云計算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用與實踐研討

李 森

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000）

云計算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用與實踐研討

李 森

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000）

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在我國教育改革不斷深入的背景下，推動數(shù)字化校園建設(shè)勢在必行。由于校園工作具有區(qū)別于其他行業(yè)的特殊性，其工作內(nèi)容比較復(fù)雜，任務(wù)量也比較大，要實現(xiàn)有效的管理和教育教學(xué)資源的優(yōu)化整合，借助云計算技術(shù)是一個明智的選擇，而且具有很強的可行性，能夠有力地推動數(shù)字化校園的建設(shè)和教育質(zhì)量的有效提升。

云計算技術(shù)；數(shù)字化校園；應(yīng)用；實踐討論

云計算技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的又一新的階段和新的信息模式，隨著云計算技術(shù)的日益成熟，其應(yīng)用也更加廣泛。在數(shù)字校園的建設(shè)中恰當(dāng)?shù)亟槿朐朴嬎慵夹g(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)教育教學(xué)資源的高效整合以及優(yōu)化配置，提高校園各項工作的運行模式。積極采用云計算技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字校園的建設(shè)上，不僅是時代發(fā)展的大趨勢和客觀要求，同時也是深化教育改革，提高我國教育質(zhì)量，積極發(fā)展未來教育的內(nèi)在要求，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1　兩個關(guān)鍵概念

1.1云計算技術(shù)

云計算的概念是谷歌首席執(zhí)行官埃里克在2006年首次提出的，它是一種借助互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用、交付模式、云計算能夠提供便捷的、利用率高的按需網(wǎng)絡(luò)訪問，是依據(jù)用戶使用量而進行付費的技術(shù)模式，各種資源能夠被迅速提供給用戶，提高了管理工作效率。由于其能夠通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)快速的信息共享，因此已經(jīng)應(yīng)用到諸多社會生產(chǎn)生活領(lǐng)域，并發(fā)揮著積極的作用［1］。

1.2數(shù)字校園

數(shù)字化校園是基于數(shù)字化信息和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字空間模式，通過計算機設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)建立起容納教學(xué)、科研、管理、后勤服務(wù)的信息平臺，并對各種信息進行搜集、處理、整合、傳輸、對教學(xué)資源進行合理的優(yōu)化配置，達到拓展校園時間和空間維度的效果，提高校園各項工作的運行效率，最終實現(xiàn)教育質(zhì)量水平的提高和教育的信息化［2］。

2　云計算技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1降低信息系統(tǒng)建設(shè)和擴容成本

數(shù)字化校園的建設(shè)需要就各種信息數(shù)據(jù)和信息資源進行開發(fā)和分類以及整理工作，但是傳統(tǒng)的信息技術(shù)在進行如此龐大的數(shù)據(jù)處理時需要消耗大量的人力、物力以及財力，同時還要兼顧到軟硬件的升級和維護。而云計算技術(shù)能夠有效地解決這些問題，將其應(yīng)用到數(shù)字化校園的建設(shè)上來，把基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、平臺建設(shè)等緊密地聯(lián)系起來并形成相互支撐，如此能夠有效地提高系統(tǒng)的性能以及節(jié)省維修升級的工作量。由于云計算是以成本較低的運算單元為主要硬件，這就能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大型系統(tǒng)設(shè)備，從而降低了信息系統(tǒng)的建設(shè)和擴容成本。此外，由于云計算技術(shù)平臺對各類資源都進行了整合管理，有效減少了工作人員的工作強度和人力資源成本［3］。

2.2拓展資源共享范圍

相比云計算，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)校園建設(shè)在資源共享上更多局限于校園內(nèi)部，信息開放性和互聯(lián)性較差。要實現(xiàn)數(shù)字化校園建設(shè)，就應(yīng)該在信息共享上作進一步的拓展。云計算技術(shù)能夠通過通用的軟硬件架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)備為各應(yīng)用系統(tǒng)提供存儲資源以及跨系統(tǒng)跨地域的共享資源池，建立起與具體網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境、服務(wù)器系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等無直接聯(lián)系的跨地區(qū)、跨系統(tǒng)教育資源共享平臺，從而將各個院校的資源都集聚在這一平臺上，既能將參與資源貢獻院校的資源進行合理的納入，也能為不同信息使用者提供便捷的信息資源，極大地擴展了信息共享的范圍［4］。

2.3提升數(shù)字信息資源服務(wù)的可靠性

由于數(shù)字校園的建設(shè)涉及龐大的信息系統(tǒng)，各部分的整體性連接十分緊密，但是假若一個系統(tǒng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或者是運行錯誤，就會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。采用云計算技術(shù)能夠有效降低這一問題出現(xiàn)所產(chǎn)生的不良影響。云計算技術(shù)通過采用虛擬化技術(shù)將應(yīng)用軟件和下端的基礎(chǔ)設(shè)施進行隔離，使用戶只能看到被虛擬出來的各類設(shè)備，降低設(shè)備之間的相互依賴性，從而實現(xiàn)了動態(tài)化的資源配置。通過運用虛擬化中的動態(tài)遷移、分布式資源調(diào)度、高可用性等技術(shù)，確保集群中的虛擬機能夠動態(tài)分配到所需資源，當(dāng)某一臺物理設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時能夠迅速將虛擬機自動轉(zhuǎn)移到其他運行正常的物理機上，從而實現(xiàn)運行正常，對于出現(xiàn)故障的物理機能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)問題排除和漏洞修復(fù)，這就大大提高了數(shù)字信息資源服務(wù)的可靠性。

3　云計算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)是計算機元件在虛擬環(huán)境下運行的資源管理技術(shù)。通過將計算機的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲設(shè)置等實體資源在經(jīng)過抽象轉(zhuǎn)換后展現(xiàn)出來，打破了實體結(jié)構(gòu)的不可分割性，為用戶提供更加便利的資源信息。虛擬化技術(shù)最主要的功能是用來解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過剩以及舊的硬件產(chǎn)能過低的重組再利用，實現(xiàn)物理硬件利用率的最大化。

服務(wù)器的虛擬化是將多個操作系統(tǒng)以虛擬機的方式在一個物理服務(wù)器上實施運行，任何一臺虛擬機都能夠?qū)Φ讓臃?wù)器計算資源進行訪問，換句話說就是其具備虛擬硬件。依據(jù)虛擬化技術(shù)在資源定制中的特點，虛擬機能夠?qū)λ接蟹?wù)器進行定制，即實現(xiàn)按需分配資源。結(jié)合資源共享機制的應(yīng)用，虛擬機能夠在虛擬技術(shù)的封裝下形成合理的運行環(huán)境以實現(xiàn)硬件資源的共享。在服務(wù)器虛擬化的前提下，物理機的應(yīng)用效率得到有效提升［5］。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化就是以軟件的形式實現(xiàn)對物理網(wǎng)絡(luò)的完整再現(xiàn)，能夠增加網(wǎng)絡(luò)鏈接數(shù)量。通過對網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)交換機的虛擬化，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量減少，在將分散的存儲資源進行聚集時，能夠形成一個大容量的數(shù)據(jù)存儲池，以提高管理的效率和存儲資源的可靠性。網(wǎng)絡(luò)虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和服務(wù)，對已連接的工作負(fù)載供給工作。

當(dāng)虛擬機運行條件正常時，能夠?qū)⑵鋸囊慌_物理機實時遷移到另外的物理機上，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫對接，保持了服務(wù)的連續(xù)性和完整性。如果在運行時需要對故障服務(wù)器進行維修，運用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬機在服務(wù)器之間的迅速轉(zhuǎn)換，并將運行數(shù)據(jù)進行備份。因此，虛擬機在線遷移技術(shù)在分布式資源調(diào)度上具有十分積極的意義。

3.2虛擬化資源池

通過虛擬化技術(shù)將計算、存儲等資源進行整合，從而實現(xiàn)眾多物理設(shè)備的整體化，形成相應(yīng)的計算資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等，最終上升為上端的應(yīng)用軟件服務(wù)。換句話說，就是通過虛擬化技術(shù)將校園內(nèi)的各種資源進行整合，包括：高性能服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲、交換機、防火墻、路由器、數(shù)據(jù)庫等，在經(jīng)過處理后最終形成一個大型的數(shù)字化校園虛擬數(shù)據(jù)資源池。可以通過采用計算集群、負(fù)載均衡、主機虛擬化等技術(shù)手段實現(xiàn)計算資源池的建立，例如：首先對全校的分散的服務(wù)器進行集中整合，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，在服務(wù)器資源網(wǎng)絡(luò)共享之后通過虛擬化產(chǎn)品將CPU、內(nèi)存等設(shè)備進行虛擬化處理，以此形成若干個獨立的虛擬機，共同服務(wù)于虛擬化數(shù)據(jù)資源池的應(yīng)用。

3.3動態(tài)資源調(diào)度

在數(shù)字化校園建設(shè)上云計算技術(shù)的應(yīng)用最主要體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上。相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心靈活性差的缺陷，云數(shù)據(jù)中心能夠?qū)崿F(xiàn)及時有效地實現(xiàn)動態(tài)資源調(diào)度，從而保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源配置能夠根據(jù)用戶需要進行合理調(diào)整，同時結(jié)合資源監(jiān)控以及業(yè)務(wù)負(fù)載情況，進行業(yè)務(wù)資源的優(yōu)化配給。將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源進行優(yōu)化配給進而改善和提高資源能力的耦合性，依據(jù)用戶需要進行智能化的封裝和分配，搭建虛擬應(yīng)用平臺，在用戶經(jīng)過自己所需應(yīng)用或數(shù)據(jù)的部署后，即可對應(yīng)用系統(tǒng)進行運用。在虛擬應(yīng)用平臺上對物理資源進行使用分析，就能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)化的資源配置，從而提高運行效率，實現(xiàn)高質(zhì)量的用戶體驗。

4　云平臺的搭建

在實現(xiàn)上述的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)建之后，要進行云平臺的搭建。由于學(xué)校系統(tǒng)內(nèi)部的事務(wù)繁多、管理對象復(fù)雜、信息安全性要求高等現(xiàn)狀，建設(shè)一個強大的云數(shù)據(jù)處理平臺十分重要。目前來講，在云技術(shù)的運用中，資源平臺和管理平臺的搭建最為關(guān)鍵。在上述基礎(chǔ)系統(tǒng)搭建完成之后，將各項資源信息和管理項目數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至統(tǒng)一的云平臺上，依據(jù)不同的用戶需求進行資源平臺和管理平臺的分別建立，如此能夠及時有序地將各種機構(gòu)數(shù)據(jù)信息進行處理，最大限度發(fā)揮云平臺的作用。同時學(xué)校教育管理者還能夠依據(jù)云平臺搜集統(tǒng)計的數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)的決策，提高決策的科學(xué)性，推動數(shù)字化校園的建設(shè)。

5　結(jié)語

云計算技術(shù)相對于傳統(tǒng)的信息技術(shù)具有很大的優(yōu)越性，能夠及時有效地處理各種數(shù)據(jù)，并在短時間內(nèi)完成對故障漏洞的修復(fù)改進，從整體上提高系統(tǒng)的運行效率和信息服務(wù)質(zhì)量。在數(shù)字化校園建設(shè)上積極采用云計算技術(shù)能夠?qū)π@內(nèi)的各種管理教學(xué)信息進行有效的整合和優(yōu)化，進而實現(xiàn)數(shù)字校園建設(shè)的飛速發(fā)展和教育水平的快速提高。盡管目前我國的數(shù)字化校園建設(shè)還處于發(fā)展階段，云計算技術(shù)的運用還不十分成熟，但整體的發(fā)展方向和發(fā)展規(guī)劃是正確的，因此，筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高數(shù)字化校園的建設(shè)和促進云計算技術(shù)的成熟作出積極的貢獻。

［1］陳樂，陳承科，王明曉.云計算技術(shù)在校園數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用［J］.山東通信技術(shù)，2012（1）：10-13.

［2］許利軍，閃永強.云計算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用研究［J］.新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2013（5）：346-347，363.

［3］尹合棟.基于教育云的數(shù)字化校園系統(tǒng)建設(shè)［J］.重慶第二師范學(xué)院學(xué)報，2013（6）：28-32.

［4］楚曉麗.基于云計算技術(shù)的高職院校數(shù)字化校園建設(shè)方案研究—以廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例［J］.軟件導(dǎo)刊，2014（9）：13-14.

［5］王巖.探析云計算技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用［J］.電腦知識與技術(shù)，2014（18）：4344-4346.

Research on Application and Practice of Cloud Computing Technology in Digital Campus Construction

Li Sen
（Xinjiang Shihezi Vocational and Technical College， Shihezi 832000， China）

With the continuous development of information technology， under the background of the deepening of our education reform，promote the construction of digital campus is imperative. The campus is different from other industries， the content of the work is more complex， task is relatively large volume， to achieve effective management and education teaching resources integration and optimization，with the help of cloud computing technology is a wise choice， but also has a strong feasibility， can effectively promote the effective promotion of digital campus construction and the quality of education.

cloud computing technology； digital campus； application； practice discussion

李森（1971-），男，河南通許，碩士，講師；研究方向：網(wǎng)絡(luò)。