超融合技术在智慧校园建设中的应用

彭 锦

（广东省技师学院,广东 惠州 516100）

《教育信息化2.0行动计划》中提出：“没有信息化就没有现代化，教育信息化是教育现代化的基本内涵和显著特征，是‘教育现代化2035’的重点内容和重要标志。”在此背景下，智慧校园建设也开始探索更为实用的技术手段，而超融合技术的应用给传统技术手段带来巨大的变革，其能够真正地立足于教育教学实际需求，聚焦课堂教学应用，加强信息化与教学深度融合，将信息技术融入教育教学的整个过程，从而提高智慧校园的建设水平。

1 超融合技术简介

超融合技术是一种新型的网络基础架构，基于标准通用的硬件平台，通过软件定义实现计算、存储、网络融合。该技术具有计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等特点。计算虚拟化通过KVM、XEN等向最终用户介绍标准虚拟机Technologies.La；存储虚拟化利用“池”虚拟化技术将普通x86服务器中的本地硬盘存储在集群存储卷中，实现整合、统一管理和调度服务器存储资源；网络虚拟化实现了对网络流量的灵活控制，使超融合体系结构中的各种功能性网络资源能够按需灵活分配和调度。在超融合技术的应用过程中也呈现出以下优势：一是超融合架构比较简单，在实际应用中只需要借助一个x86服务器就可以将虚拟化、存储、网络三层集成到一起，因此避免出现单点故障隐患的问题，平台的建设也更加稳定可靠；二是分布式存储系统的应用使得数据更加安全可靠；三是建设与维护成本都比较低，还可以在不中断业务的情况下新增和删除节点，实现扩充的目的；四是运维简单，只需要借助一个统一的用户界面即可完成相关工作（如图1）。

图1 超融合技术具体示意图

2 智慧校园建设现状

2.1 灵活的资源调度带来了隐蔽的安全风险

信息化建设给当前的校园工作提供了便利，智慧校园建设开始广泛应用超融合平台，从而使得技工院校的教育信息化业务稳定性大大提高，响应速度也得到了提升。然而，超融合技术虽然使得资源调度更加灵活，也带来了网络安全风险问题。这主要是因为虚拟业务主机之间的数据交互不需要通过前端安全防御设备就能够在物理主机上完成，使得原有的安全防护手段无法发挥作用[1]。

2.2 业务安全边界有待加强

校园网是校园极为重要的基础建设，严重的网络安全可能会造成资料泄露、信息传递中断，因此业务安全边界有待加强。

2.3 不间断业务安全监测的困难

智慧校园的建设中也引入了大量的软硬件设备，数据中心的规模更是不断扩大，因此信息化工作者的工作量也相应提升，尤其是针对服务器、网络设备、安全设备、业务系统等方面的维护工作。但是校园中普遍存在这方面工作人员少的情况，这就导致不间断业务安全监测的困难，甚至会影响智慧校园工作开展的安全性[2]。

3 超融合技术在智慧校园建设中的应用

3.1 构建四大智能平台

3.1.1 建设以物联网为基础的智能网络平台

目前技工院校有线与无线双网的建设已经趋于完善，在此基础上可以引入物联网技术，以此来提高智慧化校园服务和管理工作的有效开展。建立起以物联网为基础的智能网络平台，在该平台的支持下，可以将校园中的人、物、信息载体、时间、地点等信息联系起来，并进行融合，产生新的信息，方便师生工作、学习与生活等。为了提高智慧服务的应用水平，可以通过将物联网感应器嵌入的方式。如在学校的食堂、图书馆、实验室或者供水供电系统中都可以嵌入物联网感应器（如图2），可让整个校园内形成真实的“物联网”，从而使得校园内各种资源的管理、配置都更加科学合理，为智慧校园的建设奠定良好的基础。

图2 物联网感应器图示

3.1.2 建设以云技术为支撑的智能融合应用平台

云技术的应用能够最大程度打破各个应用系统之间的交流障碍，确保所有的应用数据都可以互联互通、智能融合，从而在智慧校园的建设中形成真正意义上的校园云数据中心，以此来为师生们提供更加优质的云服务。数据库包含着学校的众多关键性数据，在数据中心的建设上，可以通过传统的数据库服务与超融合技术开发的私有云服务来实现。私有云服务系统能够实现计算、存储、网络以及安全等多个方面的融合发展。在该平台中，每个节点都具有不同配置的处理器和存储空间，这样即使某一设备发生故障不能进行数据的收集与处理，也不会影响校园内整个数据服务系统的运行质量。如果出现储存空间不足的情况，也可以进行存储盘的扩充，因此可以最大限度满足校园内工作、生活的多种需要，形成功能齐全、方便快捷的校园网上办事大厅，使得智慧校园的应用真正落到实处[3]。

3.1.3 建设以移动端为重点的智能服务平台

在智慧校园的建设过程中，移动端无线互联和人性化服务是其智能化服务的主要侧重点，也是以服务科学管理、教育教学、师生生活、社会服务为主要目的，因此可以建立起以移动端为重点的智能服务平台。目前，智能手机、平板电脑等移动端的使用已经逐渐普遍，通过移动端的操作能够突破时间与空间的限制，从而获得更好的服务，方便广大师生的工作、学习与生活。

3.1.4 建设以大数据为依托的科学决策平台

海量数据的产生、处理与分析给当前的数据中心带来巨大的压力，因此大数据技术应运而生。将其应用于智慧校园的建设中不仅可以解决海量数据的收集、分析等方面的问题，还能够促进校园工作向基于事实和大数据运算的客观分析、理性研判、科学决策的方向转变，帮助校园管理者更好地开展校园工作，促进智慧校园的合理建设。比如在大数据分析的基础上，可以更加合理地推进教育资源投入与均衡、师资综合建设、教育教学质量提升、专业建设、技能竞赛等多个方面的改革与科学评估，确保校园的科学管理[4]。

3.2 反思应用，满足五大功能

在超融合技术的支持下，智慧校园建设更加注重构建集教学、管理、生活、科研、服务于一体的智慧校园生态环境，这也是学校健康、可持续发展的基础。因此在超融合技术下的智慧校园还应该满足以下功能，并借助以下功能的实现进一步促进学校的发展，满足广大师生的发展需要[5]。

3.2.1 智慧教学

教书育人是学校的根本任务，因此校园工作开展的主要目的就是服务于教学工作。在智慧校园的建设中，教学也是重要的内核任务。超融合技术使得校园的各个应用系统得以融合，数据的聚合更是给教学工作提供了大量的依据，在此基础上可以有效实现院校治理体制、教学基础支撑环境、教学互动方式等方面的创新，更是有利于教学数据的挖掘再利用，充分发挥校园内海量数据的价值。除此以外，在智慧教学开展过程中，还需要加强对信息化建设的整体建设与布局，营造智能化的教学环境，并实现教学管理一体化。同时，还要加强云课堂的应用，借助移动终端进一步拉近教学与学生生活的距离，不仅可以激发学生的学习兴趣，还能够使得教学过程更加直观。除此以外，还应该充分挖掘校内资源，积极利用各类资源建设成果，使师生们可以使用移动终端直接获得相关资源，提高工作、学习的便捷性[6]。

3.2.2 智慧管理

智慧管理主要体现在校园工作的开展过程中，借助于智慧物联网建立起智慧校园办事大厅，从而提高校园工作的开展效率及服务水平，为广大师生的工作、学习与生活营造良好的环境。智慧管理的实现一是需要利用智慧物联网来实现安防交通、明厨亮灶、教学及考场等各类监控调度一体化智能园区管理，建设完善的园区有线和无线网络、广播、电力等设施，使宿舍区、教室区、图书馆区甚至是食堂都可以实现一键管控、数据采集、设备异常和防盗告警的智能统一保障式管理；二是要通过办事大厅加强校园工作的监管力度，提高各项工作流程开展的规范化、合理化，避免在校园工作中出现办事壁垒的问题；三是要引入大数据技术，通过大数据平台充分挖掘校园内的各类数据资源，真正做到以数据说话，为智慧校园工作的教学、管理、服务等方面提供可靠的数据依据[7]。

3.2.3 智慧生活

解决校园中师生的生活问题也是校园工作的主要内容，因此还需要在智慧校园的建设中进一步完善智慧生活，让广大师生切身感受到智慧校园的轻松愉悦，从而促进教学质量的提升，进而提高学生的学习水平。比如在掌上云推平台的支持下，师生可以借助智能手机等移动终端实现掌上生活，既能了解到最新的资讯，进行最便捷的事务查询，又能轻松实现掌上消费及相关业务办理，甚至还可以参与各类投票评选，失物招领、跳蚤市场、投诉建议、故障报修等方面也会更加便捷，真正为师生们营造一个良好的智慧校园生活环境，极大地方便师生的生活。

3.2.4 智慧科研

科研是技工院校工作的重要组成部分，也是提高技工院校发展和促进教师进步的重要环节，同时也能够为学生提供创新创业的方向。在超融合技术的支持下，教师的科研过程能够得到众多数据信息的支持，并且教师可以通过智慧科研资源平台与交流平台进行交流沟通，使得科研工作的开展更加顺畅。同时智能科研管理与服务平台还能够实现科研项目申报、中期检查、结题流程化，帮助科研工作者实现事务管理的便利化，从而使其可以将精力更多地放在科研过程中，以便为技工院校的发展奠定良好的基础。

3.2.5 智慧服务

对于校园工作来说，除了关注教学，还需要重视服务水平，包括对师生、家长、企业等多个对象的服务，因此智慧服务的实现至关重要。可以通过建设一站式服务办事大厅，实现统一窗口办事、一站式服务以及各种便民服务，将服务理念贯穿于各类业务系统的建设、校园文化的构建之中，提高智慧服务的水平。除此之外，还应加强安全服务的建设，给智慧校园的建设发展营造一个良好的安全环境。

4 结语

综上所述，超融合技术能够促进各种信息资源的融合应用，尤其是在智慧校园的建设中能够充分发挥各类数据信息的最大价值，从而使其在校园的教学、管理、生活、服务等多个方面发挥更大的作用。这不仅可以提高校园的服务水平，满足广大师生的多样化需求，还能够营造一个持续、稳定、健康的智慧生态圈，促进技工院校的高水平发展。