徐祖倩

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽淮北 235000)

云計(jì)算技術(shù)對(duì)教育的影響展望

徐祖倩

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽淮北 235000)

云計(jì)算融合了虛擬化、分布式計(jì)算Web2.0等眾多新技術(shù),是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的新發(fā)展。它提供了可靠安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、方便快捷的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和強(qiáng)大的計(jì)算能力。在教育領(lǐng)域,云計(jì)算是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基本環(huán)境與平臺(tái),將對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)人學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、學(xué)校資源建設(shè)和教育信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等帶來(lái)積極影響。

云計(jì)算;教育;影響

0 引言

根據(jù)IDC的預(yù)測(cè),當(dāng)下最具熱度的IT技術(shù)云計(jì)算,將在未來(lái)的15-20年內(nèi)成為影響整個(gè) IT行業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù)。另?yè)?jù)調(diào)查,目前幾乎所有軟件企業(yè)都在向 SaaS轉(zhuǎn)型,所有的IT服務(wù)商都準(zhǔn)備轉(zhuǎn)戰(zhàn)云計(jì)算,所有的軟件創(chuàng)業(yè)公司都打算在云里創(chuàng)業(yè),所有欲投資軟件的風(fēng)險(xiǎn)投資都瞄準(zhǔn)了云計(jì)算,因此深入了解云計(jì)算具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

云計(jì)算并不依賴于特定的數(shù)據(jù)中心架構(gòu),但是可以將它看作是網(wǎng)格和效用計(jì)算理念發(fā)展的必然產(chǎn)物。不過(guò),與普通的網(wǎng)格服務(wù)相比,云計(jì)算易于擴(kuò)展,其管理方式也更加簡(jiǎn)單。云不僅僅是計(jì)算機(jī)資源的簡(jiǎn)單匯集,更提供了一種管理機(jī)制,可以同時(shí)向上百萬(wàn)名用戶提供服務(wù)。[1]如今,虛擬化正在進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的每個(gè)角落,在越來(lái)越多的情況下成為實(shí)用工具,提高了云計(jì)算的服務(wù)能力。當(dāng)整個(gè)服務(wù)器集群的運(yùn)算存儲(chǔ)能力過(guò)剩時(shí),就不需要再添置新的服務(wù)器,只要往集群上多加一個(gè)虛擬機(jī)在上面運(yùn)行應(yīng)用就可以了。當(dāng)集群足夠強(qiáng)大的時(shí)候,對(duì)服務(wù)器添置的要求就會(huì)出現(xiàn)邊際效用,這樣就能省下買新服務(wù)器的資金。同時(shí),云計(jì)算為SaaS提供了強(qiáng)有力的后端。它把互聯(lián)網(wǎng)上提供類似服務(wù)的公司整合起來(lái),以便用戶比較和選擇合適的服務(wù)供應(yīng)商。云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心,為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了幾乎無(wú)限多的可能,為存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無(wú)限多的空間,也為用戶完成各類應(yīng)用提供了幾乎無(wú)限強(qiáng)大的計(jì)算能力。未來(lái)的計(jì)算機(jī)可能僅僅只用作網(wǎng)絡(luò)連接以及使用云計(jì)算之上的各項(xiàng)服務(wù),用戶將很有可能徹底改變使用電腦的習(xí)慣,從以桌面為核心使用各項(xiàng)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到以Web為核心進(jìn)行各種活動(dòng)。學(xué)術(shù)界對(duì)云提供商的真正愿景是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)電站,源源不斷地提供給用戶計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間,用戶只需要終端設(shè)備,一臺(tái)顯示器,一套鼠標(biāo)鍵盤,一根網(wǎng)線,按量付費(fèi)就可以做任何事情了。[2]云的標(biāo)準(zhǔn)化,以及標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的開(kāi)放共享性是云計(jì)算發(fā)展的必經(jīng)之路。

1 云計(jì)算定義

云計(jì)算(Cloud Computing)是一種分布在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、能動(dòng)態(tài)的提供各種服務(wù)器資源以滿足科研、電子商務(wù)等領(lǐng)域需求的計(jì)算平臺(tái)。云計(jì)算是分步式計(jì)算(Distrib2uted Computing)、并行計(jì)算(Parallel Computing)和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展,是虛擬化(virtualization)、效用計(jì)算(Utility Computing)、Iaas(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)相關(guān)調(diào)度策略利用虛擬化技術(shù),針對(duì)用戶的小同需求,動(dòng)態(tài)、透明的提供其所需的虛擬計(jì)算與存儲(chǔ)資源,并在當(dāng)前用戶步使用時(shí),將其資源動(dòng)態(tài)回收供給其他用戶,就像發(fā)電廠供電一樣為用戶輸送廉價(jià)的計(jì)算與存儲(chǔ)資源,讓普通用戶實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行計(jì)算與海暈一數(shù)據(jù)操作能成為可能,也為搭建統(tǒng)一開(kāi)放的知識(shí)網(wǎng)格系統(tǒng)提供了底層支持。[3]

2 云計(jì)算特點(diǎn)

2.1 一切即服務(wù)

在云計(jì)算的模式下,用戶基本上不再擁有使用信息技術(shù)所需的基礎(chǔ)設(shè)施,而僅僅是租用并訪問(wèn)云服務(wù)供應(yīng)商所提供的服務(wù)?？梢钥闯?云計(jì)算的體系中,每個(gè)層面的結(jié)成的部分都可以作為服務(wù)提供給具有不同需求的用戶。這就是一切即服務(wù)的概念。它體現(xiàn)了云計(jì)算模式的重要特征,是用戶選擇的最終結(jié)果。

2.2 以互聯(lián)網(wǎng)為核心

首先,云計(jì)算的服務(wù)是與操作系統(tǒng)平臺(tái)無(wú)關(guān)的?；谠朴?jì)算的應(yīng)用存在于互聯(lián)網(wǎng)上,而用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端訪問(wèn)這些應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)具有基于標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議,例如HTTP協(xié)議、REST(Representational State Transfer)協(xié)議等。因此用戶可以在任何時(shí)間任何地方使用安裝有任何符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的電腦,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn),而不管這些電腦使用怎樣的操作系統(tǒng)。這不像傳統(tǒng)的軟件應(yīng)用,往往需要運(yùn)行在特定的操作系統(tǒng)的環(huán)境中,而且只能使用特定的電腦來(lái)運(yùn)行。其次,云計(jì)算的服務(wù)是永遠(yuǎn)可用、安全可靠的。[4]由于云計(jì)算服務(wù)由服務(wù)提供商統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)和管理,而這些提供商通過(guò)專業(yè)的技術(shù)和管理手段,保證他們所提供的服務(wù)可以安全可靠地運(yùn)行。

2.3 規(guī)模經(jīng)濟(jì)性

云計(jì)算把計(jì)算這種看不見(jiàn)、摸不著的效能作為服務(wù)提供給用戶,在多個(gè)用戶之間共享,這即使得資源的利用率大為提高。由于服務(wù)器空閑減少,內(nèi)存和硬盤等存儲(chǔ)空間可以根據(jù)所有用戶的需求添加,這顯著地降低所有用戶以及單個(gè)用戶的成本另一方面,應(yīng)用程序由云計(jì)算服務(wù)的提供商開(kāi)發(fā)部署,這也大大地提高了開(kāi)發(fā)速度就像電力公司通過(guò)從中央電廠為買主輸送電力,即取得了在動(dòng)力生產(chǎn)上的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)一樣,云計(jì)算通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供計(jì)算服務(wù),同樣是具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的。

2.4 易伸縮性

易伸縮性也稱為彈性,是指云計(jì)算的系統(tǒng)可以非常方便地自由地調(diào)整規(guī)模,滿足用戶大規(guī)?；蛘咝∫?guī)模的需要。系統(tǒng)是易伸縮的,關(guān)鍵系統(tǒng)可以自由地向上支持?jǐn)?shù)百萬(wàn)的用戶,也可以向下支持幾個(gè)用戶甚至只有一個(gè)用戶,然而同時(shí)這種改變并不會(huì)影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。服務(wù)提供商按用戶需求向用戶提供服務(wù),并通過(guò)按使用付費(fèi)或依靠廣告支持等方式獲取收入。這種機(jī)制本質(zhì)是云計(jì)算規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的體現(xiàn),但同時(shí)帶來(lái)了云計(jì)算的易伸縮性,使用戶的數(shù)量和服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性變得不再相關(guān)。用戶可以真正地做到對(duì)所使用服務(wù)的關(guān)注和按需求調(diào)整使用系統(tǒng)的規(guī)模。

3 云計(jì)算技術(shù)在教育教學(xué)作用展望

3.1 通過(guò)云計(jì)算整合教育資源,提供優(yōu)質(zhì)“云端”教育服務(wù)

云計(jì)算的提出,最小化了終端設(shè)備的需求,遍布全國(guó)的教育網(wǎng)絡(luò)和高速的教育網(wǎng)國(guó)際出口使得學(xué)校有更多的機(jī)會(huì)同其他院校進(jìn)行交流;網(wǎng)絡(luò)中心在各大院校的發(fā)展,用于教學(xué)和研究高性能服務(wù)器的架設(shè)讓很多院校具備了很強(qiáng)的信息處理能力。同時(shí)由開(kāi)源軟件,開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)放的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和開(kāi)放科研的理念發(fā)展而來(lái)了開(kāi)放的教育內(nèi)容,這些教學(xué)內(nèi)容包含了從課程數(shù)據(jù)(課件,映像)到互動(dòng)的教學(xué)社區(qū)。這樣在某種程度解決了教育資源的不平衡問(wèn)題,給我們帶來(lái)了一個(gè)全新的學(xué)習(xí)方式的革命。[5]

3.2 云計(jì)算技術(shù)減少辦學(xué)成本,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

對(duì)于各個(gè)學(xué)校來(lái)說(shuō),不管日常辦公還是教學(xué)、科研方面的硬件設(shè)施投入都是一筆巨大的開(kāi)支,不僅需要投入大量財(cái)力、人力維護(hù),而且計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異,又需要不斷升級(jí)軟硬件,這給學(xué)校帶來(lái)巨大的經(jīng)費(fèi)壓力。云計(jì)算使絕大部分計(jì)算任務(wù)交給云端分布式計(jì)算機(jī)服務(wù)器來(lái)完成,學(xué)校只需讓電腦接入互聯(lián)網(wǎng)即可。云計(jì)算能把分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上的內(nèi)存存儲(chǔ)和計(jì)算能力集中起來(lái)成為一個(gè)虛擬的資源池,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為用戶提供實(shí)用計(jì)算(Utility Computing)。服務(wù)云計(jì)算對(duì)用戶端的設(shè)備要求很低,這一特點(diǎn)決定了云計(jì)算將會(huì)在學(xué)校大受歡迎可以為學(xué)校節(jié)約大量的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換等硬件設(shè)備的購(gòu)買和維護(hù)成本。學(xué)?？梢园延邢薜呢?cái)力物力投入得培養(yǎng)學(xué)生的其它環(huán)節(jié),從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.3 云計(jì)算解決了網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,保障學(xué)校師生的信息安全

學(xué)校的機(jī)房、辦公計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是病毒木馬泛濫的區(qū)域,可謂防不勝防。安裝殺毒軟件,除了要增加使用費(fèi)用,還要定期更新和防止殺毒軟件誤刪除的危險(xiǎn)?，F(xiàn)在的病毒木馬都是以網(wǎng)絡(luò)途徑傳播,而云計(jì)算的環(huán)境中,在各處部署的蜜罐和網(wǎng)格計(jì)算的緊密結(jié)合,可以及時(shí)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中不斷出現(xiàn)的新型攻擊行為,為其規(guī)則庫(kù)的及時(shí)更新提供了有力的支持,可以極大地提升其對(duì)病毒樣本的收集能力,減少處理威脅的響應(yīng)時(shí)間。

3.4 云計(jì)算可以為學(xué)校提供可靠和安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心

由于對(duì)教育信息資源建設(shè)的投入不斷加大,各個(gè)學(xué)校都積累了大量的教育信息資源。在病毒和黑客猖獗的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全、可靠越顯重要。如何能夠可靠和安全地存儲(chǔ)這些信息資源也給學(xué)校帶來(lái)了挑戰(zhàn),而信息安全的問(wèn)題在專業(yè)人員欠缺的學(xué)校特別突出。云計(jì)算可以為學(xué)校提供可靠和安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心,數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端,由云計(jì)算服務(wù)提供商提供專業(yè),高效和安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),因此無(wú)需擔(dān)心病毒和黑客的侵襲以及由硬件的損壞所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算的出現(xiàn)表明當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展到了一個(gè)新的階段,它宣告了低成本提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)的可能。云計(jì)算對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生的影響也將是重大而深遠(yuǎn)的。

[1] Amazon Elastic Compute Cloud[EB/OL].http:// aws.amazon.com/ec2/.[2009-10-21].

[2] Google App Engine[EB/OL].http://appengine. google.com/.[2009-05-04].

[3] 黎春蘭,鄧仲華.論云計(jì)算的價(jià)值[J].圖書與情報(bào), 2009(4).

[4] 歐陽(yáng)忠輝.云計(jì)算與信息集成[J].泉州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009(2).

[5] 孫福強(qiáng),陶麗.數(shù)字化校園與校園一卡通[J].情報(bào)科學(xué),2003(8).

G40-3

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1671-8275(2010)03-0105-02

2010-03-17

徐祖倩 (1980-),男,安徽淮北人,淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教,工程碩士。

責(zé)任編輯:之 者