以私有云建設(shè)提升學(xué)校教育信息管理及應(yīng)用能力

上海食品科技學(xué)校 王 帆 馬 鑄

一、云計(jì)算與私有云概念

云計(jì)算是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念。現(xiàn)階段，科學(xué)家對云計(jì)算的定義有多種說法。我們認(rèn)為云計(jì)算的核心概念就是以互聯(lián)網(wǎng)為依托提供云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲，是計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。充足的計(jì)算資源、海量的數(shù)據(jù)、無盡的存儲都是云計(jì)算的優(yōu)勢，更基于“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能等產(chǎn)業(yè)的興起，人們也與時(shí)俱進(jìn)地從傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)開始向云計(jì)算架構(gòu)轉(zhuǎn)型。

云計(jì)算按照部署類型的不同可大致分為公共云、私有云、混合云。其中，私有云是為了解決公有云中存在的安全隱私問題而產(chǎn)生的一種云計(jì)算方案，是個(gè)人或單位單獨(dú)創(chuàng)建的專用私有資源，具備私人化的特征。私有云具備快速部署、數(shù)據(jù)安全、可擴(kuò)展性、服務(wù)穩(wěn)定、易用性、自由掌握條例和成本低廉等特點(diǎn)。

二、校園私有云建設(shè)的優(yōu)勢

首先，對于教育信息的共建而言，建設(shè)私有云可以定義策略和權(quán)限，創(chuàng)建不同的服務(wù)類別，集中管理，統(tǒng)一授權(quán)，為學(xué)校師生提供文件數(shù)據(jù)保存、共享、管理、同步、備份以及中轉(zhuǎn)服務(wù)，并形成數(shù)據(jù)存儲、交換、共享、使用、開放的樞紐，建立具有自身特色的學(xué)校、學(xué)生、教師三大核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

其次，對于教育信息的共享而言，建設(shè)私有云可以完全消除存在于部門間的“信息孤島”。同時(shí)，通過制定私有云使用與管理辦法，不斷地增強(qiáng)教育信息管理運(yùn)行秩序，進(jìn)一步強(qiáng)化教育信息的“共建、共享、共用”。

再次，對于學(xué)生學(xué)習(xí)而言，運(yùn)用私有云整合學(xué)校微課、專業(yè)教學(xué)資源庫、網(wǎng)絡(luò)精品課程、網(wǎng)絡(luò)在線課程、教學(xué)仿真軟件等，推進(jìn)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室、虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境、智慧學(xué)習(xí)中心建設(shè)，積極地發(fā)展移動(dòng)學(xué)習(xí)、社交學(xué)習(xí)、游戲?qū)W習(xí)、碎片學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)形式，打造以學(xué)習(xí)者為中心的一站式教育服務(wù)提供平臺，為學(xué)生提供更加便捷、快樂、精確的個(gè)性化學(xué)習(xí)方式。

最后，對于教師而言，以私有云平臺使用為契機(jī)，有效地組織開展教師信息化應(yīng)用能力培訓(xùn)，可以有效地提升教師信息化素養(yǎng)與實(shí)踐應(yīng)用能力。尤其是在當(dāng)前新冠病毒防控開展線上教育教學(xué)的形勢下，積極探索基于信息技術(shù)的新教學(xué)模式、教育服務(wù)方式以及新教育治理模式，顯得尤為重要。

三、 校園私有云構(gòu)建的做法

基于私有云學(xué)校教育信息管理即私有云數(shù)據(jù)管理中心實(shí)質(zhì)上就是將單位內(nèi)部所有的服務(wù)器信息化資源進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)和配置，通過云方式連接成一個(gè)集群，從而可以集中調(diào)度和管理，運(yùn)用虛擬化的形式給本單位內(nèi)部的用戶使用。構(gòu)建私有云數(shù)據(jù)管理中心可以將學(xué)校現(xiàn)有的信息化資源進(jìn)行重組并整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享，節(jié)約了人力和物力，提高數(shù)據(jù)的處理能力和資源的利用率；同時(shí)，管理中心建立在防火墻之后，提高了數(shù)據(jù)的安全性和服務(wù)質(zhì)量，也不會(huì)影響學(xué)校現(xiàn)有的信息化管理流程。筆者所在學(xué)校的私有云數(shù)據(jù)管理中心運(yùn)用Synology NAS 系統(tǒng)從2019 年開始初期建設(shè)，其體系結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

運(yùn)用Synology NAS 私有云建立的數(shù)據(jù)管理中心可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

1.集中存儲與共享——以數(shù)據(jù)為中心，能夠高效便捷、集中管理、跨平臺共享的數(shù)據(jù)存儲管理，幫助學(xué)校各部門解決數(shù)據(jù)整理、查詢等需求。NAS 可以運(yùn)用File Station、Photo Station 等手段實(shí)現(xiàn)各類教學(xué)照片及教學(xué)視頻的播放、共享及管理；教職員工的協(xié)同辦公以及File Station等手段支持下的文件檢索與管理功能。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，教師可以將學(xué)校資料、學(xué)生活動(dòng)、教學(xué)資料、教學(xué)視頻等存放在NAS 中，不僅可以在授課過程中直接通過電腦、平板、電子黑板等設(shè)備進(jìn)行播放，也可以把相應(yīng)的資源提供給學(xué)生自行下載學(xué)習(xí)，可以有效提升教學(xué)效果。

2.協(xié)作與效率提升——基于Synology Drive 搭建一個(gè)數(shù)據(jù)協(xié)作平臺，用來維護(hù)和追蹤辦公，速度快、效率高。比如學(xué)校內(nèi)部使用協(xié)同辦公中的Excel 進(jìn)行共享，通過權(quán)限的分配，以及使用在線協(xié)同編輯的便利，教師可以共同在一個(gè)Excel 里輸入學(xué)生的成績，不用像以前還要多次導(dǎo)入，容易出錯(cuò)又費(fèi)時(shí)費(fèi)力。并且教師可以對學(xué)生區(qū)的資料進(jìn)行管理，同時(shí)存儲空間也設(shè)置了公用空間以及教師各自的存儲空間。

3.管理與權(quán)限分明——對平臺中用戶分類、分層管理，統(tǒng)一訪問控制，確保用戶按需調(diào)取數(shù)據(jù)資源，高效獲取服務(wù)。Synology NAS 擁有簡單便捷快速的賬號管理與權(quán)限分配功能，用戶可以通過web 頁面，通過sso 進(jìn)行登陸。除去管理員有統(tǒng)一管理的權(quán)限，各部門、教師和學(xué)生可以擁有不同級別的賬號，進(jìn)入各自的資源庫來獲取想要的數(shù)字資源。

4. 備份與數(shù)據(jù)安全——利用Active Backup for Business 自動(dòng)備份數(shù)據(jù)資源，用Synology Drive 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步至平臺，Antivirus Essential 定期升級自動(dòng)殺毒，為數(shù)據(jù)資源保駕護(hù)航。在實(shí)際的操作中，當(dāng)用戶誤刪文件時(shí)，Synology NAS 的Hyper Backup 功能可以支持多版本備份，而且能快速找回并且復(fù)原不小心誤刪的文件。

四、校園私有云構(gòu)建應(yīng)注意的問題

（一）訪問權(quán)限與信息保密

相比于傳統(tǒng)的硬盤存儲方式，私有云需要建立賬號和密碼，并賦予權(quán)限，完成存儲和獲取。這種方式為信息資源的共建、共享提供了方便，但因部分權(quán)限重疊，增大了內(nèi)部資源共用過程中信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，校園私有云的建設(shè)要做好訪問權(quán)限的設(shè)置工作，強(qiáng)化信息安全體系的構(gòu)建，促進(jìn)資源的合理分享及應(yīng)用。

（二）基礎(chǔ)架構(gòu)與可擴(kuò)充性

私有云的構(gòu)建很大程度上就是基于對數(shù)據(jù)的整合。要實(shí)現(xiàn)高度的資源共享，必須做好前期的基礎(chǔ)架構(gòu)，要充分考慮IT 架構(gòu)、技術(shù)儲備、人員條件和基礎(chǔ)環(huán)境，更要樹立發(fā)展的眼光，充分考慮彈性空間和可擴(kuò)展性的真實(shí)需求。

（三）法規(guī)遵從與政府標(biāo)準(zhǔn)

云計(jì)算技術(shù)是新技術(shù)與新事物，相關(guān)的法律法規(guī)往往滯后于新技術(shù)的發(fā)展。學(xué)校私有云的建設(shè)要首先遵從教育部以及各級教育政府部門制定的信息化及智慧校園建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，避免信息安全問題造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。其次，要從實(shí)際出發(fā)，與時(shí)俱進(jìn)地推進(jìn)教育信息的管理與前端應(yīng)用，更好地服務(wù)于師生的教與學(xué)，服務(wù)于教育管理，服務(wù)于教育的現(xiàn)代化。

五、結(jié)語

私有云具有的可控性、安全性、拓展性等方面的優(yōu)勢非常符合學(xué)校信息化集成性、保密性、統(tǒng)一性等要求。私有云數(shù)據(jù)管理中心的建立，可以一定程度上解決校園面臨的信息化資源不充足和分配存在不均的問題，同時(shí)又避免了公有云帶來的安全隱患，為學(xué)校信息化建設(shè)提供了新的解決方案。同時(shí)，私有云在學(xué)校具體建設(shè)實(shí)施時(shí)也存在不少的問題，需要我們在建設(shè)中進(jìn)一步探討和研究，并不斷完善。