張航?馬軍

摘要：本文首先從高校的實際出發(fā)，闡述了當(dāng)前高校信息化建設(shè)所面臨的問題，分析了信息化建設(shè)中的5點不足；然后，分析了云計算技術(shù)所包含的內(nèi)容及特征；之后，以華北理工大學(xué)建設(shè)高校云平臺的設(shè)計和實踐經(jīng)驗為例，分析了高校建設(shè)云平臺的過程和技術(shù)特點。本文對指導(dǎo)其他高校建設(shè)云平臺具有建設(shè)意義。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；高校云平臺；設(shè)計與實踐

0 引言

近幾年，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和國家對高校教育改革的不斷深入，高校的信息化建設(shè)取得了長足的進步。2010年7月29日教育部印發(fā)的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出：“把教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò)?！盵1]云計算技術(shù)是未來IT行業(yè)的重要發(fā)展方向，同時也是未來教學(xué)信息化重要方法和資源共享優(yōu)秀手段。經(jīng)過多年的理論研究和實踐，云計算已經(jīng)形成了比較成熟的解決方案，為其在高校中的應(yīng)用打下了的基礎(chǔ)[2]。

1高校云平臺建設(shè)面臨的問題

近年來，隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、視頻共享與識別等技術(shù)的發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)正在掀起第三次浪潮，各高校IT基礎(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展面臨著系統(tǒng)建設(shè)周期長，IT投資成本空間高、機房環(huán)境差、運維管理成本高，IT設(shè)備利用率低、業(yè)務(wù)連續(xù)性保障差、數(shù)據(jù)可靠性弱，業(yè)務(wù)部署流程環(huán)節(jié)多、上線周期長等問題[3]。

構(gòu)建基于高校的云平臺，將有助于學(xué)校從粗放式、離散化的建設(shè)模式向集約化、整體化的可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，使校園IT管理服務(wù)從各院系分別建設(shè)、相互封閉的運作方式向跨部門、跨院系的協(xié)同互動和資源共享轉(zhuǎn)變。[4]

2云計算技術(shù)

2006年，GoogleCEO首次提出的“云計算”的概念，所謂云計算，可以理解為以基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS）搭建的基礎(chǔ)設(shè)置平臺，即虛擬化的IT應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施；以平臺即服務(wù)（Platform as a Service，PaaS）搭建的支撐平臺，用來滿足IT應(yīng)用要求；以軟件即服務(wù)（Software as aService，SaaS）搭建應(yīng)用平臺，可以按照用戶需求給予軟件的授權(quán)并提供相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)三者共同組成的技術(shù)總和[5-6]。

云計算的特征主要包括：規(guī)模巨大、虛擬化技術(shù)、高可靠性、通用性和可擴展性等[7]。

3 高校云平臺解決方案

2015-2016年，華北理工大學(xué)借助新校園建設(shè)的契機，整體規(guī)劃建設(shè)了高校云平臺，為全校師生提供IT服務(wù)資源，用以承載各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、科研項目等。

云平臺解決方案包括服務(wù)器云、存儲云、網(wǎng)絡(luò)云和與之匹配的云管理軟件。云平臺具有高吞吐量的帶寬，利用大容量存儲構(gòu)建虛擬資源池，同時實現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化部署和數(shù)據(jù)的安全保障，這樣可最大限度把服務(wù)器、存儲等網(wǎng)絡(luò)資源集中起來成為一個資源池，根據(jù)用戶需求來靈活配置資源，最終通過網(wǎng)絡(luò)交付給終端用戶使用。云平臺采用統(tǒng)一的管理平臺進行軟、硬件資源的統(tǒng)一管理，并配置完善的安全準(zhǔn)入制度，使云平臺實現(xiàn)分級授權(quán)、分級管理。

3.1 高校云平臺的整體架構(gòu)設(shè)計

華北理工大學(xué)高校云平臺的整體設(shè)計架構(gòu)如圖1所示。

云平臺分為兩個部分。第一部分為私有云虛擬化平臺，搭建完成后用于校內(nèi)核心應(yīng)用系統(tǒng)的環(huán)境搭建，如教務(wù)、主頁、網(wǎng)站群、科研系統(tǒng)等。第二部分為公有云平臺，用于各學(xué)院、處級部門自行申請、搭建的應(yīng)用系統(tǒng)，包括各處級主頁、教學(xué)資源系統(tǒng)等。

公有云平臺邏輯架構(gòu)由云服務(wù)區(qū)、物理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)區(qū)組成。

云服務(wù)區(qū)主要包含業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)、管理服務(wù)區(qū)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)區(qū)、安全服務(wù)節(jié)點，其中管理服務(wù)區(qū)包含所有云平臺管理服務(wù)器。業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)主要提供云計算資源。數(shù)據(jù)庫服務(wù)區(qū)通過數(shù)據(jù)庫實例提供oracle以及SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)區(qū)為整個云計算數(shù)據(jù)中心提供網(wǎng)絡(luò)以及安全服務(wù)。

3.2 云平臺技術(shù)優(yōu)勢

通過云平臺的建設(shè)，使華北理工大學(xué)的信息化建設(shè)有了整體大幅度的提高，主要體現(xiàn)在：

（1）安全性：提供多種安全手段保證各種應(yīng)用數(shù)據(jù)直接的安全控制，不被非法盜用和修改偽造，保證數(shù)據(jù)不因意外情況丟失和損壞。

（2）可擴展性：計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源及系統(tǒng)軟件具有良好的可擴展性能，能在保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)正常運營條件下對系統(tǒng)進行擴容和調(diào)整，優(yōu)化和提升系統(tǒng)的運營能力和性能。

（3）易用性：平臺具有良好的人機操作界面、詳細(xì)的幫助和提示信息，可以通過操作界面完成系統(tǒng)參數(shù)的維護與管理。

（4）可管理性：平臺具有良好的管理手段，方便對計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源、虛擬機、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、管理平臺及應(yīng)用程序等進行有效地監(jiān)控、管理與維護。

4 總結(jié)

自2016年7月起，華北理工大學(xué)云平臺投入運營已半年有余，云平臺不僅順利遷移了原有的各項業(yè)務(wù)，包括校園網(wǎng)網(wǎng)站群、教務(wù)系統(tǒng)、科研系統(tǒng)等面向全校的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。并且還為各個學(xué)院的科研應(yīng)用提供了大量的計算和存儲功能。借助華北理工大學(xué)云平臺，全校形成統(tǒng)一的計算資源池和內(nèi)存資源池，做到資源共享和彈性調(diào)配，提升系統(tǒng)資源的使用率，減少物理服務(wù)器的個數(shù)，節(jié)約機房空間，節(jié)省電力和空調(diào)消耗，構(gòu)建了真正的綠色數(shù)據(jù)中心。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020 年）.2012，3.

[2]張建勛，古志民，鄭超.云計算研究進展綜述[J].計算機應(yīng)用研究，2010，27（ 2）：429-433.

[3]王玉芬，郭曉娟.云計算對高校教學(xué)資源影響解析[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27（5）：111-113.

作者簡介：

張航（1982- ）男，河北省唐山市、華北理工大學(xué)、實驗師、碩士研究生、大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用。

馬軍（1980- ）男，河北省唐山市、華北理工大學(xué)、實驗師、碩士研究生、云計算、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。endprint