云存储在校园网中应用的研究

摘要：云存储是云技术的核心服务，文章研究了使用云存储技术构建校园分布式的云教育数据中心；提供/分享存储、教学、平台、软件等资源；解决校园资源不足和资源安全共享等问题，对教育教学改革有着深远的现实意义。

关键词：云存储；数据资源；网络安全

中图分类号：TP393 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0055-02

当今校园，电脑、平板、手机已经成为师生生活中不可或缺的工具，学习环境与学习方式的改变，促使“云”技术应用在校园网中应运而生，利用“云”技术手段，师生们可以在任何时间、地点使用这些设备，如电脑、平板、手机等，快速地上传个人资源，查阅和使用校园资源，这将带来教育教学方式变革。而实现资源安全访问，则更多得益于云存储技术的应用发展，云存储在校园网中的应用已成为校园信息化建设的重要组成部分。

1教育信息化与云存储的关系

1.1教育信息化的现状

当前校园网大多都实现了数据统一管理，将过去分散的数据，独立的应用平台，整合在一起，实现了校园网数据和应用的融合。但随着校园数据需求的日益增长，校园网平台的扩建，校园网服务应用的增多，校园网逐渐不堪重负，数据中心的建设需要大量地投入资金。校园网已经有自己的网络基础设施，学校是否愿意加大投入，对校园网的信息化系统，存储系统进行重新部署，这本身就是一个问题。

1.2云存储给教育信息化带来的好处

云存储改变了原来数据单一存储的方式，变为智能化数据存储，从而给校园用户带来更多云服务的体验，云存储有以下特点：

（1）扩容性。云存储将数据存储到多台服务器，存储服务器硬件的更新、升级并不会影响存储服务的提供，满足应用和用户规模增长的需要。

（2）虚拟化服务。云存储支持用户在任意位置、任意时间使用各种终端获取应用服务，云存储将工作量均匀分配到不同存储服务器，降低后端存储系统的复杂性，并且能够在虚拟环境中最高效地利用存储。

（3）高可靠性。云存储使用了多个数据副本容错、存储节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云存储比使用本地计算机存储更可靠。

（4）多样性。云存储能够支持各种应用服务同时运行，可以支持各种数据系统，在云存储的支撑下可以构造出千变万化的应用。

（5）集中式管理。在云系统中，再多的存储服务，在管理人员眼中，也只是一台存储器，无需负担日益高昂的数据中心管理成本。

（6）安全保密性。云存储技术使用最安全的“裸机”虚拟化平台保护数据和应用，对用户而言云存储是安全可靠的。

2在校园中构建云存储

云存储的应用体现在：云备份应用、云共享数据应用以及云资源服务应用等。校园用户可以随时随地使用任意终端通过有线网、无线网访问校园云教育数据中心。那么如何在校园中构建云教育数据中心呢？

（1）校园云储存架构。作为复杂的系统，云储存的主要构成部分有服务器、网络设备、应用软件、接入网、服务器、客户端程序、公用访问接口等。核心是储存设备，在应用软件的协助下，外部便可进行业务访问以及储存数据。关于校园云储存的架构可以参考下列

图示：

访问层：校园用户想要进入到云储存系统中，可在公用的标准接口实现，并接受标准的云储存服务享受。

应用接口层：在不同的业务要求下，可提供的服务接口也可进行多样化开发，并享受多样化服务。比如网络硬盘、视频点播、资源共享访问、备份远程数据、应用点播视频、视频监控等。

基层管理层：网络计算、分布与集群式文件系统等技术，满足协同校园云储存设备的工作，并实现不同的储存设备可向用户提供相同服务，同时数据访问功能也将更好、更强。通过数据加密，可安全访问云储存数据，容灾技术与数据备份也让云储存的数据完好无损，确保稳定性与安全性的云储存。

储存层：校园储存设施在各区域都有分布，同时数量众多，设备间的连接多是通过光纤通道网或广域网实现。在将统一储存管理设备设施安装在储存设备上，通常可虚拟化地进行储存设备逻辑管理以及冗余多链路的管理，另外，故障维护以及状态检修硬件设备也可实现。

（2）构建校园虚拟化云教育数据中心。虚拟化技术是校园数据中心必不可少的关键技术，通过存储虚拟化技术，相互连接各类型、型号以及厂商的储存设施，将系统中各种异构的存储设备映射为一个统一的存储资源池。并对存储资源进行统一分配管理，实现了资源对用户的透明性，降低了构建、管理和维护资源的成本，从而提升云存储系统的资源利用率。

虚拟化技术可分为基于主机虚拟化、基于存储设备虚拟化和基于存储网络虚拟化三种技术。

三种存储虚拟化技术各有优缺点，可根据不同用途和不同场合选择合适的虚拟化技术来构建校园虚拟化云教育数据中心。

在构建校园云教育数据中心时，还应当考虑数据的备份、数据精简、重复数据删除、数据自动存储分层、数据压缩的问题，有助于数据的完整性、高效性和安全性。此外还需考虑数据迁移的问题，从传统的数据平台向虚拟化平台的迁移，数据的迁移是云存储方案中最为基础、关键的步骤。

（3）校园云存储的部署。当前各大IT厂商纷纷提供云存储技术方案，争夺云存储市场。校园云存储的部署必须符合学校产学研一体化的实际需求，以教育为本，服务于教学。

校园云存储的部署需要考虑以下几个方面：

可扩展性：在云存储设备中，扩容方式应该是并行的，如果容量不够，那么储存服务器应为新购，不仅可增加容量，同时是实现没有上限控制的储存。

负载均衡性：利用云储存功能，各个储存服务器皆可接受到不同的工作任务，防止性能的瓶颈，最大限度地扩大储存系统的效能。endprint

易管理性：对云存储管理者来说，即使再多的存储服务器也只是一台存储设备，可以通过一个统一管理界面监控到每台存储服务器的使用状况。当存储系统硬盘容量快用完时，只须增加采购新的存储服务器即可。

易使用性：用户将数据存储在云存储系统，就可以从任何有网络接入的地方得到这些数据。不需要随身携带物理存储设备或使用相同的计算机来保存和检索信息，只需要一台能联网设备即可。

安全性：首先是数据存储位置问题，用户数据需要分类存储，将敏感数据与一般数据区别存放；其次是数据隔离问题，用户数据存放在同一存储设备中，但用户数据使用不同的密钥来加密，用户数据是独立存储的；最后是数据保护及恢复问题，一旦数据出现全部或部分数据破坏时，及时进行全面恢复。

校园云存储的基础架构平台可采用微软的Hyper-V或VMware的vSphare虚拟化技术来实现的，平台具有计算、网络、存储、管理、安全等功能，是目前最常用的虚拟化平台。而VMware的vSphare支持动态迁移、动态负载均衡和虚拟机自动重启的功能，自动化程度更高，更适合校园云存储的部署。

3结语

教育信息化正从数字化校园向智能化校园的方向发展，云存储平台不仅提供科研、教学支持，还提供应用和服务，师生们可以随时、随地、任意终端地接入，访问到校园教学资源，网络化学习不再受限于校园的边界。随着云计算、物联网、宽带网技术的迅速发展和成熟，校园网云数据中心建设必将成为未来校园网发展的必经之路。云存储彻底改变了校园未来的教学模式和校园生活，并将给校园带来革命性的效果。

参考文献

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基金项目：云存储在校园网中应用的研究（项目编号：JZY2013B06）。

作者简介：毛正标（1975—），男，广西河池人，广西交通职业技术学院高级工程师，研究方向：计算机网络技术。endprint