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【摘要】云计算是继个人计算机和互联网的IT产业有一大技术创新。云计算的出现为信息技术领域和高校企业信息化建设带来了新的挑战和新的机遇。要抓住云计算时代来临的初期，借助云计算的力量使得高校信息化建设更加完善，提升高校技术创新和新技术的实施。虽然云计算还有很多不完善的地方需要去拓展和开发，但是只有真正使用了实践了才能找出问题，积累经验，逐步完善，为新一轮技术做铺垫，实现人类的技术不断进步。
【关键词】云计算；高校；信息化建设
【中图分类号】G202 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0332-01
前言
随着网络技术的不断发展，计算机和互联网在人们的工作、学习和生活中地位越来越重要。目前高校教育信息化的建设中出现了各种各样的便于师生进行工作的网络系统，各类数据成几何倍数增加，对网络服务也提出了更高的要求。云计算是传统计算机技术和网络技术发展的融合产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。云计算的出现和发展，能解决许多当前高校的一些发展瓶颈问题，改善了在教学、实验、行政办公、科研和社会服务等方面的不足，给我国高校在信息化建设中带来许多创新的教学模式，也给高校实验教学带来更多的挑战。相信在不久的将来，高校里的师生在进行实验教学的时候，使用实验资源能像供水、输电一样方便、快捷。
1、高校教育信息化现狀与问题
目前，本科以上高校基本已建成校园网、OA办公自动化系统、教学管理系统、科研管理系统、一卡通系统等。高职类院校也基本实现了教学和办公环境的校园网接入，但信息化系统建设水平略低。总体来说高校信息化建设基础部分已经完成，且基础较好大部分高校校园网都已经实现了全千兆互通，服务器、存储等设备也已经实现了更新换代。而高校教育信息化建设还包括资源整合、数据挖掘、应用推广、信息一体化等几个阶段。因此，现阶段高校信息化建设的重心应从基础硬件建设向软件建设和应用建设转移。以信息化建设为支撑推进高校的教学、科研、服务的跨越式发展。然而，许多高校这一阶段遭遇到了各种难题，如何使师生主动参与到信息化建设中，如何打破各系统之间的信息堡垒，教学管理信息化如何带动科研、生活、服务等方面的信息化。与其说是技术方式的变革不如说是一种思维模式、服务模式的转变。这种打破传统观念的改变需要云计算理念和技术的配合。
2、云计算辅助教育
云计算辅助教育（Clouds Computing Based Education，CCBE），或者称为“基于云计算的教育”，是指在教育的各个领域中，利用云计算提供的服务来辅助教育教学活动。云计算辅助教育是一个新兴的学科概念，属于计算机科学和教育科学的交叉领域，它关注未来云计算时代的教育活动中各种要素的总和，主要探索云计算提供的服务在教育教学中的应用规律，与主流学习理论的支持和融合，相应的教育教学资源和过程的设计与管理等Ⅲ。
云计算辅助教育系统必须有机的融合高校现有的业务系统。例如，教务管理系统、学生管理系统、人事管理系统、科研管理系统、OA办公系统、实验室管理系统、网络教学系统、校园地理信息系统、校园资产管理系统、一卡通系统、财务系统、电子邮件系统、校友管理系统等。消除信息孤岛，尽量利用现有资源，实现数据共享于各个信息系统，并对所有业务系统进行统一展现，以用户为核心探索新的服务模式。综合起来设计主要是分为三部分，如图1所示：第一部分IAAS部分是将现有计算资源、存储资源和网络资源进行整合并形成大的资源池，做到硬件资源按需调度分配。第二部分PAAS部分是建成统一的数据库平台和统一的云中间件架构为上层的应用提供统一的接口。第三部分SAAS部分是依托云中间件系统做成业务应用系统，并可主动调用下层的计算、存储、网络等资源。并对外提供统一的门户，配合浏览器或云桌面系统对用户提供服务。
3、云计算辅助教学
云计算辅助教学（Cloud ComputingAssisted Instructions，CCAI）是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的有效教学和学生的主动学习，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量。也就是充分利用云计算所带来的云服务为我们的教学提供资源共享，存储空间无限的便利条件。
云计算是一种新的计算机基础设施使用模式，高校可采用基础设施虚拟化、计算资源生命周期管理、桌面虚拟化、高性能计算云等相关技术，为高校提供一个可以共享使用的计算机教学实践平台，使学校内部所有校园网用户或科研团队可以通过一个简单的门户，实现全校教学实践的基础设施共享，打破传统的一个系独立一套基础设备，真的做到资源共享。利用率高了，投资和维护成本反而下降了。
4、教育云的实现
4.1 要完成传统信息化系统向教育云的转化，需要解决几个问题：
第一，建立起稳固的云计算基础设施平台，基础设施需要能够满足教育云平台部署的需要，包括动态扩展性、稳定性和可靠性等；第二，系统的迁移和整合，各种教育信息化系统在基础设施平台上的部署和迁移，使其可以运行在云平台上；第三，统一的认证与授权，即哪些用户能以什么身份使用教育云平台的哪些子系统的服务，云计算系统中安全性为使用的第一准则；第四，所有的应用系统都必须支持虚拟化实例的创建，将单一的系统软件通过实例创建的方式模拟出多个独立系统的副本，不同副本将为不同的群体或者单位服务，各个副本之间互不干扰，彼此独立。
基础设施教育云平台的建设，逐步从集中式、分散式向虚拟式以服务为导向的基于web2.O技术过渡。同时业界已经有着成熟的解决方案和系统支持，包括硬件和软件、服务器系统、存储系统以及网络系统，都将为基础平台的建立提供硬件的支持，这类硬件已经在云计算构建上有着优越的性能和完善的功能。基础平台管理软件、操作系统和中间件以及数据库服务系统等，可以通过成熟的解决方案加以实现，例如Vmware EXSI、RedHat KVM、MicrosoftHyper-V、XEN、Oracle Database、IBMISDM等。
4.2 具体实施方案中可分期分步骤实现
高校教育云计算基础设施动态调整系统如图2所示。
（1）通过可靠的高性能的云存储产品构建统一的存储资源池，结合现有的FC-SAN、IP-SAN、NFS、NAS系统等使用分层存储技术，根据实际的运行系统需要进行存储资源池的动态分配和动态的扩展。
（2）服务器硬件采用廉价的高性能服务器系统，服务器系统通过高速以太网网络构建构成服务器资源池，并通过Vmware EXSI系统或KVM系统等虚拟化软件构建基础设施云平台。
（3）建立统一的Oracle数据库系统，为上层的应用系统提供标准、统一的数据支撑系统。
（4）使用A/D或LDAP等构建统一的身份认证系统，以保证云环境下系统以及数据的安全性。
（5）建立教育云计算管理平台，能够兼容现有主流的服务器、小型机、操作系统、虚拟化软件等。统一管理现有的计算资源、存储资源和网络资源并实现池化。并可监控资源使用状况，具备统一的门户功能和计费功能。具备安全和灵活的账户管理功能。
（6）构件灵活的中间件系统，如Tomcat、WebLogic以及Apache等。并使应用可以根据负载情况自动调度中间件系统，实现虚拟主机的水平扩展（自动添加或减少应用节点）和垂直扩展（自动增加或减少cpu、内存、磁盘空间等），以适应负载量无规律的变化情况。
5、结语
高校教育云计算基础设施动态调整系统在学院信息化建设中，已完成统一数据库建设、统一计算资源整合、统一身份认证系统的建设、完成了绝大多数的应用系统迁移、云平台统一门户建设，教育云的第一阶段已经初步实现，下一步将向统一云桌面办公平台、高性能计算云等教育云应用建设迈进。教育云是分阶段逐步完成整合、虚拟化、自动化最终实现云。教育云是一个全新的思维模式，是高校信息化建设的强有力的助推剂，愿我们在这方面的探索，能够为其他院校提供可借鉴的经验。
【关键词】云计算；高校；信息化建设
【中图分类号】G202 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0332-01
前言
随着网络技术的不断发展，计算机和互联网在人们的工作、学习和生活中地位越来越重要。目前高校教育信息化的建设中出现了各种各样的便于师生进行工作的网络系统，各类数据成几何倍数增加，对网络服务也提出了更高的要求。云计算是传统计算机技术和网络技术发展的融合产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。云计算的出现和发展，能解决许多当前高校的一些发展瓶颈问题，改善了在教学、实验、行政办公、科研和社会服务等方面的不足，给我国高校在信息化建设中带来许多创新的教学模式，也给高校实验教学带来更多的挑战。相信在不久的将来，高校里的师生在进行实验教学的时候，使用实验资源能像供水、输电一样方便、快捷。
1、高校教育信息化现狀与问题
目前，本科以上高校基本已建成校园网、OA办公自动化系统、教学管理系统、科研管理系统、一卡通系统等。高职类院校也基本实现了教学和办公环境的校园网接入，但信息化系统建设水平略低。总体来说高校信息化建设基础部分已经完成，且基础较好大部分高校校园网都已经实现了全千兆互通，服务器、存储等设备也已经实现了更新换代。而高校教育信息化建设还包括资源整合、数据挖掘、应用推广、信息一体化等几个阶段。因此，现阶段高校信息化建设的重心应从基础硬件建设向软件建设和应用建设转移。以信息化建设为支撑推进高校的教学、科研、服务的跨越式发展。然而，许多高校这一阶段遭遇到了各种难题，如何使师生主动参与到信息化建设中，如何打破各系统之间的信息堡垒，教学管理信息化如何带动科研、生活、服务等方面的信息化。与其说是技术方式的变革不如说是一种思维模式、服务模式的转变。这种打破传统观念的改变需要云计算理念和技术的配合。
2、云计算辅助教育
云计算辅助教育（Clouds Computing Based Education，CCBE），或者称为“基于云计算的教育”，是指在教育的各个领域中，利用云计算提供的服务来辅助教育教学活动。云计算辅助教育是一个新兴的学科概念，属于计算机科学和教育科学的交叉领域，它关注未来云计算时代的教育活动中各种要素的总和，主要探索云计算提供的服务在教育教学中的应用规律，与主流学习理论的支持和融合，相应的教育教学资源和过程的设计与管理等Ⅲ。
云计算辅助教育系统必须有机的融合高校现有的业务系统。例如，教务管理系统、学生管理系统、人事管理系统、科研管理系统、OA办公系统、实验室管理系统、网络教学系统、校园地理信息系统、校园资产管理系统、一卡通系统、财务系统、电子邮件系统、校友管理系统等。消除信息孤岛，尽量利用现有资源，实现数据共享于各个信息系统，并对所有业务系统进行统一展现，以用户为核心探索新的服务模式。综合起来设计主要是分为三部分，如图1所示：第一部分IAAS部分是将现有计算资源、存储资源和网络资源进行整合并形成大的资源池，做到硬件资源按需调度分配。第二部分PAAS部分是建成统一的数据库平台和统一的云中间件架构为上层的应用提供统一的接口。第三部分SAAS部分是依托云中间件系统做成业务应用系统，并可主动调用下层的计算、存储、网络等资源。并对外提供统一的门户，配合浏览器或云桌面系统对用户提供服务。
3、云计算辅助教学
云计算辅助教学（Cloud ComputingAssisted Instructions，CCAI）是指学校和教师利用“云计算”支持的教育“云服务”，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的有效教学和学生的主动学习，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量。也就是充分利用云计算所带来的云服务为我们的教学提供资源共享，存储空间无限的便利条件。
云计算是一种新的计算机基础设施使用模式，高校可采用基础设施虚拟化、计算资源生命周期管理、桌面虚拟化、高性能计算云等相关技术，为高校提供一个可以共享使用的计算机教学实践平台，使学校内部所有校园网用户或科研团队可以通过一个简单的门户，实现全校教学实践的基础设施共享，打破传统的一个系独立一套基础设备，真的做到资源共享。利用率高了，投资和维护成本反而下降了。
4、教育云的实现
4.1 要完成传统信息化系统向教育云的转化，需要解决几个问题：
第一，建立起稳固的云计算基础设施平台，基础设施需要能够满足教育云平台部署的需要，包括动态扩展性、稳定性和可靠性等；第二，系统的迁移和整合，各种教育信息化系统在基础设施平台上的部署和迁移，使其可以运行在云平台上；第三，统一的认证与授权，即哪些用户能以什么身份使用教育云平台的哪些子系统的服务，云计算系统中安全性为使用的第一准则；第四，所有的应用系统都必须支持虚拟化实例的创建，将单一的系统软件通过实例创建的方式模拟出多个独立系统的副本，不同副本将为不同的群体或者单位服务，各个副本之间互不干扰，彼此独立。
基础设施教育云平台的建设，逐步从集中式、分散式向虚拟式以服务为导向的基于web2.O技术过渡。同时业界已经有着成熟的解决方案和系统支持，包括硬件和软件、服务器系统、存储系统以及网络系统，都将为基础平台的建立提供硬件的支持，这类硬件已经在云计算构建上有着优越的性能和完善的功能。基础平台管理软件、操作系统和中间件以及数据库服务系统等，可以通过成熟的解决方案加以实现，例如Vmware EXSI、RedHat KVM、MicrosoftHyper-V、XEN、Oracle Database、IBMISDM等。
4.2 具体实施方案中可分期分步骤实现
高校教育云计算基础设施动态调整系统如图2所示。
（1）通过可靠的高性能的云存储产品构建统一的存储资源池，结合现有的FC-SAN、IP-SAN、NFS、NAS系统等使用分层存储技术，根据实际的运行系统需要进行存储资源池的动态分配和动态的扩展。
（2）服务器硬件采用廉价的高性能服务器系统，服务器系统通过高速以太网网络构建构成服务器资源池，并通过Vmware EXSI系统或KVM系统等虚拟化软件构建基础设施云平台。
（3）建立统一的Oracle数据库系统，为上层的应用系统提供标准、统一的数据支撑系统。
（4）使用A/D或LDAP等构建统一的身份认证系统，以保证云环境下系统以及数据的安全性。
（5）建立教育云计算管理平台，能够兼容现有主流的服务器、小型机、操作系统、虚拟化软件等。统一管理现有的计算资源、存储资源和网络资源并实现池化。并可监控资源使用状况，具备统一的门户功能和计费功能。具备安全和灵活的账户管理功能。
（6）构件灵活的中间件系统，如Tomcat、WebLogic以及Apache等。并使应用可以根据负载情况自动调度中间件系统，实现虚拟主机的水平扩展（自动添加或减少应用节点）和垂直扩展（自动增加或减少cpu、内存、磁盘空间等），以适应负载量无规律的变化情况。
5、结语
高校教育云计算基础设施动态调整系统在学院信息化建设中，已完成统一数据库建设、统一计算资源整合、统一身份认证系统的建设、完成了绝大多数的应用系统迁移、云平台统一门户建设，教育云的第一阶段已经初步实现，下一步将向统一云桌面办公平台、高性能计算云等教育云应用建设迈进。教育云是分阶段逐步完成整合、虚拟化、自动化最终实现云。教育云是一个全新的思维模式，是高校信息化建设的强有力的助推剂，愿我们在这方面的探索，能够为其他院校提供可借鉴的经验。