基于“云”構建園區網

數字校園的功能需求分析

數字化校園建設要面向教師學生，通過服務師生求得生存，這是數字化校園建設的實際意義。

數字校園建設目標

1.實現校園環境數字化改造。充分發揮以云計算技術、網絡技術、移動互聯網技術為代表的新一代信息技術的作用，實現學校資源的全面數字化。

2.實現信息系統互聯互通。通過數字校園應用系統的全面整合，實現各應用系統間的內容關聯和服務關聯，形成關聯整合的數字校園應用環境。

3.實現學習方式和教育模式創新。不斷推進信息技術與學校的教育教學業務相融合，通過數字校園建設對學校服務與管理流程進行優化，實現學習方式和教育模式的變革與創新。

基于云計算技術的數字校園體系架構設計

本文從學校進行數字校園建設的實際狀況出發，將學校的信息化資源、數據和業務流程，按照為用戶提供服務的方式進行整合，本著整合數字校園應用，優化資源結構配置，提供更方便、靈活的用戶服務的原則，提出了一種高效率、高復用的基于云計算技術的數字校園架構（如圖1）。

基于云計算技術數字校園實現的技術方法

構建云計算系統數據中心（Iaas）

基礎設施服務作為構建數字校園云計算硬件平臺的基礎資源，運行其上的網絡服務趨向于多樣化、復雜化，因此在性能、可靠性和可管理性上的要求越來越細化，這就需要新的設計理念和運行機制的支持。通過比較我們可以選擇思科的統一數據中心解決方案以及Citrix公司的虛擬化解決方案。

圖1 基于云計算技術的數字校園架構

基于云計算技術的數字校園Iaas結構如圖2所示。

構建云計算應用平臺（Paas）

1.統一身份認證、授權

目前使用最多的技術是目錄系統，它允許外部系統通過開放的標準協議（如：LDAP協議）對目錄系統進行操作。可以采用微軟的Microsoft Identity Manager 2016產品，利用目錄整合技術，通過對目錄、數據庫進行集成，將應用程序、電子郵件及操作系統的用戶識別信息合而為一，提供單一的管理接口，實現用戶信息的同步、用戶身份管理及單點登錄等功能，提高校園網的信息安全水平及教職員工的工作效率。

2.數據交換

采用微軟開發的應用集成產品BizTalk Server 2013，解決數字校園建設所面臨的數據互聯互通問題。

3.校園公共數據平臺

采用微軟開發的新一代公共數據平臺Microsoft Windows Azure SQL Database來構建和管理數字校園公共數據平臺，降低應用程序部署和管理的時間成本和風險。

Microsoft Windows Azure SQL Database是基于SQL Server技術構建的云關系型數據庫，它可以在任何時間為用戶提供數據應用，由于采用了更先進的架構設計，從而使數據庫服務擴展性和可用性得到了較大的提高。

構建云計算應用服務平臺（Saas）

1.統一門戶

采用微軟開發的SharePoint Server 2016，利用應用程序集成功能，以及靈活的部署選項和管理工具，將來自不同系統的信息集成到一起，實現多系統的單點訪問，實現個人、團隊和信息的整合、組織與搜索。數字校園用戶可以通過門戶內容和布局的定制、個性化以及目標受眾，更快地找到相關信息。

2.統一溝通平臺

采用微軟開發的Exchange Server 2016和Lync Server 2013，實現消息的傳遞，使數字校園用戶在交流協作、電子郵件與工作日程上充分共享。

云管理平臺設計

云管理平臺主要用于管理云資源和為用戶提供云服務，即通過構建基礎架構資源池（Iaas）、搭建數據平臺（Paas），以及通過SOA架構整合服務（Saas）為用戶提供一站式服務，所需要構建的多層級、全方位的云資源管理體系。云管理平臺的結構如圖3所示。

圖2 基于云計算技術的數字校園Iaas結構

在基于云計算技術的數字校園建設中，可以采用微軟System Center 2016解決方案，將基礎架構、策略與流程整合到一起，改善應用程序的兼容性，為數字校園提供靈活、經濟、高效的數據中心服務。

通過使用System Center 2016提供的工具集，實現跨越物理、虛擬和云環境并覆蓋整個生命周期的集成化管理，實現了開發、運營以及IT之間的整合，這樣既可將人員、流程以及工具連接在一起，也可深入到操作系統、應用程序、不同的服務以及工作流內部，評估依存性，優化業務流程績效。

云安全平臺設計

在保護學校數字校園云平臺的安全方面，采用微軟開發的互聯網安全與加速服務器Forefront Threat Management Gateway 2010（TMG 2010），實現網頁過濾、郵件過濾、應用程序過濾和用戶控制等多種保護網絡信息內容安全的功能，可以提升數字校園云計算平臺的網絡安全水平。同時TMG 2010還是一個Saas層的防火墻服務器，可以防止黑客，病毒，惡意行為入侵云平臺網絡，形成對網絡硬件防火墻的補充和增強。此外，TMG 2010還提供了Web緩存功能，可以提高云平臺網絡的帶寬利用率，在不增加網絡出口帶寬的情況下，提高用戶上網的速度，改善用戶上網的體驗。

圖3 云管理平臺結構

應用遷移

在云服務平臺構建過程中，如何將已有的數字校園各種應用服務平穩的調整到云計算平臺，才能更好地建設基于云計算技術的數字校園。

首先應該對數字校園現存的各項應用服務進行調研，并將調研結果匯總，為每一個需要遷移到云服務平臺的業務應用制定一個切實可行的遷移方案。

其次，根據遷移方案，在云服務平臺上進行測試，根據遷移效果測試進一步確認該遷移方案的相關細節。

最后，對數字校園具體應用依次實施遷移。