易颂

摘要：该文分析了高校传统机房实验室的现状及存在的问题，介绍了云计算技术具有的显著特点，利用云计算技术来建设计算机实验室具有传统实验室无可比拟的优势，以节约成本，提高机房建设效果，为教学和学习创造良好条件

关键词：云计算;高校;实验室建设

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）27-0275-02

互联网以及信息技术的出现，给高校教学工作带来深刻变革，特别是在机房实验室方面对教学模式、学习模式、管理模式都带来重大改变。现阶段云计算与桌面虚拟这一新技术正在飞速发展，学校如何把这两项新技术引入到校园信息化建设中来，对学校的教学活动开展和实验室管理水平提高都具有积极作用。在高校机房实验室的建设中，引入云计算技术很好地处理了现阶段机房管理的一些难点问题，还能非常好地解决高校实验室建设中资金投入不足的突出问题，同时能进一步提高高校的教学与科研能力。

1 目前高校机房建设中存在的问题

（1）机房建设资金投入不足。现在高校各个专业发展迅速，使得各门课程设置对电脑的配置要求越来越高，加之机房实验室大多使用率比较高，使用的教学软件也在不断升级，这样造成机房的电脑折旧速度快，运行不稳定，大多数学校一般五年左右就需要对设备进行硬件升级甚至是整个机房实验室的重新更换，加大了学校对机房实验室的投入。

（2）维护、管理工作量大。各机房机器品牌，型号有所不同，技术管理人员人数也非常有限，因为每台机器都是一个独立的个体，出现故障时问题都不一样，管理员维护起来极为不方便。以我校举例，我校公共机房目前拥有十个机房，但管理人员仅仅三人，除开日常的管理与维护工作外，各种考试、培训等也常常需要安装各种不同的软件，这样极大地增加了管理员的工作量。

（3）高校机房在软硬件的投入建设方面存在失衡。各机房实验室通常只安装相关的专业软件，特别是各个学院自己的专业机房，这样仅能完成对应课程的实验教学，造成机器设备利用率低;同时很多资源受地点、时间等的限制只能在相关实验室中使用，共享性比较差。

（4）高校机房使用都比较频繁，特别是公共机房实验室，为了防止病毒的入侵和对机器的保护需要，机房的电脑都会安装还原卡或者还原软件等。这样教师在教学过程及学生上课时的作业等资料就经常会在计算机重启过程中丢失，所以教师和同学想在机房存储文件是很不方便的。

（5）普通电脑耗能高，不环保。传統的台式电脑平均功率一般在 200～250瓦左右，从我校公共机房来看，600多台电脑使用一天要耗费数千度电，耗能极高，不符合当前提倡的节能减排的要求，也不能给学校节约更多资源。

2 云计算的概念与特征

2.1 云计算定义

云计算（Cloud  Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式。云计算将网络上分布的计算、存储、服务构件、网络软件等资源集中起来，基于资源虚拟化的方式，为使用者提供方便快捷的服务，它可以实现计算与存储的分布式与并行处理。也就是说将普通的服务器或者个人计算机连接起来，这样普通的用户也能通过云计算享受高性能的方便资源，从而大大提高工作效率和资源的利用率。这一网络组成而被形象地称之为“云”。其中核心和关键的技术是分布式计算，最为突出的特征是虚拟化。

2.2 云计算特征

云计算技术在为广大用户提供安全、快速、便捷的计算机资源服务的同时该技术还能将各服务器的计算能力、存储能力、硬件功能组合起来，大大提高了资源使用率，更方便更快捷。

（1）云计算的主要特征是大规模的网络化布置。

（2）云计算采用虚拟化技术进行资源的统一使用。

（3）云计算具有非常高的可靠性。

（4）云计算可以实现动态的扩展。

（5）云计算可以提供按需服务。

3 云计算技术在高校机房建设中的应用优势

3.1 节约建设成本

云计算技术的应用降低了高校机房建设中需要投入的硬件成本。在高校机房建设中一般情况硬件成本投入都占到了总投入的70%～80%以上，同时机房硬件水平的高低也决定了使用效率，使用云计算终端的机器价格只有传统台式机的 30%～40%，而且运算能力甚至比台式机更强。这样在云机房里学生用一台电脑就能够登录到云系统中，使用云系统内的各种高性能资源。这样学校在机房建设中节约大量资金的同时，更加能提高设备的运行效率，对机房进行更好的管理。

3.2 提供巨大的资源存储功能

云计算数据存储在学校的数据中心，有完善的数据备份和技术人员统一的管理，高校老师们可以很方便地存取自己的数据，不用担心损坏或丢失数据。而且在云计算构建的资源库理论上可以提供不受限制的存储空间，巨大的资源库可以容纳海量的数据，并可以按照用户的需要不断调整和增加存储的空间，从而满足信息不断增加对存储空间的需求。

3.3 提高机房管理效率

日常维护只需要对服务器上的应用程序和数据进行管理，这样一来，日常的管理的工作如：软硬件升级、杀毒、安装等都只在服务器上进行，不需要逐个对学生机更新，实现了机房的统一管理提高了工作效率。另外，服务器还可以进行远程操作管理，更加的方便快捷，这样就极大地减少了机房管理者的工作量。而且云机房里所有的电脑，都是这个安全云的一部分，只要有病毒或者不明程序等“外来入侵者”，“云端”都能敏锐地监测到并将报警消息传送给管理人员，所以大大提高了机房的安全性。

3.4实现数据和文件集中存储与共享

学校的数据中心就是一个虚拟资源库，各个学院的师生都可以共享这个资源库中的资源，不仅解决资源分布不均的问题，同时还大幅度提高资源的使用率。而且在资源库里所有数据都集中存储和管理，数据非常的安全，不用再担心数据丢失或感染病毒的情况。还有就是资源库可以不受时间地点的限制，随时可以登录使用，极大地提高了实验室利用率。

3.5 大大降低能耗

目前，一台云终端客户端的功率一般都低于10瓦，绝对是低碳环保产品，即使在以后的更新升级中也无须担心能耗过高问题，大大降低了使用成本。

4 云计算技术的机房建设管理需注意的问题

由于云机房的使用和管理都是完全依赖于网络的，因此保证接入网络的顺畅是重点，连接服务器的网络尽量使用1000M 光纤接入，客户端网络接入最低也要保证100M 或者也使用1000M 接入，这样才能保证网络的流畅运行，用户的正常使用。还有一些大型的软件，包括专业的设计编辑软件、数据库编程软件与考试测试平台等，要想同时能在云客户端运行，还需要不断提高相应技术与标准才行，这还需要更多的探索和开展大量的测试。

5 基于云计算的高校机房管理结构

5.1 校园建立数据中心

因为整个学校的教学资源是十分庞大而复杂的，在规划建设与整体布局中，应该将学校所有服务器先组成大云，然后再根据不同的应用类型、不同的安全需求和不同的学院或系将各种不同的服务器组成小云，一个大云的系统包含了若干个小云，甚至每个小云下还能继续分支。这样所有的大云、小云都能分享和使用到整个信息云系统的硬件和软件资源。所以通过这样的布局和设置，从而在整个校园内，通过网络实现对教学资源的统一规划、分配和管理，不仅大大降低了机房建设成本，还非常方便维护管理工作和系统升级。

5.2 建立实验室客户端

节约机房建设成本是每一所高校都要面临的问题，同时还需要尽量提高机房利用效率。为促进该目标顺利实现，将云技术应用到机房建设中来，在大云服务器群下将机房建设成小云所属的分支及客户端，将桌面虚拟技术作为访问数据中心教学资源的工具，可以很好解决以往机房建设中存在的缺陷。这样不仅节约了机房建设成本，还方便对设备的维护工作，提高了机房的使用率，能确保机房实现最大化有效运行。

5.3 完善布局校园网络

在云机房建设过程中，依托以太网光纤接入的校园网络，保证网络的流畅运行，用户的正常使用。各个小云的客户端通过网络来获取并使用丰富的教学资源，满足教师教学活动和学生学习的需求。在这样的校园网络环境下，学校的老师和学生不管在什么地方，包括机房、图书馆、宿舍等地方，都可以访问到数据中心，非常方便，老师和学生都能随时随地工作与学习。

6 结束语

本文笔者在高校实验室工作多年、针对现有机房实验室的建设和管理中的一些缺点和把云计算技术应用到高校机房实验室建设中的一些设想，都是多年工作的一点经验和心得。云机房建设过程是一项非常复杂的工程，涉及网络、服务器主机、存储和应用等方方面面，同时也有一些不足之处。比如，早期可能不会很快收到明显预期效果，整个系统对网络要求比较高等。不过在高校机房信息化建设中，引入云计算技术不仅可以克服现阶段机房管理的缺点，同时又能非常好地解决了实验室建设资金紧缺的问题，同时能够进一步推动学校的教学、科研能力的提高。因此，把云计算引入到机房实验室建设中去还是值得很好地去推广和研究的。

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