基于云計(jì)算的智慧校園分期建設(shè)方案研究

于 燕 鹽城幼兒師范高等專(zhuān)科學(xué)校

基于云計(jì)算的智慧校園分期建設(shè)方案研究

于 燕 鹽城幼兒師范高等專(zhuān)科學(xué)校

云計(jì)算作為商業(yè)模型之一，為了及時(shí)完成分時(shí)共享計(jì)算以及資源存儲(chǔ)等任務(wù)，它可以將各種計(jì)算任務(wù)分發(fā)給多個(gè)服務(wù)器同時(shí)完成。對(duì)于教育科研來(lái)說(shuō)，云計(jì)算技術(shù)對(duì)其更是有著重要作用，它不僅能夠順利解決校園網(wǎng)中遲遲不能改善的維護(hù)與安全問(wèn)題，更能夠?yàn)樾@中信息技術(shù)的合理應(yīng)用及發(fā)展奠定穩(wěn)定基礎(chǔ)。在本文中，就云計(jì)算的本質(zhì)，向大家介紹云計(jì)算在智慧校園建設(shè)中的重要性和云計(jì)算在校園網(wǎng)的應(yīng)用，為云計(jì)算在校園的分期建設(shè)提出有效的建設(shè)方案。

云計(jì)算；智慧校園；分期建設(shè)

引言

在IBM公司提出“智慧地球”的理念后，各大城市都掀起“智慧城市”的熱潮，物聯(lián)網(wǎng)、“云計(jì)算”等概念紛紛提出，并且我國(guó)部分城市也將建設(shè)“智慧城市”作為“十二五”期間的重要任務(wù)之一。然而想要完成“智慧城市”的建設(shè)就必須做好“智慧校園”建設(shè)，因此“智慧校園”也順應(yīng)著熱潮逐漸被人們重視。

1.云計(jì)算簡(jiǎn)要

1.1 云計(jì)算概覽

（1）云計(jì)算介紹

最近幾年，被眾人所熟悉的云計(jì)算技術(shù)其實(shí)從本質(zhì)上來(lái)看并不是一個(gè)全新的技術(shù)。它是以并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式計(jì)算以及虛擬化為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)展，因此與其說(shuō)是一種新技術(shù)，不如說(shuō)是一種新的發(fā)展模式更加準(zhǔn)確。這種模式的特點(diǎn)是將一些處于相同地點(diǎn)或者不同地點(diǎn)的空余計(jì)算資源統(tǒng)一起來(lái)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將成果、服務(wù)及解決方案提供給各個(gè)用戶或者企業(yè)。在云計(jì)算背景下，各種不同的應(yīng)用服務(wù)都運(yùn)行在由網(wǎng)絡(luò)相互連接的相應(yīng)服務(wù)器中，然后由分布式計(jì)算和虛擬技術(shù)在將其提供給用戶之前對(duì)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一配置，最后用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的允許訪問(wèn)這些服務(wù)，并且取得想要的資源或應(yīng)用。

（2）云架構(gòu)層次

云計(jì)算服務(wù)的基本形式有：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)和軟件即服務(wù)。這些服務(wù)的提供都是源自于最重要的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)。其中一般的基礎(chǔ)設(shè)施資源就是由基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)提供給用戶，該層的主要任務(wù)主要是給予客戶虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源和安全保護(hù)等。而平臺(tái)即服務(wù)的任務(wù)則是交托給用戶最豐富的“云中間件”資源，運(yùn)行時(shí)的環(huán)境、自動(dòng)化管理服務(wù)以及共享服務(wù)等等都包括在資源內(nèi)。軟件即服務(wù)的功能就比較簡(jiǎn)單，主要是將定制化的軟件應(yīng)用交付給用戶。云還包含很多應(yīng)用，其中主要應(yīng)用為：效用計(jì)算、商業(yè)服務(wù)平臺(tái)、云存儲(chǔ)以及在網(wǎng)絡(luò)安全方面的病毒查殺等等。

1.2 云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)

云計(jì)算的本質(zhì)是將網(wǎng)絡(luò)作為其基礎(chǔ)，以此來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)供給服務(wù)。它將跨越異構(gòu)、動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn)的資源作為前提標(biāo)準(zhǔn)，給予客戶可自治的服務(wù)，從而達(dá)到合理分配的目的。云計(jì)算不僅可以使資源標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，加快產(chǎn)業(yè)的分工，還可以讓系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)統(tǒng)一到云計(jì)算的運(yùn)營(yíng)商處，提高用戶對(duì)自己業(yè)務(wù)的關(guān)注度，進(jìn)而使信息化的建設(shè)得到快速增加。物聯(lián)網(wǎng)則是將感應(yīng)器設(shè)置到學(xué)校的各個(gè)地點(diǎn)，比如：食堂、圖書(shū)館、宿舍、教室等等，然后將其連接，形成物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，因此稱為物聯(lián)網(wǎng)。

2.智慧校園的定義及其內(nèi)容

2.1 智慧校園定義

智慧校園是由云計(jì)算服務(wù)中心和超級(jí)計(jì)算機(jī)將“物聯(lián)網(wǎng)”及“軟件應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)”聯(lián)系到一起,從而實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)、教學(xué)活動(dòng)、工作管理和學(xué)校設(shè)施的整體結(jié)合。為了改善高校信息化受阻的現(xiàn)狀并且加強(qiáng)教育的改革，應(yīng)該加強(qiáng)云計(jì)算和虛擬化技術(shù)等的運(yùn)用，積極構(gòu)建校園“云服務(wù)”，使廣大師生得到更好的教學(xué)環(huán)境與學(xué)習(xí)環(huán)境，努力建設(shè)“智慧校園”。以云服務(wù)作為構(gòu)建一個(gè)智能化校園管理平臺(tái)的基礎(chǔ),學(xué)生以及教師可以將各自尋找到的大量教育資源及軟件等在平臺(tái)上進(jìn)行快速分享，這樣既滿足工作需求,又突破傳統(tǒng)教學(xué)障礙，使教學(xué)質(zhì)量得到有效提高，取得優(yōu)異的教學(xué)成果。

2.2 智慧校園內(nèi)容

（1）制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)生由校園內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)入平臺(tái)，依據(jù)自己的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)進(jìn)度，選擇適合自己的課程軟件，接受老師提供的課外作業(yè)以及課外練習(xí)。有線和無(wú)線兩種方式的校園網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，讓學(xué)生能夠在任意時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)入校園平臺(tái)，并且還節(jié)省了下載應(yīng)用軟件的時(shí)間。

（2）建設(shè)校園網(wǎng)教育資源系統(tǒng)

教育資源對(duì)于學(xué)生以及各高校來(lái)說(shuō)一直都是比較昂貴的，教育資源主要包括軟件資源和硬件資源，依據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的要求，在及時(shí)更新硬件資源的同時(shí)還需要購(gòu)買(mǎi)昂貴的軟件資源。但是在引入“智慧校園”后，這個(gè)問(wèn)題就被成功解決，學(xué)生只需要用稍稍廉價(jià)的終端電腦，而類(lèi)似高處理能力的服務(wù)器以及正版教育資源軟件等需要大量資金購(gòu)買(mǎi)的項(xiàng)目，就可以全部交給數(shù)據(jù)中心的建立者，這樣就在不耽誤教學(xué)的情況下，大大降低了教學(xué)成本，使高?？梢杂懈噘Y金投入到其它教學(xué)中，為各高校的資金不足問(wèn)題提供有效解決方案。

（3）建立安全平臺(tái)

安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境無(wú)論對(duì)于哪個(gè)高校來(lái)說(shuō)都是非常重要的。但是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的無(wú)限制開(kāi)放，各種病毒都侵入到實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備中進(jìn)行滋生和傳播，對(duì)教學(xué)儀器以及教師的教學(xué)效果都產(chǎn)生一定的影響，所以實(shí)驗(yàn)室的管理員要不斷對(duì)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行更新和檢查，做好定期殺毒處理，以免影響正常教學(xué)。[1]而在“智慧校園”背景下，數(shù)據(jù)中心可以統(tǒng)一控制進(jìn)行殺毒軟件的更新和升級(jí)，為文件的安全以及保密提供保障。

3.云計(jì)算的應(yīng)用

3.1 智慧校園體系架構(gòu)

云計(jì)算模式的不斷發(fā)展，使云計(jì)算越來(lái)越深入人心，各學(xué)校、機(jī)構(gòu)以及個(gè)人的信息處理都會(huì)慢慢交由云來(lái)處理，這無(wú)疑會(huì)對(duì)學(xué)校的管理以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等帶來(lái)不少便捷與規(guī)范。不僅想要進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生可以通過(guò)云計(jì)算的服務(wù)應(yīng)用選取適合自己的資源及軟件，而且教育工作者還可以開(kāi)展各項(xiàng)教學(xué)設(shè)計(jì)并且優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，是教學(xué)的質(zhì)量和效率得到有效提高。因此就教育工作者而言，掌握云計(jì)算技術(shù)以及合理運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)是非常重要的，這將會(huì)對(duì)校園網(wǎng)中的教學(xué)和學(xué)習(xí)加入新的能源。[2]采用云計(jì)算的模式能夠在有限范圍內(nèi)將現(xiàn)有的硬件資源進(jìn)行整合，并且降低軟件的采購(gòu)成本，在一定的資金與時(shí)間條件下使校園網(wǎng)絡(luò)的建成速度加快。智慧校園的應(yīng)用層是指將技術(shù)層與校園要素的融合，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將新興的技術(shù)運(yùn)用在校園要素中，形成智慧的校園資源分析、校園服務(wù)、校園環(huán)境、校園營(yíng)銷(xiāo)等。

除了以上所說(shuō)之外，智慧校園的體系架構(gòu)還包括智慧校園的產(chǎn)業(yè)層和智慧校園的服務(wù)層。這兩個(gè)部分也起著十分重要的作用。智慧校園的產(chǎn)業(yè)層主要指在校園各處滲透的智慧要素為校園帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)的豐富化，而智慧校園的服務(wù)層則是指智慧校園為學(xué)生、教師等各個(gè)員工所能帶來(lái)的服務(wù)。

3.2 云計(jì)算在虛擬實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)中至關(guān)重要的關(guān)鍵部分，是學(xué)生獲得知識(shí)、探索知識(shí)的重要方式之一。但是，校園資源的局限性，可能無(wú)法確保任何學(xué)生都擁有屬于自己的實(shí)驗(yàn)室，但是由云計(jì)算的共享開(kāi)發(fā)測(cè)試資源和遠(yuǎn)程桌面共享的方案，就能夠滿足“每個(gè)師生擁有一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室”的設(shè)想。有云計(jì)算的“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的工作原理我們可以了解到，虛擬實(shí)驗(yàn)室是以標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的準(zhǔn)備，由虛擬化資源池建設(shè)完成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的搭建，在通過(guò)自動(dòng)化的方式來(lái)完成資源的申請(qǐng)、回收、監(jiān)控和管理，最后以虛擬桌面的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。并且虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)方式在有的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始建立，所以在今后的教育發(fā)展過(guò)程中，虛擬實(shí)驗(yàn)室一定會(huì)起到關(guān)鍵作用。[3]

4.解決方案

云校園需要解決的問(wèn)題應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手：滿足接入用戶多樣化的要求：校園網(wǎng)絡(luò)的用戶主要包括師生、行政辦公人員和外來(lái)訪客等幾個(gè)不同層次的用戶，每個(gè)層次用戶咨詢的內(nèi)容都有或大或小的區(qū)別，所以應(yīng)該根據(jù)不同的用戶，提供差異化的訪問(wèn)權(quán)限、業(yè)務(wù)提供等等。滿足接入方式多樣化的要求：接入方式分為有線接入、無(wú)線接入、專(zhuān)線接入等等。以第二代無(wú)線校園的解決方案為基礎(chǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制的統(tǒng)一化，即所有校園用戶使用統(tǒng)一的網(wǎng)管和帳號(hào)密碼、獲得共同的訪問(wèn)權(quán)限，以及獲得更高的應(yīng)用性能。這個(gè)可以幫助高校實(shí)現(xiàn)校園用戶的動(dòng)態(tài)授權(quán)和網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化，并且在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中處理學(xué)校各種問(wèn)題，使學(xué)校師生的安全能得到最好的保障。

5.結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算作為近幾年的新興產(chǎn)業(yè)，至今為止都沒(méi)有具體的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和方式，因此云計(jì)算的應(yīng)用在當(dāng)前還處于探索階段，但是隨著“智慧城市”的建設(shè)，云計(jì)算技術(shù)所扮演的角色越來(lái)越重要，由此可知，對(duì)于“智慧城市”建設(shè)中必不可少的“智慧校園”建設(shè)來(lái)說(shuō)，云計(jì)算技術(shù)必定會(huì)在各高校中得到廣泛應(yīng)用。

[1]白俊.基于云計(jì)算的智慧校園建設(shè)方案探索[J].河南科技,2013,22∶5.

[2]李征,王璐.云計(jì)算在智慧校園中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2012,05∶48-50+54.

[3]吳均.基于云計(jì)算技術(shù)的智慧校園總體設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2014,06∶42-43.

于燕，女（1981.12—），漢族，江蘇宿遷人，碩士，講師，研究方向：rfid技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，智慧化校園建設(shè)（高職院校）