基于私有云數(shù)據(jù)中心開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐

◆阮曉龍

基于私有云數(shù)據(jù)中心開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐

◆阮曉龍

在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中計(jì)算機(jī)需求量大、資源利用率低、教學(xué)成本高，且不能夠充分滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。提出基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，并給出教學(xué)用的云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與運(yùn)維管理方案。該方案優(yōu)化了計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的管理模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，解決了目前高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本高、管理維護(hù)效率低、資源利用率低等問題，大大提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。關(guān)鍵詞 云計(jì)算；私有云數(shù)據(jù)中心；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新，云計(jì)算以其新的用戶體驗(yàn)和業(yè)務(wù)模式已成為新一代信息技術(shù)變革的重要組成部分。云計(jì)算由并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展而來，是虛擬化、效用計(jì)算、SaaS等技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果。

目前各高校均在建設(shè)自己的教學(xué)資源平臺(tái)，但大都存在資源共享不足、存儲(chǔ)設(shè)備容量有限、運(yùn)維管理水平不高等問題。基于云計(jì)算模式構(gòu)筑全面共享的私有云數(shù)據(jù)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展更加靈活，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置能夠擺脫基礎(chǔ)條件限制，進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，特別是增強(qiáng)創(chuàng)新性、研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的困難與問題

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)均在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行，但實(shí)驗(yàn)室環(huán)境存在以下幾方面的不足。

對(duì)多樣操作系統(tǒng)的支持不夠 大部分實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)所用的操作系統(tǒng)為Windows操作系統(tǒng)，缺乏對(duì)Linux、Unix操作系統(tǒng)的支持，使得大量實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容不能展開，如Linux操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就無法很好地開展。

能夠?yàn)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供的計(jì)算機(jī)數(shù)量有限 實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備數(shù)量固定，當(dāng)同時(shí)需要多臺(tái)計(jì)算機(jī)用于某一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室通常無法提供，如MySQL集群實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要為同一學(xué)生提供多臺(tái)Linux服務(wù)器等。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)受限 實(shí)驗(yàn)室為了保證計(jì)算機(jī)的安全性與穩(wěn)定性，一般都采用安裝硬件保護(hù)卡的方式對(duì)學(xué)生使用過的系統(tǒng)進(jìn)行還原。這樣雖然在一定程度上保護(hù)了計(jì)算機(jī)的安全性，但是在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)無法保存，打破實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性，很大程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。而且在進(jìn)行需要安裝的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，由于計(jì)算機(jī)安裝了保護(hù)卡，部分軟件安裝后如果必須重啟，則無法實(shí)現(xiàn)。

軟件維護(hù)與更新困難，穩(wěn)定性不足 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室為滿足不同專業(yè)的實(shí)驗(yàn)需求，使實(shí)驗(yàn)室對(duì)設(shè)備的維護(hù)與管理變得異常困難。通常情況下，實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)上都安裝多個(gè)操作系統(tǒng)以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需求。同時(shí)，一個(gè)操作系統(tǒng)中安裝多個(gè)專業(yè)軟件，造成軟件沖突嚴(yán)重，系統(tǒng)反應(yīng)緩慢。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容受限 由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)備，內(nèi)容不宜太難，擴(kuò)展性不能太大，課外自主實(shí)驗(yàn)也不能過多，不能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于學(xué)生的思維拓展，不利于開展研究性學(xué)習(xí)、探索性教學(xué)，如PBL、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程管理空白，教學(xué)質(zhì)量無法很好評(píng)估 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)僅僅能夠在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行，教師對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)局限在實(shí)驗(yàn)課堂的幾十分鐘內(nèi)，之后的學(xué)習(xí)過程便無法監(jiān)督、了解與管理，對(duì)于學(xué)生在課下實(shí)驗(yàn)中遇到的問題也無法及時(shí)解決，影響了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的積極性和教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)與評(píng)價(jià)。

3 云計(jì)算與云計(jì)算輔助教學(xué)

云計(jì)算 云計(jì)算由一系列可以動(dòng)態(tài)升級(jí)和被虛擬化的資源組成，這些資源被所有云計(jì)算用戶共享，并且可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)訪問，用戶無需掌握云計(jì)算的技術(shù)，只需要按照個(gè)人或團(tuán)體的需要租賃云計(jì)算資源。

作者：阮曉龍，河南中醫(yī)藥大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟件、Web技術(shù)（450008）。

圖1 云數(shù)據(jù)中心拓?fù)?/p>

經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，目前云計(jì)算技術(shù)基本可以概括為公共云、私有云和混合云三種。公共云是由第三方供應(yīng)商提供給用戶使用的云，一般均可通過Internet使用。私有云就是單位或團(tuán)體自身購買服務(wù)器和存儲(chǔ)、自行構(gòu)建機(jī)房的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式。混合云是公有云和私有云兩種服務(wù)相結(jié)合的一種云計(jì)算模式，既有一定的安全性，又有一定的可擴(kuò)展性。

筆者使用的云計(jì)算模式即為私有云，原因如下：

1）完全自主可控，便于開展多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

2）僅供內(nèi)部使用，提高了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中使用云數(shù)據(jù)中心的安全性；

3）網(wǎng)絡(luò)性能高，基于校園網(wǎng)的萬兆主干網(wǎng)絡(luò)，使得云主機(jī)的使用更加流暢，方便開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)；

4）能夠?qū)崿F(xiàn)全體系的運(yùn)維管理和監(jiān)控，便于監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和了解教學(xué)效果。

云計(jì)算輔助教學(xué) 云計(jì)算在教學(xué)方面的應(yīng)用正逐步成為研究的熱點(diǎn)，使用云計(jì)算技術(shù)結(jié)合具體教學(xué)環(huán)境，充分發(fā)揮出云計(jì)算輔助教學(xué)的優(yōu)勢，在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化教學(xué)效果的同時(shí)節(jié)省硬件資源，提高資源利用率，降低教學(xué)成本。在高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，云計(jì)算有著顯著的優(yōu)勢，具體如下。

1）提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境質(zhì)量。云計(jì)算提供一系列可被虛擬化的資源，如計(jì)算、存儲(chǔ)、平臺(tái)和服務(wù)等，這些資源支持用戶共享，方便網(wǎng)絡(luò)訪問，滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)備多樣性、操作系統(tǒng)多樣性、軟件多樣性的需求，有利于為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

2）降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本。云計(jì)算中對(duì)客戶端的計(jì)算機(jī)配置要求較低，教師和學(xué)生可以以極低的成本按需獲取云服務(wù)，有助于減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)中人力、物力、財(cái)力的投入。

3）推動(dòng)教學(xué)改革。云計(jì)算的教學(xué)模式是一種新的教學(xué)模式，突破了時(shí)間與空間的限制。在該模式下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法、模式也會(huì)有所不同?；谠朴?jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境將充分發(fā)揮出云計(jì)算輔助教學(xué)的特點(diǎn)，推動(dòng)教學(xué)改革與教學(xué)模式的創(chuàng)新。

4 面向教學(xué)的私有云數(shù)據(jù)中心

云數(shù)據(jù)中心建設(shè)

1）總體架構(gòu)。筆者構(gòu)建的面向教學(xué)的云數(shù)據(jù)中心主要由8臺(tái)虛擬化服務(wù)器、2臺(tái)磁盤陣列、2臺(tái)FC-SAN交換機(jī)、2臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)組成。其中，8臺(tái)虛擬化服務(wù)器通過FC卡分別接在2臺(tái)FC-SAN交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的雙鏈路負(fù)載；2臺(tái)磁盤陣列到2臺(tái)FC-SAN交換機(jī)之間，也進(jìn)行多鏈路負(fù)載，保障業(yè)務(wù)的高可用性和高性能。云數(shù)據(jù)中心拓?fù)淙鐖D1所示。

私有云數(shù)據(jù)中心主要借助VMware vSphere實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化，其中包含1個(gè)云數(shù)據(jù)中心、2個(gè)虛擬化集群、4個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)、4個(gè)邏輯存儲(chǔ)單元。

2）服務(wù)器地址規(guī)劃。8臺(tái)虛擬化服務(wù)器的地址規(guī)劃如表1所示。

3）集群劃分。2個(gè)虛擬化集群如表2所示。

4）存儲(chǔ)劃分。4個(gè)邏輯存儲(chǔ)單元?jiǎng)澐秩绫?所示。

劃分原則如下：

①讓學(xué)生數(shù)據(jù)單獨(dú)存放在SAN-2存儲(chǔ)區(qū)域，以避免學(xué)生的不安全操作對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖擊；

表1 虛擬化服務(wù)器硬件信息

表2 集群劃分

表3 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)劃分

表4 網(wǎng)絡(luò)劃分

表5 云集群分組劃分

②科研等數(shù)據(jù)存放在SAN-1上，能夠更好地為科研工作提供支撐，讓科研等業(yè)務(wù)的存儲(chǔ)與教學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離，提高安全性；

③為了管理方便，給學(xué)生團(tuán)隊(duì)設(shè)置管理權(quán)限，只能夠訪問虛擬主機(jī)設(shè)備和對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元，以避免學(xué)生訪問科研數(shù)據(jù)，保障科研數(shù)據(jù)的安全；

4）網(wǎng)絡(luò)劃分。劃分4個(gè)網(wǎng)絡(luò)，分別為：10.10.1.0/24，10.10.2.0/24，10.10.3.0/24，10.10.4.0/24。其中，10. 10.1.0/24、10.10.2.0/24網(wǎng)段用于獨(dú)立的物理服務(wù)器，進(jìn)行服務(wù)器等設(shè)備管理；10.10.3.0/24、10.10.4.0/24網(wǎng)段用于云集群上的虛擬主機(jī)，具體如表4所示。

云數(shù)據(jù)中心管理 在建設(shè)完成私有云數(shù)據(jù)中心之后，并不意味著它就能夠應(yīng)用于教學(xué)，還需要提供與教學(xué)相關(guān)的各類服務(wù)以及管理制度和信息歸檔。

1）為了方便管理，對(duì)私有云上的IP地址進(jìn)行分組劃分，每組都用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同方面，如表5所示。

2）云集群上虛擬機(jī)的創(chuàng)建與使用也有相應(yīng)的使用流程與管理規(guī)范，具體如下所示。

①需要使用虛擬機(jī)時(shí)，首先需要按照規(guī)范填寫《信息技術(shù)開放科研創(chuàng)新平臺(tái)科研服務(wù)云服務(wù)器虛擬主機(jī)管理登記表》，然后由管理員進(jìn)行審批?！缎畔⒓夹g(shù)開放科研創(chuàng)新平臺(tái)科研服務(wù)云服務(wù)器虛擬主機(jī)管理登記表》如圖2所示。

②審批通過之后，管理員需嚴(yán)格根據(jù)登記表內(nèi)容創(chuàng)建虛擬機(jī)，以此填寫虛擬機(jī)名稱，選擇虛擬機(jī)所在組、所屬集群、目標(biāo)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)，指定磁盤 大小。

3）為了虛擬主機(jī)的方便管理，在虛擬主機(jī)命名方面也有相關(guān)的規(guī)范，如圖3所示：①代表組名稱（不加組中間橫杠線）；②設(shè)備使用IP，如有多個(gè)IP只寫一個(gè)；③設(shè)備用途，寫英文名稱；④操作系統(tǒng)類型、版本。

圖2 虛擬主機(jī)管理登記表

圖3 虛擬主機(jī)命名規(guī)范

4）在私有云應(yīng)用于教學(xué)之后，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的業(yè)務(wù)，為了各類業(yè)務(wù)的方便管理，應(yīng)對(duì)這些業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和信息歸檔，包括物理服務(wù)器統(tǒng)計(jì)與信息歸檔、Web服務(wù)器統(tǒng)計(jì)與信息歸檔、數(shù)據(jù)庫服務(wù)統(tǒng)計(jì)與信息歸檔、網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)與信息歸檔、文件傳輸統(tǒng)計(jì)與信息歸檔、域名記錄與解析服務(wù)統(tǒng)計(jì)與信息歸檔。

以Linux服務(wù)器技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，開展教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐方法如下：

①制作教學(xué)用的虛擬主機(jī)模板，為虛擬主機(jī)開啟SNMP服務(wù)，安裝自主研發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理與性能分析工具“MySQL Smart Tools”，并安裝一些其他探針；

②為每位學(xué)生開設(shè)一臺(tái)Linux虛擬主機(jī)，將賬戶、SSH管理權(quán)限提供給學(xué)生，學(xué)生在使用虛擬主機(jī)學(xué)習(xí)的同時(shí)，還可通過“MySQL Smart Tools”查看本機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；

③使用運(yùn)維管理保障系統(tǒng)，通過QS-NSM對(duì)所有學(xué)生虛擬主機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)使用探針收集學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；

④做好防火墻等安全配置，僅允許學(xué)生在校內(nèi)訪問SSH，提高安全性；

⑤使用OSSIM分析系統(tǒng)，通過NetFlow，對(duì)學(xué)生虛擬主機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障、風(fēng)險(xiǎn)等問題及時(shí)響應(yīng)。

云數(shù)據(jù)中心運(yùn)維 為了更好地服務(wù)于教學(xué)，建設(shè)一支以學(xué)生為主體的運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)對(duì)云平臺(tái)進(jìn)行日常運(yùn)行管理和維護(hù)，保障業(yè)務(wù)的高可用性。

在具體的運(yùn)維實(shí)踐中，筆者和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)采用商業(yè)和開源監(jiān)控軟件相結(jié)合，如QS-NSM、QS-WSM、ZBBIX、Nagios、Cacti、SmokePing、Observium等，建立運(yùn)維管理分析平臺(tái)，其主要組成部分如下。

1）網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器監(jiān)控分析系統(tǒng)：對(duì)云數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)施流量和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，對(duì)服務(wù)器和云主機(jī)實(shí)施性能分析，不斷優(yōu)化，提升業(yè)務(wù)質(zhì)量。

2）應(yīng)用系統(tǒng)與軟件監(jiān)控分析系統(tǒng)：對(duì)云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、域名解析等服務(wù)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與業(yè)務(wù)分析，為業(yè)務(wù)的性能優(yōu)化提供有效的解決方案。

3）云服務(wù)器性能測量分析系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)流量分析，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，幫助運(yùn)維人員準(zhǔn)確掌握網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)流向。

云數(shù)據(jù)中心安全 為了保障云數(shù)據(jù)中心的安全，需要對(duì)整個(gè)云數(shù)據(jù)中心建立完整的安全保障體系，主要的技術(shù)安全措施包括：

1）云數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器地址都采用私有地址，降低被外來人員攻擊的可能性；

2）通過在云數(shù)據(jù)中心邊界架設(shè)防火墻，并設(shè)置防火墻規(guī)則，只對(duì)指定的服務(wù)端口對(duì)外開放，保障云數(shù)據(jù)中心的安全；

3）通過開源軟件OSSIM建設(shè)安全分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)Net Flow分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)云數(shù)據(jù)中心存在的漏洞，增強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心的安全性。

5 私有云數(shù)據(jù)中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐 在2013級(jí)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)Linux操作系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分挖掘云計(jì)算的資源與服務(wù)，整合現(xiàn)有的Linux資源和服務(wù)，為學(xué)生創(chuàng)建2套虛擬主機(jī)模板、135臺(tái)云主機(jī)，支撐學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)研究，使學(xué)生不再拘泥于課堂的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并得到學(xué)生的廣泛好評(píng)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索 基于云計(jì)算可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的特點(diǎn)，創(chuàng)建管理科學(xué)與工程學(xué)科課程群，教師可將實(shí)驗(yàn)課程中的教學(xué)文檔、電子教案、課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等內(nèi)容以文章的方式發(fā)布，供學(xué)生瀏覽與下載，方便學(xué)生隨時(shí)了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式與進(jìn)度，達(dá)到學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)工具的按需使用。如此使實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式從單純的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)擴(kuò)充為課前知識(shí)準(zhǔn)備、課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課后自主實(shí)驗(yàn)的模式，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的寬度與廣度。

基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享 基于云計(jì)算資源獲取途徑廣泛、收集整理方便快捷的優(yōu)勢，建設(shè)資源共享平臺(tái)，師生共同努力，不斷充實(shí)、動(dòng)態(tài)更新教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化應(yīng)用。同時(shí)，挖掘云計(jì)算在效率和節(jié)約資源方面的潛力，依靠高校教育資源共享機(jī)制，擴(kuò)展教學(xué)資源的覆蓋面。總體上，教學(xué)資源已經(jīng)由傳統(tǒng)的教材擴(kuò)充到豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，可利用的教學(xué)資源種類繁多，可更有效地支持實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

6 存在的問題與下一步計(jì)劃

目前基于私有云開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在一些問題，主要有以下幾點(diǎn)。

1）師資力量相對(duì)薄弱。盡管云數(shù)據(jù)中心設(shè)施比較完善，但能夠熟練使用云平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)的教師相對(duì)較少。

2）云平臺(tái)資源利用不夠充分。除了課堂教學(xué)、科研項(xiàng)目需求之外，很少有學(xué)生申請(qǐng)?zhí)摂M主機(jī)進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)研究與學(xué)習(xí)。

3）私有云數(shù)據(jù)中心仍存在許多安全問題，且對(duì)于發(fā)生的故障和問題尚不能夠快速發(fā)現(xiàn)和解決。

針對(duì)以上問題，今后在以下方面進(jìn)行改進(jìn)。

1）加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)。通過內(nèi)部學(xué)習(xí)交流提高教師的教學(xué)能力，并通過多種方式的教研活動(dòng)，幫助更多的教師能夠平滑使用云技術(shù)平臺(tái)開展教學(xué)活動(dòng)。

2）鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)?jiān)浦鳈C(jī)，積極開展課外自主實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化的體會(huì)，為走入社會(huì)、走向工作崗位奠定更好的基礎(chǔ)。

3）建設(shè)更為全面的云數(shù)據(jù)中心安全保障系統(tǒng)。建設(shè)防火墻和業(yè)務(wù)映射與代理機(jī)制、云數(shù)據(jù)中心的安全保障體制，提升業(yè)務(wù)安全性和可靠性。

4）建設(shè)云數(shù)據(jù)中心性能分析系統(tǒng)。通過建設(shè)VMware vRealize Operations Insight，實(shí)現(xiàn)性能管理、容量優(yōu)化和實(shí)時(shí)日志分析；建設(shè)云數(shù)據(jù)中心的智能預(yù)測分析，利用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來主動(dòng)避免故障發(fā)生和提高解決故障的效率；實(shí)現(xiàn)包括操作系統(tǒng)、物理服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)連接硬件在內(nèi)的管理和分析。

7 結(jié)語

云計(jì)算的出現(xiàn)，不僅解決了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，還為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的可能。本文提出基于私有云數(shù)據(jù)中心開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和實(shí)踐，并系統(tǒng)論述了云數(shù)據(jù)中心在建設(shè)方案、管理模式、制度流程建設(shè)和運(yùn)維保障等方面的工作。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用不僅降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，也提高了教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的提升和教學(xué)內(nèi)涵的深化，具有積極的意義。

［1］吳捷.基于私有云的計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐研究［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2015（16）：153-154.

［2］李滿玲.基于私有云的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式的改革［J］.牡丹教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：148-149.

［3］王新鵬，賈國芳.私有云在教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用研究［J］.廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)，2014，35（3）：32-37.

［4］王路明.從傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)到云計(jì)算輔助教學(xué)的發(fā)展研究［J］.民營科技，2011（1）：63.

Research and Practice of Experiment Teaching based on Private Cloud Data Center

RUAN XiaoLong

In the traditional computer course teaching， the demand of the computer is big， the utilization rate of resources is low， the teaching cost is high， and cannot fully meet the needs of experimental teaching. This paper puts forward the experimental teaching mode based on the cloud computing， and gives the construction of the cloud data center and the operation and maintenance management program. The scheme optimized computer related courses of management mode and experimental teaching mode， solve the current high cost of college computer laboratory construction， management and maintenance efficiency， low resource utilization rate is low，greatly enhance the level of experimental teaching.

cloud computing； private cloud data center； experimental teaching

G642.0

B

1671-489X（2016）18-0124-05

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.124