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摘要：根据云计算技术发展的现状和特点，探讨信息资源集成与服务应用到学校教学和科研中的利弊，以及实施中所面临的挑战和措施。
主题词：云计算；信息资源集成；云环境管理
中图分类号：G633.67
一、绪论
云计算是一种基于互联网的计算服务模式，它是将以桌面系统为中心的应用模型转变成以网络为中心的应用模型，所有的服务和应用都是以在线的方式提供的，而接收这些服务的终端不会受到计算机硬件的影响，只要拥有一台装有系统的电脑就可以随时随地通过互联网享受到云计算环境下的信息资源服务。所谓“云计算环境”就是指将成千上万台计算机和服务器联成一片云。用户通过这片云来实现超大规模的计算能力与资源整合，从而获得所需的服务形式。
云计算应用的早期业务是数据中心，数据中心就是指在一个物理空间内，实现信息的集中处理、存储、传输、交换、和管理。而云计算与数据中心的最大区别就在于云计算强调的是如何把数据资源作为一种动态环境，按需进行分配，更强调的是服务。
通常，在云计算环境下的服务主要有三种形式：一是IT基础设施，用户将自己的应用系统直接搭在云计算环境上，通过电脑就可以完成任务。二是平台，根据用户的使用需求，直接提供应用、开发的系统“环境”。三是软件，用户可以直接通过网络在平台中搭建自己的信息资源系统。在这三种服务中，我们主要采用的是平台服务和软件服务。随着这两种服务应用的增加，网络的流量、速度、带宽、延迟都受到了影响。因此需要通过优化来帮助我们最大程度地提升网路传输性能，带来更快的响应时间和图像，已达到最好的同步效果。
二、高校在云计算应用方面的优势
1.资源共享
在云计算技术环境下，信息资源的集成与服务主要体现在如何构建一个资源
存储仓库，使网络资源可以统一管理和调度，用户只要通过客户端电脑，共享资源库中的信息。当今，国内拥有很好的教育资源，学校通过建立一个资源存储仓库，让教师和学生注册之后，便可获得大容量私密存储空间，通过客户端方便地获取各种学习、软件、数据库、影音等资料。
2.软硬件购置成本降低
以计算机为核心的软硬件建设是学校实现信息化教学、科研的重要方面。由于计算机更新周期短，后续维护工作量大，利用云计算的自动化集中式管理便提了出来。与此同时，在日常教学和科研中，我们还会遇到一些问题。
3.在线办公便捷
教师通常是有课来上课，无课自己在教师办公室、图书馆或者家中进行备课、学习。教师的数据和文件经常用优盘、移动硬盘等存储工具在各个工作地点倒来倒去，既不方便也不安全。在云计算技术环境下构建的办公，将所有的应用程序和文件都放在云计算服务器中，用户只需通过浏览器访问云服务器就可实现在线备课、文件编辑、快速提交等工作，编辑完成后的文件直接存放在云服务器中。老师在任何时间、任何地点都可以在上网的终端设备访问存储在云服务器的数据和文件，继续进行工作和学习，即方便又省时。
4.提供数据资源保障
学校的公共计算机经常是病毒的集散地，由于計算机和存储设备的交叉使用，导致了计算机病毒在校园网和公共计算机间广泛传播。特别是教师上课时所使用的教师计算机，如果没有专人对杀毒软件定期更新和进行杀毒管理，，就容易变成病毒的发源地，导致系统崩溃。云存储服务便可以对重要的数据提供安全防护，无论是学生还是教师，都可以凭借注册的密码存取自己的重要数据，既不用担心由于自己的存储设备损坏导致数据的丢失，也不用担心病毒的入侵将数据损坏，因为这些工作都是由专业的云存储服务来提供。同时，数据的集中存储更容易实现安全监测。管理员就可将信息存储在云服务器中，对其中的数据进行统一的管理，资源的分配、负载的均衡、软件的部署和安全的控制，特别是云计算技术中的分布式数据存储技术，对教学、科研信息资源采用了冗余的存储方式来保证数据存储的可靠性和信息的安全性，教师和学生不必担心因某台计算机的存储设备损坏而丢失教学资源。对于一些加密数据的传输与转移，可依据统一的规范和标准，进行全面监控，这样即可以更好的实现信息共享，又可以较好地避免人为的失误。
5.提高管理效率
在云计算环境下实现服务器的集中式管理，有效地解决了服务器分散带来的管理效率低的问题，提高了数据的使用效率和海量的存贮能力，提高了系统整体的计算能力。
在实际操作中，由于经费问题，很容易缺少一个实验环境，很多需要软件和数据库支持的课程无法开设，造成一些前沿技术研究课题难以承担。如果有条件构建一个基于云技术的服务器集中式管理平台，为学校或学院开设软件和数据库应用课程创造良好的虚拟计算环境和运行环境。教师和学生在实验课上机过程中，通过浏览器或网络客户端，来完成繁杂的教学和科研活动，以满足学校或学院实验教学和科研在高性能计算方面的需求。这个实验环境的建立大大地提高了管理效率。
三、高校云计算应用的问题
随着庞大的资源集群，云计算服务得到了广泛应用，这就面临着一个资源管理、存储和调度问题，如果不能实时地处理好，那么因网络负载而导致网络拥堵、中断等现象就会时有发生。因此，在实际操作中，云计算环境下的信息资源的集成与服务尽管有很多好处，但作为一项新兴技术，人们对其仍抱有观望的态度，尤其是如何解决网络瓶颈、数据存储安全、资源合理分配等问题，存在着诸多挑战，具体表现如下：
1.没有建立标准的统一交流平台
在资源共享平台建设上，我们还缺乏经验。目前多数学校根据自己的实际情况建立了信息资源库，由于各数据库接口标准不统一，各资源独立存放，相互间难以实现数据交流与系统互操作。此外，知识产权的问题，教师课件著作的归属权不明确，因此，信息资源共享机制和标准化数据库建设与管理、信息安全与认证等技术操作层面问题还有待于完善和解决。 2.缺乏有效的论证与合理规划
信息资源建设缺乏宏观层面上的统一规划与管理，造成了资源的冗余和浪
费。部分自行开发的课件等资源库存在着随意性，无法对优质资源、设备进行非营利性共享，再加上行政、经费方面的限制，许多优质教学资源无法互通，信息资源存在分散等现象。
3.网络速度、成本、付费、行为监控等措施有待解决
云计算环境下的所有操作都是基于网络传输和服务的，因此要求有非常高
的带宽，以确保获得快的响应速度，这就对网络的基础设施建设、性能提出更高更新的要求。首先要有一笔巨大的前期投资来支持。其次，还要考虑购买共享的信息资源（软件、数据库），以及支付部分资源相应的更新、使用和维护费用等成本。与此同时，当教师和学生访问云服务器时，还要考虑到权限、计费等问题。特别是老师和学生的私人信息或科研成果等资料在云存储器中是否会泄露，有没有人盗用非法账号，数据在上传或下载过程中会不会被盗取或篡改，安全措施如何保障等问题。
四、构建信息资源平台的对策和措施
云计算环境下构建的信息资源平台，虽然存在着上述问题，但是从总体上来看，云计算技术的合理利用其效益更加可观。这就需要我们制定好一个相应的具体实施办法，来应对基本数据、师资共享和数据安全这三大集成与服务。
基本數据主要有：身份统一认证、学科资源、资源检索、数据、知识、数字对象存储与下载、元数据联合编目、资源调度等。
师资共享服务主要是实现优质资源共享，促进学科专业化建设，增进教师、学生之间的交流。在实际操作中，由于网络所涉及的专业范围大，学习者的数量多，教学科研等内容的形态需求复杂，需要容纳各种形态的网上内容。共享资源不能仅限于支持某些专用工具开发的资源内容，或只是支持某种文件格式。而是要支持开放的文件存储格式，能管理所有能够在网上运行（包括需要插件的文件）的内容与文件格式。因此，网络系统软件体系结构通常采用浏览器/服务器的模式。系统服务器则采用可扩展的分布式多服务器计算模式，分模块层次结构，多模块分立，允许系统分布式并行处理，以有效地提高系统的工作效率。其中，各功能模块是普通的网络程序，建立在开放的网络标准之上，遵循HTTPFTPXML等普通网络协议和数据格式进行消息处理和数据交换。
数据安全服务包括保密、完整性保护、身份验证、授权和预防重播。由于网络应用系统在网上运行是远程的、开放的，因此数据安全服务显得尤为重要。所谓云计算就意味着将把类似客户信息这类具有很高商业价值的数据存放到云存储中，即使考虑到通过合同完善信息安全方面的法律法规或版权等问题，还要从技术手段上对数据进行保护。在信息处理和存储前，将信息的内容和格式分离，对其使用不同的算法进行加密传输。此外，还要加强系统监测管理，对非法操作行为进行监控，补救、取证等措施。与此同时，信息资源的集成与服务需要有专门的人来做。采用性能优越的数据库系统，缩短大批量数据的吞吐时间，提供必要的安全技术，使整个系统管理规范化。在灾难性故障发生后，能够还原数据库，能在最短时间内使数据的完整性、安全性得到保障。确保共享和服务的质量系统的可靠性。
五、结论
云计算的发展，使信息技术已经从计算机时代转向了互联网时代，教育信息化也从原来的以计算机辅助教育应用为中心转向以数据、计算和服务为中心。云计算为高校发展和建设提供了新的模式。本文通过介绍云计算的发展过程，云环境下的集成与服务体系结构，以及云环境应用于高校教学、科研方面的优势、问题、对策和措施。期望本文可以为应用于高校的研究者与实践者们提供一些有益参考。
主题词：云计算；信息资源集成；云环境管理
中图分类号：G633.67
一、绪论
云计算是一种基于互联网的计算服务模式，它是将以桌面系统为中心的应用模型转变成以网络为中心的应用模型，所有的服务和应用都是以在线的方式提供的，而接收这些服务的终端不会受到计算机硬件的影响，只要拥有一台装有系统的电脑就可以随时随地通过互联网享受到云计算环境下的信息资源服务。所谓“云计算环境”就是指将成千上万台计算机和服务器联成一片云。用户通过这片云来实现超大规模的计算能力与资源整合，从而获得所需的服务形式。
云计算应用的早期业务是数据中心，数据中心就是指在一个物理空间内，实现信息的集中处理、存储、传输、交换、和管理。而云计算与数据中心的最大区别就在于云计算强调的是如何把数据资源作为一种动态环境，按需进行分配，更强调的是服务。
通常，在云计算环境下的服务主要有三种形式：一是IT基础设施，用户将自己的应用系统直接搭在云计算环境上，通过电脑就可以完成任务。二是平台，根据用户的使用需求，直接提供应用、开发的系统“环境”。三是软件，用户可以直接通过网络在平台中搭建自己的信息资源系统。在这三种服务中，我们主要采用的是平台服务和软件服务。随着这两种服务应用的增加，网络的流量、速度、带宽、延迟都受到了影响。因此需要通过优化来帮助我们最大程度地提升网路传输性能，带来更快的响应时间和图像，已达到最好的同步效果。
二、高校在云计算应用方面的优势
1.资源共享
在云计算技术环境下，信息资源的集成与服务主要体现在如何构建一个资源
存储仓库，使网络资源可以统一管理和调度，用户只要通过客户端电脑，共享资源库中的信息。当今，国内拥有很好的教育资源，学校通过建立一个资源存储仓库，让教师和学生注册之后，便可获得大容量私密存储空间，通过客户端方便地获取各种学习、软件、数据库、影音等资料。
2.软硬件购置成本降低
以计算机为核心的软硬件建设是学校实现信息化教学、科研的重要方面。由于计算机更新周期短，后续维护工作量大，利用云计算的自动化集中式管理便提了出来。与此同时，在日常教学和科研中，我们还会遇到一些问题。
3.在线办公便捷
教师通常是有课来上课，无课自己在教师办公室、图书馆或者家中进行备课、学习。教师的数据和文件经常用优盘、移动硬盘等存储工具在各个工作地点倒来倒去，既不方便也不安全。在云计算技术环境下构建的办公，将所有的应用程序和文件都放在云计算服务器中，用户只需通过浏览器访问云服务器就可实现在线备课、文件编辑、快速提交等工作，编辑完成后的文件直接存放在云服务器中。老师在任何时间、任何地点都可以在上网的终端设备访问存储在云服务器的数据和文件，继续进行工作和学习，即方便又省时。
4.提供数据资源保障
学校的公共计算机经常是病毒的集散地，由于計算机和存储设备的交叉使用，导致了计算机病毒在校园网和公共计算机间广泛传播。特别是教师上课时所使用的教师计算机，如果没有专人对杀毒软件定期更新和进行杀毒管理，，就容易变成病毒的发源地，导致系统崩溃。云存储服务便可以对重要的数据提供安全防护，无论是学生还是教师，都可以凭借注册的密码存取自己的重要数据，既不用担心由于自己的存储设备损坏导致数据的丢失，也不用担心病毒的入侵将数据损坏，因为这些工作都是由专业的云存储服务来提供。同时，数据的集中存储更容易实现安全监测。管理员就可将信息存储在云服务器中，对其中的数据进行统一的管理，资源的分配、负载的均衡、软件的部署和安全的控制，特别是云计算技术中的分布式数据存储技术，对教学、科研信息资源采用了冗余的存储方式来保证数据存储的可靠性和信息的安全性，教师和学生不必担心因某台计算机的存储设备损坏而丢失教学资源。对于一些加密数据的传输与转移，可依据统一的规范和标准，进行全面监控，这样即可以更好的实现信息共享，又可以较好地避免人为的失误。
5.提高管理效率
在云计算环境下实现服务器的集中式管理，有效地解决了服务器分散带来的管理效率低的问题，提高了数据的使用效率和海量的存贮能力，提高了系统整体的计算能力。
在实际操作中，由于经费问题，很容易缺少一个实验环境，很多需要软件和数据库支持的课程无法开设，造成一些前沿技术研究课题难以承担。如果有条件构建一个基于云技术的服务器集中式管理平台，为学校或学院开设软件和数据库应用课程创造良好的虚拟计算环境和运行环境。教师和学生在实验课上机过程中，通过浏览器或网络客户端，来完成繁杂的教学和科研活动，以满足学校或学院实验教学和科研在高性能计算方面的需求。这个实验环境的建立大大地提高了管理效率。
三、高校云计算应用的问题
随着庞大的资源集群，云计算服务得到了广泛应用，这就面临着一个资源管理、存储和调度问题，如果不能实时地处理好，那么因网络负载而导致网络拥堵、中断等现象就会时有发生。因此，在实际操作中，云计算环境下的信息资源的集成与服务尽管有很多好处，但作为一项新兴技术，人们对其仍抱有观望的态度，尤其是如何解决网络瓶颈、数据存储安全、资源合理分配等问题，存在着诸多挑战，具体表现如下：
1.没有建立标准的统一交流平台
在资源共享平台建设上，我们还缺乏经验。目前多数学校根据自己的实际情况建立了信息资源库，由于各数据库接口标准不统一，各资源独立存放，相互间难以实现数据交流与系统互操作。此外，知识产权的问题，教师课件著作的归属权不明确，因此，信息资源共享机制和标准化数据库建设与管理、信息安全与认证等技术操作层面问题还有待于完善和解决。 2.缺乏有效的论证与合理规划
信息资源建设缺乏宏观层面上的统一规划与管理，造成了资源的冗余和浪
费。部分自行开发的课件等资源库存在着随意性，无法对优质资源、设备进行非营利性共享，再加上行政、经费方面的限制，许多优质教学资源无法互通，信息资源存在分散等现象。
3.网络速度、成本、付费、行为监控等措施有待解决
云计算环境下的所有操作都是基于网络传输和服务的，因此要求有非常高
的带宽，以确保获得快的响应速度，这就对网络的基础设施建设、性能提出更高更新的要求。首先要有一笔巨大的前期投资来支持。其次，还要考虑购买共享的信息资源（软件、数据库），以及支付部分资源相应的更新、使用和维护费用等成本。与此同时，当教师和学生访问云服务器时，还要考虑到权限、计费等问题。特别是老师和学生的私人信息或科研成果等资料在云存储器中是否会泄露，有没有人盗用非法账号，数据在上传或下载过程中会不会被盗取或篡改，安全措施如何保障等问题。
四、构建信息资源平台的对策和措施
云计算环境下构建的信息资源平台，虽然存在着上述问题，但是从总体上来看，云计算技术的合理利用其效益更加可观。这就需要我们制定好一个相应的具体实施办法，来应对基本数据、师资共享和数据安全这三大集成与服务。
基本數据主要有：身份统一认证、学科资源、资源检索、数据、知识、数字对象存储与下载、元数据联合编目、资源调度等。
师资共享服务主要是实现优质资源共享，促进学科专业化建设，增进教师、学生之间的交流。在实际操作中，由于网络所涉及的专业范围大，学习者的数量多，教学科研等内容的形态需求复杂，需要容纳各种形态的网上内容。共享资源不能仅限于支持某些专用工具开发的资源内容，或只是支持某种文件格式。而是要支持开放的文件存储格式，能管理所有能够在网上运行（包括需要插件的文件）的内容与文件格式。因此，网络系统软件体系结构通常采用浏览器/服务器的模式。系统服务器则采用可扩展的分布式多服务器计算模式，分模块层次结构，多模块分立，允许系统分布式并行处理，以有效地提高系统的工作效率。其中，各功能模块是普通的网络程序，建立在开放的网络标准之上，遵循HTTPFTPXML等普通网络协议和数据格式进行消息处理和数据交换。
数据安全服务包括保密、完整性保护、身份验证、授权和预防重播。由于网络应用系统在网上运行是远程的、开放的，因此数据安全服务显得尤为重要。所谓云计算就意味着将把类似客户信息这类具有很高商业价值的数据存放到云存储中，即使考虑到通过合同完善信息安全方面的法律法规或版权等问题，还要从技术手段上对数据进行保护。在信息处理和存储前，将信息的内容和格式分离，对其使用不同的算法进行加密传输。此外，还要加强系统监测管理，对非法操作行为进行监控，补救、取证等措施。与此同时，信息资源的集成与服务需要有专门的人来做。采用性能优越的数据库系统，缩短大批量数据的吞吐时间，提供必要的安全技术，使整个系统管理规范化。在灾难性故障发生后，能够还原数据库，能在最短时间内使数据的完整性、安全性得到保障。确保共享和服务的质量系统的可靠性。
五、结论
云计算的发展，使信息技术已经从计算机时代转向了互联网时代，教育信息化也从原来的以计算机辅助教育应用为中心转向以数据、计算和服务为中心。云计算为高校发展和建设提供了新的模式。本文通过介绍云计算的发展过程，云环境下的集成与服务体系结构，以及云环境应用于高校教学、科研方面的优势、问题、对策和措施。期望本文可以为应用于高校的研究者与实践者们提供一些有益参考。