浅谈云计算实验室建设相关情况

王乃和

摘 要：云计算将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，云计算已成为当前全社会关注的热点。云计算技术从出现到如今，技术层出不穷，大部分理工科类高校都建有自己的云计算实验室平台，以开展云计算相关的教学和科研工作。本文从南京特殊教育职业技术学院实际出发，分析云计算实验室对教学科研工作带来的益处，讨论建设云计算实验室的必要性并提出自己对云计算实验室部署的一些想法。

关键词：云计算；实验室；虚拟化

1 云计算的特点

云计算解决方案涵盖了网络、云软件、计算、存储四大类产品。在以太网和云计算相关技术基础上，帮助用户实现数据中心资源的高效利用、虚拟化环境下的云网融合、自助式云服务和基于混合云理念的资源动态扩展等功能，此外，云计算解决方案还为不同用户提供了丰富的应用选择。云计算的优点集中体现在以服务为基础，可扩展性、弹性、共享、按使用计量几个方面。

2 我校目前IT现状及云计算实验室建设的必要性

我校现在的日常工作开展都离不开信息技术，学校各部门需要配置大量服务器为各自的教学科研工作服务。目前我校仍部分采用传统的方案，不同部门建立独立物理网络、独立的服务器资源。另外通过网络、服务器、存储虚拟化整合信息技术硬件资源、提供了多样化的教学方式。

云计算的本质是改变IT模式，能够让全局的IT资源更灵活、更高效、更经济的进行统一调配。目前，部分信息化建设开展较早的高校已经完成了数据大集中，正处于虚拟化的阶段，通过服务器虚拟化和网络虚拟化等技术手段，整合了资源，提供了多样化的教学方式，真正使信息化建设给学校的教学和科研带来了帮助。随着越来越多的高校数据中心进入虚拟化阶段，云计算也离我们学校也越来越近，构建云计算实验室成为占领云计算制高点的重要环节之一。

3 云计算在教育平台技术应用

目前，云计算的建设、管理与开发技术，已经成为产业界和学术界的研究热点，而培养高素质的云计算专业人才，也成为教育相关机构的重要任务，由于云计算正处在高速发展时期，其技术也处在日新月异，因此需要相关技术人员不断更新自己的知识。云计算可以分为PaaS、SaaS、IaaS等多个层次，其相关技术涉及集群管理、分布式计算、虚拟化和大数据处理等多个领域，如何使教学与实验工作能涵盖众多层次与领域，成为云计算人才培养中的重要问题。为满足云计算人才培养过程中的实验与实践需求，研发云计算实验平台，需要构建开放式实验环境。

4 云计算实验平台的特点

4.1 提供多层次、多种类的云计算实验支持

首先，平台能够对云计算的三个主要层次：PaaS、SaaS、IaaS进行演示和实验，加深使用者对云计算层次模型的理解。其次，平台能够对虚拟化、集群管理、大数据处理和基于云的WEB开发等多种技术内容，提供全面的实验环境和支撑。最后，云计算实验平台可以提供通用和可扩展的教学与实验资源。一方面满足不同类型、难度的实验资源需求，另一方面，可以通过扩容满足不同规模的实验需求。

4.2 提供开放性的资源与实验环境

云计算实验平台提供两种实验环境，首先是可以将终端部署在机房环境，实现集中管理的实验环境；其次，可以利用校园网或互联网接口，实现开放式、在线化的虚拟实验室，使用者可以进行远程操作和实验，提高了实验平台的利用率，也提高了平台的易用性。

4.3 提供高性能、易用、可扩展的云计算教育平台

云计算本身具备高性能、高可用性和易用等特点，基于云计算技术构建集中管理集群平台，可以实现有效地教学管理、资源配置和实验部署等，还可以实现硬件资源的平滑扩展和软件资源的升级与更新，以及在虚拟化资源之上提供新型的定制实验内容。

5 实验室的环境部署

计算实验平台采用资源集中部署、平台集中管理，机房实验和开放实验相结合的部署方式，云计算实验环境以云计算实验平台为核心，用云模式集中部署，提供虚拟化资源池，以及多种层次的实验资源支撑。集中化的管理平台可以对实验资源、平台以及教学与实验环境进行统一管理，保证平台管理的可靠性和安全性。实验平台通过交换机连接到机房实验环境，或者通过路由器连接到校园网或广域网环境，实现开放的实验环境。

实验平台建立在虚拟化的资源池基础上，可以实现多种虚拟化、并行计算，多种类型的存储支撑和多种形式的网络拓扑连接和模拟。利用统一管理的资源池，可以实现大数据、云存储、虚拟化、云管理、云开发和在线学习等多种功能，从而实现从IaaS到SaaS的多层次、多种类实验支持。

我们也可以参与云计算高校联合实验室合作计划，这样通过合作实验室，可以为学生提供真实教学、实训环境，解决学生从理论到实践的过程，提升学生的动手能力和项目操作能力，提高学生的综合水平和就业能力；可以提高学校中青年教师的学术研究和工程化实践的项目实施经验的积累。

[参考文献]

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