摘 要：智慧校園的建設(shè)有利于提高學(xué)校的管理服務(wù)水平，本文針對(duì)目前校園信息化建設(shè)存在的問(wèn)題，以云計(jì)算技術(shù)為依托，提出了一種基于云計(jì)算技術(shù)的智慧校園的總體設(shè)計(jì)方案，歸納總結(jié)了智慧校園中各應(yīng)用系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞：智慧校園；云計(jì)算；IaaS

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393

1 云計(jì)算定義

從云計(jì)算實(shí)質(zhì)來(lái)看，云計(jì)算（Cloud Computing）實(shí)際上是虛擬化技術(shù)和基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS，Infrastructure as a Service）兩者的結(jié)合。其核心是將某一個(gè)或某幾個(gè)數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源虛擬化之后，向用戶提供以租用計(jì)算資源為形式的服務(wù)。云計(jì)算是一種新興的IT部署和交付模式，用來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)提供產(chǎn)品、服務(wù)和解決方案[1]。也有人認(rèn)為，云計(jì)算就是基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算，是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的抽象，是一種能夠支持互聯(lián)網(wǎng)上各類(lèi)應(yīng)用的系統(tǒng)[2]。維基百科給云計(jì)算下的定義為：云計(jì)算，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備[3]。目前，對(duì)云計(jì)算定義尚未達(dá)成一致，但基本共識(shí)認(rèn)為云計(jì)算就是基于網(wǎng)絡(luò)和虛擬化技術(shù)的，優(yōu)化集中系統(tǒng)計(jì)算能力以滿足多終端并行多任務(wù)需求的，達(dá)到特定服務(wù)水平的，實(shí)時(shí)彈性的計(jì)算處理執(zhí)行環(huán)境，是虛擬化的IT資源服務(wù)集合。

2 校園信息化存在的問(wèn)題

通過(guò)多年的信息化建設(shè)，學(xué)校各個(gè)部門(mén)大都建立了各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為提高學(xué)校的管理水平發(fā)揮了積極的作用。但同時(shí)，我們也注意到，目前在校園信息化建設(shè)中，主要存在以下問(wèn)題[4]：

2.1 存在重復(fù)投資，資源利用率不高

學(xué)校的應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)量眾多，如教務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、圖書(shū)管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)、研究生管理系統(tǒng)、各學(xué)院建設(shè)的網(wǎng)站等幾十個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的建設(shè)需要大量的服務(wù)器來(lái)支撐，需要大量的資金投入。但是，在系統(tǒng)建成后，實(shí)際使用中有些應(yīng)用系統(tǒng)一天可能只有少數(shù)人使用，使用的次數(shù)也很少。根據(jù)權(quán)威部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，商業(yè)服務(wù)器的利用率一般不超過(guò)20%，而在校園內(nèi)支撐部門(mén)應(yīng)用的服務(wù)器利用率相對(duì)更低一般不會(huì)超過(guò)10%，造成了大量?jī)?yōu)質(zhì)資源的浪費(fèi)。

2.2 信息難以共享，存在信息孤島

學(xué)校中各部門(mén)的應(yīng)用系統(tǒng)大多是在不同時(shí)期，由不同的公司建設(shè)或部門(mén)自建，導(dǎo)致一些基礎(chǔ)信息在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中存儲(chǔ)多次，以教師為例，他們的信息被分散存儲(chǔ)在人事管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)中。此外，由于這些系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口不一致，很難實(shí)現(xiàn)信息共享，形成了大小不一的信息孤島。

2.3 管理維護(hù)困難，信息安全難以保證

由于系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間、單位的不一致，導(dǎo)致了部署的硬件設(shè)備型號(hào)各部相同，運(yùn)行的操作系統(tǒng)、支撐環(huán)境以及應(yīng)用系統(tǒng)種類(lèi)繁多，給系統(tǒng)的管理、維護(hù)帶來(lái)很大難度，尤其是當(dāng)個(gè)別系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)侯，管理人員需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新部署和調(diào)整。此外，技術(shù)人員往往需要針對(duì)不同的設(shè)備、不同的系統(tǒng)制定不同的管理、維護(hù)和容災(zāi)備份方案，不僅增加了維護(hù)難度，也增加了技術(shù)人員的重復(fù)勞動(dòng)。這種分散部署的應(yīng)用系統(tǒng)，也增加安全風(fēng)險(xiǎn)，網(wǎng)絡(luò)被攻破、信息系統(tǒng)被破壞的情況也時(shí)有發(fā)生。

3 智慧校園總體設(shè)計(jì)

智慧校園將有效地利用現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)資源、信息資源、應(yīng)用系統(tǒng)資源，構(gòu)建統(tǒng)一的教育資源共享服務(wù)平臺(tái)，為學(xué)校信息化建設(shè)提供支撐。全面推進(jìn)學(xué)校教育在決策、管理、教學(xué)、科研、培訓(xùn)、考試、招生等方面高標(biāo)準(zhǔn)的信息化應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)?，F(xiàn)代管理和基礎(chǔ)設(shè)施完善，為學(xué)生提供更加便利的學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧校園總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧校園架構(gòu)圖

應(yīng)用交互層：用來(lái)響應(yīng)客戶層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并把處理結(jié)果反饋給用戶。對(duì)訪問(wèn)用戶提供統(tǒng)一訪問(wèn)門(mén)戶，具有統(tǒng)一用戶認(rèn)證管理、單點(diǎn)登錄、個(gè)性化服務(wù)、桌面服務(wù)。

應(yīng)用層：系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯處理層，是智慧校園的核心。主要包括電子政務(wù)平臺(tái)、教師信息化管理平臺(tái)、學(xué)生信息管理平臺(tái)、教育資源平臺(tái)、平安校園平臺(tái)。

應(yīng)用支撐層：是智慧校園的核心，為上層的應(yīng)用平臺(tái)提供支撐。具有良好的開(kāi)發(fā)性和可擴(kuò)展性，提供豐富的、成熟的組件、構(gòu)件和業(yè)務(wù)中間件，是系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的保證。

數(shù)據(jù)資源層：主要由核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成。該層提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理、資源訪問(wèn)控制，為以上各層提供數(shù)據(jù)及資源服務(wù)。

基礎(chǔ)設(shè)施層：提供智慧校園的硬件平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為信息系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸、計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間、及機(jī)房環(huán)境設(shè)施等基本服務(wù)，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以及與其他系統(tǒng)通訊的基礎(chǔ)。

在云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：

（1）基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一建設(shè)，節(jié)約信息化投入。通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)，避免全校各職能部門(mén)、學(xué)院的硬件、技術(shù)、人力投入，避免每個(gè)部門(mén)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)，又能提高資源利用率，節(jié)約信息化投入，充分體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共建共享，避免信息孤島。對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換、裝載，形成規(guī)范、統(tǒng)一的公共資源庫(kù)，包括：基礎(chǔ)類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)、資源類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)等。通過(guò)交換與共享機(jī)制為上層的應(yīng)用提供服務(wù)，可有效避免信息孤島。

（3）開(kāi)放的架構(gòu)，方便擴(kuò)容和升級(jí)。整個(gè)設(shè)計(jì)方案遵循云計(jì)算平臺(tái)的三層架構(gòu)，從下往上依次是IaaS層、PaaS層和SaaS層。這種架構(gòu)既有利于保護(hù)現(xiàn)有硬件投資，業(yè)務(wù)系統(tǒng)平滑升級(jí)。業(yè)務(wù)訪問(wèn)量增加時(shí)，又可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)伸縮；在用戶和應(yīng)用規(guī)模需求增長(zhǎng)時(shí)，擴(kuò)容升級(jí)也很方便。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了云計(jì)算的概念，在分析了現(xiàn)有校園信息化建設(shè)存在的問(wèn)題之后，給出了基于云計(jì)算技術(shù)的智慧校園的總體架構(gòu)，簡(jiǎn)要分析了各層的功能，對(duì)學(xué)校信息系統(tǒng)進(jìn)行了歸類(lèi)總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉鵬.云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011：1-15.

[2]唐箭.云計(jì)算研究綜述[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（02）：15-16.

[3]http：//zh.wikipedi a. org/wiki /%E4%BA%91%E8%AE%A1%E7%AE %97[EB/OL].

[4]楊玉寶，唐連章，衛(wèi)建安.基于云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)字校園建設(shè)方案[J].中國(guó)教育信息化，2013（03）：9-12.

作者單位：西南科技大學(xué)后勤集團(tuán)，四川綿陽(yáng) 621010