基于云計(jì)算的成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)應(yīng)用研究

韋茂超

【摘 要】本文介紹云計(jì)算的概念和特點(diǎn)，以及建設(shè)基于云計(jì)算的成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)的意義，探討了系統(tǒng)在云計(jì)算中的三種應(yīng)用模式。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 信息化 報(bào)名系統(tǒng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）04C-0186-03

2012年5月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《通信業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，將云計(jì)算定位為構(gòu)建國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)各省市政府、企業(yè)紛紛開(kāi)展云計(jì)算的研發(fā)和應(yīng)用，作為新一代信息技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，云計(jì)算成為各個(gè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，迎來(lái)了創(chuàng)新發(fā)展的高潮。利用云計(jì)算技術(shù)，將計(jì)算資源、硬件資源及存儲(chǔ)資源整合在一起，為國(guó)家教育考試提供強(qiáng)大的在線功能應(yīng)用服務(wù)，將大大提高我國(guó)教育考試業(yè)務(wù)的信息化水平。

一、云計(jì)算簡(jiǎn)介

云計(jì)算是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡、熱備份冗余等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，是二十一世紀(jì)信息技術(shù)發(fā)展的又一個(gè)里程碑，是大數(shù)據(jù)環(huán)境下的重要技術(shù)革新，對(duì)世界各行各業(yè)影響深遠(yuǎn)。

到目前為止，云計(jì)算還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定義，可以這樣理解：云計(jì)算的“云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上各種資源的集合，它包括硬件資源（如服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）和軟件資源（如操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等），用戶在本地通過(guò)計(jì)算機(jī)、iPad、手機(jī)等智能設(shè)備向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個(gè)需求信息，互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)馬上提供用戶所需要的資源，用戶不需要考慮這些資源到底是由誰(shuí)來(lái)提供的。

云計(jì)算具有超大規(guī)模的計(jì)算能力、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性、按需服務(wù)、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，非常適合作為信息基礎(chǔ)設(shè)施。按服務(wù)方式劃分，云計(jì)算可以分為公有云、私有云、混合云；按服務(wù)類(lèi)型劃分，云計(jì)算可以分為將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)（IaaS）、將平臺(tái)作為服務(wù)（PaaS）和將軟件作為服務(wù)（SaaS）。

二、基于云計(jì)算的成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)的意義

（一）極大提高國(guó)家教育考試業(yè)務(wù)信息化建設(shè)的水平。云計(jì)算作為當(dāng)今全球IT的前沿技術(shù)，其技術(shù)和理念改變了傳統(tǒng)計(jì)算資源的應(yīng)用模式，應(yīng)用于教育領(lǐng)域IT將會(huì)帶來(lái)巨大的變革。云計(jì)算所提供的強(qiáng)大服務(wù)器處理能力、計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)資源的靈活、自動(dòng)調(diào)配，將極大提高國(guó)家教育考試業(yè)務(wù)的信息化水平。

（二）極大降低考試業(yè)務(wù)信息化建設(shè)的成本。對(duì)我國(guó)國(guó)家教育考試而言，每年有普通高考、成人高考、研究生入學(xué)考試、自學(xué)考試等門(mén)類(lèi)種多的考試業(yè)務(wù)，這些考試業(yè)務(wù)安排在不同的時(shí)期，支撐這些考試業(yè)務(wù)需要對(duì)應(yīng)不同的系統(tǒng)。按照傳統(tǒng)系統(tǒng)建設(shè)模式，成人高校網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)建設(shè)與其它系統(tǒng)一樣，都需要相應(yīng)的服務(wù)器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等軟硬件資源，如果獨(dú)立建設(shè)、獨(dú)立管理，整個(gè)信息化建設(shè)的投入非常巨大，管理也非常復(fù)雜。使用云計(jì)算技術(shù)，統(tǒng)一建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，按照不同的考試業(yè)務(wù)，在不同的時(shí)間段內(nèi)分配、使用、回收資源，資源可重復(fù)利用，能夠極大降低考試業(yè)務(wù)信息化建設(shè)的成本。

（三）極大提高考試業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。云計(jì)算作為一種全新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式，最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共的設(shè)施提供給公眾。利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)建設(shè)，能夠解決諸如考生報(bào)名、繳費(fèi)高峰期網(wǎng)絡(luò)擁堵、服務(wù)器無(wú)力應(yīng)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)并發(fā)訪問(wèn)而宕機(jī)的問(wèn)題，可以使廣大考生能夠享受到更快捷、更方便、更優(yōu)質(zhì)的考試服務(wù)。

（四）有效提高考試業(yè)務(wù)的信息安全。在云計(jì)算中，為考試業(yè)務(wù)提供計(jì)算服務(wù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的是服務(wù)器端，服務(wù)器端是由多臺(tái)位于不同位置的服務(wù)器集群提供，用戶不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)丟失、硬件損壞、計(jì)算機(jī)病毒或是網(wǎng)絡(luò)黑客入侵等帶來(lái)的信息安全問(wèn)題。云計(jì)算所提供的服務(wù)都分布在不同的服務(wù)器上，且有容災(zāi)備份手段，如果某個(gè)服務(wù)所在服務(wù)器出現(xiàn)故障，會(huì)有另外一臺(tái)服務(wù)器立即接管這個(gè)服務(wù)；如果存儲(chǔ)在云里的數(shù)據(jù)意外地被誤刪除，云里的數(shù)據(jù)備份服務(wù)可以隨時(shí)按需要恢復(fù)，這樣保證了考試業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行，信息安全得到很大程度的提高。

三、基于云計(jì)算的成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成，位于底層的云基礎(chǔ)架構(gòu)和位于上層的網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。云基礎(chǔ)架構(gòu)由硬件層、虛擬化層、云層和管理層構(gòu)成，它們一起組成了業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施，為各個(gè)考試業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供軟硬件應(yīng)用的平臺(tái)。網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、邏輯層和用戶層構(gòu)成，它們一起組成了成人高校報(bào)名考試業(yè)務(wù)具體實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，為各類(lèi)用戶提供正常服務(wù)。

（二）基于公有云的系統(tǒng)應(yīng)用。我國(guó)的公有云發(fā)展比較迅速，目前實(shí)力比較強(qiáng)的主要有阿里云、騰訊云、百度云等云平臺(tái)。我院購(gòu)買(mǎi)了阿里云的1臺(tái)1000G SLB負(fù)載均衡、2臺(tái)8核12G ECS服務(wù)器、1臺(tái)12G＼200G RDS數(shù)據(jù)庫(kù)，資源不足時(shí)可以立即購(gòu)買(mǎi)增添。

1.系統(tǒng)部署的技術(shù)框架

系統(tǒng)是由前端的web服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，web服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)全部放在阿里云中，其在阿里云中的部署如圖2所示：

2.性能指標(biāo)監(jiān)控

2016年廣西成人高考報(bào)名人數(shù)約16.7萬(wàn)人，報(bào)名期間阿里云中的服務(wù)器性能指標(biāo)峰值如表1所示：

3.優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

系統(tǒng)在阿里云中部署，優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用方便、費(fèi)用低，資源的調(diào)配靈活，計(jì)算處理能力非常強(qiáng)大，資源占用率都比較低；缺點(diǎn)是系統(tǒng)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫(kù)都在云上，數(shù)據(jù)的維護(hù)需要登錄到阿里云上，對(duì)維護(hù)人員的要求比較高，數(shù)據(jù)的安全依賴阿里云的安全。

（三）基于私有云的系統(tǒng)應(yīng)用。2016年廣西招生考試院建設(shè)了自己的私有云環(huán)境，系統(tǒng)部署在私有云的測(cè)試環(huán)境中，使用的資源為2臺(tái)8核12G虛擬機(jī)做web服務(wù)器、1臺(tái)12G/200G虛擬機(jī)做數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，資源不足時(shí)可以立即增加。

1.系統(tǒng)部署的技術(shù)框架

系統(tǒng)是由前端的web服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，web服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)全部放在私有云中，其在私有云中的部署如圖3所示：

2.性能指標(biāo)監(jiān)控

使用測(cè)試工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了壓力測(cè)試，模擬600線程同時(shí)提交100次報(bào)名表單提交請(qǐng)求（6 X 100 X 100），相當(dāng)于6000人并發(fā)和6萬(wàn)條數(shù)據(jù)同時(shí)提交的情況，私有云中的服務(wù)器性能指標(biāo)峰值如表2所示：

3.優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

系統(tǒng)在私有云中部署，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)容易維護(hù)，安全性容易把控，資源的調(diào)配也比較靈活。缺點(diǎn)是必須建立自己的云環(huán)境，首次投資較大，需要有專(zhuān)門(mén)的運(yùn)維技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

（四）基于混合云的系統(tǒng)應(yīng)用。廣西招生考試院建有自己的私有云，廣西電信建有提供公眾服務(wù)的公有云—電信云，系統(tǒng)使用了電信云測(cè)試環(huán)境的2臺(tái)8核12G虛擬機(jī)做web服務(wù)器和私有云測(cè)試環(huán)境的1臺(tái)12G/200G虛擬機(jī)做數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，資源不足時(shí)可以立即從電信云或私有云中調(diào)配。

1.系統(tǒng)部署的技術(shù)框架

系統(tǒng)是由前端的web服務(wù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，web服務(wù)放在電信云中，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)放在私有云中，其在混合云中的部署如圖4所示：

2.性能指標(biāo)監(jiān)控

使用測(cè)試工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了壓力測(cè)試，模擬600線程同時(shí)提交100次報(bào)名表單提交請(qǐng)求（6 X 100 X 100），相當(dāng)于6000人并發(fā)和6萬(wàn)條數(shù)據(jù)同時(shí)提交的情況，混合云中的服務(wù)器性能指標(biāo)峰值如表3所示：

3.優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

系統(tǒng)在混合云中部署，優(yōu)點(diǎn)是公有云強(qiáng)大的處理能力能有效解決前端web訪問(wèn)壓力，數(shù)據(jù)庫(kù)在私有云中，安全性容易把控，維護(hù)方便。缺點(diǎn)是公有云與私有云之間的網(wǎng)絡(luò)是瓶頸，兩者之間的溝通不便，系統(tǒng)部署調(diào)試相對(duì)復(fù)雜。

云計(jì)算的出現(xiàn)和逐漸成熟，為國(guó)家教育考試業(yè)務(wù)信息化建設(shè)提供了新的思路和解決方法。實(shí)踐證明，基于云計(jì)算的成人高校招生網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)能夠?yàn)閺V大考生提供快捷、安全、高效的信息服務(wù)。但是云計(jì)算在國(guó)家教育考試業(yè)務(wù)其它環(huán)節(jié)的相關(guān)方面研究還不夠，應(yīng)用案例也比較少，為了真正將云計(jì)算的思路和方法應(yīng)用到國(guó)家教育考試業(yè)務(wù)信息化建設(shè)中，還需要深入進(jìn)行大量的研究和嘗試。

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（責(zé)編 丁 夢(mèng)）