2 现 代 情 报 Journal of Modern Information 2010 年 8 月 第 30 卷第 8 期 ·研究生园地· Aug Vol , 2010 30 　No 8 云计算在高校信息化建设中的应用研究 曹泰峰 　李端明 (西南科技大学经济管理学院 , 四川 绵阳 621010) 〔摘 　要〕从支撑技术和 IT 服务模式两方面介绍云计算 , 并阐述云计算在高校信息化建设中所带来的节约投资成本、提供 安全数据存储、提高资源共享水平、改善软件使用方式和为高校带来丰富应用等 5 种优势 ; 认为高校应采用专用云与公用云相 结合的混合云应用模式 ; 并提出由基础设施层、基础设施服务层、平台服务层和应用服务层组成的高校专用云结构模型。 〔关键词〕云计算 ; 高校 ; 信息化 DOI :10. 3969/ j. is s n. 1008 - 0821. 2010. 08. 046 〔中图分类号〕G350 　〔文献标识码〕B 　〔文章编号〕1008 - 0821 (2010) 08 - 0167 - 04 The Application Research of Cloud Computing in University Information Construction Cao Taifeng 　Li Duanming (Institute of Economics and Management , Southwest University of Science and Technology , Mianyang 621010 , China) 〔Abstract〕Based on supporting technology and IT service pattern , this paper introduced cloud computing , and elaborated 5 advantages of cloud computing in university information construction , such as saving investment cost , providing secure data stor age , improving software usage , raising the level of resource sharing and bringing rich applications. Finally , This paper suggested that university should utilize mixed cloud to build campus information , and use hierarchical model to build private cloud university. 〔Key words〕cloud computing ; university ; informationization 　　近两年 , IT 界出现了一个新的词汇 ———云计算 , 它的 出现震撼了整个 IT 界 , 成为当今最为热门的词汇之一 。从 Amazon 的 S3 和 EC2 到 IBM 的蓝云计划 , 再到 Google 的 Google AppEngine , 这一切都证明云计算正逐步走入我们的 生活 。云计算将计算和存储集中到网络中 , 让本地应用程 序和客户端简单到只有一个支持脚本的浏览器 , 使个人计 算机的性能最小化 , 功能最大化 。而这种对资源进行分配 的方式正是高校教学资源整合所需要的 [1 ] 。因此 , 本文将 云计算的概念引入到高校信息化建设中来 , 以期达到提高 高校信息化水平 , 进而推动我国高校事业发展 。 1 　云计算 到目前为止 , 云计算还没有一个统一的定义 。按 Gart ner 专家的定义 , 云计算是一种新兴的 、极具延展能力的运 算方式 , 它能将包括计算 、储存及视频等以服务的形式透 过网络方式提供给用户[2 ] 。也就是说云计算是基于互联网 的超级计算模式 , 它将各种 IT 资源集中在一起形成巨大的 资源中心 , 用户可以通过互联网按需租用资源 。这就好比 是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式 , 它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通 , 就像煤 气 、水电一样 , 取用方便 , 费用低廉 , 最大的不同在于 , 它是通过互联网进行传输的 [3 ] 。我们可以从支撑技术和服 务模式两方面来解释云计算 : 1 　云计算建立在虚拟化技术、分布式计算和并行 1 计算等技术基础之上的 , 是这些技术的继承和发展 　　虚拟技术将网络中的服务器 、存储和网络虚拟成一个 资源池 , 统一灵活调配 ; 而分布式计算和并行计算可以透 过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子 程序 , 再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之 后将处理结果回传给用户 [4 ] 。 收稿日期 : 2010 - 04 - 27 作者简介 : 曹泰峰 (1979 - ) , 男 , 硕士研究生 , 研究方向 : 信息系统与信息技术 , 发表论文 1 篇。 李端明 (1964 - ) , 男 , 副教授 , 发表论文 15 篇 , 科研项目 24 项 , 科研著作 4 部。 —761— © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 

1 1 云计算在高校信息化建设中的应用研究 Aug Vol , 2010 30 　No 8 1 起来协同工作 , 共同对外提供数据存储和业务访问功能 。 使用了该服务后 , 老师和学生都可以随时随地仅凭密码方 便地存取自己的重要数据 , 既不用担心由于自己的存储设 备损坏导致数据丢失 , 也不用担心病毒入侵将数据损坏 , 因为这些工作都是由专业的云存储服务商来提供 , 他们有 先进的技术和专业的团队 , 还有云的强大计算力的支撑 [5 ] 。 2 3 　云计算改善了人们对应用软件的使用方式 随着人们对电脑的不断依赖 , 无论是个人电脑还是服 务器都必须安装大量的应用软件才能满足日益增长的信息 需求 。高校更是如此 , 机房里的电脑则提供给不同年级甚 至不同专业的人使用 , 为了满足不同学生的学习需求必须 在机房的计算机里存储或者安装大量的应用软件 ; 公共教 室的教师机也是如此 , 一台电脑往往需要供多个教师使用 , 必须安装每个老师所授课程需要的软件 。这样就造成了计 算机的使用负担和系统使用效率的低下 , 更有甚者 , 随着 应该软件更新速度的加快 , 软件对硬件的需求不断增高 , 原有的计算机也不得不面临不断被淘汰的命运 。这样的应 用软件使用方式越来越不适应科研 、教学的需要 。云计算 为人们提供了在线使用应用软件的功能 , 各种软件的使用 都采用类似于租借的形式 , 统统来自于 SaaS 的 “云海” 中 , 人们如果需要某种应用软件只需要提出申请即可 , 不 需要再费时费力的为所有计算机安装所有课程需要使用的 软件 。软件版本的更新和授权问题也统统丢到 “云”里 。 2 1 4 　云计算提高了资源共享水平 据分析 , 我国在高校信息化建设中由于未能制定有效 的统一规划和长远目标 , 造成了重复建设严重 、资源独立 分散以及信息平台难以有效整合等问题的产生 [6 - 7 ] 。这些 问题造成了高校之间 、高校各部门之间的信息不能有效共 享 , 严重影响了业务的顺利执行 , 信息化作用没有得到有 效体现 。而云计算的出现恰恰为这些问题的解决带来了希 望 。云计算对基础设施进行了统一的配置和管理 , 它把 CPU、存储器 、网络等资源整合在一起形成了一个统一的 资源池 , 并且这个巨大的资源池可以通过网络方便快捷的 为人们提供服务 。这种集中管理利用资源的方式将有效消 除资源独立分散造成的资源闲置 、资源浪费以及基础设施 超负荷现象 , 使 IT 基础设施得到了充分的利用 。另外 , 由 于云计算提供了 PaaS 和平台虚拟化技术 , 因此 , 在开发应 用软件时可以忽略操作平台和开发平台的选择 , 并且用户 通过浏览器就可以组建自己的应用 , 从而可以以一种统一 的信息标准接口开发各类应用程序 。这样就避免了由于接 口不一致造成的信息沟通不畅 , 减少了信息孤岛的产生 , 使得管理层可以对任务进行统一调度 , 同时也为高校管理 层进行数据分析 、决策提供了方便 [7 ] 。 2 1 5 　云计算为高校带来了更加丰富的应用 很多高校在信息化建设上急功近利 , 对能够在短时间 即见成效的硬件设施建设上力度比较大 , 而对费时又费钱 的教育信息资源建设比较疲软 , 出现了信息高速公路上有 2010 年 8 月 第 30 卷第 8 期 2 　云计算指服务的交付和使用模式 , 用户通过 1 网络以按需 、易扩展的方式获得所需的服务 　　这些服务不仅仅包括传统网络所提供网页浏览 、即时 通讯等应用 , 还包括计算能力 、存储能力 、应用平台等一 切 IT 所能提供的应用 。这一模式解放了人们对单一终端的 配置需求 , 手机 、移动终端 、个人电脑可以随时随地通过 互联网享受包括超级计算在内的各种服务和应用 。云计算 使人们从传统的一个以个人桌面系统为中心的应用模式向 新的以网络为中心的应用模式转变 。 2 　云计算在高校信息化建设中的应用 2 1 　云计算对高校信息化建设的影响 传媒学家麦克卢汉说过 “任何技术都倾向于创造一个 新的人类环境”, 那么集现代计算机技术于一身的云计算也 必将带给我们一个全新的世界 。而将云计算运用于教育领 域 , 用其进行改善高校信息化建设 , 必将有效提高我国高 校信息资源开发利用水平 , 进而推动我国高校教育的发展 。 将云计算运用于高校信息化建设具有以下优势 : 2 1 1 　云计算降低了高校信息化建设中巨大的硬件成本 对于各大高校来说 , 无论是日常办公还是科研和教学 都需要一笔巨大的开支来购置硬件资源 。由于现代信息技 术发展日新月异 , 致使其硬件设备更新换代周期越来越短 , 这些设备往往在购置后却使用不了多长时间就需要更新换 代 。这样下来 , 高校需要不断补充新的硬件设施 , 也不断 将往日的投资变成电子垃圾 , 循环往复 , 高校的硬件设施 投资 , 成了没有尽头的无底洞 。如果高校采用云计算所提 供的服务 , 这样的问题将会得到很好的解决 。云计算的优 点在于解放了计算能力对终端的限制 , 即使像手机、移动 终端、上网本等低配置的终端设备 , 也能得到类似超级计算 的应用。所以高校完全可以节约初期的投入 ———本身不必配 置高性能的硬件设备 , 以后也不需要关注设备的更新换代 , 这样下来高校在硬件设施上的投入成本将大大的降低。 2 1 2 　云计算为高校提供了安全的数据存储服务 随着人们对电脑的逐渐依赖 , 计算机病毒和木马也成 为了我们生活中的常客 , 手机 、个人电脑 、服务器等设备 的数据时时都有丢失和损害的威胁 。在高校中 , 由于计算 机和移动存储设备的交叉使用 , 机房成了大家公认的病毒 集散地 , 导致了计算机病毒在校园网和学校机房的广泛传 播 , 甚至连教师上课的所使用的教师机也变成了病毒的乐 园 。因此 , 人们必须购买杀毒软件 , 以防治病毒 。但是 , 现在并没有一个杀毒软件能包治百病 , 病毒更新的速度远 比杀毒软件更新的速度快得多 。人们往往为了杀病毒 , 尝 试很多种杀毒软件 , 即使有时候侥幸把病毒杀了 , 系统文 件和一些重要的文件也随之丢失 , 信息安全问题造成了人 们极大的困惑 。云计算为人们提供了云存储服务 , 云存储 将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合 —861— © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 

1 1 现 代 情 报 Journal of Modern Information 2010 年 8 月 第 30 卷第 8 期 Aug Vol , 2010 30 　No 8 路无车 、有车无货现象 。这种现象造成广大师生对信息设 施的使用仅限于一般的信息浏览 、发送邮件和聊天等一些 最基本的应用 , 远不能满足其在教育教学过程中对信息资 源使用的需求[8 ] 。云计算将对这种现象带来很大的改观 , 它具有三大基本应用形式 : 软件即服务 (Software - as - a - Service , 简称 SaaS) 、平台即服务 (Platform - as - a - Service , 简称 PaaS) 和基础设施即服务 ( Infrastructure - as - a - Ser vice , 简称 IaaS) , 这使得人们可以通过 Internet 按需取得应 用软件 、开发平台以及基础设施 , 最大限度的为自己的信 息资源开发与利用提供服务 。 SaaS 将所有应用软件和数据资源集中在云端为高校科 研教学提供了一个巨大的资源库 , 它扩大了高校师生选择 信息资源的范围 , 使资源的使用由有限趋向无限 ; PaaS 则 可以为高校及其师生提供软件应用与开发的平台 , 在该平 台上不仅可以运行高校的信息系统和日常应用软件 , 还为 软件开发专业的学生提供了极大的方便 , 使他们在进行软 件开发时不再受终端性能的限制 , 而开发出具有强大功能 的软件 ; IaaS 将服务器 、存储系统 、交换机 、路由器连接 在了一起 、集中使用 , 通过网络为用户提供基本存储和计 算能力 , 这意味着虚拟计算机不仅具有快速的处理能力 , 而且拥有稳定的存储能力 , 并为 Internet 访问预留了带宽 。 通过使用该服务 , 学生可以获得超级计算能力 , 进行人类 基因组学的研究、天文学问题研究、数学难题研究以及其他 的科学问题研究。当然 , 这只是云计算带来了最基本的应 用 , 由此还可以衍生出更多更丰富的应用 , 比如管理服务提 供商应用、商业服务平台应用以及互联网整合应用等等。 信息化建设工作 。高校云针对学校的师生用户 , 而不是面 向广大社会群体 ; 高校云应该以提供科研教学资源为主 , 而不应该试图提供商业应用以获取巨大利益 。 (2) 高校云的建设应该立足本校实际情况 , 充分利用 共享资源 。我国高校存在着资源分配不均衡的状况 : 有的 高校有充足的资金进行自己的信息化建设 , 因此可以购置 大量的软硬件资源 , 而有的学校 , 比如民办高校 , 由于没 有充足的资金来源 , 他们仅仅在某一部分实施了信息化 ; 有的高校重视某个学科的发展 , 因此在购置教学资源时也 存在着厚此薄彼的现象 。由于云计算能带来信息资源 、软 件资源甚至包括计算资源 、存储资源的快捷方便的共享 , 所以在云计算建设中 , 应该立足本校资源 , 充分利用外部 资源 : 有实力的高校可以单独建设自己的专用云 , 实力较 弱的高校可以采用校校联合的方式建设 , 实力更小的学校可 以直接采用公用云的服务。另外 , 一个地区甚至整个国家可 以对高校专用云进行统一管理 , 建立起较大的区域云或者教 育领域云 , 以达到各高校 IT 资源的有效共享和应用。 (3) 混合云应用模式 。根据以上分析 , 本文建议采用 如图 1 所示的高校混合云模式进行高校信息化建设 。在该 模式里 , 各高校专用云结合形成全国的教育云集 , 各公司 的公用云形成外部云集 , 这些云集共同为高校用户服务 。 高校用户可以通过 PC、笔记本电脑 、手机和 PDA 等各种终 端获取云计算所提供的服务 , 当本校的专用云不足以满足 需求时 , 高校专用云自动向全国教育云集里的其他高校请 求帮助 , 如果高校云集里没有足够的资源协助时 , 高校专 用云向外部云提出资源申请 。 2 2 2 　基于云计算的高校信息化建设 2 1 　高校混合云模式 SUN 在其云计算解决方案白皮书《云计算架构介绍》 把云分为专用云 、公用云和混合云 。SUN 认为专用云是为 一个客户单独使用而构建的 , 因而提供对数据 、安全性和 服务质量的最有效控制 ; 公用云是由第三方运行的 , 而不 同客户提供的应用程序可能会在云的服务器 、存储系统和 网络上混合在一起 ; 混合云则把公用云与专用云结合在了 一起[9 ] 。 我国高校在信息化过程中对 IT 基础设施建设进行了大 量的投入 , 不仅购置了大量的硬件设施 , 而且网络建设也 形成了一定的规模 : 国内很多高校拥有 1000 兆主干带宽 , 一些综合类院校甚至已经升级到了万兆校园网 。由此可知 , 我国高校具有建立专用云的基础 。但是 , 在建设高校云的 时候 , 不能盲目追赶潮流 , 既要发挥云计算的优势又要符 合高校自身的实际情况 。 图 1 　高校混合云应用模式 　 值得指出的是 , 高校专用云之间 、高校专用云与外部 公用云之间应该采取统一的资源共享协议和标准 , 只有这 样才能达到各云的无缝集成和共享 。 2 2 2 　高校专用云的架构 高校信息化建设的最终目的是为高校的信息资源开发 与利用提供有效 、快捷的服务 , 而云计算为用户提供了 3 个层次的基本应用服务 。因此 , 本文建议根据三大基本形 式的云计算服务对高校专用云进行分层架构 。 (1) 高校云建设要有明确的目的性和针对性 。高校的 主要任务是教学和科研 , 因此高校信息化的核心就是为科 研教学提供丰富的资源和便捷的应用平台 。因此 , 在建设 高校云时 , 应该紧紧围绕这个核心 , 有针对性的开展高校 如图 2 所示 , 由下至上 , 可以将高校专用云分为基础 设施层 、基础设施服务层 、平台服务层以及应用服务层 4 个层次 , 下层为其上一层提供服务支持 。其中 , 基础设施 层又分为物理层和虚拟设施层 , 物理层由服务器 、存储器 —961— © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 

2010 年 8 月 第 30 卷第 8 期 云计算在高校信息化建设中的应用研究 Aug Vol , 2010 30 　No 8 和路由器等硬件设施组成 , 虚拟设施层采用虚拟化技术将 物理层的设备虚拟成一个巨大的基础设施资源池 , 该层作 为整个云的基础平台直接为基础设施管理层服务 。基础设 施管理层负责对基础设施进行统一配置 , 统一管理 , 并实 时监测工作负载需求 , 自动分配基础设施资源 。基础设施 管理层主要为其上层平台管理层提供服务 , 除此之外还可 以通过互联网直接满足用户的基础设施需求 。平台管理层 建立在基础设施管理层之上 , 它除了为应用层提供软件的 支撑平台外 , 还可以通过互联网向用户直接提供软件开发 平台 。高校专用云的最上层是应用层 , 它提供最为接近用 户的服务 ———应用程序 , 并允许从 Internet 系统环境中部署 软件 , 使之在多租户运营平台下运行 。 式可以使最小化性能的计算机获得最大化的功能 , 它将改 变我们的生活方式 , 最终改变我们的世界 。 理所当然 , 云计算也能改变我们的高校教育事业 。将 云计算运用于高校信息化建设将能节约高校的信息化投资 、 提高高校信息资源共享水平 , 还能为高校的科研 、教学提 供更为丰富的应用与服务 。然而 , 云计算终究还是个新事 物 。作为新兴的概念 , 云计算迄今还没有统一的标准和实 现方式 , 将云计算机运用于高校信息化建设更是任重而道 远 。我们还需要从很多方面进行努力 , 比如云间互通的协 议 、云数据的标准 、接入 Internet 的网络带宽 、高校专用云 间的资源分配方式等等 。成功的路上往往布满了荆棘 , 我 们完全有理由相信云计算对高校信息化的变革会很快到来 。 参 考 文 献 [1 ] 张媛媛 , 赵广宇 , 余华鸿. 云计算与高校教学教育资源整合 [J ] . 今日科苑 , 2009 , (4) : 23. [2 ] 马瑞. 云计算环境下图书馆自动化系统发展探索 [J ] . 图书馆 学研究 , 2009 , (7) : 36 - 40. [3 ] 孙剑华. 未来计算在 “云端” [J ] . 现代教育技术 , 2009 , (8) : 60 - 63. [4 ] 百度百科. 云计算 [ EB/ OL ] . http : ∥baike. baidu. com/ view/ 1316082. htm , 2010 - 03 - 02. [5 ] 张莹. “云计算”技术在高校资源建设中的应用初探 [J ] . 科 技资讯 , 2009 , (9) : 219 - 220. [6 ] 李金朋 , 程城 , 杨国强. 高校信息化建设现状与对策分析 [J ] . 光盘技术 , 2009 , (7) : 11 - 13. [7 ] 连纯华. 高校信息化建设中的信息孤岛现象及对策 [J ] . 教育 评论 , 2009 , (1) : 36 - 38. [8 ] 伏秋平. 对高校信息化建设的若干思考 [J ] . 教育信息化 , 2009 , (11) : 11 - 12. [9 ] X 计算. 云计算基础设施和体系架构指南 [ EB/ OL ] . http : ∥ www. xjisuan. com/ viewnews - 34. html , 2010 - 03 - 02. [10 ] 曾诚 , 李兵 , 何克清. 云计算的栈模型研究 [J ] . 微电子学 与计算机 , 2009 , 26 (8) : 22 - 27. [5 ] 王玉. 网络信息过滤的法律监督体系构建 [J ] . 情报科学 , 2005 , 23 (4) : 538 - 543. [6 ] 聂文婷. 论商业网站新闻信息经济利益与社会责任的平衡 [D] . 华中科技大学 , 2006 : 32. [7 ] 王娟. 关于网络伦理问题的思考 [J ] . 民办教育研究 , 2009 , (4) : 75 - 78. [8 ] 张久珍. 网络信息传播的自律机制研究 [ DB/ OL ] . http : ∥ www. chinaethics. com , 2009 - 04 - 19. [9 ] 谭志定. 网络社会环境下的社会问题及控制研究 [ D ] . 广西 大学 , 2008 : 43. 图 2 　高校专用云栈结构模型 　 高校专用云计算平台采用层次结构具有如下优点 : 各 层之间是独立的 , 结构较清楚 , 灵活性较好 ; 结构上可分 割开 , 易于实现和维护 ; 接口开放 , 标准规范 , 便于组建 和管理[10 ] 。 3 　结论与展望 综上所述 , 云计算是一个新兴的 、革命性的概念 。它 使人们从个人终端解脱出来 , 使人们从传统的一个以个人 桌面系统为中心的应用模式走向了新的以网络为中心的应 用模式 。在这种模式里 , 人们可以像使用水电一样使用 IT 资源 ; 人们也可以像存取钱一样存取自己的数据 。这种模 (上接第 166 页) 的是 , 这 3 个维度之间的关系并不是 “各自为战”的分立 关系 , 而是在政府主导下协同作战的交叉统合关系 。 参 考 文 献 [1 ] 郭玉锦 , 王欢. 网络社会学 [ M] . 北京 : 中国人民大学出版 社 , 2005 : 42. [2 ] 吴满意. 论网络社会秩序的维护 [J ] . 电子科技大学学报 : 社 科版 , 2002 , 4 (4) : 62 - 64. [3 ] 黄雁玲. 当前我国网络失范及其社会控制 [ D ] . 广西师范大 [10 ] 李斌. 网络政治学导论 [ M] . 北京 : 中国社会科学出版社 , 学 , 2003 : 7. 2006 : 420 - 421. [4 ] 梁健. 治理理论视角下的政府对网络社会的管理 [ D ] . 上海 [11 ] 李一. 网络行为失范的生成机制与应对策略 [J ] . 浙江社会 交通大学 , 2008 : 26. —071— 科学 , 2007 , (3) : 97 - 102. © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net