基于云存儲的高校教育資源中心構(gòu)建研究

徐琦

（陜西師范大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)信息中心，陜西 西安710119）

一、引言

大數(shù)據(jù)時代的到來，給高校資源中心的建設(shè)帶來了新的挑戰(zhàn)，海量的數(shù)字化資源快速增長，如果無法實現(xiàn)共享和利用，不但會使優(yōu)秀的教學(xué)資源喪失價值，也會對數(shù)據(jù)的存儲造成重復(fù)性浪費?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確要求“促進優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”，因此構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教育資源中心，實現(xiàn)其集中和共享，讓用戶便利的獲得資源，已成為重要的研究課題之一。本文通過利用云存儲，這種新的存儲技術(shù)，對高校的資源進行統(tǒng)一存儲，統(tǒng)一管理，構(gòu)建高校的資源中心，在為用戶提供大容量、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)存儲同時，建立優(yōu)質(zhì)的資源中心，實現(xiàn)教學(xué)資源的沉淀與共享，提高高校的信息化水平。

二、高校教育資源中心的現(xiàn)狀

1.資源分散缺乏統(tǒng)一管理

隨著高校數(shù)字化校園、智慧校園建設(shè)的不斷推進，學(xué)校建立了不少的教育資源庫，比如精品課程平臺、開放課程、資源共享平臺等等，這些資源庫或者平臺建設(shè)和開發(fā)，使得一些優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源得以共享和利用，發(fā)揮了一定的作用，但是也帶來的一些弊端，由于高校沒有統(tǒng)一的規(guī)劃、統(tǒng)一管理，這些資源庫都是各自為政，之間不能實現(xiàn)資源的共享和利用，仍屬于資源分散存放，沒有統(tǒng)一的教育資源中心，無法發(fā)揮大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為了進一步發(fā)揮高校教育資源共享的廣度和深度，利用云存儲技術(shù)實現(xiàn)高校教育資源中心的統(tǒng)一建設(shè)，使得廣大師生可以跨平臺更好的實現(xiàn)資源的利用和共享。

2.資源的使用不便利

當(dāng)前高校教學(xué)資源的使用，一般采用師生登陸平臺對所需要的資源在線瀏覽或者下載后存儲至本地電腦、或轉(zhuǎn)移至閃存盤等存儲設(shè)置，使用起來非常不方便，受制于終端和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無法滿足隨時、隨地進行學(xué)習(xí)和使用，不便于師生之間數(shù)據(jù)傳輸、共享和交流。

特別是目前高校師生使用的終端類型多樣（手機、Pad、筆記本、臺式機），不同終端之前無法實現(xiàn)統(tǒng)一的訪問，如通過筆記本記錄的筆記資源，無法通過手機訪問等等。因此高校構(gòu)建統(tǒng)一的云存儲教育資源中心，實現(xiàn)資料的隨時、隨地、任何設(shè)備訪問以及數(shù)據(jù)的共享傳輸，是我們需要研究的課題。

3.資源的存儲安全性不高

當(dāng)前高校的數(shù)據(jù)資源一般是通過服務(wù)器或者存儲進行存放，占用了大量的服務(wù)器資源，這些服務(wù)器如果沒有得到有效的管理，將會產(chǎn)生宕機、計算機病毒、網(wǎng)絡(luò)攻擊等問題，存儲的資源安全性很難保障。而這些各自建立的平臺服務(wù)器，重復(fù)建設(shè)，造成了存儲空間的浪費。如何有效地減少教育資源的硬件投入，保障資源的安全性和可靠性，是構(gòu)建教育資源中心的首要問題，通過利用云存儲技術(shù)強大的多副本冗余存儲、集群負(fù)載均衡、服務(wù)高可用、元數(shù)據(jù)備份等技術(shù)，不僅提升資源的安全性和可用性，而且使得數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)變得簡單，大大加強了資源中心的安全性。

三、基于云存儲的高校教育資源中心構(gòu)建

1.云存儲技術(shù)

云存儲是在云計算概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，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)。目前云存儲由四層結(jié)構(gòu)模型組成，分別是存儲層，它是云存儲最基礎(chǔ)的部分?？梢允荈C、NAS、iSCSI等存儲設(shè)備?；A(chǔ)管理層，它是云存儲最核心的部分。下來是應(yīng)用接口層，是云存儲最靈活多變的部分。最后是訪問層，任何一個授權(quán)用戶可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口登陸云存儲系統(tǒng)，享受存儲服務(wù)。云存儲技術(shù)可以看成所有存儲技術(shù)的綜合和集成，其中虛擬化、數(shù)據(jù)壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、安全、基于策略的管理等都是云存儲具備的能力。

2.基于云存儲的高校教育資源中心的框架設(shè)計

針對目前高校資源中心的問題，部分高校已經(jīng)開始自建學(xué)校教學(xué)資源中心，通過給用戶提供大容量、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)存儲，收集校園優(yōu)秀的資源，實現(xiàn)教學(xué)經(jīng)驗的沉淀和共享。而通過打造基于云存儲的高校資源中心，實現(xiàn)教學(xué)資源的集中和共享，并提供網(wǎng)盤服務(wù)，筆者認(rèn)為是針對目前大數(shù)據(jù)環(huán)境下，高校教育資源中心建設(shè)的新思路。

通過分析目前各種資源應(yīng)用平臺的特點，結(jié)合云存儲技術(shù)，構(gòu)建面向服務(wù)的層次化體系結(jié)構(gòu)的高校資源中心。實現(xiàn)學(xué)校資源的集中管理，學(xué)生和老師的數(shù)據(jù)共享和傳輸，不同終端的統(tǒng)一訪問、提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口集成為校內(nèi)郵件、視頻錄播、虛擬計算、一卡通等系統(tǒng)提供應(yīng)用支撐。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的負(fù)載均衡、容災(zāi)備份、安全可靠。圖1是筆者設(shè)計的基于云存儲的高校教育資源中心框架圖。

圖1 基于云存儲的高校教育資源中心框架圖

最底層為云存儲，該層是對現(xiàn)有的存儲服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進行梳理，將不同品牌、類型、配置的服務(wù)器、存儲資源整合為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲空間，實現(xiàn)在它之上的云計算、負(fù)載均衡、高可用性、動態(tài)擴展等功能。

云平臺，是指云存儲平臺，在云存儲的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)節(jié)點管理、訪問調(diào)度、副本控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)權(quán)限、數(shù)據(jù)訪問等功能。其中對云存儲節(jié)點的策略調(diào)整和配置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)副本功能，當(dāng)部分存儲節(jié)點出現(xiàn)故障時保證系統(tǒng)的不間斷運行，確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性；實現(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點的動態(tài)升級和調(diào)整，使系統(tǒng)在不間斷服務(wù)的情況下進行容量調(diào)整；通過策略保證系統(tǒng)讀寫訪問性能和數(shù)據(jù)可靠性。

云應(yīng)用層，是基于云存儲提供各種應(yīng)用服務(wù)，包括用戶管理、個人資源、公共資源、資源管理、組織管理、即時通訊、日志管理、日志訪問、資源評價等。根據(jù)高校教育資源中心建設(shè)特點，除了給用戶提供個人空間的數(shù)據(jù)存儲，還可以提供公共資源數(shù)據(jù)存儲模式，讓有共同數(shù)據(jù)需求和興趣愛好的人能夠建立關(guān)于資源共享、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)試驗、社團組織等公共空間，讓用戶既是數(shù)據(jù)的貢獻者，也是數(shù)據(jù)的使用者。用戶可以進行互動交流、數(shù)據(jù)共享；同時用戶可以對自己感興趣的資源數(shù)據(jù)進行檢索和評價，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共建、共享、共評，真正達到數(shù)據(jù)價值的深度應(yīng)用和挖掘。另外，通過開放API接口，實現(xiàn)與第三方資源的整合，通過同步集中更多的資源以實現(xiàn)資源的融合。

在云訪問層，為用戶提供多種訪問方式，校園用戶以PC客戶端、移動客戶端、手機、網(wǎng)頁訪問實現(xiàn)平臺訪問的入口，通過用戶數(shù)字化校園統(tǒng)一身份認(rèn)證，實現(xiàn)單點登錄。

3.基于云存儲的高校教育資源中心構(gòu)建的應(yīng)用研究

目前，高校的教學(xué)資源庫建設(shè)比較分散，普遍存在優(yōu)質(zhì)教師資源利用效率不高、不同終端間無法實現(xiàn)資料的統(tǒng)一訪問、師生資源共享傳輸不便等問題。①教師資源利用效率不高。老師、學(xué)生、行政辦公人員以及各個部門產(chǎn)生大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源分散存放，查找不便，容易丟失，不能滿足數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一訪問共享、權(quán)限協(xié)作等方面的需求，并缺少相應(yīng)的安全保護機制。②不同終端間無法實現(xiàn)資料的統(tǒng)一訪問，如通過筆記本電腦訪問外地旅游拍攝的手機照片、工作電腦訪問在外學(xué)習(xí)時Pad記錄的筆記、多媒體教室的電腦訪問工作電腦的課件。而目前的資源庫針對移動需求難以滿足。③資源共享傳輸不便，教師之間的數(shù)據(jù)共享、師生之間的數(shù)據(jù)交流共享，往往使用移動存儲設(shè)備，這個僅適于存儲個人數(shù)據(jù)而共享非常困難，另外又不適合傳輸大文件。

按照基于云存儲的高校教育資源中心框架設(shè)計，以教育資源中心建設(shè)需求為目標(biāo)，進行基于云存儲的教育資源中心應(yīng)用研究，根據(jù)目前學(xué)校數(shù)據(jù)資源建設(shè)及使用特點，主要提供三種數(shù)據(jù)的應(yīng)用方式，分別是：個人云盤、社區(qū)空間、資源中心。

（1）個人云盤

個人云盤存放個人的私密數(shù)據(jù)，除了用戶給予授權(quán)，任何人都無法看到這些數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)管理員也沒有該權(quán)限。教師可以用云端的“個人云盤”來存儲自己的實驗數(shù)據(jù)、各種資料、教學(xué)材料課件和研究素材等，一般教室都配有電腦和網(wǎng)絡(luò)，教師上課時就無須用移動存儲設(shè)備來使用數(shù)據(jù)了。電腦里的重要資料、手機或Pad里的照片上傳云端的“個人文檔”，做數(shù)據(jù)備份。可以通過授權(quán)，將個人的文件共享給其他人，隨時把資料共享給授課班級學(xué)生或者教研室老師?？梢酝ㄟ^全文檢索、快速定位等功能隨時訪問平臺中有權(quán)限查看以及他人設(shè)置共享發(fā)現(xiàn)的文檔資料。比如說教研資料、課件等。

（2）社區(qū)空間

平臺除了給用戶提供個人空間的數(shù)據(jù)存儲，還提供社區(qū)空間數(shù)據(jù)存儲模式，讓有共同數(shù)據(jù)需求和興趣愛好的人能夠建立關(guān)于課件資源、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)試驗、行政辦公、社團協(xié)會等社區(qū)空間，讓每個人即是數(shù)據(jù)的貢獻者，也是數(shù)據(jù)的使用者。用戶可以申請創(chuàng)建社區(qū)，經(jīng)過審批后，可以邀請或?qū)徟渌脩艏尤?，審核通過后的用戶就可以在本社區(qū)內(nèi)存儲數(shù)據(jù)。用戶可以在社區(qū)空間交流互動、數(shù)據(jù)共享；同時能夠?qū)ψ约焊信d趣的數(shù)據(jù)進行標(biāo)注和評論，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共建、共享、共評，真正達到數(shù)據(jù)價值的深度應(yīng)用和挖掘。

（3）資源中心

資源中心是存放優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源的公共空間，一部分為系統(tǒng)管理員所創(chuàng)建，存放學(xué)校里已經(jīng)存在的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源。一部分為共享出來的資源中經(jīng)過審核且具價值的數(shù)據(jù)資源。另外對學(xué)校已建資源庫資源進行整合，如精品課程、教研資源、學(xué)科資源。開放API接口對接這些應(yīng)用，將資源自動同步導(dǎo)入到系統(tǒng)管理員創(chuàng)建的指定資源庫。

四、結(jié)論和展望

云存儲的出現(xiàn)打破了以前高校教育資源的“信息孤島”現(xiàn)象，將學(xué)校各個分散的教育資源集中管理，使得各種教育資源可以集中充分的利用，而教師和學(xué)生也可以通過移動終端，真正實現(xiàn)互動，為移動學(xué)習(xí)提供了技術(shù)支撐，但是作為學(xué)校統(tǒng)一的教育資源中心，在構(gòu)建基于云存儲的教育資源平臺上，也面臨了一系列的問題與挑戰(zhàn)。如建設(shè)方案構(gòu)成復(fù)雜，多廠家協(xié)同障礙大，且難以進行整體規(guī)劃。平臺建設(shè)涉及基礎(chǔ)設(shè)施（服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等）、教育資源中心平臺建設(shè)和整合、終端（云終端、PC、PAD）等一系列產(chǎn)品。另外，在如何保證高質(zhì)量的教育資源的有效審核發(fā)布，以及教育資源的共享和分享中的信息安全問題，都有待下一步的研究。但筆者相信隨著云存儲技術(shù)和應(yīng)用模式的日趨成熟，基于云存儲構(gòu)建高校教育資源中心將是下一步高校信息化建設(shè)的主要方向。

[1]云存儲[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/2044736.htm?fr=aladdin.

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