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        云計算技術(shù)在高職院校計算機實驗室的應(yīng)用研究

        2017-11-20 18:02:12葉群輝
        電腦知識與技術(shù) 2017年26期
        關(guān)鍵詞:計算機實驗室云計算教學研究

        葉群輝

        摘要:隨著高職院校的發(fā)展和教學改革不斷深化,構(gòu)建專業(yè)化、高效化、多樣化的計算機實驗室越來越緊迫。研究發(fā)現(xiàn),高職院校計算機實驗室普遍受到了資金、管理、資源等方面的制約。為提高高職院校計算機實驗室建設(shè)質(zhì)量,筆者創(chuàng)新性引入云計算技術(shù),并就如何應(yīng)用進行詳細探討。

        關(guān)鍵詞:云計算;高職院校;計算機實驗室;教學研究

        中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)26-0022-02

        現(xiàn)階段,信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對我們生活的影響越來越重要,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高職院校教學中也得到廣泛應(yīng)用。云計算作為近年來研究提出的信息技術(shù),受到了廣泛關(guān)注,云計算技術(shù)也逐步成為了未來信息技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一,對高等職業(yè)教育教學也必然產(chǎn)生深刻的影響,因此如何在高職院校計算機實驗室構(gòu)建過程中引入云計算技術(shù)至關(guān)重要,云計算技術(shù)到底為何?當前高職院校計算機實驗室普遍現(xiàn)狀以及如何應(yīng)用云計算技術(shù)將是本文研究探討的重點。

        1 云計算技術(shù)的概念及特點

        1.1 云計算技術(shù)概念

        云計算(Cloud Computing)是指基于互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供更加便捷、更快速度、更加安全的網(wǎng)絡(luò)計算和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)模式。云計算技術(shù)是近年來研究提出的IT運用模式,從實際應(yīng)用的角度來分析,可以認為云計算技術(shù)是可以根據(jù)用戶需求通過互聯(lián)網(wǎng)以易擴展的方式來提供所需的軟件、硬件以及各類資源,而其中能夠存儲和獲取資源的網(wǎng)絡(luò)稱其為“云”,而且在資源獲取和存儲的過程中,云中的資源是無線擴展的,且不受時空的限制。而在網(wǎng)絡(luò)中分布大量的計算機系統(tǒng)和存儲設(shè)備,云計算技術(shù)能夠快速的連接起來形成一個資源網(wǎng)絡(luò),云計算基于這樣的資源網(wǎng)絡(luò)能夠提供體驗更好的計算和存儲服務(wù)。

        1.2 云計算技術(shù)特點

        1.2.1 規(guī)模龐大

        本文所研究的“云”,實質(zhì)是數(shù)量龐大服務(wù)器組成的集合體,其中包含了軟件服務(wù)器、存儲服務(wù)器以及計算服務(wù)器等,數(shù)據(jù)信息的變動會及時同步在數(shù)據(jù)庫中,通過先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù),能夠快速的檢索“云”中的資源,而其非常強悍的計算和存儲能力,能夠為用戶提供更好的數(shù)據(jù)使用體驗。

        1.2.2 虛擬化

        云計算技術(shù)架構(gòu)下的計算、存儲等功能都是虛擬化的,用戶使用云計算技術(shù)如同使用實體計算機一般,云計算工作的過程也得到了簡化,極大提升了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

        1.2.3 易擴展

        云計算技術(shù)是基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)來為用戶提供存儲和計算的服務(wù),其服務(wù)的規(guī)模是動態(tài)伸縮的,能夠不受用戶數(shù)量的限制。在云計算技術(shù)的架構(gòu)體系中,可以隨時更新資源,處理能力也能不斷地進行提升。若網(wǎng)絡(luò)上某節(jié)點出現(xiàn)問題,該節(jié)點會立即停止工作,轉(zhuǎn)接到另一節(jié)點,擴展性極強。

        2 高職院校計算機實驗室建設(shè)現(xiàn)狀

        2.1 規(guī)模較小

        在信息科技技術(shù)發(fā)展日新月異的背景下,高職院校計算機實驗室規(guī)模已經(jīng)有了較大的提升,計算機實驗室機器設(shè)備越來越多,占地面積越來越大。但是在高等職業(yè)教育發(fā)展越來越好,各大高職院校擴招的背景下,目前高職院校計算機實驗室的規(guī)模與實際教學需求仍然存在一定的差距,很難完全滿足教學實驗的需要,甚至存在部分高職院校計算機實驗室沒有空閑時間,即便在這樣的情況下,仍然滿足不了實踐教學的需求。

        2.2 資金匱乏

        一般而言,高職院校對于實驗室經(jīng)費投入是通過預(yù)算的,十分有限,而有限的資金很難及時更新計算機實驗室的軟硬件。大多數(shù)高職院校中的計算機實驗室投入使用時間超過3年后,硬件會頻繁出現(xiàn)故障,為確保實踐教學正常開展,學校必須要保證充足的資金。與此同時,高職院校也必須要根據(jù)實際課程教學內(nèi)容采購相應(yīng)的軟件,確保實踐教學的質(zhì)量,而這些都需要足夠的資金保障。

        2.3 管理難度大且維護困難

        如上文所述,計算機硬件投入時間超過一定的年限,就會頻繁的出現(xiàn)故障,而且軟件也需要不斷進行更新?lián)Q代,作為計算機實驗室管理人員就必須要做好軟件升級、安裝以及硬件維修和更換工作。在開學之前根據(jù)教學內(nèi)容安排,提前安裝和升級相應(yīng)的軟件,并且確保計算機軟硬件運行正常。為確保計算機使用環(huán)境安全,必須還要購買殺毒軟件,但是盡管如此,計算機中毒事件在實驗室中仍然普遍發(fā)生,學生使用計算機經(jīng)常連接移動設(shè)備,在管理上存在很大困難,且后期的維護很困難。

        3 云計算技術(shù)在高職院校計算機實驗室的應(yīng)用

        3.1 云計算的服務(wù)模式

        基于云計算技術(shù)可提供三個層次的服務(wù)模式:

        3.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施(IaaS)

        高職院校計算機實驗室可以通過互聯(lián)網(wǎng)完善計算機基礎(chǔ)設(shè)施,也稱其為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù),通過建立在互聯(lián)網(wǎng)上的存儲和數(shù)據(jù)庫功能屬于基礎(chǔ)設(shè)施的基本內(nèi)容。

        3.1.2 云軟件平臺(PaaS)

        在“云時代”,高職院校計算機實驗室應(yīng)用云計算,服務(wù)器便成為了服務(wù)提供者,服務(wù)器平臺開發(fā)環(huán)境的功能成為了云軟件平臺。因此,所謂的云軟件平臺實質(zhì)上是指將軟件研發(fā)作為一項服務(wù)。

        3.1.3 云服務(wù)軟件(SaaS)

        所謂云服務(wù)軟件是指通過互聯(lián)網(wǎng)提供軟件的模式,供應(yīng)商將應(yīng)用軟件部署在服務(wù)器上,高職院??梢愿鶕?jù)實際的教學安排訂購相應(yīng)的軟件,通過這樣的過程來實現(xiàn)服務(wù),供應(yīng)商通過互聯(lián)網(wǎng)為高職院校計算機實驗室提供服務(wù)。高職院校無需重復(fù)購買軟件,直接可以向供應(yīng)商租用基于web的軟件,來實現(xiàn)計算機實驗室的日常運轉(zhuǎn),計算機實驗室向供應(yīng)商訂購軟件,可減少實驗室管理員維護軟件的工作,服務(wù)提供商全程提供維護軟件服務(wù),供應(yīng)商在想客戶提供互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的同時,還能夠提供軟件離線操作和存儲服務(wù),高職院校計算機實驗室可以不限時間的適應(yīng)所定購的軟件服務(wù)。

        以上三種層級的服務(wù)提供模式,能夠基本上滿足目前高職院校計算機實驗室運行的各種需求。endprint

        3.2 虛擬化的資源池

        云計算系統(tǒng)中的物理資源包括PC機器、服務(wù)器、工作站、交換機、存儲設(shè)備和通訊線路等,以上物理資源可以充當局域網(wǎng)中的設(shè)備,同樣也可以為高校之間設(shè)備共享的物理資源,甚至還可以將這些全部打包給供應(yīng)商進行租賃,通過以上這些物理資源能夠?qū)崿F(xiàn)計算機資源的存儲和共享。

        物理資源的組合連接,通過虛擬化技術(shù)能夠構(gòu)成虛擬資源池,對所有資源進行組合分類,通類型的資源聚集在一起形成同構(gòu)虛擬資源池,能夠屏蔽物理資源的復(fù)雜性,便于在實際使用中更加便捷。通過將物理資源根據(jù)屬性組合成邏輯資源,打破了原有與位置和實物相互關(guān)聯(lián)的資源關(guān)系,能夠極大提升資源的使用率,后期的維護管理也會變得更加簡易。如一臺服務(wù)器可虛擬為若干個虛擬機,而每一臺虛擬機能夠獨立擁有虛擬配置資源,可以獨立安裝不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,再分配給若干個用戶使用,這些虛擬化的資源池是云計算平臺運行的基礎(chǔ)設(shè)施。

        3.3 云管理

        云管理是基于云計算技術(shù)對整個運行過程的管理,主要包括了數(shù)據(jù)管理、安全管理、資源管理和用戶管理。

        云管理實現(xiàn)功能主要通過虛擬資源進行管理,如對云資源進行增加、刪除和修改等,以實現(xiàn)資源負載的均衡,進而為上層應(yīng)用提供更加高效便捷的服務(wù)。云數(shù)據(jù)管理只要是對云平臺的數(shù)據(jù)進行保管和維護確保用戶數(shù)據(jù)安全和完整等。

        3.4 云客戶端

        通過云客戶端,能夠為用戶提供基于云計算技術(shù)的統(tǒng)一接口規(guī)范。其主要的功能在于將云計算能力轉(zhuǎn)化為實際可以使用的標準化萬維網(wǎng)服務(wù)。通過任意云客戶端,使用瀏覽器即可獲取云中的資源,也可以根據(jù)實際的需求對云服務(wù)軟件平臺進行個性化配置,一般來說,高職院校云客戶端可以安裝在計算機實驗室的終端計算機中,對硬件要求很低,這樣一來就可以節(jié)約成本的情況下,使用到云計算平臺的大量信息資源和計算能力。

        高職院校計算機實驗室基于云計算技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖如下所示。

        4 云計算技術(shù)在計算機實驗室應(yīng)用中需要處理好的問題

        4.1 基礎(chǔ)設(shè)施的問題

        通過將云計算技術(shù)引入到高職院校計算機實驗室,所有的操作都是通過互聯(lián)網(wǎng)來進行傳輸和接受服務(wù),而實現(xiàn)這一目的需要建立在良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境之上。為了縮小實際使用過程中的響應(yīng)時間,就必須要在前期投入資金改造現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境,如高速度大容量的存儲能力,性能優(yōu)越的服務(wù)器以及萬兆通行網(wǎng)絡(luò)等,都是需要不斷地完善。

        4.2 管理人員的問題

        高職院校在初期應(yīng)用云計算技術(shù)時,計算機實驗室必須要配備具有專業(yè)技術(shù)能力的管理人員,要能夠應(yīng)付云計算技術(shù)建設(shè)初期的每一項任務(wù),同時還能夠根據(jù)實際實驗室的需求增加和完善相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施,能夠熟練的操作云計算技術(shù)在實際的應(yīng)用。配備具有較高專業(yè)能力的實驗室管理人員對推動云計算應(yīng)用影響十分明顯。因此,高職院校必須要重視到專業(yè)人才的引進和培養(yǎng),提高計算機實驗室整體投入教學的效果。

        4.3 安全問題

        在高職院校計算機實驗室中,數(shù)據(jù)儲存和使用都是存儲在云計算技術(shù)的數(shù)據(jù)中心庫,對于外來黑客入侵首先必然會攻擊數(shù)據(jù)中心庫,因此,高校要高度重視云計算技術(shù)在計算機實驗室應(yīng)用的安全問題,尤其是在當前大數(shù)據(jù)時代,信息數(shù)據(jù)的泄漏會給學校帶來巨大的損失,要確保數(shù)據(jù)不丟失的情況下,提高云的數(shù)據(jù)儲存能力。

        4.4 具體的工作問題

        對于大多數(shù)高職院校來說,云計算技術(shù)的應(yīng)用仍然屬于新技術(shù),處于起步探索階段,而各大高職院校對于云計算技術(shù)的應(yīng)用也越來越重視,伴隨著技術(shù)的不斷成熟,在高校的應(yīng)用也會越來越廣泛。因此,在云計算技術(shù)在高職院校計算機實驗室的應(yīng)用和改造工作順利進行,并且真正起到實質(zhì)性效果,就需要在每項工作進行規(guī)劃和分配,逐步建設(shè),進而促進云計算技術(shù)更好地在高職院校計算機實驗室中的應(yīng)用。

        5 結(jié)束語

        通過上文的研究探討,云計算技術(shù)作為很有發(fā)展前景的 IT應(yīng)用模式,具有廣泛發(fā)應(yīng)用前景,能夠徹底改變當前高職院校計算機實驗室的現(xiàn)狀,提供理想的軟件和硬件環(huán)境,提高教學實效性,從長遠考慮能夠節(jié)約計算機運行維護成本,如何將云計算技術(shù)完美的應(yīng)用在高職院校計算機實驗室中是一個非常值得思考的問題,對未來高等職業(yè)教育信息化發(fā)展也會產(chǎn)生深刻的影響。

        參考文獻:

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