云计算技术在高职院校计算机实验室的应用研究

叶群辉

摘要：随着高职院校的发展和教学改革不断深化，构建专业化、高效化、多样化的计算机实验室越来越紧迫。研究发现，高职院校计算机实验室普遍受到了资金、管理、资源等方面的制约。为提高高职院校计算机实验室建设质量，笔者创新性引入云计算技术，并就如何应用进行详细探讨。

关键词：云计算；高职院校；计算机实验室；教学研究

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0022-02

现阶段，信息技术的发展和应用对我们生活的影响越来越重要，计算机网络技术在高职院校教学中也得到广泛应用。云计算作为近年来研究提出的信息技术，受到了广泛关注，云计算技术也逐步成为了未来信息技术发展的重要趋势之一，对高等职业教育教学也必然产生深刻的影响，因此如何在高职院校计算机实验室构建过程中引入云计算技术至关重要，云计算技术到底为何？当前高职院校计算机实验室普遍现状以及如何应用云计算技术将是本文研究探讨的重点。

1 云计算技术的概念及特点

1.1 云计算技术概念

云计算（Cloud Computing）是指基于互联网向用户提供更加便捷、更快速度、更加安全的网络计算和数据存储服务模式。云计算技术是近年来研究提出的IT运用模式，从实际应用的角度来分析，可以认为云计算技术是可以根据用户需求通过互联网以易扩展的方式来提供所需的软件、硬件以及各类资源，而其中能够存储和获取资源的网络称其为“云”，而且在资源获取和存储的过程中，云中的资源是无线扩展的，且不受时空的限制。而在网络中分布大量的计算机系统和存储设备，云计算技术能够快速的连接起来形成一个资源网络，云计算基于这样的资源网络能够提供体验更好的计算和存储服务。

1.2 云计算技术特点

1.2.1 规模庞大

本文所研究的“云”，实质是数量庞大服务器组成的集合体，其中包含了软件服务器、存储服务器以及计算服务器等，数据信息的变动会及时同步在数据库中，通过先进的数据处理技术，能够快速的检索“云”中的资源，而其非常强悍的计算和存储能力，能够为用户提供更好的数据使用体验。

1.2.2 虚拟化

云计算技术架构下的计算、存储等功能都是虚拟化的，用户使用云计算技术如同使用实体计算机一般，云计算工作的过程也得到了简化，极大提升了网络资源的利用率。

1.2.3 易扩展

云计算技术是基于服务器网络来为用户提供存储和计算的服务，其服务的规模是动态伸缩的，能够不受用户数量的限制。在云计算技术的架构体系中，可以随时更新资源，处理能力也能不断地进行提升。若网络上某节点出现问题，该节点会立即停止工作，转接到另一节点，扩展性极强。

2 高职院校计算机实验室建设现状

2.1 规模较小

在信息科技技术发展日新月异的背景下，高职院校计算机实验室规模已经有了较大的提升，计算机实验室机器设备越来越多，占地面积越来越大。但是在高等职业教育发展越来越好，各大高职院校扩招的背景下，目前高职院校计算机实验室的规模与实际教学需求仍然存在一定的差距，很难完全满足教学实验的需要，甚至存在部分高职院校计算机实验室没有空闲时间，即便在这样的情况下，仍然满足不了实践教学的需求。

2.2 资金匮乏

一般而言，高职院校对于实验室经费投入是通过预算的，十分有限，而有限的资金很难及时更新计算机实验室的软硬件。大多数高职院校中的计算机实验室投入使用时间超过3年后，硬件会频繁出现故障，为确保实践教学正常开展，学校必须要保证充足的资金。与此同时，高职院校也必须要根据实际课程教学内容采购相应的软件，确保实践教学的质量，而这些都需要足够的资金保障。

2.3 管理难度大且维护困难

如上文所述，计算机硬件投入时间超过一定的年限，就会频繁的出现故障，而且软件也需要不断进行更新换代，作为计算机实验室管理人员就必须要做好软件升级、安装以及硬件维修和更换工作。在开学之前根据教学内容安排，提前安装和升级相应的软件，并且确保计算机软硬件运行正常。为确保计算机使用环境安全，必须还要购买杀毒软件，但是尽管如此，计算机中毒事件在实验室中仍然普遍发生，学生使用计算机经常连接移动设备，在管理上存在很大困難，且后期的维护很困难。

3 云计算技术在高职院校计算机实验室的应用

3.1 云计算的服务模式

基于云计算技术可提供三个层次的服务模式：

3.1.1 基础设施（IaaS）

高职院校计算机实验室可以通过互联网完善计算机基础设施，也称其为基础设施即服务，通过建立在互联网上的存储和数据库功能属于基础设施的基本内容。

3.1.2 云软件平台（PaaS）

在“云时代”，高职院校计算机实验室应用云计算，服务器便成为了服务提供者，服务器平台开发环境的功能成为了云软件平台。因此，所谓的云软件平台实质上是指将软件研发作为一项服务。

3.1.3 云服务软件（SaaS）

所谓云服务软件是指通过互联网提供软件的模式，供应商将应用软件部署在服务器上，高职院校可以根据实际的教学安排订购相应的软件，通过这样的过程来实现服务，供应商通过互联网为高职院校计算机实验室提供服务。高职院校无需重复购买软件，直接可以向供应商租用基于web的软件，来实现计算机实验室的日常运转，计算机实验室向供应商订购软件，可减少实验室管理员维护软件的工作，服务提供商全程提供维护软件服务，供应商在想客户提供互联网应用的同时，还能够提供软件离线操作和存储服务，高职院校计算机实验室可以不限时间的适应所定购的软件服务。

以上三种层级的服务提供模式，能够基本上满足目前高职院校计算机实验室运行的各种需求。endprint

3.2 虚拟化的资源池

云计算系统中的物理资源包括PC机器、服务器、工作站、交换机、存储设备和通讯线路等，以上物理资源可以充当局域网中的设备，同样也可以为高校之间设备共享的物理资源，甚至还可以将这些全部打包给供应商进行租赁，通过以上这些物理资源能够实现计算机资源的存储和共享。

物理资源的组合连接，通过虚拟化技术能够构成虚拟资源池，对所有资源进行组合分类，通类型的资源聚集在一起形成同构虚拟资源池，能够屏蔽物理资源的复杂性，便于在实际使用中更加便捷。通过将物理资源根据属性组合成逻辑资源，打破了原有与位置和实物相互关联的资源关系，能够极大提升资源的使用率，后期的维护管理也会变得更加简易。如一台服务器可虚拟为若干个虚拟机，而每一台虚拟机能够独立拥有虚拟配置资源，可以独立安装不同的操作系统和应用软件，再分配给若干个用户使用，这些虚拟化的资源池是云计算平台运行的基础设施。

3.3 云管理

云管理是基于云計算技术对整个运行过程的管理，主要包括了数据管理、安全管理、资源管理和用户管理。

云管理实现功能主要通过虚拟资源进行管理，如对云资源进行增加、删除和修改等，以实现资源负载的均衡，进而为上层应用提供更加高效便捷的服务。云数据管理只要是对云平台的数据进行保管和维护确保用户数据安全和完整等。

3.4 云客户端

通过云客户端，能够为用户提供基于云计算技术的统一接口规范。其主要的功能在于将云计算能力转化为实际可以使用的标准化万维网服务。通过任意云客户端，使用浏览器即可获取云中的资源，也可以根据实际的需求对云服务软件平台进行个性化配置，一般来说，高职院校云客户端可以安装在计算机实验室的终端计算机中，对硬件要求很低，这样一来就可以节约成本的情况下，使用到云计算平台的大量信息资源和计算能力。

高职院校计算机实验室基于云计算技术的结构图如下所示。

4 云计算技术在计算机实验室应用中需要处理好的问题

4.1 基础设施的问题

通过将云计算技术引入到高职院校计算机实验室，所有的操作都是通过互联网来进行传输和接受服务，而实现这一目的需要建立在良好的网络基础环境之上。为了缩小实际使用过程中的响应时间，就必须要在前期投入资金改造现有的网络基础环境，如高速度大容量的存储能力，性能优越的服务器以及万兆通行网络等，都是需要不断地完善。

4.2 管理人员的问题

高职院校在初期应用云计算技术时，计算机实验室必须要配备具有专业技术能力的管理人员，要能够应付云计算技术建设初期的每一项任务，同时还能够根据实际实验室的需求增加和完善相关的基础设施，能够熟练的操作云计算技术在实际的应用。配备具有较高专业能力的实验室管理人员对推动云计算应用影响十分明显。因此，高职院校必须要重视到专业人才的引进和培养，提高计算机实验室整体投入教学的效果。

4.3 安全问题

在高职院校计算机实验室中，数据储存和使用都是存储在云计算技术的数据中心库，对于外来黑客入侵首先必然会攻击数据中心库，因此，高校要高度重视云计算技术在计算机实验室应用的安全问题，尤其是在当前大数据时代，信息数据的泄漏会给学校带来巨大的损失，要确保数据不丢失的情况下，提高云的数据储存能力。

4.4 具体的工作问题

对于大多数高职院校来说，云计算技术的应用仍然属于新技术，处于起步探索阶段，而各大高职院校对于云计算技术的应用也越来越重视，伴随着技术的不断成熟，在高校的应用也会越来越广泛。因此，在云计算技术在高职院校计算机实验室的应用和改造工作顺利进行，并且真正起到实质性效果，就需要在每项工作进行规划和分配，逐步建设，进而促进云计算技术更好地在高职院校计算机实验室中的应用。

5 结束语

通过上文的研究探讨，云计算技术作为很有发展前景的 IT应用模式，具有广泛发应用前景，能够彻底改变当前高职院校计算机实验室的现状，提供理想的软件和硬件环境，提高教学实效性，从长远考虑能够节约计算机运行维护成本，如何将云计算技术完美的应用在高职院校计算机实验室中是一个非常值得思考的问题，对未来高等职业教育信息化发展也会产生深刻的影响。

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