混合云計(jì)算模式下高校信息化建設(shè)新思路初探

趙學(xué)敏，任 翔，田生湖

（云南大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息中心，云南 昆明 650091）

混合云計(jì)算模式下高校信息化建設(shè)新思路初探

趙學(xué)敏，任 翔，田生湖

（云南大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息中心，云南 昆明 650091）

針對(duì)高校信息化建設(shè)中存在設(shè)備耗資巨大、資源重復(fù)建設(shè)和信息難以共享等問(wèn)題，提出用混合云計(jì)算模式來(lái)解決這些問(wèn)題的新思路。探討在混合云模式下高校信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源建設(shè)和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的可能性。

高校信息化建設(shè)；云計(jì)算；混合云

一、問(wèn)題的提出

高校信息化是以信息通訊技術(shù)作為工具和手段，以數(shù)字化校園為技術(shù)構(gòu)建基礎(chǔ)，將信息技術(shù)充分應(yīng)用于高校管理、教學(xué)、科研和圖書資源等方面，進(jìn)而促進(jìn)高校的管理、教學(xué)及科研的水平和效率，最終達(dá)到培養(yǎng)出能夠適應(yīng)信息社會(huì)要求的人才和更好地為社會(huì)服務(wù)的建設(shè)者。[1]高校信息化是一個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的目標(biāo)就是建成一個(gè)信息化校園，即通過(guò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化、資源的數(shù)字化、應(yīng)用的智能化和表現(xiàn)的多媒體化，充分利用信息技術(shù)為教學(xué)、科研、管理和校園生活提供全過(guò)程的支持與服務(wù)，全面提高辦學(xué)效率與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高校教育現(xiàn)代化。[2]高校信息化建設(shè)已經(jīng)成為高等學(xué)校建設(shè)的重要組成部分，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、長(zhǎng)期性和經(jīng)常性的工作，其建設(shè)水平是高校整體辦學(xué)水平、學(xué)校形象和地位的重要標(biāo)志。

通過(guò)十余年的教育信息化建設(shè)，我國(guó)高校信息化水平已經(jīng)得到長(zhǎng)足發(fā)展，校園網(wǎng)、高性能計(jì)算中心、數(shù)字圖書館、多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、信息管理平臺(tái)和教學(xué)資源管理平臺(tái)等教育信息化的硬、軟件基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)在許多高校建成、運(yùn)行，并取得了一定成就。但是，存在的問(wèn)題也不少，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，存儲(chǔ)和服務(wù)器等設(shè)備耗資巨大，維護(hù)成本過(guò)高。隨著師生對(duì)信息的需求量的劇增，高校不得不購(gòu)買越來(lái)越多的資源、存儲(chǔ)和服務(wù)器來(lái)對(duì)師生提供信息資源和信息服務(wù)，而相應(yīng)地需要增加更多的專業(yè)信息技術(shù)人員和更多的維護(hù)運(yùn)行成本。

第二，資源重復(fù)建設(shè)，利用率不高。由于高校各部門、各學(xué)院信息化建設(shè)通常各自為政，購(gòu)入的服務(wù)器、存儲(chǔ)、電腦等設(shè)備由于管理和維護(hù)等原因，在部分時(shí)間內(nèi)閑置或等待維修，造成資源的極大浪費(fèi)。

第三，存在信息孤島，信息資源共享程度較低。高校信息化資源建設(shè)各部門基于自己的不同需求出發(fā)，在信息化建設(shè)中獨(dú)立發(fā)展，自成一體，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)之間兼容性較差，難以統(tǒng)一進(jìn)行系統(tǒng)集成。

這種“高耗資、低效益”的問(wèn)題，嚴(yán)重影響著我國(guó)高校信息化建設(shè)功效，阻礙了我國(guó)高校信息化建設(shè)的步伐。筆者認(rèn)為，采用混合云計(jì)算模式，對(duì)高校信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源建設(shè)和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)具有許多優(yōu)越之處。

二、混合云的優(yōu)勢(shì)

混合云是云計(jì)算的一種部署方式，是公有云計(jì)算和私有云計(jì)算的混合?；旌显茖⒐苍坪退接性平Y(jié)合起來(lái)，讓使用者能夠同時(shí)利用兩者的優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮云計(jì)算的功能。采用云計(jì)算提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，終端使用者不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失和病毒入侵等麻煩；通過(guò)云后端專業(yè)技術(shù)人員的管理、可靠的存儲(chǔ)技術(shù)和嚴(yán)格的權(quán)限控制策略，用戶可以放心地使用云計(jì)算的服務(wù)。云計(jì)算對(duì)用戶端的設(shè)備要求低，使用方便，支持手機(jī)、平板電腦等無(wú)線通信設(shè)備；通過(guò)云可以在瀏覽器中直接使用云服務(wù)器端的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的接入。云計(jì)算可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備和不同操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享；在云計(jì)算的應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)保存在云服務(wù)器中，所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以通過(guò)瀏覽器同時(shí)訪問(wèn)和使用所需要數(shù)據(jù)。云計(jì)算有著便利的可擴(kuò)展性，可以兼容不同硬件廠商產(chǎn)品，能夠集群兼容現(xiàn)有低配置機(jī)器和外設(shè)以獲得高性能，有利于節(jié)省信息化投資成本。

采用公共云和私有云聯(lián)合的云計(jì)算環(huán)境，可以讓應(yīng)用程序運(yùn)行在公共云上，讓最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和敏感數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序運(yùn)行在私有云上，讓其他一些應(yīng)用程序跨越公共云和私有云服務(wù)。公共云具有高可擴(kuò)展性，但往往性能滯后。私有云一般具有較高的可靠性，但可擴(kuò)展性卻有限。而混合云則將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，消除了兩者的缺點(diǎn)。可以根據(jù)應(yīng)用需求的不同和出自節(jié)約成本的考慮，在私有云和公共云之間靈活選擇或并用，來(lái)構(gòu)建具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性、高可用性的資源中心和計(jì)算中心，形成混合云的應(yīng)用模式。

三、混合云在高校信息化建設(shè)中應(yīng)用初探

1．利用混合云模式更新高校信息化建設(shè)觀念

目前，我國(guó)高校教育信息化的建設(shè)普遍采用的是自主建設(shè)、自行購(gòu)買的模式，即學(xué)校自己投資購(gòu)買基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，購(gòu)買電子資源、教學(xué)資源和科研資源，購(gòu)買和自主開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、信息管理系統(tǒng)，購(gòu)買系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件等。在過(guò)去十余年的信息化建設(shè)過(guò)程中，已經(jīng)投入了大量的資金，取得了顯著的成效，這就為高校搭建私有云提供了良好的基礎(chǔ)。

由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高校不同時(shí)期購(gòu)買的服務(wù)器、存儲(chǔ)和資源的數(shù)量越來(lái)越多，需要大量的專業(yè)信息技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行管理和維護(hù)，其運(yùn)行和維護(hù)成本越來(lái)越大，而且設(shè)備的更新?lián)Q代周期越來(lái)越短。如果采用私有云和公共云結(jié)合在一起的混合云方式，可以把一些信息化應(yīng)用配置在公共云里，采用按需付費(fèi)的方式來(lái)減輕高校沉重的信息化建設(shè)負(fù)擔(dān)；有效地利用、整合高?，F(xiàn)有的硬件資源，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將現(xiàn)有高校內(nèi)的高性能計(jì)算能力進(jìn)行整合；提高資源的利用率，降低軟件的采購(gòu)成本，促進(jìn)高校間的資源共享，在有限的資金和時(shí)間條件下提高高校信息化設(shè)備資源的使用效率和建設(shè)進(jìn)程。

2．利用混合云模式開展高?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)

高校信息化建設(shè)可以利用已有的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建私有云，讓最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和敏感數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序保存和運(yùn)行在私有云上，對(duì)于另外一些訪問(wèn)量較小、利用率較低的數(shù)據(jù)和購(gòu)買的數(shù)據(jù)保存和運(yùn)行于公共云上，各高校之間也可以采用共同租賃使用公共云基礎(chǔ)設(shè)施的方式來(lái)進(jìn)行信息化建設(shè)。如圖1所示，高?？梢哉犀F(xiàn)有服務(wù)器、存儲(chǔ)等資源，可以在私有云中分別建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算中心，統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，通過(guò)虛擬化、集群等技術(shù)面向各部門按需分配所需要的硬件資源；而對(duì)于學(xué)生上網(wǎng)、測(cè)試等所需服務(wù)器和存儲(chǔ)資源，可以采用租賃第三方云計(jì)算服務(wù)商提供或多所高校聯(lián)合共建公共云的方式來(lái)進(jìn)行建設(shè)；可以把購(gòu)買的電子資源（如超星電子圖書、中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)CNKI全文數(shù)據(jù)等）、教學(xué)資源、試用數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)試數(shù)據(jù)等保存和運(yùn)行于公共云，而把自己制作的資源（本校老師網(wǎng)絡(luò)精品課程、本校特色數(shù)據(jù)庫(kù)等）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等采用學(xué)校統(tǒng)一構(gòu)建和管理私有云平臺(tái)、學(xué)校各部門按需使用的方式來(lái)為師生提供信息資源和信息服務(wù)。

3．利用混合云模式開展高校資源建設(shè)

高校資源建設(shè)主要包括圖書館電子資源建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)、科研資源建設(shè)、數(shù)字博物館和政務(wù)信息資源與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建設(shè)。目前高校資源建設(shè)處于“分布式存儲(chǔ)，分布式訪問(wèn)”的初級(jí)階段，師生要檢索不同數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容需要通過(guò)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索系統(tǒng)，分別進(jìn)入各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)自己的檢索界面。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)已經(jīng)把不同的資源按物理路徑分別放在混合云中，采用混合云模式的資源建設(shè)方式需要將分布式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)和一站式的檢索界面結(jié)合起來(lái)。師生通過(guò)云客戶端界面檢索，將用戶請(qǐng)求提交給云計(jì)算服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求調(diào)配相應(yīng)的計(jì)算能力，分析需求并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)配存儲(chǔ)在分布式云存儲(chǔ)服務(wù)器的資源，將結(jié)果提供給師生，為師生提供相應(yīng)的信息資源和便捷的服務(wù)。

4．利用混合云模式開展高校應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

高校應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)主要包括信息化基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)（電子郵件系統(tǒng)、BBS、校園一卡通系統(tǒng)、個(gè)人網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間和資源搜索工具、虛擬社區(qū)、校園網(wǎng)站以及各管理平臺(tái)）、教學(xué)信息系統(tǒng)、科研信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)?；谠朴?jì)算的高可靠性和通用性，將所有的應(yīng)用程序統(tǒng)一安裝在服務(wù)器端，師生只需通過(guò)瀏覽器工具訪問(wèn)服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用系統(tǒng)和軟件的使用和文檔的編輯，用戶的文件數(shù)據(jù)可以在服務(wù)器端備份?；旌显朴?jì)算模式下的高校應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)充分利用和整合現(xiàn)有資源，建立信息共享和師生交流的統(tǒng)一信息平臺(tái)，讓師生一次登錄即可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、科研、教學(xué)、辦公、交流等應(yīng)用需求。

5．利用混合云觀念規(guī)范高校信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

高校信息化建設(shè)是一個(gè)整體過(guò)程，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源建設(shè)和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)密不可分的系統(tǒng)，其根本目的是為了使高校師生能夠便利、快捷地利用各種教學(xué)資源。在這個(gè)過(guò)程中私有云和公共云之間應(yīng)該采取統(tǒng)一的資源共享協(xié)議和信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)云之間無(wú)縫集成和資源共享，這樣才能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。高校信息化建設(shè)的關(guān)鍵是一切從應(yīng)用出發(fā)，一切為應(yīng)用服務(wù)。只有在此基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)高校信息化設(shè)施不斷改進(jìn)和完善。

6．建立健全區(qū)域性高校共享云計(jì)算環(huán)境

云計(jì)算擴(kuò)展性非常強(qiáng)，多個(gè)院?？梢詫F(xiàn)有的資源共同加入到一個(gè)和多個(gè)“云”中，減少單個(gè)院校在資金和時(shí)間上的投入，實(shí)現(xiàn)真正意義上的資源共享，使不同學(xué)科背景的多個(gè)院系、專業(yè)之間共建共享云計(jì)算環(huán)境，師生就可以得到更多的資源和服務(wù)，同時(shí)也能在一定程度上解決目前教學(xué)資源分配不均、資源利用率不高和信息孤島等問(wèn)題。

四、結(jié)論與展望

混合云計(jì)算模式的出現(xiàn)，為高校信息化建設(shè)提供了一種全新的建設(shè)思路和方法。作為一種新興的技術(shù)模式，云計(jì)算至今還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方式，如何在現(xiàn)有的高校信息化建設(shè)中進(jìn)行基于云的資源整合還存在一些困難和問(wèn)題：如何統(tǒng)一整合現(xiàn)有的設(shè)備和資源；不同廠商的云架構(gòu)產(chǎn)品均不同，如何將不同的新產(chǎn)品應(yīng)用于高校信息化建設(shè)中；異構(gòu)的資源如何利用中間件進(jìn)行整合而實(shí)現(xiàn)共享和統(tǒng)一等。但是，云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)已是日漸明朗，云計(jì)算必將在高校信息化建設(shè)中得到更多的應(yīng)用，以促進(jìn)高校教育信息化工作健康發(fā)展。

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（編輯：金冉）

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