第１３卷第２期 潍坊学院学报 ＶｏＬ １３ Ｎｏ．２ ２０１３年４月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｅｉｆａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ａｐｒ．２０１３ 基于教育云的数字化校园建设研究 袁涛 （潍坊职业学院，山东潍坊２６１０３１） 摘要：数字化校园建设现在是每个高校重点开展的工作，文章分析了当前高校在数字化建设中遇到 的问题以及教育云的一些特点，结合教育云给出了一个数字化校园建设模型，并对数字化校园建设提出了 建议。 关键词：数字化校园；教育云；模型 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－－４２８８（２０１２）Ｏ２一ＯＯ３６—０４ 数字化校园建设现在是每个高校重点开展的工作，教育部发布的《教育信息化十年发展规划（２Ｏ１１— ２０２０年）》中提出以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择，规划为高校下一步发 展指明了方向，引导高校进行信息化建设。 １高校数字化建设现状 我国高校的数字化化建设大多始于１９９０年代，先后经历过校园网建设、各种应用管理信息系统建设、 数字化校园建设等三个阶段。在高校数字化建设逐步深化的大背景下，学校各种ＩＴ应用系统不断的加入 到信息化建设中来，但同时依然面临很多问题。 １．１服务器、应用系统众多，但利用率和效率较低 每个学校都拥有大量的各种各样的服务器，运行着众多的核心业务系统，但是绝大部分服务器在绝大 部分工作时间里，其系统资源利用率都在１０ 以下，而各种业务系统之间的工作繁忙时间也不是同时并 发，而所有的业务系统在建立之初就要按照峰值采购，利用率和效率都很低。 １．２ 服务器系统单机运行、安全性较低，数据中心运维成本高 随着未来应用系统数量的不断增加，服务器的数量也在不断增加，为了保证应用系统的高可用性，绝 大部分用户都是购买冗余的服务器系统，其中有一半的资源都是浪费的，不仅增加了系统管理员的工作 量，同时能耗问题、冷却费用、机房面积等也会成倍增加。 １．３扩展性和业务灵活性差、新业务上线周期长 各个业务系统都形成了独自的孤岛，不能灵活的相互调整资源、以及灵活的相互切换；并且，在新业务 系统上线时，需要做大量重复的工作，周期长，运维人员压力大，费用高。 １．４系统分散，安全机制难以完善 由于系统之间的相互独立，无法实现统一的管控和维护，大量先进的安全解决方案都无法安装配置， 无法确保应用系统的病毒防护、网络安全、数据安全等等。 ２教育云对数字化校园建设产生的影响 近年来随着云计算的兴起和发展，使其已经成为继计算机、互联网之后的最重要的一种信息技术。云 计算技术与各个领域相结合便产生了政务云、卫生云、警务云、教育云等，对社会各个领域的发展产生了重 大的影响。教育云是未来教育信息化建设的基础，包括了教育信息化所必须的一切硬件资源，这些资源经 虚拟化之后，向学校、教师、学生提供一个良好的平台，该平台的作用就是为教育领域提供云服务。在教育 云的基础上进行数字化校园建设能够有效解决当前各高校信息化建设时遇到的一些主要问题。 （１）能够更好的规划、设计学校的信息化建设。 ＊收稿日期：２０１３一Ｏ３—１２ 作者简介：袁涛（１９８１一），男，山东淄博人，潍坊职业学院讲师。 ３６— 潍坊学院学报 ２０１３年４月 存储服务的建设通过搭建存储虚拟化平台，满足整个数字化校园的大容量、高速读写、高可用性存储 的需要。为了满足这些需要所选用的存储设备应具有分层存储、数据去重、快照镜像等功能。 ３．３．３网络服务 网络服务的建设是利用虚拟化技术对核心交换机、出口路由器等网络关键部位设备进行虚拟化，从而 满足数字化校园对高处理能力、高可用性网络的需要。 ３．３．４资源优化服务 资源优化服务的建设主要是当部分应用系统压力变大，可通过增加虚拟应用服务器，使用应用负载均 衡来分摊应用系统压力。采用虚拟化架构，通过将负载均衡软件和系统迁移到虚拟化架构下，作为一个虚 拟机运行在虚拟化平台，可以实现应用负载均衡机制灵活部署，可以利用虚拟化平台的ＨＡ功能提高负载 均衡虚拟机的高可用性。 资源优化服务灵活的实现了应用服务器的负载均衡，提高了应用程序的响应速度和高可用性。以最 少的投资，获取最大的收益，一套负载均衡系统，解决了整个应用系统的应用负载均衡，能够实现高可用。 ３．３．５安全服务 在数据安全方面，传统方案采用备份软件的方式已经不再适合当前的教育云环境了，数据保护和应用 程序无关，即备份整个虚拟服务器，恢复时也恢复整个虚拟服务器，从而大大降低了应用系统灾难恢复时 间；同时，另外一个最大的特点就是重复数据很多，一台虚拟化服务器上可能运行着超过十台相同操作系 统的虚拟服务器，而这些操作系统的数据重复率超过９０ ，绝大部分情况下，针对几台虚拟服务器做备 份，第一台备份数据量可能有１０ＧＢ，而第二台可能只有ＩＯＯＭＢ。 因此在数据保护方面可以采用虚拟化平台的重复数据删除备份软件＋磁盘介质进行数据保护。同时 该备份软件不仅能够针对虚拟机做备份，也可以针对物理服务器的应用程序做备份，因此核心数据库服务 器中的数据库也可以通过重复数据删除的方式备份到备份存储中，从而实现整个应用系统的数据安全。 在信息安全方面，如果仍然采用传统方式进行病毒防护，则会大大影响到虚拟服务器的运行效率，如 果一台虚拟化服务器上所有虚拟服务器的防病毒软件同时开始病毒扫描，那么这些虚拟服务器基本上就 会瘫痪，所有的资源会被消耗殆尽，而虚拟化架构的防病毒通过虚拟化软件底层ＡＰＩ接口针对这台虚拟 服务器上的所有虚拟机进行杀毒、防毒，从而解决了虚拟服务器上的杀毒风暴问题，实现了低影响的安全 防护解决方案。从而减少了防病毒软件许可的数量和资金投入，实现了数据安全和信息安全，并且最大限 度的降低了安全策略对应用系统性能的影响。 ３．４ ＰａａＥＳ层的建设 ＰａａＥＳ层的建设主要是统一数据，建立统一平台，提供各种ＡＰＰ数据接口，为高校搭建了统一的数据 交换及共享数据管理平台，实现系统之间的实时交互与共享。针对高校多样化的数据集成源头，高安全要 求的同步过程，以及复杂多变的同步策略要求，应能够提供稳定的异构数据源支撑。ＡＰＰ数据接口为高 校异构的系统提供不同类型的数据接口，包括各类主流、非主流的ＲＤＢＭＳ、ＯＤＢＣ数据源，以及消息类型、 ＸＭＩ 文件数据集成、ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ接口和其他特殊类型数据接口。 ３．５ ＳａａＥＳ层的建设 ＳａａＥＳ层的建设主要包括统一门户、统～身份认证系统的建设，以及各种具体的应用系统和服务。其 中统一门户建设解决了高校在信息的统一提供、信息的统一展示、信息的统一聚合方面的问题，将校内分 散、异构的应用和信息资源进行聚合，实现单点登录，为最终用户提供个性化、可定制的应用环境，对于高 校用户提供了最大限度的服务。统一身份认证系统的建设主要是完成高校在访问控制、身份管理、统一授 权、安全审计四个方面的工作。这里的身份认证不仅是针对各种应用系统软件的，也是对网络接入、一卡 通等硬件设备提供服务的认证，真正实现整个数字化校园的统一身份认证。 在ＳａａＥＳ层中建设的各种具体的应用系统主要包括教学资源类的，管理类应用系统主要有ＯＡ、人 事、教务、学工、资产、科研等；教学资源类的应用系统主要有各种数字教学资源、仿真实验实训系统、远程 学习系统等。 在ＳａａＥＳ层中建设的服务主要有网络接入、一卡通、数字安防、数字广播、ＩＰＴＶ等。 ３８— 第２期 袁涛：基于教育云的数字化校园建设研究 ４结束语 基于教育云的数字化校园建设通过教育云提供高可用、高安全的基础平台，整合了各种软硬件系统， 实现了ｆ－ｊｐ、身份认证、数据、管理的四个统一，能够为学校的发展提供有力的保障。 参考文献： ［１］张进宝，黄荣怀，张连刚．智慧教育云服务：教育信息化服务新模式ＥＪ］．开放教育研究，２０１２，１８（３）：２Ｏ一２６． ［２］祝智庭，杨志和．云技术给中国教育信息化带来的机遇与挑战［Ｊ］．中国电化教育，２０１２，（１Ｏ）：１—６． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ Ｃａｍｐｕｓ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｃｌｏｕｄ ＹＵＡＮ Ｔａｏ （Ｗｅｉｆａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｅｉｆａｎｇ ２６１０３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ｃａｍｐｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｎｏｗ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｗｏｒｋ ｔｈａｔ ｅａｃｈ ｃｏｌｌｅｇｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ．Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｚｅｓ ｓｏｍｅ ｃｕｒ— ｒｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｌｌｅｇｅｓ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ｃａｍｐｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｓｏｍｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｄｕｃａ— ｔｉｏｎ ｃｌｏｕｄ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｃｌｏｕｄ，ｉｔ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ｃａｍｐｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄｓ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｕｇｇｅｓ— ｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｆｌｓ：ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ｃａｍｐｕｓ，ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｃｌｏｕｄ，ｍｏｄｅｌ （责任编辑：肖恩忠） （上接第１６页） ５结束语 本系统软硬件设计均采用模块化设计思想，硬件设计采用直流电机驱动模块、各个传感器检测模块、 ５１单片机最小系统板、无线收发模块、１２８６４液晶显示模块。同时设计中采用软硬件相结合的抗干扰技 术，提高系统稳定性。从测试结果看，智能探测机器车的各项指标误差很小，系统设计性能良好。 参考文献： ［１］郭天祥．５１单片机ｃ语言教程［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００９． ［２］谭浩强．ｃ程序设计［Ｍ］．４版．北京：清华大学出版社，２０１０． ［３］郑锋，王巧芝，李英建，等．５１单片机应用系统典型模块开发大全［Ｍ］．２版．北京：中国铁道出版社，２０１１． ［４］刘坤，宋戈，赵红波，等．５１单片机Ｃ语言应用开发技术大全［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００８． （责任编辑：肖恩忠） 一３９—
