共享數據中心在智慧校園中的建設與研究

狄宏林 周為 周勇 吳瑕

摘 要：現代化、數字化、智慧化的校園管理系統構建已成為未來高校發展的趨勢，并且現在已有多所高校在這方面取得良好的進展。目前，很多高校已經將互聯網時代的云計算功能、物聯網能力和大數據處理能力等高科技產物應用到了“智慧校園”系統管理平臺的構建中，推動了我國教育信息現代化、數字化的發展。在“智慧校園”這一綜合管理平臺的系統構建的關鍵技術中，數據庫的建設尤為重要，甚至可以認為是整個現代化校園智慧平臺的構建基礎。所以，在現代高校中構建“共享數據中心”將高校中的多個獨立的應用數據庫連接起來，有效激活實現數據資源共享，是未來“智慧校園”綜合管理平臺系統構建的基礎工程，意義非常大。文章將重點討論。

關鍵詞：智慧校園；數據庫；數據共享

網絡技術的發展為社會的發展帶來一場徹底的變革，尤其是伴隨著李克強總理“互聯網+”的概念的提出，現在各行各業都在實現和互聯網技術的融合。高校未來的發展趨勢同樣如此。所以“智慧校園”綜合系統管理平臺的構建其意義非常重大。在這一平臺構建中，如何構建一個龐大的、能夠將校園各個數據庫連接起來進行激活，從而實現高效資源的共享和優化，就成為制約現代“智慧校園”建設的關鍵技術。在目前高效中的現代化、數字化建設中，對于數據庫的建設已經進行了一些探索，為“智慧校園”這樣的綜合管理平臺提供了一定的數據支撐。那么“數據中心”的建設則在此基礎之上，以數據的存儲與共享為核心環節，為高校“智慧校園”的現代化建設提供更強有力的數據支撐。

1 高校現代化、數字化、智慧化的發展趨勢

1.1 “智慧校園”的構建背景

學者們認為，21世紀的教育應該結合互聯網技術，實現智“智慧教育”。具體分為3個層面來實現：智慧教學、智慧環境和智慧教育。通過這一方式，對當前我國教育資源分配不均，優勢教育資源扎堆城市，而偏遠山區無人問津的現象進行改善，跨越時間和空間的限制，讓沒有生活在城市中的孩子也能享受到城市中優勢教育資源。在該理念構建中，結合當前互聯網中的新型技術，比如物聯網技術、云計算技術，大數據處理能力等，對當前的教育模式進行變革，重新規劃，改變教學思路和理念，構建一個現代化、網絡化、智能化、個性化、國際化的現代教育綜合管理服務平臺。實現教育信息的有效提取、智能處理、智能檢索、智能推送等功能。

就成人教育的高校而言，“智慧校園”的構建尤為重要。在成人教育中，學生受到地理位置和時間兩大因素的限制，傳統的面授教學、傳統的學生業務辦理已經嚴重影響學生學習的積極性，也嚴重制約成人高校的發展。同時學校現有應用為師生提供的信息服務不夠全面，原有教學模式、工作方式等效率低，資源分散，利用率不高。因此構建智慧校園迫在眉睫，實現業務的整合貫通，通過信息門戶，提供面向師生的一站式服務。

1.2 智慧校園建設的核心內容

（1）大平臺（應用系統建設平臺化）整合集成各類應用與服務，使之平臺化。（2）多層次（數據層、引擎層、應用層、服務層、定制與界面層）提供數據服務、引擎服務、公用基礎服務、以及支持應用服務的即插即用等。（3）小模塊（各類應用的輕型化、模塊化、標準化、可自由組合）簡化各類應用，使數據、應用、服務可自由封裝和組合。（4）個性化（體現以人為本的思想、理念與服務精神）數據、信息、服務推送可定制—私人定制。在智慧校園建設四大核心中，大數據層是智慧校園建設底層數據支持體系，包括數據的存儲與計算的物理平臺、信息收集與數據管理平臺、以及數據分析處理的應用支撐平臺，是連接智慧校園各部分、匯聚智慧校園各種信息的樞紐，為智慧校園提供堅實的數據基礎。

2 在“智慧校園”系統中建設共享數據中心

2.1 建設共享數據中心的背景

目前在高校校園中，已經建立了多種數據業務系統，比如教務系統、圖書管理系統等，多年的運行和完善已經擁有了海量數據，但是這些系統之間是相互獨立的、分散的，并沒有實現真正的連接。這樣，在運行過程中，很多系統的數據庫只能是建立在各種相互異構的數據應用系統中。不論是管理還是使用，都帶來了很多不便，而且由于數據之間相互獨立，無法進行匹配，那么數據就會變得重復而且分散。在這樣的背景下，提出建設一個對各個相互獨立的系統之間進行統一和連接的共享數據中心就是非常有必要的。通過構建共享數據中心，在不影響原來的各數據庫獨立運行的前提下，對信息進行綜合整理、集成、進行共享，提高數據資源的利用效率，為構建“智慧校園”搭建一個可靠的數據支撐平臺。

2.2 共享數據中心的構建

共享數據中心的關鍵技術有兩個，一個是實現對現有數據庫信息的采集與整合，另一個是實現數據信息的交換，即共享。這也是該數據中心構建的兩大職能。所以，在數據中心的構建過程中，對數據源進行采集和整理就非常重要。在對數據源進行采集時，要注意不同種類的數據源的整合。

2.2.1 建立數據標準

信息標準建設是智慧校園建設的重點之一，對推進智慧校園建設，保證信息的交流與共享，有著重要的意義。結合當前學校實際情況，分析學校各個部門的數據字典，了解其數據庫結構，建立學校信息系統的數據表結構以及與數據中心的關聯關系，建立統一的數據標準。打通各部門之間的數據鴻溝，消除各業務系統的信息孤島問題，為最終構建統一的數據共享中心提供規范的數據資源。

2.2.2 構建共享數據中心平臺

共享數據中心平臺即是統一的數據資源與交換應用服務平臺系統，是對智慧校園中的各種結構化數據進行統一管理的平臺，還包括：

數據交換平臺，是實現數字化校園數據共享，提供深層次數據挖掘，數據分析的重要基礎。

數據清洗與整合平臺是實現共享數據中心的數據采集與分發，提供對被交換信息進行清洗、轉換、裝載入庫等數據交換服務，即清理臟數據，完成對數據的整理，確保數據一致性、完整性和正確性。各業務系統通過清洗與整合系統與共享數據中心平臺進行數據交換與共享，各業務系統獨立運行，互不影響，某一業務系統故障不會造成對其它系統的影響。

在構建過程中，注意要實現統一身份認證、單點登陸，信息推送等，增加共享數據平臺的功能和作用。首先要包括對多種數據源的支持，比如主流關系型數據源和非主流型數據源，ODBC數據源等。同時還要對平臺的配置參數進行配置，以便實現數據交換，這些配置參數包括業務庫（中介庫）配置、交換機配置、數據源定義等。最后還要對數據交換平臺的數據進行交換清洗和監控，以確保數據能夠通過平臺進行安全、穩定的交換。

2.2.3 構建系統過程中的多種應用技術

（1）面向服務的體系結構。這一結構理論簡稱SOA，它的作用是在系統工作程中，為應用程序的每一單元提供良好的接口和協議，進而把他們連接起來，進行數據交換。（2）應用集成技術。這一技術理論簡稱為EAI，主要是通過構建不同的方案和底層結構，在不同的系統內部平臺上，對異構、應用和數據源等進行集成。（3）服務總線技術。該技術簡稱ESB。該技術是傳統的中間件技術和最新的MML，WWB技術融合后的產物。它的主要作用是對EA集成過程中提供基本的服務，同時為SOA提供通信和組合功能。

3 共享數據中心對學校發展的數據支撐作用

共享數據中心將會對“智慧校園”綜合管理平臺系統起到核心的支撐作用。大數據主要有4個特點：一個是數據的體量大，可以對海量數據進行分析處理；另一個是數據類型多樣，可以同時對結構化或者非結構化的數據進行處理；第三個是大數據的單體價值低，而整體價值高。這一點對于收集網絡訪問趨勢，改善系統性能非常有幫助。第四特點是大數據的處理效率高。這一點和傳統的數據處理方式不同，大數據會簡化數據處理過程中的復雜程度，高效快捷的對數據進行處理。未來學校構建“智慧校園”綜合管理系統，必然要求系統要有高效處理數據的能力，能夠同時對于校園網、物聯網、無線網、在線學習平臺、社交平臺、教務系統等綜合平臺子系統的數據進行聯合處理與分析，對于日常學生的學習習慣、行為偏好等進行記錄。大數據中心以開源的Hadoop數據庫和NoSQL數據庫為依托，通過分布式協同和機構可擴展性對多源的、海量的數據進行處理和分析，為“智慧校園”系統平臺提供強大的支撐。

4 結語

“智慧校園”是互聯網時代高校建設與發展的一種重要模式。在這一模式構建過程當中，主要應用運用互聯網中的物聯網、云計算、泛在網絡和大數據4種高新技術。其中大數據技術又是構建“智慧校園”的基礎技術。利用這一技術，在高校系統中構建共享數據中心，將各個獨立分散的系統集成連接起來，采用SOA，EBI等技術，與相應的系統接口進行連接，實現數據交換的目的。但需要注意的是，在對數據平臺進行構建時，要對數據來源進行確定，確保數據可靠，為“智慧校園”的構建奠定良好的基礎。

[參考文獻]

[1]孟凡利，宋镕，徐明.高校虛擬化數據中心建設研究[J].實驗研究與探索，2012（8）：112-113.

[2]羅亞國，趙寧社.高校數字化校園數據中心平臺的研究與設計[J].計算機技術與發展，2014（8）：12-13.

[3]吳新才.數據中心集成開發技術[J].中國地質大學學報，2009（2）：10-13.

[4]楊獻民.信息時代智慧教育的內涵與特征[J].中國電化教育，2014（24）：33-35.

[5]嚴曉峰，張德馨.大數據研究[J].計算機技術與發展，2013（8）：45-47.

[6]高倩，王志軍.基于互聯網的智慧校園基礎結構與應用研究[J].漯河職業技術學院院報，2015（12）：123-124.

[7]宋繼承.互聯網技術在智慧校園中的應用[J].自動化與儀器儀表，2015（9）：8-12.

[8]彭希林，李苗，周俊鐵.論學習[J].黑龍江教育，2007（15）：134-135.

The Construction and Research of Shared Data Center in Wisdom Campus

Di Honglin， Zhou Wei， Zhou Yong， Wu Xia

（Dongguan City Radio and Television University， Dongguan 523000， China）

Abstract： In the future， the construction of modern， digital and intelligence campus management system has become a trend of the development among the colleges and universities. Many colleges and universities have made good progress in this respect by now. At present， many colleges and universities have applied high-tech services， such as cloud computing， networking and large data processing， to the construction of the management system of the wisdom campus， promoting the development of education informationization and digitization in China. Building database is centrally important in the key technology of building an integrated management platform for wisdom campus. Even it is supposed to be the base of constructing the whole modern and wisdom platform in campus. Therefore， it is crucial to build a shared data center in order to link several separate application databases in modern colleges and universities. It can effectively activate and accomplish sharing the data resource. Its also the basic engineering of constructing the integrated management platform in wisdom campus in the future. This s very important and in this article we will focus on the discussion.

Key words： wisdom campus； database； shared data