大数据及云计算在智慧校园中的应用研究

杨俏炜

摘 要：现阶段，我国已经处于信息化时代，人们日常的工作学习生活都离不开大数据。目前每天所产生的数据非常多，导致有关数据处理与保存的相关技术不能满足当前的需要。在校园的信息化建设中，通过对学校的一些信息进行处理，满足教职员工及学生的需求。文章主要对目前校园信息化的建设状况、大数据及云计算技术的概况、大数据及云计算在智慧校园中的设计与实现进行了探究。

关键词：大数据;云计算;智慧校园;设计与实现

0 引言

在现代的生活背景下，大数据与云计算在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。智慧校园的出现弥补了之前对信息处理的缺陷，不但可以对现在所产生的诸多数据进行收集、挖掘、处理和分析，而且也形成了一套体系，可以对大数据进行自动监控和管理，满足用户的相关需求。在校园内采用大数据以及云计算可以有效地对相关数据进行处理，从而充分利用校园中的资源推动学校建设的进一步发展。

1 目前校园信息化的建设状况

在我国，学校开始重视校内信息并进行信息化的建设始于20世纪80年代，但是在当时并没有得到有效的管理。这是由于当时我国的科学技术水平不高，信息化还不完善，所以学校的信息化主要是通过网络、服务器等一些基础的硬件设施完成的。最近几年，我国的发展现状有了很大的改善，数字化校园的出现改变了学校的信息管理。目前，数字化校园产生了许多新型的业务系统，但以校园业务管理系统为主。虽然具有较多的业务系统，但是它们之间并没有进行数据关联，所以造成了各类业务管理系统不能满足教职员工与学生的需求。

为了改变数字化校园的性能缺陷，经过不断的完善，产生了智慧校园。智慧校园的出现对我国学校的发展具有非常重要的作用。智慧校园是以服务为宗旨，将学校的教学、科研、管理等相关的数据进行收集，运用大数据以及云计算的技术，从而极大地满足了教职员工与学生的需求。

2 大数据及云计算技术的概况

2.1 大数据技术的概况

大数据技术与之前传统的数据处理软件相比所包含的数据更多，一般都是大于PB级，所以如果要想使用之前的软件对大数据进行处理和保存，那么可能无法完成目前的数据量，或者没有大数据技术的效率高，需要较长时间才能完成这一复杂的任务。所以要想充分利用目前出现的大数据，就要运用先进的技术，从而更系统地对大数据进行处理。智慧校园应用的大数据技术主要是对学校的诸多数据进行处理以及保存，主要由3个部分构成。

2.1.1  Hadoop数据处理架构

Hadoop数据处理架构对现阶段的大数据分布式处理具有很好的作用。Hadoop数据处理架构根据其主要作用的不同也分为一些模块，从而更有利于发挥其效果[1]。在Hadoop数据处理架构中的Flume模块，作为数据采集系统，可以将诸多的数据进行收集并且聚合和传输;Hadoop数据处理架构中的Pig主要是将收集的数据进行分析和处理。除此之外，Hive可以将所分析的数据制做成数据库表。除了这些功能之外，Hadoop数据处理架构还具有SQL语言查询、数据汇总等功能。

2.1.2  HDFS分布式文件系统

HDFS分布式文件系统的主要作用是将大数据进行存储，根据主要功能的不同又分为主节点和数据点。主节点是对元数据和DataNode数据节点进行有效管理;数据点主要对客户中的数据进行分发、复制和管理。

2.1.3  Spark并行计算框架

当Hadoop数据处理架构出现问题时，则由Spark完成其任务。Spark具有SQL语言查询、文本处理、智能指令学习等功能。

2.2 云计算技术

以前一般采用CS模式的大型计算机进行工作，使用过程较为复杂，并且效率低下，虽然对当时的数据处理具有一定的作用，但是随着我国社会的不断发展，其弊端也逐渐暴露。目前的云计算弥补了传统大型计算机工作的缺陷。当客户提出要求后，相关有用的信息便会快速出现，并且不需要进行太多烦琐的管理，使用方便。云计算按照其功能不同主要分为两个部分。

2.2.1  OpenStack云管理平台

在OpenStack云管理平台中可以根据所需要的功能安装一些其他应用程序，将大数据进行处理存储以及设定网络程序后，便可以使用OpenStack云管理平台对多种功能进行部署，其中包括对一些基础设施的服务、平台以及软件服务[2]。例如，当对一个软件进行定义存储时，需要通过服务器和软件定义网的操作，并且严格按照相关的程序进行，从而将不同的网络端诸多数据进行处理后达到共享、迁移以及分配的目的。

2.2.2  分布式计算与网络计算技术

分布式计算主要通过许多计算技术對我国的诸多数据进行大批次的处理，与传统的技术不同，分布式计算可以不受时间、地点的限制对大数据进行处理。分布式计算处理数据主要是将诸多数据进行分割，从而对较小部分的数据并行处理。在分布式计算的技术中，中间件技术具有非常重要的作用，中间件技术可以在分布式系统和应用程序之间相互配合，将不同的应用软件在不同的计算机硬件上进行应用，有效地解决现在所面临的大数据处理问题。

2.3 智慧校园信息平台的网络体系构架

校园是产生诸多数据的场所之一，怎样才能够合理地收集校内的信息资源，并进行合理的配置和利用，从而充分发挥出大数据的价值，引起了科技工作人员的思考。我国对校园内信息的整理也经历了不断提升的过程，现阶段智慧校园在大数据处理与存储等方面发挥出巨大的作用。智慧校园是一种依靠物联网而创设的综合性校园环境。除此之外，智慧校园信息平台可促进校园管理、科研项目以及教学工作的相互配合。通过运用大数据、云计算等技术，从而充分发挥出智慧校园的优势，为校园内提供综合业务管理服务，对学校综合事务管理水平的提升具有重要作用[3]。

在现阶段采用智慧校园主要是对校园内的大数据进行充分的利用，采用互联网达到数据共享的目的。除此之外，将处理的大数据融入校园内的管理、教学等各方面，通过线上和线下的配合，从而为教师和学生创造一个良好的校园环境，充分满足教师和学生的不同需求，提供更好的服务，不但有利于提升学校内的服务，也有利于促进校园与外部环境的沟通，从而促进共同发展。

2.4 大数据及云计算在智慧校园中的应用

2.4.1 校园云

现阶段学生的入学数量不断增加，在这种背景下校园云发挥着重要的作用。校园云面对校园人数的增长以及需求的差异性，运用虚拟化技术收集整理校园内的大数据，对用户需求的变化进行适当调整，从而提高信息资源的利用率。除此之外，也可以将所整理的数据进行有效存储从而保证数据的可靠性。校园云的实现不需要使用大型的计算机就可以达到目的，其运用云计算技术建设校园的云数据中心，从而满足用户的需求并且提供有效的服务[4]。

2.4.2 智慧教室

通过智慧教室可以对教学进行更加有效的管理。此作用的发挥是对人和物的相关数据进行收集以及分析，并且借用云计算和大数据对学校中的教室进行监控，还可以根据教学的要求进行自动化调节，从而提高教学的效果。除此之外，根据对校园大数據的处理和分析，智慧教室对维护师生间良好的关系也有非常重要的作用。

2.4.3 校园社交网络平台

校园社交网络平台对学生之间、师生之间的关系都有很好的促进作用。这种平台利用虚拟网络和大数据技术相互融合，学生可以不受时间以及地点的限制，在网络平台向老师咨询问题，提高教师的教学效果，学生也可以通过网络平台进行选课或者跨专业学习[5]。

3 结语

在校园大数据的背景下，必须要采用云计算以及大数据技术达到充分利用信息资源的目的。现阶段，我国已经进入信息化时代，而且所产生的数据也不断增多，需要采用高效率并且有效的技术为用户提供满意的服务。智慧校园的建设也需要对数据进行处理与存储，从而提高学校的管理水平。

[参考文献]

[1]王红梅.智慧校园中大数据及云计算技术的应用[J].无线互联科技，2017（22）：8-9.

[2]付宁，张东霞.大数据及云计算技术在智慧校园中的应用研究[J].通讯世界，2018（4）：5.

[3]宗平，朱洪波，黄刚，等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2010（4）：15-19.

[4]杨晓静，陈明晰，孙涛.云计算技术在高校计算中心的应用[J].网络安全技术与应用，2016（10）：34.

[5]黎伟.刍议智慧校园建设中大数据云计算技术的应用[J].计算机产品与流通，2018（6）：24-25.

（编辑 王雪芬）