潘永東++于繼明

【摘 要】隨著高校信息化建設的發(fā)展，借助網(wǎng)絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數(shù)據(jù)庫架構的高校傳統(tǒng)教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統(tǒng)的研究和規(guī)劃。

【關鍵詞】高?；A教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現(xiàn)狀

（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節(jié)約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫(yī)學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫(yī)療實驗室，根據(jù)醫(yī)院病人特征創(chuàng)造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網(wǎng)絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫(yī)學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發(fā)展現(xiàn)狀

2009年5月16日，以中國教育技術協(xié)會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現(xiàn)狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現(xiàn)在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯(lián)合企業(yè)進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節(jié)：由于缺乏技術與開發(fā)經驗方面的積累，使得國內云計算研發(fā)團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯(lián)互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數(shù)據(jù)不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統(tǒng)使用規(guī)模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數(shù)據(jù)，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協(xié)同工作能力，實現(xiàn)教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統(tǒng)在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規(guī)劃

1. 基礎設施規(guī)劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優(yōu)先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續(xù)支持傳統(tǒng)環(huán)境。

2. 業(yè)務應用規(guī)劃

業(yè)務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數(shù)據(jù)存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數(shù)據(jù)允許與其他高校云平臺共享，實現(xiàn)校際云平臺的互聯(lián)互通。

遵循先數(shù)據(jù)、后業(yè)務遷移的策略，對包含敏感數(shù)據(jù)的高校關鍵業(yè)務應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業(yè)務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創(chuàng)公司研發(fā)的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統(tǒng)存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發(fā)快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態(tài)伸縮：系統(tǒng)在線增減存儲節(jié)點，存儲節(jié)點和元數(shù)據(jù)節(jié)點間通過注冊管理機制自適應管理，實現(xiàn)自動伸縮，并且系統(tǒng)可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優(yōu)異性能：采用控制流和數(shù)據(jù)流分離的技術，每個存儲節(jié)點都對外提供數(shù)據(jù)訪問服務，系統(tǒng)的總體性能和吞吐量隨著節(jié)點的規(guī)模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發(fā)快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統(tǒng)可支持多用戶高并發(fā)快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創(chuàng)存儲. 云存儲系統(tǒng)C1000系列產品技術白皮書.云創(chuàng)公司網(wǎng)站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網(wǎng)絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint

【摘 要】隨著高校信息化建設的發(fā)展，借助網(wǎng)絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數(shù)據(jù)庫架構的高校傳統(tǒng)教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統(tǒng)的研究和規(guī)劃。

【關鍵詞】高?；A教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現(xiàn)狀

（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節(jié)約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫(yī)學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫(yī)療實驗室，根據(jù)醫(yī)院病人特征創(chuàng)造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網(wǎng)絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫(yī)學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發(fā)展現(xiàn)狀

2009年5月16日，以中國教育技術協(xié)會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現(xiàn)狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現(xiàn)在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯(lián)合企業(yè)進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節(jié)：由于缺乏技術與開發(fā)經驗方面的積累，使得國內云計算研發(fā)團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯(lián)互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數(shù)據(jù)不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統(tǒng)使用規(guī)模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數(shù)據(jù)，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協(xié)同工作能力，實現(xiàn)教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統(tǒng)在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規(guī)劃

1. 基礎設施規(guī)劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優(yōu)先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續(xù)支持傳統(tǒng)環(huán)境。

2. 業(yè)務應用規(guī)劃

業(yè)務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數(shù)據(jù)存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數(shù)據(jù)允許與其他高校云平臺共享，實現(xiàn)校際云平臺的互聯(lián)互通。

遵循先數(shù)據(jù)、后業(yè)務遷移的策略，對包含敏感數(shù)據(jù)的高校關鍵業(yè)務應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業(yè)務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創(chuàng)公司研發(fā)的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統(tǒng)存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發(fā)快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態(tài)伸縮：系統(tǒng)在線增減存儲節(jié)點，存儲節(jié)點和元數(shù)據(jù)節(jié)點間通過注冊管理機制自適應管理，實現(xiàn)自動伸縮，并且系統(tǒng)可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優(yōu)異性能：采用控制流和數(shù)據(jù)流分離的技術，每個存儲節(jié)點都對外提供數(shù)據(jù)訪問服務，系統(tǒng)的總體性能和吞吐量隨著節(jié)點的規(guī)模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發(fā)快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統(tǒng)可支持多用戶高并發(fā)快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創(chuàng)存儲. 云存儲系統(tǒng)C1000系列產品技術白皮書.云創(chuàng)公司網(wǎng)站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網(wǎng)絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint

【摘 要】隨著高校信息化建設的發(fā)展，借助網(wǎng)絡平臺的新型教育模式已越來越受到高校師生的青睞。但是，隨著資源累積，智能終端普及，以及用戶需求復雜度的日益增長，基于關系數(shù)據(jù)庫架構的高校傳統(tǒng)教學平臺愈來愈成為性能處理瓶頸，對此，本文提出建設高校云平臺的新思路，并對其進行了系統(tǒng)的研究和規(guī)劃。

【關鍵詞】高?；A教學平臺 云計算 云存儲

一、云計算教育應用現(xiàn)狀

（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀

1. 郵箱應用

美國亞利桑那州立學校，有6.5萬大學生使用Gmail郵箱，不僅保證了信息資料的安全，同時更節(jié)約了學校對于在線平臺維護的資金。

2. 科研應用

哈佛醫(yī)學院使用亞馬遜云服務建立了虛擬醫(yī)療實驗室，根據(jù)醫(yī)院病人特征創(chuàng)造出不同病因的虛擬患者，研究者可以在任意時間和地點通過網(wǎng)絡訪問實驗室來對仿真病人做出分析，這給醫(yī)學界的臨床診斷帶來了質的飛躍。

（二）國內發(fā)展現(xiàn)狀

2009年5月16日，以中國教育技術協(xié)會在上海舉辦全國首屆“云計算教育現(xiàn)狀研究計算輔助教學高級培訓”為標志，云計算正式被引入中國教育領域。但是，與國外云計算在教育領域的應用，國內高校仍存在不小差距，主要體現(xiàn)在：

1. 重理論輕實踐：對高校云平臺的研究停留在理論層面，并沒有聯(lián)合企業(yè)進行具體的深入和實踐。

2. 技術與實際脫節(jié)：由于缺乏技術與開發(fā)經驗方面的積累，使得國內云計算研發(fā)團隊已掌握的技術尚難以真正運用到高校教育實踐中。

3. 資源投入不足：高校云平臺建設初期，需要投入比較大的資金購置基礎設施，國家在各方面的政策支持程度至關重要。

4. 校際共享不夠：由于體制等方面的原因，國內各高校已建成的云平臺的服務對象往往僅限于學校內部，校際間缺乏互聯(lián)互通。

二、高校云平臺實施策略

（一）選型要素

1. 可讀寫能力：云平臺需要同時滿足單個大文件和海量小文件的讀寫能力需求。

2. 可容錯能力：云平臺需要在確保不間斷服務的同時，即使在硬件部分損壞或停機的情況下也能做到數(shù)據(jù)不丟失、損壞。

3. 可擴展能力：云平臺應建立在可自由伸縮擴展的彈性架構基礎上，以滿足應用對系統(tǒng)使用規(guī)模按需靈活增減需要。

4. 可共享能力：云平臺應具備開放性和共享性的特點。用戶可以在各種跨平臺終端之間同步獲取數(shù)據(jù)，并可隨時與人分享。各高校間可以利用云平臺所提供的強大的協(xié)同工作能力，實現(xiàn)教育信息資源的共建、共享，避免形成信息孤島。

5. 可維護能力：云平臺需要能夠提供長時間不間斷服務的高可用存儲訪問服務，具備故障在線定位處理、系統(tǒng)在線升級、設備在線更換能力，維護操作不影響對用戶提供服務。

（二）實施規(guī)劃

1. 基礎設施規(guī)劃

首先，應以一種務實的思路來部署高校云平臺。先確定基礎設施建設優(yōu)先級，然后采取分階段實施的方式，引入所希望的云計算和存儲能力，同時繼續(xù)支持傳統(tǒng)環(huán)境。

2. 業(yè)務應用規(guī)劃

業(yè)務應用應分為高校私有云應用、高校公有云應用兩類，對應的應用數(shù)據(jù)存儲至高校私有云平臺和高校公有云平臺。

高校公有云平臺數(shù)據(jù)允許與其他高校云平臺共享，實現(xiàn)校際云平臺的互聯(lián)互通。

遵循先數(shù)據(jù)、后業(yè)務遷移的策略，對包含敏感數(shù)據(jù)的高校關鍵業(yè)務應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校私有云平臺；對非關鍵業(yè)務、不包含敏感信息的應用，將其逐步從傳統(tǒng)計算環(huán)境遷移至高校公共云平臺。

三、高校云平臺實施案例

由國內云創(chuàng)公司研發(fā)的cStor云平臺系列產品，基于分布式的云存儲架構設計，能夠解決傳統(tǒng)存儲模式所遇到擴容不方便、吞吐量不足、無法支持多用戶高并發(fā)快速訪問等問題。如下為改造后的某高校云平臺一期建設方案：

圖3-1高校云平臺一期建設方案

該方案具有如下特點：

1. 動態(tài)伸縮：系統(tǒng)在線增減存儲節(jié)點，存儲節(jié)點和元數(shù)據(jù)節(jié)點間通過注冊管理機制自適應管理，實現(xiàn)自動伸縮，并且系統(tǒng)可提供7*24小時不間斷的存儲服務。

2. 優(yōu)異性能：采用控制流和數(shù)據(jù)流分離的技術，每個存儲節(jié)點都對外提供數(shù)據(jù)訪問服務，系統(tǒng)的總體性能和吞吐量隨著節(jié)點的規(guī)模增加呈線性增長。

3. 多用戶高并發(fā)快速訪問：自動均衡負載技術，保證了系統(tǒng)可支持多用戶高并發(fā)快速訪問。

【參考文獻】

[1]云創(chuàng)存儲. 云存儲系統(tǒng)C1000系列產品技術白皮書.云創(chuàng)公司網(wǎng)站資料，2012（4）.

[2]孫重錦.國內外典型網(wǎng)絡教學平臺特征研究. 廣西：廣西民族大學，2009（3）.

[3]張廣彬，王小寧，陶麗紅. 云計算對高校教育信息化建設的影響.中國冶金教育，2011（5）.endprint