云计算在智慧校园服务器部署中的设计与应用

任海鹏,邓春红,孙 宇

(安徽机电职业技术学院 信息工程系，安徽 芜湖 241002)

近年来，光纤通信、云计算服务、大数据分析等技术的发展与创新有效促进了分布式管理系统在多个领域中的应用，进一步提升在线学习、智能旅游、电子商务、电子政务、金融证券、生产控制等自动化、智能化和共享化水平，取得了显著的应用成效[1].校园信息化一直是政企单位研发的热点，传统校园信息化应用系统多采用C/S体系架构或B/S体系架构，这种模式的服务器采用集中部署模式，在访问用户数量急剧上升的条件下，服务器的响应能力则会迅速下降[2].为了解决上述问题，本文提出采用云计算技术，该技术可以采用矩阵模式将数以千万台的终端和服务器连接在一起，大幅度提升计算机系统的计算能力，远远超过集中部署模式的服务器，并且拥有更加稳定的服务性能.

1 云计算技术

云计算(cloud computing)为一类基于互联网通信技术的超级计算模式，融合了网格计算、并行计算、虚拟化以及分布式计算等技术，具有强大的数据处理及运算能力，具有高效的规模经济性，并可实现多外部用户的资源共享，极大地提升了处理器及存储设备的利用率及效率[3-4].云计算通过云端实现数据的存储，为不同用户提供资源及应用软件的访问服务，其应用模式主要包括三方面：基础设施服务(IAAS)主要服务对象为政企单位，依靠软件部署实现硬件方面的支撑可以轻松将虚拟化技术实现空间存储硬件共享，不仅满足了用户的使用需求，还降低了成本，极大地扩充了硬件资源的使用效果[5]；平台服务(PAAS)中，云计算技术可提供支撑力度较大的平台以供部署使用，可实现资源的合理分配，应用系统与硬件资源是相互独立的，云服务平台可提供有力的资源服务支撑，提升了资源使用效率；云计算技术的软件服务(SaaS)是云服务平台结合具体的工作程序，以及系统的实际需求机制研发出来的，可帮助用户处理复杂的逻辑业务，并提升软件定制能力及利用效率[6-7].

在国际范围内，云计算重点企业如亚马逊网络服务(AWS)、思科、VMware、微软等企业在加强云技术技术的研究过程中，注重云计算技术产业的落地，分别推出了workspace、kinesis、微软cloud os等产品及服务[8].我国目前也大力推动云计算技术及产业的发展，将云计算产业定位为国家级信息基础设施建设产物，云计算基础产品已突破EB级存储系统，并可支持亿级任务的并发处理，在弹性计算系统、分布式计算机系统、结构化存储系统等方面，云计算技术创新及产业发展不断取得新的突破.

2 在云计算基础上的智慧校园服务器部署设计

智慧校园服务平台涵盖了包括教务系统、学生成绩管理系统、图书管理系统、学校教学系统等多方面的功能及服务，这就对于系统服务器的综合性能提出了更高的要求，需构建服务器组改善传统管理模式的弊端.本文对服务器组进行设计研究，同时结合云计算的三层应用模式，细致了智慧校园的划分，可以分为数据层，服务层以及用户层.这三层服务之间利用标准接口实现通信，引入防火墙，木马查杀软件等提升智慧校园服务器的安全性.基于云计算技术的智慧校园平台服务的结构部署及具体应用(见图1).其结构部署包括数据层、服务层以及用户端层等三方面，用户端层是校内用户直接接触的层次，智慧校园为用户提供专属密码账号，当用户获得账号后，使用移动终端登录账号，就可以进入到智慧校园的云服务平台中，服务层平台可以为用户提供一系列服务，包括安全管理，监控管理等等，实现逻辑资源的虚拟化，能够为软件系统分配相应的处理操作，利用数据层能放大数据共享的优势，提供高效安全的数据存储及网络通信等服务.

图1 基于云计算的智慧校园服务器部署设计模式

3 云服务部署关键技术

在对云计算服务器组及应用模式设计完成之后，对于云服务中部署的关键性技术展开了设计，主要包括服务架构体系、数据资源交换及消息处理等，介绍了设计过程中的设计要点.

3.1 服务架构体系

基于云计算的服务器部署设计过程中，本系统采用先进的面向服务架构体系，具体服务流程设计(见图2)，通过松散耦合模式，有机地融合了服务的供应方，服务使用申请方以及服务注册系统的功能，服务请求者可从服务注册库内或服务提供者实时调用所需数据，服务注册库与服务注册者间可共享发布信息数据，并各自提供服务描述.

图2 云服务系统的具体服务流程

此外，云计算在服务器实现过程中，全部采用统一化的连接入口，这样可以轻松的实现查询功能，结合具体的查询信息能够实现操作处理.智慧校园可视化系统可基于用户不同的服务需求，结合逻辑算法处理实现数据的进一步输送和传输，增强不同结构系统的应用实际能力.以云服务实际运营效果来看，该云服架构务可以更便捷的实现智慧校园业务服务的信息化，共享性以及协同性.

3.2 数据资源交换

云服务平台功能的实现需借助很多核心技术，包括XML协议，可以轻松实现资源交换，消息集中处理.本系统的数据资源交换引擎设计(见图3)，首先分门别类将收集的信息进行处理并存储，确保获取的数据信息及时有效的进行处理，并完成对于数据的加工服务.基于云服务平台的信息交换其实是利用资源交换引擎完成的，资源交换引擎可以将信息进行同步管理，进行生命周期轮回信息管理，抽取接口信息，存储信息共享等等，相关的逻辑业务可借助缓存功能进行系统的映射化处置，同时现有的操作程序也可以找到对应的接口实现信息共享.

图3 数据资源交换引擎设计图

数据资源的交换是为了保障所交换的信息是动态的，需要刷新调度处理以实现数据的更新.其中数据调度系统，借助于抽取控制系统可实现既定的操作指令指导执行抽取操作，并将当前系统操作过程中所涉及到的所有资源作为处理对象以获取最新的消息抽取命令，严格按照既定程序执行相关操作处理.在系统实际运行过程中，资源交换引擎可高效实现信息的交换及刷新调度，信息处理能力及效率进一步提升，系统的集成化性能也进一步提升，可高效完成即时数据访问、数据抽取及推送控制等.

3.3 消息处理

消息处理组件主要就相关的云服务平台内部涉及到的信息进行处理，实现信息的接收处理以及发送功能.消息处理组件的设计服务流程(见图4)，当接收到系统内部的消息之后，云服务平台所包含的信息处理系统就能够将相关的等待接收的信息自动的放置到待接收处理信息的行列中，依靠外部信息处理机制进行处理，此过程需针对不同信息的特性判断数据对象，并将处理结果统一打包发送给引擎系统，信息处理后，按照数据类型进行归类并将信息发送给外界，实现高效化操作管理.实践表明，该信息处理系统的设计可高效完成信息交互，并提升信息的安全性.

图4 消息处理组件结构设计图

4 结 语

随着智慧校园访问用户、存储数据、承载应用增多，陈旧的数据集中处理模式已经不能满足访问要求，因此为了能够更好地实现高度复杂事务解析和密集数据处理，提出引入先进的云计算技术，利用最新的主流服务平台实现物理空间定制、硬件虚拟化、服务并发化、数据共享化，进一步提升智慧校园的承载、存储能力.