智慧校园云平台数据中心的构建策略研究

摘  要：智慧校园是以云平台为基础的智能校园平台，我国很多高等院校正在开展智慧校园建设的道路探索，但是在实际建设过程中，效果却不太乐观。本文通过对智慧校园的建设意义和数据中心的作用进行阐述，并对智慧校园云平台数据中心的构建进行了深入的研究，针对智慧校园数据中心构建中出现的一系列问题，提出了有效可行的解决方案。

关键词：智慧校园;数据中心;云平台

中图分类号：TP393.09;TP308      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0090-03

0  引  言

近年来，我国一直在推动信息化教育和智慧校园的建设，为的就是将人、物、环境、资源及社会等多种因素，用信息技术的手段进行有机整合，以形成一种独特的校园管理智能化的系统。智慧校园的建设是当下课程改革的需求，是实现教育和信息化深度融合的有效途径，体现了时代发展的需求。数据中心作为智慧校园建设中的核心部分，包括了对所有信息的收集、储存，以及所有资源的集中管理等工作，可以说，数据中心就是连接校园各个基础设施和应用系统的桥梁，它在整个智慧校园系统中起到举足轻重的作用。

1  智慧校园的基本特征

智慧校园是当下高校信息化建设过程中的一个必然趋势，是数字校园发展的高級阶段。诚然，数字校园通过采用统一的数据平台对多个不同的业务/应用系统进行数据共享，能够实现单点登录、多头应用，增进了师生间的交流，改变了教学方式，增强了学校管理，提升了学校的办学水平。智慧校园云平台以丰富的云基础设施，虚拟计算资源、虚拟存储资源、虚拟网络资源、云管理和云安全服务于学校各级部门，提供了一个功能完整的、标准开放的、方便集成的服务层。在互联网技术快速发展的大背景下，数据的重要性逐渐凸显，数据中心的使用以及配套硬件设施的建设逐渐受到了社会各界的重视。处于全球信息化趋势下，为了响应教育信息化2.0时代的号召，满足高水平院校的发展需求，构建以终身化、智能化、个性化、网络化以及数字化为特征的教育体系就显得尤为重要。与此同时，大数据概念的普及以及云计算技术的发展，为智慧校园云平台数据中心的构建提供了重要的基础。

2  校园信息化建设现状

2.1  资源分配不合理

在以往传统的校园信息化建设中，对于资源的分配都是根据不同的管理应用的巅值业务进行配置的，但是这种做法可能会出现资源浪费或者是资源不足的现象。当服务器的性能较高的时候，可能会导致资源有富余的情况，但是又不能将这些富余出来的资源分配给其他服务器来使用，这就造成了资源的浪费;而另一种情况就是，一台服务器正处于应用的高峰期，但是分配给其的资源难以满足当下的运行需求，资源的不足很可能会造成该服务区瘫痪。

2.2  对信息化的重视程度不够

现阶段的高校信息化建设，受到传统教学理念以及经营模式等因素的影响，部分教师对信息化建设的了解以及重视程度不够，整个信息化建设与应用的状况不容乐观。而教师对信息化建设的理解过于片面，相关的决策人员缺乏长远的规划，如缺乏顶层设计以及统筹机制等，这都对校园的信息化建设状况形成了不小的影响。加之信息化建设尚未形成相对完善的建设规划，各个职能部门“各自为政”，各个信息化建设项目的质量问题以及效益问题成为业内的诟病。

2.3  基础设施不完善

配套基础设施是校园信息化建设活动中的重要基础，完善的信息化基础设施能够较好地满足高校教学科研的基本要求，同时为智慧校园数据中心的构建奠定重要基础。但就现阶段的校园信息化建设状况来看，受到基础设施投入力度不足、相关决策者对高校信息化建设的重视程度不足等因素的影响，多数高校存在校园局部负荷过重、网络线路陈旧、服务器与存储设备等各类支撑设备的更新速度过慢等问题。而此类基础设施不完善问题不仅影响了校园信息化建设的质量，还给智慧校园数据中心的构建带来了严重的负面影响。

2.4  “云化”不足

学校有大量的信息资源，有效信息的利用和积累可以为上层的管理提供知识管理和有效服务。教学和科研是学校发展的两大核心业务，两者都依赖于大量的信息资源的交流和互动。但是从高校的信息化建设现状来看，云计算在校园信息化中的建设还有很多不足。云计算主要是依靠着持久高速的网络环境来提供服务的，宽带网和无线网络等硬件网络的建设是当下高校发展智慧校园建设的主要影响因素。云计算技术具有虚拟化和共享性的特点，这导致云信息在网络传输过程中很容易出现丢失和云信息保密性差的现象。云计算技术在校园信息化建设中的目的就是整合和优化教学资源，所以，将云技术充分运用到智慧校园中去是当下的建设重点。

2.5  其他问题

就我国高校的信息化工作机制来看，多数高校成立相应部门的时间并不长，各项机制尚存在一些漏洞，而这些漏洞严重影响了集中统筹优势的发挥，加之信息资源的积累情况不佳，信息化建设的现状与整个数据中心的构建需求仍然存在较大的差距。此外，结合校园信息化建设主题，相关的教学单位虽然陆续建立了教务系统、财务管理系统、图书馆管理系统、科研管理系统等多个信息化系统，但就实践效果来看，各个信息系统之间缺乏有效的联动，数据“孤岛”的情况较为严重，这给高校的信息化建设工作带来了不小的影响。

3  智慧校园数据中心的关键模块与主要技术

3.1  云存储模块的应用

存储系统是所有数据中心不可或缺的核心，智慧校园云平台数据中心的云存储模块的要求比较高，其存储模块需要在满足数据中心的稳定性、安全性等硬性需求之上，还要能拥有以下功能：空间利用率优化、集群性能优化、节点故障处理、集群节点管理、文件操作、文件系统接口。其中文件操作是指对文件系统的管理功能，能够对文件进行复制、备份等操作;集群节点管理就是基本的集群功能的实现;节点故障处理的功能是在处理器出现故障的时候，对文件进行备份，由此来维持系统的正常工作;但是对于云存储模块的专业管理者来说，只需要详细了解文件系统接口和文件操作这两个功能即可。

3.2  硬件设备维护

智慧校园的建设并非一件易事，以硬件设施为例，在智慧校园云平台数据中心的建设过程中，硬件设施作为整个数据中心正常运行的重要基础，其维护工作具有重要的意义。一般而言，硬件设施的维护工作需要以标准的运行维护流程作为指导与依据，相关的管理人员首先需要确保维护流程的全面性、正确性以及完整性，并通过反复的培训与演练，使相应的运维人员掌握硬件设施的维护方法与维护要点，并在实际的运行维护的工作中严格执行。根据已有的硬件设施维护经验，云平台数据中心的维护大致可以分为标准操作流程、维护操作流程、应急操作流程。而整个维护工作存在较大的难度，需要运维人员具备相应的理论基础以及一定的实践经验。除人力成本外，数据中心的维护工作还需要投入大量时间，有时甚至需要对大部分硬件设备进行更换。因此，从数据中心的硬件设施维护来看，总体成本较高，而这也是限制智慧校园云平台数据中心构建的重要因素。

3.3  云计算技术的应用

我国高校的信息化建设虽然已经有了一段并不算短的发展历程，但多数高校的信息化建设现状尚不容乐观。在智慧校園的数据中心构建方面，高校最常采取的策略是在原有数据中心的基础上进行改造与升级，而高校自身存在的信息化建设问题则在一定程度上影响了数据中心的建设。根据智慧校园数据中心的实际需求，以多种高可用技术与良好的网络设计为基础，可较好地实现数据中心的稳定、可靠运行，同时还可保证业务的永续性。针对高校信息化建设的信息孤岛问题，以及传统IT架构不能满足智慧校园新业务给数据中心、相关配套设施提出的快速部署要求等问题，云计算技术提出了较好的解决方案。在智慧校园环境下，资源的实时共享是一项较为重要的内容，而“云”的基本特征是按需计算，这很好地满足了“智慧校园”对大数据使用的要求，而后期智慧校园云平台数据中心的构建中，各种“私有云”与“公有云”的快速发展，将共同构成智慧校园云平台的数据中心，进而转变现有的数据中心构建理念。

4  智慧校园云平台数据中心的构建经验

高校智慧校园云平台数据中心的构建是一个相对复杂的系统工程，必须遵循“统一规划、分步实施”的原则，并以高校智慧校园云平台的实际需求为导向，以数据中心的应用促进智慧校园云平台的发展。基于智慧校园云平台数据中心的主要功能与实际需求，其逻辑构架大致可以分为数据中心安全保障层（包括数据安全服务、网络安全、虚拟化安全以及物理安全等），业务应用层（与智慧校园云平台相关的各类信息系统等），云计算基础架构层（基于业务需求的模块化数据中心），云机房基础设施层（如机房的管理、防雷接地、智能系统、供电配电系统等），数据中心统一管理（运维管理、数据中心管理等），服务对象层（使用智慧校园云平台的用户）。而在物理部署架构方面，一般将智慧校园云平台数据中心分为网络区（扁平化二层网络架构与网络虚拟化技术）、计算区（可靠的服务器设备）、存储区三个部分。

在校园云平台总体方案的设计方面，除了遵循数据中心的高性能、高安全性以及高可靠性等要求外，还需要遵循成熟性与发展性统一、实用性与先进性统一、开放性与独立性统一等设计原则。此外，考虑到智慧校园云平台建设涉及的内容较多，在数据中心构建方案的设计上，应当合理评估智慧校园云平台软件系统、硬件设备以及各类数据资源的实时服务需求，并以确保数据、信息系统以及网络的安全为基础，为云平台数据中心的构建提供可靠保障，避免单点故障。尤其是针对涉密的信息，应当充分考虑信息存储与信息传输的可靠性、安全性。针对数据中心的安全设计，还需充分考虑成本、效率以及安全性问题三者之间的权重，以一定的策略，适度平衡三者之间的关系，进而为整个数据中心的构建提供可靠的保障。

5  结  论

在智慧校园云平台数据中心的构建中，考虑到高校自身信息化建设阶段存在的诸多问题，相关决策人员应当从云平台数据中心的设计方案以及实际需求等角度入手，尽可能提高智慧校园云平台数据中心建设方案的可行性与可靠性，从而指导数据中心的构建工作。

参考文献：

[1]段春梅.智慧校园的云数据中心架构设计[J].信息技术与信息化，2016（8）：55-56.

[2]万波，辛建平.基于云服务的高校智慧校园构建对策[J].信息系统工程，2017（11）：27.

[3]杨随虎.基于云计算技术的智慧校园服务平台设计研究[J].自动化与仪器仪表，2016（12）：112-113+116.

[4]王浩亮.基于移动互联网的智慧校园迎新云平台建设[J].齐鲁工业大学学报（自然科学版），2017，31（1）：68-72.

[5]许春秀，赵淑芳，王晓燕，等.基于物联网的智慧校园云资源系统模型分析和构建[J].信息通信，2017（3）：97-98.

作者简介：唐子蛟（1975.08-），男，侗族，广西柳州人，讲师，本科，研究方向：计算机应用技术、高职产学研。