)還處于從應(yīng)用合成向信息合成發(fā)展的過程中.[1]高校雖已建立了很多信息系統(tǒng)，如教學(xué)管理、人事管理、財(cái)務(wù)管理等，但這些系統(tǒng)都是分散的，數(shù)據(jù)也沒有共享，更沒有統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，這就導(dǎo)致各種資源的浪費(fèi)，缺乏共享的資源平臺(tái)，缺少資源平臺(tái)和教學(xué)、科研支持平臺(tái)的聯(lián)合貫通，因此應(yīng)用合成和信息整合就成了當(dāng)前高校數(shù)字校園的熱門建設(shè)點(diǎn).

本文從云服務(wù)的層面著重探討了云服務(wù)在高校數(shù)字信息化建設(shè)中的體系結(jié)構(gòu).

1 高校“云服務(wù)”應(yīng)用前景

近兩年，云計(jì)算的應(yīng)用越來越寬泛，云計(jì)算與云服務(wù)成為了新一代的信息核心技術(shù)，推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展.云服務(wù)的商業(yè)定義是供應(yīng)個(gè)性化的產(chǎn)品，滿足個(gè)性化的需要，提供方便快捷的服務(wù).基于云服務(wù)的數(shù)字信息化高校，使用戶的應(yīng)用不再以桌面為核心，而是以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為核心，為用戶提供多樣化的服務(wù).從應(yīng)用的前景來看，數(shù)字信息化為高校提供的云服務(wù)有以下3個(gè)方面：

（1）資源云，它是高校云服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心，用來整合和管理各類資源和各類基礎(chǔ)信息，如人事、教師、科研等，為其他應(yīng)用系統(tǒng)提供必需的基礎(chǔ)信息服務(wù).

（2）高校公共服務(wù)云，它主要包含認(rèn)證服務(wù)、通信服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、知識(shí)聚合、業(yè)務(wù)處理等應(yīng)用基礎(chǔ)服務(wù).各個(gè)服務(wù)都不再是孤立的，具有共享和聯(lián)動(dòng)的特點(diǎn)，采用高性能的服務(wù)器集群實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的計(jì)算性能和高并發(fā)性.用戶可以利用電腦、手機(jī)等各種智能終端獲取云服務(wù).

（3）數(shù)字化圖書館與知識(shí)社區(qū)云，提供各種電子資料以及知識(shí)的查閱和管理，提供辦公一體化、知識(shí)管理、MOOC教學(xué)、一卡通等云服務(wù)，同時(shí)可以采用在線論壇、交流社區(qū)等進(jìn)行交流和溝通.

2 高校云服務(wù)體系架構(gòu)

體系架構(gòu)是指如何讓系統(tǒng)以最佳方式分解為不同部分，以及各個(gè)部分的靜態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系和動(dòng)態(tài)交互關(guān)系.[2]體系架構(gòu)的模式可以提供給架構(gòu)設(shè)計(jì)者反復(fù)使用，分層設(shè)計(jì)模式是架構(gòu)設(shè)計(jì)中最為廣泛的設(shè)計(jì)方式，每一層表示相關(guān)的一組處理邏輯，組件的通用性越高，所放的層級(jí)越低.目前，大多數(shù)云計(jì)算體系架構(gòu)都采用了分層設(shè)計(jì)模式，因此，本文采用分層的方式來設(shè)計(jì)高校的云服務(wù)體系架構(gòu)，如圖1所示，從橫向和縱向兩個(gè)維度來定義了該體系架構(gòu).

圖1 高校數(shù)字校園云服務(wù)體系架構(gòu)

總的來說，根據(jù)功能的依賴關(guān)系，高校云服務(wù)架構(gòu)在橫向上分為4個(gè)層次，即IaaS層、DaaS層、PaaS層與SaaS層，每一層次既能獨(dú)立提供服務(wù)，也能調(diào)用下一層服務(wù)并且為上一層提供服務(wù)接口；在縱向上分為5類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，即傳統(tǒng)的、基于基礎(chǔ)設(shè)施的、基于數(shù)據(jù)服務(wù)和基于平臺(tái)服務(wù)的、基于軟件服務(wù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng).為了保證校園云服務(wù)的發(fā)現(xiàn)、組合、監(jiān)控和計(jì)費(fèi)等要求，還需要適合高校數(shù)字校園云服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、服務(wù)安全管理、服務(wù)目錄和質(zhì)量管理、服務(wù)運(yùn)維管理等貫穿于各個(gè)層面.

2.1 橫向分層

1）IaaS層負(fù)責(zé)提供基礎(chǔ)設(shè)施資源，并保證資源的可用性，如網(wǎng)絡(luò)是否聯(lián)通、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源等.該層使用虛擬化工具把物理資源虛擬化并形成一個(gè)全局虛擬資源池，該層以上的所有資源和服務(wù)、應(yīng)用都與真實(shí)的硬件設(shè)施無關(guān).

2）DaaS層負(fù)責(zé)高校各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，提供可靠的、可用的數(shù)據(jù)資源服務(wù).該層采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，采用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且創(chuàng)建海量數(shù)據(jù)處理和智能分析結(jié)構(gòu)對(duì)高校的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理.

3）PaaS層負(fù)責(zé)軟件運(yùn)行環(huán)境的部署和維護(hù)，提供易用且一致的運(yùn)行管理平臺(tái)及通用服務(wù)，提交給用戶的是豐富多樣的“云中間件”.該層包含了很多運(yùn)行環(huán)境，如應(yīng)用環(huán)境、WEB環(huán)境和地圖環(huán)境等，可以實(shí)現(xiàn)分布式的計(jì)算功能，并能為上層的云服務(wù)提供開發(fā)環(huán)境和業(yè)務(wù)支撐基礎(chǔ).

4）SaaS層負(fù)責(zé)給終端用戶提供良好的用戶體驗(yàn)，提交給用戶定制化的服務(wù)，用戶不需要購(gòu)買軟件，只需要向高校云服務(wù)提供商申請(qǐng)基于WEB的軟件或應(yīng)用.該層為云運(yùn)行環(huán)境提供支撐，確保云應(yīng)用的隔離、安全與服務(wù)整合等的實(shí)現(xiàn)，并且提供各種高校信息應(yīng)用系統(tǒng)和UI界面.

2.2 縱向分類

縱向的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)是依據(jù)橫向上的云服務(wù)來說的，是高校云服務(wù)下的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建方式.

1）傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)并不使用云服務(wù)，而是高校各部門根據(jù)需要建立的服務(wù)應(yīng)用，仍然采用傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)建設(shè)和管理方式.

2）基于基礎(chǔ)設(shè)施的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，是高校各部門直接請(qǐng)求基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，把軟件資源與數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)移或者搭建到基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬資源池中，以減少高校維護(hù)硬件的負(fù)擔(dān).

3）基于數(shù)據(jù)服務(wù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，是高校各部門直接調(diào)用數(shù)據(jù)資源服務(wù)，并在虛擬資源池中架設(shè)業(yè)務(wù)平臺(tái)，不用關(guān)心基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以減輕高校IT系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān).

4）基于平臺(tái)服務(wù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，是高校各部門的各種應(yīng)用運(yùn)行在統(tǒng)一的軟件平臺(tái)上，不需要注意軟件平臺(tái)的架設(shè)，只需要直接使用其提供的服務(wù).

5）基于軟件服務(wù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，是高校的各部門在SaaS層的應(yīng)用支撐服務(wù)下直接開發(fā)自己的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，或者是直接使用云服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，不再需要自己的IT系統(tǒng).

3 結(jié)束語

當(dāng)前，高校數(shù)字化正處于高速發(fā)展階段，需求迫切，直接使用云計(jì)算模式搭建系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)又很大，所以搭建基于云服務(wù)的數(shù)字校園是一個(gè)不錯(cuò)的選擇.高校數(shù)字云服務(wù)的體系架構(gòu)必須利用現(xiàn)有設(shè)施，連接當(dāng)前和未來的公共云服務(wù)體系，盡最大可能標(biāo)準(zhǔn)化.

[1]蔣東興，付小龍.基于云服務(wù)的高校數(shù)字校園[J].科研信息化技術(shù)與應(yīng)用，2012（6）：12-17.

[2]孫 偉.林業(yè)資源信息云服務(wù)體系研究[D].北京：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院碩士學(xué)位論文，2012：48-55.

[3]王 燕.基于云服務(wù)的數(shù)字化社區(qū)云平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2013（6）：117-120.

[4]徐迪威.云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)探究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2010（7）：41-43.

[5]利業(yè)韃，楊 翀.構(gòu)建校園云服務(wù)平臺(tái)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2012（3）：63-68.

[6]張建成，宋麗華，鹿全禮，等.云計(jì)算方案分析研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012（1）：165-167.