云計(jì)算在高校機(jī)房建設(shè)管理中的應(yīng)用研究

易頌

摘要：該文分析了高校傳統(tǒng)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀及存在的問題，介紹了云計(jì)算技術(shù)具有的顯著特點(diǎn)，利用云計(jì)算技術(shù)來建設(shè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無可比擬的優(yōu)勢，以節(jié)約成本，提高機(jī)房建設(shè)效果，為教學(xué)和學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好條件

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;高校;實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0275-02

互聯(lián)網(wǎng)以及信息技術(shù)的出現(xiàn)，給高校教學(xué)工作帶來深刻變革，特別是在機(jī)房實(shí)驗(yàn)室方面對教學(xué)模式、學(xué)習(xí)模式、管理模式都帶來重大改變。現(xiàn)階段云計(jì)算與桌面虛擬這一新技術(shù)正在飛速發(fā)展，學(xué)校如何把這兩項(xiàng)新技術(shù)引入到校園信息化建設(shè)中來，對學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)開展和實(shí)驗(yàn)室管理水平提高都具有積極作用。在高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，引入云計(jì)算技術(shù)很好地處理了現(xiàn)階段機(jī)房管理的一些難點(diǎn)問題，還能非常好地解決高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中資金投入不足的突出問題，同時(shí)能進(jìn)一步提高高校的教學(xué)與科研能力。

1 目前高校機(jī)房建設(shè)中存在的問題

（1）機(jī)房建設(shè)資金投入不足。現(xiàn)在高校各個(gè)專業(yè)發(fā)展迅速，使得各門課程設(shè)置對電腦的配置要求越來越高，加之機(jī)房實(shí)驗(yàn)室大多使用率比較高，使用的教學(xué)軟件也在不斷升級，這樣造成機(jī)房的電腦折舊速度快，運(yùn)行不穩(wěn)定，大多數(shù)學(xué)校一般五年左右就需要對設(shè)備進(jìn)行硬件升級甚至是整個(gè)機(jī)房實(shí)驗(yàn)室的重新更換，加大了學(xué)校對機(jī)房實(shí)驗(yàn)室的投入。

（2）維護(hù)、管理工作量大。各機(jī)房機(jī)器品牌，型號有所不同，技術(shù)管理人員人數(shù)也非常有限，因?yàn)槊颗_機(jī)器都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，出現(xiàn)故障時(shí)問題都不一樣，管理員維護(hù)起來極為不方便。以我校舉例，我校公共機(jī)房目前擁有十個(gè)機(jī)房，但管理人員僅僅三人，除開日常的管理與維護(hù)工作外，各種考試、培訓(xùn)等也常常需要安裝各種不同的軟件，這樣極大地增加了管理員的工作量。

（3）高校機(jī)房在軟硬件的投入建設(shè)方面存在失衡。各機(jī)房實(shí)驗(yàn)室通常只安裝相關(guān)的專業(yè)軟件，特別是各個(gè)學(xué)院自己的專業(yè)機(jī)房，這樣僅能完成對應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，造成機(jī)器設(shè)備利用率低;同時(shí)很多資源受地點(diǎn)、時(shí)間等的限制只能在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室中使用，共享性比較差。

（4）高校機(jī)房使用都比較頻繁，特別是公共機(jī)房實(shí)驗(yàn)室，為了防止病毒的入侵和對機(jī)器的保護(hù)需要，機(jī)房的電腦都會安裝還原卡或者還原軟件等。這樣教師在教學(xué)過程及學(xué)生上課時(shí)的作業(yè)等資料就經(jīng)常會在計(jì)算機(jī)重啟過程中丟失，所以教師和同學(xué)想在機(jī)房存儲文件是很不方便的。

（5）普通電腦耗能高，不環(huán)保。傳統(tǒng)的臺式電腦平均功率一般在 200～250瓦左右，從我校公共機(jī)房來看，600多臺電腦使用一天要耗費(fèi)數(shù)千度電，耗能極高，不符合當(dāng)前提倡的節(jié)能減排的要求，也不能給學(xué)校節(jié)約更多資源。

2 云計(jì)算的概念與特征

2.1 云計(jì)算定義

云計(jì)算（Cloud? Computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式。云計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)上分布的計(jì)算、存儲、服務(wù)構(gòu)件、網(wǎng)絡(luò)軟件等資源集中起來，基于資源虛擬化的方式，為使用者提供方便快捷的服務(wù)，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算與存儲的分布式與并行處理。也就是說將普通的服務(wù)器或者個(gè)人計(jì)算機(jī)連接起來，這樣普通的用戶也能通過云計(jì)算享受高性能的方便資源，從而大大提高工作效率和資源的利用率。這一網(wǎng)絡(luò)組成而被形象地稱之為“云”。其中核心和關(guān)鍵的技術(shù)是分布式計(jì)算，最為突出的特征是虛擬化。

2.2 云計(jì)算特征

云計(jì)算技術(shù)在為廣大用戶提供安全、快速、便捷的計(jì)算機(jī)資源服務(wù)的同時(shí)該技術(shù)還能將各服務(wù)器的計(jì)算能力、存儲能力、硬件功能組合起來，大大提高了資源使用率，更方便更快捷。

（1）云計(jì)算的主要特征是大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化布置。

（2）云計(jì)算采用虛擬化技術(shù)進(jìn)行資源的統(tǒng)一使用。

（3）云計(jì)算具有非常高的可靠性。

（4）云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展。

（5）云計(jì)算可以提供按需服務(wù)。

3 云計(jì)算技術(shù)在高校機(jī)房建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 節(jié)約建設(shè)成本

云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用降低了高校機(jī)房建設(shè)中需要投入的硬件成本。在高校機(jī)房建設(shè)中一般情況硬件成本投入都占到了總投入的70%～80%以上，同時(shí)機(jī)房硬件水平的高低也決定了使用效率，使用云計(jì)算終端的機(jī)器價(jià)格只有傳統(tǒng)臺式機(jī)的 30%～40%，而且運(yùn)算能力甚至比臺式機(jī)更強(qiáng)。這樣在云機(jī)房里學(xué)生用一臺電腦就能夠登錄到云系統(tǒng)中，使用云系統(tǒng)內(nèi)的各種高性能資源。這樣學(xué)校在機(jī)房建設(shè)中節(jié)約大量資金的同時(shí)，更加能提高設(shè)備的運(yùn)行效率，對機(jī)房進(jìn)行更好的管理。

3.2 提供巨大的資源存儲功能

云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲在學(xué)校的數(shù)據(jù)中心，有完善的數(shù)據(jù)備份和技術(shù)人員統(tǒng)一的管理，高校老師們可以很方便地存取自己的數(shù)據(jù)，不用擔(dān)心損壞或丟失數(shù)據(jù)。而且在云計(jì)算構(gòu)建的資源庫理論上可以提供不受限制的存儲空間，巨大的資源庫可以容納海量的數(shù)據(jù)，并可以按照用戶的需要不斷調(diào)整和增加存儲的空間，從而滿足信息不斷增加對存儲空間的需求。

3.3 提高機(jī)房管理效率

日常維護(hù)只需要對服務(wù)器上的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這樣一來，日常的管理的工作如：軟硬件升級、殺毒、安裝等都只在服務(wù)器上進(jìn)行，不需要逐個(gè)對學(xué)生機(jī)更新，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房的統(tǒng)一管理提高了工作效率。另外，服務(wù)器還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作管理，更加的方便快捷，這樣就極大地減少了機(jī)房管理者的工作量。而且云機(jī)房里所有的電腦，都是這個(gè)安全云的一部分，只要有病毒或者不明程序等“外來入侵者”，“云端”都能敏銳地監(jiān)測到并將報(bào)警消息傳送給管理人員，所以大大提高了機(jī)房的安全性。

3.4實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和文件集中存儲與共享

學(xué)校的數(shù)據(jù)中心就是一個(gè)虛擬資源庫，各個(gè)學(xué)院的師生都可以共享這個(gè)資源庫中的資源，不僅解決資源分布不均的問題，同時(shí)還大幅度提高資源的使用率。而且在資源庫里所有數(shù)據(jù)都集中存儲和管理，數(shù)據(jù)非常的安全，不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失或感染病毒的情況。還有就是資源庫可以不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，隨時(shí)可以登錄使用，極大地提高了實(shí)驗(yàn)室利用率。

3.5 大大降低能耗

目前，一臺云終端客戶端的功率一般都低于10瓦，絕對是低碳環(huán)保產(chǎn)品，即使在以后的更新升級中也無須擔(dān)心能耗過高問題，大大降低了使用成本。

4 云計(jì)算技術(shù)的機(jī)房建設(shè)管理需注意的問題

由于云機(jī)房的使用和管理都是完全依賴于網(wǎng)絡(luò)的，因此保證接入網(wǎng)絡(luò)的順暢是重點(diǎn)，連接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)盡量使用1000M 光纖接入，客戶端網(wǎng)絡(luò)接入最低也要保證100M 或者也使用1000M 接入，這樣才能保證網(wǎng)絡(luò)的流暢運(yùn)行，用戶的正常使用。還有一些大型的軟件，包括專業(yè)的設(shè)計(jì)編輯軟件、數(shù)據(jù)庫編程軟件與考試測試平臺等，要想同時(shí)能在云客戶端運(yùn)行，還需要不斷提高相應(yīng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)才行，這還需要更多的探索和開展大量的測試。

5 基于云計(jì)算的高校機(jī)房管理結(jié)構(gòu)

5.1 校園建立數(shù)據(jù)中心

因?yàn)檎麄€(gè)學(xué)校的教學(xué)資源是十分龐大而復(fù)雜的，在規(guī)劃建設(shè)與整體布局中，應(yīng)該將學(xué)校所有服務(wù)器先組成大云，然后再根據(jù)不同的應(yīng)用類型、不同的安全需求和不同的學(xué)院或系將各種不同的服務(wù)器組成小云，一個(gè)大云的系統(tǒng)包含了若干個(gè)小云，甚至每個(gè)小云下還能繼續(xù)分支。這樣所有的大云、小云都能分享和使用到整個(gè)信息云系統(tǒng)的硬件和軟件資源。所以通過這樣的布局和設(shè)置，從而在整個(gè)校園內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對教學(xué)資源的統(tǒng)一規(guī)劃、分配和管理，不僅大大降低了機(jī)房建設(shè)成本，還非常方便維護(hù)管理工作和系統(tǒng)升級。

5.2 建立實(shí)驗(yàn)室客戶端

節(jié)約機(jī)房建設(shè)成本是每一所高校都要面臨的問題，同時(shí)還需要盡量提高機(jī)房利用效率。為促進(jìn)該目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，將云技術(shù)應(yīng)用到機(jī)房建設(shè)中來，在大云服務(wù)器群下將機(jī)房建設(shè)成小云所屬的分支及客戶端，將桌面虛擬技術(shù)作為訪問數(shù)據(jù)中心教學(xué)資源的工具，可以很好解決以往機(jī)房建設(shè)中存在的缺陷。這樣不僅節(jié)約了機(jī)房建設(shè)成本，還方便對設(shè)備的維護(hù)工作，提高了機(jī)房的使用率，能確保機(jī)房實(shí)現(xiàn)最大化有效運(yùn)行。

5.3 完善布局校園網(wǎng)絡(luò)

在云機(jī)房建設(shè)過程中，依托以太網(wǎng)光纖接入的校園網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)的流暢運(yùn)行，用戶的正常使用。各個(gè)小云的客戶端通過網(wǎng)絡(luò)來獲取并使用豐富的教學(xué)資源，滿足教師教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。在這樣的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學(xué)校的老師和學(xué)生不管在什么地方，包括機(jī)房、圖書館、宿舍等地方，都可以訪問到數(shù)據(jù)中心，非常方便，老師和學(xué)生都能隨時(shí)隨地工作與學(xué)習(xí)。

6 結(jié)束語

本文筆者在高校實(shí)驗(yàn)室工作多年、針對現(xiàn)有機(jī)房實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理中的一些缺點(diǎn)和把云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到高校機(jī)房實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的一些設(shè)想，都是多年工作的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和心得。云機(jī)房建設(shè)過程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，涉及網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器主機(jī)、存儲和應(yīng)用等方方面面，同時(shí)也有一些不足之處。比如，早期可能不會很快收到明顯預(yù)期效果，整個(gè)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)要求比較高等。不過在高校機(jī)房信息化建設(shè)中，引入云計(jì)算技術(shù)不僅可以克服現(xiàn)階段機(jī)房管理的缺點(diǎn)，同時(shí)又能非常好地解決了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金緊缺的問題，同時(shí)能夠進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)校的教學(xué)、科研能力的提高。因此，把云計(jì)算引入到機(jī)房實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中去還是值得很好地去推廣和研究的。

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