基于公有云存储的计算机专业实验室重构

杜丹蕾 尹向东

（湖南科技学院 电子与通信工程系，湖南 永州 425199）

基于公有云存储的计算机专业实验室重构

杜丹蕾 尹向东

（湖南科技学院 电子与通信工程系，湖南 永州 425199）

当前计算机专业实验项目丰富多彩，实验设备种类繁多，实验室地点分布，实验资料共享与实验管理工作面临新的挑战。作者就以上问题提出一种以免费的公有云存储为基础架构的新的资源共享和实验室管理方式，既无需做硬件扩张，又可以实现对分布性实验资源高效管理和利用。

公有云存储；实验室；共享；远程监控

1　引　言

当前高校计算机专业实验室硬件不断翻新，实验项目开设丰富多彩，实验室分布范围变广的同时常常需要多实验室协同工作，使得实验资源共享成为重要课题；实验室开放力度加大，实验时间变得灵活机动，实验室管理人员的工作难度加剧。[1]管理实验设备众多，工作时长变长增加实验室管理的困难。沿用传统的办法，无法使实验室工作有效进行。

如何解决这些实验室管理新问题？随着移动智能终端的普及和云存储的兴起，采用移动办公的方式或为这些问题提供了解决之道。

云存储[2-5]是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储的出现使得一些企业或个人不需要购买价格高昂的存储设备， 只需要支付较少的费用便可以享受无限的存储空间[6]。

目前国内云存储业务可以分为私有云和共有云两大类，私有云的建设需要有比较强大的软硬件支撑，十分昂贵。而公有云存储服务，自亚马逊 (Amazon) 的EC2(elastic computecloud， EC2)面世后[7]，面向公众服务的云平台不断推出， 如

2　基于公有云存储的实验资源共享机制

计算机专业实验过程中，大多数实验资料都是电子文件，传统共享方法主要有电子邮件、qq群共享、自建ftp、局域网软件进行共享等：

（1）电子邮件在共享资源可以选择指定对象，但要求每个同学注册电子邮件号码，发送文件需要选择对象，附件大小有限制。大附件往往有时间限制。

（2）群共享通过建立群，将资料上传便全群共享但是共享者必须需要加入群且不能指定共享人员，共享文件大小亦较为受限。

（3）自建FTP共享速度快但需自建ftp服务器，费用较高，服务安全性不稳定，不能指定共享人员。

（4）局域网共享软件速度极快，但仅限于局域网内访问。

公有云存储的出现，为实验数据共享提供了新的契机。云存储具有容量大，面向广，安全性高，速度快等优点，[14-15]实验资料素材共享机制搭建在公有云存储环境下，便可以通过云存储实现实验素材共享、实验数据同步、方便的实验交流与作业收取。

2.1实验素材存储

计算机实验室所用资料多是电子文件，将资料上传到云端，通过公有云存储的共享功能，学生教师可以在任意地点，任意终端方便打开或者下载使用。

当地时间12月11日下午3点多，不列颠哥伦比亚省高等法院的法官宣布，准许华为公司首席财务官孟晚舟女士保释。孟晚舟女士获得保释后通过社交网络表示，“我以华为为傲，我以祖国为傲！”

图1　云存储环境下实验环境的构架

2.2实验数据同步

在实验过程中，实验数据的及时更新也是十分重要的。面对分布式的环境，在不同地点不同时间做出了不同修改，保存许多版本，数据未有得到及时更新而导致数据混乱，实验效率、效果变差时有发生。云存储可以自动更新同步并随时谁地可以打开。把实验成果保存在云上，无论在哪里打开都是同步的数据，很好解决了这个问题，无论何处都可以高效利用实验数据和结果。

2.3实验交流

在实验过程中，实验的相互交流也是非常重要的环节，通过云存储的共享功能，我们可以共享实验数据，甚至可以在在共享空间中搭建专用博客、论坛进行交流。尤其是在现在智能手机等手持终端已经非常普及，公有云存储也都面向手持终端提供了相应服务应用，即使是没有计算机的实验室只要无线覆盖，数据上传及共享可以遍布任何地方。为实验交流提供了更广泛的自由的交流共享机制。(将在后续论文中做详细论述)

2.4实验作业收取

发电子邮件十分麻烦，教师需要进入邮箱一个一个的下载，使用FTP学生之间有容易相互拷贝，利用云存储转存功能，可以将学生发来的文件迅速转存至教师云存储空间，十分方便。这样的作业收取方式，教师可以在任何地方进行查阅，又无需多带存储硬件。

3　基于公有云存储对实验室管理改造

实验室管理包括许都方面，及时掌握实验室的实时运行情况，并且加以控制十分重要。由于实验室的分布，实验人员的短缺，实验时间的延长，使得传统实验管理难以适应现在的要求。基于免费的共有云存储，对本地已有设备进行重构如下图2所示。通过搭建远控终端(如：智能手机)与云，本地设备与云两条通道，实现了实验室移动的实时监视和监控。

3.1利用云存储实现实验室的远程监视

目前国内众多实验室都安装了摄像头进行监控，但是实验室的分散分布，使用时间的机动，需要管理人员随时关注不同地点实验室的情况，而传统实验监控系统需要管理员在某一固定监控点进行监控并不能达到随时监控的目的。

通过公有云存储提供的公用存储空间，如果监控设备将监控视频存储在云上，管理员可以使用电脑或移动终端通过云账户ID访问相关监控图片及视频。就可以随时随地轻松实现实验室监控，及时发现问题远程监控实验室。

以金山公司提供的金山快盘为例：将金山会盘的文件路径设置为原有监控头拍摄照片保存默认路径，并设置同步方法为实时同步即可以使本地监控头成为移动网络监控设备。

图2　基于公有云存储实验室监控架构

3.2云存储实现实验室远程控制

使用云存储的虚拟网络硬盘配合计划任务使用，也可以对远程计算机实验室的计算机进行远程控制。采用一台主机设置计划任务执行云盘指令。架构如图2，将主控机安装电子教室[16]或者是网络管理主机端（或使之对实验室可控），实验室其他机器安装客户端（或者使之受控）。并在云端建立一个控制批处理文件（如：c. bat）,主控机设置计划任务在一定时间内（如：5分钟）执行云端文件。管理员只要通过修改云端文件，便可以在主控机执行计划任务时控制主控机执行相应命令，比如启动幻灯片播放，关闭实验室电脑，进行杀毒等。以关闭实验室电脑为例，电子教室软件的关闭客户端电脑程序名为c:shutup.exe,在云端在c.bat中写入执行c:shutup.exe代码, 让主机端的电脑自动运行即可关闭整个实验室计算机。

4　结　语

公有云存储的发展，大量的高质免费公有云存储为教育资源共享提供的新的发展契机，也为实验室管理提供了新的管理方法和角度，充分利用高效高质的公有云存储将对计算机专业实验进行改造，为资源高度数字化的计算机专业实验效率提高、实验成本的降低以及实验管理的优化提供了极大的帮助。

[1]王青温,杜永平,徐双满,洪建平.实验室开放后的问题及应对措施[J].实验技术与管理,2012,(3).

[2]云存储[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/2044736.htm,2013-08-28.

[3]cloud storage[EB/OL]. http://en.wikipadia.org/wiki/cloud_storage,2012-05-10.

[4]殷康.云计算概念、模型和关键技术[J].中兴通讯技术,2010,16(4).

[5]张建勋,古志民,郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究,2010,(2).

[6]傅颖勋,罗圣美,舒继武.安全云存储系统与关键技术综述[J].计算机研究与发展,2013,(1).

[7]Amazon. Amazon elastic compute cloud (Amazon EC2) [EB/OL].http://aws.amazon.com/ec2,2010-10-01.

[8]Nimbus Project. Science Clouds[EB/OL].http:// www. science-clouds.org/,2010-11-10.

[9]Open Nebula.org.Open Nebula project [EB/OL].http://www.opennebula.org/doku.php/,2010-10-15.

[10]Ryan Paul.Eucalyptus in the cloud: researchers commercialize OSS project[EB/OL].http://arstechnica.com/open-source/news/ 2009/04/researchers-to-commercialize-open-source-eucalyptus-project.ars, 2010-10-10.

[11]Daniel Nurmi, Rich Wolski, Chris Grzegorczyk, et al. The eucalyptus open-source cloud-computing system[C].Shanghai: Proceedings of the 10th IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid.2009.

[12]John Willis.IBM blue cloud: more than thin air[EB/OL].http://searchcloudcomputing.Techtarget.com/news/column/0,294698, sid201_gci1355054,00.html, 2010-11-01.

[13]房秉毅,张云勇,程莹等.云计算国内外发展现状分析[J].电信科学,2010(8A):1-6

[14]黄新荣,谢光锋.云存储环境下的档案异地备份[J].档案学通讯，2011（6）

[15]邓玉辉.云基础设施下的体系结构、挑战与机遇[J].小型微型计算机系统,2012,(8).

[16]谢忠好,沈玉强.种新型的机房软件维护模式[J].实验室研究与探索,2011,(2).

（责任编校：何俊华）

TP393

A

1673-2219（2015）05-0113-03

2015－01－05

湖南省科技厅科技计划项目(2014FJ6095)。

杜丹蕾(1981－)，女，讲师，研究方向为图像处理、云计算。