浅析基于云计算的高校信息化建设*

陈翠红

(安徽工商职业学院，安徽 合肥 230041)

一、研究意义及发展现状

(一)研究意义

随着云技术的快速发展，很多领域根据实际需求运用云技术解决实际问题，通过云技术的运用使得某些领域发生突破性的改革，如何将云技术应用到高校信息化建设中以解决当前高校信息化的突出问题成为热点问题[1]。

云计算作为一种新兴的共享基础架构的方法，它可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务，运用云平台对高校信息化建设带来的极大推动作用，学校的教育资源和教育信息，以及个人用户的信息都将逐步的迁移到网络中，作为“云”的一部分。一方面，对于个人用户来说，可以更好利用云中的信息和教育资源，通过云提供的服务按需获取云中的各种形式的软件和服务；另一方面，能方便的利用云中的教学资源提升教学质量。将云平台引入信息化校园建设中，有利于高校更好的整合现有的硬件基础设施，节约硬件采购成本，为信息化校园的应用建设节约资金和时间。在迎接大数据时代时，为高校管理决策者提供清晰的数据支持，为科研用户提供自由选择的科研资源和信息。

(二)发展现状

欧美发达国家的教育信息化起步较早，国外高校通过建设多种系统的集成平台、用户信息化管理平台、用户访问Web服务平台，实现了传统的办公方式向协同工作、流程化管理方式的转变。实现了几十万学生不受时间、空间和应用类别限制访问资源，扩大了教育的内涵和外延[2]。我国的高校信息化起步较晚，第一批数字化校园建设是由中山大学、重庆工商大学推进展开的，到2005年，我国的大中小学都开始了“校校通”等信息化建设，已经取得了显著成效，各高校校园网基本建成千兆、万兆光纤链路，主校区和分校区的光纤连接。建成了基于校园网的应用部署，各种Web 服务、FTP服务、电子邮件、远程访问、电子图书馆、教务管理、学生管理等系统。部署了基本的软硬件基础设施。随着政府和教育系统对现代化远程教育的推动和中国教育和科研计算机网络的建成，各高校纷纷投入建设。清华大学、北京大学、复旦大学等高校的数字化校园建设研讨会的召开，标志着我国高校信息化建设进入了新阶段。

云计算在国外发展相对较早，较成熟，云计算在教育系统中的应用处于起步阶段。随着云计算的大规模商业化运作，2009年起，云计算在国内的研究和应用越来越广泛。

二、预期实现目标

高校信息化建设目标是实现资源共享，改变教学模式，提高教学水平。云平台高校信息化建设打破传统设备独占的现状，运用云平台部署应用，达到资源共享，实现高校信息化的长期规划。

通过基于云平台的高校信息化建设，应实现如下具体目标：

1.对基础设施资源进行重新部署，通过对云平台虚拟化技术的使用，解决硬件资源的独立投资问题，节约硬件资源成本同时也解决了硬件资源利用的失衡问题。

2.基于面向服务(SOA)的架构模式，建立统一的资源调度API接口，实现零数据孤岛，实现不同部门之间的资源互访，提供为底层数据采集及处理的支撑平台。

3.实现平台资源和服务资源的虚拟化并提供给用户，提高软硬件资源共享率，降低校内资源重建率，同时也为各大高校之间的校际联盟做好铺垫[3]。

三、关键问题及解决方案

(一)关键问题

根据调查，在各大高校中存在一种普遍现象，各个院校、职能部门为改变传统低效的工作模式，都普遍购买一些应用系统使用，而这些应用系统从特点上分析：访问量不高，架构普遍都是采用网站+数据库的模式，数据所需空间不大，根据这些实际问题，探讨在高校的信息化建设中采用云计算，拟解决以下问题：

1.建设成本高、利用率低。一般情况下，高校采购的设备都具有比较先进的配置，然而因为应用服务本身的开发采用的开发工具和设备要求不尽相同，导致硬件设施不能共享，所以各个职能部门只能根据自己的需求自行采购所需设备，这样导致大量的重复采购，增加了采购成本，而实际上很多设备实际利用率并不高，且随着应用系统的升级等各方面原因容易被淘汰，导致资源的浪费。而还有一些部门因为资金不足等原因无法购买支撑设备，从而影响到部分师生不能使用一些好的服务。

2.存储增长的限制。随着时间的推移很多应用系统的数据存储增长幅度比较大，到了一定的阶段，很多旧的存储不能再满足需求，被升级的存储替代，这样造成旧的存储被淘汰。

3.网路质和量的高要求。高校一些核心服务需要24小时待机，而物理服务器的网口一般都是有限的，遇到复杂的网络需求就不能满足需求，出现网络短口，无法实现质和量的双保险。

4.管理问题多。在高校中，每个服务的维护管理都是有专人负责，随着软硬件资源的增长，测试、管理和维护应用服务等工作无形中变得更加繁琐，加大了管理人员的工作负担。

(二)解决方案

基于云平台的高校信息化建设以校园网为依托，以面向服务的理论为基础，利用信息技术、网络通讯技术对高校现有的信息资源进行整合，通过对资源的统一管理、用户管理和权限控制、软硬件资源的重构最终实现教育信息化、决策科学化、管理规范化，把高校校园建成一个数字的、虚拟的、智能的、超越时间和空间限制的云空间[4]。

构建基于云平台的高校信息化从三部分展开:

1.基于SOA面向服务的软件体系架构

SOA面向服务的体系结构在软件行业是一项很成熟的架构设计思想，在整合企业信息资源和信息孤岛中起着十分重要的作用，将SOA和云平台结合解决高校信息化建设中存在得问题，能从根本上节约成本。

2.重点研究云平台高校信息化的资源提供体系

基础设施服务(IaaS)，平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)是云计算的三层体系架构设计的主体和核心部分。

基础设施服务IaaS提供商利用虚拟化技术，向用户提供硬件资源的在线服务，用户根据需求以租用的方式获得所需硬件的使用，其中虚拟化技术主要包括网络、存储及服务器等资源的虚拟化。

平台即服务PaaS提供商使得用户可不考虑硬件及操作系统的问题，提供给用户软件开发的环境和平台。其主要功能首先是为客户端提供交互界面，门户平台主要建设门户支撑框架，提供标准的开发和运行框架；其次，PaaS将数据中心和各业务系统整合在一起形成完整的信息支撑平台，各业务系统调用同一个数据中心的数据，共享数据和业务数据共同支撑数据平台，对用户层提供查询、分析、修改、统计和打印等任务[5]。

软件即服务SaaS是最常见的云端服务类型，是整个校园信息化对外提供的终端服务，它由数据中心提供完整的应用程序服务，用户通过界面层支持浏览器、手机和手客户端的访问，而无需在用户终端安装和维护各种应用软件。

3.安全体系和云服务生命周期的管理

用户对云计算最大的疑虑是云计算的安全性，在传统的高校信息化中，服务器和相关软件一般是由专人管理，服务器、防火墙、软件和存储设备都是可见的，对安全性比较放心。而云平台下，服务的后台资源和管理架构不可见，用户缺乏安全感是正常的。通过对管理和运营手段的研究，确保基于云平台的信息化校园的安全性是必要的。

云计算的业务需求在云计算生命周期内运行，云计算需要对硬件和软件资源进行统一管理，云服务的生命周期主要包括资源创建、服务模板定义、服务目录创建、服务订阅、服务运行和服务终止。

四、方案实施可行性

(一)高校现有基础设施可行性

随着高校信息化的快速发展，各高校校园网基本建成千兆、万兆光纤链路。各高校陆续建成了基于校园网的应用部署，各种Web 服务、FTP服务、远程访问、数字图书馆、学生管理、教学工作管理、财务管理等系统[6]。部署了基本的软硬件基础设施，这些为构建基于云平台的高校信息化建设提供了很好的基础条件。

(二)效益可行性

1.基于云平台的高校信息化建设有利于高校减少硬件投入，能为学校不同人群提供价格低廉的计算资源和硬件资源，可以省下机房购置、网络布线、电力供应、机房管理以及人员环节的巨大经济开支。

2.基于云平台的高校信息化建设有利于减低软件开销。通过云平台对服务整合和信息聚合，高校用户可以从云中获取软件。

3.基于云平台的高校信息化建设能保证数据存储安全。云计算核心技术之一就是保障可靠性和安全性。

4.基于云平台的高校信息化建设能改善高校用户体验。基于云平台的共享型高校信息资源，用户可以通过一站式搜索，随心所欲地访问分布式存储的各种数据资源。而且云平台对用户终端设备要求不高[7]。

参考文献：

[1]将泽林.云计算在中学教育信息化中的应用研究[J].内江科技，2012，(5).

[2]杨茹.先阶段我国高校校园网现在分析与完善[J].计算机光盘软件与应用，2012，(10).

[3]党春辉.基于虚拟化技术的高校云平台的构建研究[J].计算机光盘软件与应用，2013，(8).

[4]郭名静.基于云计算的高等院校信息化建设策略研究[J].电脑知识与技术，2010，(7).

[5]张乾.基于SaaS的高校管理信息化[J].贵州民族学院学报，2010，(3).

[6]谭定英.基于云计算的数字化图书馆研究[J].研究与开发，2010，(3).

[7]张颖.基于云计算的数字图书馆应用模型研究 [J].数据库与信息管理，2013，(2).