基于私有云的高職科研管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘? 要：文章將江西財(cái)經(jīng)職業(yè)學(xué)院科研管理工作作為背景，借助私有云平臺，在OpenStack私有云平臺技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、開發(fā)了高職科研管理系統(tǒng)，其在給用戶提供豐富的體驗(yàn)的同時(shí)，能夠提升系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，保障該系統(tǒng)應(yīng)用安全性，經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用，證實(shí)了該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及良好的性能，能夠更好地服務(wù)高職院校科研管理，提供可靠、準(zhǔn)確的科研統(tǒng)計(jì)信息，滿足用戶多樣化需求。

關(guān)鍵詞：私有云;高職院校;科研管理系統(tǒng);設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

中圖分類號：TP311.5? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）06-0101-03

Abstract：This paper takes the scientific research management work of Jiangxi Vocational College of Finance and Economics as the background，designs and develops the scientific research management system of higher vocational college on the basis of OpenStack private cloud platform technology with the help of private cloud platform，which can not only provide users with rich experience，but also improve the service quality of the system and guarantee the application security of the system. Through practical application，the system is proved to be running stability and good performance can better serve the scientific research management of higher vocational colleges，provide reliable and accurate scientific research statistics，and meet the diversified needs of users.

Keywords：private cloud;higher vocational college;scientific research management system;design and implementation

0? 引? 言

作為衡量高職院校綜合實(shí)力的重要指標(biāo)，高職科研能力一方面能夠體現(xiàn)出高校的辦學(xué)能力與辦學(xué)水平;另一方面能夠反映出高職院校的發(fā)展目標(biāo)及方向。隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高職院?？蒲泄芾硇畔⒒ㄔO(shè)成為高職院校共同關(guān)注的話題[1]，高職科研管理系統(tǒng)的構(gòu)建一方面能夠?yàn)楣芾韺犹峁┛煽康臄?shù)據(jù)信息;另一方面能夠提升科研管理水平。在云計(jì)算技術(shù)支持下，高職科研管理系統(tǒng)建設(shè)成為現(xiàn)實(shí)，云平臺下軟件具有虛擬化、健壯性、安全性等特征[2]。江西財(cái)經(jīng)職業(yè)學(xué)院立足于自身需求，通過構(gòu)建基于私有云技術(shù)的科研管理系統(tǒng)，以期為學(xué)院的科研管理工作提供支持。

1? 私有云下高職科研管理系統(tǒng)需求及結(jié)構(gòu)

1.1? 主流私有云平臺

私有云相對于公有云來講主要指的是供內(nèi)部人員或分支機(jī)構(gòu)使用的云平臺，其較公有云維護(hù)成本高，但其能夠結(jié)合內(nèi)部實(shí)際需求構(gòu)建相應(yīng)的應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)定制化服務(wù)，借助現(xiàn)有的軟硬件資源能夠促進(jìn)信息化成本降低[3]。高職院?？蒲泄芾碇袘?yīng)用私有云有利于實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有資源的有機(jī)整合。目前，常見的云計(jì)算平臺包括Eucalyptus、OpenStack以及OpenNebula等，各個(gè)平臺有著自身的特點(diǎn)，其中OpenStack已經(jīng)得到惠普、戴爾、思科等多個(gè)企業(yè)的認(rèn)可，本研究選擇OpenStack技術(shù)構(gòu)建私有云平臺，設(shè)計(jì)了高職科研管理平臺。

1.2? 系統(tǒng)需求及結(jié)構(gòu)

高職科研信息管理對象主要為高職院校各類科研信息，主要工作內(nèi)容包括對信息的收集、整理、存儲及加工等，與此同時(shí)需要對信息進(jìn)行維護(hù)操作。具體到科研管理的內(nèi)容，其不僅包括全體教師的信息資料、教師承擔(dān)科研課題情況、公開發(fā)表論文數(shù)量以及參編論著等，而且還覆蓋了獲得的專利、獎勵、參加的學(xué)術(shù)活動等，內(nèi)容繁瑣、復(fù)雜。傳統(tǒng)高職院?？蒲行畔⒅饕蓛杉壒芾斫M織負(fù)責(zé)，本部門科研信息由院系進(jìn)行管理[4];學(xué)院科研信息則由科研處負(fù)責(zé)，工作效率低。在信息化時(shí)代，需要建立一個(gè)高效的科研管理信息系統(tǒng)，提高科研管理信息化水平，打破時(shí)間、空間、地域等的限制，為教職工提供信息共享，便于隨時(shí)查閱科研信息，滿足不同學(xué)院管理層對科研信息的需求[5]。此次研究所用的私有云平臺OpenStack結(jié)構(gòu)能夠?yàn)樗薪搪毠ぬ峁┮粋€(gè)自行建立的云端運(yùn)算服務(wù)，其核心組件包括計(jì)算、對象存儲、編配、鏡像、身份等，其部署結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2? 基于私有云的高職科研管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1? 科研管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要服務(wù)對象為江西財(cái)經(jīng)職業(yè)學(xué)院所有從事科研活動、科研管理的教職工，系統(tǒng)用戶包括科研人員、科研管理工作人員、校領(lǐng)導(dǎo)以及系統(tǒng)管理員，用戶對象不同，其權(quán)限也有一定的差異，不同用戶對象在私有云平臺下能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同工作。首先，科研人員應(yīng)用該平臺主要是對自身科研成果、科研項(xiàng)目進(jìn)行管理[6]。申報(bào)科研項(xiàng)目、科研中期檢查以及結(jié)項(xiàng)申報(bào)等也可以通過該平臺進(jìn)行管理，與此同時(shí)科研人員也可以在平臺上對系統(tǒng)文件進(jìn)行接收，將建議、意見等反饋給上級?？蒲泄芾砣藛T需要對全?？蒲泄芾順I(yè)務(wù)負(fù)責(zé)，借助該系統(tǒng)能夠建立科研管理評價(jià)指標(biāo)體系，對科研人員的項(xiàng)目、成果、參與學(xué)術(shù)活動情況等記錄在案，與此同時(shí)可在線對科研人員進(jìn)行考核、評審等，對年度統(tǒng)計(jì)工作進(jìn)行落實(shí)[7]。各類文件、通知以及科研工作動態(tài)等也可以通過該平臺發(fā)布。該平臺建立后，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)能夠通過平臺及時(shí)了解到最新的科研數(shù)據(jù)信息，直觀地查看各項(xiàng)科研動態(tài)，為決策制定提供參考依據(jù)。系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)對用戶信息的維護(hù)，設(shè)置系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，通過該系統(tǒng)對不同用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置、參數(shù)設(shè)置等，但其不能夠?qū)?xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，通過前期的調(diào)研，設(shè)計(jì)出科研管理系統(tǒng)功能如圖2所示。

2.2? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用環(huán)境

結(jié)合系統(tǒng)功能需求，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要是創(chuàng)設(shè)一個(gè)應(yīng)用環(huán)境，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲，以確保不同用戶群體能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行查閱、應(yīng)用。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方面參照了我國教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中高職院校字段命名、類型、長度等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以確保教育信息化的統(tǒng)一性與有序性，其對于數(shù)據(jù)共享、資源共享有著重要的意義[8]。數(shù)據(jù)庫應(yīng)覆蓋科研信息數(shù)據(jù)表、相關(guān)信息表以及代碼維護(hù)表等，可以通過數(shù)據(jù)庫將上述數(shù)據(jù)、表的關(guān)系建立成一個(gè)關(guān)系圖，論文相關(guān)的表構(gòu)成關(guān)系圖的核心內(nèi)容為職工信息表、論文作者表以及論文表，該數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖能夠避免數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象。另外，為便于用戶查詢、統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)錄還專門針對教師基本信息、項(xiàng)目信息、論文信息以及論著信息等建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。表1為項(xiàng)目申報(bào)表中的字段定義情況。

3? 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

3.1? 開發(fā)環(huán)境及OpenStack私有云平臺搭建

首先在硬件設(shè)備方面，選擇了戴爾PowerEdge 12G R720服務(wù)器，其作為一種虛擬機(jī)云計(jì)算主機(jī)，在OpenStack計(jì)算節(jié)點(diǎn)中有著極強(qiáng)的適應(yīng)性。搭載1顆Xeon E5-2603處理器，主頻為1.8 GHz，標(biāo)配1條4 G-1 333 MHz內(nèi)存條，支持多插槽升級至768 G最大內(nèi)存容量，硬盤接口類型支持SAS，6 Gbps，標(biāo)配硬盤：300 G，最大硬盤容量為24 TB，采用Broadcom 5720 QP 1GB網(wǎng)絡(luò)子卡。私有云平臺所需軟件包括6.2版本CentOS，為開源Linux操作系統(tǒng)，OpenStack為開源云平臺管理軟件[9]。本研究在底層操作系統(tǒng)安裝環(huán)節(jié)選擇的是CentOS 6.2，其能夠提供所有Nova服務(wù)，安裝雙網(wǎng)卡后，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，結(jié)合企業(yè)網(wǎng)絡(luò)情況選擇相應(yīng)的配置。然后安裝MySQL數(shù)據(jù)庫，并將OpenStack源代碼包、KVM進(jìn)行安裝，最后將Windows 2008鏡像安裝完畢[10]。

3.2? 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)采用的是微軟的.NET技術(shù)架構(gòu)，它是Microsoft Xml Web Service平臺。.NET是主流的技術(shù)體系，已成為一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，Xml Web Service允許應(yīng)用程序通過Internet進(jìn)行通訊和共享數(shù)據(jù)，而不管所采用的是哪種操作系統(tǒng)、設(shè)備或編程語言。.NET平臺提供創(chuàng)建Xml Web Service并將這些服務(wù)集成在一起。采用.NET為標(biāo)準(zhǔn)的軟件產(chǎn)品構(gòu)建應(yīng)用平臺，可以得到較好的穩(wěn)定性、高可靠性和擴(kuò)展性。

3.3? 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

根據(jù)前期的需求分析，我們對科研管理的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了梳理，下面以項(xiàng)目管理過程為例，介紹系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的過程?？v向項(xiàng)目管理包括：項(xiàng)目申報(bào)、項(xiàng)目立項(xiàng)、過程管理、項(xiàng)目結(jié)題等管理環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)中增加了信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表、相關(guān)參數(shù)設(shè)置等功能，如圖3所示。

以下是項(xiàng)目管理模塊中“增加項(xiàng)目”功能的部分實(shí)現(xiàn)代碼：

if （document.getElementById（'WebViewInput1_UserId'） ！= null） {//增加修改

var AUserInfo = document.createElement（"a"）;

AUserInfo.id = "AProjectInfo";

AUserInfo.innerText = "負(fù)責(zé)人科研詳情";

AUserInfo.href = "../HomePage/Record_Result_List.aspx？ UserId=" + document.getElementById（'WebViewInput1_UserId_ Value'）.value;

AUserInfo.target ="_blank";document.getElementById （'WebViewInput1_UserId'）.parentNode.appendChild（AUserInfo）;

}

else if （document.getElementById（'WebViewInput1_lblUserId'） ！= null） {//查看

var AUserInfo = document.createElement（"a"）;

AUserInfo.id = "AProjectInfo";

AUserInfo.innerText = "負(fù)責(zé)人科研詳情";

AUserInfo.href = "../HomePage/Record_Result_List.aspx？UserId=" + document.getElementById（'hUserId'）.value;

AUserInfo.target ="_blank";document.getElementById （'WebViewInput1_lblUserId'）.parentNode.nextSibling.appendChild （AUserInfo）;

}

4? 結(jié)? 論

研究針對高職院?？蒲泄芾碓O(shè)計(jì)了基于OpenStack的私有云平臺，介紹了其搭建過程及主要功能的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)策略，該平臺具有良好的可擴(kuò)展性，運(yùn)行良好，證明該系統(tǒng)是切實(shí)可行的，在今后工作中可結(jié)合系統(tǒng)需求優(yōu)化調(diào)整平臺負(fù)載，實(shí)現(xiàn)性能的最佳化，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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作者簡介：王兆華（1982.01-），男，漢族，江西贛州人，副教授，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高職教育。