基于開(kāi)源項(xiàng)目高校私有云平臺(tái)

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1、基于開(kāi)源項(xiàng)目高校私有云平臺(tái)【摘要】針對(duì)高校傳統(tǒng)信息化建設(shè)中存在的重復(fù)建設(shè)、能耗髙、信息孤島等問(wèn)題進(jìn)行研究，提出一種基于SPI的校園云計(jì)算框架體系，同時(shí)闡述云計(jì)算在數(shù)字校的節(jié)約投資成本、提高資源共享水平、節(jié)能減排等六種優(yōu)勢(shì)。在對(duì)業(yè)界流行的云平臺(tái)實(shí)施方案進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，給出一種基于開(kāi)源項(xiàng)目的高校私有云平臺(tái)的建設(shè)架構(gòu)，已開(kāi)展的工作說(shuō)明該方案是建設(shè)智慧校園的有效途徑。【關(guān)鍵詞】教育信息化建設(shè)；數(shù)字校云計(jì)算；私有云；開(kāi)源項(xiàng)目【中圖分類號(hào)】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【論文編號(hào)】1009-8097(2012)12-0099-04一、數(shù)字化校

2、園與信息化建設(shè)的現(xiàn)狀近年來(lái)，高校的教育信息化得到了前所未有的發(fā)展，作為信息化的基礎(chǔ)設(shè)施一一校園網(wǎng)已經(jīng)融入到教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)、管理各個(gè)領(lǐng)域中，盡管數(shù)字校園和各種應(yīng)用系統(tǒng)為高校的學(xué)生、教師和管理人員提供了很多的服務(wù)，節(jié)省了時(shí)間和精力，但還是存在若干問(wèn)題：(1)高校信息化建設(shè)需要投入大量的經(jīng)費(fèi)來(lái)購(gòu)置硬件資源，由于經(jīng)費(fèi)投入不能從學(xué)校層面整體規(guī)劃，加之各部門之間存在“行政壁壘”，幾乎每一個(gè)業(yè)務(wù)部門新建一個(gè)信息系統(tǒng)都需要重新購(gòu)置一套服務(wù)器設(shè)備。同時(shí)，硬件設(shè)備更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，投入的設(shè)備往往使用不了多長(zhǎng)時(shí)間就面臨著淘汰，結(jié)果導(dǎo)致資源重復(fù)建設(shè)

3、，且利用率低、共享率低、維護(hù)成本高。(1)隨著信息化進(jìn)程的不斷深入，無(wú)論是企業(yè)還是高校，都發(fā)現(xiàn)能源消耗已經(jīng)成為IT支出的一項(xiàng)重要組成部分。服務(wù)器增加的同時(shí)，配套用電量將呈指數(shù)級(jí)上升，在機(jī)房設(shè)計(jì)布局不合理的情況下，冷卻部分所占用的能耗比例更高。數(shù)量巨大的計(jì)算機(jī)設(shè)備將會(huì)造成大量的能源消耗，這已成為數(shù)字校園建設(shè)中不容忽視的問(wèn)題。(2)信息系統(tǒng)的建設(shè)通常都是按峰值情況規(guī)劃的，但是高校的信息系統(tǒng)有其特殊性，例如招生網(wǎng)站在每年高考結(jié)束至填報(bào)志愿之前，點(diǎn)擊量就相當(dāng)大，而其他時(shí)段并發(fā)數(shù)就很低，學(xué)校的門戶網(wǎng)站、教務(wù)處的登分查分系統(tǒng)都有類似情況。為了保

4、證高使用率時(shí)系統(tǒng)的可靠性，只能進(jìn)行冗余建設(shè),這造成巨大浪費(fèi)。(3)由于沒(méi)有統(tǒng)一的系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃，缺乏數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各職能部門的數(shù)據(jù)組織形式和數(shù)據(jù)管理方式不盡相同，建設(shè)的信息系統(tǒng)越多，數(shù)據(jù)越分散，且不規(guī)范、不一致、甚至不準(zhǔn)確，共享困難，形成信息孤島，在需要綜合利用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘、決策支持時(shí)往往遇到很大困難，未能充分發(fā)揮數(shù)字校園應(yīng)起到的作用。二、云計(jì)算在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用信息化建設(shè)的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，在很大程度上阻礙了數(shù)字校園的發(fā)展。云計(jì)算技術(shù)恰逢其時(shí)地出現(xiàn)了，將云計(jì)算運(yùn)用于教育領(lǐng)域，用其改善教育信息化建設(shè)，將有效提高信息資源開(kāi)發(fā)利

5、用水平，推動(dòng)我國(guó)高等教育的發(fā)展。2009年4月，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)提出云計(jì)算SPI(SPI是SaaS、PaaS、laaS的首字母縮寫)架構(gòu)體烈”。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教育信息化技術(shù)的特點(diǎn)，本文給出校園云計(jì)算的分層架構(gòu)，如圖1所示。最底層為物理硬件,其上是操作系統(tǒng)與虛擬設(shè)備,HypervisorManagement負(fù)責(zé)對(duì)虛擬設(shè)備的管理，這三者構(gòu)成IaaS。PaaS主要由服務(wù)器和中間件組成。最上層是業(yè)務(wù)應(yīng)用和對(duì)外接口?；谏鲜黾軜?gòu)的云計(jì)算系統(tǒng)在數(shù)字校園建設(shè)中具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)許多學(xué)校都有大量的老式PC,這類計(jì)算機(jī)多數(shù)只是

6、硬件配置低無(wú)法升級(jí)到新的操作系統(tǒng)或安裝新的應(yīng)用軟件而被淘汰，硬件本身還可以正常工作。通過(guò)云平臺(tái)將它們集中起來(lái)對(duì)外提供服務(wù)，就不用再投入大量資金購(gòu)買昂貴的硬件設(shè)備，負(fù)擔(dān)頻繁的維護(hù)與升級(jí)，能極大的節(jié)約硬件購(gòu)買和維護(hù)的成本。(2)通過(guò)多節(jié)點(diǎn)冗余的方式，云計(jì)算系統(tǒng)能夠容忍節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤，自動(dòng)檢測(cè)失效節(jié)點(diǎn)，并將之排除，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)的方式來(lái)存放數(shù)據(jù)，即為同一份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)多個(gè)副本。通過(guò)以上兩種措施，云平臺(tái)能夠保證應(yīng)用的高可用性和數(shù)據(jù)的高可靠性。(1)云計(jì)算對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了統(tǒng)一的配置和管理，按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，充分利用空閑的

7、計(jì)算資源，提高系統(tǒng)的整體計(jì)算能力和效率，使服務(wù)器的數(shù)量減少(每撤掉一臺(tái)服務(wù)器，意味著每年減少11.4噸C02排放，降低信息技術(shù)設(shè)備的電源能耗，在節(jié)能、環(huán)保、降低成本的同時(shí)，達(dá)到構(gòu)建低碳型教育的新型學(xué)校的目標(biāo)。(2)云計(jì)算把CPU、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等資源整合在一起形成了一個(gè)統(tǒng)一的資源池，這種集中管理利用資源的方式將有效消除資源獨(dú)立分散造成的資源閑置、資源浪費(fèi)以及基礎(chǔ)設(shè)施超負(fù)荷現(xiàn)象，使基礎(chǔ)設(shè)施得到充分利用。(3)存儲(chǔ)資源的共享和教育信息資源的共建能有效避免校內(nèi)各部門的信息溝通不暢，減少信息孤島的產(chǎn)生，降低數(shù)據(jù)冗余，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性和一致性，

8、使統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理和校級(jí)數(shù)據(jù)集成成為可能，同時(shí)也為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和各管理部門進(jìn)行OLAP、數(shù)據(jù)挖掘提供支持。(4)作為典型云計(jì)算應(yīng)用的虛擬桌面，能夠在"云”中為用戶提供遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)桌面服務(wù)。通過(guò)對(duì)終端桌面的集中控管，能有效降低機(jī)房管理工作量，降