超融合技術在智慧校園建設中的應用

彭 錦

（廣東省技師學院,廣東 惠州 516100）

《教育信息化2.0行動計劃》中提出：“沒有信息化就沒有現代化，教育信息化是教育現代化的基本內涵和顯著特征，是‘教育現代化2035’的重點內容和重要標志。”在此背景下，智慧校園建設也開始探索更為實用的技術手段，而超融合技術的應用給傳統技術手段帶來巨大的變革，其能夠真正地立足于教育教學實際需求，聚焦課堂教學應用，加強信息化與教學深度融合，將信息技術融入教育教學的整個過程，從而提高智慧校園的建設水平。

1 超融合技術簡介

超融合技術是一種新型的網絡基礎架構，基于標準通用的硬件平臺，通過軟件定義實現計算、存儲、網絡融合。該技術具有計算虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化等特點。計算虛擬化通過KVM、XEN等向最終用戶介紹標準虛擬機Technologies.La；存儲虛擬化利用“池”虛擬化技術將普通x86服務器中的本地硬盤存儲在集群存儲卷中，實現整合、統一管理和調度服務器存儲資源；網絡虛擬化實現了對網絡流量的靈活控制，使超融合體系結構中的各種功能性網絡資源能夠按需靈活分配和調度。在超融合技術的應用過程中也呈現出以下優勢：一是超融合架構比較簡單，在實際應用中只需要借助一個x86服務器就可以將虛擬化、存儲、網絡三層集成到一起，因此避免出現單點故障隱患的問題，平臺的建設也更加穩定可靠；二是分布式存儲系統的應用使得數據更加安全可靠；三是建設與維護成本都比較低，還可以在不中斷業務的情況下新增和刪除節點，實現擴充的目的；四是運維簡單，只需要借助一個統一的用戶界面即可完成相關工作（如圖1）。

圖1 超融合技術具體示意圖

2 智慧校園建設現狀

2.1 靈活的資源調度帶來了隱蔽的安全風險

信息化建設給當前的校園工作提供了便利，智慧校園建設開始廣泛應用超融合平臺，從而使得技工院校的教育信息化業務穩定性大大提高，響應速度也得到了提升。然而，超融合技術雖然使得資源調度更加靈活，也帶來了網絡安全風險問題。這主要是因為虛擬業務主機之間的數據交互不需要通過前端安全防御設備就能夠在物理主機上完成，使得原有的安全防護手段無法發揮作用[1]。

2.2 業務安全邊界有待加強

校園網是校園極為重要的基礎建設，嚴重的網絡安全可能會造成資料泄露、信息傳遞中斷，因此業務安全邊界有待加強。

2.3 不間斷業務安全監測的困難

智慧校園的建設中也引入了大量的軟硬件設備，數據中心的規模更是不斷擴大，因此信息化工作者的工作量也相應提升，尤其是針對服務器、網絡設備、安全設備、業務系統等方面的維護工作。但是校園中普遍存在這方面工作人員少的情況，這就導致不間斷業務安全監測的困難，甚至會影響智慧校園工作開展的安全性[2]。

3 超融合技術在智慧校園建設中的應用

3.1 構建四大智能平臺

3.1.1 建設以物聯網為基礎的智能網絡平臺

目前技工院校有線與無線雙網的建設已經趨于完善，在此基礎上可以引入物聯網技術，以此來提高智慧化校園服務和管理工作的有效開展。建立起以物聯網為基礎的智能網絡平臺，在該平臺的支持下，可以將校園中的人、物、信息載體、時間、地點等信息聯系起來，并進行融合，產生新的信息，方便師生工作、學習與生活等。為了提高智慧服務的應用水平，可以通過將物聯網感應器嵌入的方式。如在學校的食堂、圖書館、實驗室或者供水供電系統中都可以嵌入物聯網感應器（如圖2），可讓整個校園內形成真實的“物聯網”，從而使得校園內各種資源的管理、配置都更加科學合理，為智慧校園的建設奠定良好的基礎。

圖2 物聯網感應器圖示

3.1.2 建設以云技術為支撐的智能融合應用平臺

云技術的應用能夠最大程度打破各個應用系統之間的交流障礙，確保所有的應用數據都可以互聯互通、智能融合，從而在智慧校園的建設中形成真正意義上的校園云數據中心，以此來為師生們提供更加優質的云服務。數據庫包含著學校的眾多關鍵性數據，在數據中心的建設上，可以通過傳統的數據庫服務與超融合技術開發的私有云服務來實現。私有云服務系統能夠實現計算、存儲、網絡以及安全等多個方面的融合發展。在該平臺中，每個節點都具有不同配置的處理器和存儲空間，這樣即使某一設備發生故障不能進行數據的收集與處理，也不會影響校園內整個數據服務系統的運行質量。如果出現儲存空間不足的情況，也可以進行存儲盤的擴充，因此可以最大限度滿足校園內工作、生活的多種需要，形成功能齊全、方便快捷的校園網上辦事大廳，使得智慧校園的應用真正落到實處[3]。

3.1.3 建設以移動端為重點的智能服務平臺

在智慧校園的建設過程中，移動端無線互聯和人性化服務是其智能化服務的主要側重點，也是以服務科學管理、教育教學、師生生活、社會服務為主要目的，因此可以建立起以移動端為重點的智能服務平臺。目前，智能手機、平板電腦等移動端的使用已經逐漸普遍，通過移動端的操作能夠突破時間與空間的限制，從而獲得更好的服務，方便廣大師生的工作、學習與生活。

3.1.4 建設以大數據為依托的科學決策平臺

海量數據的產生、處理與分析給當前的數據中心帶來巨大的壓力，因此大數據技術應運而生。將其應用于智慧校園的建設中不僅可以解決海量數據的收集、分析等方面的問題，還能夠促進校園工作向基于事實和大數據運算的客觀分析、理性研判、科學決策的方向轉變，幫助校園管理者更好地開展校園工作，促進智慧校園的合理建設。比如在大數據分析的基礎上，可以更加合理地推進教育資源投入與均衡、師資綜合建設、教育教學質量提升、專業建設、技能競賽等多個方面的改革與科學評估，確保校園的科學管理[4]。

3.2 反思應用，滿足五大功能

在超融合技術的支持下，智慧校園建設更加注重構建集教學、管理、生活、科研、服務于一體的智慧校園生態環境，這也是學校健康、可持續發展的基礎。因此在超融合技術下的智慧校園還應該滿足以下功能，并借助以下功能的實現進一步促進學校的發展，滿足廣大師生的發展需要[5]。

3.2.1 智慧教學

教書育人是學校的根本任務，因此校園工作開展的主要目的就是服務于教學工作。在智慧校園的建設中，教學也是重要的內核任務。超融合技術使得校園的各個應用系統得以融合，數據的聚合更是給教學工作提供了大量的依據，在此基礎上可以有效實現院校治理體制、教學基礎支撐環境、教學互動方式等方面的創新，更是有利于教學數據的挖掘再利用，充分發揮校園內海量數據的價值。除此以外，在智慧教學開展過程中，還需要加強對信息化建設的整體建設與布局，營造智能化的教學環境，并實現教學管理一體化。同時，還要加強云課堂的應用，借助移動終端進一步拉近教學與學生生活的距離，不僅可以激發學生的學習興趣，還能夠使得教學過程更加直觀。除此以外，還應該充分挖掘校內資源，積極利用各類資源建設成果，使師生們可以使用移動終端直接獲得相關資源，提高工作、學習的便捷性[6]。

3.2.2 智慧管理

智慧管理主要體現在校園工作的開展過程中，借助于智慧物聯網建立起智慧校園辦事大廳，從而提高校園工作的開展效率及服務水平，為廣大師生的工作、學習與生活營造良好的環境。智慧管理的實現一是需要利用智慧物聯網來實現安防交通、明廚亮灶、教學及考場等各類監控調度一體化智能園區管理，建設完善的園區有線和無線網絡、廣播、電力等設施，使宿舍區、教室區、圖書館區甚至是食堂都可以實現一鍵管控、數據采集、設備異常和防盜告警的智能統一保障式管理；二是要通過辦事大廳加強校園工作的監管力度，提高各項工作流程開展的規范化、合理化，避免在校園工作中出現辦事壁壘的問題；三是要引入大數據技術，通過大數據平臺充分挖掘校園內的各類數據資源，真正做到以數據說話，為智慧校園工作的教學、管理、服務等方面提供可靠的數據依據[7]。

3.2.3 智慧生活

解決校園中師生的生活問題也是校園工作的主要內容，因此還需要在智慧校園的建設中進一步完善智慧生活，讓廣大師生切身感受到智慧校園的輕松愉悅，從而促進教學質量的提升，進而提高學生的學習水平。比如在掌上云推平臺的支持下，師生可以借助智能手機等移動終端實現掌上生活，既能了解到最新的資訊，進行最便捷的事務查詢，又能輕松實現掌上消費及相關業務辦理，甚至還可以參與各類投票評選，失物招領、跳蚤市場、投訴建議、故障報修等方面也會更加便捷，真正為師生們營造一個良好的智慧校園生活環境，極大地方便師生的生活。

3.2.4 智慧科研

科研是技工院校工作的重要組成部分，也是提高技工院校發展和促進教師進步的重要環節，同時也能夠為學生提供創新創業的方向。在超融合技術的支持下，教師的科研過程能夠得到眾多數據信息的支持，并且教師可以通過智慧科研資源平臺與交流平臺進行交流溝通，使得科研工作的開展更加順暢。同時智能科研管理與服務平臺還能夠實現科研項目申報、中期檢查、結題流程化，幫助科研工作者實現事務管理的便利化，從而使其可以將精力更多地放在科研過程中，以便為技工院校的發展奠定良好的基礎。

3.2.5 智慧服務

對于校園工作來說，除了關注教學，還需要重視服務水平，包括對師生、家長、企業等多個對象的服務，因此智慧服務的實現至關重要。可以通過建設一站式服務辦事大廳，實現統一窗口辦事、一站式服務以及各種便民服務，將服務理念貫穿于各類業務系統的建設、校園文化的構建之中，提高智慧服務的水平。除此之外，還應加強安全服務的建設，給智慧校園的建設發展營造一個良好的安全環境。

4 結語

綜上所述，超融合技術能夠促進各種信息資源的融合應用，尤其是在智慧校園的建設中能夠充分發揮各類數據信息的最大價值，從而使其在校園的教學、管理、生活、服務等多個方面發揮更大的作用。這不僅可以提高校園的服務水平，滿足廣大師生的多樣化需求，還能夠營造一個持續、穩定、健康的智慧生態圈，促進技工院校的高水平發展。