云計算在職業(yè)教學中的運用

1、云計算在職業(yè)教學中的運用 一、云計算簡介 1、云計算的概念 云計算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。它是一種新型計算模型。是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，它面對的是超大規(guī)模的分布式環(huán)境，核心是提供數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它利用利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數(shù)據(jù)的處理過程從個人計算機或服務(wù)器移到互聯(lián)網(wǎng)上的超級計算機集群中，這個計算機群是由成千上萬臺很普通的工業(yè)標準服務(wù)器組成，由大型的數(shù)據(jù)處理中心管理。如圖l所示，云計算是一個虛擬的計算資源池，它通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶使用資源池內(nèi)的計算資源。完整的云計算是一個動態(tài)的計算體系，提供托管的應(yīng)用程序環(huán)境，能夠動態(tài)部署、

2、動態(tài)分配計算資源，并實時監(jiān)控資源的使用情況。實際上最簡單、最初始的云計算早已在聯(lián)網(wǎng)中隨處可見，例如搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等。在云計算中，用戶所處理的數(shù)據(jù)并不存儲在本地，而是保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心，用戶所需的應(yīng)用程序并不運行在用戶的個人電腦、手機等終端設(shè)備上。而是運行在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模的服務(wù)器集群中。提供云計算服務(wù)的企業(yè)負責管理和維護這些數(shù)據(jù)中心的正常運作，為用戶提供足夠強大的存儲空間和計算能力。用戶只需能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，就可以通過電腦、手機等終端設(shè)備，在任何地點方便快捷地使用數(shù)據(jù)和服務(wù)，而不需關(guān)心存儲或計算發(fā)生在哪朵“云”上。可見，云計算將改變傳統(tǒng)以個人計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)模式，web將成為交往聚合與

3、設(shè)備聚合的中樞，最終改變?nèi)藗儷@取信息、分享內(nèi)容和互相溝通的方式。 2、云計算的優(yōu)勢 云計算主要表現(xiàn)在： （1）可靠、安全的數(shù)據(jù)存儲 云計算提供了最為可靠安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶可以將數(shù)據(jù)存儲在云端，不用再擔心數(shù)據(jù)丟失，病毒入侵的麻煩，因為在“云”里有世界上最專業(yè)的團隊來幫你管理信息。同時，嚴格的權(quán)限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務(wù)。 （2）方便、快捷的云服務(wù) 云計算時代，用戶將不需要安裝和升級電腦上的各種應(yīng)件，只需要具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，就可以方便快捷地使用云提供的各種服務(wù)。這將有效地降低技術(shù)應(yīng)用的難度曲線，進一步推動web服務(wù)發(fā)展的廣度和

4、深度。 （3）強大的計算能力 云計算為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了強大的計算能力，可以為普通用戶提供每秒1o萬億次的運算能力，完成用戶的各種業(yè)務(wù)要求。這種超級運算能力在普通計算環(huán)境下是難以達到的。 （4）經(jīng)濟效益 據(jù)預(yù)計，相對于機構(gòu)自身運營的數(shù)據(jù)中心而言，云計算提供商的存儲成本一般只有其十分之一，而帶寬成本只有二分之一，計算處理能力成本只有三分之一。這將幫助一些機構(gòu)以比較低廉的架構(gòu)成本進行運作。 二、云計算研究現(xiàn)狀 云計算已經(jīng)得到包括谷歌（gosle）、微軟（microsoft）、ibm、雅虎（yahoo）、亞馬遜（amazon）等軟件廠商的重視，各個軟件廠商都在積極推進云計算的研究和應(yīng)用，分別提出了針對云

5、計算的方案和實現(xiàn)。 l、亞馬遜的彈性計算云 亞馬遜（amzaon）公司是最早的云計算實踐者之一。亞馬遜公司在構(gòu)建自身零售平臺時，使用了云計算的方法，將購物平臺構(gòu)建在其基礎(chǔ)之上。amazon的云計算服務(wù)總稱為amazonwebservices（aws,amzaonweb服務(wù)），它包括四種主要的服務(wù)：simplesrageservice（$3,一種簡單的存儲服務(wù)）；elasticcompucl0ud（ec2,彈性可擴展的云計算服務(wù)器）；simplequeuingservice（一種簡單的消息隊列）；以及仍處在測試階段的simpledb（簡單的數(shù)據(jù)庫管理）。 2、google的云計算平臺 gogle

6、的云計算平臺主要包括gosle針對云計算提出的大規(guī)模分布式計算的基礎(chǔ)架構(gòu)以及gosle在此基礎(chǔ)之上構(gòu)造的云計算應(yīng)用服務(wù)程序。2008年4月，c,ogle推出了appengine云計算平臺|qoappenne是一個由python應(yīng)用服務(wù)器群、bigtahle（google的一個內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫訪問及gfs（g00glefilesystem,goose文件系統(tǒng)）數(shù)據(jù)儲存服務(wù)組成的平臺。它能為開發(fā)者提供一體化的主機服務(wù)器及可自動升級的在線應(yīng)用服務(wù)，由用戶編寫應(yīng)用，googl提供應(yīng)用運行及維護所需要的一切平臺資源。 3、ibm的云計劃 ibm公司在與g00gle的合作過程中，提出了自己對于云計

7、算的理解以及相應(yīng)的技術(shù)解決方案。ibm公司于2007年11月15日在上海宣布了藍云“bluecloud”計劃，使公司的數(shù)據(jù)中心能夠按照互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)程序的形式進行組織，將計算能力分配到分布式全局可以訪問的資源組織中，而不是局限于本地的一些服務(wù)節(jié)點或者固定遠端的服務(wù)器機群中。在藍云中采用了xen的系統(tǒng)級虛擬化方法，同時提供虛擬化的服務(wù)器以及物理服務(wù)器的計算資源。 4、微軟的“云一端”策略 微軟的云計算戰(zhàn)略是“云一端”的共存與互動日，并提出了“軟件+服務(wù)”（s+s:software+service）業(yè)務(wù)模式，希望通過整合最優(yōu)秀的軟件和實時更新的服務(wù)，充分發(fā)揮技術(shù)在選擇性、適應(yīng)性和功能性方面的價值。

8、osftware主要指前端展現(xiàn)層，包括桌面客戶端（如：vista、omce等）和智能/移動終端（如windowsmobile等）；services主要是指后端數(shù)據(jù)模塊，包括云計算服務(wù)（如：windowslive）和企業(yè)后端（如biztalk等）。微軟的ilvemesh是云計算及其live戰(zhàn)略的最重要一步，目前正處于測試階段，已推出多個beta版。livemesh可以稱為“互聯(lián)網(wǎng)上的windows”.它以“軟件+服務(wù)”的方式將計算機、手機和其他數(shù)字設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)整合起來，允許用戶同步訪問、共享或存儲文件。 三、職業(yè)教育的現(xiàn)狀 現(xiàn)在國內(nèi)的職業(yè)教育總體來說存在著幾方面的問題： 1、教學資源分布不均：

9、知名的職業(yè)學校、東南部的職業(yè)學校有更好的資源，包括教授，實驗室和電腦設(shè)備。而對于大部分職業(yè)學校來說，由于資金來源有限，往往面l臨著設(shè)備老化，實驗室資源不足等狀況。 2、教學資源更新成本高，更新速度慢：技術(shù)飛速進步往往要求學校能夠為學生提供最新的實驗室和電腦設(shè)備，而相應(yīng)的需要更多的成本，這給院校帶來了很大的壓力。 3、教學資源共享程度低：近些年遠程教育和網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展以及職業(yè)學校課程聯(lián)合范圍的擴大，使得課程資源在一定程度和一定范圍內(nèi)實現(xiàn)了整合，然而對于硬件資源仍然無法實現(xiàn)整合。 這些問題一方面造成了重復(fù)的教育資源投入；另一方面擴大了教學質(zhì)量的差異。因此如何對教學資源進行最大程度，最大范圍的整合，

10、成了減少教學成本，提高教學質(zhì)量。加快國內(nèi)職業(yè)教育水平的首要問題。 四、云計算在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用 云計算的提出，最小化了終端設(shè)備的需求，在一個云計算的網(wǎng)絡(luò)中，不僅僅是教學課堂，甚至于個人電腦，實驗室都可以從“云”中獲得，在“云”中存儲，而學校需要的只是提供給學生可以運行瀏覽器的最簡單的終端設(shè)備（使用開源系統(tǒng)的個人電腦，olpc,甚至支持無線局域網(wǎng)的掌上設(shè)備）和網(wǎng)絡(luò)，就能讓所有職業(yè)學校的學生隨時隨地進行學習，資料處理和實驗。 近年來，信息技術(shù)的發(fā)展使得教育發(fā)生了很大的變化。遍布全國的教育網(wǎng)絡(luò)和高速的教育網(wǎng)國際出口使得職業(yè)學校有更多的機會同其他學校進行交流；網(wǎng)絡(luò)中心在各職業(yè)學校的發(fā)展，用于教學和研

11、究的高性能服務(wù)器的架設(shè)讓很多學校具備了很強的信息處理能力。同時由開源軟件，開放的標準和開放的數(shù)據(jù)訪問的理念發(fā)展而來了開放的教育內(nèi)容，這些教學內(nèi)容包含了從課程數(shù)據(jù)（課件，映像）到互動的教學社區(qū)。良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施加上初步的資源共享，這些都為云計算的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 由于需要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和資源協(xié)調(diào)的限制，目前云計算主要是由幾個大公司倡導(dǎo)和實施，并且大部分應(yīng)用于商業(yè)目的，有少數(shù)的針對教育的項目也僅僅是停留在使用公司的計算資源。如果直接采用現(xiàn)有的云計算方案，固然短期成本低，實施簡單，但是原有教育資源的移植和職業(yè)學校原有的計算能力的處理將會成為主要的問題。所以在現(xiàn)有的教育網(wǎng)絡(luò)上部署云將是一種可行的選擇。這種部署方式大致包含如下的步驟：對現(xiàn)有教學資源進行面向服務(wù)的封裝或者改造。這是一項許多學校都正在進行的工作；建設(shè)新的提供基本應(yīng)用服務(wù)的計算和數(shù)據(jù)中心。如教學系統(tǒng)，新的虛擬實驗室系統(tǒng)，應(yīng)用程序服務(wù)器等；在由a和b構(gòu)成的基礎(chǔ)設(shè)施的上進行抽象，應(yīng)用虛擬技術(shù)將資源進行分配。同時建設(shè)虛擬的云接入點（cloudprota1），讓不同的職業(yè)學校都能夠最快的登錄到云。 五、困難與展望 作為新興的概念，云計算迄今還沒有統(tǒng)一的標準和實現(xiàn)方式，如何在現(xiàn)有的教育網(wǎng)絡(luò)上進行基于云的資源整合還存在著以下的一些困難和問題：如何對現(xiàn)有資源