淺談云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相關(guān)情況

王乃和

摘 要：云計(jì)算將帶來生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性改變，云計(jì)算已成為當(dāng)前全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。云計(jì)算技術(shù)從出現(xiàn)到如今，技術(shù)層出不窮，大部分理工科類高校都建有自己的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，以開展云計(jì)算相關(guān)的教學(xué)和科研工作。本文從南京特殊教育職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)際出發(fā)，分析云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室對(duì)教學(xué)科研工作帶來的益處，討論建設(shè)云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的必要性并提出自己對(duì)云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室部署的一些想法。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；實(shí)驗(yàn)室；虛擬化

1 云計(jì)算的特點(diǎn)

云計(jì)算解決方案涵蓋了網(wǎng)絡(luò)、云軟件、計(jì)算、存儲(chǔ)四大類產(chǎn)品。在以太網(wǎng)和云計(jì)算相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上，幫助用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心資源的高效利用、虛擬化環(huán)境下的云網(wǎng)融合、自助式云服務(wù)和基于混合云理念的資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等功能，此外，云計(jì)算解決方案還為不同用戶提供了豐富的應(yīng)用選擇。云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)集中體現(xiàn)在以服務(wù)為基礎(chǔ)，可擴(kuò)展性、彈性、共享、按使用計(jì)量幾個(gè)方面。

2 我校目前IT現(xiàn)狀及云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

我?，F(xiàn)在的日常工作開展都離不開信息技術(shù)，學(xué)校各部門需要配置大量服務(wù)器為各自的教學(xué)科研工作服務(wù)。目前我校仍部分采用傳統(tǒng)的方案，不同部門建立獨(dú)立物理網(wǎng)絡(luò)、獨(dú)立的服務(wù)器資源。另外通過網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)虛擬化整合信息技術(shù)硬件資源、提供了多樣化的教學(xué)方式。

云計(jì)算的本質(zhì)是改變IT模式，能夠讓全局的IT資源更靈活、更高效、更經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配。目前，部分信息化建設(shè)開展較早的高校已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)大集中，正處于虛擬化的階段，通過服務(wù)器虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)手段，整合了資源，提供了多樣化的教學(xué)方式，真正使信息化建設(shè)給學(xué)校的教學(xué)和科研帶來了幫助。隨著越來越多的高校數(shù)據(jù)中心進(jìn)入虛擬化階段，云計(jì)算也離我們學(xué)校也越來越近，構(gòu)建云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室成為占領(lǐng)云計(jì)算制高點(diǎn)的重要環(huán)節(jié)之一。

3 云計(jì)算在教育平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用

目前，云計(jì)算的建設(shè)、管理與開發(fā)技術(shù)，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，而培養(yǎng)高素質(zhì)的云計(jì)算專業(yè)人才，也成為教育相關(guān)機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)，由于云計(jì)算正處在高速發(fā)展時(shí)期，其技術(shù)也處在日新月異，因此需要相關(guān)技術(shù)人員不斷更新自己的知識(shí)。云計(jì)算可以分為PaaS、SaaS、IaaS等多個(gè)層次，其相關(guān)技術(shù)涉及集群管理、分布式計(jì)算、虛擬化和大數(shù)據(jù)處理等多個(gè)領(lǐng)域，如何使教學(xué)與實(shí)驗(yàn)工作能涵蓋眾多層次與領(lǐng)域，成為云計(jì)算人才培養(yǎng)中的重要問題。為滿足云計(jì)算人才培養(yǎng)過程中的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐需求，研發(fā)云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，需要構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4 云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)

4.1 提供多層次、多種類的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)支持

首先，平臺(tái)能夠?qū)υ朴?jì)算的三個(gè)主要層次：PaaS、SaaS、IaaS進(jìn)行演示和實(shí)驗(yàn)，加深使用者對(duì)云計(jì)算層次模型的理解。其次，平臺(tái)能夠?qū)μ摂M化、集群管理、大數(shù)據(jù)處理和基于云的WEB開發(fā)等多種技術(shù)內(nèi)容，提供全面的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和支撐。最后，云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以提供通用和可擴(kuò)展的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)資源。一方面滿足不同類型、難度的實(shí)驗(yàn)資源需求，另一方面，可以通過擴(kuò)容滿足不同規(guī)模的實(shí)驗(yàn)需求。

4.2 提供開放性的資源與實(shí)驗(yàn)環(huán)境

云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，首先是可以將終端部署在機(jī)房環(huán)境，實(shí)現(xiàn)集中管理的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；其次，可以利用校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)開放式、在線化的虛擬實(shí)驗(yàn)室，使用者可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和實(shí)驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用率，也提高了平臺(tái)的易用性。

4.3 提供高性能、易用、可擴(kuò)展的云計(jì)算教育平臺(tái)

云計(jì)算本身具備高性能、高可用性和易用等特點(diǎn)，基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建集中管理集群平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)有效地教學(xué)管理、資源配置和實(shí)驗(yàn)部署等，還可以實(shí)現(xiàn)硬件資源的平滑擴(kuò)展和軟件資源的升級(jí)與更新，以及在虛擬化資源之上提供新型的定制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

5 實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境部署

計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用資源集中部署、平臺(tái)集中管理，機(jī)房實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的部署方式，云計(jì)算實(shí)驗(yàn)環(huán)境以云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為核心，用云模式集中部署，提供虛擬化資源池，以及多種層次的實(shí)驗(yàn)資源支撐。集中化的管理平臺(tái)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)資源、平臺(tái)以及教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證平臺(tái)管理的可靠性和安全性。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過交換機(jī)連接到機(jī)房實(shí)驗(yàn)環(huán)境，或者通過路由器連接到校園網(wǎng)或廣域網(wǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立在虛擬化的資源池基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)多種虛擬化、并行計(jì)算，多種類型的存儲(chǔ)支撐和多種形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接和模擬。利用統(tǒng)一管理的資源池，可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、虛擬化、云管理、云開發(fā)和在線學(xué)習(xí)等多種功能，從而實(shí)現(xiàn)從IaaS到SaaS的多層次、多種類實(shí)驗(yàn)支持。

我們也可以參與云計(jì)算高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室合作計(jì)劃，這樣通過合作實(shí)驗(yàn)室，可以為學(xué)生提供真實(shí)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境，解決學(xué)生從理論到實(shí)踐的過程，提升學(xué)生的動(dòng)手能力和項(xiàng)目操作能力，提高學(xué)生的綜合水平和就業(yè)能力；可以提高學(xué)校中青年教師的學(xué)術(shù)研究和工程化實(shí)踐的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的積累。

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