基于云计算的高校信息化建设思路与实现路径*

谭健欣，刘宗妹

（1.广东财经大学 信息化建设与管理办公室，广东 广州510000；2.广东司法警官职业学院 信息管理系，广东 广州510000）

一、引言

信息化是充分利用信息技术开发利用信息资源、促进信息交流和知识共享、提高经济增长质量、推动经济社会发展转型的历史进程。[1]信息技术是信息化的核心与关键，随着现代信息技术迅速发展，信息化已融合到社会各行各业。

当今，信息化已成为高校教学、科研、管理、公共服务等不可或缺的重要生存环境，传统模式下的高校信息化建设出现缺乏统筹建设、重复构建、信息资源孤岛、信息技术人员不均衡、体制机制不健全等问题。随着亚马逊、微软、谷歌、IBM、英特尔等公司纷纷提出“云计划”，云计算概念出现在大众面前，在高校中出现了云计算热潮。[2]目前，云计算在高校的信息化建设思路及实现路径缺乏相关研究，在中国知网上还没搜索到类似的学术成果。本文引入系统工程理念，把信息化建设划分为若干阶段，提出各阶段的设想及建设内容，为以后相关研究提供些许参考。

二、高校信息化建设的普遍现状

通过教育部科技司《中国高校信息化建设和应用水平》、《中国高校信息化应用效果》的调查，结合兄弟院校及本校实际情况，高校信息化建设主要存在以下几点普遍现象。[3][4]

1.基础设施建设缺乏统筹规划

高校信息化建设基础设施包括机房建设、网络基础设施、存储、服务器、PC电脑、计算机软件系统。目前，存在信息化基础设施建设以业务部门为主导、没有归口部门统一规划建设的现象，造成学校重复投入建设的问题。

2.数字资源存储与管理面临困难挑战

数字资源包括教学电子资源、科研电子资源、图书馆电子资源等。近年来，数字资源呈爆炸式增长，给人们带来便利的同时也带来了存储的危机。传统的以部门为单位自建自管的方式不能满足海量数字资源对存储的要求，面临着缺少存储空间及难以灵活扩展、灾备、运维等问题。

3.应用系统建设与部署不够科学有效

应用系统在建设方面，以业务部门各自为政的方式建设，造成一个个信息孤岛，建设标准不一致、日后管理维护断层等问题。应用系统在部署方面，往往以单应用单服务器的方式部署，带来资源利用率低、部署时间长等问题。

4.运维与管理较为混乱低效

传统模式下的信息化建设遵循谁有需求谁去建设、谁去建设谁来管理的原则,造成学校对计算资源、存储资源、网络、应用难以进行全局统一的实时监控，不能做到及时发现问题、定位问题、解决问题。同时应用系统后期运维与管理由于没有统一的归口部门从而带来混乱低效的问题。

5.建设与管理体制机制较难行之有效

传统体制下的信息化建设多以业务部门为主导，根据自身需求向资产处、招投标中心申请购买信息化基础设施及应用系统，业务部门的信息系统均各自负责运维与管理。此运行机制缺乏灵活性且效率低，信息化建设体制不够科学合理。

三、云计算概述

1.云计算的概念

关于云计算的定义很多，但通常表达的是同一个意思，可定义为云计算是基于网络的以服务的方式提供按需要的、动态可扩缩的、虚拟化资源的一种新型的计算方式。[5]云计算发展的目标是像水、电、交通等实现社会化、集约化和专业化，以信息服务的方式提供给全社会的公共基础设施。[6]

2.云计算的服务层次

云计算可被看做服务的集合，从而它可以用层来体现云计算的体系结构，如图1所示。

图1 云计算层次体系结构图

图1中最上方的一层为“软件即服务”，即“SaaS”，用户在此通过其远程运行应用程序。在图1的最下方一层为“基础设施即服务”，即“IaaS”，用户在此得到计算资源和存储资源及额外的配套（电、空调和网络）。在中间一层为“平台即服务”，即“PaaS”，用户在此除了可以得到“IaaS”所提供的服务，还可以得到运行软件所需特定平台（操作系统、容器、数据库等）。

3.云计算的类型

云计算可分为三种类型：公有云、私有云、混合云，如图2所示。

图2 云计算类型结构

在公有云，计算资源、应用服务由第三方提供商通过基于网络的Web应用或Web服务动态提供。公有云是由第三方提供商运维，不同用户、不同单位的应用会被混合一起放在云端的服务器、存储、系统和网络上。

私有云可被定义为私有网络下的云计算。私有云是为某一单位企业专用而建的，在数据、安全、服务质量上拥有完全的控制。单位企业的IT部门可以建设和管理私有云。

混合云包含一个或多个私有云和公有云模块。混合云可按照自己实际的需求通过公有云、私有云或两者混合去发布应用。

四、云计算模式下的信息化建设思路与路径

云计算作为新的互联网服务模式，提供不同层次服务及不同类型的建设模式。本文把云计算模式下的信息化建设按照先后顺序划分为战略规划、具体规划、实施、运维四个阶段，如图3所示。

图3 云计算模式下信息化建设所需阶段综述图

1.战略规划阶段

战略规划阶段主要是为了学校能清晰了解云计算，定位其应用价值及可能会带来的问题，通过分析目标与问题，制定建设的指导准则。本阶段包括云计算的价值定位及战略规划。

（1）价值定位

通过分析当前学校信息化建设的具体情况及其业务流程，在充分了解云计算内涵的基础上，结合学校具体所需及社会上云计算应用成功的案列，明确采用云计算进行信息化建设的目的及解决的主要问题。

（2）战略规划

基于价值定位步骤所分析的结果，结合特定需求分析（包括学校信息化建设与管理业务流程分析调研、组织架构分析调研），根据学校实际客观条件（经费、场地、人员）和云计算的应用与发展趋势，确定建设的云服务模式与云计算类型，制定中长期信息化发展规划战略。

2.具体规划阶段

根据战略规划阶段所给定的目标与要求，分析在信息化建设过程中会出现的问题及其主要影响因素，制定对应的具体规划。

（1）组织架构规划

云计算其中一个重要内涵就是整合并优化资源，以服务的模式提供按需的信息化资源。高校需要建立全校统筹信息化建设与管理的部门，为使信息化建设进程有效推进，还需成立以校领导领衔的信息化领导小组。[7]

（2）业务流程规划

组织架构的变化，带动着信息化建设与管理业务流程的重塑。通过对传统的业务流程以关系网、图的形式进行描述，全局掌握现有架构下的业务流程，根据新模式下的组织架构及战略规划阶段所给定的目标，整改不科学、不合理的业务流程。

（3）信息化资源规划

借鉴ERP的运维思想，采用信息资源管理方法，把学校信息化资源整合分为信息化基础设施、应用系统、从事信息化建设的人力资源。

1）信息化基础设施

摸清现有信息化基础设施的建设情况，以部门为单位统计其建设情况、使用情况。在云计算模式下，基础设施将被统筹规划、资源整合并统一管理，搭建IaaS云平台，以服务的方式为部门提供基础设施环境。在信息化基础设施规划当中，需要规划未来基础设施建设的投入与规模、IaaS云的服务规模与对象。

2）应用系统

应用系统需运行在基础设施之上，在云环境下，应用系统将存放在以部门为单位的虚拟数据中心。应用系统包括现有的及未来建设的，对于现有的应用系统需要做出迁移到云环境中的规划；对于未来建设的应用系统，可部署在部门所属的虚拟数据中心，或部署在学校自建的PaaS平台上，或直接向外购买基于SaaS的应用系统。

3）人力资源

此规划为采用云计算后所带来运维模式改变而制定的规划。高校采用云计算搭建动态响应、按需分配的云平台，其中目的之一就是要简化与优化IT运维管理。全校信息化建设运维应划分为4个部分——呼叫中心、基础设施、应用系统、监控与管理。呼叫中心面向所有用户提供业务咨询及报障服务；基础设施部门负责网络、服务器、存储、云计算平台等基础设施的维护与管理；应用系统部门负责应用系统的开发、运维与管理及系统业务咨询；监控与管理部门负责实时监控基础实施、应用系统的运行情况，对问题的发现、定位、解决提供依据。

3.实施阶段

根据战略规划阶段既定的目标及具体规划阶段相应的规划，进入实施阶段。本阶段首先要明确构建的云计算类型及服务层次，然后根据具体情况选择相应的产品或开源技术去建立云计算平台。

在明确构建什么样的云计算平台之前要广泛了解现有云提供商及其相应的产品和相应成功的案例，借鉴成功的经验。亚马逊的EC2、S3，阿里巴巴的ECS、OSS，谷歌的Compute Engine、Cloud Storage均可搭建公有云下的IaaS平台。VMware vCloud Director、suse cloud、radhat cloud infrastructure、oracle cloud infrastructure等产 品 及 开 源 软 件Eucalyptus、OpenNebula、Nimbus、ECP和OpenStack均可搭建私有云下的IaaS平台。亚马逊的Elastic Beanstalk、阿里巴巴的ACE、谷歌的App Engine均为成熟且流行的PaaS平台，PaaS平台还可以通过开源软件Hadoop、CloudFoundry和OpenShift构建。SaaS可通过在已建的IaaS或PaaS上建立应用系统或向外购买基于SaaS的软件系统（如腾讯邮箱系统、Google Apps、有道云笔记、够快存储等）。

高校经历了“十一五”规划后，信息化的基础设施建设均取得一定成效，各自拥有自己的数据中心或网络中心、独有的校园网络及硬件基础设施，且学校部分数据不宜存放在公有网络中（如财务数据、一卡通数据），因而不适合构建公有云下的IaaS、PaaS平台。确定云计算平台类型与服务层次后，需根据学校实际情况（如经费、已有设施）选择相应的产品或软件，进入具体实施步骤。此步骤应包括具体的实施计划进度表及相应的操作步骤（如应用迁移、资源划分、云平台操作等）。

4.运维阶段

云计算平台承载着全校的数字资源及应用系统，因此需要在运维阶段做一系列的有效措施来保障云计算平台的服务质量。要从如下几个层面下手：

（1）技术层面

采用负载均衡技术解决网络设备、应用系统的单点故障隐患问题。做好应用根据服务的范围、重要的程度及其使用的频率进行分级分类划分与管理，使云计算资源得到更有效的分配。明确应用间的依赖关系，从而遇到问题的时候能更快且有效地去定位问题、解决问题。

（2）工具层面

要建立网络监控系统、应用性能监控系统，通过网络监控系统实时监控全校网络运维情况，对于网络故障点及时报修，避免多点故障隐患导致网络瘫痪；通过应用性能监控系统实时了解应用是否正常及其性能情况，根据应用等级、应用依赖及负载情况调整其占用的云计算资源，从而提高服务质量。

（3）队伍建设层面

在云环境下的信息化建设应存在IT规划、网络运维、基础设施运维（含云平台）、应用开发维护等领域的专业技术人员，相关业务部门只要有应用系统业务管理人员即可。全校信息化技术人员应由统一的归口部门管理然后按需分配，可参照部分高校的辅导员是由学生处统一管理调配的形式。

（4）保障措施层面

学校需积极动员企业、社会组织、师生参与到信息化建设上来，促成多元参与共建共享体系。成立以校领导领衔的信息化领导小组，加强组织建设。出台相关政策文件推动信息化建设的可持续发展。

五、结束语

云计算的出现为高校信息化建设带来了先进的理念，变革着传统学校信息化建设的体制，重塑信息化建设的业务流程，推动着高校信息化建设又快又好地发展，带动着教育现代化的建设，引领着高校的综合改革。但同时，由于云计算应用在高校信息化建设的案例还不多，在实际建设与运维过程中会遇到不少问题，需借鉴行业内外成功的经验，逐步完善在云计算环境下的信息化建设与管理。

[1]中共中央办公厅，国务院办公厅.2006—2020年国家信息化发展战略[Z].中办发[2006]11号.

[2]陈全,邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用,2009(9)：2562-2566.

[3]梁林梅,刘永贵,桑新民.高等教育信息化发展与研究论纲[J].现代教育技术,2012（1）：5-9.

[4]蒋东兴,宓詠,郭清顺.高校信息化发展现状与政策建议[J].中国教育信息化,2009（15）：27-30.

[5]M.Tim Jones.Cloud computingwith Linux[EB/OL].http：//www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-cloudcomputing/index.html.2009-02-11.

[6]李德毅.云计算支撑信息服务社会化、集约化和专业化[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2010(6)：698-702.

[7]桑新民,刘永贵,梁林梅,李逢庆,郑旭东,谢阳斌,杨满福,徐芃.教育信息化新阶段的战略思考与顶层设计研究论纲——教育技术学专业创新发展的机遇和挑战[J].电化教育研究,2011(3)：5-13.