陳蒙

摘要：由于Internet的發(fā)展，現(xiàn)代教育也伴隨著發(fā)生了巨大的變化，然而遠(yuǎn)程教育的發(fā)展還處于探索階段，在其使用的過程中不可避免地要進行經(jīng)常性的更新，完善。軟硬件匱乏，資源重復(fù)建設(shè)，共享性差，系統(tǒng)擴充能力弱，可配置性差，成本昂貴等等，都是遠(yuǎn)程教育中遇到的困難。通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）借助于云計算技術(shù)，可以實現(xiàn)隨時獲取，按使用付費，成本低廉。實現(xiàn)高效的資源共享，基于云計算的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。實現(xiàn)系統(tǒng)可以自動分析IP，確定路由，對于資源的訪問者，提供最快最好的訪問。

關(guān)鍵詞：云計算；教育云；資源服務(wù)；云計算聯(lián)盟；Agent模型

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）33-7842-02

1 云計算的發(fā)展現(xiàn)狀

2007年，“云計算”[1]這個字眼開始被人們所認(rèn)識，并且產(chǎn)生了巨大的影響力。Google、IBM、亞馬遜和微軟等IT巨頭們開始陸續(xù)開發(fā)云計算平臺技術(shù)，并且以前所未有的速度將“云端”的理念進行推廣和普及。由此，不少學(xué)者們就開始了一番思考，怎樣將科技運用于教育與教學(xué)中，進而去帶動教育的改革與創(chuàng)新，畢竟教育與科技兩者是密不可分的。首先Google公司嘗試把云計算平臺運用在教學(xué)中，同時與國外高校進行合作，這樣新鮮的嘗試得到了各方的好評，使得之后的“云計算教育”[2]掀起了一陣?yán)顺薄Ｔ谛畔⒓夹g(shù)與知識經(jīng)濟高速發(fā)展的當(dāng)今社會，如何有效地利用網(wǎng)絡(luò)教育，已經(jīng)成為世界各國政府的重大課題之一，各種專項計劃也隨之制訂與實施。網(wǎng)絡(luò)的普及及各級教育部門的推動，我國教育也逐漸實現(xiàn)信息化。但是云計算技術(shù)還處于其發(fā)展初期，目前并沒有一個通用的云計算標(biāo)準(zhǔn)[3]，各個云計算服務(wù)提供商（CCSP）各自搭建了自己的專用云計算平臺，云計算服務(wù)的API屬于各個CCSP私有，因此，各云計算平臺之間不可以進行應(yīng)用的互移植和互操作，阻礙了云計算聯(lián)盟在現(xiàn)有的云計算技術(shù)條件下的實現(xiàn)，然而目前還沒有一個通用的云計算標(biāo)準(zhǔn)，不同云計算平臺之間的可移植和互操作并沒有實質(zhì)的進展，開放云計算聯(lián)盟目前還只能停留在概念和模型上。

2 目前的校園云研究現(xiàn)狀

目前大部分高校都建立了自己的校園網(wǎng)絡(luò)，隨之像教學(xué)課件、視頻、學(xué)習(xí)論壇、答疑系統(tǒng)、作業(yè)提交與管理系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、教學(xué)輔助軟件、圖書館電子書資源等教育資源也慢慢地豐富起來，為各大高校的師生帶來了實際的幫助。然而各個高校之間則很難共享之間的資源，顯而易見，學(xué)校之間的資源都是孤立是“罪魁禍?zhǔn)住?，所以每個學(xué)校在自己的校園資源上形成了集中式的管理，這種管理的方式造成整個教育體系的資源浪費，并且浪費了大量的時間和精力。同時各個學(xué)校內(nèi)部之間很難構(gòu)建一個完整的體系來滿足教育信息化的需求，加上需求的不斷增加。學(xué)校的資源的重復(fù)利用率不夠，應(yīng)用系統(tǒng)集成不足，相互之間缺少應(yīng)有的交叉。因此，在研究教學(xué)資源共享的同時，需要解決分布在各個地方的資源整合在一個完整的體系結(jié)構(gòu)中。然而云計算就是一個集合了并行處理、網(wǎng)格集散、分布式處理和網(wǎng)絡(luò)存儲等一系列技術(shù)手段的計算機計算方式，利用大量的分布式計算機進行以前無法實現(xiàn)的高數(shù)據(jù)量的計算是云計算的原理涵蓋的內(nèi)容。簡單地講就是通過它運行在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，再借助于網(wǎng)絡(luò)為用戶提供計算支持。進而提出了將云計算運用于教育系統(tǒng)中，建立基于云計算的優(yōu)質(zhì)教育平臺[6]的解決方法，實現(xiàn)高效的資源共享，系統(tǒng)統(tǒng)籌管理全部的資源，使用統(tǒng)一的資源列表提供最合理的服務(wù)，不再受地域、時間的限制，而資源訪問者根本就不需要知道資源在何處的服務(wù)器上。

3 高校云計算聯(lián)盟的提出

依據(jù)當(dāng)前計算機領(lǐng)域的云計算技術(shù)，基于云計算模式構(gòu)建一個面向高校共享信息應(yīng)用的云計算平臺，實現(xiàn)云計算體系中的資源優(yōu)化調(diào)度。提出基于多智能Agent[11]的云計算聯(lián)盟構(gòu)建模型，將教育信息各單位已有的信息化系統(tǒng)及資源封裝成云計算服務(wù)，這些獨立于各個單位之間的云計算服務(wù)由相關(guān)的智能Agent來管理，多個云計算服務(wù)統(tǒng)一注冊到服務(wù)聯(lián)盟管理中心，由服務(wù)聯(lián)盟管理中心統(tǒng)一調(diào)度所有的云計算服務(wù)，接受用戶的服務(wù)請求。該云計算平臺可以整合已有的教育信息應(yīng)用資源，構(gòu)建一個面向高校教育信息的私有云，各個教育部門都可以使用云資源，從而避免的重復(fù)建設(shè)，提高了教育信息系統(tǒng)的可靠性以及資源的利用率，并且可以帶來較大的經(jīng)濟效益。然后基于云計算物聯(lián)網(wǎng)教育信息系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的教育信息系統(tǒng)，通過分析高校信息的需求和特點以及對及其關(guān)鍵技術(shù)的研究，實現(xiàn)將傳統(tǒng)的教育資源有效整合，利用現(xiàn)代化信息教育技術(shù)提高教學(xué)效率，將新型的教學(xué)模式與“因材施教”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念相互結(jié)合，以及在各種不同的信息平臺之間實現(xiàn)用戶應(yīng)用的遷移和互操作，以獲取所需要的信息。

基于云計算構(gòu)成的新的網(wǎng)絡(luò)平臺，以及在服務(wù)模式與技術(shù)上的創(chuàng)新理念，在為信息資源管理與服務(wù)提供了一個新手段的同時也帶來一系列的需要解決的新問題。從目前的發(fā)展來看，將云計算理念引入云環(huán)境（這里是指基于云計算的平臺與設(shè)施），信息管理研究，信息共享管理中具有非常重要的意義。在此基礎(chǔ)上，提出面向教育系統(tǒng)信息化的云計算聯(lián)盟架構(gòu)模型，從而解決各個計算資源利用率較低，資源之間不能跨平臺使用的問題；其次，在云計算聯(lián)盟模型的基礎(chǔ)上研究聯(lián)盟內(nèi)部負(fù)載均衡機制，提出基于文化社會認(rèn)知算法的負(fù)載均衡方法；最后，針對聯(lián)盟內(nèi)部的服務(wù)組合問題，提出一種服務(wù)性能預(yù)知的云服務(wù)優(yōu)化組合方法。研究方案如圖1所示：

4 我國高校校園云應(yīng)用現(xiàn)狀

我國高校已經(jīng)積累了豐富的教育信息化建設(shè)和管理的經(jīng)驗，并且建立起各自的校園網(wǎng)和相配套的網(wǎng)絡(luò)中心或者信息中心。特別是在一些大型高校，由于應(yīng)用需求大，擁有充足的物質(zhì)資源和人力資源，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中心和信息中心的規(guī)模更是達(dá)到數(shù)據(jù)中心級別。教育云[9] 為各類教育機構(gòu)提供計算服務(wù)，它是由分布在我國幾大區(qū)域的區(qū)域云組成，每個區(qū)域云[5]又是由若干家高校私有云[5]組成，這里提到的高校私有云是由各個高校自行管理，是對高校的網(wǎng)絡(luò)中心和信息中心進行擴充形成的。區(qū)域云則是由各個高校私有云互聯(lián)而成，依托現(xiàn)有的教育網(wǎng)，每個區(qū)域云設(shè)立一個管理機構(gòu)，用來實現(xiàn)對區(qū)域云資源的管理。最后，整個教育云設(shè)立一個管理委員會進行綜合管理：教育云對各層所提供的各種資源進行描述，建立教育云資源索引庫，用戶可根據(jù)應(yīng)用的需求在教育云資源索引庫中進行檢索。在教育云中，各個高校私有云和區(qū)域云共同建設(shè)和管理基礎(chǔ)設(shè)施層，教育云的各個管理機構(gòu)共同協(xié)商制定應(yīng)用接口層，并最終實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。我國的教育云是由各個區(qū)域互聯(lián)形成的，由各個高校、科研機構(gòu)和教育管理機構(gòu)根據(jù)其具體的需要，加上高校和教育軟件開發(fā)企業(yè)進行開發(fā)的教育應(yīng)用層，可以達(dá)到實現(xiàn)資源的有效共享和充分利用。其中，教育云的模型如圖2所示：endprint

5 云計算技術(shù)應(yīng)用前景與分析

基于上述分析，提出了一個基于移動Agent的面向教育系統(tǒng)信息化的云計算聯(lián)盟模型，將云計算技術(shù)與Mobile Agent技術(shù)結(jié)合起來，形成一種基于異構(gòu)云計算平臺的負(fù)載均衡機制，可以在各個異構(gòu)的云計算平臺之間實現(xiàn)云計算服務(wù)的互移植和互操作，進而使在現(xiàn)有異構(gòu)的云計算平臺之上構(gòu)建開放云計算聯(lián)盟成為可能。可以作為高校信息化建設(shè)的一種指導(dǎo)思想，并提高已有資源的利用率，避免信息化項目的重復(fù)建設(shè)。由于目前的教育信息部門之間的信息化資源都是獨立和異構(gòu)的，不具備可移植性和可互操作性，所以存在著各個資源之間的孤立性以及重復(fù)建設(shè)、資源利用率低等缺點，嚴(yán)重制約了資源的相互協(xié)作，不能在各平臺之間實現(xiàn)用戶應(yīng)用的遷移和互操作，針對移動Agent具備自主性、反應(yīng)性、主動性和社交能力，并且還具有自然的異構(gòu)性，能夠在不同的云計算平臺之間進行移動，所以成為一種克服不同平臺異構(gòu)性，并實現(xiàn)任務(wù)的可移植和可互操作的理想技術(shù)，并且具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1] （美）Michael Miller，云計算[M].姜迸磊，等，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2] 鄭起運.云計算及其對我國教育教學(xué)的啟示[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2009，23（5）：425-428.

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[9] 唐月娥.云計算與教育信息資源共建共享問題探析研究[J].中國城市經(jīng)濟，2010（10）.

[10] 陳康，鄭緯民.云計算：系統(tǒng)實例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報，2009，20（5）：1337-1348.endprint

5 云計算技術(shù)應(yīng)用前景與分析

基于上述分析，提出了一個基于移動Agent的面向教育系統(tǒng)信息化的云計算聯(lián)盟模型，將云計算技術(shù)與Mobile Agent技術(shù)結(jié)合起來，形成一種基于異構(gòu)云計算平臺的負(fù)載均衡機制，可以在各個異構(gòu)的云計算平臺之間實現(xiàn)云計算服務(wù)的互移植和互操作，進而使在現(xiàn)有異構(gòu)的云計算平臺之上構(gòu)建開放云計算聯(lián)盟成為可能。可以作為高校信息化建設(shè)的一種指導(dǎo)思想，并提高已有資源的利用率，避免信息化項目的重復(fù)建設(shè)。由于目前的教育信息部門之間的信息化資源都是獨立和異構(gòu)的，不具備可移植性和可互操作性，所以存在著各個資源之間的孤立性以及重復(fù)建設(shè)、資源利用率低等缺點，嚴(yán)重制約了資源的相互協(xié)作，不能在各平臺之間實現(xiàn)用戶應(yīng)用的遷移和互操作，針對移動Agent具備自主性、反應(yīng)性、主動性和社交能力，并且還具有自然的異構(gòu)性，能夠在不同的云計算平臺之間進行移動，所以成為一種克服不同平臺異構(gòu)性，并實現(xiàn)任務(wù)的可移植和可互操作的理想技術(shù)，并且具有很好的發(fā)展前景。

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5 云計算技術(shù)應(yīng)用前景與分析

基于上述分析，提出了一個基于移動Agent的面向教育系統(tǒng)信息化的云計算聯(lián)盟模型，將云計算技術(shù)與Mobile Agent技術(shù)結(jié)合起來，形成一種基于異構(gòu)云計算平臺的負(fù)載均衡機制，可以在各個異構(gòu)的云計算平臺之間實現(xiàn)云計算服務(wù)的互移植和互操作，進而使在現(xiàn)有異構(gòu)的云計算平臺之上構(gòu)建開放云計算聯(lián)盟成為可能?？梢宰鳛楦咝Ｐ畔⒒ㄔO(shè)的一種指導(dǎo)思想，并提高已有資源的利用率，避免信息化項目的重復(fù)建設(shè)。由于目前的教育信息部門之間的信息化資源都是獨立和異構(gòu)的，不具備可移植性和可互操作性，所以存在著各個資源之間的孤立性以及重復(fù)建設(shè)、資源利用率低等缺點，嚴(yán)重制約了資源的相互協(xié)作，不能在各平臺之間實現(xiàn)用戶應(yīng)用的遷移和互操作，針對移動Agent具備自主性、反應(yīng)性、主動性和社交能力，并且還具有自然的異構(gòu)性，能夠在不同的云計算平臺之間進行移動，所以成為一種克服不同平臺異構(gòu)性，并實現(xiàn)任務(wù)的可移植和可互操作的理想技術(shù)，并且具有很好的發(fā)展前景。

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