探討基于云計(jì)算技術(shù)的高校實(shí)驗(yàn)室資源的優(yōu)化應(yīng)用

季霞

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷推廣，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室資源管理中。但該種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在相關(guān)問題，因此需加強(qiáng)對(duì)云計(jì)算技術(shù)的合理應(yīng)用進(jìn)行深入研究，進(jìn)而促進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室資源得到不斷優(yōu)化。本文主要對(duì)云計(jì)算技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室資源管理中的應(yīng)用效果進(jìn)行探討，旨在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源管理水平得到不斷提升。

關(guān)鍵詞：高校；云計(jì)算技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室資源

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

在計(jì)算機(jī)的使用過程中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)可有效打破這種局限。目前，我國高校實(shí)驗(yàn)室資源還普遍存在較多問題。常見問題主要為資源匱乏、分布不均、資源利用率低等。合理地將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室資源管理中，可促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源得到優(yōu)化配置，進(jìn)而促進(jìn)資源的價(jià)值得到充分發(fā)揮[1]。

2 云計(jì)算技術(shù)的基本內(nèi)涵（Cloud computing basic

connotation technology）

2.1 云計(jì)算技術(shù)的含義

云計(jì)算技術(shù)的意義表現(xiàn)為以具有公開性的相關(guān)服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)作為主要基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)作為中心部位，為計(jì)算機(jī)使用用戶提供具有更高安全性和更好快捷性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)，使得計(jì)算機(jī)使用用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)更加高效地進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、分析和處理[2]。云計(jì)算技術(shù)憑借其科學(xué)性、易用性、可移植性優(yōu)勢(shì)越來越廣泛地被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，其已成為未來網(wǎng)絡(luò)虛擬化存儲(chǔ)的一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。

2.2 云計(jì)算體系的構(gòu)架

云計(jì)算可根據(jù)用戶的實(shí)際需要，提供具有云計(jì)算體系的彈性的相關(guān)資源。云計(jì)算的表現(xiàn)形式實(shí)質(zhì)上表現(xiàn)為一系列服務(wù)的集合。結(jié)合目前關(guān)于云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用和研究結(jié)果，可將云計(jì)算體系的構(gòu)架分為核心服務(wù)層、服務(wù)管理層、用戶訪問接口三大部分。核心服務(wù)層是將相關(guān)軟件的硬件基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用程序抽象成為一種服務(wù)。抽象出來的這一系列服務(wù)均具有較高的可用性和較強(qiáng)的可靠性，且服務(wù)規(guī)模具有可伸縮性。因此，這些服務(wù)能夠更好地滿足用戶在使用互聯(lián)網(wǎng)過程中的各種需求。服務(wù)管理層為核心服務(wù)層提供服務(wù)質(zhì)量、安全管理等保障，保證核心服務(wù)的可用性、可靠性和安全性。用戶訪問接口通常包含命令行、Web門戶等諸多形式，其實(shí)現(xiàn)了端到云的訪問。

2.3 云計(jì)算平臺(tái)的介紹

云計(jì)算平臺(tái)也可稱為云平臺(tái)，其可劃分為三大類，分別為存儲(chǔ)型云平臺(tái)、計(jì)算型云平臺(tái)、綜合云計(jì)算平臺(tái)。存儲(chǔ)型云平臺(tái)的主要作用為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，綜合云計(jì)算平臺(tái)則兼顧數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理。云計(jì)算平臺(tái)在架構(gòu)主要分為硬件層、虛擬層、軟件平臺(tái)層、能力層、應(yīng)用平臺(tái)、軟件服務(wù)層，每個(gè)層次間均表現(xiàn)為松耦合關(guān)系。云計(jì)算平臺(tái)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：首先，各用戶在應(yīng)用該種技術(shù)的過程中不用理會(huì)云平臺(tái)底層的實(shí)現(xiàn)情況。各用戶在應(yīng)用云計(jì)算平臺(tái)，或者應(yīng)用云平臺(tái)來發(fā)布云平臺(tái)用戶、服務(wù)提供商等第三方應(yīng)用開發(fā)者時(shí)，均無需詳細(xì)了解云內(nèi)部的相關(guān)細(xì)節(jié)，其僅僅需要充分利用平臺(tái)中所提供的相關(guān)接口便可直接通過該平臺(tái)來進(jìn)行相關(guān)工作。其次，云平臺(tái)具有突出的靈活性，其在應(yīng)用過程中的規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實(shí)際需要來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)的過程中，通過虛擬化技術(shù)，該平臺(tái)的提供商便可按照各用戶的實(shí)際需要向其提供相應(yīng)的服務(wù)。由此可見，應(yīng)用云計(jì)算平臺(tái)時(shí)，云的成本得到有效降低，同時(shí)還可更好地滿足各個(gè)用戶的不同需求。最后，云平臺(tái)是在大規(guī)模網(wǎng)格或數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)之上形成的，其可為各用戶提供具有更高性能的計(jì)算服務(wù)。同時(shí)，對(duì)于云平臺(tái)使用者來講，云的資源更加豐富。

3 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展歷程（Cloud computing

technology application and development process）

云計(jì)算技術(shù)的具體發(fā)展和應(yīng)用歷程表現(xiàn)如下：第一，2007年10月，IBM與Google、聯(lián)合美國馬里蘭大學(xué)、加州大學(xué)等諸多高校開始研發(fā)云計(jì)算技術(shù)，并將該種技術(shù)應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室。第二，第二年10月份，IBM與北卡羅來納州立大學(xué)合作，充分應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)為整個(gè)州使用網(wǎng)絡(luò)的用戶提供云計(jì)算技術(shù)服務(wù)，且提供的相關(guān)服務(wù)均是免費(fèi)的，云計(jì)算技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)中。也是在這一年，EMC與清華、復(fù)旦幾所重點(diǎn)大學(xué)相互合作，加強(qiáng)對(duì)云計(jì)算技術(shù)群的相關(guān)系統(tǒng)軟件進(jìn)行研究和開發(fā)，并將相關(guān)的系統(tǒng)軟件逐步應(yīng)用于對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上存在的龐大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，同時(shí)積極地將這些系統(tǒng)軟件向更多的領(lǐng)域進(jìn)行推廣，使這些系統(tǒng)軟件在全社會(huì)逐漸得到應(yīng)用。以此同時(shí)，該階段通過研究和開發(fā)，還積極的在高校實(shí)驗(yàn)室資源管理中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，促進(jìn)中國高校的實(shí)驗(yàn)室資源得到有效優(yōu)化。第三，2009年4月份，“雅虎”與加州大學(xué)、馬薩諸塞大學(xué)等高校合作，研發(fā)云計(jì)算技術(shù)群的系統(tǒng)軟件，將該種技術(shù)應(yīng)用于規(guī)模巨大的信息數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也將該技術(shù)應(yīng)用于高校驗(yàn)室資源優(yōu)化中。2010年，“云安全”在諸多所高校中得到應(yīng)用，為校園網(wǎng)絡(luò)的安全提供有效保障。同時(shí)，在高校實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)化中也較為廣泛地應(yīng)用到了該種技術(shù)。

4 云計(jì)算技術(shù)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室資源的優(yōu)化價(jià)值（Cloud

computing technology to optimize the value of

university laboratory resources）

4.1 有助于構(gòu)建資源共享空間

通過云計(jì)算技術(shù)可構(gòu)建起一個(gè)資源共享空間，并將該空間延伸各個(gè)家庭，乃至延伸至社會(huì)。因此，各高校在不用對(duì)本校實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備進(jìn)行更新的基礎(chǔ)上便可分享到由一個(gè)龐大的系統(tǒng)相互連接而形成的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，促進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本得到有效降低。同時(shí)，通過這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，各個(gè)高校均可實(shí)現(xiàn)對(duì)其他高校的資源進(jìn)行實(shí)時(shí)共享。高校中的學(xué)生、教師在家中、社會(huì)中均可共享相關(guān)資源，提高了資源的利用價(jià)值。

4.2 有助于減少軟件使用成本

應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)所提供的相關(guān)服務(wù)，僅需要將存在于高校實(shí)驗(yàn)室中的硬件設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)中，然后開啟客戶端。這樣便可將硬件維護(hù)工作、各軟件帶來的大量負(fù)荷直接交由云計(jì)算技術(shù)服務(wù)的供應(yīng)商去實(shí)施[3]。將云計(jì)算技術(shù)服務(wù)接入到高校實(shí)驗(yàn)室中后，學(xué)校就不用再花錢購買商業(yè)軟件授權(quán)，進(jìn)而降低軟件使用成本。通過運(yùn)行瀏覽器，各個(gè)用戶便可享受到由云計(jì)算技術(shù)所提供的相關(guān)服務(wù)，而不再需要再花錢去進(jìn)行軟件升級(jí)。

4.3 有助于保證資源數(shù)據(jù)安全

當(dāng)高校的教師或者學(xué)生將實(shí)驗(yàn)室資源數(shù)據(jù)保持到其自己平時(shí)所使用的電腦上時(shí)，一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障或者丟失會(huì)直接導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)遭受破壞或者丟失。而在實(shí)驗(yàn)室資源管理過程中應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)時(shí)，可充分利用云計(jì)算技術(shù)提供的豐富服務(wù)，將管理過程中所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)均直接存儲(chǔ)到云端。將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端可促進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性和可靠性得到大大提升，有效避免數(shù)據(jù)資料的損壞和丟失。此外，使用云計(jì)算技術(shù)服務(wù)之后，高校無需再重新花錢購買更多的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來對(duì)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和管理。在管理過程中應(yīng)用虛擬化管理模式之后，管理過程中的諸多事物均可交由云計(jì)算技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商來實(shí)施，促進(jìn)工作效率和工作質(zhì)量得到有效提高。

4.4 有助于促進(jìn)行業(yè)教育發(fā)展

近年來，我國網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量不斷增加，據(jù)互聯(lián)網(wǎng)信息中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2012年8月，我國網(wǎng)絡(luò)用戶已達(dá)5.3億之多，且還表現(xiàn)出不斷增長的趨勢(shì)。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷優(yōu)化，每個(gè)用戶均可在校內(nèi)建立個(gè)人學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在學(xué)習(xí)過程中依然可以充分利用實(shí)驗(yàn)室資源。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體性地位得到更加充分的體現(xiàn)，學(xué)生的自學(xué)意識(shí)及自學(xué)能力可得到有效提升，促進(jìn)國民綜合素質(zhì)和能力得到有效提升。

5 我院實(shí)驗(yàn)室云計(jì)算技術(shù)的具體應(yīng)用效果（Our

hospital laboratory cloud computing technology

application effect）

目前，我校已加強(qiáng)對(duì)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理規(guī)劃，標(biāo)準(zhǔn)化定義了校內(nèi)所有相同設(shè)備儀器，將存在差異性的設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)規(guī)劃。將所有設(shè)備均置于云計(jì)算技術(shù)平臺(tái)中，然后將各個(gè)學(xué)科專業(yè)作為主要依據(jù)，將與之相適應(yīng)的數(shù)據(jù)信息和資源放入具體的區(qū)域中。用戶可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)所需資源進(jìn)行檢索。為了保證數(shù)據(jù)在格式上具有統(tǒng)一性，我校對(duì)相關(guān)資源數(shù)據(jù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化處理，使其具有統(tǒng)一性。同時(shí)，對(duì)形式上具有差異性的所有數(shù)據(jù)實(shí)施相應(yīng)的轉(zhuǎn)化以及認(rèn)證，使全部數(shù)據(jù)均具有統(tǒng)一性和可用性。在使用過程中，按照各個(gè)操作者進(jìn)行各個(gè)使用權(quán)限以及使用類別設(shè)置。在云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，將所有的資源數(shù)據(jù)均集中到數(shù)據(jù)中心，或者集中到計(jì)算云中。在應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)過程中為了保證高校實(shí)驗(yàn)室資源數(shù)據(jù)的安全，需健全并完善保密體系和認(rèn)證體系。

6 云計(jì)算技術(shù)資源優(yōu)化的未來發(fā)展趨勢(shì)（Cloud

computing technical resources to optimize future

development trend）

首先，云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣急需相應(yīng)的科研人才。在這樣的背景下，高校在發(fā)展過程中應(yīng)積極對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，更加學(xué)校實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r和人才市場需求適當(dāng)增設(shè)一些與計(jì)算技術(shù)相關(guān)的課程，及其對(duì)專業(yè)技術(shù)人才進(jìn)行培養(yǎng)。其次，在應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的過程中，龐大的數(shù)據(jù)資源會(huì)被全部集中于數(shù)據(jù)中心或者計(jì)算云中。所以，在加強(qiáng)技術(shù)建設(shè)的同時(shí)也需加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)。只有不斷完善相關(guān)法律法規(guī)才能為計(jì)算技術(shù)應(yīng)用過程中的安全問題提供可靠法

律依據(jù)，保證數(shù)據(jù)資料的安全性。同時(shí)，完善的法律法規(guī)可促進(jìn)服務(wù)供應(yīng)商的運(yùn)作不斷向規(guī)范化發(fā)展。再次，目前，我國大部分高校已經(jīng)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，但是各校在應(yīng)用過程中還存在較大差異性。所以須積極制定一個(gè)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，使云計(jì)算技術(shù)接入能夠具有統(tǒng)一性，進(jìn)而促進(jìn)云計(jì)算技術(shù)才能更好地應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)化中。

7 結(jié)論（Conclusion）

在高校實(shí)驗(yàn)室管理中，合理應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)可有效解決傳統(tǒng)管理模式中存在的相關(guān)缺陷。但是，云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還處于起步階段，其在應(yīng)用過程中還存在較多問題。因此還需不斷加強(qiáng)對(duì)云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深入研究，促進(jìn)其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到更加充分的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 陸剛蘭.云計(jì)算技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)

新，2015，13（03）：351-352.

[2] 楊智明，段壽建.云計(jì)算在實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)

與技術(shù)，2014，10（32）：197-198.

[3] 孔燚.云計(jì)算在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理中的應(yīng)用[J].中國

教育技術(shù)裝備，2013，07（12）：364-365.

作者簡介：

季 霞（1987-），女，本科，助理工程師.研究領(lǐng)域：移動(dòng)互聯(lián)

網(wǎng)，虛擬化，云計(jì)算.