混合云计算模式下高校信息化建设新思路初探

赵学敏，任 翔，田生湖

（云南大学 网络与信息中心，云南 昆明 650091）

混合云计算模式下高校信息化建设新思路初探

赵学敏，任 翔，田生湖

（云南大学 网络与信息中心，云南 昆明 650091）

针对高校信息化建设中存在设备耗资巨大、资源重复建设和信息难以共享等问题，提出用混合云计算模式来解决这些问题的新思路。探讨在混合云模式下高校信息化的基础设施建设、资源建设和应用系统建设的可能性。

高校信息化建设；云计算；混合云

一、问题的提出

高校信息化是以信息通讯技术作为工具和手段，以数字化校园为技术构建基础，将信息技术充分应用于高校管理、教学、科研和图书资源等方面，进而促进高校的管理、教学及科研的水平和效率，最终达到培养出能够适应信息社会要求的人才和更好地为社会服务的建设者。[1]高校信息化是一个过程，这个过程的目标就是建成一个信息化校园，即通过环境的网络化、资源的数字化、应用的智能化和表现的多媒体化，充分利用信息技术为教学、科研、管理和校园生活提供全过程的支持与服务，全面提高办学效率与质量，实现高校教育现代化。[2]高校信息化建设已经成为高等学校建设的重要组成部分，是一项基础性、长期性和经常性的工作，其建设水平是高校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。

通过十余年的教育信息化建设，我国高校信息化水平已经得到长足发展，校园网、高性能计算中心、数字图书馆、多媒体教室、网络教学平台、办公自动化系统、信息管理平台和教学资源管理平台等教育信息化的硬、软件基础设施已经在许多高校建成、运行，并取得了一定成就。但是，存在的问题也不少，主要表现在以下几个方面：

第一，存储和服务器等设备耗资巨大，维护成本过高。随着师生对信息的需求量的剧增，高校不得不购买越来越多的资源、存储和服务器来对师生提供信息资源和信息服务，而相应地需要增加更多的专业信息技术人员和更多的维护运行成本。

第二，资源重复建设，利用率不高。由于高校各部门、各学院信息化建设通常各自为政，购入的服务器、存储、电脑等设备由于管理和维护等原因，在部分时间内闲置或等待维修，造成资源的极大浪费。

第三，存在信息孤岛，信息资源共享程度较低。高校信息化资源建设各部门基于自己的不同需求出发，在信息化建设中独立发展，自成一体，缺乏统一的标准，各系统之间兼容性较差，难以统一进行系统集成。

这种“高耗资、低效益”的问题，严重影响着我国高校信息化建设功效，阻碍了我国高校信息化建设的步伐。笔者认为，采用混合云计算模式，对高校信息化的基础设施建设、资源建设和应用系统建设具有许多优越之处。

二、混合云的优势

混合云是云计算的一种部署方式，是公有云计算和私有云计算的混合。混合云将公共云和私有云结合起来，让使用者能够同时利用两者的优势，充分发挥云计算的功能。采用云计算提供安全可靠的数据存储，终端使用者不用再担心数据丢失和病毒入侵等麻烦；通过云后端专业技术人员的管理、可靠的存储技术和严格的权限控制策略，用户可以放心地使用云计算的服务。云计算对用户端的设备要求低，使用方便，支持手机、平板电脑等无线通信设备；通过云可以在浏览器中直接使用云服务器端的应用，实现随时随地的接入。云计算可以轻松实现不同设备和不同操作系统之间的数据与应用共享；在云计算的应用模式中，数据保存在云服务器中，所有电子设备只需要连接互联网，就可以通过浏览器同时访问和使用所需要数据。云计算有着便利的可扩展性，可以兼容不同硬件厂商产品，能够集群兼容现有低配置机器和外设以获得高性能，有利于节省信息化投资成本。

采用公共云和私有云联合的云计算环境，可以让应用程序运行在公共云上，让最关键的数据和敏感数据的应用程序运行在私有云上，让其他一些应用程序跨越公共云和私有云服务。公共云具有高可扩展性，但往往性能滞后。私有云一般具有较高的可靠性，但可扩展性却有限。而混合云则将两者的优点结合，消除了两者的缺点。可以根据应用需求的不同和出自节约成本的考虑，在私有云和公共云之间灵活选择或并用，来构建具有动态扩展性、高可用性的资源中心和计算中心，形成混合云的应用模式。

三、混合云在高校信息化建设中应用初探

1．利用混合云模式更新高校信息化建设观念

目前，我国高校教育信息化的建设普遍采用的是自主建设、自行购买的模式，即学校自己投资购买基础设施设备，购买电子资源、教学资源和科研资源，购买和自主开发网络教学平台、信息管理系统，购买系统软件、应用软件等。在过去十余年的信息化建设过程中，已经投入了大量的资金，取得了显著的成效，这就为高校搭建私有云提供了良好的基础。

由于信息技术的飞速发展，高校不同时期购买的服务器、存储和资源的数量越来越多，需要大量的专业信息技术人员来进行管理和维护，其运行和维护成本越来越大，而且设备的更新换代周期越来越短。如果采用私有云和公共云结合在一起的混合云方式，可以把一些信息化应用配置在公共云里，采用按需付费的方式来减轻高校沉重的信息化建设负担；有效地利用、整合高校现有的硬件资源，构建统一的数据中心，将现有高校内的高性能计算能力进行整合；提高资源的利用率，降低软件的采购成本，促进高校间的资源共享，在有限的资金和时间条件下提高高校信息化设备资源的使用效率和建设进程。

2．利用混合云模式开展高校基础设施建设

高校信息化建设可以利用已有的基础设施构建私有云，让最关键的数据和敏感数据的应用程序保存和运行在私有云上，对于另外一些访问量较小、利用率较低的数据和购买的数据保存和运行于公共云上，各高校之间也可以采用共同租赁使用公共云基础设施的方式来进行信息化建设。如图1所示，高校可以整合现有服务器、存储等资源，可以在私有云中分别建立一个数据中心和高性能计算中心，统一建设、统一管理，通过虚拟化、集群等技术面向各部门按需分配所需要的硬件资源；而对于学生上网、测试等所需服务器和存储资源，可以采用租赁第三方云计算服务商提供或多所高校联合共建公共云的方式来进行建设；可以把购买的电子资源（如超星电子图书、中国知识资源总库CNKI全文数据等）、教学资源、试用数据库和测试数据等保存和运行于公共云，而把自己制作的资源（本校老师网络精品课程、本校特色数据库等）、办公自动化系统、管理信息系统等采用学校统一构建和管理私有云平台、学校各部门按需使用的方式来为师生提供信息资源和信息服务。

3．利用混合云模式开展高校资源建设

高校资源建设主要包括图书馆电子资源建设、教学资源建设、科研资源建设、数字博物馆和政务信息资源与基础数据的建设。目前高校资源建设处于“分布式存储，分布式访问”的初级阶段，师生要检索不同数据库的内容需要通过不同的数据库检索系统，分别进入各个数据库自己的检索界面。在基础设施建设时已经把不同的资源按物理路径分别放在混合云中，采用混合云模式的资源建设方式需要将分布式存储的数据库和一站式的检索界面结合起来。师生通过云客户端界面检索，将用户请求提交给云计算服务器，服务器根据请求调配相应的计算能力，分析需求并根据分析结果调配存储在分布式云存储服务器的资源，将结果提供给师生，为师生提供相应的信息资源和便捷的服务。

4．利用混合云模式开展高校应用系统建设

高校应用系统建设主要包括信息化基础应用系统（电子邮件系统、BBS、校园一卡通系统、个人网络存储空间和资源搜索工具、虚拟社区、校园网站以及各管理平台）、教学信息系统、科研信息系统和管理信息系统。基于云计算的高可靠性和通用性，将所有的应用程序统一安装在服务器端，师生只需通过浏览器工具访问服务器即可实现各种应用系统和软件的使用和文档的编辑，用户的文件数据可以在服务器端备份。混合云计算模式下的高校应用系统应当充分利用和整合现有资源，建立信息共享和师生交流的统一信息平台，让师生一次登录即可实现学习、科研、教学、办公、交流等应用需求。

5．利用混合云观念规范高校信息化建设标准

高校信息化建设是一个整体过程，基础设施建设、资源建设和应用系统建设是一个密不可分的系统，其根本目的是为了使高校师生能够便利、快捷地利用各种教学资源。在这个过程中私有云和公共云之间应该采取统一的资源共享协议和信息化技术标准，实现云之间无缝集成和资源共享，这样才能实现统一管理、统一建设和可持续发展。高校信息化建设的关键是一切从应用出发，一切为应用服务。只有在此基础上才能实现高校信息化设施不断改进和完善。

6．建立健全区域性高校共享云计算环境

云计算扩展性非常强，多个院校可以将现有的资源共同加入到一个和多个“云”中，减少单个院校在资金和时间上的投入，实现真正意义上的资源共享，使不同学科背景的多个院系、专业之间共建共享云计算环境，师生就可以得到更多的资源和服务，同时也能在一定程度上解决目前教学资源分配不均、资源利用率不高和信息孤岛等问题。

四、结论与展望

混合云计算模式的出现，为高校信息化建设提供了一种全新的建设思路和方法。作为一种新兴的技术模式，云计算至今还没有统一的标准和实现方式，如何在现有的高校信息化建设中进行基于云的资源整合还存在一些困难和问题：如何统一整合现有的设备和资源；不同厂商的云架构产品均不同，如何将不同的新产品应用于高校信息化建设中；异构的资源如何利用中间件进行整合而实现共享和统一等。但是，云计算的发展趋势已是日渐明朗，云计算必将在高校信息化建设中得到更多的应用，以促进高校教育信息化工作健康发展。

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[6]张智勇,施游.云计算技术下的高校信息化建设[J].电脑知识与技术,2010.6(35).

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（编辑：金冉）

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1673-8454(2012)01-0007-03