校园云平台的构建研究

校园云平台的构建研究（精选10篇）

校园云平台的构建研究 第1篇

高校的快速发展, 出现了下面情况:根据高校发展的需要, 实验项目不断增加, 实验室及其设备也要增加, 这些设备一年使用不到几次, 出现设备长期闲置, 造成设备资源的严重浪费。为充分利用设备资源, 提高利用率, 减少重复建设和投资, 整合校园应用服务, 本文提出构建校园云服务平台的解决方案, 实现现代化的数字校园。

1 校园云服务平台的概念和运行环境

云计算 (Cloud Computing) 是一种新兴的计算模型, 它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上, 使各种应用系统根据需要获取计算力、存储空间和软件服务。这种资源池称为“云”, 它是一些可以自我管理和维护的虚拟计算资源, 通常包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等, 之所以称资源池为“云”, 是因为它具有现实云的某些特征:云一般都较大, 规模可以动态伸缩, 边界模糊, 云在空中飘忽不定, 无法确定具体位置, 却确实存在。云计算把所有的计算资源集中起来, 由软件实现自动管理, 这样提供者无须为繁琐的细节而烦恼, 有利于降低成本。

2 校园云服务平台的设计思路

2.1 整体设计

根据校园网的需求, 设计的校园云服务平台包括:硬件支撑平台整合设计、云平台业务流程、云管理系统、系统实施和迁移评估。

2.2 校园云服务管理平台设计

校园云服务平台提供了面向管理员和使用者的服务门户, 基础服务包括以下部分:

2.2.1 用户管理

系统中有两大类用户, 分别为:校园云服务平台管理员, 校园云服务平台使用者。数据中心服务平台管理员能够对数据中心云平台上所有资源分配请求进行审批, 增加或减少资源数目, 变更项目时间, 终止或删除项目。

2.2.2 软件管理

维护可部署的操作系统镜像及软件包。这通常由校园云服务平台管理员来负责实现, 某些应用软件或者商业软件的部署需要定制或者客户化实现。

2.2.3 存储管理

用于维护外接存储服务器及存储资源池。

2.2.4 使用计量

用于对每个客户使用的物理资源数量、时间和利用率进行统计。这通常由校园云服务平台管理员来负责实现。而校园云服务平台使用者则是获得报告, 了解自己申请的资源的使用情况。

2.2.5 部署管理

部署管理提供对用户请求的自动化部署。部署按照特定时间, 根据校园云服务平台使用者获得的申请来实际部署。部署的实际工作由校园云服务服务管理平台的供应引擎来自动实现。管理源需要做的是监督部署任务的执行情况。

2.2.6 运行监控

主要提供对当前申请使用的虚拟服务器的当前状态进行实时监控, 了解基本的性能状况, 并在自服务界面上呈现给相应用户。

2.2.7 安全管理

校园云服务平台提供了完善的手段保证每个项目的安全性和隔离性。用户对系统的访问有两个渠道:访问Web管理界面和访问项目虚拟机。对于Web界面的访问需要使用用户名和密码。对于虚拟机的访问通过以下手段进行控制:

系统对外的接口上由一个VPN设备对用户进行认证。每个项目对应一个VLAN。每个项目的虚拟机位于该VLAN内部。VLAN的隔离性由交换机及各主机上的Hypervior保证。

虚拟机的隔离性由虚拟化引擎本身保证。此外, 操作系统的用户认证也可以对用户信息进行保护。

3 校园云服务实现的功能

校园云服务平台提供了一个开放式的实验环境, 学生可以登录接入Internet的计算机进行虚拟实验。作为一种现代的实验教学实现形式, 基于网络的Web虚拟实验室系统也是一个以学习者为中心的技能训练、概念形成的协作学习平台, 其功能模块如下。

3.1 自学资料库

包含实验课题的理论基础以及相关的支持信息。该资源库以网页或在线播放的流媒体内容为主, 学生通过网络和自己的情况自主学习, 了解熟悉将要进行的实验内容、实验步实验目的等, 起到巩固知识, 检验和支持理论教学目的。

3.2 实验平台

这是校园云服务的核心, 通过软硬件的有机结合实现系统的虚拟实验功能。不同类型的用户经过管理系统界面登录虚拟实验室后, 系统会根据用户的不同权限进入不同的子系统。用户可以通过鼠标和键盘远程GUI界面中呈现的虚拟设备进行连接、调试、对虚拟设备的按钮、旋钮、滑标进行调整定制来改变实验仪器的状态。

3.3 虚拟伙伴系统

有些实验室由多个学生共同完成的, 在虚拟实验中就是通过虚拟伙伴系统来完成。系统根据实验要求提供或不提供实验伙伴, 实验者可以通过简单的指令要求虚拟伙伴协助指定的工作, 虚拟伙伴间可以实时交流, 以方便实验的顺利完成。

3.4 协作交互中心

这个功能模块主要是用来实验者之间的, 可以是文字、音频、视频。参与者除了实验者之外, 还有理论任课教师、实验指导教师、系统设计者等。交互方式可以是实时在线, 也可以是离线, 可以一对一, 也可以多对多。

3.5 在线帮助系统

主要介绍系统的使用方法和注意事项, 以及可能出现的问题和解决的办法, 从而保证登录用户合理有效地使用实验平台。

3.6 管理控制中心

主要实现管理者和教师实时监控和远程维护实验平台的功能。管理者可以在线监控各个实验进程并有权中止恶意占用实验资源的用户实验, 可以随时对实验数据进行有效备份, 教师也可以远程登录对虚拟实验环境进行更新维护, 调整实验要求, 提交新设计完成的虚拟设备原始模型到虚拟实验设备库中, 对已完成的实验给出评价和建议等。

4 结语

校园云服务平台已经有很多成功的应用, 随着计算机网络及虚拟现实等技术的发展, 远程虚拟实验室增强并扩展了实验教学的功能, 既可实现传统实验室无法完成的实验, 解决学校购置实验设备的经费问题, 又可使远程教育的教学实验课的开设成为可能, 为学生提供了一种崭新的实验方式。远程虚拟实验室还需要添加大量的实验内容, 使之成为一个真正完整的实验室。相信虚拟实验室将很快成为实验室建设的发展方向和主流。

摘要：为了实现大学资源的共享, 充分利用现有设备资源, 提高效率, 减少重复投资, 使用云计算, 建立校园云服务平台, 整合校园应用服务和水平的私有云解决方案, 以建设高效率, 低成本, 资源共享的现代数字化校园。

关键词：云计算,虚拟化,校园网,实验室

参考文献

[1]李征, 王璐.云计算在智慧校园中的应用研究[J].

[2]杨玉宝, 等.基于云计算平台的数字校园建设方案[J].

校园云平台的构建研究 第2篇

关键词：信息资源整合；电子政务；云平台

在网络时代，政府信息资源的公开程度正在不断提高，为了进一步发展电子政务，必须有效的整合电子政务系统中的信息资源。因此，必须通过构建电子政务云平台的方式来提高政府信息的公开水平，促进政府信息资源的交流共享。只有这样，才能解决电子政务系统之间存在的各种问题，使电子政务系统之间能够实现互动互联。

1 面向信息资源整合的电子政务云平台的构建意义

构建面向信息资源整合的电子政务云平台的根本目的是对政府信息资源进行整合，通过网格计算、分布式计算和并行式计算的延伸来积极应用计算机网络的计算处理能力，对待处理的程序进行拆分，使其成为若干个子程序。再通过多部服务器对其进行分析、计算和搜寻，并向用户回传处理结果。这样一来，网络中的“云”就解决了终端的负载、存储和运算等问题，使网络能够协同工作，实现了政务资源的共享。构建电子政务云平台有利于降低电子政务的运行成本，通过提高运行效率的方式来使信息资源的利用率得以提高[1]。

2 构建面向信息资源整合的电子政务云平台的措施

要构建面向信息资源整合的电子政务云平台，要经过三个阶段：虚拟化构建阶段、搭建平台阶段和提供服务阶段。电子政务云平台的构建基础就是第一阶段，也就是实现应用程序、存储和服务器的虚拟化。以此为基础能够进行第二阶段的构建，也就是将支撑云、业务云和公众云搭建起来，从而能够管理和调度与政务信息资源相对的虚拟化资源，并对其进行整合。在第三阶段可以对信息资源进行转化，使用基础设施即服务、平台即服务、软件即服务来整合不同层次资源上的服务，从而将电子政务的信息资源转化为电子政务服务[2]。

2.1 虚拟化构建阶段

该阶段主要是以物理状态无关、物理存在、物理位置的方式来对底层资源进行调用，从而将物理资源转化为服务形态。要提高设备的利用率、对物理资源进行复用，就必须对其进行虚拟化。虚拟化还能够使管理维护的复杂程度得到降低，并以此为基础来进行政府不同部门之间的资源协调配置。

该阶段的主要目的是整合存储设备和服务器，并实现基础设施的虚拟化，动态分配和整合管理现有的计算存储资源，从而使计算存储资源的利用能力得以提高。当前我国各级政府主要是使用虚拟化软件来完成该阶段的构建，对与电子政务密切相关的设备中心、技术和数据进行虚拟化，将一个抽象层建立在底层硬件和虚拟服务器之间，并向该虚拟层迁移与电子政务密切相关的各应用模块，使存储资源和底层硬件计算能够在不同的应用模块之间实现共享。在该阶段，要通过虚拟化软件来对新购买的应用程序、存储设备和服务器以及原有的设备进行整合，使之成为一个统一资源池，能够向各应用系统分配所需的资源，并动态的迁移应用，例如用户接口虚拟化、应用程序虚拟、存储虚拟、服务器虚拟化等等。

2.2 搭建平台阶段

云平台的搭建要以基础设备虚拟化为基础，并整合对应的数据资源和信息，搭建支撑云、业务云和公共云平台。

2.2.1 搭建公共云平台。电子政务系统以及用户的使用的云平台为公共云，主要通过公开途径来获得数据。各政府部门的信息、数据和资源都可以放置在该平台上。通过支撑云上的权限管理技术和用户认证基础，公共云能够将不同的接口提供给不同的用户。为了使政府各部门之间实现联通，必须搭建公共云，实现政府内部的资源和数据共享。

2.2.2 搭建支撐云平台。支撑云平台能够连接业务云、公众云和虚拟化的成果。也就是从应用接口层、基础管理层和计算存储层三个逻辑层面来整合各种资源。其中最上层的是应用接口层，主要是共享和整合各技术和资源，具有众多的云平台功能，例如权限管理、用户认证和网络接入等。云平台资源网格信息资源的核心是基础管理层，其能够维护和管理电子政务相关信息资源，并调度各应用任务，具有安全管理、任务管理和资源管理等内容。电子政务信息资源的各类网络设备、存储设备和管理服务器组成了计算存储层，能够分配和管理基础设施等资源[3]。

通过云平台的搭建能够实现用户和资源之间的联系，使用户的资源需求得到满足。不同的政务部门和电子政务系统之间也能够进行信息资源整合，为下一阶段的云平台构建奠定了基础。

2.3 提供平台服务

该阶段是构建电子政务云平台的最后阶段，主要是将丰富的云端服务提供给不同的电子政务系统，以虚拟化和整合为基础，使用一定的服务模式，以用户的需求为根据来调用和管理底层资源和功能。其主要具有三种服务模式：软件作为服务、平台作为服、基础设施作为服务。

基础设施作为服务主要是向用户提供服务器、存储和网络等服务，使用户能够经济、快速的获得基础设施服务。通过基础设施作为服务，使各部门之间能够实现基础设施的资源共享，例如公共存储空间和公共服务器池。这样也可以使基础设施的使用效率得以提高。

平台即服务主要是将系统运行的软件平台提供给用户。其主要的设计对象是电子政务系统中的应用程序开发者，使其能够获得数据库、开源代码和编程接口，从而将具备并行扩展能力的大规模软件系统构建起来。使用平台即服务理念可以使政府部门将共同的基础服务平台搭建起来，从而将不同的服务开发资源提供给不同的电子政务系统，例如数据库资源、软件开源代码等等。

3 结语

作为政府信息资源建设的一个重要组成部分，电子政务能够进一步的开发和利用政府的信息资源，使政府能够更好的实现职能转变和体制改革。电子政务云平台能够实现政府信息资源的社会共享，使公众对于社会公共事务和政府事务的参与程度提高。因此，必须不断发展和完善电子政务云平台，更好的实现电子政务的核心功能。

参考文献：

[1]胡亨伍，张俊兰.基于云计算的电子政务应用研究[J].现代计算机（专业版），2011（23）.

[2]吴秋萍.云计算在电子政务系统中的应用研究[J].计算机与现代化，2011（07）.

校园云平台的构建研究 第3篇

目前,校园网办公平台普遍采用传统PC终端联网方式处理业务,在对校园网办公PC终端管理方面主要采用微软组策略和第三方的管理软件或硬件对终端桌面进行控制,如:禁止USB口、禁止蓝牙和红外设备、对数据进行加密等。随着办公平台应用规模逐渐扩大,由于用户独占PC资源和使用习惯的不同,非法接入、病毒攻击、系统损坏、信息泄露、数据丢失等问题层出不穷,主要问题如下:

(1)数据安全问题。办公平台数据分散在用户终端,出现故障或文件丢失时,数据难以恢复,终端端口无法有效管控,存在数据泄密的风险。

(2)难以统一管理。硬件设备分散,种类繁多,难以集中管理,终端桌面无法进行标准化建设。

(3)资源利用率低。用户独占PC资源,难以通过集中资源方式提高利用率和降低成本,PC终端资源利用率低,又无法实现共享。

(4)总体拥有成本高。PC终端在软件部署、更新和程序修补等方面无法标准化处理,在系统研发、调试和维护等方面会耗费大量的人力成本。

以上这些因素,一定程度上阻碍了校园网办公平台的信息化进程,迫切需要寻找一种新的IT部署架构和系统维护模式。

1 桌面云架构

云计算是近年兴起的新技术和商业模式,它的核心是虚拟化技术,桌面云就是云计算的一种典型运用。桌面云的核心是桌面虚拟化,通过将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟PC机,并通过高性能的桌面协议,将这些虚拟机资源推送给远端的用户,使用户在使用虚拟桌面时得到物理PC的体验,典型的桌面云总体架构如图1所示。

桌面虚拟化以服务器虚拟化为基础,允许多个用户桌面以虚拟机的形式独立运行,同时共享CPU、内存、网络连接和存储器等底层物理硬件资源,这种架构将虚机彼此隔离开来,同时可以实现精确的资源分配,并能保护用户免受由其他用户活动所造成的应用程序崩溃和操作系统故障的影响,同时可以实现精确的资源分配,系统升级和维护工作都通过控制台集中进行,可以有效管理数百甚至上千个桌面,数据都集中存储在数据中心服务器,便于数据的集中管控,极大的提高了数据的安全性,特点如下:

(1)高安全性。桌面云提供一体化的安全准入控制,依据相应的权限策略实现对不同业务资源的灵活分配、分权管理与审计,对不同安全域,不同接入类型用户的集中管控,能有效保障核心数据安全。

(2)高效体验。系统简单、易用,并提供友好用户界面与自助维护界面,达到真实PC机使用效果,不同网络环境的访问体验一致,可用性与连续性高,用户访问体验性好。

(3)高可靠性。系统采用虚拟化技术,资源池化,提供热迁移,系统的业务、管理、存储功能由独立的平面承载,所有设备、模块节点具备冗余部署能力,同时在两套存储上对数据进行保存备份可靠性可以做到100%。

(4)高可服务性。桌面云系统将应用、桌面的升级、变更、维护等工作交由后台统一管理与运行,具备良好的综合定位分析及故障恢复能力,从而降低对业务的影响,由于桌面在数据中心运行,因此管理员可以更轻松地对其进行部署、管理和维护。

2 办公平台设计

2.1 系统架构

采用华为桌面云构建一个同时满足1000人使用的校园网办公云平台,并确保能对云桌面虚拟机的IO设备进行集中管控,防火墙、汇聚交换机、刀片服务器、存储和链路采取冗余设计,确保系统高效、安全,平台拓扑结构,如图2所示。

从上图我们可以看出该平台包含A、B两个子域,其中A域为内部人员提供科研、办公环境,可为每人提供一台云桌面虚拟主机,B域为内部人员提供500虚拟主机,作为互联网资源查询环境,A、B域相互隔离,具体如下:

(1)网络设备。数据中心采用虚拟化技术,将2台高性能汇聚交换机虚拟成1台交换机,作为服务器集群接入设备,上行采用2条万兆线路分别与2台防火墙相连;下行分别与2台刀片服务器机框模块万兆互联,增加服务器对外提供服务的网络带宽和网络冗余性。

(2)服务器及存储。2台高性能刀片服务器机框,部署12台高性能服务器,每台服务器配置4个千兆网卡,其中2个网卡对外提供云桌面服务,2个网卡连接云平台存储设备。刀片服务器机框冗余配置2个高速模块(集群配置),上行2条万兆线路与数据中心汇聚交换机相连;下行千兆线路通过iS CSI协议与2台存储网络交换机连接,交换机通过存储控制器与存储设备连接,有效的避免了网络单点故障。2台NAS+SAN一体化融合存储设备为整个云桌面系统提供数据存储支撑,1台NAS+SAN一体化融合存储设备,为云桌面系统虚拟机提供虚拟机备份存储空间,同时为虚拟机用户提供网盘服务。

(3)安全策略。两台防火墙HA部署,通过万兆线路与核心交换机连接,与校园网千兆互联,并通过防火墙设置访问控制策略,使办公云平台内云桌面虚拟主机可以访问校园网,校园网中的PC不能访问办公云平台内设备。

(4)备份方式。办公云平台系统采用异地备份,支持文件备份、存储卷备份和虚拟机三种备份方式;数据恢复支持文件级、卷级、虚拟机级三种恢复方式,支持1000用户对文件、虚拟机独立备份。

2.2 功能设计

(1)资源池设计。服务器上安装虚拟化软件,将服务器池化,池化后服务器上运行虚拟机便于管理、监控。虚拟机在集群里可以实现定制策略迁移、手动热迁移、故障热迁移,资源池的设计具有高可靠、平滑扩容特性。

(2)桌面虚拟化。云桌面系统采用业界领先的高清保真桌面协议,并可将授权用户安全连接至集中式虚拟桌面,系统不仅能增强控制能力和可管理性,还可以提供与PC一致的桌面体验,用户能够通过系统安全而方便地访问虚拟桌面,升级和修补工作都从单个控制台集中进行,因此可以有效地管理数百甚至数千个桌面,从而节约时间和资源。

(3)统一软硬件管理。为了便于硬件设备(服务器、存储、交换机)、虚拟资源的集中管理,整个虚拟化管理软件要求采用B/S架构,可以远程统一管理VDI桌面、服务器虚拟化三个资源池,管理系统可管理、监控硬件资源、虚拟资源,支持虚拟机的快速部署、定制化策略调度。

(4)计算资源池。计算资源池为用户提供CPU、内存计算资源,在服务器上安装的虚拟化软件,可以在一台服务器上虚拟出多个台虚拟机,提供弹性规格的虚拟桌面,资源池归属同一桌面云管理系统。

(5)存储资源。存储资源主要为虚拟桌面提供系统空间和数据空间、还有桌面云管理系统所需要的空间,根据数据类型的不同,划分不同的数据LUN,数据类型主要包括管理数据、Windows系统数据和用户数据。

(6)网络资源。主要使用高容量三层交换机、防火墙、虚拟交换机,划分不同的管理VLAN,通过ACL访问控制列表,结合防火墙高安全机制来完成桌面云系统网络安全性设置,防止内部及外部恶意攻击,确保数据安全和网络安全。

3 结束语

利用桌面云解决校园网办公平台问题,由于虚拟桌面是基于服务器计算的模式,所有的计算都是发生在服务器上,所有数据都在服务器上产生,所以可以从根本上控制数据的访问和使用。即通过策略限制将产生的数据存储在本地磁盘,USB设备上,可以利用服务器的资源动态进行调整,满足用户的需求,而不需要采购新的PC满足需求。虚拟桌面最大限度共享资源,大大降低能源消耗和碳排放量,相对于传统PC联网方式,从数据安全、成本、管理、安全和环保等层面都具有很大优势。

摘要：本文针对校园网办公平台的需求特点,以数据中心服务器虚拟化为基础,采用桌面云的方式,研究构建新一代校园网办公平台,解决了使用传统PC办公过程中存在的各种弊端和风险,进一步提高数据的安全和管理效益。

关键词：校园网,桌面云,虚拟化,办公平台

参考文献

[1]王峰,江峰,李朝阳.虚拟桌面及关键技术分析[J].云计算技术与应用,2011.

[2]王喆.校园网公共教学区域计算机桌面云的应用[J].电脑知识与技术,2016.

[3]消涛,何怀文,梁瑞仕.桌面云在高校计算机实验室中的应用[J].实验科学,2015.

[4]郭芬,李静楷,张安定.基于桌面云的实验教学平台的构建[J].价值工程,2015.

校园云平台的构建研究 第4篇

关键词：云概念；云技术；高校教育云；数字化校园

中图分类号：G250.73 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）15-0055-05

一、前言

“数字化校园”从最早概念的提出，到今天，在历经几次大跨度的建设之后，也差不多有十几年的时间了。就国内高校来看，大部分的应用已经比较成熟。高校基本实现了全面的数字化。在此基础上，对于“数字化校园”后续的建设大概有两个走向，一个是更深入的“数字化”研究或者说是“智能化”的研究，主要的着力点在于围绕高校内外的大范围的数据采集处理，以及立体化的分析，以提供基于信息技术控制的“智慧化”管理和长远的决策参考；另一个走向是从单纯校园的信息化管理走向信息化教学的研究，回归高校的本职。信息化建设是全球大趋势，就高校来看，“数字化校园”的建设方便了校园的日常管理，提高了教师职工的办公效率，丰富了师生的校园文化生活，同时还提升了大家关注网络、积极学习网络知识和技能的兴趣。个体参与的积极性以及个体所具有良好的网络知识技能是高校信息化学习环境构建的一个前提和基础。今天高校的“数字化校园”基本上是一个很完整的大平台，综合了用户的单点登录、按角色分配权限、数据的双向多系统流动等功能。在其整合的业务系统中包括了教务管理、学生管理、科研管理、党务管理等。部分高校还增加了网络教学系统，它是面向教师和学生的互动学习平台，也算是基于数字化校园项目的简单的信息化学习环境的尝试。然而，网络教学系统在教学实践中的应用始终不是很好，究其原因，不外有三条：第一应用单一，使用也比较繁琐，不够简单和人性；第二空间不够开放，资源不够丰富；第三系统的建设缺乏持续性和长远性。基于此，本文考虑引入前沿的云概念和云技术，尝试构建数字化校园平台基础上的，以服务教学科研、服务教师学生为主的高校教育云。

二、云概念和云技术

1.定义

就信息化建设层面而言，所谓云概念，是将用户体验与信息资源、系统应用的分离，所有的信息资源和系统应用都以一体的云的形式呈现，对用户透明，用户能够按照自己的需求，从云中以定制形式获取自己所需的信息和应用。当前的云概念，主要包括三大类，分别是：私有云、公有云和混合云。在云概念中，能够实现将所有信息资源和系统应用以一体云的形式呈现的技术就是云技术。云技术是基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。云技术按照服务的形式可以分为三个层次，分别是：架构即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。这里所谓的层次，是分层体系架构意义上的“层次”。IaaS、PaaS和SaaS分别在基础设施层、系统平台层和应用软件层实现。

2.优势分析

采用云概念，使得系统资源的“建”和客户的“用”进行适当的分离，相互之间保留一定的透明度，将用者和建者的关注点进行区分，从而在不同的方向上进行更深度的建设和挖掘。而云技术则将云概念具体化，将云分为硬环境资源、软环境资源以及系统应用资源三个实体层面，每个层面都能单独为客户提供所需服务。同时，在云内同一层面的资源相互之间都能实现共享共用，将本层资源的效用发挥到最大。三个层面各自功能区分如表所示。

如此，理论上，采用云概念和云技术，我们能够构建出一个足够持久和庞大的软、硬件环境的资源空间，而所有的应用都将部署其上，这些应用再通过互联的端口共享全部的数据，所有的用户按照不同层次的需求，可以从部署的云空间中获取各自所需的资源、环境或信息。

3.技术实现

当前云技术比较典型和成功的一例实现就是虚拟化系列产品如Citrix XenServer 、微软 Windows Server 2008 Hyper-V 、VMware ESX Server等。其中，XenServer是市场上唯一一款免费的、经云验证的企业级虚拟化基础架构解决方案，可实现实时迁移和集中管理多节点等重要功能。Hyper-V则是微软的一款虚拟化产品，是微软第一个采用类似Vmware和Citrix开源Xen一样的基于hypervisor的技术。VMware ESX Server则是Vmware公司的主力产品，它是具有高级资源管理功能高效，灵活的虚拟主机平台。目前主流的虚拟化系列产品及其衍生的软件已经全部实现了服务器、交换网络甚至是防火墙的虚拟化。这些技术实现为基于其上的大规模云部署和云应用提供了可能。

三、高校教育云构建研究

1.教育云概念和定义

对于教育云，就像当年的数字化校园一样，从来就不曾有过一个明确的定义，只是专家学者们根据各自的理解，从不同的角度给出了一些相对模糊的概念。其中较为典型的如2012年祝智庭教授对教育云的描述：“教育云是一个面向教育的行业云，它是教育技术系统的一个子类，也是云计算应用系统的一个子类。作为公共服务平台的教育云通常包括面向服务的学科教研网、教学博客、教育即时通讯、教育共享资源库、教研培训服务平台、学生学习服务平台、教育电子政务平台、社区教育服务平台等一系列应用。”2014年兰孝臣等人在祝智庭教授对教育云概念描述的基础上分别从教育应用和教育理论两方面进行了概括性的描述：“教育云是在对云计算技术继承的基础上能够为各类教育人员提供具有针对性的教育资源和服务，且对教育基本理论具有变革性促进作用的理论和实践。”2015年吴砥等人对教育云做了如下的定义：“教育云是云计算在教育领域的深入应用，通过提供按需服务、动态调配的服务模式，面向教育机构、教育提供者和接受者提供所需的信息化教学、管理等应用服务，教育云的影响不仅体现在为传统教育教学和教育管理提供便利，更在于创新传统教学和管理模式。”

在这里本文并不想对教育做概括性定义，综合前辈学者对教育云概念的讨论，本文提取出教育云的两个基本属性：一是基于云概念和云技术应用的属性；二是面向教学、科研服务的属性。对于高校教育云的构建，也应该紧紧围绕这两个基本属性进行规划、部署和实施。

2.高校教育云目前研究和应用状况

教育云其实包括了三个分类：公有教育云、私有教育云以及混合教育云。公有教育云主要由政府负责构建和推广，私有教育云则主要由全国各个地区的大、中、小院校独立构建和推广，混合云相对比较特别，它同时包括了私有云和公有云。本文中的高校教育云主要是指高校自己构建的服务于本校师生和校友的私有云。当前高校教育云的研究和应用具有以下几个特点：

（1）理论研究居多而实践应用较少。

较早的理论研究如2011年安阳师范学院的王继鹏的《高等教育云计算服务平台构建策略初探》；2012年李文广的《浅谈基础教育云的构建和运营模式》以及祝智庭、杨志和的《云技术给中国教育信息化带来的机遇与挑战》；2013年王斌等人的《国家教育云平台架构设计及关键技术分析》；2014年蒋东兴等人的《区域教育云系统功能与建设模式探讨》；2015年吴砥等人的《教育云服务标准体系研究》等等。对于教育云的理论研究从初探到关键技术分析，再到服务标准体系研究，理论的探索逐步深入和精细。

（2）在理论研究中以云技术和云平台架构研究居多，面向教学、科研的服务需求和应用规范研究较少。

2011年王继鹏在《高等教育云计算服务平台构建策略初探》文中相对完整和系统的提出了教育云平台构建应该具有的六层结构，分别为硬件资源层、虚拟服务层、基础管理层、中间件服务层、应用层以及服务层。此后大部分的理论研究都是以云计算、云技术为关注点围绕此六层结构进行扩展和剖析。如《基础教育云服务平台构建技术研究》、《基于云计算的区域高校教育云平台的构建》等等。这些研究大多对平台底层云技术架构关注较多，而对直接面向师生教学、科研的各类服务需求调研较少。

（3）对高校教育云的实践更多侧重于资源的共建共享，对于师生互动、个性化服务、学习效果分析等更多细节化的应用考虑较少。

如《班班通数字化教育云资源库的构建研究》、《教育云资源管理平台构建研究与实现》、《基于教育云资源平台的远程教育研究》论文对教育云资源的构建都做了比较深入的探讨和研究。

（4）高校教育云实践中的一些规范和标准正在逐步确立。

2015年吴砥等人的《教育云服务标准体系研究》在云平台结构理论的基础上从更高的层面进一步提出了教育云服务标准体系的构建，包括了教育云基础规范、教育云支撑技术相关规范、教育云应用相关规范以及教育云运营服务规范等四个层次。随着高校教育云平台构建理论的成熟以及很多高校参与教育云建设的实践逐步增多，高校教育云规划以及应用中的很多规范和标准也渐渐被重视，并正在逐步确立。

3.高校教育云构建思路以及概念框架

本文认为今天高校教育云的构建，无论从学术理论上还是从产品技术上都已经足够成熟。构建一个性能稳定、功能完善，能够长远服务于高校教学、科研的教育云平台具备了完全的可能性。而在实际的构建中，本文认为需要重点考虑以下几个方面的问题：

（1）教育云的概念是在数字化校园之后出现的，在这之前高校数字化校园已经历多年的建设，系统平台相对已经比较稳固，用户对数字化校园平台也已熟悉。所以教育云的构建必然是以数字化校园为基础，进而完善其功能布局。

（2）教育云主要是为高校的教学和科研服务，因而应用需求的调研也应该偏向于此。需要广泛收集高校师生对平台的使用需求，进行个性化定制开发。

（3）教育云的构建应该充分利用好目前技术发展上的两个优势：一个是快速发展的移动网络的优势，将应用与师生的移动客户端结合，保证师生随时随地能够访问教育云；二是日臻完善的大数据应用优势，做好大数据的收集整理工作，充分发挥大数据的分析决策功能，为高校的教学、科研提供智能化服务。

由此，本文勾勒出如图1所示的高校教育云概念框架。

高校教育云概念框架，以虚拟云为技术基础，以数字化校园为平台基础，突出科研和教学服务，同时加强移动、存储服务，以规范化的手段进行管理，用大数据方法对所有系统数据进行实时的判断分析，进而做出智能决策并及时反馈到各项服务中，对服务的效果做出评价并做出自动调整。

四、江苏警官学院教育云的构建

1.基础平台

江苏警官学院教育云基础平台部署了10台华为CH121刀片服务器和100T的SAS存储，以万兆流量的锐捷12000为上连汇聚，通过H3CH虚拟化云软件将所有服务器的计算资源和所有的存储资源汇成庞大的云资源池，再由H3CH云管理平台进行集中的分配管理。基础平台的总体架构示意如图2所示。

H3C虚拟化软件能够对所有的资源进行实时监控、预警并进行事件分析，提供精确的报表。同时还能对每一个虚拟机系统进行必要的自动容灾备份。

基础平台中服务器硬件和存储硬件的网络链接拓扑如图3所示。

每台华为刀片服务器和EMC存储都自带两台光交保证了网络链路的双连热备。虚拟化软件将网络和硬件资源虚拟化，形成虚拟资源池，利用虚拟资源池创建的虚拟主机作为云管理机对所有资源进行监控和管理。基础平台的网络部分被虚拟配置为三个VLAN，通过虚拟交换机进行划分。其中一个VLAN为管理段，一个为Web站群服务段，另一个为系统平台应用段。同时华为刀片服务器也被分为三个组：一组服务于数字化校园平台；一组服务于教学、科研系统；一组服务于资源管理。

2.系统和应用平台

江苏警官学院教育云在统一身份认证、统一服务管理、统一数据中心为核心的数字化校园三大基础平台上，以服务师生为目标，进行了全新的规划和部署。警院教育云首先从逻辑上划分了三个服务区，分别为互动服务区、教学服务区、科研服务区。服务区与数字化校园平台之间有专门的接口，能够随时进行扩展对接。其中互动服务区内部署了师生互动交流系统、家长学校互动系统、远程案件会商互诊系统以及移动交互平台（包括校园移动APP和警院企业号等）。教学服务区和科研服务区以校园私有云盘为基础，分别部署了MOOC系统、教务系统、网教系统、科研问题在线咨询系统以及学生课题申报和查询系统。警院教育云还引入了HADOOP以及数据仓库技术，构建了全院校情分析预判系统，对学院每天产生的结构和非机构数据信息进行实时的分析研判，自动决策。完整的警院教育云系统和应用平台的结构设计如图4所示。

警院教育云内所有新增的系统都与数字化校园进行了无缝集成，人员信息、业务信息、新闻通知全部自动汇聚到统一的数据中心进行灵活调配，分类管理。在用户端则实现了个性化的订制管理，按照需求定制私人的通知信息。通过强大的校内云搜索引擎，学生能够快速搜索到所需的任何校内信息。比如专业课程教师发布的知识要点和难点，比如其他学生学习该门课程的心得感悟等等，还能实时通过各种移动终端与任课教师进行互动交流。基于大数据技术的每日校情分析，按照制定好的策略自动进行分析、摘要，并分发到各级领导和管理人员的邮箱和手机终端，以供各级管理人员进行参考决策。

3.构建标准和操作规范

教育云内系统多，数据多，操作多，结构复杂。如果没有一套完整的构建标准和操作规范必然造成云系统内部的运行混乱。为此，学院专门制定了以下的构建标准和操作规范：

（1）构建标准：

①支撑技术标准。包括了《PaaS 需求和架构》、《云际网络和基础设施框架》、《开放云计算接口》、《网格计算和云计算技术：互操作和通信标准》等等；

②应用标准。包括了《学习资源元数据》、《都柏林核心元数据》、《网络课程建设和评价标准》以及云数据采集输入标准、云数据的存储标准、云数据过滤和分类标准、网上课程评价标准等；

③安全标准。包括《云计算安全高层框架》、《云计算运营安全指南》、《SaaS 应用环境的安全功能需求》、《云计算安全障碍与缓和措施》等等。

（2）操作规范：

①云平台管理规范。包括对云基础平台的资源调配、健康检查、安全监控等具体的操作规范；

②云系统管理规范。包括云内各类系统的后台管理、功能扩展、版面配置等具体的操作规范；

③云信息共建规范。包括单个系统的信息操作规范以及多个系统之间信息共享的操作规范；

④教育云的安全规范。包括网络安全检查操作规范、系统检查操作规范、新系统引入操作规范、数据引入操作规范等等。

同时在教育云推广应用上，学院还专门制定了一些奖惩措施，如：在资源平台的建设上，规定任课教师必须承担一定的资源建设任务，对优秀的资源给予创建者适当的物质奖励。学院每学年也都会定期举办精品课程的评选活动，对于获选的精品课程负责人给予适当的经济奖励。学生方面，也鼓励学生积极利用教育云平台进行学习资料的查询、学院课题的申报，大数据能够及时统计出学生对学院教育云的使用情况，对于积极主动使用云系统的学生将会给予各类奖励。

五、结束语

高校教育云的构建是教育信息化不断推进的必然环节。事实上高校教育云为所有人提供了一个能够持续学习、终身学习的平台。一方面，它能刺激教师相互之间切磋共勉，为平台的建设不断添砖加瓦；另一方面，它也激发了学生强烈的求知欲望，培养了自我学习，不断探索的能力。江苏警官学院教育云的构建还未最终完成，一些功能构想还处在实践摸索之中，但应用的效果已经初步显现，广大的师生正逐步融入其中，各尽所能，各取所需。最后，希望能以本文中浅薄的经验为其他高校教育云的构建提供一些有价值的参考。

参考文献：

[1]王继鹏.高等教育云计算服务平台构建策略初探[J].安阳师范学院学报，2011（5）：22-24.

[2]祝智庭，杨志和.云技术给中国教育信息化带来的机遇与挑战[J].中国电化教育，2012（10）：6-9.

[3]李文广.浅谈基础教育云的构建和运营模式[J].中国教育信息化，2012（8）：3-5.

[4]王斌，李楠，孙月新，张海英.国家教育云平台架构设计及关键技术分析[J].现代电信科技，2013（5）：13-15.

[5]蒋东兴，袁芳，吴海燕，付小龙.区域教育云系统功能与建设模式探讨[J].中国教育信息化，2014（9）：19-22.

[6]兰孝臣，刘志勇，王伟，朱高侠.国内教育云研究瞰览[J].中国电化教育，2014（2）：33-36.

[7]吴砥，彭娴，张家琼，罗莉捷.教育云服务标准体系研究[J].开放教育研究，2015（5）：23-25.

校园云平台的构建研究 第5篇

1现状分析

国内大多数软件研发类企业一般采用传统的“一项目一环境”的开发测试环境构建模式,为不同的研制项目搭建独立的环境。此种构建模式的优点在于环境是专门为项目建立,针对性强,独立享有,构建单项目环境的成本相对较低,在项目任务不多的情况下,采用该模式还比较适合,但随着业务的增长,项目不断增多,这种模式的不足之处逐渐显现。

一是资源独享、投资重复,利用率低。以项目为单位申请并长期独占设备、场地等资源,不利于资源共享,也造成设备的重复投资以及电力等能源的严重浪费。

二是资源分散、运维靠人,管理水平低。为保障环境的正常运行,需要对每个项目环境配备运维人员,无法统一进行系统监控、资源统计,维护工作量大,管理难度大。

三是手工作业、时间周期长,工作效率低。开发测试环境的构建一般经过场地调配、设备筹集架设、网络敷设、系统以及工具软件安装配置等过程,一般需1到数周的时间,耗费了大量的时间和人力、物力、财力,降低了研发工作效率。

四是环境保留成本高、恢复难度大,一致率低。一旦项目完成,原有环境设备很难空置保留。若要重新恢复,相当于重新搭建,工作繁复,而且数据、参数配置等难以一致复原。

显然,传统的开发测试环境的构建模式已不符合企业高速发展的需要,亟需利用新技术进行变革。经过论证分析,逐步落地的云计算是应对并解决当前问题的有效方法,其特性可以帮助整合现有资源,提升利用率、降低成本、提高效率、提升管理水平,打造核心竞争力,实现企业跨越式发展。

2运用云计算构建开发测试平台

2.1云计算概述

云计算是网格计算、并行计算、分布式计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物,涉及多种关键技术,其中,虚拟化技术可实现计算、存储、网络、操作系统等资源的统一抽象,是企业开发测试平台构建中不可缺少的关键技术。

云计算具有五大关键特性,分别为:(1)按需自助服务;(2) 泛在的网络访问方式;(3)动态的资源池;(4)快速可伸缩性; (5)可计量的服务。这些特性和开发测试平台所需的按需分配、随时访问、动态调度、弹性扩充、自动部署的要求非常符合。

云计算提供三类服务模式,分别为:基础设施即服务 (Iaa S)、平台即服务(Paa S)和软件即服务(Saa S)。其中,Iaa S是最基础的服务模式,将计算、存储以及网络等资源封装为服务提供给用户,并可根据需求动态分配;Paa S是提供应用程序的运行环境并负责资源的动态扩展和容错管理,用户可以在此基础上进行程序开发;Saa S将运行在云基础设施上的应用程序作为服务提供给用户,用户可以根据需要对功能模块进行组合。 开发测试环境主要是计算、存储、网络资源以及应用程序运行环境的组合,比较适合采用Iaa S和Paa S的服务模式。Iaa S提供的服务偏底层,但使用也更灵活,用户可以掌控操作系统以及应用程序的安装和配置。Paa S可提供基础的开发环境,开发人员不需关注底层的硬件环境以及操作系统,降低了程序开发的复杂度和开发周期。

2.2基于云计算的开发测试平台体系架构

在对软件研发类企业开发环境构建现状分析的基础上,以云计算关键技术为支撑,构建开发测试平台体系架构,完整体系架构如图1所示。这是一种面向服务的层次化体系结构。 其中,物理资源层、虚拟资源层、资源调度层、资源服务层是体系架构的核心。通过物理资源层、虚拟资源层以及资源调度层的组合,可以实现Iaa S服务模式,在此基础上加上资源服务层就可提供Paa S服务。

2.2.1物理资源层

物理资源层是底层基础,囊括了构成开发测试平台所需的各类硬件基础设施,主要包括计算、存储和网络等物理资源,其中,根据实际需求,计算资源用于提供x86、Power、安腾等多种技术架构混合的计算资源支撑;存储资源由各类存储设备及系统构成,提供文件、块、对象等多种类型存储资源支撑。网络资源主要由交换机、路由器、防火墙以及负载均衡等网络设备构成,实现用户端到开发测试平台的访问控制和访问连接。

2.2.2虚拟资源层

虚拟资源层通过计算虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化等一系列的虚拟化手段,将物理资源层的硬件资源虚拟化,构建完整的、可调配的虚拟资源池,在网络连通的基础上用户可以远程访问虚拟资源。其中计算虚拟化最为成熟,可以让一台服务器变成多台互相隔离的虚拟服务器,让CPU、内存、磁盘、I/O等变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源利用率。典型产品有闭源的Vmware的ESX和Microsoft Hyper-V以及开源的KVM和XEN。存储虚拟化和网络虚拟化目前于发展阶段,各厂商有各自的理解和技术实践。

2.2.3资源调度层

资源调度层主要由可集成多种物理资源和虚拟资源接入适配器的资源调度管理系统构成。根据不同的需求和负载情况对物理资源和虚拟资源进行智能调度和自动化部署,实现资源管理、调配、回收等全过程管理,并达到系统各种资源的负载均衡。通过自动化手段,提高对资源的整体管理和调度能力, 保证了平台的高可用性和良好的用户体验。目前比较热门的有开源的Openstack云管理平台,部署后可以提供完整的Iaa S服务 ,主要构件 有Nova、Swift、Cinder、Glance、Neutorn、Key-stone、Horizon等,同时提供公共应用接口API,业界主要厂商均支持与其集成对接。

2.2.4资源服务层

资源服务层可直接面向开发者服务,为开发者直接生成所需编程语言构成的开发测试环境。目前比较流行的是容器技术,典型的有开源项目Docker,Docker是一个基于LXC的容器引擎,利用轻量级虚拟化技术进行资源隔离,开发者可以将应用程序、依赖的运行库文件打包并移植到一个新的容器中,然后发布到任何系统为Linux的机器上。Docker运行启动快且资源开销小,向Paa S提供了基础的资源隔离和标准化打包部署能力,因此利用Docker作为该层的构建较为高效简单。

2.2.5统一管理层

统一管理层承担了提供整个IT物理资源和虚拟资源的全面有效管理、跟踪和控制,为日常运行维护提供准确的信息,并提供统一的资源监控、管理和调度,做到快速发现故障、自动部署、按需调度并提供研发资源性能、资源使用的统计分析、报表、汇总等方面的数据分析功能。

2.2.6安全防护层

安全防护层用于保护企业信息的安全,确保开发测试平台安全稳定运行,主要由一系列安全防护产品或系统构成。其中备份存储系统和容灾系统分别提供数据备份和系统容灾能力, 确保数据安全;防病毒系统可以在虚拟化层进行病毒防护,随时监控和查杀病毒和恶意代码;身份认证和访问控制可以实现不同权限用户的访问控制,避免服务被非授权访问;准入控制可以保证只有通过认证的合法用户才可以正常访问平台资源; 安全审计可以审计记录用户在网络上的访问行为;介质控制用来严格控制各种端口和外设的使用。

2.2.7综合展示层

综合展示层包括用户门户和管理者门户组成。用户门户提供给用户一个申请服务、审批服务、开通服务、监控服务等自助服务平台,用户可以按需定制服务,通过相应的审批流程完成服务的开通。管理者门户提供给运维、安全和监控管理平台,主要功能可包括用户管理、服务管理、配置管理、资源池管理、服务计量和展现、监控与报表、日志管理等。

3应用实例

某企业以软件研发和系统集成为主,企业内部按照市场领域的不同,设置了22个事业部。由于历史原因,各事业部的研发工作长期处于“各自为战”的局面,几乎每个事业部的开发测试环境都自成体系,所采用的硬件、软件都不尽相同。市场状况和盈利能力的差异,造成了事业部开发测试条件的“贫富不均”,从而导致浪费人力物力、降低效率、提高成本。为了解决这一问题,该企业通过建立基于云计算的开发测试平台,整合各事业部的软硬件资源,集中于数据中心,按需分配、弹性共享。由于各事业部项目技术体制各不相同,该企业选择以Iaa S服务为切入点构建该平台。

该平台主要通过虚拟化软件将物理的计算、存储、网络资源进行池化,由云管理平台实现资源的调度和管理。系统管理员在管理者门户上通过云管理平台功能,制作服务模板,对资源服务进行预定义并发布到开发者门户上;开发用户在开发者门户上通过选用模板申请资源,由云管理平台自动进行调度和分配后,推送给开发用户使用。如图2所示。

通过该平台,在部门层面各事业部只需按需申请和使用资源,无需关心硬件管理和维护,可以更专心于软件开发工作,开发效率明显提升;在企业层面实现了开发资源的共享,降低了成本,同时通过与资源使用情况挂钩的绩效考核机制,有效的激励了各事业部提升业绩的紧迫感和积极性;同时该平台的使用,还促进了各事业部开发成果的共享交流和相互复用,成为意外收益。

4结束语

构建基于教育云的信息服务平台研究 第6篇

1 背景

高校经过近几年的高速发展, 在信息化的浪潮下, 在教育主管部门有针对性的引导下, 建立了若干诸如精品课程、微课、网络课程等电子资源。教师与教师、教师与学生之间的交流除了传统面对面交谈外, 也出现网上答疑、交流, 这些都是信息化条件下产生的事物。但是这些都是各自独立的、分散的存储、管理、使用。因此, 引入云计算概念, 构建基于教育云的信息服务平台, 从而高效的整合各类资源, 发挥资源对高等职业教育的最大效用。

云计算作为构建基于教育云的信息服务平台的核心, 其内容就是用云描绘包括网络、计算、存储等在内的信息服务基础设施, 也用云来描绘包括操作系统、应用平台、Web服务等在内的软件, 从而更好地强调外部对这些资源的应用, 而不是云内部实现的细节, 这就是云计算的根本目的所在。所以, 构建基于教育云的信息服务平台, 其目的就在于整合现有的各类信息技术资源, 积极开展学院数据中心建设, 打破系部之间的分界线, 整合学院乃至教育行业中的各类教育资源, 建立和完善优质资源共享体系, 提高资源利用率。

2 基于教育云的信息服务平台设计

构建基于教育云的信息服务平台应该遵循“总体规划、分步实施、关注重点、解决问题”的思路, 从“总体规划”做起, 首先夯实信息化应用的软件基础平台, 为充分发挥现有应用的功能, 未来增加新应用奠定一个易于扩展、易于管理的平台;对“总体规划”所描绘的蓝图, 采取“分步实施”的策略, 按照“关注重点、解决问题”的原则, 建设相应的应用系统。

建成的基于教育云的信息服务平台, 其结构主要由一个基础平台、两个门户体系构成。一个基础平台, 即基础软件服务与应用支撑平台。在现有的网络与资源的基础上, 构建一个先进、互联、高效、可靠的基础软件与应用支撑平台, 提供丰富的教学基础软件服务和统一的上层应用支撑服务, 为建设业务应用、资源共享、数据交换、持续发展奠定基础。两个门户体系, 一是公共服务门户部分, 其功能由多个门户网站共同组成, 为学校教师、学生、家长和教学管理人员提供一个统一的“入口点”, 可以由此访问使用构建于信息服务平台上的相关信息和资源。二是内部支撑部分, 由多个子门户共同组成, 主要为学院内部各教学单位、教师以及相关职能部门提供了日常办公平台, 办公平台与各种业务应用系统实现无缝整合。构建的这样一个新的信息服务平台, 实现了资源的集中管理、提高资源的统一调配和数据保护。

3 基于教育云的信息服务平台设计预期效果

构建基于教育云的信息服务平台, 以“相对集中”的建设思路, 进行高职学院信息化应用建设, 提高学院不同部门、不同教师的信息化水平实现普遍提高和均衡发展。改变了学院内部各自为政的教学信息化建设局面, 具备了建立统一的数据中心的条件, 利于教育资源的共享和重复利用, 通过数据标准和接口规范, 构建数据互通平台, 全面消除信息孤岛, 使教育业务数据的集中汇总。变分散管理为集中管理, 通过平台可向校内外的学习者提供信息化应用服务, 充分发挥信息服务平台的优势, 满足每个学生, 教职员工, 家长和领导的独特需求。具体包括:

3.1 利用平台, 学生能更方便地获得学习资源

学生通过平台可以查找到与学习相关的所有资料, 而无需在其他各大网站上查找资料, 从而将更多的时间和精力投入到学习中去。每个学生的文件、成绩和作业都能在其各自的电子工作空间或电子档案中实现安全存储, 能在线完成并提交测试信息, 并能与他人开展协作, 共享照片、视频以及作业等。他们能看到老师和同学何时上线, 并在安全的环境中与他们进行及时沟通, 而且可根据自身需要定制个性化的门户。

3.2 借助平台, 家长能够及时掌握学生的学习情况

基于教育云的信息服务平台可将服务的对象扩展至学生家长, 以便更好地与家长交流、为家长服务。家长通过相应的账号和密码可查询到自己孩子的出勤情况、学习成绩、作业完成情况、课程安排表、学校开展各项活动等各类详细信息。这不仅体现了学苑教育替家长负责的态度, 也有利于家长参与到学校的教育中来、参与到孩子们的学习中来, 实现学校、家长良好的互动交流。

3.3 借助平台, 教师的教学工作有了新阵地

基于教育云的信息服务平台可以为每位教师提供个性化的门户站点, 帮助教师统一获得工作所需的全部教学应用软件、教学资源和学生信息, 以提高工作效率。同时, 作为教室授课的重要补充, 教师在平台上能够自主创建、编辑和布置作业, 并对学生在线完成的作业情况打分。教师之间可以通过平台开展网上协作教研, 创建并共享网络教学资源。

3.4 为领导提高教学管理水平

基于教育云的信息服务平台可为教育管理人员提供安全、个性化的界面, 使他们可统一查看和了解完成管理工作所需的全部信息。由于其能针对某个年级、某个体育活动小组、兴趣小组或整个校区来发布新闻和信息, 因此非常节约时间。学校无需再印制通知, 也不用再要求学生把通知转告家长。所有信息都能安全、及时地在线发布。此外, 还可将学生管理、报告和统计应用轻松集成至服务平台中, 这样仅需一次性输入数据即可, 从而显著节约了时间并减少了大量案牍工作。

4 总结与展望

构建基于教育云的信息服务平台的实施, 鼓励学生利用信息化技术来指导、评估并管理自己的学习。通过信息服务平台, 为家长提供一个可积极参与子女教育的流程, 为教师提供相关工具和信息, 以帮助他们最大限度地提高教学效率, 确保其信息化教学水平的提高, 使高等职业教育的信息化建设取得了阶段性成果。

参考文献

[1]许建林, 毛烨.基于教育云的职业教育信息服务平台建设研究[J].科教文汇, 2015. (06) .

校园云平台的构建研究 第7篇

1 相关概念阐释

云计算是一种以互联网为基础的计算模式, 其采用动态的、可扩展的、经过虚拟化的方式处理资源及进行计算, 其强大的存储及交互能力大大提高了用户的便捷性。从某程度上讲, 云计算是并行计算、分布式计算技术的发展。数据挖掘是指从大量灵敏据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的过程, 通过数据挖掘发现大数据中所隐含的知识, 并为用户决策提供指导作用, 目前数据挖掘技术已被广泛应用于多个领域的决策分析。数据挖掘的任务通常包括预测任务与描述任务两种, 其中预测任务是根据一个属性值对目标属性值做出预测;描述任务则是将总结数据间隐藏的联系模式描述出来。大数据则是指一种巨量数据, 其主要用于描述、定义信息爆炸时代所产生的海量数据, 以提高从高频率、大容易、不同结构及类型的数据中获取更有价值的信息的经济性与有效性, 可以说大数据是移动互联网发展到一定程度的产物。如果针对大数所进行挖掘无疑可以获取更大的价值, 创造更大的效益。大数据体现出数量巨大、种类繁多、价值高、处理速度快的特点, 从某种程度上讲, 云计算与大数据是相辅相成的关系, 云计算是大数据的基础, 大数据是云计算的重要应用。

2 基于云平台的大数据挖掘的关键技术

具体而言, 云计算环境中大数据挖掘的关键技术包括分布式并行技术与数据挖掘算法两种。

2.1 分布式并行技术

云计算的核心是提供分布式文件存储及并行计算, 其中分布式文件存储的主要作用是提高数据的处理速度, 满足并行计算的相关要求。最早的分布式文件系统是谷歌公司开发的GFS系统, 后续的HDFS、KFS均是以GFS系统为理论基础发展而来, 现阶段这些系统在商业领域、学术领域的应用已经十分广泛。并行计算方面, 目前以谷歌的Map Reduce编程模式的应用最为广泛, 其对数据分布、任务执行、数据容错、带宽延时等问题进行编码处理后封装起来, 用户仅需调用执行即可使用。不过针对计算互相关系的数据方面, 这种方法较为不适用, 且未形成完善的开发工具体系, 故需要进一步探索其未来的发展。

2.2 数据挖掘算法

数据挖掘算法集中了统计学、人工智能、模式识别、建模等多个学科领域, 是整个大数据挖掘平台的核心技术, 常用的方法包括统计分析、决策树、神经网络等。其中统计分析是最为简便的方法, 其通过数据的最值、均值、方差、相关等方法对数据的统计规律进行分析;决策树则是对数据行分类后, 快速、简单的描述出来;神经网络则具有较强的自学习、自组织、自适应能力, 可以对数据进行联想分类及预测等等。不同的算法自有优势, 适用于不同的领域, 需要根据用户的实际需求进行调用、组合。

3 基于云计算的大数据挖掘模型建设

基于云计算的大数据挖掘平台就是利用云计算本身的存储能力及分布式并行处理能力的优势, 通常基于云计算的大数据挖掘模型包括三层结构五大模块, 即顶层、中间层及数据中心层, 其中顶层包括工作流子系统、用户接口子系统两个模块, 中间层则包括并行数据子系统与数据预处理子系统两个模块, 此外还包括云计算数据中心。

3.1 顶层

顶层括工作流子系统与用户接口子系统, 主要是面向用户。其中工作流子系统的的主要作用是帮助用户建立数据挖掘的相关任务, 而用户接口子系统的主要作用是实现用户交互功能, 用户可以在输入模块设置参数, 选择适用的数据挖掘算法, 并通过Map Reduce平台进行数据挖掘, 最后再以可视化的理解方式将展示结果向用户呈现出来。

3.2 中间层

中间层是整个数据挖掘系统的核心问分, 其包括数据预处理子系统及并行数据挖掘子系统两个模块, 由于在云环境中, Map Reduce计算模型主要适用于同类型、结构一致的数据, 因此需要数据预处理子系统对不规则的大数据进行预先处理, 其处理结果即为数据挖掘算法的输入。常用的数据预处理方法包括并行数据的清洗、数据转换、数据抽取、集成与加载等等。数据经过预处理后, 脏数据、噪声数据、无用数据的比例大幅减少, 大大提高了数据挖掘的效率。并行数据挖掘子系统是整个数据挖掘平台的核心模块, 现阶段很多经典的数据挖掘算法不断出现。不过由于Map Reduce是云计算的算法模型, 故云计算平台上无法直接运用上述算法, 必须对现有算法、并行化策略进行整合、改造, 才能实现云计算平台的最优化。

3.3 数据中心层

数据中心层位于整个系统的最底层, 其主要作用是存储大数据, 并对数据进行分布式并行处理。数据中心层需要保留多份副本, 以保证数据的安全性与高可用性。由于云计算采用的是并行的工作模式, 即使在大量用户提出请求的时候也可迅速回应。

总之, 在云计算技术环境下对大数据进行挖掘, 大大提高了系统处理数据的效率, 但是Map Reduce平台在处理大数据时会频繁扫描数据库, 显然会影响其应用效果。因此, 未来的研究方向将向着如何通过减少数据库扫描次数提高数据挖掘的效率, 如何在云计算平台上进行优化。

参考文献

[1]王鹏等.云计算与大数据技术[M].人民邮电出版社, 2014.

校园云平台的构建研究 第8篇

国务院于2009年发布了“物流业调整和振兴规划”和2014年发布了《物流业发展中长期规划 (2014—2020年) 》, 都重点提出进一步加强物流信息化建设的主要任务。物流园区信息化是物流发展过程中的关键问题和方向。由于物流园区的独特性, 园区内部资源和组织的整合难度, 数据共享和深度挖掘困难, 物流作业的复杂性、高频度和多变性等都产生了强大的调控压力, 因此如何对物流园区实现灵活的智能化管理, 使其最大程度集约化地为物流园区提升运作效率, 成为物流园区信息化建设必须攻克的难题。针对于此, 以云计算技术为基础架构来构建物流园区信息平台, 面向园区内部、政府及合作企业提供基于云平台的物流专业软件、信息增值、电子商务等集约化、规模化与协同化服务, 可提高物流运作效率并实现标准化建设, 使物流园区向着规模经营、集约式、网络化运作的方向发展。

2 云计算概念引入

云计算是一种强大的“云”网络[1]。是依托于互联网对数据进行深度运算和整合, 从而提供海量数据存储和数据服务能力。换言之, 云计算提供的是按需服务、随需应变的云服务。信息服务云平台主要采用分层结构设计, 包括基础设施即服务 (Iaa S) 、平台即服务 (Paa S) 及软件即服务 (Saa S) 三个层次, 其中基础设施在最下层, 平台在中间, 软件在最上层。

其最大的特点在于“虚拟空间”的概念, 能以网络为基本载体提供平台、软件服务等内容, 通过整合超大规模又可扩展的计算、数据、存储等等分布式计算资源实现高效协同的工作, 并对存储资源实行按需分配以及弹性伸缩, 从而最大化资源利用空间, 形成规模式效应。

3 物流园区信息服务平台规划与构建

物流园区是一个集成商的概念, 是一种新型的物流运作模式, 其通过对物流活动进行系统且有规划地设计、资源整合、经营管理以及信息共享, 实现物流需求、资源、网络、服务以及运营主体的全方位整合, 从而为物流活动形成完整的供应链模式提供辅助性服务, 而不具体参与到物流活动中。因此, 物流园区业务的实现对于信息的实时掌控、资源共享、方案策略的提出及优化等能力都提出了很高的要求。

3.1 物流园区信息服务平台需求

物流园区必须与服务对象紧密联系, 从物流园区信息需求角度分析, 需要一个物流公共信息平台提供给相关服务对象。物流园区信息化平台的服务对象涉及园区开发主体及运营管理方、园区入驻企业、公众及物流客户、政府及金融机构。这些对象对于信息服务平台的需求各有侧重点:

(1) 园区开发主体及运营管理方, 需要一个有利于园区业务运营的管理平台, 对园区各类资源进行有序管理, 掌握园区各类企业业务活动情况和对外的招商推广等, 是物流服务平台的运营方。

(2) 园区入驻企业, 需要的是包括物流法规政策、市场现状、其他物流园情况、基础设施、运输车辆、仓储情况以及流通配送等各种类型的物流信息, 同时也需要可完成物流业务的在线交易平台、统一结算平台和物流金融平台, 以及入驻园区所提供的配套服务和后勤保障。

(3) 公众和物流客户, 是物流服务的终端消费者, 同时也是园区入驻企业所服务的对象。他们需要一个信息和物流服务的平台, 一方面能从平台上获取相关信息, 如物流价格、政府指南、货源和运力、航班船期、空车配载、铁路车次、适箱货源等;另一方面能够将自身业务需求反馈给物流企业实现进一步交易以及全方位了解物流过程中货品运输进度、到达时间等信息。

(4) 政府相关职能部门及金融机构, 需要的是实现与物流园区之间的信息交互功能。对于政府, 需要通过园区了解当地物流产业运作状况以便于政策指南的制定和提供相应的财务政务支持;对于金融机构, 需要获得相关的业务、政策信息以便于进行商业金融合作。

3.2 平台定位

构建物流园区信息服务平台的基本前提是定位该平台的发展定位及建设目标, 这决定了平台是否能优化整个物流信息系统甚至是实现物流体系资源整合和业务协同的信息化集成作用。因此, 物流园区的信息服务平台的定位主要聚焦于三个层次:一是满足物流园区日常运营高效、便捷的信息化需求, 实现信息一体化;二是通过园区内外的信息资源进行采集、处理、整合以及共享, 以统一数据交换实现资源全方位整合;三是通过平台信息化和资源整合来优化物流流程, 规范物流操作, 提高物流效率, 实现业务一体化。

面向物流园区的物流管理公共信息平台的开发, 能够提升和优化物流园区企业的管理模式和经营理念, 改善物流园区企业的产品服务与运营质量, 整合行业资源, 推动我国物流行业整体发展[2]。

3.3 云平台整体架构

根据物流园区信息服务平台的业务需求和平台定位, 以及结合最前沿的云计算技术, 针对当前物流园区业务、作业流程、基础设施等内容, 构建了基于云计算的物流园区信息服务平台架构模型。

3.3.1 云平台基础架构

该物流园区信息服务平台采用分层式设计, 由基础设施即服务 (Iaa S) 、平台即服务 (Paa S) 及软件即服务 (Saa S) 三层组成。如图1所示:

(1) 基础设施即服务 (Iaa S层) 。

基础设施即服务采取的是Iaa S模式, 主要构建虚拟化硬件资源池, 是支撑物流园区信息服务平台得以运转的基本前提。该层可分为物理层和虚拟层, 物理层是指平台所需的各种硬件、服务器群、存储设备及网络设备等;虚拟层包括有虚拟操作系统、虚拟存储以及虚拟内存等。该层的运行模式是将虚拟层和物理层的硬件资源组成一个虚拟集群, 从而支撑上层应用及服务层进行高性能计算和海量数据存储等动作, 提供了安全稳定的环境和海量存储空间。

(2) 平台即服务 (Paa S层) 。

平台即服务采取的是Paa S模式, 主要是实现一种托管环境, 通过整合和建设统一应用支撑环境, 可以满足Web应用程序或服务的迅速运行, 并能应用其开放的接口进行二次开发和应用集成, 包括内核与基础服务、业务组件、开发支持环境等。该层次位于Iaa S层和Saa S层之间, 为Saa S层提供数据与程序服务的支撑, 具备强大的服务整合能力。包括安全认证服务、计算服务、数据存储服务、服务总线、访问控制服务等软硬件功能, 并实现多服务模式兼容和资源共享。

(3) 软件即服务 (Saa S层) 。

软件即服务是构建Saa S层物流信息服务相关的应用软件系统和程序, 采用Saa S方式实现虚拟化部署, 统一建设。该层提供了能满足物流园区基本信息服务需求的系统应用, 并在此基础上可实现特色需求定制开发, 按需提供给园区开发主体及运营管理方、园区入驻企业、公众及物流客户、政府及金融机构等对象使用, 实现多租户模式的应用和管理。

3.3.2 平台技术架构

基于云计算的物流园区信息服务平台的技术架构是一个以应用层、服务层、支撑层以及数据层搭建的四层应用体系, 能够满足平台中各个服务对象的信息化需求, 并支持系统拓展和个性化应用需求和多种实施部署方式。

其中, 应用层提供各种业务系统的操作;服务层借助于中间件的接口服务, 提供应用系统所需的通用服务接口组件;支撑层将分散的信息资源和软件应用进行聚合, 以支撑系统的正常运行;数据层对配置信息、业务数据、系统运行状态等信息进行存储形成数据资源池, 保证数据的完整性、可靠性和安全性。平台技术架构如图2所示。

4 基于云计算的物流园区信息服务平台功能模块设计

根据上节对物流园区信息服务平台整体架构的设计, 结合对实际运营过程中的需求研究和理解, 将平台功能分为以下几个模块:

4.1 园区信息服务门户

园区信息服务门户是基于Internet的开放性工作平台, 为物流园区入驻企业、园区开发主体及运营管理方、公众和物流客户、政府相关职能部门及金融机构等主体提供信息共享的平台, 可有效的对行业资源和信息进行整合, 实现行业规模化效应。该门户基于对服务对象的细分, 在整体满足门户建设需求的前提下通过个性化的用户界面和用户权限设置, 满足各个服务对象的业务需求, 提供安全高效的资源共享和信息交换平台。

4.2 物流作业管理系统

物流作业管理系统是以物流业务为根基, 以满足客户需求为目标来设计的。该系统集生产运营、客户服务、经营管理、决策分析于一体, 可实现物流作业全程信息化、管理的可视化、服务的个性化及决策的智能化, 从而使物流园区内外部各作业环节之间成为高度协同的供应链物流服务体系。其主要流程是通过订单中心实现包括仓储、车辆、配送、进出口通关以及财务结算等物流全生命周期的过程管理, 并辅之于冷链物流等特殊物流和货代管理等服务。其主要包括七大功能子系统:订单中心、智能仓储管理、车辆管理、进出口通关、配送运输中心、冷链物流以及货代管理。

(1) 订单中心。

订单中心是为入驻企业、客户以及其他物流商之间的合作建立标准对话与运作机制的平台。订单中心提供物流企业的电子报价与询价、物流业务的网上谈判及合同签订、物流运输的车辆调配等功能, 其通过订单接收平台接收订单, 然后进入订单调度中心将作业任务分配至相关执行系统, 在这过程中利用订单客服中心实现订单进度的可视化以及仓储运输作业过程的可视化。从而使物流作业系统实现业务的订单式处理, 简便可视。

(2) 智能仓储管理。

仓储管理作为物流作业管理平台的重要组成部分, 是整个供应链管理中不可或缺的一个环节。该子系统可实现协助客户实现智能仓储管理, 其通过物流作业平台和基于RFID无线射频技术, 进行进出仓作业实时动态库容监控、合同仓库管理、动态库存控制、按需求柔性订单处理、整合仓储配送作业、反向回收作业、虚拟库存管理与多仓共管等供应链功能。从而协助入驻企业进行仓库的管理以及提供强大的增值作业支持。

(3) 车辆管理。

车辆管理模块主要针对陆运业务的特殊应用, 主要包括拖车、集装箱及车辆等运输工具的管理。拖车管理主要对其基础信息、调度、作业及人工坐席等方面进行管理;集装箱主要涉及集装箱在物流园区作业的全过程, 包括进场、调度、作业、在园情况、状态及历史查询等功能;车辆管理主要实现后台智能匹配, 提供路径优化、时间控制、运能管理以及指挥调度的通用功能。

(4) 进出口通关。

进出口业务管理主要是为入驻企业和客户在进出口通关流程中提供增值服务, 协助企业通过业务流程优化来提升物流业务的作业效率, 降低作业成本。其主要包括订单周期管理、单证作业管理、收付款管理以及许可证管理, 并提供加工贸易、集装箱运输和港口物流功能, 辅助进出口通关业务正常运转。

(5) 配送运输中心。

配送运输管理主要负责处理来自订单中心的订单作业, 主要包括:客户管理、运力资源管理、线路规划、配载管理、装车确认、回单管理、理赔管理、计费管理以及运输分析等功能, 实现运力统筹规划、智能配载、明确责任等重要环节。

(6) 冷链物流。

鉴于冷链物流的投资回收和特殊性, 利用物流园区信息资源建立行业配送中心, 实施供应链物流管理模式, 提供从数据收集、处理至反馈的可视化技术平台, 主要包括冷链监管与查验、冷链作业管理、冷链运营管理以及冷库智能巡检四个方面, 从而有效提高冷链车辆的装载率, 节省冷链物流处理空间和人力资源, 并最终提升冷链商业物流环境[3]。

(7) 货代管理。

货代管理主要针对货代业务从出入库、运输至配送整个过程的业务链管理系统, 它将客户委托、集装箱运输管理、货物跟踪以及账务结算等功能有机地串联起来, 而不是简单的业务记录统计, 其需要保证物流流程的严密和数据的准确。货代管理的发展能够保证从货物的入库到运输多方面的操作和监控, 保证整个物流园区信息系统的运转[4]。

4.3 园区企业应用服务系统

现代化物流园区开始从租赁经营向物流组织者的角色转变, 加入了更多的增值服务而获得新的利润增长点。其从传统的仓库、仓房等资源的租借向搭建公共信息平台、提供金融等衍生服务发展。园区企业应用服务系统, 即通过搭建完善的物流信息服务平台和创建统一结算模式, 优化物流运作, 创造新的增值空间。其可提供信息发布及交易中心、会员及客户关系管理、物流金融服务以及统一结算中心等功能模块, 从而真正提供一体化综合物流服务。

(1) 信息发布及交易系统。

信息发布及交易系统是为了方便各种集聚资源的协调运作, 满足客户的信息需求, 并为客户提供更多的获取信息手段, 通过结合物流作业系统数据, 为客户提供车源、货源、行业、招商、仓储出租以及市场等信息。入驻企业和客户可了解相关方面的信息并且自由挂单交易, 并结合统一结算中心在线上完成整个交易, 最终达到一体的商务供求与增值服务。

(2) 会员及客户关系管理系统。

会员及客户关系管理系统是用来管理园区客户信息和维护客户关系的系统。首先, 系统建立会员制度来区分会员与非会员, 并给与会员相对的系统权限和优惠;同时, 系统开设培训课程, 为会员提供快速了解物流业务流程及软件使用方式的培训;再来, 提供呼叫中心系统以进行园区与会员客户之间的沟通和交流;最后, 建立完善的会员诚信评级制度, 通过信用评价, 建立会员企业的信用档案。从而有助于园区信息服务平台的落实应用和园区入驻企业的规范操作。

(3) 物流金融服务系统。

物流金融服务系统是为园区运营方、物流客户和金融机构三个主体所提供的创新型物流金融业务动态管理产品。其通过“仓单质押”、“保兑仓”、“应收账款质押”等模式业务使三方合作达到共赢效果。物流客户可从系统中得到园区运营方和金融机构联合提供的融资服务;金融机构可托大贷款规模同时降低信贷风险;园区运营方可以更简便有效地了解园区仓储和仓库监管的实时情况。

(4) 统一结算中心。

统一结算中心是为入驻企业提供供应链金融服务。一方面通过总账系统、报表系统、固定资产、KPI分析、收付款管理等功能实现物流财务业务一体化和财务分析智能化, 从而实现数据共享并实时控制经济业务;另一方面通过资金计划管理、结算业务管理、预算管理、风险监管、分析决策等日常业务一体化实现智能结算, 从而实现智能化了解资金动向和安全风险控制。统一结算使在为入驻企业提供金融便利的同时, 园区也实现资金沉淀, 从而创造新的增值。

4.4 园区综合运营管理系统

园区综合运营管理系统是面向园区运营管理方用户, 为园区提供全面信息化和智能化的平台。该平台业务涉及园区内部的日常事务处理, 实现电子办公、招商推广以及安防等事务处理。主要包括五大功能子系统:办公协同OA系统、招商中心系统、物业管理系统、安防监控系统以及门禁一卡通系统。

(1) 办公协同OA系统。

办公协同OA系统是对园区工作人员日常事务的辅助办公, 包括个人事务及公共事务的操作、查询、审批, 以及公文管理、档案管理、协同工作、会务管理、人事管理、档案管理、任务管理、沟通工具、信息咨询、固定资产管理等功能, 从而实现办公现代化、信息资源共享化以及科学决策化。

(2) 招商中心系统。

招商中心系统是管理物流园载体资源、入驻或即将入驻物流企业等客户资源以及招商活动过程, 并配合数据分析使招商过程的成本费用透明化。其提供市场调研、营销推广、客服接待、客户关系维护、数据分析及招商预算等功能, 全方位地实现招商业务的信息化, 节约人事成本, 提高办事效率, 保证园区对外服务水平。

(3) 物业管理系统。

园区物业管理是与信息服务平台相对接, 提供物业代收费和后勤服务, 包括区位、商铺的物业租赁代收费记录和园区消防治安、绿化清洁、公共设施设备维修保养、员工宿舍、餐饮以及酒店进行统一、专业的信息化管理, 从而保障园区物业的正常运营。

(4) 安防监控系统。

安防监控系统提供园区内的视频监控和环境感知, 利用摄像头、温湿度计、烟感测量、电力感应以及喷淋等设备获取园区状况, 并通过系统设置预设的数据实现预警以及启动应急措施, 从而保障园区内各项设施的安全运行。

(5) 门禁一卡通系统。

门禁一卡通系统是系统采用星型网络结构, 通过与信息服务平台互联并统一数据交换实现“一卡走遍园区”, 各类人员可在园区内进行考勤、巡更、就餐、消费、健身、医疗、智能停车、图书资料、会议签到、访客管理及物业交费等操作, 从而为园区的安全管理提供强有力的软、硬件技术支持。

5 基于云计算的物流园区信息服务平台构建的关键技术

物流园区信息服务平台在构建过程中采用的关键技术与平台的建设和运行有着重要的关系。因此, 其在云计算的基础架构下采用了以下技术来进行构建。对于云平台基础设施, 采用虚拟化与软硬件相结合构建基础设施平台。对于数据中心, 利用sybaes、SQL server、Oracle等数据库开发工具来开发数据库, 按照统一的标准化的数据格式来整合和集成各方面的数据, 同时采用ESB的方式进行数据交换, 从而实现平台内部及与外部的数据交换与信息共享。对于支撑平台, 采用基于SOA架构和业务基础架构来设计以支撑平台的服务运行, 包括linux虚拟机系统、Java的运行库、Spring框架以及Apache等关键技术。对于平台服务, 采用单点登录、电子签章、内容管理、数据访问等技术。这些关键技术支撑着整个物流园区信息服务平台的运作, 极大地促进了物流园区信息化的发展。

6 结语

本文提出的物流园区信息服务平台以云 (下转第78页) 计算为基础, 以园区门户、物流作业管理、园区企业应用服务和园区综合运营管理四个模块来构建统一平台, 整合物流信息和资源, 解决了园区运营管理方、园区入驻企业、物流客户以及政府和金融机构的信息化需求, 实现各要素主体的数据交换和信息共享。同时, 对平台构建过程中的关键技术进行阐述, 为平台具体构建过程提供技术支持。本文在一定程度上为构建物流园区信息化平台提供了可供参考的方案, 具有借鉴价值。

参考文献

[1]何明, 郑翔, 赖海光等.云计算技术发展及应用探讨[J].电信科学, 2010, 26, (5) :42-46.

[2]董君成.第四方物流视角下的物流园区公共信息平台的设计与实现[J].物流技术:装备版, 2014, (1) :98-101.

[3]黄利伟.我国农产品冷链物流发展的问题与对策研究[D].中国农业科学院, 2007.

校园云平台的构建研究 第9篇

关键词：云计算；高职；物联网应用技术专业；教学资源平台

中图分类号：G434文献标识码：B文章编号：1673—8454（2012）17—0033—03

根据“十二五”发展规划，物联网将成为我国战略性新兴产业。据Forrester Research 预测：2015年中国物联网产业的整体产值将超过1万亿元，到2020年，将达到5万亿规模。为适应物联网技术和产业发展对高技能人才的要求，为推动物联网应用技术专业建设，提高物联网应用技术专业的人才培养水平，高职院校需要依托正在形成并迅速发展的物联网行业，整合各种资源，建设高职物联网应用技术专业教学资源库。

一、高职物联网应用技术专业教学资源平台建设存在问题

目前教学资源平台建设取得了一定的成果，但由于建设速度快，而建设水平没有随之进步，重数量轻质量，因此在建设过程中，出现了一些共同的问题，主要表现为以下几方面：

（1）入库资源种类繁多，没有统一的具体的技术规范和标准。由于教学资源的结构、类型和属性等方面的不同，在教学资源的建设中，教育部已制定了一系列统一的标准体系。[1]高校按照这些统一的标准来建设教学资源，但许多学校在资源建设过程中对技术规范和标准的执行缺乏力度。在资源的建设中，建立资源的开发、管理和应用服务平台无法解决资源存储容量大、类型多、可扩展以及不断更新等问题。

（2）资源利用率较低，平台安全性差，没有统一的评价体系。多数学校在建设教学资源平台时轻视学生自主学习的能力，出现了“以教师为中心”，学生与平台的互动性不够的现象。大部分高校把对平台的建设视为数据库的建设，把资料放进去以后就不管了。造成资源利用率低、安全性差等问题。

（3）“信息孤岛”现象严重，资源“透明度”低，重复建设现象严重。各个高校教学资源建设大多系单独建设，独自使用，相互之间缺乏交流，即各高校教学资源的共享性和可用性差，造成资源的重复建设以及资源的严重浪费。

二、高职物联网应用技术专业教学资源平台建设思想

在进行教学资源平台设计时，以“个性化服务、资源共享”为目标，突出强调个人体验，提供的功能包括：资源垂直智能搜索、相关课程自动推荐、开放信息推广展示、全媒体浏览支持、核心资源访问控制等。为教学者用户提供在线备课、网络课程、技能测评和资源管理等教学应用服务模块；为学习者提供网络课堂、技能测评等课堂教学模块以及职业规划、项目实训、职业提升、网上求职等职业服务模块；为企业提供网络招聘、技能认证和实训管理等服务模块；为院校提供专业建设、课程建设以及校企合作等服务模块。物联网应用技术专业教学资源平台结构设计如图1所示。

三、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台总体结构设计

为构建长效反馈驱动机制，打造优质专业教学资源库，实现优质教学资源整合、共享与共评，我们融入了云计算模式来搭建高职物联网应用技术专业教学资源平台。

1.融入云计算模式的基础支撑平台设计

依据高标准、国际化的建设原则，在系统基础架构上融入云计算模型，依托学院新校园先进的网络基础设施，采用集中式服务、分布式布局的网络体系架构，搭建技术先进、功能强大的基础支撑平台。

高校校园网采用IPv4和IPv6双栈设计，核心设备均采用冗余热备；4出口、万兆骨干、千兆到桌面；服务器负载均衡，部署高性能防火墙和入侵检测设备。硬件基础平台分别由服务器、存储阵列、光纤存储交换机、磁带库等设备组成，通过虚拟化技术将这些设备整合为各种统一的资源池，提供计算、存储、在线备份等互联网基础服务，其硬件基础平台如图2所示。满足院内、院外各种用户安全、稳定、快速访问，文件上下载、高清视频点播等多种应用，支持10万在线用户、100万日访问量。

2.实施架构设计

我们根据面向用户，强化应用；以学生为中心，提供个性化的学习、培训和认证服务；向各高职院校推进“优质教学资源共享”；开展“远程课堂”，推进教育公平的原则，采用“三层三部”架构来构建高职物联网应用技术专业教学资源平台，其实施架构如图3所示。

四、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台实现

教学资源平台采用了基于云计算的浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）模式。使用JSP+Oracle+Linux开发模式。采用这种架构既保证了平台的稳定性、灵活性和安全性，又提供了良好的兼容性、可移植性和可扩展性，有效地实现了海量资源和分布式资源的整合。

我们采用B/S模式的三层体系结构B/S/S（Browser/Web Server/Cloud Server）来开发设计模型，即前台客户端直接采用浏览器，中间服务器是Web服务器，后台为云服务器，如图4所示。由客户端在Web页面发出请求至系统管理、服务目录等进行一系列的分类处理后，发送至Web服务器，然后再由中间服务器对云服务器发出请求，客户端与云服务器不直接联系，保证了数据的安全性，具有跨平台、可移植、操作简单等优点。

五、基于云计算的高职物联网应用技术专业教学资源平台关键技术分析

1.云存储技术

教学资源库是一个存储资源、管理资源、共享资源的平台，具有资源的媒体类型多、存储容量大、动态性和异构性等特点。同时仍然存在着数据扩展性不高、异构性和兼容性较差、数据的存储速率无法满足大数据量、大并发访问的要求等问题。在云计算环境下，我们采用了云存储技术来解决教学资源的存储问题。

我们结合云存储的特点，融合虚拟化等技术，利用高职院校存放服务的磁盘阵列、硬件服务器等存储设备，将其空间划分成一定大小的可灵活扩展的云，把类型复杂、种类繁多的教学资源按需分配，存放至这些云上，形成内部架构透明的教学资源存储云。我们只需提供接口，各高职院校即可通过此接口直接访问到存储云上的各类教学资源并与平台进行交互。根据提供教学资源的方式不同，把教学资源存储云划分成公有存储云、私有存储云和混合存储云三种。在公有存储云上主要存放一些包括课程标准、课程设计、电子教案、教学课件、教学录像视频、项目案例资料和试题库等开放式的或可在一定范围内共享协议的教学资源。由于涉及版权或涉密的原因，在私有存储云上主要存放为某些单位内部的师生服务的资源。例如教师通过教学资源库积累的私有的教学资料及统计信息，包括完整的备课笔记、教学日志、教学反思、练习与测试成绩和师生交流等资源。在混合存储云上主要存放商业化的如文献数据库、课件、视频等教学资源，用户可通过一定的付费方式来使用其资源。

2.安全防范技术

在教学资源库建设中，我们不必再花费大量的时间来管理数据。因为在云端，有强大的技术管理团队来管理存放的数据资源，同时也有先进的数据中心来保护这些教学资源，因此我们可以把更多的精力投入到资源库的建设中。[2]数据安全对教学资源库至关重要。任何数据的丢失对资源库都是很大的损失。要选择有效的安全策略和安全保护机制，解决数据安全复制问题。我们采用了云备份策略，云备份是一个新技术，针对云存储数据的丢失、破坏等的安全防范技术，能保护相关的教学资源。

3.虚拟化技术

虚拟化是云计算的最主要的特征之一。在教学资源平台建设过程中，为了解决有的服务器超载，而有的服务器闲置等问题，我们利用了资源虚拟化技术，来解决高职院校用户需求快速变化的难题，实现了软硬件的分离。用户只需在虚拟层运行自己的软件，而不必关心后台硬件的实现，当一台服务器忙碌时，任务会自动寻找到其他空闲的服务器上运行，从而进一步提高了教学资源的最大化利用率。

六、结束语

本文采用云计算的技术与理念构建高职物联网应用技术专业教学资源平台，有效地解决了教学资源建设重复、分布不均和“孤岛”现象，实现了软硬件资源、教学资源等的共享，增加了学生自主学习的能力，提高了教学质量，实现了教师好用、学生乐用、资源不断更新的教学资源库建设目的。

参考文献：

[1]余胜泉，朱凌云.教育资源建设技术规范体系结构与应用模式[J].中国电化教育，2003（3）.

[2]商存慧，聂艳明.云计算在高校教育信息化中的应用研究[J].中国教育信息化，2011（7）.

校园云平台的构建研究 第10篇

1 云计算概念及应用

随着海量数据信息时代的到来, 云计算和云服务已经成为计算机技术发展里程碑式的贡献之一。与传统计算机技术相比, 云计算环境使用矩阵的连接方式可以将数以千万的计算机连接在一起, 云计算技术具有更加强大的处理性能, 同时也比较容易访问, 能够提高系统的可扩展性。云计算环境中所有的数据都保存在云端数据库中, 因此用户只要具备云端账户名和登录密码就可以登录云服务器进行功能处理和数据处理, 处理完毕之后可以通过云服务器将数据传输至用户端, 这样就可以更好地为人们提供服务。此外, 云计算任务具有定制性、虚拟化的特点, 同时还能够提供良好的可扩展性, 针对性地为用户提供周到的服务[2]。

目前, 云计算技术在校园网智能学习平台设计与实现过程中, 可以利用云计算服务技术的3层关键平台, 将教学软硬件资源进行虚拟化, 提高系统用户接入的并发性, 主要层次包括应用服务层 (Saa S) 、管理中间件层和基础设施即服务 (Iaa S) [3,4]。具体每一层的内容如下所述:

应用服务层 (Saa S) :该层能够为学生用户、教师用户、教学管理用户提供云端服务接口和管理服务接口, 用户只需要登录云端账号和密码, 即可进入云端系统, 访问系统资源。

(2) 管理中间件层:管理中间件层是云计算虚拟化教学服务实验模型应用服务层和基础设施即服务 (Iaa S) 接口, 提供上下通信、资源调度监控、服务器负载管理、用户访问管理、应用服务管理、计费管理和安全管理等, 以便系统能够实现高性能服务, 提高用户使用感知。

(3) 基础设施即服务 (Iaa S) :可以管理底层通信、数据存储、应用服务器等硬件资源, 并且将资源虚拟化, 以保证用户访问系统拥有足够的资源, 能够进行高速的应用逻辑业务处理, 并且可以保存用户学习过程中产生的大量数据。

2 基于云计算的校园网智能学习平台功能分析

随着计算机技术、网络技术和数据库技术的快速发展, 学校开发了许多教学、管理系统, 包括学籍管理系统、多媒体教学系统、成绩管理系统等。不同的应用系统采用不同的系统架构、开发技术和数据库, 导致许多教学管理服务系统无法共享数据资源, 降低了管理系统的共享性、协同性。随着云计算技术的出现, 教师、学生和管理人员对信息化系统办公的角度不同, 需要的功能服务不同, 因更容易引起多个系统之间的无法协作, 矛盾和问题也更加突出。具体的云计算环境下, 教学管理服务系统存在以下几个方面的问题:

学校购置教学设备较少, 无法承担复杂的学习任务;学校教学设备使用中学生专业素养不一, 造成病毒泛滥, 信息的安全性差;教学设备更新速度快, 造成巨大的重复性投资;教学时空受到极大的约束和限制;学校教学设备维护人员较少, 不能够充分保证完成教学任务。

为了解决上述问题, 本文基于云计算技术设计了一个虚拟的智能学习平台, 通过云平台实现一个虚拟的桌面教学环境, 有效地利用学生拥有的各种终端设备, 只需要提供一个安全的接入账号, 即可访问云服务平台中的各种教学资源, 不受时空限制地学习。

智能学习平台可有效解决当前教学过程中存在的时空受限、设备更新代价高、教学质量低等问题, 改善学生学习的时空环境、设备环境、人文信息环境、组织环境、情感环境等, 优化教学活动流程, 提高教学效果, 促进学生能够更加友好地掌握学习知识, 提高学习的主动性。在系统开发和设计过程中, 本文采用了原型化需求分析方法, 针对学校不同的用户类别, 导出了系统需要完成的相关的功能。智能学习平台的使用用户主要包括以下几类: (1) 教育科研类用户:这类用户主要包括教授、研究员, 云服务平台可以按需分配其所需要的软硬件环境, 并且提供集中式大的科研资料保存库。 (2) 教师用户:教师在进行课程教学管理过程中, 可以通过智能学习平台搜集好的教学课件, 创新教学内容, 提高教学的主动性、趣味性和积极性, 进而改进教学方法, 提高学生的积极性。 (3) 学生用户:传统的学习系统将学生学习的空间限制在机房内, 学习的时间限制在上课期间, 因此无法充分发挥教学资源的利用性。学生用户是云服务平台使用最主要的对象, 学生用户可以使用各种终端设备, 分别是PC、PDA、智能手机等, 获取定制的虚拟云桌面, 访问云服务平台的学习内容。 (4) 课程学习断点续传功能:有效记录学生学习课程的时间, 方便学生掌握学习的过程及课时, 具有重要的功能。智能学习平台使用断点续传功能, 能够有效记录课程学习的内容, 帮助学生掌握学习进度, 不需要重复学习, 并且能够向学生推荐较好的学习课程, 提供学习的内容。

3 基于云计算的校园网智能学习平台设计

智能学习平台采用现代的分布式管理系统架构, 将一个系统分为3个层次, 分别是用户终端层、虚拟桌面应用层和后台服务层, 各个层次之间采用相关的调用接口连接, 使用严格的防火墙策略控制系统的访问权限, 并且使用主动防御体系, 开发用户访问端口。系统将后台服务器与用户的逻辑业务处理层分割开来, 可以独立地控制每一个层次的内容, 保护后台应用服务器, 并且可以定制个人学习桌面。智能学习平台业务流程为:用户可以使用各种PC, PDA, IPAD等用户终端设备接入应用服务器 (WI) , 通过使用域控制器 (AD) 验证用户的身份, 并且能够集中调控基础架构服务器集群, 访问用户的虚拟桌面以及分配给用户相关资源, 通过虚拟桌面系统进入云服务平台。在用户进行访问的过程中, 系统采用隧道加密措施, 以有效地保证用户信息和访问数据传输的安全性。

4 结语

目前, 基于云计算的智能学习平台能够改变传统教学模型, 打破时空限制, 有效地将设备环境、时空环境、组织环境、情感环境和人文信息环境融合在一起, 优化教学流程, 能够提高教学质量, 促进学生更好地学习和掌握知识。

参考文献

[1]王智.基于云计算的网络教学平台设计[J].计算机光盘软件与应用, 2014 (5) :225-226.

[2]陈振华.基于云计算的网络教学平台架构设计与实现[J].计算机光盘软件与应用, 2013 (13) :31-32.

[3]管廷昭, 陆海钢, 夏艳东.云计算在高校网络教学资源整合中的应用研究[J].数字技术与应用, 2013 (5) :100-101.