高职计算机实验室建设中云计算技术的应用研究

谢东娜

摘 要 在对云计算技术进行理论分析的基础上，剖析高职院校计算机实验室现状，指出云计算技术在高职院校计算机实验室建设中的应用及影响。

关键词 高职院校；云计算；计算机实验室

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）17-0020-02

1 云计算技术概述

云计算（Cloud Computing）是新生事物，是为适应IT应用的新要求而出现的一种计算新模式，最早是由Google提出的，目前云计算仍未有一个统一的标准化的定义。概念上，云有狭义和广义之分，狭义的“云”是指能够提供大量资源的网络，广义的“云”是指自我管理和维护的虚拟的计算资源。云计算的出现宣告了提供低成本超级计算时代的到来。根据所处网络的不同，云计算分为公有云、私有云和混合云三种；根据服务模式的不同，云计算可以分为IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）三类。云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，在云计算模式下，用户不再需要内存、硬盘及各种软件，因为云服务提供商可以提供计算资源、存储空间和各种应用软件，使用户的计算机变得十分简单。云计算具有以下特点。

1）可扩展性。“云”是一个庞大的资源池，分为垂直可扩展性和水平可扩展性。垂直可扩展性是指云中的节点可向上升级和向下兼容；水平可扩展性是指将多个云计算服务器相联合，形成更大的云计算器来存储和处理数据，进行计算。

2）经济性，云计算可以为用户提供计算服务，为服务商开发应用程序，提高开发速度，提高资源利用率，给现有的客户提供更好的服务。

3）个性化。云计算可以根据用户的意愿对其规模自由调整，以满足不同用户的需求。用户可以根据自己的需要支付一定的费用来购买个性化的计算服务。

4）自动化。云计算中软硬件的管理、服务和资源的部署都是通过自动化的方式来执行和管理，极大降低人力成本。

2 高职院校计算机实验室现状

目前高职院校计算机实验室采用的是单机模式，机器配置落后，机器和保护卡兼容性不好，只能满足编程类的基础教学工作。对于像Oracle数据库和动漫专业的教学对机器性能要求较高，则需要配置CPU和内存性能都比较高的机器。计算机的使用权限受到限制，系统安装、网络设定等实验需要管理者开放权限才能进行。机器使用数量上受到限制，原则上是每位学生使用一台电脑，而Web应用程序开发以及各种网络服务器的构建等高年级实验，必须要几台机器构成系统连动才能实现。由于机器数量有限，实验室是不可能分配给学生几台电脑来操作的，通常的做法是在一台机器上进行服务端和客户端交互访问的模拟，这种操作形式无法体会到实验的真实性。对操作系统选择的限制，一般一台机器只能装入特定的几个操作系统，而不同课程所需要的操作系统是不同的，因此无法满足教师和学生的需要，导致教师的教学目标无法实现。信息安全存在隐患。高职院校的计算机实验室由全校的师生共同使用，师生通常使用U盘等外接设备来传递信息，实现资源共享。外接设备在不同机器上的使用有可能使机器感染上病毒，或者师生无意间打开不良网站和有病毒的网站，都可能使机器感染上病毒，从而使机器不能正常使用甚至破坏数据，导致整个计算机瘫痪，给师生带来极大的不便。

3 云计算技术对高职院校计算机实验室建设的影响

投资成本更少，维护管理成本更低 传统的计算机实验室需要花费大量成本来购置软硬件、设备，灰尘、阳光暴晒、空气污染等因素都会对主机散热产生不良影响，因此需要专门的管理人员对机器的内部、外壳、鼠标、键盘等设备使用专门的清洗剂来清洗，定期对设备进行维护、更新，以保证计算机的使用寿命；云客户端电脑使用瘦客户机，管理员的工作重点只需放在服务器上即可，更易于维护。

安全性更好 传统的计算机实验室将数据存储于硬盘等存储设备中，如果设备损坏或受到病毒侵入，设备中的数据就有丢失危险；云计算机实验室则将数据存储在数据中心，通过大数据的深度计算、智能分析、图像处理、关联计算等技术，将数据进行加密后放置在云端，在云端实现视频和信息的交互，对数据进行统一管理和备份，用户只需凭借户名和密码就可方便存取数据，保证数据安全。

利用率更高 传统的计算机实验室有着开放时间的限制，使用者只能在规定时间内使用实验室；云计算机实验室突破了时间、地点的限制，使用者可以随时随地凭借户名和密码登录使用实验室，提高了实验室利用率，实现了资源的共享。

提高学生学习积极性 云计算技术突破了时间和空间的限制，为学生创造了自主实验、个性化学习的实验环境，学生可以自由利用时间进行学习，培养了学生计算机学习的意识，为学生提供了方便，提高了学生吸收新知识的效率，使学生能顺利由传统的以Windows为代表的操作系统环境过渡到Linux环境，再到编程的练习，提高学生的积极性，为后续课程的学习打下良好的基础。

4 云计算技术在计算机实验室应用

教学条件的保障 云计算技术的实现依赖于高速度的网络传输、高性能的服务、大容量的存储，需要完善实验室管理信息平台，设计一个面向数据中心的操作系统，让操作系统管理智能化，将所有数据中心都标准化，构建一个庞大的数据中心，提高网络的基础设施建设，实现万兆通信。整合校内资源，向校内外提供各类教学资源共享，扩大对校内外的开放实验；利用虚拟化技术整合资源，建立管控系统管理、调度、监控平台资源，安全隔离系统维护内网的网络安全，业务和数据保障系统保护业务连续性和数据安全；在云环境下建立虚拟桌面镜像，对镜像进行配置和使用，建立虚拟化的Web、数据库，对服务器网络进行监控，支持IaaS、SaaS等多层次、多种类实验，实现大数据、云存储、虚拟化、云管理、云开发和在线学习等多种功能。

实验考核方式 建立实验教学的科学评价机制，全面考查高职院校学生云计算技术基础、云计算平台规划设计、云平台搭建、虚拟桌面、大数据挖掘分析和云存储等多种云应用部署、运维和开发方面的前沿知识、技能、职业素养和团队协作能力，重点考核云计算基础架构平台、云计算开发服务平台、云计算应用服务、云应用服务开发，学生可以自主选题、自由组队，提供实验报告、实验程序，最后进行答辩。

运行的问题与思考 随着数据的增多，云计算应用的广泛，高职院校计算机实验数据也面临风险，因此要高度重视信息的安全问题。信息安全既依赖互联网、通信、电子和计算机软硬件的安全，又是互联网、通信、电子和计算机软硬件安全的基础，要遵循学校的信息安全政策，充分了解学校内部及云端所使用的数据安全工具，特别是云数据加密和记号化工具。将数据进行备份，存储在不同的云服务提供商处，降低数据丢失的风险。

5 结语

随着知识经济的到来，计算机在人们的生产生活中发挥着巨大作用，计算机教学在高职院校教学中所占的比重也越来越大。云计算技术在高职院校计算机实验室建设中的应用突破了传统计算机实验室的弊端，为计算机实验室建设提供了高效的计算能力和海量的存储能力，成为计算机实验室建设的必然选择。

参考文献

[1]孟庆伟，刘婷.基于云计算的计算机实验室建设模型研究[J].智能计算机与应用，2011（6）.