邊紅

摘 要：云計算作為一種以網(wǎng)絡為基礎的新型服務模式，現(xiàn)成為了網(wǎng)絡領(lǐng)域研究的重點。云計算不只是改革計算機技術(shù)，更是創(chuàng)新服務模式，并廣泛運用于電子政務、科研實驗等行業(yè)且運用效果突出。對此，本研究提出在高校實驗室建設管理中引入云計算，其目的在于積極構(gòu)建高效、維護便捷的實驗室管理模式。

關(guān)鍵詞：高校;實驗室;云計算

信息時代下，高校教學發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是實驗室教學模式、學習模式及管理模式也隨之發(fā)生變化。目前，云計算、桌面虛擬等新技術(shù)不斷發(fā)展，高校怎樣將這些新技術(shù)運用于信息化建設中，對提高實驗室管理水平及教學質(zhì)量具有重大的作用。高校實驗室建設中，運用云計算技術(shù)可有效避免實驗室管理難點問題，增強科研與教學能力。

一、云計算技術(shù)概述

云計算技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎向社會大眾提供服務的一種網(wǎng)絡計算體系、數(shù)據(jù)儲存服務體系。運用云計算技術(shù)可對并行計算、網(wǎng)絡計算機分布式計算進行積極整合，逐步增強計算機計算能力。值得注意的是，云計算技術(shù)運用期間可基于客戶具體需求，對資源進行綜合整合，確保軟硬件及平臺中各種資源服務項目能夠完美地相融合。現(xiàn)階段，在網(wǎng)絡體系中包含了大量存儲系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)，運用云計算技術(shù)額的目的在于把這些項目同模塊相連接，構(gòu)建虛擬資源庫，為廣大用戶給予更全面、更精細的服務。另外，云計算還具有易擴展、可定制線、虛擬化、規(guī)模大等優(yōu)勢，基于內(nèi)部計算過程、存儲過程構(gòu)建虛擬化體系，虛擬化、迅速傳遞數(shù)據(jù)，進而有效提高了網(wǎng)絡資源傳輸?shù)陌踩裕畲蠡镁W(wǎng)絡資源。

二、云計算在高校實驗室建設

（一）整體構(gòu)架

對于高校實驗室建設而言，引入云計算技術(shù)，其架構(gòu)主要分為基礎層、服務與管理層、用戶層等。

1、基礎層

基礎層主要包括云平臺相關(guān)的軟硬件資源，例如服務器、內(nèi)存、儲存、I/O 接口等，均處于計算機網(wǎng)絡虛擬資源管理層中[1]。其中，云計算基礎層硬件設施為云計算服務器、網(wǎng)絡交換機、路由器、內(nèi)存等。這些網(wǎng)絡設施以互聯(lián)網(wǎng)通信平臺、不同網(wǎng)絡協(xié)調(diào)的I/O接口為基礎，積極整合與交換。接下來，虛擬化處理云平臺服務器，科學合理分配與管理邏輯資源池中的各種數(shù)據(jù)資源，迅速向用戶傳遞所需的數(shù)據(jù)資源。

2、服務與管理層

云計算平臺服務與管理層，則是多項服務的提供平臺，這一平臺中囊括了身份認證、資源管理、客戶管理、計算服務、配置管理、數(shù)據(jù)存儲、權(quán)限管理、性能監(jiān)測等模塊。同時，該服務平臺能夠基于用戶身份、數(shù)據(jù)需求及具體業(yè)務為其提供識別客戶身份、存儲數(shù)據(jù)資源、分配與管理資源等特色服務。例如，高校教師與學生可借助計算機桌面管理系統(tǒng)來到服務與管理層身份識別程序，一旦獲取了數(shù)據(jù)訪問授權(quán)、準入權(quán)限才可獲得云計算平臺數(shù)據(jù)信息。在這一過程中服務與管理層中的監(jiān)控軟件，可全方位掃描與控制用戶各種操作，以此來確保整個系統(tǒng)的安全性能。

3、用戶層

用戶應用層實質(zhì)上是云平臺同客戶對接的窗口，大多數(shù)情況下以網(wǎng)絡客戶端或網(wǎng)頁端口的形式予以存在，主要分為主機申請、主機查詢、賬號登錄、信息檢索等模塊[2]。在這一應用層中，廣大用戶根據(jù)相關(guān)提示選擇多種業(yè)務內(nèi)容，如此便可迅速連接上網(wǎng)絡平臺，獲取與存儲所需數(shù)據(jù)信息。然而，這一套數(shù)據(jù)傳輸與獲取服務的過程，均可使用以上云計算集群系統(tǒng)得以實現(xiàn)。高校云計算實驗室應用架構(gòu)如圖1所示。

（二）云計算實驗室建設方案

高校計算機實驗室中的云計算平臺搭建，主要采取連接多臺計算機到網(wǎng)絡云平臺系統(tǒng)的方式來達到有效利用計算機資源的目的[3]。本文研究的主要內(nèi)容為某云平臺的網(wǎng)絡系統(tǒng)與桌面系統(tǒng)，并將如何建設和管理云計算平臺的具體方案給提了出來。經(jīng)上述分析，我們能夠知曉，在計算機系統(tǒng)建設過程中云計算平臺基礎層發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，包括服務器虛擬化、數(shù)據(jù)存儲等。某云平臺桌面系統(tǒng)以基礎層為主要依托，在認證客戶身份、存儲數(shù)據(jù)以及管理網(wǎng)絡資源方面均使用到了云計算虛擬化硬件技術(shù)。

在建設高校云計算實驗室時，必須細化部署，將包括云服務器、操作系統(tǒng)、虛擬化硬件、應用軟件等均要涵蓋到[4]。其中的云服務器集合了多臺服務器，既有計算機實驗室所需的硬件設備包含其中，且還有桌面平臺用以統(tǒng)一管理的系統(tǒng)。管理人員能夠維護云計算服務器后臺，利用云平臺可虛擬化硬件，并優(yōu)化軟件補丁和網(wǎng)絡信息傳輸?shù)沫h(huán)境。在高效計算機實驗過程中，學生用戶能夠以這一云平臺桌面系統(tǒng)為媒介，通過將自身所需的軟件或客戶端給利用起來，學習計算機程序和平時的計算實驗。云端服務器為這部分軟件的主要存儲地，一旦網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸階段發(fā)生故障，則學生便可借助云桌面服務器將計算機實驗繼續(xù)完成。不僅如此，在更換硬件又或是軟件發(fā)生安全漏洞時，云計算實驗室系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報或者將ARP網(wǎng)絡防御啟動，從而讓計算機實驗的數(shù)據(jù)處理效率進一步提高，避免虛擬化云桌面系統(tǒng)在運行方面不會受到較大的影響。

三、云計算在高校實驗室建設管理中的應用效果

（一）節(jié)約建設成本

應用云計算技術(shù)使高校機房建設中需投入的硬件成本得到了有效節(jié)約。一般來說，硬件成本投入在高校機房建設總投入中占到的比例在百分之七十到百分之八十左右，且高校機房使用效率的高低很大程度上也取決于機房的硬件水平，同傳統(tǒng)臺式機相比，使用云計算終端的機器價格僅僅只有其百分之三十到百分之四十左右，且運算能力也比起強得多。如此一來，學生在云機房中，只需使用一臺電腦就可以登錄云系統(tǒng)，進而對其中的各種高性能資源予以使用。這樣不僅讓學校大大節(jié)約了在機房建設上投入的資金，也促進了設備運行效率的提升，便于更好的管理機房。

（二）提供巨大的資源存儲功能

云計算數(shù)據(jù)主要在學校的數(shù)據(jù)中心中存儲，不僅有完善的數(shù)據(jù)備份，且也得到了技術(shù)人員的統(tǒng)一管理，高校教師們在存取自己數(shù)據(jù)上就非常方便，不會再有數(shù)據(jù)被損壞或丟失的擔心。且從理論上來說，云計算構(gòu)建的資源庫能夠提供不受限制的存儲空間，資源庫的數(shù)據(jù)存儲量也非常大，并能夠根據(jù)用戶需求對存儲空間做出調(diào)整并適當增加，以使信息對存儲空間的需求得到很好的滿足。

（三）實現(xiàn)數(shù)據(jù)和文件集中存儲與共享

從某種程度上來說，學校的數(shù)據(jù)中心即為一個虛擬資源庫，此資源庫中的資源每個學院的師生均可共享，如此一來既將資源分布不均的問題很好的解決了，也促進了資源使用率的提高。且因為資源庫中每一項數(shù)據(jù)均被集中存儲、統(tǒng)一管理，因為其安全性就非常有保障，數(shù)據(jù)丟失或感染病毒的情況幾乎不會再發(fā)生。除此之外，資源庫不受時空限制，其可隨時登錄、隨時使用，進而就讓實驗室的利用率大大提高。

結(jié)語：總而言之，進入信息化時代，高校計算機教學的主陣地即計算機實驗室，其建設水平對高校育人質(zhì)量影響非常大，通過對云計算予以使用不僅可使教學資源的應用效率大大提升，提高共享程度，也能夠讓實驗室科學和運行的穩(wěn)定得到保證，從而促進計算機教學質(zhì)量的顯著提高。

[參考文獻]

[1]龔菁.云計算在高校計算機實驗室建設管理中的應用[J].科技風，2019（31）：94.

[2]易頌.云計算在高校機房建設管理中的應用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（27）：275-276.

[3]吳凌，吳雨辰.云計算在高校計算機實驗室建設管理中的應用[J].南方農(nóng)機，2018，49（23）：123.

[4]農(nóng)曉鋒.云計算在高校計算機實驗室建設管理中的應用探討[J].輕工科技，2018，34（12）：57-58.

（作者單位：北京聯(lián)合大學師范學院實踐教學中心，北京 100011）