云存儲在教育信息資源平臺建設(shè)應(yīng)用研究

摘要：本文針對教育信息資源平臺建設(shè)中存在的問題，分析了云存儲在平臺建設(shè)中的特點和優(yōu)勢，提出了一種基于云存儲的新型教育資源平臺建設(shè)的層次模型。

關(guān)鍵詞：云存儲；教育信息資源；平臺建設(shè)；模型

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-02

1 引言

“以信息化帶動教育現(xiàn)代化是我國教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)”、“著重推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的全面深度融合”這是2020年前教育信息化發(fā)展的目標(biāo)方向，今后一個時期，各類院校都將在信息化大潮的推動下迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

2 教育信息資源建設(shè)面臨的問題

隨著教育信息資源應(yīng)用的廣泛深入，院校在信息化建設(shè)過程中面臨的問題也越來越多，用戶對資源平臺的性能和服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求，原有系統(tǒng)正面臨著欠缺整體規(guī)劃，投資缺口增加，資源利用率低等難題，具體表現(xiàn)有以下幾個方面：

服務(wù)器維護(hù)管理成本居高不下。大量信息資源系統(tǒng)以傳統(tǒng)的方式運(yùn)行在單個物理服務(wù)器上，導(dǎo)致對服務(wù)器的需求數(shù)量不斷增加大，同時伴隨著高額購置和運(yùn)維成本，服務(wù)器的利用率相對低下。由于系統(tǒng)維護(hù)升級造成的應(yīng)用系統(tǒng)中斷，帶來可管理性、兼容性和數(shù)據(jù)安全性差，新服務(wù)器和應(yīng)用的部署時間長等問題都制約著資源平臺的建設(shè)。

數(shù)據(jù)存儲面臨大量潛在風(fēng)險。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加，數(shù)據(jù)類型日益復(fù)雜，存儲業(yè)務(wù)過于分散，數(shù)據(jù)的安全性和可靠性需要得到更安全保證。特別是關(guān)鍵資源數(shù)據(jù)庫需要可靠的容災(zāi)備份機(jī)制，解決不可抗拒因素而導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機(jī)、硬盤損壞或者病毒侵害等問題。

資源系統(tǒng)信息孤島難以突破。前期建設(shè)的資源系統(tǒng)沒有規(guī)劃統(tǒng)一架構(gòu)，形成了多個數(shù)據(jù)孤島。各類系統(tǒng)平臺分別運(yùn)行在不同的業(yè)務(wù)中心，導(dǎo)致存儲資源不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與遷移，資源存儲空間無法實現(xiàn)動態(tài)分配，造成存儲空間的巨大浪費。

3 云存儲技術(shù)

如何解決教育信息化發(fā)展道路上的障礙，為教育信息資源建設(shè)提供可靠穩(wěn)定的保障是亟待解決的問題。近年來，基于云計算技術(shù)的云存儲服務(wù)在教育信息資源平臺建設(shè)上的優(yōu)勢已經(jīng)引起了各類院校的普遍重視。云存儲是指“通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)?！痹拼鎯κ且粋€以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。

4 云存儲在教育信息資源平臺建設(shè)中的應(yīng)用

教育信息資源是院校進(jìn)行現(xiàn)代化教學(xué)、科研和管理活動的重要基礎(chǔ)，主要由電子圖書、音頻、視頻、媒體素材、學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)課程、教案課件、專業(yè)數(shù)據(jù)庫等組成。教育信息資源具有多樣性、便捷性、共享性、時效性、交互性、廣泛性、創(chuàng)造性等特點，當(dāng)前各院校教育信息資源正以前所未有的速度急劇增長，相應(yīng)對資源及運(yùn)行的平臺建設(shè)提出了更高的需求。

云存儲具有海量存儲空間、易于擴(kuò)充、支持異構(gòu)數(shù)據(jù)共享等優(yōu)點，可以動態(tài)、靈活地根據(jù)用戶服務(wù)需求對資源進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)展和分配，使得信息資源的平臺在建設(shè)和管理上更高效、經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定。所以將云存儲應(yīng)用于教育信息資源平臺建設(shè)能很好地解決制約教育信息化發(fā)展的現(xiàn)實問題。

4.1 滿足存儲空間擴(kuò)展的需要。與前期教育資源存儲業(yè)務(wù)相比，云存儲所保障的用戶數(shù)和數(shù)字資源規(guī)模海量倍增。傳統(tǒng)的資源平臺隨著各類信息資源存儲數(shù)量及并發(fā)數(shù)據(jù)不斷增大，存儲性能受網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)傳輸瓶頸制約而降低。云存儲利用分布式存儲空間，系統(tǒng)采用集群技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)，允許通過增加存儲服務(wù)器和存儲節(jié)點對存儲系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容?；谠拼鎯Φ男畔①Y源平臺具有高可擴(kuò)展性、可伸縮性，接近無限的存儲容量，可以動態(tài)地增加或減少存儲節(jié)點，實現(xiàn)了資源的集中監(jiān)控和動態(tài)管理，提高了存儲資源的利用率。

4.2 支持信息資源平臺的虛擬化。虛擬化是為信息資源平臺邏輯創(chuàng)建、劃分、管理物理資源的過程。是將硬件資源進(jìn)行整合以及虛擬處理后提供給用戶使用，把硬件設(shè)施轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)服務(wù)。通過虛擬化技術(shù)，可以將若干個信息資源平臺在虛擬池中集中統(tǒng)一管理，既提高了資源的共享范圍和利用率，也簡化了信息資源系統(tǒng)維護(hù)的復(fù)雜度。虛擬化可以整合分散的存儲陣列和異構(gòu)存儲環(huán)境，減少了存儲碎片的產(chǎn)生，讓系統(tǒng)通過高效的并行調(diào)度策略使得資源存儲服務(wù)器總體負(fù)載均衡，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時有效地降低信息資源平臺建設(shè)和維護(hù)的成本。

4.3 提高信息資源平臺的安全性。云存儲能保證信息資源平臺的性能穩(wěn)定可靠，易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份或遷移，能為用戶提供嚴(yán)格的權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、傳輸加密，防篡改、防攻擊等技術(shù)，并可進(jìn)行可靠的實時監(jiān)測，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。同時具有較強(qiáng)的容錯性，當(dāng)某個存儲節(jié)點失效時，系統(tǒng)能自動將工作負(fù)載交給運(yùn)行正常的存儲節(jié)點完成，保證服務(wù)的不間斷。云存儲還采用異地存儲等機(jī)制防范災(zāi)難發(fā)生。

5 基于云存儲的教育信息資源平臺架構(gòu)模型

針對當(dāng)前各院校教育信息資源平臺建設(shè)的現(xiàn)狀，采取層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計云存儲模型，建立一個適合教育信息資源平臺的分布式存儲架構(gòu)。

5.1 存儲層。存儲層位于層次結(jié)構(gòu)的底層，是云存儲的基礎(chǔ)部分。本層既包含提供存儲服務(wù)的各類物理硬件類資源，又包含各種資料、課件、軟件、數(shù)據(jù)庫等軟件資源。在存儲層中可以將數(shù)量龐大，型號功能各異的存儲設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接成一個整體，實現(xiàn)設(shè)備的邏輯虛擬化管理。

5.2 管理層。管理層是云存儲架構(gòu)中的核心層，它通過分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計算等技術(shù)，實現(xiàn)云存儲中已有多個存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，負(fù)責(zé)向接口層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)壓縮、加密操作，同時對本層中的各類資源進(jìn)行整合、查找、定位、更新和發(fā)布，采用統(tǒng)一的資源管理機(jī)制來支持用戶與云存儲環(huán)境的交互，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速同步的傳遞和異構(gòu)資源有效的共享。

5.3 接口層。應(yīng)用接口層是云存儲最靈活的部分，用戶可以根據(jù)不同的云存儲實際業(yè)務(wù)類型開發(fā)不同的應(yīng)用接口提供相應(yīng)服務(wù)。比如各類專業(yè)數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)保庫服務(wù)、公共信息資源服務(wù)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)，數(shù)據(jù)備份服務(wù)，資源存儲等應(yīng)用。

5.4 訪問層。訪問層處于架構(gòu)模型的頂層，由各種應(yīng)用系統(tǒng)組成，用戶可以通過訪問層獲取和分享各類教育信息資源，享受云存儲提供的各種信息服務(wù)，同時也為用戶提供各種應(yīng)用工具管理信息資源平臺，支持在云存儲環(huán)境下資源的開發(fā)和應(yīng)用，滿足用戶按照自己的意愿在任何時間、任何地點從事工作、學(xué)習(xí)和研究的需求。

6 實踐應(yīng)用價值

通過引入云存儲技術(shù)構(gòu)建新型教育信息資源平臺，不僅解決了當(dāng)前存在的難點問題，而且可以靈活、便捷地處理不同的應(yīng)用和需求，實現(xiàn)對資源和服務(wù)的統(tǒng)一管理，避免重復(fù)建設(shè)帶來的高成本和浪費，展現(xiàn)了一種新穎的觀念和靈活的管理模式，有效地推動各院校教學(xué)資源平臺建設(shè)朝穩(wěn)定、高效、節(jié)約的方向發(fā)展，使之能更好地服務(wù)于教學(xué)、科研和管理工作，從而進(jìn)一步推進(jìn)教育信息化的發(fā)展。

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