浅析高校实验室信息化平台在云计算技术下的构建

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1、浅析高校实验室信息化平台在云计算技术下的构建随着信息技术的发展与实验教学改革管理体制的深入，实验室建设正走向X络信息化时代。云计算技术的不断成熟与发展改善了传统实验室教学管理模式的限制与束缚，为了能够有效提高实验室的资源优化配置和服务能力，提出了基于云计算技术构建高校实验室信息化平台的建设方案，其目的是有效整合资源，降低实验室资金投入，使实验室能够全方位满足师生开放性的教学需求，适应实验教学改革的要求。1.高校实验室的现状与问题近年来，各高校实验室建设己经具有一定规模，实验的软硬件环境得到了改善，实验教学质量也相应提高了，然而，在实验室建设和管理方面仍然存在不足。1.1计算机硬件系统：型号、配

2、置参差不齐，加大更新与维护成本及难度实验室建设初期，计算机的型号与配置相同，随着时间的推移，使用过程中硬件不断损耗，不同时间段的维护与更新会使用不同型号的组件。由于计算机硬件的飞速发展，更换组件难以找到原有的型号，使得维护后的计算机组件都较原有组件有所升级，势必造成实验室设备的实际配置逐渐拉大差距参差不齐。与此同时，高校扩招和教学体制的改革，促使实验室规模不断扩大，计算机数量需求激增，但由于经费等原因限制，实验室建设只能分批次实现，分批购置和更换老旧设备，同样造成了实验室计算机软硬件系统上的极大差距。由于实验室的设备配置差异大，品牌种类繁多，在实验教学使用过程中不断升级更新，直接造成了实验室计

3、算机的运行维护成本升高和难度加大。1.2计算机软件系统：实验室功能单一，信息资源共享性差，无法满足快速发展的信息化教学需要高校实验室虽然计算机数量众多，但属于自建、自管、自用的状态，资源利用率并不高。一般每种应用系统单独配备一台物理服务器，造成服务器资源浪费和能耗浪费。并且实验室功能单一，信息资源分散，互联互通不畅，优秀教学资源难以共享，无法满足快速发展的信息化教学需要，成为当前实验室信息化深层次推进和发展的瓶颈之一。1.3系统安全性：人员流动性大，用户水平参差不齐，病毒猖獗，増大安全隐患实验室承担着各专业各层次的公共课、专业课、课程设计等多种教学任务，还承担着多种不同类型的考试任务，同时U盘

4、等移动存储设备的大量使用与X络上各种钓鱼X站的出现，这些都导致计算机很容易受到病毒、木马的攻击；另一方面，用户水平参差不齐，往往有意或无意去更改系统设置，甚至误删系统文件，造成计算机无法启动；尤其少数用户安全意识淡薄，从X络下载与上传娱乐软件，更容易引起计算机感染病毒并漫延至整个实验室，极大地增大了实验室的安全隐患。2.基于云计算技术的高校实验室信息化平台架构云计算是一种利用互联X实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(如计算设施、存储设备、应用程序等)的计算模式。云计算系统采用的是虚拟化的技术，所谓虚拟化技术指的是计算元件并不在真实的状态下运行，所以它并不受硬件容量的限制，无形之中扩充了硬

5、件的容量，能够根据服务提供者和用户事先商定好的服务等级协议动态地提供服务。云计算将计算、存储、应用和服务都变成了资源，用户通过云计算提供的访问接口可以向云服务管理层提出申请资源服务。云计算的核心服务层通常可以分为3层：一是基础设施即服务(IaaS，InfrastructureasaService)，如IBM的BlueCloud：二是平台即服务(PaaS，PlatformasaService)，如Google的AppEngine；三是软件即服务(SaaS，SoftwareasaService)如微软的Salesforce.。云计算环境具有数据安全可靠、客户端需求低、高灵活度、超大计算能力资源等特

6、点。结合本校X络实验教学的环境，以分层设计为理念，应用虚拟化技术，整合优质实验教学资源，构建实验室信息化平台即实验云系统。该系统架构分五层：基础设施服务层、应用平台服务层、软件服务层、云终端用户层、云系统管理层。2.1基于云计算技术构建基础设施服务层应用云计算技术，校园局域X连接各实验中现有的PC机、服务器、交换机、存储设施等硬件基础设施，组成实验云系统的最底层即物理资源层，经过虚拟化技术将某一个或多个数据中心的计算与存储资源转化为一个高效灵活的资源池，成为整个实验云系统的性能基础。该层的物理资源可以是本校的硬件设备，也可以是通过Inter几个学校共享的设备，或者从教育云、公有云提供商租用的设

7、备。这些物理资源构成的资源池是实验云系统的基础设施层，它提供的服务称IaaS模式。在虚拟化技术的支持下，laaS为上层服务提供服务器、存储与X络等基本硬件资源，并通过实验云系统的平台进行统一调度管理，为用户提供弹性的动态服务，云用户随时随地可以普适接入，使物理资源、X络资源能够像水、电一样方便地广泛共享，实现按需分配。IaaS模式有利于改善资源分配，提高资源利用率。例如：1台物理服务器应用虚拟技术