高職計算機實驗室建設中云計算技術的應用研究

謝東娜

摘 要 在對云計算技術進行理論分析的基礎上，剖析高職院校計算機實驗室現狀，指出云計算技術在高職院校計算機實驗室建設中的應用及影響。

關鍵詞 高職院校；云計算；計算機實驗室

中圖分類號：G482 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）17-0020-02

1 云計算技術概述

云計算（Cloud Computing）是新生事物，是為適應IT應用的新要求而出現的一種計算新模式，最早是由Google提出的，目前云計算仍未有一個統一的標準化的定義。概念上，云有狹義和廣義之分，狹義的“云”是指能夠提供大量資源的網絡，廣義的“云”是指自我管理和維護的虛擬的計算資源。云計算的出現宣告了提供低成本超級計算時代的到來。根據所處網絡的不同，云計算分為公有云、私有云和混合云三種；根據服務模式的不同，云計算可以分為IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）三類。云計算的最終目標是將計算、服務和應用作為一種公共設施提供給公眾，在云計算模式下，用戶不再需要內存、硬盤及各種軟件，因為云服務提供商可以提供計算資源、存儲空間和各種應用軟件，使用戶的計算機變得十分簡單。云計算具有以下特點。

1）可擴展性。“云”是一個龐大的資源池，分為垂直可擴展性和水平可擴展性。垂直可擴展性是指云中的節點可向上升級和向下兼容；水平可擴展性是指將多個云計算服務器相聯合，形成更大的云計算器來存儲和處理數據，進行計算。

2）經濟性，云計算可以為用戶提供計算服務，為服務商開發應用程序，提高開發速度，提高資源利用率，給現有的客戶提供更好的服務。

3）個性化。云計算可以根據用戶的意愿對其規模自由調整，以滿足不同用戶的需求。用戶可以根據自己的需要支付一定的費用來購買個性化的計算服務。

4）自動化。云計算中軟硬件的管理、服務和資源的部署都是通過自動化的方式來執行和管理，極大降低人力成本。

2 高職院校計算機實驗室現狀

目前高職院校計算機實驗室采用的是單機模式，機器配置落后，機器和保護卡兼容性不好，只能滿足編程類的基礎教學工作。對于像Oracle數據庫和動漫專業的教學對機器性能要求較高，則需要配置CPU和內存性能都比較高的機器。計算機的使用權限受到限制，系統安裝、網絡設定等實驗需要管理者開放權限才能進行。機器使用數量上受到限制，原則上是每位學生使用一臺電腦，而Web應用程序開發以及各種網絡服務器的構建等高年級實驗，必須要幾臺機器構成系統連動才能實現。由于機器數量有限，實驗室是不可能分配給學生幾臺電腦來操作的，通常的做法是在一臺機器上進行服務端和客戶端交互訪問的模擬，這種操作形式無法體會到實驗的真實性。對操作系統選擇的限制，一般一臺機器只能裝入特定的幾個操作系統，而不同課程所需要的操作系統是不同的，因此無法滿足教師和學生的需要，導致教師的教學目標無法實現。信息安全存在隱患。高職院校的計算機實驗室由全校的師生共同使用，師生通常使用U盤等外接設備來傳遞信息，實現資源共享。外接設備在不同機器上的使用有可能使機器感染上病毒，或者師生無意間打開不良網站和有病毒的網站，都可能使機器感染上病毒，從而使機器不能正常使用甚至破壞數據，導致整個計算機癱瘓，給師生帶來極大的不便。

3 云計算技術對高職院校計算機實驗室建設的影響

投資成本更少，維護管理成本更低 傳統的計算機實驗室需要花費大量成本來購置軟硬件、設備，灰塵、陽光暴曬、空氣污染等因素都會對主機散熱產生不良影響，因此需要專門的管理人員對機器的內部、外殼、鼠標、鍵盤等設備使用專門的清洗劑來清洗，定期對設備進行維護、更新，以保證計算機的使用壽命；云客戶端電腦使用瘦客戶機，管理員的工作重點只需放在服務器上即可，更易于維護。

安全性更好 傳統的計算機實驗室將數據存儲于硬盤等存儲設備中，如果設備損壞或受到病毒侵入，設備中的數據就有丟失危險；云計算機實驗室則將數據存儲在數據中心，通過大數據的深度計算、智能分析、圖像處理、關聯計算等技術，將數據進行加密后放置在云端，在云端實現視頻和信息的交互，對數據進行統一管理和備份，用戶只需憑借戶名和密碼就可方便存取數據，保證數據安全。

利用率更高 傳統的計算機實驗室有著開放時間的限制，使用者只能在規定時間內使用實驗室；云計算機實驗室突破了時間、地點的限制，使用者可以隨時隨地憑借戶名和密碼登錄使用實驗室，提高了實驗室利用率，實現了資源的共享。

提高學生學習積極性 云計算技術突破了時間和空間的限制，為學生創造了自主實驗、個性化學習的實驗環境，學生可以自由利用時間進行學習，培養了學生計算機學習的意識，為學生提供了方便，提高了學生吸收新知識的效率，使學生能順利由傳統的以Windows為代表的操作系統環境過渡到Linux環境，再到編程的練習，提高學生的積極性，為后續課程的學習打下良好的基礎。

4 云計算技術在計算機實驗室應用

教學條件的保障 云計算技術的實現依賴于高速度的網絡傳輸、高性能的服務、大容量的存儲，需要完善實驗室管理信息平臺，設計一個面向數據中心的操作系統，讓操作系統管理智能化，將所有數據中心都標準化，構建一個龐大的數據中心，提高網絡的基礎設施建設，實現萬兆通信。整合校內資源，向校內外提供各類教學資源共享，擴大對校內外的開放實驗；利用虛擬化技術整合資源，建立管控系統管理、調度、監控平臺資源，安全隔離系統維護內網的網絡安全，業務和數據保障系統保護業務連續性和數據安全；在云環境下建立虛擬桌面鏡像，對鏡像進行配置和使用，建立虛擬化的Web、數據庫，對服務器網絡進行監控，支持IaaS、SaaS等多層次、多種類實驗，實現大數據、云存儲、虛擬化、云管理、云開發和在線學習等多種功能。

實驗考核方式 建立實驗教學的科學評價機制，全面考查高職院校學生云計算技術基礎、云計算平臺規劃設計、云平臺搭建、虛擬桌面、大數據挖掘分析和云存儲等多種云應用部署、運維和開發方面的前沿知識、技能、職業素養和團隊協作能力，重點考核云計算基礎架構平臺、云計算開發服務平臺、云計算應用服務、云應用服務開發，學生可以自主選題、自由組隊，提供實驗報告、實驗程序，最后進行答辯。

運行的問題與思考 隨著數據的增多，云計算應用的廣泛，高職院校計算機實驗數據也面臨風險，因此要高度重視信息的安全問題。信息安全既依賴互聯網、通信、電子和計算機軟硬件的安全，又是互聯網、通信、電子和計算機軟硬件安全的基礎，要遵循學校的信息安全政策，充分了解學校內部及云端所使用的數據安全工具，特別是云數據加密和記號化工具。將數據進行備份，存儲在不同的云服務提供商處，降低數據丟失的風險。

5 結語

隨著知識經濟的到來，計算機在人們的生產生活中發揮著巨大作用，計算機教學在高職院校教學中所占的比重也越來越大。云計算技術在高職院校計算機實驗室建設中的應用突破了傳統計算機實驗室的弊端，為計算機實驗室建設提供了高效的計算能力和海量的存儲能力，成為計算機實驗室建設的必然選擇。

參考文獻

[1]孟慶偉，劉婷.基于云計算的計算機實驗室建設模型研究[J].智能計算機與應用，2011（6）.