基于云计算的智慧校园分期建设方案研究

2016-01-02盐城幼儿师范高等专科学校

电子制作 2016年22期

于燕盐城幼儿师范高等专科学校

基于云计算的智慧校园分期建设方案研究

于燕盐城幼儿师范高等专科学校

云计算作为商业模型之一，为了及时完成分时共享计算以及资源存储等任务，它可以将各种计算任务分发给多个服务器同时完成。对于教育科研来说，云计算技术对其更是有着重要作用，它不仅能够顺利解决校园网中迟迟不能改善的维护与安全问题，更能够为校园中信息技术的合理应用及发展奠定稳定基础。在本文中，就云计算的本质，向大家介绍云计算在智慧校园建设中的重要性和云计算在校园网的应用，为云计算在校园的分期建设提出有效的建设方案。

云计算；智慧校园；分期建设

引言

在IBM公司提出“智慧地球”的理念后，各大城市都掀起“智慧城市”的热潮，物联网、“云计算”等概念纷纷提出，并且我国部分城市也将建设“智慧城市”作为“十二五”期间的重要任务之一。然而想要完成“智慧城市”的建设就必须做好“智慧校园”建设，因此“智慧校园”也顺应着热潮逐渐被人们重视。

1.云计算简要

1.1 云计算概览

（1）云计算介绍

最近几年，被众人所熟悉的云计算技术其实从本质上来看并不是一个全新的技术。它是以并行计算、网络计算、分布式计算以及虚拟化为基础进行进一步发展，因此与其说是一种新技术，不如说是一种新的发展模式更加准确。这种模式的特点是将一些处于相同地点或者不同地点的空余计算资源统一起来，经由网络将成果、服务及解决方案提供给各个用户或者企业。在云计算背景下，各种不同的应用服务都运行在由网络相互连接的相应服务器中，然后由分布式计算和虚拟技术在将其提供给用户之前对服务器进行统一配置，最后用户通过互联网的允许访问这些服务，并且取得想要的资源或应用。

（2）云架构层次

云计算服务的基本形式有：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。这些服务的提供都是源自于最重要的基础架构平台。其中一般的基础设施资源就是由基础设施即服务提供给用户，该层的主要任务主要是给予客户虚拟化的计算资源、存储资源、网络资源和安全保护等。而平台即服务的任务则是交托给用户最丰富的“云中间件”资源，运行时的环境、自动化管理服务以及共享服务等等都包括在资源内。软件即服务的功能就比较简单，主要是将定制化的软件应用交付给用户。云还包含很多应用，其中主要应用为：效用计算、商业服务平台、云存储以及在网络安全方面的病毒查杀等等。

1.2 云计算和物联网

云计算的本质是将网络作为其基础，以此来进行计算机供给服务。它将跨越异构、动态流转的资源作为前提标准，给予客户可自治的服务，从而达到合理分配的目的。云计算不仅可以使资源标准化、规范化，加快产业的分工，还可以让系统的建设和运行维护统一到云计算的运营商处，提高用户对自己业务的关注度，进而使信息化的建设得到快速增加。物联网则是将感应器设置到学校的各个地点，比如：食堂、图书馆、宿舍、教室等等，然后将其连接，形成物与物相连的网络，因此称为物联网。

2.智慧校园的定义及其内容

2.1 智慧校园定义

智慧校园是由云计算服务中心和超级计算机将“物联网”及“软件应用系统平台”联系到一起,从而实现通信服务、教学活动、工作管理和学校设施的整体结合。为了改善高校信息化受阻的现状并且加强教育的改革，应该加强云计算和虚拟化技术等的运用，积极构建校园“云服务”，使广大师生得到更好的教学环境与学习环境，努力建设“智慧校园”。以云服务作为构建一个智能化校园管理平台的基础,学生以及教师可以将各自寻找到的大量教育资源及软件等在平台上进行快速分享，这样既满足工作需求,又突破传统教学障碍，使教学质量得到有效提高，取得优异的教学成果。

2.2 智慧校园内容

（1）制定个性化的学习环境

学生由校园内部的网络浏览器进入平台，依据自己的学习方式和学习进度，选择适合自己的课程软件，接受老师提供的课外作业以及课外练习。有线和无线两种方式的校园网络相结合，让学生能够在任意时间地点进入校园平台，并且还节省了下载应用软件的时间。

（2）建设校园网教育资源系统

教育资源对于学生以及各高校来说一直都是比较昂贵的，教育资源主要包括软件资源和硬件资源，依据各个实验的要求，在及时更新硬件资源的同时还需要购买昂贵的软件资源。但是在引入“智慧校园”后，这个问题就被成功解决，学生只需要用稍稍廉价的终端电脑，而类似高处理能力的服务器以及正版教育资源软件等需要大量资金购买的项目，就可以全部交给数据中心的建立者，这样就在不耽误教学的情况下，大大降低了教学成本，使高校可以有更多资金投入到其它教学中，为各高校的资金不足问题提供有效解决方案。

（3）建立安全平台

安全的实验环境无论对于哪个高校来说都是非常重要的。但是因为实验室的无限制开放，各种病毒都侵入到实验室的设备中进行滋生和传播，对教学仪器以及教师的教学效果都产生一定的影响，所以实验室的管理员要不断对教学设备进行更新和检查，做好定期杀毒处理，以免影响正常教学。[1]而在“智慧校园”背景下，数据中心可以统一控制进行杀毒软件的更新和升级，为文件的安全以及保密提供保障。

3.云计算的应用

3.1 智慧校园体系架构

云计算模式的不断发展，使云计算越来越深入人心，各学校、机构以及个人的信息处理都会慢慢交由云来处理，这无疑会对学校的管理以及网络应用等带来不少便捷与规范。不仅想要进行学习的学生可以通过云计算的服务应用选取适合自己的资源及软件，而且教育工作者还可以开展各项教学设计并且优化教学过程，是教学的质量和效率得到有效提高。因此就教育工作者而言，掌握云计算技术以及合理运用云计算技术是非常重要的，这将会对校园网中的教学和学习加入新的能源。[2]采用云计算的模式能够在有限范围内将现有的硬件资源进行整合，并且降低软件的采购成本，在一定的资金与时间条件下使校园网络的建成速度加快。智慧校园的应用层是指将技术层与校园要素的融合，简单来说就是将新兴的技术运用在校园要素中，形成智慧的校园资源分析、校园服务、校园环境、校园营销等。

除了以上所说之外，智慧校园的体系架构还包括智慧校园的产业层和智慧校园的服务层。这两个部分也起着十分重要的作用。智慧校园的产业层主要指在校园各处渗透的智慧要素为校园带来的产业转型升级和产业的丰富化，而智慧校园的服务层则是指智慧校园为学生、教师等各个员工所能带来的服务。

3.2 云计算在虚拟实验室中的应用

实验作为教学中至关重要的关键部分，是学生获得知识、探索知识的重要方式之一。但是，校园资源的局限性，可能无法确保任何学生都拥有属于自己的实验室，但是由云计算的共享开发测试资源和远程桌面共享的方案，就能够满足“每个师生拥有一个虚拟实验室”的设想。有云计算的“虚拟实验室”的工作原理我们可以了解到，虚拟实验室是以标准化的环境建设为基础进行实验室环境的准备，由虚拟化资源池建设完成实验室环境的搭建，在通过自动化的方式来完成资源的申请、回收、监控和管理，最后以虚拟桌面的方式进行远程操作。并且虚拟实验室的教学方式在有的发达国家已经开始建立，所以在今后的教育发展过程中，虚拟实验室一定会起到关键作用。[3]

4.解决方案

云校园需要解决的问题应该从以下几个方面入手：满足接入用户多样化的要求：校园网络的用户主要包括师生、行政办公人员和外来访客等几个不同层次的用户，每个层次用户咨询的内容都有或大或小的区别，所以应该根据不同的用户，提供差异化的访问权限、业务提供等等。满足接入方式多样化的要求：接入方式分为有线接入、无线接入、专线接入等等。以第二代无线校园的解决方案为基础，以此来实现园区网络访问控制的统一化，即所有校园用户使用统一的网管和帐号密码、获得共同的访问权限，以及获得更高的应用性能。这个可以帮助高校实现校园用户的动态授权和网络资源的虚拟化，并且在统一的网络中处理学校各种问题，使学校师生的安全能得到最好的保障。