基于云计算智慧平台的教育信息化创新实践

白 勇，刘国全，廖 勇（重庆机电职业技术学院信息中心，重庆璧山，402760）

基于云计算智慧平台的教育信息化创新实践

白 勇，刘国全，廖 勇
（重庆机电职业技术学院信息中心，重庆璧山，402760）

本文通过基于云计算教育信息化智慧平台的研究与实践，给出了适合职业教育管理特色和文化特征的数字校园体系结构，为高等职业教育信息化发展，提供一个样板，探出一个模式。

云计算；数字校园；智慧平台

0 绪论

结合我国当前高等职业院校的实际情况，构建了涵盖日常办公、教学管理、学生管理、生活服务等数字校园云服务模式是现在我国职业教育发展的必然趋势。基于云计算教育信息化智慧平台的研究与建设，可以无形中规范学校的管理工作的各项业务流程，提高工作效率，减少以往一些工作因手工操作所带来的随机性大，流程不易规范化的缺点。同时通过智慧平台将学校内部的相对独立分散的网络系统，进行了统一整合，消除了信息化孤岛问题，有效地实现数据共享，消除对数据的重复管理、数据冗余以及数据不同步的问题。

本文通过重庆机电职业技术学院基于云计算教育信息化智慧平台的研究与实践，弥补了传统手工方式处理信息化工作的不足，用智慧平台建设将教育工作纳入到信息化系统的建设中，以充分体现学院工作统一化、规范化、信息化。从应

用系统的支撑平台着手，规划基础网络、私有云平台、数据中心、统一身份认证和信息门户的功能作用及实现方法，通过云计算技术提高硬件系统的性能和可靠性，节省硬件资源成本，智能且自动地实现各级资源管理调控，实现IT资源的大集中，达到所有资源统一使用、管理和调配，从而体现了先进技术在职业教育中的重要性。

1 智慧平台需求分析

1.1 管理运维方面需求分析

1.1.1 现状需求

重庆机电职业技术学院经过多年的信息化建设，现已初步建成了校园网络，信息管理系统也初具规模，信息化平台的规模和复杂程度出现了大幅度的提升，与此同时，学院却因为这种提升而面临着一种新的困境：

1.1.2 高昂的硬件成本和管理运营成本

随着信息化规模的不断膨胀，数据中心内的服务器数量、网络复杂程度以及存储容量急剧增长，随之带来的是高昂的硬件成本支出以及运营成本支出（如：电力、制冷、占地空间、管理人员等）。

1）基础结构成本：托管、冷却、连接服务器以及为服务器提供电源都会随着服务器数量的增长而导致成本大量增加。

2）硬件成本：每年服务器在容量和计算能力上都呈增长趋势。随着服务器变得越来越强大，最大化的利用这些超强资源也变得愈加困难。学院IT技术人员为每个应用服务部署一台独立服务器以确保完全控制该应用服务。几乎在所有情况下，部署这些功能强大的服务器将会使服务器过剩50-500%。

3）软件成本：通常服务器需要从操作系统或应用软件厂商那里获取许可证与支持。

4）管理成本：分析估计管理成本占服务器总拥有成本的50-70%，是服务器成本中最大的一个部分。对学院软硬件进行升级、打补丁、备份以及修复，另还需部署新的服务器及应用，维护用户账户并执行许多其他任务，这些都，不得不需要IT技术人员去处理解决。

2 缓慢的业务部署速度

新的服务器、存储设备和网络设备的部署周期较长，整个过程包括硬件选型、采购、上架安装、操作系统安装、应用软件安装、网络配置等。一般情况下，这个过程需要的工作量在20～40小时，交付周期为4～6周。

3 缺乏统一管理的基础架构

数据中心内的IT基础设施处于分散的管理状态，具体表现为：

1）机房管理员遵循“根据最坏情况下的工作负载来确定所有服务器的配置”这一策略导致服务器的配置普遍过高。

2）容易出现大量“只安装一个应用程序”而没有充分利用服务器资源。

3）提交变更请求与进行运营变更之间存在较长的延迟。

4）缺少统一的集中化IT构建策略，无法对数据中心内的基础设施进行监控、管理、报告和远程访问。

3.1.2 现状分析

结合我国当前高职院校的实际情况，根据其发展现状需求，既可保护投资又兼顾其扩展性和技术的先进性，学院应构建低成本、稳定可靠，涵盖日常办公、教学管理、学生管理、生活服务的云计算智慧平台。

3.2 信息化应用方面需求分析

根据数字校园信息化基础设施和现有的数据资源基础之上进行深入分析，结合学校自身办学特色，数字校园建设以量身定制的统一信息化标准体系（包括信息标准、管理标准、技术标准、数据交换标准、数据元标准）为准则，建成以应用支撑平台（统一信息门户平台、统一身份认证平台、共享数据中心平台），集成新建应用系统，梳理学校的业务流程，通过界面、身份认证和数据三方面的整合，使得学校信息化的使用率得到明显提高、消除信息孤岛。

4 智慧平台的设计实现

4.1 基础网络架构

校园基础网络平台的设计应具有前瞻性，具有对未来业务发展的可扩充性。设计中所采用的技术和相关产品不但要满足当前的需要，还要满足学校未来机构体制变化所产生的新业务形式的需要。系统在总体结构设计上要充分考虑整体性、可用性、稳定性、成熟性、灵活性和开放性的要求，要体现出安全性、可扩展性、可管理性、用户界面友好性和高性能等特点。

4.1.1 网络硬件基础设施建设

为了实现主机托管、虚拟主机、应用服务、数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等业务，应建设一个为全校提供服务的数据中心机房。

网络硬件基础设施的核心是建立一个全校统一的数据中心。数据中心是一个拥有互联网的带宽优势，有安全可靠的机房环境，有高性能的网络管理系统。有7*24小时的技术支持，有各种可选的应用服务，有便于扩展的机房条件、各种服务器集群的环境。校园数据中心是数字校园的枢纽，是学校的信息中心，是保证数字校园的各个应用系统稳定、高效的运行的基础。

数据中心建设包括服务器系统建设、机房建设、网络建设、安全系统建设、数据备份与恢复系统建设等。

4.1.2 网络建设的总体架构

网络结构采用核心层、汇聚层和接入层的三层架构，核心层由两台核心交换机组成，将采用3-4台核心交换机组成环状核心层。

4.1.3 网络安全架构

安全保障是在智慧平台建设中贯穿始终的内容，包括内容安全、应用安全和网络安全三个部分。

1）内容安全侧重管理要求和制度如安全管理制度，工作用机的要求以及信息专人专职负责。

2）应用安全对于普通用户，将通过统一身份认证，以及完善的日志和审计。

3）网络安全对于网络中心等机房设备依托安全设备（如防火墙）来保证，对于办公用户主要防病毒，防系统漏洞等手段来保证。

4.2 云平台架构

云平台主要由基础设施层、基础服务层、平台及服务支撑层、软件及服务应用层和客户端层构成。

云平台网络拓扑架构设计

系统将涉及负载平衡技术、高可用主机技术、主机集群技术等多种技术，将这些技术进行最佳组合，达到最佳的系统的整体性能。

4.3 备份容灾架构

根据学院目前环境情况，用户本地中心机房关键业务系统均通过虚拟化实现了应用的高可用，后端数据采用光纤交换机和存储实现了数据的高可用，增强了系统稳定性和数据安全，使用户数据不丢失；业务系统能负载均衡，出现故障时能实时迁移，从根本上保障用户系统和数据安全，提高用户系统使用。

在充分考虑数据安全和职业院校实际情况的前提下（有条件的应考虑异地备份容灾），采用重要数据实时备份容灾的方案，其架构部署如图1所示：

5 结束语

基于云计算教育信息化智慧平台的研究实践，以信息资源管理为核心，使应用系统间有机联系，成功实现了学校的教学、科研、管理、服务等信息共享，消除了信息化孤岛、数据的重复管理、数据冗余以及数据不同步的问题，达到提高教学质量、科研水平和管理水平的目的。

［1］戴爽.基于云服务模式下的数字校园应用平台［J］.中国教育信息化，2013（309）.

［2］沈舒.云计算与网格计算的比较［J］.教育技术导刊，2009.8（12）：10-11.

Cloud computing education information intelligence platform based on innovative practice

Bai Yong，Liu Guoquan，Liao Yong
（Chongqing mechanical and electrical professional technology institute Network Center，Chongqing
Bishan，402760）

On basis of the reasearch and practice on the intelligence platform of cloud computing education al informationization，the author has been trying to build a digital campus system suiting vocational educat ion management and cultral features，which will offer a sample or pattern for the informationized developmen t of higher vocational education.

cloud computing；digital campus；intelligent platform

图1 备份容灾架构图