馮曉輝

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)不斷成熟，作為一種新型的服務(wù)模式，它為計(jì)算機(jī)應(yīng)用帶來(lái)新的變革。文章通過(guò)對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀分析，闡述了云計(jì)算的特點(diǎn)，明確了云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，提出了云計(jì)算在高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的建設(shè)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；資源；建設(shè)

計(jì)算機(jī)技術(shù)作為信息技術(shù)的三大要素之一（信息技術(shù)包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)），在高職教育中扮演著越來(lái)越重要的角色，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室成為高職學(xué)生重要的實(shí)訓(xùn)基地。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)都非常重視。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，高職院校中各專業(yè)都與計(jì)算機(jī)建立了緊密的聯(lián)系，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要平臺(tái)，因此，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也成為高職院校教學(xué)資源的重要組成部分。計(jì)算機(jī)設(shè)備購(gòu)置成本較高、更新?lián)Q代快、管理維護(hù)相對(duì)困難等問(wèn)題一直制約著實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展，如何有效提高現(xiàn)有計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室資源的利用率，己成為當(dāng)務(wù)之急。云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，為高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理提供了新思路‘u。云計(jì)算以網(wǎng)絡(luò)為載體，通過(guò)大容量存儲(chǔ)和虛擬化技術(shù)等，能夠把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體組合成一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算能力系統(tǒng)，從而有效整合計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的資源，提升實(shí)驗(yàn)室的功用和價(jià)值。

1 高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀

隨著國(guó)家對(duì)高職教育投入的增加，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展己取得了一定的成效，但實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理方面仍存在許多不足。

1.1資金有限，實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新?lián)Q代慢

我國(guó)各高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)己初見成效，但隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的快速發(fā)展，每隔幾年就需要對(duì)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行更新，否則就滿足不了計(jì)算機(jī)教學(xué)的需要。由于各院校的經(jīng)費(fèi)緊張，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的資金投入有限，實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)設(shè)備更新?lián)Q代慢，常常無(wú)法維持有效的運(yùn)行狀態(tài)，從而嚴(yán)重制約了計(jì)算機(jī)的教學(xué)質(zhì)量。

1.2資源利用低，共享性差

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高職院校越來(lái)越多的學(xué)科建立起專業(yè)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，這為各學(xué)科的專業(yè)發(fā)展提供了更好的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，但又使得這類實(shí)驗(yàn)室的利用效率低，資源共享性差。

1.3管理難度大，維護(hù)困難

不同的課程要求使用不同的軟件，實(shí)驗(yàn)室的管理人員要經(jīng)常對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的軟件進(jìn)行安裝和升級(jí)，同時(shí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室為了給師生提供便捷的服務(wù)，開通了互聯(lián)網(wǎng)功能，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)或外接設(shè)備U盤等的使用時(shí)，加大了計(jì)算機(jī)感染病毒的風(fēng)險(xiǎn)，又由于實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)往往是不同批次的產(chǎn)品，配置不統(tǒng)一，需儲(chǔ)備的配件種類多等，這些都為實(shí)驗(yàn)室的管理增加了難度，加大了維護(hù)工作量[2]。

2 云計(jì)算技術(shù)在高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1云計(jì)算概述

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，是以并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算以及分布式計(jì)算為基礎(chǔ)的一種新生的IT技術(shù)的使用模式，最早由Google提出，最終目的是使用戶可隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取服務(wù)。利用云計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸以及各類計(jì)算機(jī)服務(wù)，使得用戶不再需要內(nèi)存、硬盤及各種軟件等就可獲得相應(yīng)的服務(wù)。云計(jì)算具有以下特點(diǎn)。

2.1.1規(guī)模較大

云計(jì)算借助較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，快速地搜索數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類資源，及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息。云計(jì)算具備高效的計(jì)算、存儲(chǔ)能力，能夠完成單機(jī)用戶望塵莫及的海量計(jì)算和存儲(chǔ)等工作。

2.1.2虛擬化

云計(jì)算中的操作平臺(tái)、計(jì)算以及存儲(chǔ)和安全等都是虛擬化的，用戶無(wú)需知道云是如何完成提交任務(wù)的，在使用過(guò)程中就像在使用本地計(jì)算機(jī)一樣，這種虛擬化技術(shù)可以提高底層資源的使用率并且降低成本。

2.1.3動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展

云計(jì)算技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供存儲(chǔ)和計(jì)算的服務(wù)，它的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，以滿足用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要[3]。

2.2云計(jì)算技術(shù)在高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.2.1有效降低實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本

云計(jì)算基于互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)計(jì)算機(jī)終端的要求相對(duì)較低，只要用戶擁有一臺(tái)可以接入互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備和一個(gè)瀏覽器，就可以接入到“云端”，像使用本地計(jì)算機(jī)的資源一樣使用云計(jì)算系統(tǒng)提供的各種軟硬件資源，所以云計(jì)算能將一些相對(duì)陳舊并且運(yùn)行速度緩慢的設(shè)備保留下來(lái)，使之得到充分的利用，從而減少設(shè)備更新升級(jí)所需要的資金投入，大大降低了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本。

2.2.2減輕實(shí)驗(yàn)室軟硬件維護(hù)的壓力

云計(jì)算提供基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)及軟件三方面的服務(wù)，在管理方面較為集中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新或維護(hù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)管理人員只需借助互聯(lián)網(wǎng)對(duì)服務(wù)器操作，即可帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部計(jì)算機(jī)整體的運(yùn)作，減少了人工成本以及實(shí)驗(yàn)室的管理資源，從而減輕實(shí)驗(yàn)室軟硬件維護(hù)及更新的壓力[4]。

2.2.3提高實(shí)驗(yàn)室資源的利用率和共享性

云計(jì)算系統(tǒng)能為用戶提供海量的存儲(chǔ)空間，可以將實(shí)驗(yàn)室的各類信息統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各課程資源的有效整合，師生可以在任何地方通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)各類所需要的資源信息，有效地提高了實(shí)驗(yàn)室資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了資源最大程度的共享。

3 基于云計(jì)算的高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

云計(jì)算技術(shù)通過(guò)3個(gè)層次向用戶提供服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)以及軟件即服務(wù)?；谶@3個(gè)層次的服務(wù)，進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究，以保旺將云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)最大限度地服務(wù)于實(shí)驗(yàn)室。具體地說(shuō)，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供軟件運(yùn)行所需的硬件環(huán)境，通過(guò)虛擬化的邏輯簡(jiǎn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源定制、資源分享和按需服務(wù)。平臺(tái)即服務(wù)提供一個(gè)軟件集成環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言環(huán)境以及Web服務(wù)器等。軟件即服務(wù)提供的是一個(gè)應(yīng)用軟件服務(wù)，用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可以直接使用該軟件，不用部署和維護(hù)任何軟件。利用云計(jì)算中的虛擬化技術(shù)構(gòu)建高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，將存儲(chǔ)空間等資源共享，杜絕軟硬件資源浪費(fèi)，快速部署云端的資源，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室向用戶提供快捷、方便、易于獲取的服務(wù)的最終目標(biāo)。高職院校應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)建設(shè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室通常分為4個(gè)層次：物理資源層、虛擬資源層、云管理層和云客戶端[5]。

3.1物理資源層

物理資源層主要指物理機(jī)、存儲(chǔ)器和通信線路等實(shí)實(shí)在在的資源，同時(shí)也包括服務(wù)器、工作站和交換機(jī)等設(shè)備，這些配套的基礎(chǔ)設(shè)施資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)資源共享，物理資源層是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的重要基礎(chǔ)部分。

3.2虛擬資源層

虛擬資源層即虛擬資源池，是云計(jì)算的核心部分。通過(guò)虛擬技術(shù)將各種物理資源進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將復(fù)雜的物理資源屏蔽掉，變成更為高效的邏輯資源，從而為客戶提供最為簡(jiǎn)單的邏輯形態(tài)，有效降低了管理維護(hù)的難度，提高了資源的利用率。

3.3云管理層

云管理層的功能主要包括用戶管理、云數(shù)據(jù)管理、云資源管理和云安全管理。用戶管理和云數(shù)據(jù)管理主要對(duì)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和保管，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和軟件數(shù)據(jù)等的安全性。云資源管理平臺(tái)建設(shè)中間件主要對(duì)各種虛擬資源進(jìn)行管理，為上層應(yīng)用提供安全的服務(wù)。云安全管理主要是對(duì)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、訪問(wèn)安全以及用戶的權(quán)限等進(jìn)行管理。

3.4云客戶端

云客戶端為用戶和云計(jì)算應(yīng)用提供統(tǒng)一并且較為規(guī)范的接口，通常安裝在實(shí)驗(yàn)室的終端計(jì)算機(jī)中，最常見的接入形式就是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。云客戶端對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件要求不高，學(xué)?？梢圆槐赝度氪罅抠Y金到本地的終端上去，學(xué)校既節(jié)約了硬件的建設(shè)成本，教師和學(xué)生又可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器快速地查找訪問(wèn)云中各類資源信息。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以云計(jì)算技術(shù)為支撐，通過(guò)云計(jì)算的分布轉(zhuǎn)化手法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的優(yōu)化分配，使其形成網(wǎng)絡(luò)群組，可以促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟硬件的集中性管理，有效降低計(jì)算機(jī)軟硬件的維護(hù)與管理成本，使高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室資源得到優(yōu)化配置。

4 結(jié)語(yǔ)

將云計(jì)算的理念應(yīng)用于高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，能夠?yàn)閷?shí)踐教學(xué)提供理想的軟件和硬件環(huán)境，減輕對(duì)計(jì)算機(jī)日常維護(hù)的工作量，解決計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中資金不足等問(wèn)題。云計(jì)算與高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的結(jié)合，能夠有效整合實(shí)驗(yàn)室不同設(shè)備間的資源，提高資源利用率，使資源配置更加合理，為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理提供了新的方向。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]王峰等基于云平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，心建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014 （12）：121-123，143

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