郭雅　柳青

摘要：云計算技術(shù)不斷發(fā)展，但云計算相關(guān)技術(shù)人才卻很缺乏，高校應該重視這方面人才的培養(yǎng)。文章詳細介紹了基于云計算技術(shù)實訓室的設(shè)計與實現(xiàn)，以搭建真實的云計算應用場景。學生通過云計算實訓中心專業(yè)的知識學習和技能培訓后，完全可以勝任企業(yè)、政府、教育等客戶信息化的建設(shè)、維護等工作，還可以就業(yè)于云計算系統(tǒng)集成及方案設(shè)計單位。

關(guān)鍵詞：云計算；云終端；虛擬化；存儲；實訓室；設(shè)計與實現(xiàn) 文獻標識碼：A

中圖分類號：G647 文章編號：1009-2374（2015）21-0011-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.006

1 概述

云計算行業(yè)經(jīng)過較長時間的技術(shù)更新與多年的經(jīng)驗積累后，目前各方面都處于成熟階段。云計算在目前我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)中堪稱為應用和發(fā)展創(chuàng)新的一個熱點，是我國IT應用方式變革和信息技術(shù)改革的重要支柱。在國內(nèi)大量的企業(yè)單位正逐步將自己的IT系統(tǒng)從傳統(tǒng)架構(gòu)向“云”架構(gòu)遷移，越來越多的用戶正在享受“云”服務帶來的便利。隨之而來的是IT基礎(chǔ)設(shè)施和應用模式的革新，這對企業(yè)單位的信息部門來說，既是提升自我價值的機會，也是嚴峻的挑戰(zhàn)。其中，國內(nèi)云計算相關(guān)技術(shù)人才的匱乏已是業(yè)內(nèi)公認的事實。

在過去一段時間內(nèi)，為了滿足信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)高校、職業(yè)院校開設(shè)了計算機通信相關(guān)專業(yè)，就目前就業(yè)形勢和人才市場需求來看，畢業(yè)生的就業(yè)狀況不容樂觀。根據(jù)我國權(quán)威機構(gòu)的調(diào)查報告顯示，我國計算機專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率相對很低，而且從事與本專業(yè)相關(guān)工作的畢業(yè)生僅占一半左右，且從業(yè)時間一般都在三年左右，由于目前計算機市場人才飽和，大多數(shù)相關(guān)人員從業(yè)三年后相繼轉(zhuǎn)行，從事與其專業(yè)不相關(guān)的其他行業(yè)。之所以出現(xiàn)以上現(xiàn)象，其根本原因在于學生在校學習期間所學專業(yè)知識不能與時俱進，不能適合當前信息技術(shù)發(fā)展的需要。通過以上闡述，擺在高校面前的主要問題是進行課程改革。其實施方式：更改現(xiàn)有教材，使其教學內(nèi)容與目前云計算或者無線互聯(lián)科技的發(fā)展相結(jié)合，學校利用本校實際情況搭建真實的云計算應用場景，使得教學與實踐有效的相結(jié)合。真正實現(xiàn)了“產(chǎn)學對接”。學生通過云計算實訓中心專業(yè)的知識學習和技能培訓后，完全可以勝任企業(yè)、政府、教育等客戶信息化的建設(shè)、維護等工作；還可以就業(yè)于云計算系統(tǒng)集成及方案設(shè)計單位。

2 云計算的應用

2.1 云物聯(lián)

“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，這里有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸

和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。

2.2 云存儲

云存儲是在云計算（cloud computing）概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。當云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。

3 基于云計算技術(shù)實訓室的設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 云計算技術(shù)實訓室結(jié)構(gòu)

根據(jù)主流云實訓中心理念架構(gòu)，按照模塊化的設(shè)計思想，云計算技術(shù)實訓室結(jié)構(gòu)如圖1所示：

云實訓中心依據(jù)業(yè)務屬性，共分為四個功能區(qū)：

3.1.1 實驗區(qū)：本次共建設(shè)8個試驗臺，學生學習云實訓中心課程內(nèi)容和實際操作實驗課程的區(qū)域，根據(jù)每組學生數(shù)量配置終端（云桌面瘦終端）。

3.1.2 實驗設(shè)備區(qū)：放置云實訓中心實驗設(shè)備的區(qū)域，包括服務器、存儲、網(wǎng)絡設(shè)備和虛擬化軟件，所有的實驗內(nèi)容均運行在該實驗設(shè)備區(qū)內(nèi)。

3.1.3 實驗管理區(qū)：老師管理區(qū)和演示區(qū)，負責演示實驗課程內(nèi)容并對所有實驗組的實驗設(shè)備做監(jiān)控和管理。

3.1.4 應用區(qū)：在實訓中心的機房部署云桌面應用區(qū)，實現(xiàn)所有上網(wǎng)的機器瘦終端化，與傳統(tǒng)PC的建設(shè)方式相比有如下好處：可以簡化機房PC的管理維護工作量，節(jié)約信息化建設(shè)成本，節(jié)約IT建設(shè)的能耗。同時支持每個學生終端進行項目式的實訓，8組學生可同時搭建云平臺，做云的應用與實訓，學生終端可同時進行操作，真正意義上實現(xiàn)多人同時操作的目的。

3.2 云（虛擬化）系統(tǒng)

云計算實驗模塊采用行業(yè)主流的虛擬化技術(shù)，通過Citrix、VMware、Microsoft等主流廠商對服務器、存儲、交換機等硬件設(shè)備進行虛擬化。學生可以通過對這些IT基礎(chǔ)設(shè)施的“云化”與“智能化”改造，實現(xiàn)現(xiàn)有異構(gòu)計算、存儲、網(wǎng)絡乃至虛擬化軟件資源的資源池化，通過虛擬資源完成網(wǎng)絡、存儲、計算的能力及要求，從而有效降低IT基礎(chǔ)設(shè)施TCO（Total Cost of Ownership總擁有成本），并提升核心業(yè)務應用部署與生命周期管理的敏捷性。

云桌面業(yè)務應用的硬件系統(tǒng)包括了機柜、存儲設(shè)備、機架服務器、接入交換機及匯聚交換機以及防火墻和安全網(wǎng)關(guān)等安全設(shè)備，學生可使用云端或其他移動終端通過網(wǎng)絡登陸到虛擬機上進行實驗配置。

3.3 存儲（存儲池）實訓系統(tǒng)

存儲基礎(chǔ)實驗模塊主要由學生終端、存儲管理軟件客戶端、存儲管理軟件、存儲陣列、應用服務器五部分組成，如圖2所示。存儲管理軟件將存儲陣列上的磁盤分割成為每4塊磁盤一組的磁盤組，每小組學生共用一組磁盤，在這組磁盤上學生可以對其進行配置和操作，學生小組之間互不影響。

存儲網(wǎng)絡實驗模塊采用兩套電信級存儲系統(tǒng)來搭建一個存儲實驗環(huán)境模擬現(xiàn)實生活中的網(wǎng)絡信息中心計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。在整個實驗環(huán)境中，學生能夠通過管理軟件來對存儲進行相應的管理和控制。管理軟件連接這學生終端和存儲系統(tǒng)，學生能夠在圖形化界面上對存儲設(shè)備進行管理，進行RAID等級的選擇、新建主機、主機與存儲單元的映射，完成對整個系統(tǒng)的架設(shè)。教師通過教師機來收集學生所做的實驗數(shù)據(jù)來進行實驗項目考核，不但有利于教師在課堂上對學生進行管理，還可以輕松獲取學生所做的數(shù)據(jù)，把握整個實驗課堂的教學效果。

通過存儲基礎(chǔ)實驗模塊，學生在實驗終端啟用存儲管理軟件客戶端，圖像化界面上進行操作。存儲管理軟件主動記錄客戶端上的操作步驟，將操作步驟記錄在數(shù)據(jù)庫表中。存儲管理軟件向下和存儲陣列相連接，將學生的操作翻譯成相應的命令發(fā)送至存儲陣列中，使學生能夠?qū)ζ渌鶎俚拇疟P組進行相應的操作和配置。在學生對存儲陣列配置完成后，需要將存儲陣列上的LUN映射到應用服務器上，學生可以通過遠程登錄應用服務器來對存儲陣列上的存儲空間進行操作。存儲陣列映射到應用服務器是一個遠程登錄服務器并完成存儲空間與服務器的映射過程，在這一過程中學生能夠掌握一整套服務器與存儲陣列的虛擬化映射知識。學生在實驗室中除了能夠?qū)Υ鎯﹃嚵羞M行配置操作外，還能夠通過應用服務器對存儲陣列上的存儲空間進行后續(xù)的計算機實驗項目。

4 結(jié)語

云計算技術(shù)實訓室的建設(shè)將進一步填補學校計算機網(wǎng)絡、通信等相關(guān)專業(yè)在云計算實踐教學的空白，更好地實現(xiàn)“產(chǎn)學對接”，推動學校開展云計算方面的實踐教學，幫助學生更好地了解云計算的基本概念與解決方案、掌握云計算的基礎(chǔ)平臺部署、云資源的部署；掌握云計算虛擬機的部署、云計算的高可用性部署；掌握云計算的EVB部署、云服務部署；掌握云計算產(chǎn)品的維護，從而幫助學生在就業(yè)環(huán)節(jié)中占據(jù)更多先機。

參考文獻

[1] 夏國亭的博客.云網(wǎng)融合實訓中心建設(shè)方案[EB/OL].http：//blog.sina.com.cn/s/blog_3ec4f7150101f9tx.html.

[2] 閆格.基于云計算架構(gòu)的高校實驗室設(shè)計與實施[J].漳州師范學院學報（自然科學版），2011，（4）.

[3] 許元朋.基于云計算的高校計算機類實驗室建設(shè)研究[J].黃岡師范學院學報，2014，（3）.

基金項目：2014年廣東省高職教育重點專業(yè)建設(shè)項目廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院計算機應用技術(shù)專業(yè)建設(shè)項目。

作者簡介：郭雅（1980-），男，廣東惠州人，廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院實驗師，研究方向：計算機網(wǎng)絡、網(wǎng)絡技術(shù)；柳青，男，廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院教授，計算機應用技術(shù)專業(yè)帶頭人，全國優(yōu)秀教師，廣東省南粵教書育人優(yōu)秀教師，廣東省職業(yè)技能鑒定優(yōu)秀專家。

（責任編輯：周 瓊）