馮曉輝

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，云計算技術(shù)不斷成熟，作為一種新型的服務(wù)模式，它為計算機(jī)應(yīng)用帶來新的變革。文章通過對高職院校計算機(jī)實(shí)驗室的現(xiàn)狀分析，闡述了云計算的特點(diǎn)，明確了云計算技術(shù)在計算機(jī)實(shí)驗室中的應(yīng)用優(yōu)勢，提出了云計算在高職計算機(jī)實(shí)驗室中的建設(shè)架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：云計算；計算機(jī)實(shí)驗室；資源；建設(shè)

計算機(jī)技術(shù)作為信息技術(shù)的三大要素之一（信息技術(shù)包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)），在高職教育中扮演著越來越重要的角色，計算機(jī)實(shí)驗室成為高職學(xué)生重要的實(shí)訓(xùn)基地。無論是國內(nèi)還是國外，對計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)都非常重視。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，高職院校中各專業(yè)都與計算機(jī)建立了緊密的聯(lián)系，計算機(jī)實(shí)驗室成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要平臺，因此，計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)也成為高職院校教學(xué)資源的重要組成部分。計算機(jī)設(shè)備購置成本較高、更新?lián)Q代快、管理維護(hù)相對困難等問題一直制約著實(shí)驗室的建設(shè)和發(fā)展，如何有效提高現(xiàn)有計算機(jī)實(shí)驗室資源的利用率，己成為當(dāng)務(wù)之急。云計算時代的到來，為高職院校計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)和管理提供了新思路‘u。云計算以網(wǎng)絡(luò)為載體，通過大容量存儲和虛擬化技術(shù)等，能夠把多個成本相對較低的計算實(shí)體組合成一個強(qiáng)大的計算能力系統(tǒng)，從而有效整合計算機(jī)實(shí)驗室的資源，提升實(shí)驗室的功用和價值。

1 高職院校計算機(jī)實(shí)驗室的現(xiàn)狀

隨著國家對高職教育投入的增加，計算機(jī)實(shí)驗室的發(fā)展己取得了一定的成效，但實(shí)驗室的建設(shè)和管理方面仍存在許多不足。

1.1資金有限，實(shí)驗設(shè)備更新?lián)Q代慢

我國各高職院校計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)己初見成效，但隨著計算機(jī)軟硬件的快速發(fā)展，每隔幾年就需要對計算機(jī)資源進(jìn)行更新，否則就滿足不了計算機(jī)教學(xué)的需要。由于各院校的經(jīng)費(fèi)緊張，對實(shí)驗室的資金投入有限，實(shí)驗室中的計算機(jī)設(shè)備更新?lián)Q代慢，常常無法維持有效的運(yùn)行狀態(tài)，從而嚴(yán)重制約了計算機(jī)的教學(xué)質(zhì)量。

1.2資源利用低，共享性差

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高職院校越來越多的學(xué)科建立起專業(yè)的計算機(jī)實(shí)驗室，這為各學(xué)科的專業(yè)發(fā)展提供了更好的實(shí)驗場所，但又使得這類實(shí)驗室的利用效率低，資源共享性差。

1.3管理難度大，維護(hù)困難

不同的課程要求使用不同的軟件，實(shí)驗室的管理人員要經(jīng)常對計算機(jī)內(nèi)部的軟件進(jìn)行安裝和升級，同時計算機(jī)實(shí)驗室為了給師生提供便捷的服務(wù)，開通了互聯(lián)網(wǎng)功能，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問或外接設(shè)備U盤等的使用時，加大了計算機(jī)感染病毒的風(fēng)險，又由于實(shí)驗室中的計算機(jī)往往是不同批次的產(chǎn)品，配置不統(tǒng)一，需儲備的配件種類多等，這些都為實(shí)驗室的管理增加了難度，加大了維護(hù)工作量[2]。

2 云計算技術(shù)在高職院校計算機(jī)實(shí)驗室中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1云計算概述

云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，是以并行計算、網(wǎng)格計算以及分布式計算為基礎(chǔ)的一種新生的IT技術(shù)的使用模式，最早由Google提出，最終目的是使用戶可隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)獲取服務(wù)。利用云計算實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲、傳輸以及各類計算機(jī)服務(wù)，使得用戶不再需要內(nèi)存、硬盤及各種軟件等就可獲得相應(yīng)的服務(wù)。云計算具有以下特點(diǎn)。

2.1.1規(guī)模較大

云計算借助較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，快速地搜索數(shù)據(jù)庫中的各類資源，及時更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息。云計算具備高效的計算、存儲能力，能夠完成單機(jī)用戶望塵莫及的海量計算和存儲等工作。

2.1.2虛擬化

云計算中的操作平臺、計算以及存儲和安全等都是虛擬化的，用戶無需知道云是如何完成提交任務(wù)的，在使用過程中就像在使用本地計算機(jī)一樣，這種虛擬化技術(shù)可以提高底層資源的使用率并且降低成本。

2.1.3動態(tài)易擴(kuò)展

云計算技術(shù)通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供存儲和計算的服務(wù)，它的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，以滿足用戶規(guī)模增長的需要[3]。

2.2云計算技術(shù)在高職院校計算機(jī)實(shí)驗室中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.2.1有效降低實(shí)驗室的建設(shè)成本

云計算基于互聯(lián)網(wǎng)，對計算機(jī)終端的要求相對較低，只要用戶擁有一臺可以接入互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備和一個瀏覽器，就可以接入到“云端”，像使用本地計算機(jī)的資源一樣使用云計算系統(tǒng)提供的各種軟硬件資源，所以云計算能將一些相對陳舊并且運(yùn)行速度緩慢的設(shè)備保留下來，使之得到充分的利用，從而減少設(shè)備更新升級所需要的資金投入，大大降低了計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)成本。

2.2.2減輕實(shí)驗室軟硬件維護(hù)的壓力

云計算提供基礎(chǔ)設(shè)施、平臺及軟件三方面的服務(wù)，在管理方面較為集中，對系統(tǒng)進(jìn)行更新或維護(hù)時，實(shí)驗室的專業(yè)管理人員只需借助互聯(lián)網(wǎng)對服務(wù)器操作，即可帶動實(shí)驗室內(nèi)部計算機(jī)整體的運(yùn)作，減少了人工成本以及實(shí)驗室的管理資源，從而減輕實(shí)驗室軟硬件維護(hù)及更新的壓力[4]。

2.2.3提高實(shí)驗室資源的利用率和共享性

云計算系統(tǒng)能為用戶提供海量的存儲空間，可以將實(shí)驗室的各類信息統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)各課程資源的有效整合，師生可以在任何地方通過瀏覽器訪問各類所需要的資源信息，有效地提高了實(shí)驗室資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了資源最大程度的共享。

3 基于云計算的高職院校計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)

云計算技術(shù)通過3個層次向用戶提供服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)以及軟件即服務(wù)?；谶@3個層次的服務(wù)，進(jìn)行計算機(jī)實(shí)驗室建設(shè)研究，以保旺將云計算的優(yōu)點(diǎn)最大限度地服務(wù)于實(shí)驗室。具體地說，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供軟件運(yùn)行所需的硬件環(huán)境，通過虛擬化的邏輯簡化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源定制、資源分享和按需服務(wù)。平臺即服務(wù)提供一個軟件集成環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、編程語言環(huán)境以及Web服務(wù)器等。軟件即服務(wù)提供的是一個應(yīng)用軟件服務(wù)，用戶通過網(wǎng)絡(luò)就可以直接使用該軟件，不用部署和維護(hù)任何軟件。利用云計算中的虛擬化技術(shù)構(gòu)建高職計算機(jī)實(shí)驗室，將存儲空間等資源共享，杜絕軟硬件資源浪費(fèi)，快速部署云端的資源，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗室向用戶提供快捷、方便、易于獲取的服務(wù)的最終目標(biāo)。高職院校應(yīng)用云計算技術(shù)建設(shè)計算機(jī)實(shí)驗室通常分為4個層次：物理資源層、虛擬資源層、云管理層和云客戶端[5]。

3.1物理資源層

物理資源層主要指物理機(jī)、存儲器和通信線路等實(shí)實(shí)在在的資源，同時也包括服務(wù)器、工作站和交換機(jī)等設(shè)備，這些配套的基礎(chǔ)設(shè)施資源通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)資源共享，物理資源層是計算機(jī)實(shí)驗室的重要基礎(chǔ)部分。

3.2虛擬資源層

虛擬資源層即虛擬資源池，是云計算的核心部分。通過虛擬技術(shù)將各種物理資源進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將復(fù)雜的物理資源屏蔽掉，變成更為高效的邏輯資源，從而為客戶提供最為簡單的邏輯形態(tài)，有效降低了管理維護(hù)的難度，提高了資源的利用率。

3.3云管理層

云管理層的功能主要包括用戶管理、云數(shù)據(jù)管理、云資源管理和云安全管理。用戶管理和云數(shù)據(jù)管理主要對平臺上的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和保管，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)和軟件數(shù)據(jù)等的安全性。云資源管理平臺建設(shè)中間件主要對各種虛擬資源進(jìn)行管理，為上層應(yīng)用提供安全的服務(wù)。云安全管理主要是對平臺的網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、訪問安全以及用戶的權(quán)限等進(jìn)行管理。

3.4云客戶端

云客戶端為用戶和云計算應(yīng)用提供統(tǒng)一并且較為規(guī)范的接口，通常安裝在實(shí)驗室的終端計算機(jī)中，最常見的接入形式就是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。云客戶端對于計算機(jī)硬件要求不高，學(xué)?？梢圆槐赝度氪罅抠Y金到本地的終端上去，學(xué)校既節(jié)約了硬件的建設(shè)成本，教師和學(xué)生又可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器快速地查找訪問云中各類資源信息。

計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)以云計算技術(shù)為支撐，通過云計算的分布轉(zhuǎn)化手法，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的優(yōu)化分配，使其形成網(wǎng)絡(luò)群組，可以促進(jìn)計算機(jī)軟硬件的集中性管理，有效降低計算機(jī)軟硬件的維護(hù)與管理成本，使高職院校計算機(jī)實(shí)驗室資源得到優(yōu)化配置。

4 結(jié)語

將云計算的理念應(yīng)用于高職計算機(jī)實(shí)驗室建設(shè)中，能夠為實(shí)踐教學(xué)提供理想的軟件和硬件環(huán)境，減輕對計算機(jī)日常維護(hù)的工作量，解決計算機(jī)實(shí)驗室建設(shè)中資金不足等問題。云計算與高職院校計算機(jī)實(shí)驗室建設(shè)的結(jié)合，能夠有效整合實(shí)驗室不同設(shè)備間的資源，提高資源利用率，使資源配置更加合理，為計算機(jī)實(shí)驗室的建設(shè)和管理提供了新的方向。

[參考文獻(xiàn)]

[1]袁芬基于云計算的虛擬計算機(jī)實(shí)驗室構(gòu)建與研究[J].計算機(jī)時代，2014 （3）：64-66

[2]李春光基于桌面云的多媒體計算機(jī)實(shí)驗室管理研究[J].無線互聯(lián)科技，2015 （19）：117-118，127

[3]王峰等基于云平臺的計算機(jī)實(shí)驗教學(xué)中，心建設(shè)[J].實(shí)驗技術(shù)與管理，2014 （12）：121-123，143

[4]張敏.云計算下的虛擬計算機(jī)實(shí)驗室的構(gòu)建[J].電腦知識與技術(shù)，2014 （36）：8640-8641

[5]范振遠(yuǎn)基于云計算的高校計算機(jī)實(shí)驗室構(gòu)建[J].軟件導(dǎo)刊，2015 （7）：140-141