云计算技术在高校信息资源中的应用探析

2016-08-31李迎娟吕艳华徐润润

中国科技信息 2016年6期

李迎娟吕艳华徐润润

云计算技术在高校信息资源中的应用探析

李迎娟吕艳华徐润润

高校信息资源使用中存在信息资源利用率不高、数据信息冗余、维护成本高等问题。云计算作为一种新兴的商业计算模式，可实现信息资源的优化配置和无限扩展，通过云端处理，用户可随时获取、快速高效按需使用信息资源，一定程度上提高了信息资源使用效率，降低用户获取信息资源的成本。文章首先简述云计算的定义和特点，随后介绍高校信息资源分类和使用存在的问题，将云计算技术推广到高校信息资源应用中，促进了高校信息资源的现代化服务模式发展和智能化推进。

目前高校信息资源使用存在数据冗余、维护成本高与利用率低等问题，造成资源使用便捷性差、共享性不足、重复建设浪费等现状。利用云计算技术可实现信息资源的优化配置，节约存储成本、降低管理费用、降低维护更新成本，提高信息资源使用的高效性、便捷性。云计算技术作为一种全新的商业计算模式，数据中心是云计算的基础，用户所需的服务并不运行在用户的个人电脑等终端设备上，而是运行在“云端”。用户通过高速互联网进行简单的操作即可方便的丰富的信息资源。云计算可减少普通用户不必要的硬件投资，降低信息资源使用成本。云计算一经提出就得到了国内外学者和各大企业的普遍关注，其快速发展对高校信息资源的使用提供了一个新思路，对解决传统高校信息资源中存在的问题具有积极作用。

云计算概述

云计算定义

云计算服务提供商通过数据中心提供“云服务”，数据中心由一系列互联的计算机和网络设备组成，构成并行或分布式的系统架构，基于服务级别协议（供应者和消费者之间协商确定）动态部署数据中心节点，将节点作为一个或多个统一的计算资源。

云计算终端用户通过远程连接，获取存储、计算、数据库等计算资源。云计算可以按照用户对资源和计算能力的需求动态部署虚拟资源，不必受物理资源的限制，用户不需知道具体的实现细节。

云计算的发展使人们的生产生活方式发生了革命性的变化，关于云计算的定义有许多，较通用的有以下两种。

（1）云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

（2）云计算是分布式计算、效用计算、并行计算和网格计算综合发展的产物，或者说是这些科学概念的商业实现。云计算技术采用新兴的共享基础架构方法，将大量的物理资源虚拟化为一个巨大的资源池，统一管理，提供“云服务”。

云计算特点

云计算具有高可扩展性、高可用性，按需服务等优点。主要特点表现在以下四方面。

（1）提供安全服务。桌面电脑上病毒入侵、系统崩溃、误操作等可能使重要信息遭受严重损失，通过“云端”专业的管理、可靠的存储技术和严格的权限管理策略，用户可以安全使用“云服务”。

（2）降低用户端使用成本。用户不需要购买昂贵的硬件设备，对设备要求低，可以支持手机等无线通信设备。用户通过互联网可方便的编辑、存储在“云端”的信息资源，随时随地便捷使用“云服务”。

（3）提供共享应用服务。用户不需要将同一份资料在不同移动终端间拷贝来拷贝去，只需将信息资源存储在数据中心，不同授权用户只需要在有网络连接的地方，通过支付一定费用即可方便获得所需的信息资源。

（4）提供良好的扩展能力。云计算为不断增长的存储需求提供无限可能，为完成各类应用提供强大的计算能力，使得传统的计算能力受限的困境得以缓解。传统的应用模式中即使是最先进的个人电脑和电子设备都不可能提供无限量的存储空间和计算能力，云计算服务提供商，通过成千上万台服务器组成的集群可以轻易地做到这点。

高校信息资源概况

高校信息资源分类

我国高校信息资源按存储形式分为三类：（1）印刷型：印刷型信息资源以纸质材料为载体，我国高校印刷型信息资源大多集中在图书馆，受到高度重视和严格管理，是信息资源的集中地，承载着高校文化内涵发扬的重任。高校师生利用图书馆藏资源，提高认知、丰富个人内涵、实现知识的传递。（2）电子版信息资源：现代化的发展促使印刷型资源通过现代多媒体形式存储，利用新载体对其进行刻录、转录，使大量信息资源以电子版形式存储，被高校师生便捷使用。（3）网络信息资源：互联网的普及和发展，网络信息资源随之出现，通过网络这种有效途径，信息资源丰富化、便捷化，信息交流、共享和利用被高度认可。

我国高校信息资源按使用主体不同分为四类：（1）行政类：高校行政部门教职工日常工作形成的资料，是高校管理的基础档案，更是高校宝贵的信息资源，对高校日常共组正常开展，管理方式传承、创新具有重要的借鉴意义。（2）教学类：教学是高校工作的根基，教师的教学资料、教案、课件等是高校信息资源的重要组成部分，是教师工作正常进行的前提保障。（3）科研类：科研是高校发展的动力源泉，是高校创新发展的生命线，高校师生科研项目、科研成果（论文、专利、著作）形成的信息资源是高校软实力的重要体现，更是高校长足发展的不竭动力。（4）学生类：以上三类信息资源主要是针对高校教职工而言，作为高校主体的学生而言，教师的授课信息、辅导员的指导信息、就业指导信息、学生资助信息等形成了学生类信息资源，与学生的切身利益息息相关，是高校信息资源的重中之重。

高校信息资源使用存在的问题

我国高校信息资源使用中存在的主要问题如下：

（1）硬件资源配置不均衡。高校各教学单位、行政部门计算机配置水平、数量存在差异。陈旧设备不能满足日常工作需要影响办公效率，长期闲置造成浪费。硬件资源陈旧导致的信息资源不能有效利用问题正在各大高校日益凸显；

（2）信息资源分布不均。不同区域高校的信息资源建设水平良莠不齐：一方面，知名高校丰富的信息资源，仅能使有限区域内的少数人获益，大量优质信息资源闲置；另一方面，大批普通高校由于缺乏有效的共享渠道和机制，难以获取优质的信息资源，信息资源紧缺状况频发；

（3）资源冗余，使用效率低。主要表现为：一方面，教师的教学资源（教案、课件、资料）由于授课地点，授课对象不同需要在各个教室来回拷贝，给教师带来不便，对教学效果有一定不利影响，教学资源冗余存储；另一方面，学生在学校公共机房上机实习，实习内容不能有效衔接，相关数据被破坏，使学生实习不能有效进行，疲于应付软件环境配置；

（4）投入高，共享率低。高校各研究室相对独立，科研工作开展需要投入大量资金购买硬件设备，满足计算资源、存储资源、处理资源需求。各个教研室各自为战，共享意识不足，需重复建设满足各自科研需要，资源共享率低；

（5）工作负荷大，信息不透明。高校管理工作者在日常工作中形成的大量资料，不能在相关部门间顺畅流通、利用，各职能部门信息资源利用相对封闭，使得管理工作者工作负荷大，工作有效性差；对被管理者（教师、学生）而言，由于对相关信息资源不了解，信息资源使用途径受限等原因，信息资源不能及时获取，信息不透明现象显现；

（6）信息资源维护难度大、成本高。面对复杂多变的信息环境，高校需投入大量的人力、物力，信息资源管理和维护难度高、效率低。发生故障很难快速恢复，系统安全性、稳定性有待提高。

云计算在高校信息资源中的应用

高校信息资源云应用模式

针对高校现实状况，结合云计算的特点，及高校信息资源分类（行政类、教学类、科研类、学生类），构建高校信息资源云应用模式，对解决高校信息资源使用中存在的问题，提高信息资源利用率、共享率，降低成本，提高使用便捷性等具有积极意义。云应用模式由三部分组成：基础设施资源、平台资源、软件资源。具体如图1所示。

（1）基础设施资源：包括学校实验室、图书馆、教室、公共场所等地方的仪器设备。通过虚拟化技术，将这些仪器设备建设为基础设施资源，统一调度管理，用户（高校师生）无需关心所使用的仪器设备的具体位置和属性，通过统一接口直接操作使用即可，可避免仪器设备重复购买，节省硬件支出。与此同时，为用户开辟个性化的存储空间，实现信息资源的安全化、永久化存储，用户随时随地在有网络连接的地方，登录“云端”即可方便访问授权的、共享的信息资源，节省存储成本，避免数据冗余。除此之外，基础设施资源肩负构建数据中心的任务，为平台资源和软件资源提供硬件支撑。

图1 高校信息资源云应用模式

图2 云服务流程

（2）平台资源：包括高校教务管理平台、图书查阅平台、就业/资助指导平台、部署管理平台等。在基础设施资源的基础上提供平台资源，用户（高校师生）不需购买昂贵的平台资源，只需通过登录“云端”即可访问使用平台资源中的相关资源。教师可随时随地办公，学生可随时随地了解所需信息资源，师生可利用部署管理平台提供的软件工具和开发语言开发软件，或将程序代码和数据上传至部署管理平台即可实现软件开发，不必关注底层的网络、存储、操作系统的管理问题。

（3）软件资源：包括排课/选课系统、师生信息管理系统、教学/科研信息管理系统、常用软件资源。用户（高校师生）根据需要随时随地便捷获取软件资源提供的服务，如计算服务、处理服务、查询服务等。教师可通过互联网方便的使用排课系统安排教学活动，学生可通过选课系统进行课程定制选择，规划自己的学习时间。师生信息管理系统可方便师生在有网络的地方（不局限于办公场所、宿舍等地方）根据个人权限查询有价值的信息。教学/科研信息管理系统为用户提供科研的最新动态和研究成果，为学术交流与合作提供绝佳平台。常用软件资源为用户提供基本的学习资源、应用资源，提高信息资源利用率，降低资源获取成本和支付成本。用户可通过“云服务”供应商提供的软件资源，解决软件资源利用率低、购买成本高、维护成本高、管理成本高等问题，将桌面应用程序迁移到互联网，实现应用程序的泛在访问。

高校信息资源云服务流程

将云计算技术应用于高校信息资源，可一定程度上解决高校信息资源使用中存在的问题，在参考相关文献资料的前提下，本文构建的云服务流程如图2所示。

高校信息资源云服务流程中，云服务商和高校代表共同组建，开展合作。提供云服务网络。将各类信息资源整合为软件资源、平台资源、基础设施资源，用户（高校师生）通过云集群服务提供的注册认证进行身份认证，通过使用接口，进行简单操作，在有网络连接的地方，随时随地方便获取授权范围内的信息资源服务，信息资源的管理、更新、运行、安全维护等工作由云服务商提供。云计算技术应用于高校信息资源，可有效缓解现有高校信息资源使用中存在的问题，降低信息资源使用成本、维护成本、管理成本。