基于云計算的哈爾濱金融學院數(shù)字化校園建設研究 摘 要： 以數(shù)字化校園建設為背景，結(jié)合云計算技術，以哈爾濱金融學院數(shù)字化校園建設為例，提出以信息資源共享和數(shù)據(jù)同步為目標，以云計算為基礎，以SOA技術為系統(tǒng)架構(gòu)來闡述數(shù)字化校園建設規(guī)化實施的策略。 關鍵詞：云計算 SOA技術 數(shù)字化校園 中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）09-0004-01 在我國教育信息化發(fā)展的過程當中，受到地理位置、網(wǎng)絡傳輸速度、服務器的數(shù)據(jù)處理能力等諸多因素的影響，產(chǎn)生了教育信息平臺不能滿足師生學習的需要，信息和資源無法有效共享等問題。這些問題成為了教育信息化發(fā)展的瓶頸。因此，我們亟待尋求一種新的技術來解決這些問題。正是在這種需求背景下，誕生了一種新的網(wǎng)絡計算模型云計算。它的出現(xiàn)，將會使用戶以桌面為核心，轉(zhuǎn)移到以Web為核心，使用網(wǎng)絡存儲與服務。云計算帶領 我們進入一個全新的信息化時代云時代。 一、信息化建設的現(xiàn)狀與前景 1.信息化的現(xiàn)狀 近年來，在現(xiàn)有應用系統(tǒng)建設方面，哈爾濱金融學院各應用系統(tǒng)都是基于部門級應用系統(tǒng)，為自己部門的工作提供便捷和數(shù)據(jù)積累，但各系統(tǒng)彼此獨立，無法基于全校的角度為校內(nèi)的師生員工們提供了相應的信息查詢、統(tǒng)計等功能。同時，學院具有多個系，如此繁多的課程與教學資源的管理十分分散，缺乏統(tǒng)一的集中分類管理，不利于教學資源的持續(xù)積累和教學能力的持續(xù)提升，更難以為校企合作和開展教學資源的增值服務提供有效的解決手段與支撐。 2.發(fā)展機遇與目標 數(shù)字化校園的應用建設將以“服務、集成、決策”三大中心為建設目標，把握數(shù)字化校園“系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)集成、應用集成、服務集成”的成功要素，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)集中、應用集中、設備集中”，搭建學校統(tǒng)一的基礎數(shù)據(jù)平臺，建設高質(zhì)量的數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)以業(yè)務為主線的完整的生命周期管理平臺，徹底消除“信息孤島”和“應用孤島”，以構(gòu)建統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源共享和統(tǒng)一的權(quán)限控制，打造師生信息服務中心對信息資源進行整合和優(yōu)化，方便全校師生員工的教學、科研、學習等各種活動，實現(xiàn)教育信息化、決策的科學化和管理的規(guī)范化。 二、云計算設計 1.云服務的三個層次 對于學校數(shù)字化校園信息平臺及應用系統(tǒng)在云計算的部署實施可以分為三個層次，即硬件資源（存儲、服務器等）虛擬化、中間件應用服務器支持虛擬化硬件部署并支持集群、業(yè)務應用系統(tǒng)支持虛擬化集群部署，并能根據(jù)實際應用的需要實現(xiàn)動態(tài)調(diào)配硬件資源，實現(xiàn)調(diào)高應用系統(tǒng)的運行安全性和硬件資源的利用率。 2.虛擬化作為云計算框架的主要技術手段 虛擬化是適用于所有云架構(gòu)的一種基礎性設計技術。在云計算中，它主要指從使用資源的人和應用程序?qū)ξ锢?IT 資源的抽象作用。虛擬化后的服務器、存儲設備和其他硬件視為一個資源池，而不是離散系統(tǒng)，這樣就可以根據(jù)需要分配這些資源。云計算的虛擬化包括了操作系統(tǒng)虛擬化、平臺虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化、應用程序虛擬化，具體結(jié)構(gòu)如下： 2.1操作系統(tǒng)的虛擬化 操作系統(tǒng)虛擬化允許在一個硬件環(huán)境創(chuàng)建多套執(zhí)行環(huán)境。每個環(huán)境都有自己的身份，獨立于基本硬件，這樣各個環(huán)境就像運行在其自己的系統(tǒng)之上一樣，因而使整合變得簡單、安全和可靠。這就可以降低管理費用，并在減輕管理多個操作系統(tǒng)的復雜性的同時提高利用率。 2.2平臺的虛擬化 平臺虛擬化允許任意操作系統(tǒng)以及結(jié)果產(chǎn)生的應用程序環(huán)境運行于特定系統(tǒng)之上。此系統(tǒng)虛擬化存在兩種基本模式： 完整虛擬化 （或全面模擬基本硬件） 和準虛擬化 （提供基本硬件的接近相似的模式）。 2.3網(wǎng)絡的虛擬化 負載均衡技術已成為云計算領域的一個熱門話題，因為隨著云內(nèi)的物理系統(tǒng)和虛擬系統(tǒng)的升級，管理為提供服務而執(zhí)行的工作負載的復雜性也會增加。負載均衡器通過虛擬 IP 地址把多個服務器和服務組合起來。他們根據(jù)資源情況調(diào)度服務情況，并在節(jié)點失敗時自動進行故障轉(zhuǎn)移。盡管硬件均衡器在性能上優(yōu)于基于軟件的均衡器，其靈活性始終受到限制。 云計算網(wǎng)絡方面的重大挑戰(zhàn)不僅是把具體虛擬網(wǎng)絡接口預配置到特定虛擬環(huán)境，而且還面臨云計算基礎設施提供一個更復雜虛擬專用數(shù)據(jù)中心的日益增長的需要，虛擬專用數(shù)據(jù)中心配置一組不同的系統(tǒng)角色以及這些角色之間的邏輯互連接。 2.4應用程序的虛擬化 云計算中實施的 Web 容器技術對開發(fā)人員生產(chǎn)率和靈活性影響很大。Web 容器是管理 Servlet、JavaServer Page （JSP） 文件和其它 Web 層組件的應用序服務器的組成部分。但并非所有 Web 容器技術都在創(chuàng)造之初就是均等的。例如，Apache Tomcat 就是一項流行的開放源 Web 容器技術，但他對于希望超越 Web 層應用程序的開發(fā)人員來說具有若干局限性。如果一個應用程序需要使用持久性、群集、故障轉(zhuǎn)移、信息收發(fā)或 Enterprise Java Beans （EJB），中間件應用服務器（Weblogic、Websphere、Tomcat）提供具有上述所有功能的一整套 Java EE 容器，來支持應用程序虛擬化。 三、基于SOA的數(shù)字化校園架構(gòu)設計 SOA（Service-OrientedArchitecture），即面向服務的架構(gòu)，是一種面向企業(yè)級服務的系統(tǒng)架構(gòu)；簡單來說，SOA就是一種進行系統(tǒng)開發(fā)的新的體系架構(gòu)。在基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)中，具體應用程序的功能是由一些松耦合并且具有統(tǒng)一接口定義方式的組件（也就是service）組合構(gòu)建起來的。 哈爾濱金融學院數(shù)字化校園平臺基于SOA的架構(gòu)設計如下圖所示： SOA架構(gòu)的技術標準主要有：服務組件架構(gòu)SCA與服務數(shù)據(jù)對象SDO。SCA的目的是使用戶在構(gòu)建企業(yè)應用時有一個不再直接面對具體的技術細節(jié)的層次，而是通過服務組件的方式來構(gòu)建應用。這種方式也使得客戶的企業(yè)應用具有良好的分層架構(gòu)，能夠很好的分離應用的業(yè)務邏輯和IT邏輯，不但易于應用的構(gòu)建，也易于應用的更改和部署。服務組件模型（SCA）中提出了一些新的概念，比如服務組件，模塊，共享庫，導入和導出等。SDO是Java平臺的一種數(shù)據(jù)編程架構(gòu)和API，它統(tǒng)一了不同數(shù)據(jù)源類型的數(shù)據(jù)編程，提供了對通用應用程序模式的健壯支持，并使應用程序、工具和框架更容易查詢、讀取、更新和檢查數(shù)據(jù)。 四、結(jié)束語 實現(xiàn)從環(huán)境（包括設備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）到活動（包括教學、訓練、管理、服務、辦公等）的數(shù)字化，在傳統(tǒng)校園的基礎上，以“云服務”理念為核心，統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、模塊化部署，建設以IPv4/IPv6雙棧網(wǎng)絡技術為支撐，以有線無線一體化、統(tǒng)一身份認證管