王海峰

摘 要 結(jié)合教育信息中心虛擬化云服務(wù)運用經(jīng)驗及對教育教學(xué)管理的了解，從教育實際應(yīng)用出發(fā)，對傳統(tǒng)建設(shè)和云服務(wù)建設(shè)進行一一對比。

關(guān)鍵詞 教育云；服務(wù)器；教育系統(tǒng)

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）05-0055-04

教師在傳統(tǒng)教學(xué)的過程中一般采用紙質(zhì)文件、膠片、黑板等媒介作為教學(xué)的工具。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)的方式已經(jīng)發(fā)生了變革，紙質(zhì)文件被電子化文件取代；膠片被Flash、視頻、音頻取代；黑板被電子白板取代。同時，移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，令教師的教學(xué)電腦從傳統(tǒng)的臺式機或筆記本電腦，全面向平板電腦轉(zhuǎn)變?；谄桨咫娔X、電子書包、電子白板及全面移動互聯(lián)的新一代教育信息化時代已經(jīng)來臨。

但目前情況下，一些早期規(guī)劃配置的文件服務(wù)器，并沒有為教育電子化、信息化做好準(zhǔn)備。有的學(xué)校采用了簡單的PC電腦作為文件服務(wù)器，有的學(xué)校雖然部署了文件服務(wù)器，卻也只作為FTP服務(wù)器使用。面對平板電腦、電子書包等移動終端所需要、所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的文件服務(wù)器束手無策。大部分文件服務(wù)器甚至連兼容平板電腦等移動終端上傳、下載數(shù)據(jù)的最基本需求都無法達(dá)到。

如圖1所示，中小學(xué)目前最需要的是一臺文件服務(wù)器。在能夠解決傳統(tǒng)桌面電腦訪問的同時，能夠方便快捷地為各類移動終端，包括三星、蘋果、聯(lián)想等不同品牌，包括Windows、iOS、安卓、MAC、Linux等不同操作系統(tǒng)，包括有線、無線、3G等網(wǎng)絡(luò)接入方式，提供數(shù)據(jù)存儲、訪問及保護的功能。存儲市場上出現(xiàn)以云文件服務(wù)器的新型方案，以海量存儲為基礎(chǔ)，靈活便捷的訪問接入，并提供多重可靠的數(shù)據(jù)保護，是當(dāng)前教育向新一代教育信息化升級轉(zhuǎn)型的新型解決方案。

1 充分利用平板、手機

終端應(yīng)用的不斷發(fā)展，終端的操作系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅是Windows平臺，Apple Mac OS、Linux平臺的使用越來越頻繁，云文件服務(wù)器可針對教育行業(yè)的這種需求（如圖2所示）為用戶提供多種協(xié)議支持。

SMB：Server Message Blocks，針對Windows平臺的文件共享服務(wù)。

AFP：AppleTalk File Protocol，針對Apple Mac OS平臺的文件共享服務(wù)。

NFS：Net File System，針對Linux平臺的文件共享服務(wù)。

FTP：File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議。

當(dāng)前市場主流的任何硬件設(shè)備、任何操作系統(tǒng)軟件，均可通過網(wǎng)絡(luò)接入，輕松訪問云文件服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。想在iPad上演示PPT？想在Galaxy上看教學(xué)視頻？想扔掉沉重的筆記本電腦？云文件服務(wù)器，讓這一切實現(xiàn)起來變得簡單快捷。部署前后對比如表1所示。

2 隨時、隨地訪問數(shù)據(jù)

出差、在家時需要訪問學(xué)校的數(shù)據(jù)，特別是需要通過移動終端進行數(shù)據(jù)訪問，對傳統(tǒng)文件服務(wù)器而言，是一個難以實現(xiàn)的要求。傳統(tǒng)一般通過VPN技術(shù)來解決一部分的訪問需求，但其技術(shù)門檻對于用戶來說使用難度過高，操作煩瑣。云文件服務(wù)器采用了專利的通道技術(shù)，通過APP的方式，無論是在酒店、在家、在路上，均可通過APP直接訪問云文件服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，無須經(jīng)過任何VPN設(shè)置。而校園端的云文件服務(wù)器亦無須進行任何額外的設(shè)置（如圖3所示）。部署前需要專門的VPN線路、DDN專線來實現(xiàn)遠(yuǎn)程的訪問，運用復(fù)雜、成本高；部署后通過APP方式，只需上Internet即可，連接方便、簡單、節(jié)省成本。

3 無限快照

云文件服務(wù)器中的數(shù)據(jù)經(jīng)過日積月累，其重要性不斷增強。而對云文件服務(wù)器中數(shù)據(jù)的誤操作，如誤刪除、誤改動、感染病毒等事件的發(fā)生，會嚴(yán)重影響到整個云文件服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。為應(yīng)對這類突發(fā)狀況，云文件服務(wù)器可針對各個歷史時點進行全數(shù)據(jù)備份，稱為快照。

如圖4所示，云文件服務(wù)器不僅可以進行快照，更可以高密度、可以支持周期性（每小時、每天或每周）的快照，也可隨時手工創(chuàng)建快照，無次數(shù)限制。當(dāng)出現(xiàn)誤操作時，可在當(dāng)前時間恢復(fù)至歷史上的任意時間點。可以說，云文件服務(wù)器不僅保存了數(shù)據(jù)，也保存了歷史。部署前對數(shù)據(jù)無保護能力，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤刪除、病毒等因素的破壞時，無法找回原有的數(shù)據(jù)；部署后對數(shù)據(jù)進行了快照，很好地保護了數(shù)據(jù)的安全，可以以每小時為單位，對數(shù)據(jù)恢復(fù)到任意歷史時間點。

4 適用于虛擬化應(yīng)用

在教育系統(tǒng)也有學(xué)校已經(jīng)采用了服務(wù)器虛擬化及桌面虛擬化的技術(shù)為教學(xué)應(yīng)用提供服務(wù)，這樣的需求會逐步被學(xué)校采用。但是，由于中小學(xué)的存儲容量普遍不高，若文件服務(wù)器可以同時兼任服務(wù)器虛擬化和桌面虛擬化的存儲空間，無疑是幫助學(xué)校解決了一個難點問題。

另一方面，在傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)中，當(dāng)某項應(yīng)用需要一部分存儲空間的時候，往往是預(yù)先從后端存儲系統(tǒng)中劃分出一部分足夠大的空間預(yù)先分配給該項應(yīng)用，即使這項應(yīng)用暫時不需要使用這么大的存儲空間，但由于這部分存儲空間已經(jīng)被預(yù)留了出來，其他應(yīng)用程序無法利用這些已經(jīng)部署但閑置的存儲容量。這種分配模式一方面使閑置的存儲數(shù)量不斷增加，系統(tǒng)總體擁有成本升高；也使用戶不得不購買更大的存儲容量，才能適應(yīng)環(huán)境，成本進一步加大。

精簡數(shù)據(jù)供給（Thin Provisioning，TP）是一項新的容量分配的技術(shù)，是先進的、智能的、高效的容量分配和管理技術(shù)。在實際中，由于對數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)模的估計不準(zhǔn)確，會造成容量分配的浪費，比如為一個應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)分配了3 TB

的空間，但該應(yīng)用卻只需要1 TB的容量，這就造成了2 TB的容量浪費，而且這2 TB容量被分配了之后，很難再被別的應(yīng)用系統(tǒng)使用。通過精簡數(shù)據(jù)供給技術(shù)，可以輕松解決容量分配難題，提高資源利用率。采用精簡數(shù)據(jù)供給技術(shù)的數(shù)據(jù)卷分配給用戶的是一個邏輯的虛擬容量，而不是一個固定的物理空間，只有當(dāng)用戶向該邏輯資源真正寫數(shù)據(jù)時，才按照預(yù)先設(shè)定好的策略從物理空間分配實際容量，如圖5所示。

在采用了云文件服務(wù)器同時具備了IP-SAN功能和精簡數(shù)據(jù)供給功能，為服務(wù)器、桌面虛擬化的服務(wù)器提供高效數(shù)據(jù)管理功能。部署前，不支持服務(wù)器虛擬化，存儲空間利用率低，成本高；部署后，支持服務(wù)器虛擬化（IP-SAN），存儲空間利用率高，成本低。

5 視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲

教育系統(tǒng)的視頻監(jiān)控，通常采用以數(shù)字硬盤錄像設(shè)備（DVR）為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)需要獨立構(gòu)建一套系統(tǒng)，包括布線（BNC銅纜）設(shè)備等。需花費更多的成本和人力。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變革，模擬攝像機被IP高清數(shù)字?jǐn)z像機所取代，由于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在越來越普及，不管是遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)還是被監(jiān)控單位內(nèi)部的局域網(wǎng)目前都非常普及和成熟。

云文件服務(wù)器，在為用戶提供文件服務(wù)器應(yīng)用的同時，也在產(chǎn)品平臺上開發(fā)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)NVR（Network Video Recorder，網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機）的功能。

隨著教育系統(tǒng)對安全要求愈加嚴(yán)格，對監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化需求日益突出，不僅要在本地實現(xiàn)監(jiān)控，還希望能夠通過遠(yuǎn)程，甚至通過無線方式進行監(jiān)控，而這些只有進行網(wǎng)絡(luò)化才能滿足用戶的需求。

在云文件服務(wù)器的基礎(chǔ)上，基于Surveillance技術(shù)，實現(xiàn)了替代原有獨立的硬盤錄像機的角色，統(tǒng)一管理前端的高清數(shù)字監(jiān)控攝像機，并做到監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲，如圖6所示。

在整體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，前端高清數(shù)字監(jiān)控攝像機通過POE供電交換機為其供電和數(shù)據(jù)傳輸，后端原有的硬盤錄像機被NVR系統(tǒng)產(chǎn)品所取代，通過安裝PC端、智能移動終端APP應(yīng)用，來實現(xiàn)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理、策略下發(fā)，并且能通過智能移動終端實現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程的實時回看監(jiān)控視頻，為用戶提供更加便捷的管理和使用。部署前，采用模擬監(jiān)控系統(tǒng)；只能本地監(jiān)控平臺實時監(jiān)控，不能遠(yuǎn)程訪問；圖像必須存儲在錄像磁帶機上，所以需要不斷更換以保持足夠存儲空間；部署復(fù)雜。部署后，基于IP網(wǎng)絡(luò)，高清的視頻監(jiān)控系統(tǒng)；遠(yuǎn)程實時監(jiān)控和管理，同時支持移動終端的實時監(jiān)控；存儲空間擴展性強，方便靈活；部署簡易。

6 實時防病毒功能

教師教學(xué)工作需要使用到大量多媒體教學(xué)課件，這些大量的多媒體課件通過NAS（Network Attached Storage，網(wǎng)絡(luò)附屬存儲）網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)來存放文件級的數(shù)據(jù)。教師在使用的過程中會把需要存儲的文件直接復(fù)制到所屬的文件夾內(nèi)，如何檢測復(fù)制到存儲內(nèi)的文件是否含有病毒將是傳統(tǒng)存儲設(shè)備面臨的問題。

傳統(tǒng)的解決方案是采用在服務(wù)器安裝殺毒軟件對NAS內(nèi)的文件進行病毒檢測的工作，而在NAS訪問的過程中，會有大量的并發(fā)用戶，當(dāng)多數(shù)用戶同時完成存儲的工作時，服務(wù)器端的殺毒軟件會引發(fā)多個進程對多個文件進行病毒檢測的工作，該過程會占用設(shè)備大量的內(nèi)存和進程。

作為云文件服務(wù)器NAS設(shè)備上提供了存儲設(shè)備自帶防病毒功能，來實現(xiàn)在文件寫入的過程中完成病毒檢測的工作，節(jié)省了大量的時間、設(shè)備內(nèi)存的損耗。且內(nèi)置的防病毒功能的病毒庫可以直接在線升級，保持病毒庫的更新。實時保護了云文件服務(wù)器的內(nèi)容。部署前，傳統(tǒng)NAS設(shè)備無法支持防病毒功能；部署后支持病毒的實時防護，保護云文件服務(wù)器免受病毒的破壞。