摘? 要:智慧校園是以云平臺(tái)為基礎(chǔ)的智能校園平臺(tái),我國很多高等院校正在開展智慧校園建設(shè)的道路探索,但是在實(shí)際建設(shè)過程中,效果卻不太樂觀。本文通過對(duì)智慧校園的建設(shè)意義和數(shù)據(jù)中心的作用進(jìn)行闡述,并對(duì)智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建進(jìn)行了深入的研究,針對(duì)智慧校園數(shù)據(jù)中心構(gòu)建中出現(xiàn)的一系列問題,提出了有效可行的解決方案。
關(guān)鍵詞:智慧校園;數(shù)據(jù)中心;云平臺(tái)
中圖分類號(hào):TP393.09;TP308? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2096-4706(2019)09-0090-03
0? 引? 言
近年來,我國一直在推動(dòng)信息化教育和智慧校園的建設(shè),為的就是將人、物、環(huán)境、資源及社會(huì)等多種因素,用信息技術(shù)的手段進(jìn)行有機(jī)整合,以形成一種獨(dú)特的校園管理智能化的系統(tǒng)。智慧校園的建設(shè)是當(dāng)下課程改革的需求,是實(shí)現(xiàn)教育和信息化深度融合的有效途徑,體現(xiàn)了時(shí)代發(fā)展的需求。數(shù)據(jù)中心作為智慧校園建設(shè)中的核心部分,包括了對(duì)所有信息的收集、儲(chǔ)存,以及所有資源的集中管理等工作,可以說,數(shù)據(jù)中心就是連接校園各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)的橋梁,它在整個(gè)智慧校園系統(tǒng)中起到舉足輕重的作用。
1? 智慧校園的基本特征
智慧校園是當(dāng)下高校信息化建設(shè)過程中的一個(gè)必然趨勢(shì),是數(shù)字校園發(fā)展的高級(jí)階段。誠然,數(shù)字校園通過采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)多個(gè)不同的業(yè)務(wù)/應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,能夠?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)登錄、多頭應(yīng)用,增進(jìn)了師生間的交流,改變了教學(xué)方式,增強(qiáng)了學(xué)校管理,提升了學(xué)校的辦學(xué)水平。智慧校園云平臺(tái)以豐富的云基礎(chǔ)設(shè)施,虛擬計(jì)算資源、虛擬存儲(chǔ)資源、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源、云管理和云安全服務(wù)于學(xué)校各級(jí)部門,提供了一個(gè)功能完整的、標(biāo)準(zhǔn)開放的、方便集成的服務(wù)層。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下,數(shù)據(jù)的重要性逐漸凸顯,數(shù)據(jù)中心的使用以及配套硬件設(shè)施的建設(shè)逐漸受到了社會(huì)各界的重視。處于全球信息化趨勢(shì)下,為了響應(yīng)教育信息化2.0時(shí)代的號(hào)召,滿足高水平院校的發(fā)展需求,構(gòu)建以終身化、智能化、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化為特征的教育體系就顯得尤為重要。與此同時(shí),大數(shù)據(jù)概念的普及以及云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,為智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建提供了重要的基礎(chǔ)。
2? 校園信息化建設(shè)現(xiàn)狀
2.1? 資源分配不合理
在以往傳統(tǒng)的校園信息化建設(shè)中,對(duì)于資源的分配都是根據(jù)不同的管理應(yīng)用的巔值業(yè)務(wù)進(jìn)行配置的,但是這種做法可能會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)或者是資源不足的現(xiàn)象。當(dāng)服務(wù)器的性能較高的時(shí)候,可能會(huì)導(dǎo)致資源有富余的情況,但是又不能將這些富余出來的資源分配給其他服務(wù)器來使用,這就造成了資源的浪費(fèi);而另一種情況就是,一臺(tái)服務(wù)器正處于應(yīng)用的高峰期,但是分配給其的資源難以滿足當(dāng)下的運(yùn)行需求,資源的不足很可能會(huì)造成該服務(wù)區(qū)癱瘓。
2.2? 對(duì)信息化的重視程度不夠
現(xiàn)階段的高校信息化建設(shè),受到傳統(tǒng)教學(xué)理念以及經(jīng)營模式等因素的影響,部分教師對(duì)信息化建設(shè)的了解以及重視程度不夠,整個(gè)信息化建設(shè)與應(yīng)用的狀況不容樂觀。而教師對(duì)信息化建設(shè)的理解過于片面,相關(guān)的決策人員缺乏長遠(yuǎn)的規(guī)劃,如缺乏頂層設(shè)計(jì)以及統(tǒng)籌機(jī)制等,這都對(duì)校園的信息化建設(shè)狀況形成了不小的影響。加之信息化建設(shè)尚未形成相對(duì)完善的建設(shè)規(guī)劃,各個(gè)職能部門“各自為政”,各個(gè)信息化建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量問題以及效益問題成為業(yè)內(nèi)的詬病。
2.3? 基礎(chǔ)設(shè)施不完善
配套基礎(chǔ)設(shè)施是校園信息化建設(shè)活動(dòng)中的重要基礎(chǔ),完善的信息化基礎(chǔ)設(shè)施能夠較好地滿足高校教學(xué)科研的基本要求,同時(shí)為智慧校園數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建奠定重要基礎(chǔ)。但就現(xiàn)階段的校園信息化建設(shè)狀況來看,受到基礎(chǔ)設(shè)施投入力度不足、相關(guān)決策者對(duì)高校信息化建設(shè)的重視程度不足等因素的影響,多數(shù)高校存在校園局部負(fù)荷過重、網(wǎng)絡(luò)線路陳舊、服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備等各類支撐設(shè)備的更新速度過慢等問題。而此類基礎(chǔ)設(shè)施不完善問題不僅影響了校園信息化建設(shè)的質(zhì)量,還給智慧校園數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
2.4? “云化”不足
學(xué)校有大量的信息資源,有效信息的利用和積累可以為上層的管理提供知識(shí)管理和有效服務(wù)。教學(xué)和科研是學(xué)校發(fā)展的兩大核心業(yè)務(wù),兩者都依賴于大量的信息資源的交流和互動(dòng)。但是從高校的信息化建設(shè)現(xiàn)狀來看,云計(jì)算在校園信息化中的建設(shè)還有很多不足。云計(jì)算主要是依靠著持久高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來提供服務(wù)的,寬帶網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)等硬件網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是當(dāng)下高校發(fā)展智慧校園建設(shè)的主要影響因素。云計(jì)算技術(shù)具有虛擬化和共享性的特點(diǎn),這導(dǎo)致云信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中很容易出現(xiàn)丟失和云信息保密性差的現(xiàn)象。云計(jì)算技術(shù)在校園信息化建設(shè)中的目的就是整合和優(yōu)化教學(xué)資源,所以,將云技術(shù)充分運(yùn)用到智慧校園中去是當(dāng)下的建設(shè)重點(diǎn)。
2.5? 其他問題
就我國高校的信息化工作機(jī)制來看,多數(shù)高校成立相應(yīng)部門的時(shí)間并不長,各項(xiàng)機(jī)制尚存在一些漏洞,而這些漏洞嚴(yán)重影響了集中統(tǒng)籌優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮,加之信息資源的積累情況不佳,信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與整個(gè)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建需求仍然存在較大的差距。此外,結(jié)合校園信息化建設(shè)主題,相關(guān)的教學(xué)單位雖然陸續(xù)建立了教務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)等多個(gè)信息化系統(tǒng),但就實(shí)踐效果來看,各個(gè)信息系統(tǒng)之間缺乏有效的聯(lián)動(dòng),數(shù)據(jù)“孤島”的情況較為嚴(yán)重,這給高校的信息化建設(shè)工作帶來了不小的影響。
3? 智慧校園數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵模塊與主要技術(shù)
3.1? 云存儲(chǔ)模塊的應(yīng)用
存儲(chǔ)系統(tǒng)是所有數(shù)據(jù)中心不可或缺的核心,智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的云存儲(chǔ)模塊的要求比較高,其存儲(chǔ)模塊需要在滿足數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性、安全性等硬性需求之上,還要能擁有以下功能:空間利用率優(yōu)化、集群性能優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)故障處理、集群節(jié)點(diǎn)管理、文件操作、文件系統(tǒng)接口。其中文件操作是指對(duì)文件系統(tǒng)的管理功能,能夠?qū)ξ募M(jìn)行復(fù)制、備份等操作;集群節(jié)點(diǎn)管理就是基本的集群功能的實(shí)現(xiàn);節(jié)點(diǎn)故障處理的功能是在處理器出現(xiàn)故障的時(shí)候,對(duì)文件進(jìn)行備份,由此來維持系統(tǒng)的正常工作;但是對(duì)于云存儲(chǔ)模塊的專業(yè)管理者來說,只需要詳細(xì)了解文件系統(tǒng)接口和文件操作這兩個(gè)功能即可。
3.2? 硬件設(shè)備維護(hù)
智慧校園的建設(shè)并非一件易事,以硬件設(shè)施為例,在智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中,硬件設(shè)施作為整個(gè)數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ),其維護(hù)工作具有重要的意義。一般而言,硬件設(shè)施的維護(hù)工作需要以標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行維護(hù)流程作為指導(dǎo)與依據(jù),相關(guān)的管理人員首先需要確保維護(hù)流程的全面性、正確性以及完整性,并通過反復(fù)的培訓(xùn)與演練,使相應(yīng)的運(yùn)維人員掌握硬件設(shè)施的維護(hù)方法與維護(hù)要點(diǎn),并在實(shí)際的運(yùn)行維護(hù)的工作中嚴(yán)格執(zhí)行。根據(jù)已有的硬件設(shè)施維護(hù)經(jīng)驗(yàn),云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的維護(hù)大致可以分為標(biāo)準(zhǔn)操作流程、維護(hù)操作流程、應(yīng)急操作流程。而整個(gè)維護(hù)工作存在較大的難度,需要運(yùn)維人員具備相應(yīng)的理論基礎(chǔ)以及一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。除人力成本外,數(shù)據(jù)中心的維護(hù)工作還需要投入大量時(shí)間,有時(shí)甚至需要對(duì)大部分硬件設(shè)備進(jìn)行更換。因此,從數(shù)據(jù)中心的硬件設(shè)施維護(hù)來看,總體成本較高,而這也是限制智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心構(gòu)建的重要因素。
3.3? 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用
我國高校的信息化建設(shè)雖然已經(jīng)有了一段并不算短的發(fā)展歷程,但多數(shù)高校的信息化建設(shè)現(xiàn)狀尚不容樂觀。在智慧校園的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建方面,高校最常采取的策略是在原有數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造與升級(jí),而高校自身存在的信息化建設(shè)問題則在一定程度上影響了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。根據(jù)智慧校園數(shù)據(jù)中心的實(shí)際需求,以多種高可用技術(shù)與良好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),可較好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,同時(shí)還可保證業(yè)務(wù)的永續(xù)性。針對(duì)高校信息化建設(shè)的信息孤島問題,以及傳統(tǒng)IT架構(gòu)不能滿足智慧校園新業(yè)務(wù)給數(shù)據(jù)中心、相關(guān)配套設(shè)施提出的快速部署要求等問題,云計(jì)算技術(shù)提出了較好的解決方案。在智慧校園環(huán)境下,資源的實(shí)時(shí)共享是一項(xiàng)較為重要的內(nèi)容,而“云”的基本特征是按需計(jì)算,這很好地滿足了“智慧校園”對(duì)大數(shù)據(jù)使用的要求,而后期智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建中,各種“私有云”與“公有云”的快速發(fā)展,將共同構(gòu)成智慧校園云平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心,進(jìn)而轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建理念。
4? 智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)
高校智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則,并以高校智慧校園云平臺(tái)的實(shí)際需求為導(dǎo)向,以數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用促進(jìn)智慧校園云平臺(tái)的發(fā)展。基于智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的主要功能與實(shí)際需求,其邏輯構(gòu)架大致可以分為數(shù)據(jù)中心安全保障層(包括數(shù)據(jù)安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬化安全以及物理安全等),業(yè)務(wù)應(yīng)用層(與智慧校園云平臺(tái)相關(guān)的各類信息系統(tǒng)等),云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)層(基于業(yè)務(wù)需求的模塊化數(shù)據(jù)中心),云機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層(如機(jī)房的管理、防雷接地、智能系統(tǒng)、供電配電系統(tǒng)等),數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理(運(yùn)維管理、數(shù)據(jù)中心管理等),服務(wù)對(duì)象層(使用智慧校園云平臺(tái)的用戶)。而在物理部署架構(gòu)方面,一般將智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心分為網(wǎng)絡(luò)區(qū)(扁平化二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù))、計(jì)算區(qū)(可靠的服務(wù)器設(shè)備)、存儲(chǔ)區(qū)三個(gè)部分。
在校園云平臺(tái)總體方案的設(shè)計(jì)方面,除了遵循數(shù)據(jù)中心的高性能、高安全性以及高可靠性等要求外,還需要遵循成熟性與發(fā)展性統(tǒng)一、實(shí)用性與先進(jìn)性統(tǒng)一、開放性與獨(dú)立性統(tǒng)一等設(shè)計(jì)原則。此外,考慮到智慧校園云平臺(tái)建設(shè)涉及的內(nèi)容較多,在數(shù)據(jù)中心構(gòu)建方案的設(shè)計(jì)上,應(yīng)當(dāng)合理評(píng)估智慧校園云平臺(tái)軟件系統(tǒng)、硬件設(shè)備以及各類數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)服務(wù)需求,并以確保數(shù)據(jù)、信息系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)的安全為基礎(chǔ),為云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建提供可靠保障,避免單點(diǎn)故障。尤其是針對(duì)涉密的信息,應(yīng)當(dāng)充分考慮信息存儲(chǔ)與信息傳輸?shù)目煽啃浴踩?。針?duì)數(shù)據(jù)中心的安全設(shè)計(jì),還需充分考慮成本、效率以及安全性問題三者之間的權(quán)重,以一定的策略,適度平衡三者之間的關(guān)系,進(jìn)而為整個(gè)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建提供可靠的保障。
5? 結(jié)? 論
在智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建中,考慮到高校自身信息化建設(shè)階段存在的諸多問題,相關(guān)決策人員應(yīng)當(dāng)從云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)方案以及實(shí)際需求等角度入手,盡可能提高智慧校園云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案的可行性與可靠性,從而指導(dǎo)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建工作。
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作者簡介:唐子蛟(1975.08-),男,侗族,廣西柳州人,講師,本科,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、高職產(chǎn)學(xué)研。