胡運江
摘要:如今云計算技術(shù)的高速發(fā)展已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,云平臺成為數(shù)字化校園信息化建設(shè)的最好選擇,同時云計算技術(shù)應用不斷普及,成為數(shù)字化校園建設(shè)的必要條件。該文在介紹云計算技術(shù)的基礎(chǔ)上。提出了基于云計算的數(shù)字化校園建設(shè)總體框架,圍繞該框架深入闡述了其特征、建設(shè)目標、原則、思路、總體規(guī)劃、SPI架構(gòu)、SOA總體設(shè)計、數(shù)據(jù)交換,共享,身份認證平臺等核心技術(shù)問題,展望未來云計算在數(shù)字化校園中的運用。
關(guān)鍵詞:云計算;數(shù)字化校園;平臺
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)16-3941-02
1 云計算的概念
云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問, 進入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),服務器,存儲,應用軟件,服務),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務供應商進行很少的交互。
2 云計算與數(shù)字化校園的應用
2.1 云計算在數(shù)字化校園建設(shè)中具有的服務特征
1) 快速可伸縮性:云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮,基于SOA架構(gòu),松耦合,擴展性強便于快速部署新的應用系統(tǒng)。滿足應用和用戶規(guī)模增長的需要。
2) 快速自助服務:師生可以按需方便地獲得資源,如自助選課、自助繳費、自助充值、資源下載、信息查詢、智能提醒等。通過統(tǒng)一身份認證平臺和校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的部署,以統(tǒng)一標準的機制(認證機制、安全機制等)獲取服務, 通過任何客戶終端例如:筆記本電腦、臺式機、PDA、Gphone、Iphone、平板電腦等均可訪問。
3) 虛擬化和同質(zhì)化:通過成熟穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,資源虛擬化;虛擬化技術(shù)可以實現(xiàn)在多種OS上運行同一個OS的同一個版本;包括單系統(tǒng)虛擬化和多系統(tǒng)虛擬化,單系統(tǒng)虛擬化可以把一種機型變成另一種機型,實現(xiàn)同質(zhì)化,也可以把一臺機器變成多種機器來使用,實現(xiàn)異構(gòu)化 多機虛擬化把多臺、多機型的系統(tǒng)變成一臺機器來使用。這就要求數(shù)字化校園平臺支持分布式部署。
4)廉價且易計費:通過數(shù)字化校園平臺(統(tǒng)一信息門戶平臺),可集中進行校園卡消費的查詢、異常消費監(jiān)控、接入平臺應用系統(tǒng)服務整合,個性化服務等。
5) 先進的安全措施:云計算系統(tǒng)由于在物理上是一個分布式體系,對信息安全和災害防御等問題都會有更高的要求,也需要更先進的技術(shù)和措施來解決??梢酝ㄟ^雙機熱備、異地備份、Raid機制、木馬防御、敏感數(shù)據(jù)加密等來解決這些問題。
2.2 建設(shè)目標
教學數(shù)字化,產(chǎn)學研數(shù)字化,學習數(shù)字化,生活數(shù)字化,一站式服務,環(huán)境數(shù)字化,管理數(shù)字化等等。
2.3 建設(shè)原則
首先要有頂層設(shè)計以便總體規(guī)劃,分步實施,其次分步實施做到以用促建,突出重點實現(xiàn)資源共用,信息共享。
2.4 建設(shè)思路
首先建設(shè)數(shù)字化校園平臺,其次集成現(xiàn)有系統(tǒng),然后建設(shè)重要應用,最后擴展后續(xù)應用。
2.5 總體規(guī)劃
一個中心一個標準:決策型數(shù)據(jù)共享中心、符合國家教育部的教育信息化標準。三加一個平臺:統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺、數(shù)據(jù)交換平臺、掌上校園平臺外加業(yè)務支撐系統(tǒng)數(shù)字迎新、人事、教務、學工、電子離校、學生住宿等第三方系統(tǒng)集成應用系統(tǒng)對接、數(shù)據(jù)對接、業(yè)務對接、認證對接。
2.6 數(shù)字化校園SPI架構(gòu)圖
如圖1所示。
2.7 基于SOA的總體設(shè)計架構(gòu)
首先我們在基礎(chǔ)層設(shè)置:校園網(wǎng)支撐,門戶服務器、應用服務器、目錄服務器,網(wǎng)絡(luò)安全,數(shù)據(jù)共享中心;應用組件設(shè)置:定制服務,認證服務,自動分析服務,插件管理服務,標準規(guī)范服務,集成服務,工作流,新聞服務,消息服務,監(jiān)控服務,報表服務,日志服務,反饋服務,測評服務等。業(yè)務層設(shè)置:迎新系統(tǒng),離校系統(tǒng),宿舍管理系統(tǒng),人事系統(tǒng),OA系統(tǒng),教務系統(tǒng),財務系統(tǒng),圖書系統(tǒng),科研系統(tǒng),資產(chǎn)系統(tǒng),學工系統(tǒng),校友系統(tǒng),遠程教育,后勤系統(tǒng),統(tǒng)一認證統(tǒng)一授權(quán)。門戶設(shè)置:業(yè)務辦理,決策支持,綜合校情,管理支持,公共信息,個性化信息,登陸界面等。最后就是用戶群設(shè)置:教師,學生,領(lǐng)導和其他人員。
2.8 數(shù)字校園整體交互邏輯
數(shù)字校園我們可以通過統(tǒng)一的信息門戶平臺登陸,根據(jù)不同的權(quán)限訪問數(shù)據(jù)共享中心,實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)共享功能,比如我們可以通過管理員權(quán)限管理平臺,消息管理,web管理等,用戶可以查詢自己的相關(guān)信息,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
2.9 數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
用戶通過因特網(wǎng)接入,通過不同的設(shè)備終端,在教學區(qū),辦公區(qū),生活區(qū)等不同場所訪問數(shù)字化校園平臺,校園一卡通平臺和應用系統(tǒng)平臺(教務,學工,圖書,財務,迎新,離校,宿舍,校友,人事,科研,資產(chǎn)等)
2.10 數(shù)字化校園的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
1) 數(shù)字化校園平臺:信息標準化體系、統(tǒng)一信息門戶平臺、統(tǒng)一身份認證平臺、數(shù)據(jù)交換平臺、數(shù)據(jù)共享中心、掌上校園平臺等
2) 綜合管理:一卡通管理平臺、協(xié)同辦公系統(tǒng)、綜合校情分析系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、能源管控平臺、電子支付平臺、財務管理系統(tǒng)、郵件管理系統(tǒng)、網(wǎng)站群管理系統(tǒng)等。
3) 學習(學生):教務管理系統(tǒng)、學工管理系統(tǒng)、數(shù)字迎新系統(tǒng)、電子離校系統(tǒng)、學生收發(fā)費系統(tǒng)、注冊報到系統(tǒng)、招生管理系統(tǒng)、就業(yè)管理系統(tǒng)、校友管理系統(tǒng)等
4) 教學(教工):人事管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、工資查詢系統(tǒng)、職稱評審系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)等
2.11 數(shù)據(jù)交換中心平臺
獲取交換數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)加密、壓縮、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)接收,解壓、解密、抽取、過濾、數(shù)據(jù)入共享中心,同時轉(zhuǎn)發(fā)給訂閱的其它部門。全面支持異構(gòu)數(shù)據(jù),包括ORACLE、SQLSERVER、MYSQL、DB2、SYBASE、ACCESS、DBF、EXCEL、XML、TXT、Web service接口等各種數(shù)據(jù)格式;基于XML標準的數(shù)據(jù)交換流程控制;支持數(shù)據(jù)訂閱功能,優(yōu)化數(shù)據(jù)交換流程,優(yōu)化數(shù)據(jù)交換服務器資源;支持大文本數(shù)據(jù)交換;支持多種方式的時間調(diào)度控制數(shù)據(jù)交換流程。
2.12 統(tǒng)一身份認證平臺功能
基于角色的訪問控制模型(RBAC)、權(quán)限的多級管理、分級授權(quán)機制、統(tǒng)一的認證和授權(quán)管理機制、提供跨平臺的權(quán)限管理接口、基于LDAP協(xié)議的OpenLDAP身份目錄存儲、提供多種安全方式保證認證信息安全、支持多種語言(JAVA、.NET、Delphi、VB、VC、PHP、ASP)開發(fā)的業(yè)務系統(tǒng)認證、采用動態(tài)密鑰的加密方法確保認證信息的安全性、自動獲取各業(yè)務系統(tǒng)用戶信息,無需進行同步
2.13 決策型數(shù)據(jù)共享中心
支持多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle、SqlServer、DB2、Sybase等、建立學校統(tǒng)一的信息標準以國標、教育部標準為基礎(chǔ),結(jié)合學校實際情況、對數(shù)據(jù)合法性進行分析、驗證數(shù)據(jù)合法、準確性,對基礎(chǔ)信息分析、通過數(shù)據(jù)挖掘功能提供決策支持信息、對信息進行分類、估值和預言、對數(shù)據(jù)高性能查詢進行處理、對海量數(shù)據(jù)進行性能調(diào)優(yōu)處理,檢索數(shù)據(jù)不超過3S、歷史信息分析存儲、不刪除數(shù)據(jù)原則。
2.14 綜合決策管理系統(tǒng)
教師工資情況、財務收入分析、科研經(jīng)費與產(chǎn)出、一卡通消費分析、學生收費情況、學生欠費情況、住宿費繳納情況、工資與職稱分析、財務支出分析、報銷情況分析。
3 云計算和數(shù)字化校園的未來
在全球信息化高速發(fā)展的今天,云計算廣泛應用于數(shù)字化校園建設(shè)中就要求:學?!o每個學校獨立的域名,開設(shè)網(wǎng)上“虛擬數(shù)字校園”空間,給學校的教師、學生和家長等用戶提供統(tǒng)一、豐富、標準的校園信息化應用服務。.教師—給教師提供工具和信息,以便遵從教育管理與業(yè)務的要求,并增加對學生的個性關(guān)注與指導,提升教學效果和質(zhì)量;教師可以使用統(tǒng)一的資源共享平臺擴充教學素材、共享教學知識、發(fā)布教學資源,增強交流與協(xié)作。學生—給學生一個安全賬號,在學校或家里的任意一設(shè)備終端登錄到個人門戶網(wǎng)站,瀏覽并使用網(wǎng)站上的教學資源、電子郵件、課程作業(yè)、個人時間管理等信息和功能。家長—給家長提供積極參與小孩教育的機會。家長通過家長門戶查看小孩在學校的表現(xiàn)情況、考試成績、近期學習任務、時間表和即將到來的學?;顒拥刃畔ⅰ<议L通過手機短信隨時了解學生的動態(tài),成績等信息。
談到數(shù)字化校園建設(shè), 其實也就是“教育云”。云計算在教育領(lǐng)域中的遷移稱之為“教育云”,是未來教育信息化的基礎(chǔ)架構(gòu),包括了教育信息化所必須的一切硬件計算資源,這些資源經(jīng)虛擬化之后,向教育機構(gòu)、教育從業(yè)人員和學員提供一個良好的平臺,該平臺的作用就是為教育領(lǐng)域提供云服務。
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