云计算在高等院校中的应用初探

李 旭

（东南大学成贤学院教育技术中心，江苏南京 210088）

1 高校传统网络现今状况与不足

高等院校现今绝大部分所应用的网分为：网状、星型、分布式等。在这些拓扑结构上划分VLAN，每个VLAN 可以由多台交换机组成，再通过交换机连接到终端。从而达到提高性能、便于维护、信息共享、方便管理等目的。随着科技的发展、技术的进步，高等院校对网络服务的要求也在与日俱增，智能化网络走进人们的生活，数字化校园已经走进高校校园。数字化校园的网络体系建设，避免不了要适应校园内各类网络和不同终端。而现有网络和基础构架又面临基础设施、异构终端支持不足的问题。与其花费不菲的代价重新改造、建设网络，不如寻找新出路，跟上时代的脚步开发、使用新技术。

2 云计算概述

2.1 云计算的概念

云计算是以互联网为中心，是在互联网的基础上为客户提供安全、快速的软硬件服务，客户只需要通过互联网发送一个请求，远端的计算中心就可以通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的、客户提供所需要的资源。

按照云服务提供商和用户的需求可以将云服务划分为3类：公有云、私有云和混合云。公有云通常指第三方提供商为用户提供所需服务的云环境，并由提供商进行管理。

私有云与公有云的区别在于对数据安全性和服务质量进行最有效的控制。它可以部署在企业数据中心的防火墙内，也可以部署在一个安全的主机托管场所。混合云是公有云和私有云两种服务方式的结合体。由于安全和控制的原因，不是所有信息都能够放置在公有云上，所以混合云模式在企业得到最广泛的运用。另外当发生突发事故时，混合云方式能够随时将数据信息转移到私有云中，并代替公有云运行相关的业务程序，从而真正的实现不间断业务的服务。

2.2 云计算的特点

云计算的部署依赖于计算机集群，也吸收自主计算和效用计算的特点。它是使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程的服务器中。高校数据中心的运行将与互联网更相似，这将使高校网络能够将资源切换到需要的应用上，从而根据需求访问计算机和存储系统。云计算的计算机集群规模大，致使用户拥有强大的计算能力，性价比高。而面对高校网络的各种硬件不一，云计算都能够兼容，具有兼容性高的优点，使连接到网络的计算机不需要升级用户电脑就可以获得超级计算机的运算能力。云计算中操作系统可以兼容各种不同软件类型，开放性高，面对高校各种软件适应性强。由于云计算采用虚拟化技术，用户在任意位置都可以通过网络服务来实现我们的需求，而不用担心自己所在位置。

3 云计算网络在高校的应用

在高校中的网络是一种组合行的IT 架构，就目前来讲，高校内部相关部门和其部署的资源大部分属于私有云，如图书馆管理系统、教务系统、多媒体系统、一卡通系统、机房管理等。少部分为公有云，如学校网站论坛、资源下载、在线考试系统等。而云计算的混合云模式可以解决当前数字化校园进程中的绝大部分问题。对于高校的广大师生，因为有学号和工号，所以只要注册、或后台导入师生信息就可以让广大师生使用。

（1）图书管引进云计算后，面对图书管理系统的智能化的升级，云计算对图书馆的终端设备要求降低，可以减少资金的投入。因为云计算兼容性高，可以兼容不同软硬件，这样就可以解决集成系统难以满足不同需要、操作系统间互操作不强的问题。也可以打破图书馆的编目、采购、借还等业务流程一定要在图书馆内进行的局限性，真正发挥图书馆的服务能力。此外云计算打破传统环境下异构数据库的信息共享问题，若是小型图书馆可以和大型图书馆进行信息空间的共建共享。最重要的一点是在云计算模式下，云服务的集群服务器能够极其迅速地在短时间内将某台服务器中的数据完全转移到别得服务器上，并继续提供服务业务，使之服务业务不中断，解决传统模式下由于服务器故障而造成的图书馆业务暂停、数据丢失的问题。（2）高等院校教务系统包含多个模块或由教务管理系统、排课系统、学生选课系统、学生信息系统和学生成绩系统等多个系统组建而成。云计算解决教务系统出现的可操作性和兼容性问题。面对信息化中的软件更新，云计算也可以进行兼容。这样就不局限于使用某一家公司教务系统的所有模块，在采购时可以择优购买。同时部署在混合云中的“私有云”模式下也为系统的安全性提供了保障。每次进入到学生选课环节时，云计算使高校网络能够将资源最大化地切换到需要的应用上，保证选课用户服务的顺利进行，提高教务信息管理系统的服务效率。（3）计算复杂度较高、实时性较强、对特殊硬件有依赖性是多媒体业务的特点。云计算中的多媒体，用户可以在云中分布式地存储和处理多媒体应用数据，多媒体软件安装在服务器上，通过虚拟化桌面供用户使用，进而减轻了用户对多媒体软件安装在自己计算机或终端的维护和升级负担。也避免了在用户设备上进行计算，不仅降低了电力消耗和系统维护成本，而且也节约了成本。对云中的多媒体计算，有严格的多媒体QoS 要求，可以为各种多媒体服务提供QoS 配置和支持。云计算下拥有分布式并行多媒体处理能力，具备多媒体QoS 适配功能，用以适应各种不同设备和网络带宽，减少更换新设备、重新拓扑网络。实现一体化管理多媒体创作设计、制作、发布和保存的目的。通过统一的IT 管理大大降低了运行风险，资源的共享利用率得到提升。云计算使用的分布式存储使得服务器集群使得扩展性变得非常高。（4）由于一卡通系统涉及资金的流通，故而在数字化校园的建设中被视为重要的基础。在混合云下的私有云模式中数据的安全性大大提升。校园卡可以在虚拟化显示的终端直接连续数据中心，保证操作的实时性和数据的完整性，使整个网络共享数据组织，最大化地避免了数据丢失。从而使数据安全性能更高，更易于操作，同时也更易于维护。云计算整合了原有的一卡通网络设备，减少了设备更换资金。由于软件安装在集群服务器中，所以一卡通软件可扩展性也大大提高。（5）在机房管理中，同样利用云计算中的虚拟化技术，将传统的计算机虚拟化成在服务器上集中管理的虚拟桌面，终端通过网络访问服务器上的虚拟桌面，并利用服务器强大的计算能力进行计算、存储。这样不仅实现了实验室教学环境的集中部署、管理和维护，而且实现了实验室资源的集中管理，动态调配，实验环境的部署通过模板批量创建，日常涉及到的系统补丁更新，软件新增、升级等维护工作，也只需更新模板即可一键更新所有桌面，实现桌面环境的集中部署、管理和维护，大幅度提高管理人员的管理维护效率。而且对计算机、网络等技术发展造成的实验室设备落后问题，再也不必频繁的更换计算机，只需通过服务器资源扩展就可以解决，节约大量硬件采购成本。（6）学校网站论坛、资源下载、在线考试系统等放在混合云中的公有云模式下，是由第三方提供商为用户提供所需服务的云环境，并由提供商进行管理，这样可以在私有云模式中部分出现问题时，公有云部分可以进行资源的调整使用。但就目前来讲，尽管互联网发展的方向都是朝向公有云模式上发展，但高等院校大部分信息、系统处于公有云下的运行条件还不成熟。使用混合云也是为了在不久的将来和互联网的方向更加契合，也是为将来信息安全等条件都成熟时与其接轨做铺垫。

4 结语

云计算对数字化、信息化的发展有巨大地推动作用。当然，由于还处于研究阶段没有完全的成熟，当前仍然有诸多问题没有完全暴露出来，实际应用中也面临一定的挑战。最为关切的信息安全以及更优化的云计算系统和软件，相应的研究也在紧张进行中。云计算有效地整合和优化教学环境，提高高等院校网络、教学资源的利用。相信随着不断地研究，云计算还可以向新的应用领域进行拓展，为高等院校教学提供更好的服务。

［1］商娟叶，张丽敏.云计算在高校的开发与应用研究［J］.电子设计工程，2012（10）.

［2］赵明明，林卫峰，张宏都，等.高校云计算平台建设的发展趋势［J］.实验技术与管理，2011（7）.

［3］朱莉，王鹏.云计算在高校的部署与应用研究［J］.吉林师范大学学报：自然科学版，2011（2）.

［4］张雨涛.云计算在图书馆自动化系统中的应用研究［D］.保定：河北大学，2012.

［5］方俊.多媒体与云计算［J］.计算机应用与软件，2011（10）.

［6］李静.多媒体云计算平台关键技术研究［D］.合肥：中国科学技术大学，2011.

［7］凉才志.私有云计算下高校机房管理中的机遇［J］.科学与财富，2011（6）.