高校数字校园云服务体系研究

袁小艳，刘 静，张晓通

（四川文理学院 计算机学院，四川 达州635000）

0 引言

自从2008年云计算在搜索引擎大会上被提出来后，就被广泛的讨论和研究，并付诸于实践中.云计算的其中一个应用就是云服务，云服务主要体现云计算给用户带来什么服务，提供什么应用和解决方案.高校数字化的个性特点强且业务复杂度高，而云服务建设又需要高投入和大规模，所以在当前阶段建设一个适和高校的云服务系统还是有较大难度的，目前还处于探究阶段.

目前，高校的数字建设还处于从应用合成向信息合成发展的过程中.[1]高校虽已建立了很多信息系统，如教学管理、人事管理、财务管理等，但这些系统都是分散的，数据也没有共享，更没有统一规划建设，这就导致各种资源的浪费，缺乏共享的资源平台，缺少资源平台和教学、科研支持平台的联合贯通，因此应用合成和信息整合就成了当前高校数字校园的热门建设点.

本文从云服务的层面着重探讨了云服务在高校数字信息化建设中的体系结构.

1 高校“云服务”应用前景

近两年，云计算的应用越来越宽泛，云计算与云服务成为了新一代的信息核心技术，推动了技术的发展.云服务的商业定义是供应个性化的产品，满足个性化的需要，提供方便快捷的服务.基于云服务的数字信息化高校，使用户的应用不再以桌面为核心，而是以网络服务为核心，为用户提供多样化的服务.从应用的前景来看，数字信息化为高校提供的云服务有以下3个方面：

（1）资源云，它是高校云服务平台的数据中心，用来整合和管理各类资源和各类基础信息，如人事、教师、科研等，为其他应用系统提供必需的基础信息服务.

（2）高校公共服务云，它主要包含认证服务、通信服务、存储服务、知识聚合、业务处理等应用基础服务.各个服务都不再是孤立的，具有共享和联动的特点，采用高性能的服务器集群实现了强大的计算性能和高并发性.用户可以利用电脑、手机等各种智能终端获取云服务.

（3）数字化图书馆与知识社区云，提供各种电子资料以及知识的查阅和管理，提供办公一体化、知识管理、MOOC教学、一卡通等云服务，同时可以采用在线论坛、交流社区等进行交流和沟通.

2 高校云服务体系架构

体系架构是指如何让系统以最佳方式分解为不同部分，以及各个部分的静态结构关系和动态交互关系.[2]体系架构的模式可以提供给架构设计者反复使用，分层设计模式是架构设计中最为广泛的设计方式，每一层表示相关的一组处理逻辑，组件的通用性越高，所放的层级越低.目前，大多数云计算体系架构都采用了分层设计模式，因此，本文采用分层的方式来设计高校的云服务体系架构，如图1所示，从横向和纵向两个维度来定义了该体系架构.

图1 高校数字校园云服务体系架构

总的来说，根据功能的依赖关系，高校云服务架构在横向上分为4个层次，即IaaS层、DaaS层、PaaS层与SaaS层，每一层次既能独立提供服务，也能调用下一层服务并且为上一层提供服务接口；在纵向上分为5类业务应用系统，即传统的、基于基础设施的、基于数据服务和基于平台服务的、基于软件服务的业务应用系统.为了保证校园云服务的发现、组合、监控和计费等要求，还需要适合高校数字校园云服务的标准规范、服务安全管理、服务目录和质量管理、服务运维管理等贯穿于各个层面.

2.1 横向分层

1）IaaS层负责提供基础设施资源，并保证资源的可用性，如网络是否联通、数据存储资源和计算资源等.该层使用虚拟化工具把物理资源虚拟化并形成一个全局虚拟资源池，该层以上的所有资源和服务、应用都与真实的硬件设施无关.

2）DaaS层负责高校各种数据的存储和管理，提供可靠的、可用的数据资源服务.该层采用关系数据库存储各种结构化数据，采用NoSQL数据库存储各种非结构化数据，并且创建海量数据处理和智能分析结构对高校的大数据进行分析和处理.

3）PaaS层负责软件运行环境的部署和维护，提供易用且一致的运行管理平台及通用服务，提交给用户的是丰富多样的“云中间件”.该层包含了很多运行环境，如应用环境、WEB环境和地图环境等，可以实现分布式的计算功能，并能为上层的云服务提供开发环境和业务支撑基础.

4）SaaS层负责给终端用户提供良好的用户体验，提交给用户定制化的服务，用户不需要购买软件，只需要向高校云服务提供商申请基于WEB的软件或应用.该层为云运行环境提供支撑，确保云应用的隔离、安全与服务整合等的实现，并且提供各种高校信息应用系统和UI界面.

2.2 纵向分类

纵向的业务应用系统是依据横向上的云服务来说的，是高校云服务下的业务应用系统构建方式.

1）传统的业务应用系统并不使用云服务，而是高校各部门根据需要建立的服务应用，仍然采用传统的IT系统建设和管理方式.

2）基于基础设施的业务应用系统，是高校各部门直接请求基础设施服务，把软件资源与数据资源转移或者搭建到基础设施的虚拟资源池中，以减少高校维护硬件的负担.

3）基于数据服务的业务应用系统，是高校各部门直接调用数据资源服务，并在虚拟资源池中架设业务平台，不用关心基础设施和基础数据，以减轻高校IT系统的运行负担.

4）基于平台服务的业务应用系统，是高校各部门的各种应用运行在统一的软件平台上，不需要注意软件平台的架设，只需要直接使用其提供的服务.

5）基于软件服务的业务应用系统，是高校的各部门在SaaS层的应用支撑服务下直接开发自己的业务应用系统，或者是直接使用云服务应用系统，不再需要自己的IT系统.

3 结束语

当前，高校数字化正处于高速发展阶段，需求迫切，直接使用云计算模式搭建系统的风险又很大，所以搭建基于云服务的数字校园是一个不错的选择.高校数字云服务的体系架构必须利用现有设施，连接当前和未来的公共云服务体系，尽最大可能标准化.

[1]蒋东兴，付小龙.基于云服务的高校数字校园[J].科研信息化技术与应用，2012（6）：12-17.

[2]孙 伟.林业资源信息云服务体系研究[D].北京：中国林业科学研究院硕士学位论文，2012：48-55.

[3]王 燕.基于云服务的数字化社区云平台的设计[J].计算机技术与发展，2013（6）：117-120.

[4]徐迪威.云计算关键技术探究[J].现代计算机，2010（7）：41-43.

[5]利业鞑，杨 翀.构建校园云服务平台[J].现代计算机，2012（3）：63-68.

[6]张建成，宋丽华，鹿全礼，等.云计算方案分析研究[J].计算机技术与发展，2012（1）：165-167.