高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究

謝東娜

摘 要 在對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，剖析高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，指出云計(jì)算技術(shù)在高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用及影響。

關(guān)鍵詞 高職院校；云計(jì)算；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）17-0020-02

1 云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算（Cloud Computing）是新生事物，是為適應(yīng)IT應(yīng)用的新要求而出現(xiàn)的一種計(jì)算新模式，最早是由Google提出的，目前云計(jì)算仍未有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的定義。概念上，云有狹義和廣義之分，狹義的“云”是指能夠提供大量資源的網(wǎng)絡(luò)，廣義的“云”是指自我管理和維護(hù)的虛擬的計(jì)算資源。云計(jì)算的出現(xiàn)宣告了提供低成本超級(jí)計(jì)算時(shí)代的到來。根據(jù)所處網(wǎng)絡(luò)的不同，云計(jì)算分為公有云、私有云和混合云三種；根據(jù)服務(wù)模式的不同，云計(jì)算可以分為IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）三類。云計(jì)算的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，在云計(jì)算模式下，用戶不再需要內(nèi)存、硬盤及各種軟件，因?yàn)樵品?wù)提供商可以提供計(jì)算資源、存儲(chǔ)空間和各種應(yīng)用軟件，使用戶的計(jì)算機(jī)變得十分簡單。云計(jì)算具有以下特點(diǎn)。

1）可擴(kuò)展性。“云”是一個(gè)龐大的資源池，分為垂直可擴(kuò)展性和水平可擴(kuò)展性。垂直可擴(kuò)展性是指云中的節(jié)點(diǎn)可向上升級(jí)和向下兼容；水平可擴(kuò)展性是指將多個(gè)云計(jì)算服務(wù)器相聯(lián)合，形成更大的云計(jì)算器來存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算。

2）經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算可以為用戶提供計(jì)算服務(wù)，為服務(wù)商開發(fā)應(yīng)用程序，提高開發(fā)速度，提高資源利用率，給現(xiàn)有的客戶提供更好的服務(wù)。

3）個(gè)性化。云計(jì)算可以根據(jù)用戶的意愿對其規(guī)模自由調(diào)整，以滿足不同用戶的需求。用戶可以根據(jù)自己的需要支付一定的費(fèi)用來購買個(gè)性化的計(jì)算服務(wù)。

4）自動(dòng)化。云計(jì)算中軟硬件的管理、服務(wù)和資源的部署都是通過自動(dòng)化的方式來執(zhí)行和管理，極大降低人力成本。

2 高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

目前高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室采用的是單機(jī)模式，機(jī)器配置落后，機(jī)器和保護(hù)卡兼容性不好，只能滿足編程類的基礎(chǔ)教學(xué)工作。對于像Oracle數(shù)據(jù)庫和動(dòng)漫專業(yè)的教學(xué)對機(jī)器性能要求較高，則需要配置CPU和內(nèi)存性能都比較高的機(jī)器。計(jì)算機(jī)的使用權(quán)限受到限制，系統(tǒng)安裝、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定等實(shí)驗(yàn)需要管理者開放權(quán)限才能進(jìn)行。機(jī)器使用數(shù)量上受到限制，原則上是每位學(xué)生使用一臺(tái)電腦，而Web應(yīng)用程序開發(fā)以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的構(gòu)建等高年級(jí)實(shí)驗(yàn)，必須要幾臺(tái)機(jī)器構(gòu)成系統(tǒng)連動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。由于機(jī)器數(shù)量有限，實(shí)驗(yàn)室是不可能分配給學(xué)生幾臺(tái)電腦來操作的，通常的做法是在一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行服務(wù)端和客戶端交互訪問的模擬，這種操作形式無法體會(huì)到實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。對操作系統(tǒng)選擇的限制，一般一臺(tái)機(jī)器只能裝入特定的幾個(gè)操作系統(tǒng)，而不同課程所需要的操作系統(tǒng)是不同的，因此無法滿足教師和學(xué)生的需要，導(dǎo)致教師的教學(xué)目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。信息安全存在隱患。高職院校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室由全校的師生共同使用，師生通常使用U盤等外接設(shè)備來傳遞信息，實(shí)現(xiàn)資源共享。外接設(shè)備在不同機(jī)器上的使用有可能使機(jī)器感染上病毒，或者師生無意間打開不良網(wǎng)站和有病毒的網(wǎng)站，都可能使機(jī)器感染上病毒，從而使機(jī)器不能正常使用甚至破壞數(shù)據(jù)，導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)癱瘓，給師生帶來極大的不便。

3 云計(jì)算技術(shù)對高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的影響

投資成本更少，維護(hù)管理成本更低 傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室需要花費(fèi)大量成本來購置軟硬件、設(shè)備，灰塵、陽光暴曬、空氣污染等因素都會(huì)對主機(jī)散熱產(chǎn)生不良影響，因此需要專門的管理人員對機(jī)器的內(nèi)部、外殼、鼠標(biāo)、鍵盤等設(shè)備使用專門的清洗劑來清洗，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、更新，以保證計(jì)算機(jī)的使用壽命；云客戶端電腦使用瘦客戶機(jī)，管理員的工作重點(diǎn)只需放在服務(wù)器上即可，更易于維護(hù)。

安全性更好 傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備中，如果設(shè)備損壞或受到病毒侵入，設(shè)備中的數(shù)據(jù)就有丟失危險(xiǎn)；云計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室則將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心，通過大數(shù)據(jù)的深度計(jì)算、智能分析、圖像處理、關(guān)聯(lián)計(jì)算等技術(shù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后放置在云端，在云端實(shí)現(xiàn)視頻和信息的交互，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和備份，用戶只需憑借戶名和密碼就可方便存取數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)安全。

利用率更高 傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室有著開放時(shí)間的限制，使用者只能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用實(shí)驗(yàn)室；云計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室突破了時(shí)間、地點(diǎn)的限制，使用者可以隨時(shí)隨地憑借戶名和密碼登錄使用實(shí)驗(yàn)室，提高了實(shí)驗(yàn)室利用率，實(shí)現(xiàn)了資源的共享。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性 云計(jì)算技術(shù)突破了時(shí)間和空間的限制，為學(xué)生創(chuàng)造了自主實(shí)驗(yàn)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以自由利用時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的意識(shí)，為學(xué)生提供了方便，提高了學(xué)生吸收新知識(shí)的效率，使學(xué)生能順利由傳統(tǒng)的以Windows為代表的操作系統(tǒng)環(huán)境過渡到Linux環(huán)境，再到編程的練習(xí)，提高學(xué)生的積極性，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

4 云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用

教學(xué)條件的保障 云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速度的網(wǎng)絡(luò)傳輸、高性能的服務(wù)、大容量的存儲(chǔ)，需要完善實(shí)驗(yàn)室管理信息平臺(tái)，設(shè)計(jì)一個(gè)面向數(shù)據(jù)中心的操作系統(tǒng)，讓操作系統(tǒng)管理智能化，將所有數(shù)據(jù)中心都標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)中心，提高網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)萬兆通信。整合校內(nèi)資源，向校內(nèi)外提供各類教學(xué)資源共享，擴(kuò)大對校內(nèi)外的開放實(shí)驗(yàn)；利用虛擬化技術(shù)整合資源，建立管控系統(tǒng)管理、調(diào)度、監(jiān)控平臺(tái)資源，安全隔離系統(tǒng)維護(hù)內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全，業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)保障系統(tǒng)保護(hù)業(yè)務(wù)連續(xù)性和數(shù)據(jù)安全；在云環(huán)境下建立虛擬桌面鏡像，對鏡像進(jìn)行配置和使用，建立虛擬化的Web、數(shù)據(jù)庫，對服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，支持IaaS、SaaS等多層次、多種類實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、虛擬化、云管理、云開發(fā)和在線學(xué)習(xí)等多種功能。

實(shí)驗(yàn)考核方式 建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)評價(jià)機(jī)制，全面考查高職院校學(xué)生云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)、云計(jì)算平臺(tái)規(guī)劃設(shè)計(jì)、云平臺(tái)搭建、虛擬桌面、大數(shù)據(jù)挖掘分析和云存儲(chǔ)等多種云應(yīng)用部署、運(yùn)維和開發(fā)方面的前沿知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，重點(diǎn)考核云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)、云計(jì)算開發(fā)服務(wù)平臺(tái)、云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)、云應(yīng)用服務(wù)開發(fā)，學(xué)生可以自主選題、自由組隊(duì)，提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)程序，最后進(jìn)行答辯。

運(yùn)行的問題與思考 隨著數(shù)據(jù)的增多，云計(jì)算應(yīng)用的廣泛，高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也面臨風(fēng)險(xiǎn)，因此要高度重視信息的安全問題。信息安全既依賴互聯(lián)網(wǎng)、通信、電子和計(jì)算機(jī)軟硬件的安全，又是互聯(lián)網(wǎng)、通信、電子和計(jì)算機(jī)軟硬件安全的基礎(chǔ)，要遵循學(xué)校的信息安全政策，充分了解學(xué)校內(nèi)部及云端所使用的數(shù)據(jù)安全工具，特別是云數(shù)據(jù)加密和記號(hào)化工具。將數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，存儲(chǔ)在不同的云服務(wù)提供商處，降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來，計(jì)算機(jī)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著巨大作用，計(jì)算機(jī)教學(xué)在高職院校教學(xué)中所占的比重也越來越大。云計(jì)算技術(shù)在高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的弊端，為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了高效的計(jì)算能力和海量的存儲(chǔ)能力，成為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必然選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]孟慶偉，劉婷.基于云計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模型研究[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2011（6）.