云計算環(huán)境下信息資源平臺的構(gòu)建與問題

1、云計算環(huán)境下信息資源平臺的構(gòu)建與問題 摘要：根據(jù)云計算技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，探討信息資源集成與服務(wù)應(yīng)用到學(xué)校教學(xué)和科研中的利弊，以及實(shí)施中所面臨的挑戰(zhàn)和措施。 主題詞：云計算；信息資源集成；云環(huán)境管理 中圖分類號：g633.67 一、緒論 云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算服務(wù)模式，它是將以桌面系統(tǒng)為中心的應(yīng)用模型轉(zhuǎn)變成以網(wǎng)絡(luò)為中心的應(yīng)用模型，所有的服務(wù)和應(yīng)用都是以在線的方式提供的，而接收這些服務(wù)的終端不會受到計算機(jī)硬件的影響，只要擁有一臺裝有系統(tǒng)的電腦就可以隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)享受到云計算環(huán)境下的信息資源服務(wù)。所謂“云計算環(huán)境”就是指將成千上萬臺計算機(jī)和服務(wù)器聯(lián)成一片云。用戶通過這片云來實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模

2、的計算能力與資源整合，從而獲得所需的服務(wù)形式。 云計算應(yīng)用的早期業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心就是指在一個物理空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、和管理。而云計算與數(shù)據(jù)中心的最大區(qū)別就在于云計算強(qiáng)調(diào)的是如何把數(shù)據(jù)資源作為一種動態(tài)環(huán)境，按需進(jìn)行分配，更強(qiáng)調(diào)的是服務(wù)。 通常，在云計算環(huán)境下的服務(wù)主要有三種形式：一是it基礎(chǔ)設(shè)施，用戶將自己的應(yīng)用系統(tǒng)直接搭在云計算環(huán)境上，通過電腦就可以完成任務(wù)。二是平臺，根據(jù)用戶的使用需求，直接提供應(yīng)用、開發(fā)的系統(tǒng)“環(huán)境”。三是軟件，用戶可以直接通過網(wǎng)絡(luò)在平臺中搭建自己的信息資源系統(tǒng)。在這三種服務(wù)中，我們主要采用的是平臺服務(wù)和軟件服務(wù)。隨著這兩種服務(wù)應(yīng)用的增加，

3、網(wǎng)絡(luò)的流量、速度、帶寬、延遲都受到了影響。因此需要通過優(yōu)化來幫助我們最大程度地提升網(wǎng)路傳輸性能，帶來更快的響應(yīng)時間和圖像，已達(dá)到最好的同步效果。 二、高校在云計算應(yīng)用方面的優(yōu)勢 1.資源共享 在云計算技術(shù)環(huán)境下，信息資源的集成與服務(wù)主要體現(xiàn)在如何構(gòu)建一個資源 存儲倉庫，使網(wǎng)絡(luò)資源可以統(tǒng)一管理和調(diào)度，用戶只要通過客戶端電腦，共享資源庫中的信息。當(dāng)今，國內(nèi)擁有很好的教育資源，學(xué)校通過建立一個資源存儲倉庫，讓教師和學(xué)生注冊之后，便可獲得大容量私密存儲空間，通過客戶端方便地獲取各種學(xué)習(xí)、軟件、數(shù)據(jù)庫、影音等資料。 2.軟硬件購置成本降低 以計算機(jī)為核心的軟硬件建設(shè)是學(xué)校實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)、科研的重要方面。

4、由于計算機(jī)更新周期短，后續(xù)維護(hù)工作量大，利用云計算的自動化集中式管理便提了出來。與此同時，在日常教學(xué)和科研中，我們還會遇到一些問題。 3.在線辦公便捷 教師通常是有課來上課，無課自己在教師辦公室、圖書館或者家中進(jìn)行備課、學(xué)習(xí)。教師的數(shù)據(jù)和文件經(jīng)常用優(yōu)盤、移動硬盤等存儲工具在各個工作地點(diǎn)倒來倒去，既不方便也不安全。在云計算技術(shù)環(huán)境下構(gòu)建的辦公，將所有的應(yīng)用程序和文件都放在云計算服務(wù)器中，用戶只需通過瀏覽器訪問云服務(wù)器就可實(shí)現(xiàn)在線備課、文件編輯、快速提交等工作，編輯完成后的文件直接存放在云服務(wù)器中。老師在任何時間、任何地點(diǎn)都可以在上網(wǎng)的終端設(shè)備訪問存儲在云服務(wù)器的數(shù)據(jù)和文件，繼續(xù)進(jìn)行工作和學(xué)習(xí)，即

5、方便又省時。 4.提供數(shù)據(jù)資源保障 學(xué)校的公共計算機(jī)經(jīng)常是病毒的集散地，由于計算機(jī)和存儲設(shè)備的交叉使用，導(dǎo)致了計算機(jī)病毒在校園網(wǎng)和公共計算機(jī)間廣泛傳播。特別是教師上課時所使用的教師計算機(jī)，如果沒有專人對殺毒軟件定期更新和進(jìn)行殺毒管理，就容易變成病毒的發(fā)源地，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。云存儲服務(wù)便可以對重要的數(shù)據(jù)提供安全防護(hù)，無論是學(xué)生還是教師，都可以憑借注冊的密碼存取自己的重要數(shù)據(jù)，既不用擔(dān)心由于自己的存儲設(shè)備損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，也不用擔(dān)心病毒的入侵將數(shù)據(jù)損壞，因?yàn)檫@些工作都是由專業(yè)的云存儲服務(wù)來提供。同時，數(shù)據(jù)的集中存儲更容易實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測。管理員就可將信息存儲在云服務(wù)器中，對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，資

6、源的分配、負(fù)載的均衡、軟件的部署和安全的控制，特別是云計算技術(shù)中的分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，對教學(xué)、科研信息資源采用了冗余的存儲方式來保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性和信息的安全性，教師和學(xué)生不必?fù)?dān)心因某臺計算機(jī)的存儲設(shè)備損壞而丟失教學(xué)資源。對于一些加密數(shù)據(jù)的傳輸與轉(zhuǎn)移，可依據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行全面監(jiān)控，這樣即可以更好的實(shí)現(xiàn)信息共享，又可以較好地避免人為的失誤。 5.提高管理效率 在云計算環(huán)境下實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的集中式管理，有效地解決了服務(wù)器分散帶來的管理效率低的問題，提高了數(shù)據(jù)的使用效率和海量的存貯能力，提高了系統(tǒng)整體的計算能力。 在實(shí)際操作中，由于經(jīng)費(fèi)問題，很容易缺少一個實(shí)驗(yàn)環(huán)境，很多需要軟件和數(shù)據(jù)庫支持的課

7、程無法開設(shè)，造成一些前沿技術(shù)研究課題難以承擔(dān)。如果有條件構(gòu)建一個基于云技術(shù)的服務(wù)器集中式管理平臺，為學(xué)?；?qū)W院開設(shè)軟件和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程創(chuàng)造良好的虛擬計算環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境。教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上機(jī)過程中，通過瀏覽器或網(wǎng)絡(luò)客戶端，來完成繁雜的教學(xué)和科研活動，以滿足學(xué)?；?qū)W院實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研在高性能計算方面的需求。這個實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建立大大地提高了管理效率。 三、高校云計算應(yīng)用的問題 隨著龐大的資源集群，云計算服務(wù)得到了廣泛應(yīng)用，這就面臨著一個資源管理、存儲和調(diào)度問題，如果不能實(shí)時地處理好，那么因網(wǎng)絡(luò)負(fù)載而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵、中斷等現(xiàn)象就會時有發(fā)生。因此，在實(shí)際操作中，云計算環(huán)境下的信息資源的集成與服務(wù)盡管有很多好

8、處，但作為一項(xiàng)新興技術(shù)，人們對其仍抱有觀望的態(tài)度，尤其是如何解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸、數(shù)據(jù)存儲安全、資源合理分配等問題，存在著諸多挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)如下： 1.沒有建立標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一交流平臺 在資源共享平臺建設(shè)上，我們還缺乏經(jīng)驗(yàn)。目前多數(shù)學(xué)校根據(jù)自己的實(shí)際情況建立了信息資源庫，由于各數(shù)據(jù)庫接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各資源獨(dú)立存放，相互間難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流與系統(tǒng)互操作。此外，知識產(chǎn)權(quán)的問題，教師課件著作的歸屬權(quán)不明確，因此，信息資源共享機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建設(shè)與管理、信息安全與認(rèn)證等技術(shù)操作層面問題還有待于完善和解決。 2.缺乏有效的論證與合理規(guī)劃 信息資源建設(shè)缺乏宏觀層面上的統(tǒng)一規(guī)劃與管理，造成了資源的冗余和浪 費(fèi)。部分自行開

9、發(fā)的課件等資源庫存在著隨意性，無法對優(yōu)質(zhì)資源、設(shè)備進(jìn)行非營利性共享，再加上行政、經(jīng)費(fèi)方面的限制，許多優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源無法互通，信息資源存在分散等現(xiàn)象。 3.網(wǎng)絡(luò)速度、成本、付費(fèi)、行為監(jiān)控等措施有待解決 云計算環(huán)境下的所有操作都是基于網(wǎng)絡(luò)傳輸和服務(wù)的，因此要求有非常高 的帶寬，以確保獲得快的響應(yīng)速度，這就對網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、性能提出更高更新的要求。首先要有一筆巨大的前期投資來支持。其次，還要考慮購買共享的信息資源（軟件、數(shù)據(jù)庫），以及支付部分資源相應(yīng)的更新、使用和維護(hù)費(fèi)用等成本。與此同時，當(dāng)教師和學(xué)生訪問云服務(wù)器時，還要考慮到權(quán)限、計費(fèi)等問題。特別是老師和學(xué)生的私人信息或科研成果等資料在云存儲器中

10、是否會泄露，有沒有人盜用非法賬號，數(shù)據(jù)在上傳或下載過程中會不會被盜取或篡改，安全措施如何保障等問題。 四、構(gòu)建信息資源平臺的對策和措施 云計算環(huán)境下構(gòu)建的信息資源平臺，雖然存在著上述問題，但是從總體上來看，云計算技術(shù)的合理利用其效益更加可觀。這就需要我們制定好一個相應(yīng)的具體實(shí)施辦法，來應(yīng)對基本數(shù)據(jù)、師資共享和數(shù)據(jù)安全這三大集成與服務(wù)。 基本數(shù)據(jù)主要有：身份統(tǒng)一認(rèn)證、學(xué)科資源、資源檢索、數(shù)據(jù)、知識、數(shù)字對象存儲與下載、元數(shù)據(jù)聯(lián)合編目、資源調(diào)度等。 師資共享服務(wù)主要是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，促進(jìn)學(xué)科專業(yè)化建設(shè)，增進(jìn)教師、學(xué)生之間的交流。在實(shí)際操作中，由于網(wǎng)絡(luò)所涉及的專業(yè)范圍大，學(xué)習(xí)者的數(shù)量多，教學(xué)科研等

11、內(nèi)容的形態(tài)需求復(fù)雜，需要容納各種形態(tài)的網(wǎng)上內(nèi)容。共享資源不能僅限于支持某些專用工具開發(fā)的資源內(nèi)容，或只是支持某種文件格式。而是要支持開放的文件存儲格式，能管理所有能夠在網(wǎng)上運(yùn)行（包括需要插件的文件）的內(nèi)容與文件格式。因此，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)通常采用瀏覽器/服務(wù)器的模式。系統(tǒng)服務(wù)器則采用可擴(kuò)展的分布式多服務(wù)器計算模式，分模塊層次結(jié)構(gòu)，多模塊分立，允許系統(tǒng)分布式并行處理，以有效地提高系統(tǒng)的工作效率。其中，各功能模塊是普通的網(wǎng)絡(luò)程序，建立在開放的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之上，遵循h(huán)ttpftpxml等普通網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行消息處理和數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)安全服務(wù)包括保密、完整性保護(hù)、身份驗(yàn)證、授權(quán)和預(yù)防重播。由于網(wǎng)

12、絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)在網(wǎng)上運(yùn)行是遠(yuǎn)程的、開放的，因此數(shù)據(jù)安全服務(wù)顯得尤為重要。所謂云計算就意味著將把類似客戶信息這類具有很高商業(yè)價值的數(shù)據(jù)存放到云存儲中，即使考慮到通過合同完善信息安全方面的法律法規(guī)或版權(quán)等問題，還要從技術(shù)手段上對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。在信息處理和存儲前，將信息的內(nèi)容和格式分離，對其使用不同的算法進(jìn)行加密傳輸。此外，還要加強(qiáng)系統(tǒng)監(jiān)測管理，對非法操作行為進(jìn)行監(jiān)控，補(bǔ)救、取證等措施。與此同時，信息資源的集成與服務(wù)需要有專門的人來做。采用性能優(yōu)越的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，縮短大批量數(shù)據(jù)的吞吐時間，提供必要的安全技術(shù)，使整個系統(tǒng)管理規(guī)范化。在災(zāi)難性故障發(fā)生后，能夠還原數(shù)據(jù)庫，能在最短時間內(nèi)使數(shù)據(jù)的完整性、安全性得到保障。確保共享和服務(wù)的質(zhì)量系統(tǒng)的可靠性。 五、