數(shù)字校園的功能需求分析

數(shù)字化校園建設(shè)要面向教師學(xué)生，通過服務(wù)師生求得生存，這是數(shù)字化校園建設(shè)的實(shí)際意義。

數(shù)字校園建設(shè)目標(biāo)

1.實(shí)現(xiàn)校園環(huán)境數(shù)字化改造。充分發(fā)揮以云計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)學(xué)校資源的全面數(shù)字化。

2.實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)互聯(lián)互通。通過數(shù)字校園應(yīng)用系統(tǒng)的全面整合，實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)間的內(nèi)容關(guān)聯(lián)和服務(wù)關(guān)聯(lián)，形成關(guān)聯(lián)整合的數(shù)字校園應(yīng)用環(huán)境。

3.實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新。不斷推進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)校的教育教學(xué)業(yè)務(wù)相融合，通過數(shù)字校園建設(shè)對(duì)學(xué)校服務(wù)與管理流程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式和教育模式的變革與創(chuàng)新。

基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

本文從學(xué)校進(jìn)行數(shù)字校園建設(shè)的實(shí)際狀況出發(fā)，將學(xué)校的信息化資源、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程，按照為用戶提供服務(wù)的方式進(jìn)行整合，本著整合數(shù)字校園應(yīng)用，優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)配置，提供更方便、靈活的用戶服務(wù)的原則，提出了一種高效率、高復(fù)用的基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園架構(gòu)（如圖1）。

基于云計(jì)算技術(shù)數(shù)字校園實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法

構(gòu)建云計(jì)算系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（Iaas）

基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)作為構(gòu)建數(shù)字校園云計(jì)算硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)資源，運(yùn)行其上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)趨向于多樣化、復(fù)雜化，因此在性能、可靠性和可管理性上的要求越來越細(xì)化，這就需要新的設(shè)計(jì)理念和運(yùn)行機(jī)制的支持。通過比較我們可以選擇思科的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心解決方案以及Citrix公司的虛擬化解決方案。

圖1 基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園架構(gòu)

基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園Iaas結(jié)構(gòu)如圖2所示。

構(gòu)建云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)（Paas）

1.統(tǒng)一身份認(rèn)證、授權(quán)

目前使用最多的技術(shù)是目錄系統(tǒng)，它允許外部系統(tǒng)通過開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（如：LDAP協(xié)議）對(duì)目錄系統(tǒng)進(jìn)行操作?？梢圆捎梦④浀腗icrosoft Identity Manager 2016產(chǎn)品，利用目錄整合技術(shù)，通過對(duì)目錄、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集成，將應(yīng)用程序、電子郵件及操作系統(tǒng)的用戶識(shí)別信息合而為一，提供單一的管理接口，實(shí)現(xiàn)用戶信息的同步、用戶身份管理及單點(diǎn)登錄等功能，提高校園網(wǎng)的信息安全水平及教職員工的工作效率。

2.數(shù)據(jù)交換

采用微軟開發(fā)的應(yīng)用集成產(chǎn)品BizTalk Server 2013，解決數(shù)字校園建設(shè)所面臨的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通問題。

3.校園公共數(shù)據(jù)平臺(tái)

采用微軟開發(fā)的新一代公共數(shù)據(jù)平臺(tái)Microsoft Windows Azure SQL Database來構(gòu)建和管理數(shù)字校園公共數(shù)據(jù)平臺(tái)，降低應(yīng)用程序部署和管理的時(shí)間成本和風(fēng)險(xiǎn)。

Microsoft Windows Azure SQL Database是基于SQL Server技術(shù)構(gòu)建的云關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，它可以在任何時(shí)間為用戶提供數(shù)據(jù)應(yīng)用，由于采用了更先進(jìn)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使數(shù)據(jù)庫服務(wù)擴(kuò)展性和可用性得到了較大的提高。

構(gòu)建云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)（Saas）

1.統(tǒng)一門戶

采用微軟開發(fā)的SharePoint Server 2016，利用應(yīng)用程序集成功能，以及靈活的部署選項(xiàng)和管理工具，將來自不同系統(tǒng)的信息集成到一起，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的單點(diǎn)訪問，實(shí)現(xiàn)個(gè)人、團(tuán)隊(duì)和信息的整合、組織與搜索。數(shù)字校園用戶可以通過門戶內(nèi)容和布局的定制、個(gè)性化以及目標(biāo)受眾，更快地找到相關(guān)信息。

2.統(tǒng)一溝通平臺(tái)

采用微軟開發(fā)的Exchange Server 2016和Lync Server 2013，實(shí)現(xiàn)消息的傳遞，使數(shù)字校園用戶在交流協(xié)作、電子郵件與工作日程上充分共享。

云管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

云管理平臺(tái)主要用于管理云資源和為用戶提供云服務(wù)，即通過構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)資源池（Iaas）、搭建數(shù)據(jù)平臺(tái)（Paas），以及通過SOA架構(gòu)整合服務(wù)（Saas）為用戶提供一站式服務(wù)，所需要構(gòu)建的多層級(jí)、全方位的云資源管理體系。云管理平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2 基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園Iaas結(jié)構(gòu)

在基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園建設(shè)中，可以采用微軟System Center 2016解決方案，將基礎(chǔ)架構(gòu)、策略與流程整合到一起，改善應(yīng)用程序的兼容性，為數(shù)字校園提供靈活、經(jīng)濟(jì)、高效的數(shù)據(jù)中心服務(wù)。

通過使用System Center 2016提供的工具集，實(shí)現(xiàn)跨越物理、虛擬和云環(huán)境并覆蓋整個(gè)生命周期的集成化管理，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)、運(yùn)營以及IT之間的整合，這樣既可將人員、流程以及工具連接在一起，也可深入到操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、不同的服務(wù)以及工作流內(nèi)部，評(píng)估依存性，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程績效。

云安全平臺(tái)設(shè)計(jì)

在保護(hù)學(xué)校數(shù)字校園云平臺(tái)的安全方面，采用微軟開發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)安全與加速服務(wù)器Forefront Threat Management Gateway 2010（TMG 2010），實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁過濾、郵件過濾、應(yīng)用程序過濾和用戶控制等多種保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容安全的功能，可以提升數(shù)字校園云計(jì)算平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)安全水平。同時(shí)TMG 2010還是一個(gè)Saas層的防火墻服務(wù)器，可以防止黑客，病毒，惡意行為入侵云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，形成對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件防火墻的補(bǔ)充和增強(qiáng)。此外，TMG 2010還提供了Web緩存功能，可以提高云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率，在不增加網(wǎng)絡(luò)出口帶寬的情況下，提高用戶上網(wǎng)的速度，改善用戶上網(wǎng)的體驗(yàn)。

圖3 云管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)

應(yīng)用遷移

在云服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建過程中，如何將已有的數(shù)字校園各種應(yīng)用服務(wù)平穩(wěn)的調(diào)整到云計(jì)算平臺(tái)，才能更好地建設(shè)基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字校園。

首先應(yīng)該對(duì)數(shù)字校園現(xiàn)存的各項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行調(diào)研，并將調(diào)研結(jié)果匯總，為每一個(gè)需要遷移到云服務(wù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)應(yīng)用制定一個(gè)切實(shí)可行的遷移方案。

其次，根據(jù)遷移方案，在云服務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行測試，根據(jù)遷移效果測試進(jìn)一步確認(rèn)該遷移方案的相關(guān)細(xì)節(jié)。

最后，對(duì)數(shù)字校園具體應(yīng)用依次實(shí)施遷移。