如何在中職校園網中建立起“云”應用

【摘要】隨著《教育部關于加快推進職業(yè)教育信息化發(fā)展的意見》在中職校園網中得到大力推進，云計算就自然而然到應用到中職校園網中。本文從云計算產生背景開始，論述其在校園網中的廣泛應用，并具體地從云計算管理平臺，桌面云教學應用平臺兩方面論述中職校園網中建立起“云”應用的具體做法，旨在能為中職校園網的建設標準的建立與中職校園網建設方案的推進作出應有的努力。

【關鍵詞】云計算;信息化;中職校園網;中職校園網中的“云”應用

一、云計算產生背景

隨著多核處理器、虛擬化、分布式存儲、寬帶互聯(lián)網和自動化管理等技術的發(fā)展，產生了一種新型的計算模式——云計算，它能夠按需部署計算資源，用戶只需要為所使用的資源付費，是繼1980年后大型計算機到客戶端—服務器的大轉變后的又一種巨變。

云計算概念Google提出的，是將大量用網絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務，這是一個美麗的網絡應用模式。從本質上來講，云計算是指虛擬化、負載均衡、遠程網絡存儲、并行計算、分布式計算、熱備份、冗余備份等網絡技術和計算機技術發(fā)展融合后的產物。

二、云計算在校園網中主要應用

云計算的出現(xiàn)并快速發(fā)展，一方面是虛擬化技術、數據密集型計算等技術發(fā)展的結果， 另一方面也是互聯(lián)網發(fā)展需要不斷豐富其應用必然趨勢的體現(xiàn)。2011年1月19日，由四川電信、四川大學、電子科技大學、西南交通大學聯(lián)合組建的“中國西部信息中心云計算高校聯(lián)合實驗室”正式成立。使得云計算在校園網中的應用正式拉開帷幕。

2011年1月13日，戴爾公司宣布其成功地助力廣州大學部署了基于云計算基礎架構平臺的集中化管理解決方案，為 廣州大學的不同用戶提供各種資源系統(tǒng)和服務。通過構建一個互聯(lián)互通、信息共享以及服務教學、科研和管理的“數字校園服務平臺”，廣州大學解決了其在信息化建設中所遇到的各種挑戰(zhàn)。云計算系統(tǒng)可用來構建普及計算環(huán)境，用于大規(guī)模的客戶機需要安裝大量常用軟件的場景。非常適合用于校園網環(huán)境中構建全局計算環(huán)境，教學用計算機部署等應用，可充分利用現(xiàn)有設施的潛能，滿足師生在教學科研中的實際需求，大大提升校園網的應用和管理水平。

三、中職校園網中的“云”應用

目前《教育部關于加快推進職業(yè)教育信息化發(fā)展的意見》對中職信息化提出明確要求，而在信息化建設中，網絡建設是核心。隨著各中職學校校園網建設得越來越完善，云計算的應用倍受關注。

中職校園網中“云”的應用主要在兩個方面：云計算管理平臺，桌面云教學應用平臺。

（一）構建云計算管理平臺

構建學校教育云平臺（Iaas），提供基礎設施云服務，應包括基于MOOC在線教學平臺的云計算學習平臺，通過云計算方式整合現(xiàn)有資源，充分利用主機計算能力、存儲空間，實現(xiàn)動態(tài)云平臺的建設目標，充分發(fā)揮系統(tǒng)管理架構資源共享要求。按照合規(guī)性要求提供變更管理的支持，提供虛擬化平臺以整合共享服務器資源，提供數據中心業(yè)務連續(xù)性管理，以及健康性服務和服務標準統(tǒng)計分析。主要是要滿足以下四個方面的功能。

1.資源自服務功能

提供資源的自由選擇定制，學校用戶可以根據實際的需求選擇不同的資源配置方案，比如計算資源可以根據操作系統(tǒng)、處理器能力和內存大小等來選擇。如果缺省沒有包含用戶需要的服務，也可以自己通過自服務模塊來定制自己的計算資源。

2.資源管理

主要管理平臺的核心資源，包括帳號、權限、鏡像文件、虛擬機、網絡配置、存儲配置、軟硬件以及l(fā)icense等。使物理服務器重組、整合到虛擬機架構上，提供端到端的管理支持。并能實現(xiàn)快速和有效的從物理到虛擬機的轉換; 在物理服務器上智能化的布置虛擬的工作負載，使得集中管理和控制達到最優(yōu)化。

3.資源服務

提供對資源池資源的操作封裝，將底層資源包裝成服務，其中包括數據采集、監(jiān)控告警、軟件部署、應用遷移、備份與恢復等子模塊。

主機數據采集，主要包括：Windows服務器和UNIX/Linux服務器;

數據庫數據采集，主要包括：Oralce、MS Sql Server、Mysql等;

存儲設備數據采集，包括主流存儲廠家的設備;

中間件數據采集，包括：Microsoft.net、IBM Websphere等中間件;

對于服務器的全面?zhèn)浞?恢復管理也是服務器管理中的重要組成部分，服務器備份應該包括兩個層面，應用層面的數據備份/恢復，系統(tǒng)狀態(tài)的備份/恢復。

4.系統(tǒng)管理

云計算平臺將使用若干臺服務器承載所有平臺的系統(tǒng)管理功能，包括對整個云平臺、服務器、客戶端計算機的監(jiān)控、管理等運維操作。但是除了對這些資源、軟硬件設備進行運維外，對系統(tǒng)管理模塊自身的管理也是極其重要的。保證系統(tǒng)管理模塊正常運行正是IT架構中非常重要的一部分，它作為對整個業(yè)務平臺、應用平臺的支持，保證其順利運轉的根基，必須得到更加可靠、持續(xù)的運維。

對系統(tǒng)管理模塊的運維包括：

服務器的變更和配置管理

服務器的運維監(jiān)控管理

服務器的備份/恢復管理

（二）構建桌面云教學應用平臺

把目前學?，F(xiàn)有網絡教學平臺集成進來，與資源庫平臺實現(xiàn)無縫對接，達到數據共享，統(tǒng)一登錄統(tǒng)一管理的目的，通過建設覆蓋各專業(yè)的網絡課程，將網絡課程作為核心基礎來搭建班級空間，提供教師空間和學生個人空間，實現(xiàn)網上交流學習，為網絡教學實現(xiàn)在線或離線網上交流、輔導，實現(xiàn)“班班通”和“人人通”。

1.統(tǒng)一管理： Hyper-V的桌面虛擬化，提供可靠的、可伸縮的、高性能的桌面虛擬化平臺，用于托管虛擬桌面。Windows Server 2012 with Hyper-V 3.0是下一代的虛擬化平臺提供者，它提供了快速遷移、高可用性和實時備份等特性。

2.應用程序虛擬化：支持向用戶的虛擬桌面（而不是虛擬桌面映像中安裝的應用程序）動態(tài)提供應用程序。此功能有助于減少虛擬桌面的內存占用，同時改善應用程序的管理。根據應用程序是在本地還是遠程執(zhí)行，客戶可以部署Microsoft Application Virtualization 4.5或者Microsoft Terminal Services RemoteApp。

3.桌面交付機制：用于管理用戶設備以及在服務器上運行的遠程桌面之間的連接。通過在運行時結合桌面映像與用戶的配置文件及個人設置，并向最終用戶交付個性化的桌面，它還可以幫助動態(tài)配置遠程桌面。目前，Windows Server 2012在新的Remote Desktop Services 平臺中提供了一個本地VDI連接代理，從而允許為客戶提供共享及個性化桌面。

4.Windows系統(tǒng)許可：為了提供一種有效的許可機制，以便客戶能夠獲取Windows遠程副本的許可，Microsoft創(chuàng)建了Windows Virtual Enterprise Centralized Desktop。這種基于訂閱的許可機制允許組織在數據中心中不受限制地安裝Windows客戶端版本的副本。

5.鏡像管理：虛擬桌面管理方案采用一體化（All-in-One）設計，虛擬桌面管理所需的所有功能部件集中部署在一個虛擬機中，以虛擬機鏡像的方式發(fā)布。具有部署簡單、易于維護和管理的特點。還支持目錄服務，便于與企業(yè)現(xiàn)有IT設施集成，簡化用戶管理。支持Web化的管理。

6.瘦客戶端：基于ARM Linux的高性能云終端，終端采用ARM處理器和深度定制和優(yōu)化的Linux系統(tǒng)。具有能耗低（5W）、高性能（4核1.8Ghz CPU，8核心GPU）、高安全的特點。支持RDP、RemoteFX圖形增強協(xié)議、SPICE等多種桌面協(xié)議，支持一鍵補丁升級。

7.移動設備接入：支持Android手機和平臺的接入、支持Windows PC的接入;實現(xiàn)隨時隨地訪問、辦公和教學。

8.在線教學管理：建立基于Iaas的云存儲Swift對象存儲系統(tǒng)的教學環(huán)境。主要包括教師建立班級空間、建立學習小組、添加本班的學生、MOOC視頻資源、發(fā)布教學內容、作業(yè)、試卷;教師根據課程特色，設置學生通過自主型學習、引導型學習等多種方式開展網上學習活動;教師可以統(tǒng)計學生的學習進度，以及對知識點的掌握情況，對作業(yè)、試卷的完成情況進行統(tǒng)計。

基于消息機制，老師可以將‘最新作業(yè)’、‘最新考試’、‘班級學習活動’等教學內容發(fā)布給學生，讓學生可以及時快捷的了解最新學習動態(tài)。跟蹤教學情況，對學習效果進行分析，提供各類型統(tǒng)計分析報表，實現(xiàn)教學、學生、教學互評功能。

9.個人學習空間：個人學習空間，包括所學課程管理、在線學習、互動反饋等方面提供教師、學生互動的教學平臺。配合資源平臺積累的教學資源，可以提供教學計劃開設、班級管理、課程學習、網上考核、課程作業(yè)、課程論壇、調查問卷等功能。

師生交流互動包括教師的授課、引導、答疑、班級作品的展示、組織交流活動，也包括學生的分組學習、討論、在線提問答疑、給老師發(fā)送反饋信息。同時提供學生在線作筆記、在線作作業(yè)、提交作業(yè)給老師批改、在線考試等教與學的活動。

四、結束語

隨著《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》的逐步落實，多種接入方式并存;數字化學習資源總量不斷擴充;各種教育管理業(yè)務的集成;天地網絡全覆蓋等對計算機網絡建設的需求越來越高，從頂層設計開始，堅持需求主導，強化信息共享、業(yè)務協(xié)同和互聯(lián)互通，突出建設效能，有效提高網絡服務水平。而中職校園網的建設為適應這些發(fā)展，勢必要向著高度開放、高度集成、高速互通、虛擬智能、移動互聯(lián)等多維度方向全面展開，所以在未來中職校園網的建設中“云”的應用會越來越廣泛，“云”也勢必會滲透學校工作的每一個環(huán)節(jié)，這將讓 “云”會在一個很長時期受到越來越多的人的關注、分析、研究，將讓“云”的應用向著健康、安全方向持續(xù)地發(fā)展。

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