高职院校教育云平台的构建——以山西经贸职业学院为例

胡晓东 （山西经济管理干部学院信息工程系，山西 太原030024）

进入21世纪来，人类社会已经步入以计算机、多媒体和互联网络为标志的信息时代。信息技术的普遍应用大大地推动着全球经济社会深刻变革，深深地影响着人们生活、学习和工作方式。目前，我国高职院校的师资、教学设备、实训场所、精品课程等教学资源分布不均，不能共享，这些都严重制约着我国高职院校的人才培养。因此，需寻求一种新的技术来解决这些问题。云计算作为一种新型的计算模式，对高职教育信息化发展提供了全新的思路。

1 云计算概述

自20世纪60年代以来，计算机科学家就想让计算成为基础设施，像人们购买水电煤气等生活物资一样购买计算服务。一直以来，计算机科学界一直朝着这个目标不断探索，多年来始终没有一个成功的方案让市场接受。但是，随着芯片和硬件技术的飞速发展、虚拟化技术的成熟、SOA的广泛应用、SaaS（软件即服务）、互联网技术和Web 2．0的流行等因素的推动，云计算横空出世，而它的出现，让人们看到了实现这一目标的曙光。

1．1 云计算的基本概念

用一种说法来解释 “云计算”为什么会被称之为 “云”计算：在互联网的早期，科学家们在画图时习惯用一朵云来表示互联网，因而在选取一个名词表示这种基于互联网的新一代计算方式的时候就选择了 “云计算”这个词语。实际上，伴随互联网技术的发展，人们接入互联网的方式也变得多种多样，获取的服务也不再仅限于浏览网页和收发电子邮件，当人们借助各种终端设备通过互联网获得各种服务的时候，终端与数据中心之间需要经过多次的交互和路由转发，要涉及到计算、存储、网络、服务等多种元素，而这个过程人们并不需要关心，它对用户而言是透明的，因此，当时人们在绘制互联网示意图时，将网络抽象成一朵云。事实上，这个 “云”蕴含着深刻的变革。简单而言，云计算用云描绘包括网络、计算、存储等在内的信息服务基础设施，以及包括操作系统、应用平台、Web服务等在内的软件，就是为了强调对这些资源的应用，而不是他们的实现细节，这是云计算的精髓。李开复等业界人士对其给与了形象的比喻，将其比喻成银行的自动取款机，强调的是随需随用，便于人们理解。

云计算只是一个新名词，它是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS等技术混合演进并跃升的结果，是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它既包含互联网上的应用服务，也包含在数据中心提供这些服务的软硬件设施。

1．2 云计算平台的模型图

如图1所示，在云计算模型图中，处于底层的是 “云”服务器，它是由许多台计算机组成起着至关重要核心的地位。在 “云”里汇聚了资源，形成一个巨大的数据存储和计算处理中心。同时由服务器中的各种配置工具来支持 “云”端的软件管理、数据收集和处理。服务器根据用户客户端提交的数据请求，来处理数据、返回检索结果。根据服务的分类，实现监控和测量，保证服务质量、合理地分配资源，达到资源效益的最大化，最终实现海量数据的存储和超级计算能力。

1．3 云计算的特性

（1）服务成本低 云计算推动降低服务提供成本的已有趋势，同时提高部署服务的速度和敏捷度。它进一步缩短了从设计架构到实际部署应用程序的时间。云计算把虚拟化、按需部署、网上服务提供和资源软件开放融合在一起，变革着人们的发明、开放、部署、扩展、更新、维护和支付应用程序以及运行应用程序的基础设施的方式。

（2）按需、自助、以使用情况付费的模式 云计算的按需、自助和以使用情况付费的性质有助于支持服务水平目标的性能和容量方面。云计算的自助性质使学院可以创造根据工作负荷和目标性能参数进行扩展和收缩的弹性坏境。而且云计算的按使用情况付费的性质可以采取设备租赁的形式，这种形式降低了学院一次投入成本

（3）方便地将应用程序扩展到互联网，通过网络提供服务 不言而喻，云计算扩大了通过网络提供服务的已有趋势，只要学院各个教学单位和职能部门将认可的应用程序连接的基于WEB接口上，不管是否通过互联网向学生提供应用程序，也不管他们是否授权员工、合作伙伴和咨询人员使用的内部应用程序。当然，基于互联网的服务提供的美妙之处就在于可以随时随地使用应用程序。

（4）开放源软件 开放源软件在云计算中发挥着一种重要的作用，因为开放源软件允许从容易访问的组件创建其基本软件元素：虚拟机映像和设备。

图1 云计算模型图示列

2 “学院教育云”的功能划分

初步构想 “学院教育云”包含2个功能分区，提供3部分服务。功能分区一为向公众提供服务的公共服务平台；功能分区二为内部支撑／服务平台，即学院下属各教学单位和职能部门为在校学生提供服务的平台。其中，公共服务平台主要完成以下功能：（1）校园网扩容提速工程；（2）教育信息数据中心建设工程；（3）网络安全工程。

以上功能需求要求在学院系统内部构建一个新兴的信息平台，实现资源的集中管理、提高资源的统一调配和数据保护。通过上述对云计算的分析可以得出，“学院教育云”包含了公共云和私有云，是一个混合云平台。

3 “学院教育云”规划建议

3．1 总体规划

按照第2节的功能划分，“学院教育云”分为2个逻辑模块：公众服务平台和内部支撑平台。2部分在整体架构上相似，均以虚拟化技术为核心。

3．2 设计原则

（1）安全性 所采用的系统要充分考虑了系统在运营环境下的网络安全，组成系统的各个设备皆要采取有效的措施防止来自网络的非法入侵。除系统网络安全外，采用故障检查、告警和处理机制，以及相应的冗余备份机制，确保整系统的安全可靠运行。

（2）可靠性 在考虑技术先进性的同时，还要从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理及维护等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。采用故障检查、告警和处理机制，保证数据不因意外情况丢失或损坏；

（3）可扩展性 所采用的系统应充分考虑灵活性和可升级性。系统硬件、软件采用模块化设计，将来随着业务种类的增加和用户数量的增长，系统可以平滑升级。

（4）标准性、开放性 系统要采用各种行业标准，以最大限度提高系统兼容性、通用性和开放性。

3．3 规划架构

根据上述规划，设计了如下架构：

图2 高职院校教育云平台架构

如图2所示，“学院教育云”分为2个功能分区：内部支撑平台和公共服务平台。2个分区共享同样的网络基础架构，但采用VLAN、Zone等技术实现流量隔离。每个功能分区包含7台企业级高端服务器，部署虚拟化软件，同时，每个功能分区包含一套负载均衡设备，可以实现对分区内业务系统的智能、平衡交付，比如，在公共服务平台，就可以使用负载均衡设备实现两台视频推流服务器的流量检测和负载平衡。

2个分区共享一套云存储系统。每个分区拥有64TB的存储空间，具体分区情况，可以根据业务系统的需求动态调整。为了保证云平台中核心数据的可靠性，建议采用DBstor实现数据的备份。

此外，根据需求，还有2台视频推流服务器Stirmout放置在电信IDC机房，与公共服务器内的2个Strimout组成冗余、负载平衡的视频系统，从而保证视频服务器的可靠性和服务质量。

4 结束语

作为一项迅速发展的信息技术，云计算目前已经应用于国内外多个领域。对高职学院而言，构建云平台可以有效降低高职院校基础建设的更新成本；运用云平台进行铺助教学，特别是实习实训部分，应用云平台把先进工艺、先进技术、先进工具及时引入教学。当然基于云计算的教育云平台研究目前还处于探索和实验阶段，应用中还存在着许多问题和不足，本研究只是做一些初步探究和构想，希望能对以后的教育云平台构建起到积极作用。

［1］黎加厚．走向教育技术 “云”服务 ［J］．远程教育杂志，2008，（3）：7．

［2］万利平，陈燕．云计算在教育信息化中的应用探究 ［J］．中国教育信息化，2009，（9）：74-77．

［3］曹大有．Google云计算在高职教育信息化中的应用 ［J］．郧阳师范高等专科学校学报，2011，（6）：63-66．