李 潔，宋 清

（1.大港油田第一礦區(qū)管理服務公司，天津 300280；2.天津工程職業(yè)技術(shù)學院，天津 300280）

基于云計算的區(qū)域教育資源公共服務模式

李 潔1，宋 清2

（1.大港油田第一礦區(qū)管理服務公司，天津 300280；2.天津工程職業(yè)技術(shù)學院，天津 300280）

云計算的最終目的是向用戶提供各種資源的共享服務，對云共享進行研究，有助于充分發(fā)揮云共享的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源和服務的最大化利用。本文對網(wǎng)絡(luò)資源包括網(wǎng)絡(luò)功能的共享進行一些探討，結(jié)合SDN/NFV提出一種可行的分層級區(qū)域教育云構(gòu)建模型。

云計算；區(qū)域教育；教育資源共享

云計算的最終目的是向用戶提供各種資源的共享服務，對云共享進行研究，有助于充分發(fā)揮云共享的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源和服務的最大化利用。至今，教育行業(yè)對基于云計算的教育資源共享模式產(chǎn)出了一些有益的探討和研究成果，綜合分析這些研究成果，集中于數(shù)字化資料，軟件資源的整合共享，這些都基于計算存儲等硬件分享的基礎(chǔ)上。相比而言，教育行業(yè)幾乎未見有人對網(wǎng)絡(luò)功能的共享進行深入探討。本文擬對網(wǎng)絡(luò)資源包括網(wǎng)絡(luò)功能的共享進行探討，結(jié)合SDN/NFV概念提出一種可行的分層級區(qū)域教育云構(gòu)建模型。

1　云簡介

1.1云計算的三層架構(gòu)

2008年IEEE International Conference on Web Services（ICWS），從用戶、開發(fā)者和提供商的角度對云計算作了如下定義：

對用戶來說，云計算就是IT即服務，它以SaaS（Software as a Service）模型的方式，將服務按需提供給用戶，并通過集中的數(shù)據(jù)中心向用戶提供可擴展的、彈性的計算、存儲和應用程序等服務。

對程序員和網(wǎng)絡(luò)應用程序開發(fā)者來說，云計算就是應用程序服務和/或者PaaS（Platform as a Service）的運行環(huán)境，即云計算就是一個互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的軟件開發(fā)平臺和運行環(huán)境。

對基礎(chǔ)設(shè)施的提供者和管理來說，云計算就是通過互聯(lián)網(wǎng)鏈接分布式數(shù)據(jù)中心的服務，是一個靈活的基礎(chǔ)架構(gòu)，即云計算是通過IP網(wǎng)絡(luò)進行鏈接、大規(guī)模、分布式的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。

1.2云模式特征

不失一般性，業(yè)界公認云資源共享模式，也可以認為是云資源提供模式，云資源部署模式等，分為私有云、公共云、混合云。從技術(shù)角度看，三者沒有差異。

私有云是為客戶單獨使用而構(gòu)建的，私有云可由公司自己的IT機構(gòu)，也可由云提供商進行構(gòu)建。因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務質(zhì)量的最有效控制?？蛻魧碛谢A(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應用程序的方式。私有云不僅為用戶帶來云計算的種種優(yōu)勢，包括自動化、自助服務及虛擬化；同時，保障客戶的虛擬化私有網(wǎng)絡(luò)的安全。私有云帶給用戶另一個好處是可以跟行業(yè)特征結(jié)合，進行行業(yè)定制，滿足用戶行業(yè)需求，這是公有云無法提供的。

公有云通常指第三方提供，用戶能夠使用的云，公有云一般可通過 Internet 使用，可能是免費或成本低廉的。這種云有許多實例，可在當今整個開放的公有網(wǎng)絡(luò)中提供服務。其最大意義是能夠以低廉的價格，提供有吸引力的服務給最終用戶，創(chuàng)造新的業(yè)務價值，公有云作為一個支撐平臺，還能夠整合上游的服務提供者和下游最終用戶，打造新的價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。

混合云是公有云和私有云兩種服務方式的結(jié)合?；旌显?，是目標架構(gòu)中公有云、私有云和/或者公眾云的結(jié)合。由于安全和控制原因，并非所有的企業(yè)信息都能放置在公有云上，這樣大部分已經(jīng)應用云計算的企業(yè)將會使用混合云模式。同時使用公有云和私有云，有一些也會同時建立公眾云。

2　教育行業(yè)對云的需求

教育行業(yè)對云的需要包括上述所有形式，比如日常辦公IT環(huán)境需求IaaS服務，計算機科學或者軟件工程類學生需求PaaS服務，學校組織機構(gòu)、科研單位、校辦企業(yè)等外向型單位需要SaaS服務。在構(gòu)建云系統(tǒng)時通常需要綜合考慮提供3種形式的服務，需要考慮三種共享關(guān)系即數(shù)字化資料、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件資源的整合共享?！爸腔坌@”“班班通”等新型教育資源模式對教育云構(gòu)建模型的要求。

3　分層級區(qū)域教育云模型

為應對上述教育行業(yè)對云模型的要求，本文提出一種分層級區(qū)域教育云模型。本模型基于教育專網(wǎng)和正在熱建中的WIFI無縫覆蓋校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國教育行政管理歸屬界別，將教育云分為三個層級，第一級為地/市級云數(shù)據(jù)中心，第二級為區(qū)/縣級云數(shù)據(jù)中心，第三級為校級本地緩存中心。

校級本地緩存中心為了防止網(wǎng)絡(luò)擁塞或者出口網(wǎng)絡(luò)故障時，為不影響本地授課訪問數(shù)據(jù)，必須使用本地緩存中心的數(shù)據(jù)。緩存中心按照緩存策略，將感興趣的數(shù)據(jù)從區(qū)/縣級云數(shù)據(jù)中心存儲器上緩存至本地服務器。區(qū)縣云數(shù)據(jù)中心共享區(qū)縣內(nèi)數(shù)據(jù)資源，并且將地/市級云數(shù)據(jù)中心的部分數(shù)據(jù)緩存至區(qū)縣。

與傳統(tǒng)校園網(wǎng)不同的是在云計算的概念下，WEB服務器，EMAIL服務器，數(shù)據(jù)庫服務器等全部統(tǒng)一由區(qū)縣或者地市級云數(shù)據(jù)中心提供，避免各個校園單獨購置。

在 SDN/NFV（Software Define Network/Network Functions Vitalization）的概念下，進一步可以將路由器和防火墻已經(jīng)流量管理設(shè)備統(tǒng)一采用NFV的方式部署于上級云中心，節(jié)省各校園的硬件部署和管理維護成本。SDN/NFV將網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，可以由軟件在通用服務器上實現(xiàn)專用硬件實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能，非常適合在教育專網(wǎng)中部署。

4　結(jié)　語

使用分層級區(qū)域教育云模型，可以省去校級防火墻設(shè)備，減少其他硬件設(shè)備的部署。采用統(tǒng)一的上級云數(shù)據(jù)中心，能夠提供可靠，彈性的IT服務。

主要參考文獻

［1］黎春蘭，鄧仲華.云計算資源共享的模式研究［J］.信息資源管理學報，2012（1）.

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.166

G434

A

1673-0194（2015）02-0232-01

2014-12-26

天津市高等職業(yè)技術(shù)教育研究會2013年度課題（XIII441）。