云计算在教育领域应用中面临的挑战与对策

□宋 钰

( 山西广播电视大学，山西 太原 030027)

云计算的浪潮席卷着全世界，作为当今全社会关注的焦点和热点，有降低成本、随时随地获取服务、节能降耗等的优势，在社会各领域发展方面有着越来越重要的作用，推动着生产方式的变化，被看做是新一代信息技术变革和业务应用模式变革的核心。

一、云计算的基本概念与发展现状

1.云计算的基本概念

云计算是一种计算模式，在这种模式中，应用、数据以及IT资源以服务的方式通过网络提供给最终用户使用，云计算也是一种基础架构管理的应用模式，将大量可供计算的资源组成资源仓库，再动态地构建成高度虚拟化的资源，提供给终端用户使用。随着云计算技术在我国各行业应用的不断深入，其核心技术应用主要分为三个层次，由上至底分别是：

软件即服务(SaaS；SoftwareasaService)。将应用程序以服务形式通过浏览器提供给用户。其中一部分由公共云供应商提供，另一部分由企业私有云平台提供。平台即服务(PaaS；PlatformasaService)。将应用程序研发平台以服务形式通过互联网提供给研发人员。基础架构即服务(IaaS；InfrastructureasaService)。以服务形式向终端用户提供各种基础架构，例如服务器、存储设备和其它硬件。

2.云计算技术的发展现状

(1)在我国，随着云计算技术逐渐成熟和“十二五”规划的共同促进，云计算在各地政府发展得如火如荼。对政府而言，云计算不仅能够提高办公效率、节约信息化成本，还能够帮助其实现管理创新和服务型政府转型。因此在公共教育、就业服务、社会保障、医疗卫生、人口计生、住房保障、公共文化、基础设施及环境保护等领域云计算发挥出巨大的技术推动力。国家工信部联合发改委印发《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，决定在北京、上海、深圳、杭州、无锡五座城市率先发展云计算服务创新发展试点示范工作。

(2)在国外，据了解，IaaS平台已经开始整合，云计算受到各国政府的大力推进。美国政府一直着力推进云计算的发展，并积极考虑出台相关政策、法律，正确引导云计算。2009年3月5日，奥巴马总统提名VivekKundra担任联邦CIO，而Kundra上任之后，一直把云计算技术作为重点推进的工作之一。国家互联网中心相关分析表示，美国政府对于云计算的主要兴趣点在于：成本优势、绿色环保，而反对意见关注最多的是隐私与安全。“超大规模”、“多样化云计算”成为美国云计算的主要特点。“安全性”、“隐私性”问题成为美国云计算发展壮大的瓶颈。在云计算的规模方面，美国从事云计算领域的主要代表公司为Google和Amazon公司等美国大型公司。Google为云计算配置的服务器数量已经达到100多万台， Amazon与IBM、微软及Yahoo等公司用于运行“云计算”的服务器也均达到几十万台的规模。 “云计算”技术能为用户带来前所未有的计算能力。云计算的多样化方面，主要体现在IBM公司于2008年提出的“蓝云”计划。计划提出了共有云和私有云的不同概念。私有云解决方案的提出是为了减少数据和信息安全方面在共有云上目前存在的问题，以便抢占企业级市场。

二、“云计算”在中国教育领域中的应用与意义

伴随着“云计算”这一新的网络计算平台核心技术的出现，互联网从以软件为中心的时代迈进了向以服务为中心转变的“云”时代。近年来云计算倍受教育行业的青眯。当前在我国教育领域，云计算还处于初级阶段，发展现状受到区域分布、经济发展、教育程度等的制约与影响。云计算的研究机构主要以高等院校为主，内容集中在云的应用开发方面，而将云计算应用于教育领域方面主要集中体现在继续教育和终身教育中。作为继续教育、终身教育的主力军，广播电视大学在这场技术革命中扮演着不可或缺的角色。

《国家中长期教育改革发展规划纲要》明确指出，将“办好开放大学”列为构建灵活开放的终身教育体系的一项重要措施。落实纲要，办好开放大学，需要以信息化的视野做教育，配合国家信息化战略的整体发展进程，提前着手铺设教育信息网络。力争在2020年左右基本建设成型，范围覆盖城市与乡村，在相关院校建立体系，远程提供教育、培训服务。将优秀的资源统合起来，形成面向社会、面向公众的教育共享服务平台。

2012年5月第四届中国云计算大会上，中央广播电视大学校长杨志坚做了“云计算基础下的教育模式创新”的讲话。他在讲话中说到对云的认识，认为“实际上它是在做资源的统一管理、调配，包括实现共享，包括降低成本提高效率，包括环保。”

高校有着强大、宝贵的资源库，如何将资源通过互联网的方式共享给更多的人，是目前教育云计算的重要建设目标，通过各高校联合建立区域资源云，并通过同步的方式构建资源共享云系统，可以实现资源的共享，用户通过终端即可随时随地、方便快捷地获取其所需的教育资源。通过云计算架构，实现资源的共享。目前有很多高校以及教育技术单位正在联合筹建该类型的云平台。

云计算将给国内教育领域带来很大的应用价值，这主要表现在以下两个方面：

一是云计算为社会公众提供更加便捷的信息服务环境。在云计算模式的推动下，国内将形成多家以提供计算机资源与信息资源服务的运营商，并向社会公众提供“信息资源检索、计算存储资源租用、在线系统使用”等相关云计算服务产品，进而不断改进与完善社会公众的信息服务环境。

二是云计算应用大大降低信息化建设与运维投资。云计算为公众提供便捷的应用支持服务。它在教育领域中应用，更新速度快，可根据应用需求进行性能扩展与动态分配，保证上层应用能够高效、稳定运行。可以按照需求设置，不断开发需要的软件供学校使用，自动升级，获得最新最快资讯。对用户端的设备要求低，用性能一般设置的老式电脑都能获得“云”服务，可以实现统一监控、集中运维管理，各地分支机构不需配备相关技术人员及基础服务设施(包括机架、防火设备、空调等)，节省硬件购买和维护，节约资源，进而降低了整体的运营成本。

三、“云计算”在教育领域应用面临的挑战与对策

1.安全性问题

在云计算模式下，服务用户的数据全部放在云服务商的数据中心内，调查表明：在电信、联通等大型托管数据中心内，以往多次出现了数据丢失、数据被盗等问题，造成用户的数据安全性得不到根本保障，导致用户对云服务的满意度下降，这一定意义上影响了后期服务深化推广工作。近日有媒体报道了一项针对127个云提供商的调研结果，其中包含65%的公共云提供商。然而调研结果让人担心，有一半的云计算服务商表明，云环境的安全问题不是他们的重要职责，这些云提供商平均分配给云安全方面的技术投资只占到所有投资的10%，甚至更少，而且他们也没有信心确保客户会不会遇到安全方面的问题。这些被采访的云提供商们自己也承认，他们并没有去委派一些技术人员去随时监督云环境当中的云应用、架构与平台的运行情况。

云计算及跨平台IT管理领先供应商CA Technologies日前公布了一项独立调查结果显示，几乎所有 (95%) 接受调查的公司都承认，他们在上一年发生了应用和数据丢失的现象。IT系统故障是导致这些事故的最常见原因，包括网络、存储器或软件故障，近四分之三(74%)的受调查企业都受到其影响。显然，如何保护用户个人隐私材料的不外泄和确保数据保存的机密持久性，制约着云计算发展的重要问题之一。在接受调查的公司被询问改进数据保护和灾难恢复措施所面临的障碍时，45%的企业表示，他们所面临的障碍在于缺少预算，42%的公司表示困难来自公司管理层不够支持。

加强云安全，需要结合云计算的特点进行改进。集中管理是云计算显著优点之一。它可以对整个系统集中管理和监控，这也就使我们在安全性层面上能够更集中、便捷地查找漏洞，监控攻击，保护用户的隐私，提高数据的保存力度。

技术方面：

(1)网页信誉服务。借用域信誉库，对所打开网页进行恶意软件行为分析，通过网站页面、位置变化和活动轨迹进行综合分析，从而考察网页的可信度。通过该技术，对用户所打开网页进行信誉分析，并向用户进行系统提醒或阻止，帮助用户快速确认所访问的目标网页的安全性。为了提高识别率、降低失误率，网页信誉服务为特定网页或链接指定了信誉评分，并不是对整个网页进行拦截或设定信誉分值，而且信誉度可以随时间有不断变化。设计网页威胁防御工具，在电脑上简单安装即可使用。工具内建网页信誉服务，安装后就可拦截恶意网页或链接，有效地预防恶意软件的初始下载，为用户上网提供防护能力。

(2)邮件信誉服务。通过收件箱内寻找垃圾邮件来源的IP地址，通过电子邮件信誉服务的信誉数据进行分析评估，对IP地址的“行为”、“活动频率、范围”以及以前历史进行不断的分析细化，及时通过信誉服务将恶意电子邮件在云中拦截，防止恶意邮件造成的计算机内资料泄密或瘫痪现象。

(3)文件信誉服务。此安全技术需要检查网关处、服务器、端点的每处文件信誉，高性能的将内容共享于网络和本地缓冲服务器，在检查过程中将延误时间降到最低，确保了用户的使用速度。恶意信息被保存在云中，用户可以实时获得可用信息。此技术同以往占用空间的传统防病毒特征文件相比，降低了内存的占用率和系统的消耗。

(4)行为分析技术。将有威胁活动的行为进行关联分析，确定其是否属于恶意攻击。单一活动并不能体现有何害处，如果同时进行多项活动，可能会导致恶意后果。因此需要判断行为是否存在威胁，检查出潜在危险之间不同组件中的相互关系。把威胁的不同部分同不断更新的威胁数据相联系、分析，组建数据库，即可实时做出响应，针对恶意攻击电子邮件和网页的行为进行及时提醒、自动保护。

(5)自动反馈技术。自动反馈技术是云安全技术中的重要组成部分。用户与技术中心全天候进行着双向更新交流。通过检查用户的路由信誉来确定新型威胁，实现实时监控和智能共享保护，得到全面最新的威胁数据。自动反馈功能很像我们在现实生活中的“互相监督”、“邻里监督”方式。通过对通信源的信誉进行收集，将新的威胁数据共享于云中，用最快速度得到最新的数据，实时快速地保护用户的私密性。

我们可以看到“云安全”将原来的被动杀毒变为主动防毒，不再是被动防御，而是主动出击。在安全隐患萌芽状态就予以铲除。它的好处是基本不占内存，节省资源。云的共享性，使得所有的用户都是云安全中的主动参与者和技术革新者。可以说，如果发现一个受害者，那么所有的其他用户就将幸免于难。只要云端的用户越多，“云安全”的数据库就会越庞大，“云安全”性能就会越强大，更新速度也就越快。在云端，构建网络安全体系是每个用户需要共同努力和维护的，用户既是“云安全”的参与者，也是受惠者。

非技术方面：

加强云安全，除技术方面还应避免人为方面的因素。如工作人员麻痹大意、监守自盗等方面。而面对一系列人为因素，法律、管理、教育培训等是有效的解决途径。用法律的强制性、权威性作为保障，规定行为准则，起到防范和保护作用，做到有法可依，有法可循，切实强化云端数据的安全性。在管理中，以预防为主，从内部加强管理，防治并举，以防为主，保障云数据的安全性。在教育培训方面，定期举办培训会，加强人员的自身觉悟，从源头上遏制不规范行为，增强自身主动性和自觉性，确保云计算的快速发展。

2.规范性

缺乏技术标准，严重影响云计算技术的规范应用。我国在云计算技术标准与规范制定工作方面明显滞后，相关的产业扶持政策也未及时出台。无法正确引导我国开展云计算服务模式，进而制约了云计算在国内的良性健康发展。

纵观20世纪90年代，社会的发展主要由信息技术产业的革新而引领。互联网正在发生着变革，云技术正从多方面影响并改变着我们的生活与工作，云计算为互联网发展注入了新的生机，也为远程教育的发展创造了新的模式和发展机遇。通过云计算，建立共享教育云平台，提高教育资源利用率；构建远程教育平台，加快打造学习型社会步伐；搭建个人网络学习平台，提高网络教育学习效率。通过云，打造空中校园，促进远程教育技术与理念的融合，合理高效的利用高等教育优质教学资源，结合我国国情，创建具有长久竞争力的终身教育体系。

参考文献：

[1]雷万云.云计算：企业信息化建设策略与实践[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]雷万云.云计算：技术、平台及应用案例[M].北京：清华大学出版社，2011.

[3]张为民等．云计算深刻改变未来[M].北京：科学出版社，2009．