云计算在高校实验室建设管理中的运用

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摘 要：云计算作为一种以网络为基础的新型服务模式，现成为了网络领域研究的重点。云计算不只是改革计算机技术，更是创新服务模式，并广泛运用于电子政务、科研实验等行业且运用效果突出。对此，本研究提出在高校实验室建设管理中引入云计算，其目的在于积极构建高效、维护便捷的实验室管理模式。

关键词：高校;实验室;云计算

信息时代下，高校教学发生了翻天覆地的变化，尤其是实验室教學模式、学习模式及管理模式也随之发生变化。目前，云计算、桌面虚拟等新技术不断发展，高校怎样将这些新技术运用于信息化建设中，对提高实验室管理水平及教学质量具有重大的作用。高校实验室建设中，运用云计算技术可有效避免实验室管理难点问题，增强科研与教学能力。

一、云计算技术概述

云计算技术以互联网为基础向社会大众提供服务的一种网络计算体系、数据储存服务体系。运用云计算技术可对并行计算、网络计算机分布式计算进行积极整合，逐步增强计算机计算能力。值得注意的是，云计算技术运用期间可基于客户具体需求，对资源进行综合整合，确保软硬件及平台中各种资源服务项目能够完美地相融合。现阶段，在网络体系中包含了大量存储系统、计算机系统，运用云计算技术额的目的在于把这些项目同模块相连接，构建虚拟资源库，为广大用户给予更全面、更精细的服务。另外，云计算还具有易扩展、可定制线、虚拟化、规模大等优势，基于内部计算过程、存储过程构建虚拟化体系，虚拟化、迅速传递数据，进而有效提高了网络资源传输的安全性，最大化利用网络资源。

二、云计算在高校实验室建设

（一）整体构架

对于高校实验室建设而言，引入云计算技术，其架构主要分为基础层、服务与管理层、用户层等。

1、基础层

基础层主要包括云平台相关的软硬件资源，例如服务器、内存、储存、I/O 接口等，均处于计算机网络虚拟资源管理层中[1]。其中，云计算基础层硬件设施为云计算服务器、网络交换机、路由器、内存等。这些网络设施以互联网通信平台、不同网络协调的I/O接口为基础，积极整合与交换。接下来，虚拟化处理云平台服务器，科学合理分配与管理逻辑资源池中的各种数据资源，迅速向用户传递所需的数据资源。

2、服务与管理层

云计算平台服务与管理层，则是多项服务的提供平台，这一平台中囊括了身份认证、资源管理、客户管理、计算服务、配置管理、数据存储、权限管理、性能监测等模块。同时，该服务平台能够基于用户身份、数据需求及具体业务为其提供识别客户身份、存储数据资源、分配与管理资源等特色服务。例如，高校教师与学生可借助计算机桌面管理系统来到服务与管理层身份识别程序，一旦获取了数据访问授权、准入权限才可获得云计算平台数据信息。在这一过程中服务与管理层中的监控软件，可全方位扫描与控制用户各种操作，以此来确保整个系统的安全性能。

3、用户层

用户应用层实质上是云平台同客户对接的窗口，大多数情况下以网络客户端或网页端口的形式予以存在，主要分为主机申请、主机查询、账号登录、信息检索等模块[2]。在这一应用层中，广大用户根据相关提示选择多种业务内容，如此便可迅速连接上网络平台，获取与存储所需数据信息。然而，这一套数据传输与获取服务的过程，均可使用以上云计算集群系统得以实现。高校云计算实验室应用架构如图1所示。

（二）云计算实验室建设方案

高校计算机实验室中的云计算平台搭建，主要采取连接多台计算机到网络云平台系统的方式来达到有效利用计算机资源的目的[3]。本文研究的主要内容为某云平台的网络系统与桌面系统，并将如何建设和管理云计算平台的具体方案给提了出来。经上述分析，我们能够知晓，在计算机系统建设过程中云计算平台基础层发挥着至关重要的作用，包括服务器虚拟化、数据存储等。某云平台桌面系统以基础层为主要依托，在认证客户身份、存储数据以及管理网络资源方面均使用到了云计算虚拟化硬件技术。

在建设高校云计算实验室时，必须细化部署，将包括云服务器、操作系统、虚拟化硬件、应用软件等均要涵盖到[4]。其中的云服务器集合了多台服务器，既有计算机实验室所需的硬件设备包含其中，且还有桌面平台用以统一管理的系统。管理人员能够维护云计算服务器后台，利用云平台可虚拟化硬件，并优化软件补丁和网络信息传输的环境。在高效计算机实验过程中，学生用户能够以这一云平台桌面系统为媒介，通过将自身所需的软件或客户端给利用起来，学习计算机程序和平时的计算实验。云端服务器为这部分软件的主要存储地，一旦网络数据传输阶段发生故障，则学生便可借助云桌面服务器将计算机实验继续完成。不仅如此，在更换硬件又或是软件发生安全漏洞时，云计算实验室系统能够及时发出警报或者将ARP网络防御启动，从而让计算机实验的数据处理效率进一步提高，避免虚拟化云桌面系统在运行方面不会受到较大的影响。

三、云计算在高校实验室建设管理中的应用效果

（一）节约建设成本

应用云计算技术使高校机房建设中需投入的硬件成本得到了有效节约。一般来说，硬件成本投入在高校机房建设总投入中占到的比例在百分之七十到百分之八十左右，且高校机房使用效率的高低很大程度上也取决于机房的硬件水平，同传统台式机相比，使用云计算终端的机器价格仅仅只有其百分之三十到百分之四十左右，且运算能力也比起强得多。如此一来，学生在云机房中，只需使用一台电脑就可以登录云系统，进而对其中的各种高性能资源予以使用。这样不仅让学校大大节约了在机房建设上投入的资金，也促进了设备运行效率的提升，便于更好的管理机房。

（二）提供巨大的资源存储功能

云计算数据主要在学校的数据中心中存储，不仅有完善的数据备份，且也得到了技术人员的统一管理，高校教师们在存取自己数据上就非常方便，不会再有数据被损坏或丢失的担心。且从理论上来说，云计算构建的资源库能够提供不受限制的存储空间，资源库的数据存储量也非常大，并能够根据用户需求对存储空间做出调整并适当增加，以使信息对存储空间的需求得到很好的满足。

（三）实现数据和文件集中存储与共享

从某种程度上来说，学校的数据中心即为一个虚拟资源库，此资源库中的资源每个学院的师生均可共享，如此一来既将资源分布不均的问题很好的解决了，也促进了资源使用率的提高。且因为资源库中每一项数据均被集中存储、统一管理，因为其安全性就非常有保障，数据丢失或感染病毒的情况几乎不会再发生。除此之外，资源库不受时空限制，其可随时登录、随时使用，进而就让实验室的利用率大大提高。

结语：总而言之，进入信息化时代，高校计算机教学的主阵地即计算机实验室，其建设水平对高校育人质量影响非常大，通过对云计算予以使用不仅可使教学资源的应用效率大大提升，提高共享程度，也能够让实验室科学和运行的稳定得到保证，从而促进计算机教学质量的显著提高。

[参考文献]

[1]龚菁.云计算在高校计算机实验室建设管理中的应用[J].科技风，2019（31）：94.

[2]易颂.云计算在高校机房建设管理中的应用研究[J].电脑知识与技术，2019，15（27）：275-276.

[3]吴凌，吴雨辰.云计算在高校计算机实验室建设管理中的应用[J].南方农机，2018，49（23）：123.

[4]农晓锋.云计算在高校计算机实验室建设管理中的应用探讨[J].轻工科技，2018，34（12）：57-58.

（作者单位：北京联合大学师范学院实践教学中心，北京 100011）