文/仲瑋 范軼 代成琴 付德宇

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的信息化建設(shè)以服務(wù)廣大師生為宗旨，陸續(xù)實(shí)施了數(shù)字化校園建設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)了硬件集群、數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用集成和信息的標(biāo)準(zhǔn)化，相應(yīng)的管理工作取得了顯著成效。一直以來(lái)，學(xué)校只針對(duì)院系、行政單位、實(shí)驗(yàn)室、研究所提供有限功能的主機(jī)托管或空間托管服務(wù)，并不針對(duì)在校學(xué)生和教師開(kāi)放。廣大師生若想制作個(gè)人網(wǎng)站，只能在校外公網(wǎng)租用服務(wù)器資源，涉及到備案、域名等多項(xiàng)操作，不僅價(jià)格高昂，增加了師生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且十分繁瑣。此外，由于學(xué)校的工科特色，很多計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生憑個(gè)人興趣或是課堂實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)相關(guān)開(kāi)發(fā)，自主開(kāi)發(fā)了許多面向校園的信息系統(tǒng)，如一些校園移動(dòng)應(yīng)用或校園電子商務(wù)等。由于沒(méi)有校園網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目無(wú)法應(yīng)用于實(shí)踐，阻礙了學(xué)生的開(kāi)發(fā)熱情。為鼓勵(lì)學(xué)生的自主社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，挖掘在校學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造能力，豐富校園信息化應(yīng)用，同時(shí)也為廣大教師提供一個(gè)個(gè)人專(zhuān)屬的網(wǎng)站空間，我校于2011年面向所有在校師生提供了哈爾濱工業(yè)大學(xué)云空間服務(wù)。

建設(shè)目標(biāo)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)云空間建設(shè)的總體目標(biāo)是以服務(wù)校園為宗旨，利用現(xiàn)有校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)成果，以一流的標(biāo)準(zhǔn)思考信息應(yīng)用的建設(shè)模式，通過(guò)創(chuàng)新的思維和先進(jìn)的技術(shù)，為教師與學(xué)生提供方便易用的空間服務(wù)。同時(shí)為有志于開(kāi)發(fā)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的在校大學(xué)生提供創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，鼓勵(lì)開(kāi)拓創(chuàng)新思維，為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供完全免費(fèi)的服務(wù)器主機(jī)、存儲(chǔ)空間、帶寬等環(huán)境，同時(shí)提供必要的指導(dǎo)與幫助，以豐富校園網(wǎng)絡(luò)資源，為高水準(zhǔn)的初創(chuàng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供助力支持。其具體目標(biāo)包括：

1.建設(shè)一個(gè)可擴(kuò)展的校園云，整合主機(jī)系統(tǒng)和存儲(chǔ)，建立虛擬化可靈活配置的資源池，實(shí)現(xiàn)高可靠性的運(yùn)行環(huán)境和分級(jí)存儲(chǔ)。

2.以SaaS云服務(wù)形式建設(shè)方便、易用的教師個(gè)人主頁(yè)系統(tǒng)，使用校園統(tǒng)一身份認(rèn)證，使之成為校園重要公共信息服務(wù)，為所有在校教師提供個(gè)人信息托管功能。

3.以SaaS云服務(wù)形式建設(shè)安全穩(wěn)定的教師個(gè)人博客系統(tǒng)作為教師空間服務(wù)的補(bǔ)充，為在校教師與校園組織提供標(biāo)準(zhǔn)化的博客服務(wù)。

4.基于校園基礎(chǔ)云為在校學(xué)生提供免費(fèi)的服務(wù)器空間服務(wù)和VPS服務(wù)，將常用開(kāi)發(fā)組件服務(wù)化，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放接口。

5.為學(xué)生開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)提供互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)咨詢(xún)與協(xié)助，建立完善的管理制度。

建設(shè)方案

根據(jù)我校校園網(wǎng)的實(shí)際情況，哈爾濱工業(yè)大學(xué)云空間服務(wù)采用易擴(kuò)展的云計(jì)算模式，以開(kāi)源的云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，提供開(kāi)放式的計(jì)算環(huán)境。具體的方式包括：

1.通過(guò)虛擬化套件將主機(jī)系統(tǒng)整合、計(jì)算資源池化以降低服務(wù)成本、實(shí)現(xiàn)高可靠性的運(yùn)行環(huán)境。為了有效保護(hù)投資，獲得更好的投資回報(bào)，我校整合了原有的一些HP刀片服務(wù)器，按照云計(jì)算系統(tǒng)的特點(diǎn)，升級(jí)了配置，使得性能更加均衡。使用虛擬化技術(shù)將服務(wù)器虛擬為多個(gè)性能可配的虛擬機(jī)，對(duì)整個(gè)集群系統(tǒng)中所有VM進(jìn)行監(jiān)控和管理，并根據(jù)實(shí)際資源使用情況靈活分配和調(diào)度資源池。通過(guò)連接中央存儲(chǔ)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理服務(wù)。虛擬機(jī)可以突破單個(gè)物理機(jī)的限制，動(dòng)態(tài)地資源調(diào)整與分配消除服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備的單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)高可用性。服務(wù)器整合后構(gòu)建的主機(jī)集群，為用戶(hù)提供安全、穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。

2.通過(guò)對(duì)系統(tǒng)服務(wù)的分類(lèi)抽象將圖像處理、數(shù)據(jù)庫(kù)、WebServer、Mail、代碼版本管理等互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)基本組件以服務(wù)擴(kuò)展的形式提供給開(kāi)發(fā)者，細(xì)化功能，將空間的服務(wù)模式從提供平臺(tái)擴(kuò)展到同時(shí)提供平臺(tái)與服務(wù)。服務(wù)組件均使用開(kāi)源方案實(shí)現(xiàn)，并對(duì)用戶(hù)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)接口以方便調(diào)用。

3.通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)功能的合理規(guī)劃實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理。根據(jù)具體業(yè)務(wù)應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)以及對(duì)性能、可靠性和靈活性的要求，針對(duì)教師用戶(hù)，以通過(guò)提供SaaS服務(wù)的方式提供教師個(gè)人主頁(yè)與個(gè)人博客系統(tǒng)，用戶(hù)直接使用無(wú)需考慮實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而對(duì)于學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)測(cè)試則直接提供服務(wù)器空間或VPS主機(jī)， 通過(guò)可控的管理手段，保證用戶(hù)能夠便捷地享受到數(shù)字化校園建設(shè)成果。

實(shí)施效果

通過(guò)云空間服務(wù)的實(shí)施，我校建立了教師博客服務(wù)，既面向一線(xiàn)教師，又面向?qū)W科和部門(mén)提供互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)。有數(shù)百名教師通過(guò)該服務(wù)建設(shè)了個(gè)人博客，同時(shí)校內(nèi)一些組織部門(mén)，如圖書(shū)館、研究生學(xué)院、校廣播臺(tái)等也將該服務(wù)用于校園信息的發(fā)布，學(xué)術(shù)信息的存檔等工作，在校園信息化進(jìn)程中起到了積極的作用；同時(shí)面向教師推出了教師個(gè)人主頁(yè)服務(wù)，提供了管理個(gè)人信息包括基本信息、科學(xué)研究、論文專(zhuān)著、榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)、科研團(tuán)隊(duì)、學(xué)術(shù)交流、招生信息、教學(xué)展示、個(gè)人新聞、簡(jiǎn)單的文檔與圖片共享、英文介紹頁(yè)面等功能，形成了以教師基本信息為中心的信息化門(mén)戶(hù)。

我校還針對(duì)在校大學(xué)生推出了大學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)，該項(xiàng)目是哈爾濱工業(yè)大學(xué)云空間服務(wù)的核心部分，以大規(guī)模硬件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)，以大容量存儲(chǔ)設(shè)備為依托，通過(guò)軟硬件的虛擬化為云空間服務(wù)提供保障。作為對(duì)硬件環(huán)境要求較高的校園服務(wù)，我校在校園核心機(jī)房劃分了專(zhuān)門(mén)的區(qū)域，使用獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)并劃分了VLAN，使該區(qū)域的服務(wù)與校園其他信息服務(wù)隔離，并在校園數(shù)據(jù)中心的集中存儲(chǔ)上劃分了獨(dú)立的空間。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，我校準(zhǔn)備了關(guān)于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、空間等多種資源的組合供開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇，基本可以滿(mǎn)足任意一個(gè)校園規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源需求。

通過(guò)云空間服務(wù)的實(shí)施，我校為教師提供的空間服務(wù)為校園網(wǎng)內(nèi)信息資源積淀提供了平臺(tái)，完成了校園網(wǎng)教師個(gè)人信息的實(shí)時(shí)更新，從根源上杜絕了教師個(gè)人信息陳舊，更新不及時(shí)的現(xiàn)狀。通過(guò)云空間提供的計(jì)算資源，在不到兩年的時(shí)間里，為學(xué)校30多個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)提供了空間服務(wù)，共發(fā)布了成型的系統(tǒng)應(yīng)用20多個(gè)，在廣大師生中產(chǎn)生了較好的口碑與反響，使廣大學(xué)生也體驗(yàn)到了云計(jì)算服務(wù)的成果。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

為師生提供空間服務(wù)，在技術(shù)上沒(méi)有什么難度，但在管理服務(wù)模式上是一次嘗試與創(chuàng)新。云空間服務(wù)實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用，通過(guò)構(gòu)建學(xué)校全局性公共共享服務(wù)應(yīng)用支撐系統(tǒng)，建立了服務(wù)全校師生的全局性業(yè)務(wù)，將動(dòng)態(tài)、易擴(kuò)展且被虛擬化的計(jì)算資源通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了資源在校園最大程度的共享。

教師個(gè)人主頁(yè)服務(wù)和教師博客服務(wù)豐富了校園信息應(yīng)用，易用、易擴(kuò)展的SaaS的云服務(wù)模式使教師無(wú)需掌握網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)技巧就可以擁有功能豐富的網(wǎng)絡(luò)空間，滿(mǎn)足了教師對(duì)校園網(wǎng)的個(gè)性化需求。同時(shí)，依托于校園云空間服務(wù)的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，提供開(kāi)發(fā)組件空間與直接提供VPS兩種方式可以充分滿(mǎn)足學(xué)生團(tuán)隊(duì)在校園從事互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的開(kāi)發(fā)的需要，既降低了學(xué)生團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的成本，有助于提高校園團(tuán)隊(duì)的開(kāi)發(fā)效率，同時(shí)有組織的管理也進(jìn)一步豐富了校園信息應(yīng)用。

云基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)的日常管理是整個(gè)云空間服務(wù)正常運(yùn)行的基本保障，管理員必須積極主動(dòng)地收集和記錄云計(jì)算服務(wù)器的性能指標(biāo)與數(shù)據(jù)。尤其是針對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的服務(wù)器資源分配，由于承擔(dān)工作負(fù)載的大多數(shù)服務(wù)器都是需要使用專(zhuān)用資源的虛擬機(jī)，對(duì)于云計(jì)算服務(wù)器來(lái)說(shuō)，過(guò)度分配資源或分配資源不足都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，在分配資源之前必須詳細(xì)了解開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)所計(jì)劃的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，合理的規(guī)劃和預(yù)估工作負(fù)載，保證運(yùn)行空間服務(wù)的負(fù)載在服務(wù)器的性能指標(biāo)內(nèi)運(yùn)行。

校園云空間的建設(shè)是校園信息化發(fā)展的趨勢(shì),有利于促進(jìn)師生形成靈活多樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才，有利于提高辦學(xué)水平和優(yōu)化學(xué)校管理，能夠適應(yīng)新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的需要以及學(xué)校管理和教學(xué)改革等方面的需要。