基于云服務的實驗設備共享平臺的構(gòu)建

歐陽泉

【摘要】Amazon Web Services（AWS）？是一個安全的云服務平臺，它能提供計算能力、數(shù)據(jù)庫存儲、內(nèi)容交付等功能，AWS 云產(chǎn)品和解決方案能構(gòu)建靈活性、可擴展性和高可靠性的復雜應用程序。實驗設備共享為解決設備資源不足與使用者需求旺盛之間的矛盾提供了解決方案，文中分析了實驗設備共享平臺應該具備的基本功能，然后給出了實驗設備共享平臺的基本構(gòu)架。最后給出了基于AWS的實驗設備共享平臺的解決方案。

【關鍵詞】Amazon Web Services ?共享 ?實驗設備 ?混合云

實驗設備是教育資源中最為匱乏的資源之一，在理工科院?；蛞耘囵B(yǎng)技能型人才為目的的院校中，實驗設備種類和數(shù)量與使用者之間的矛盾更為突出。然而，在實驗設備資源匱乏的情況下同時又存在著資源浪費的情況，其主要的原因就是沒有做到合理的資源調(diào)配和共享。實驗設備共享是解決實驗設備資源不足的有效方法，各個學校都在嘗試如何更合理的調(diào)配實驗設備資源，同時也構(gòu)建了一些相關的平臺，但是隨著共享要求的提高和范圍的擴大，這樣的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當前的需求了，因此需要對這些系統(tǒng)進行升級和改造。對已有的系統(tǒng)進行改造主要有三種方法：放棄已有的系統(tǒng)，重新開發(fā)新的系統(tǒng);分析目前的系統(tǒng)，再進行功能完善和改進;對已有的系統(tǒng)進行封裝并與新的功能進行集成。放棄原有的系統(tǒng)重新開發(fā)在時間和經(jīng)濟兩方的成本都會很高;分析現(xiàn)有的系統(tǒng)進行功能完善看似是一個好的方案，但這是建立在老系統(tǒng)開發(fā)文檔保留完好的前提之下的，所以存在很大的局限性。

一、實驗設備共享平臺的基本功能

早期的實驗設備共享系統(tǒng)都是各個部門為了完成某些項目獨立開發(fā)的實驗性系統(tǒng)，缺乏統(tǒng)一的對資源的描述和封裝標準，不同的系統(tǒng)間無法進行交互，設備資源只能在內(nèi)部共享，資源庫之間缺乏互相訪問的通道，這樣就造成了共享障礙。實驗設備共享平臺負責整合各個部門的設備資源，建立統(tǒng)一的設備描述標準。

實驗設備共享平臺因該具有一下幾種基本功能：

（1）實驗設備的描述：定義一種可行的、標準化的描述方式對資源進行統(tǒng)一的描述和封裝，這是實現(xiàn)設備有效共享的基礎。

（2）實驗設備的管理：實驗設備管理系統(tǒng)的核心功能是如何對各類實驗設備進行有效的調(diào)配，它是構(gòu)建實驗設備共享平臺的重要工作之一。

（3）實驗設備的的注冊與發(fā)現(xiàn)：提供一種基于云服務的訪問入口，方便用戶能夠準確快速的找到自己需要的設備。

實驗設備共享平臺是一個分布式的資源管理系統(tǒng)，包括對各種設備的有效管理、對設備的快速檢索，對大量數(shù)據(jù)進行存儲和恢復等功能。在實驗資源共享平臺中將設備和對設備的描述進行信息分離，并采用XML格式來描述信息。這樣，不同的管理系統(tǒng)可以適用于各種格式的資源對象以及不同的平臺，確保了設備共享和系統(tǒng)間的互操作。

二、實驗設備共享平臺的總體結(jié)構(gòu)

混合云是建立在私有云和公有云服務之上的，是為特定用戶提供和管理一些內(nèi)部資源和外部資源的云存儲環(huán)境。混合云存儲系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)按層次可以劃分為4 層： 資源層、平臺層、應用層和用戶訪問層。AWS 云提供了各種各樣的基礎設施服務，例如計算能力、存儲選項、聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫等實用服務。使用 AWS從數(shù)據(jù)倉庫到部署工具、從目錄到內(nèi)容分發(fā)，應有盡有。新服務可以快速配置，借助各種數(shù)據(jù)庫引擎、服務器配置、加密以及強大的大數(shù)據(jù)工具等深層功能，可以專注于核心業(yè)務。實驗設備共享平臺是建立在對網(wǎng)絡教育技術(shù)標準研究和網(wǎng)絡建設高度發(fā)展基礎上的，通過對現(xiàn)有的教育資源共享系統(tǒng)的研究，基于AWS的深層功能、專用連接、聯(lián)合身份和集成式工具，可以在多個本地和云服務中運行“混合”應用程序，從而構(gòu)建成基于AWS的實驗設備共享平臺。

三、混合構(gòu)架的實驗設備共享平臺

混合云結(jié)合了公有云和私有云的特點，同時具備了兩者的優(yōu)勢，越來越多的用戶開始采用混合云這種云計算環(huán)境來部署應用系統(tǒng)，將應用系統(tǒng)部署在共有云上可以提高擴展性，將數(shù)據(jù)部署在私有云上可以保證安全性。混合架構(gòu)是通向云的過程，它的存在有著非常實際的意義，首先可以保留現(xiàn)有用戶的前期投入，同時又能夠最大程度的滿足當前用戶的使用習慣;AWS提供非常豐富的混合構(gòu)架的服務，能幫助用戶非常方便的完成從局部應用到云計算環(huán)境的過渡。

混合構(gòu)架是指結(jié)合內(nèi)部和外部的服務，通過將公有云和已有的信息系統(tǒng)相結(jié)合來實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)?；旌蠘?gòu)架的好處是能夠繼續(xù)使用現(xiàn)有的基礎設施、控制成本、保持功能特性、兼得開放性和獨立性，利用混合云服務平臺為用戶提供特色化、個性化的服務[3]?；旌显频母拍畈皇且粋€簡單的混合服務的提供，是如何正確有效地對公有云和私有云服務進行切換、融合的非常復雜的過程[4]。AWS提供了多種云服務（Amazon Virtual Private Cloud、Virtual Private Network、AWS Direct Connect、Directory Services、AWS Import/Export、AWS Storage Gateway等）來實現(xiàn)混合云構(gòu)架。目前很多高校都建立了規(guī)模不等的設備共享系統(tǒng)，將它們統(tǒng)一集成到云端提供服務在短時間內(nèi)是無法實現(xiàn)的，采用混合混合構(gòu)架的方式將這些資源系統(tǒng)整合成云服務平臺是一種可行的方案，采用Direct Connect服務將各個現(xiàn)有的設備共享系統(tǒng)連接到公有云上對外提供服務，而實際的數(shù)據(jù)、應用等都還保持原有的狀態(tài)。

四、總結(jié)

混合云技術(shù)在實驗設備共享平臺的建設中有著很好的應用前景，它提高了系統(tǒng)維護的便利性，也保證了數(shù)據(jù)的安全性?；旌显萍夹g(shù)架構(gòu)的出現(xiàn)，為實驗設備共享平臺建設提供了一種全新的思路。從物的方面講它可以達到節(jié)約投資的目的，使實驗儀器和設備得到充分的利用;從人的方面講它可以讓更多的學生能夠根據(jù)自己的興趣愛好去使用相應的實驗設備，提高動手能力，為將來踏入社會做好更充分的儲備。

參考文獻：

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