李 森

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000）

云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用與實(shí)踐研討

李 森

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000）

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在我國(guó)教育改革不斷深入的背景下，推動(dòng)數(shù)字化校園建設(shè)勢(shì)在必行。由于校園工作具有區(qū)別于其他行業(yè)的特殊性，其工作內(nèi)容比較復(fù)雜，任務(wù)量也比較大，要實(shí)現(xiàn)有效的管理和教育教學(xué)資源的優(yōu)化整合，借助云計(jì)算技術(shù)是一個(gè)明智的選擇，而且具有很強(qiáng)的可行性，能夠有力地推動(dòng)數(shù)字化校園的建設(shè)和教育質(zhì)量的有效提升。

云計(jì)算技術(shù)；數(shù)字化校園；應(yīng)用；實(shí)踐討論

云計(jì)算技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的又一新的階段和新的信息模式，隨著云計(jì)算技術(shù)的日益成熟，其應(yīng)用也更加廣泛。在數(shù)字校園的建設(shè)中恰當(dāng)?shù)亟槿朐朴?jì)算技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)教育教學(xué)資源的高效整合以及優(yōu)化配置，提高校園各項(xiàng)工作的運(yùn)行模式。積極采用云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字校園的建設(shè)上，不僅是時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)和客觀要求，同時(shí)也是深化教育改革，提高我國(guó)教育質(zhì)量，積極發(fā)展未來(lái)教育的內(nèi)在要求，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　兩個(gè)關(guān)鍵概念

1.1云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算的概念是谷歌首席執(zhí)行官埃里克在2006年首次提出的，它是一種借助互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用、交付模式、云計(jì)算能夠提供便捷的、利用率高的按需網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，是依據(jù)用戶使用量而進(jìn)行付費(fèi)的技術(shù)模式，各種資源能夠被迅速提供給用戶，提高了管理工作效率。由于其能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速的信息共享，因此已經(jīng)應(yīng)用到諸多社會(huì)生產(chǎn)生活領(lǐng)域，并發(fā)揮著積極的作用［1］。

1.2數(shù)字校園

數(shù)字化校園是基于數(shù)字化信息和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字空間模式，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)建立起容納教學(xué)、科研、管理、后勤服務(wù)的信息平臺(tái)，并對(duì)各種信息進(jìn)行搜集、處理、整合、傳輸、對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行合理的優(yōu)化配置，達(dá)到拓展校園時(shí)間和空間維度的效果，提高校園各項(xiàng)工作的運(yùn)行效率，最終實(shí)現(xiàn)教育質(zhì)量水平的提高和教育的信息化［2］。

2　云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1降低信息系統(tǒng)建設(shè)和擴(kuò)容成本

數(shù)字化校園的建設(shè)需要就各種信息數(shù)據(jù)和信息資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和分類以及整理工作，但是傳統(tǒng)的信息技術(shù)在進(jìn)行如此龐大的數(shù)據(jù)處理時(shí)需要消耗大量的人力、物力以及財(cái)力，同時(shí)還要兼顧到軟硬件的升級(jí)和維護(hù)。而云計(jì)算技術(shù)能夠有效地解決這些問(wèn)題，將其應(yīng)用到數(shù)字化校園的建設(shè)上來(lái)，把基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、平臺(tái)建設(shè)等緊密地聯(lián)系起來(lái)并形成相互支撐，如此能夠有效地提高系統(tǒng)的性能以及節(jié)省維修升級(jí)的工作量。由于云計(jì)算是以成本較低的運(yùn)算單元為主要硬件，這就能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大型系統(tǒng)設(shè)備，從而降低了信息系統(tǒng)的建設(shè)和擴(kuò)容成本。此外，由于云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)對(duì)各類資源都進(jìn)行了整合管理，有效減少了工作人員的工作強(qiáng)度和人力資源成本［3］。

2.2拓展資源共享范圍

相比云計(jì)算，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)校園建設(shè)在資源共享上更多局限于校園內(nèi)部，信息開(kāi)放性和互聯(lián)性較差。要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園建設(shè)，就應(yīng)該在信息共享上作進(jìn)一步的拓展。云計(jì)算技術(shù)能夠通過(guò)通用的軟硬件架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)備為各應(yīng)用系統(tǒng)提供存儲(chǔ)資源以及跨系統(tǒng)跨地域的共享資源池，建立起與具體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境、服務(wù)器系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等無(wú)直接聯(lián)系的跨地區(qū)、跨系統(tǒng)教育資源共享平臺(tái)，從而將各個(gè)院校的資源都集聚在這一平臺(tái)上，既能將參與資源貢獻(xiàn)院校的資源進(jìn)行合理的納入，也能為不同信息使用者提供便捷的信息資源，極大地?cái)U(kuò)展了信息共享的范圍［4］。

2.3提升數(shù)字信息資源服務(wù)的可靠性

由于數(shù)字校園的建設(shè)涉及龐大的信息系統(tǒng)，各部分的整體性連接十分緊密，但是假若一個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或者是運(yùn)行錯(cuò)誤，就會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。采用云計(jì)算技術(shù)能夠有效降低這一問(wèn)題出現(xiàn)所產(chǎn)生的不良影響。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)采用虛擬化技術(shù)將應(yīng)用軟件和下端的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行隔離，使用戶只能看到被虛擬出來(lái)的各類設(shè)備，降低設(shè)備之間的相互依賴性，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化的資源配置。通過(guò)運(yùn)用虛擬化中的動(dòng)態(tài)遷移、分布式資源調(diào)度、高可用性等技術(shù)，確保集群中的虛擬機(jī)能夠動(dòng)態(tài)分配到所需資源，當(dāng)某一臺(tái)物理設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時(shí)能夠迅速將虛擬機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到其他運(yùn)行正常的物理機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行正常，對(duì)于出現(xiàn)故障的物理機(jī)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題排除和漏洞修復(fù)，這就大大提高了數(shù)字信息資源服務(wù)的可靠性。

3　云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)是計(jì)算機(jī)元件在虛擬環(huán)境下運(yùn)行的資源管理技術(shù)。通過(guò)將計(jì)算機(jī)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)置等實(shí)體資源在經(jīng)過(guò)抽象轉(zhuǎn)換后展現(xiàn)出來(lái)，打破了實(shí)體結(jié)構(gòu)的不可分割性，為用戶提供更加便利的資源信息。虛擬化技術(shù)最主要的功能是用來(lái)解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過(guò)剩以及舊的硬件產(chǎn)能過(guò)低的重組再利用，實(shí)現(xiàn)物理硬件利用率的最大化。

服務(wù)器的虛擬化是將多個(gè)操作系統(tǒng)以虛擬機(jī)的方式在一個(gè)物理服務(wù)器上實(shí)施運(yùn)行，任何一臺(tái)虛擬機(jī)都能夠?qū)Φ讓臃?wù)器計(jì)算資源進(jìn)行訪問(wèn)，換句話說(shuō)就是其具備虛擬硬件。依據(jù)虛擬化技術(shù)在資源定制中的特點(diǎn)，虛擬機(jī)能夠?qū)λ接蟹?wù)器進(jìn)行定制，即實(shí)現(xiàn)按需分配資源。結(jié)合資源共享機(jī)制的應(yīng)用，虛擬機(jī)能夠在虛擬技術(shù)的封裝下形成合理的運(yùn)行環(huán)境以實(shí)現(xiàn)硬件資源的共享。在服務(wù)器虛擬化的前提下，物理機(jī)的應(yīng)用效率得到有效提升［5］。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化就是以軟件的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)的完整再現(xiàn)，能夠增加網(wǎng)絡(luò)鏈接數(shù)量。通過(guò)對(duì)網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的虛擬化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量減少，在將分散的存儲(chǔ)資源進(jìn)行聚集時(shí)，能夠形成一個(gè)大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池，以提高管理的效率和存儲(chǔ)資源的可靠性。網(wǎng)絡(luò)虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和服務(wù)，對(duì)已連接的工作負(fù)載供給工作。

當(dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行條件正常時(shí)，能夠?qū)⑵鋸囊慌_(tái)物理機(jī)實(shí)時(shí)遷移到另外的物理機(jī)上，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，保持了服務(wù)的連續(xù)性和完整性。如果在運(yùn)行時(shí)需要對(duì)故障服務(wù)器進(jìn)行維修，運(yùn)用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬機(jī)在服務(wù)器之間的迅速轉(zhuǎn)換，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。因此，虛擬機(jī)在線遷移技術(shù)在分布式資源調(diào)度上具有十分積極的意義。

3.2虛擬化資源池

通過(guò)虛擬化技術(shù)將計(jì)算、存儲(chǔ)等資源進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)眾多物理設(shè)備的整體化，形成相應(yīng)的計(jì)算資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等，最終上升為上端的應(yīng)用軟件服務(wù)。換句話說(shuō)，就是通過(guò)虛擬化技術(shù)將校園內(nèi)的各種資源進(jìn)行整合，包括：高性能服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、交換機(jī)、防火墻、路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)等，在經(jīng)過(guò)處理后最終形成一個(gè)大型的數(shù)字化校園虛擬數(shù)據(jù)資源池。可以通過(guò)采用計(jì)算集群、負(fù)載均衡、主機(jī)虛擬化等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源池的建立，例如：首先對(duì)全校的分散的服務(wù)器進(jìn)行集中整合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，在服務(wù)器資源網(wǎng)絡(luò)共享之后通過(guò)虛擬化產(chǎn)品將CPU、內(nèi)存等設(shè)備進(jìn)行虛擬化處理，以此形成若干個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)，共同服務(wù)于虛擬化數(shù)據(jù)資源池的應(yīng)用。

3.3動(dòng)態(tài)資源調(diào)度

在數(shù)字化校園建設(shè)上云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用最主要體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上。相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心靈活性差的缺陷，云數(shù)據(jù)中心能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度，從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源配置能夠根據(jù)用戶需要進(jìn)行合理調(diào)整，同時(shí)結(jié)合資源監(jiān)控以及業(yè)務(wù)負(fù)載情況，進(jìn)行業(yè)務(wù)資源的優(yōu)化配給。將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行優(yōu)化配給進(jìn)而改善和提高資源能力的耦合性，依據(jù)用戶需要進(jìn)行智能化的封裝和分配，搭建虛擬應(yīng)用平臺(tái)，在用戶經(jīng)過(guò)自己所需應(yīng)用或數(shù)據(jù)的部署后，即可對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用。在虛擬應(yīng)用平臺(tái)上對(duì)物理資源進(jìn)行使用分析，就能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化的資源配置，從而提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的用戶體驗(yàn)。

4　云平臺(tái)的搭建

在實(shí)現(xiàn)上述的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)建之后，要進(jìn)行云平臺(tái)的搭建。由于學(xué)校系統(tǒng)內(nèi)部的事務(wù)繁多、管理對(duì)象復(fù)雜、信息安全性要求高等現(xiàn)狀，建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的云數(shù)據(jù)處理平臺(tái)十分重要。目前來(lái)講，在云技術(shù)的運(yùn)用中，資源平臺(tái)和管理平臺(tái)的搭建最為關(guān)鍵。在上述基礎(chǔ)系統(tǒng)搭建完成之后，將各項(xiàng)資源信息和管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至統(tǒng)一的云平臺(tái)上，依據(jù)不同的用戶需求進(jìn)行資源平臺(tái)和管理平臺(tái)的分別建立，如此能夠及時(shí)有序地將各種機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，最大限度發(fā)揮云平臺(tái)的作用。同時(shí)學(xué)校教育管理者還能夠依據(jù)云平臺(tái)搜集統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)的決策，提高決策的科學(xué)性，推動(dòng)數(shù)字化校園的建設(shè)。

5　結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的信息技術(shù)具有很大的優(yōu)越性，能夠及時(shí)有效地處理各種數(shù)據(jù)，并在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)故障漏洞的修復(fù)改進(jìn)，從整體上提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和信息服務(wù)質(zhì)量。在數(shù)字化校園建設(shè)上積極采用云計(jì)算技術(shù)能夠?qū)π@內(nèi)的各種管理教學(xué)信息進(jìn)行有效的整合和優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字校園建設(shè)的飛速發(fā)展和教育水平的快速提高。盡管目前我國(guó)的數(shù)字化校園建設(shè)還處于發(fā)展階段，云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用還不十分成熟，但整體的發(fā)展方向和發(fā)展規(guī)劃是正確的，因此，筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為提高數(shù)字化校園的建設(shè)和促進(jìn)云計(jì)算技術(shù)的成熟作出積極的貢獻(xiàn)。

［1］陳樂(lè)，陳承科，王明曉.云計(jì)算技術(shù)在校園數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用［J］.山東通信技術(shù)，2012（1）：10-13.

［2］許利軍，閃永強(qiáng).云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用研究［J］.新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013（5）：346-347，363.

［3］尹合棟.基于教育云的數(shù)字化校園系統(tǒng)建設(shè)［J］.重慶第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：28-32.

［4］楚曉麗.基于云計(jì)算技術(shù)的高職院校數(shù)字化校園建設(shè)方案研究—以廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例［J］.軟件導(dǎo)刊，2014（9）：13-14.

［5］王巖.探析云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（18）：4344-4346.

Research on Application and Practice of Cloud Computing Technology in Digital Campus Construction

Li Sen
（Xinjiang Shihezi Vocational and Technical College， Shihezi 832000， China）

With the continuous development of information technology， under the background of the deepening of our education reform，promote the construction of digital campus is imperative. The campus is different from other industries， the content of the work is more complex， task is relatively large volume， to achieve effective management and education teaching resources integration and optimization，with the help of cloud computing technology is a wise choice， but also has a strong feasibility， can effectively promote the effective promotion of digital campus construction and the quality of education.

cloud computing technology； digital campus； application； practice discussion

李森（1971-），男，河南通許，碩士，講師；研究方向：網(wǎng)絡(luò)。