基于云计算的高校实验室研究与实现

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1、基于云计算的高校实验室研究与实现-高等教育学论文基于云计算的高校实验室研究与实现郑平辉1，庄鸿鸿2（1．福建师范大学闽南科技学院，福建泉州362332,2．福州第十五中学，福建福州350002）摘要：本文提出了高校实验室存在的问题现状与云计算的概念，并设计了一种基于云计算技术的高校实验室的技术方案.在分析其实验室建设性能的基础上，提升了教学的效率和质量，解决了高校实验室管理员的运维难题，为高校实验室建设提供参考.关键词：云计算；高校实验室；应用研究中图分类号：TP393.01文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）05-0017-02基金项目：福建省教育厅科技项目（JB1

2、3275）当前大部分高等学校已经拥有计算机软件、多媒体技术、艺术设计等多个交叉专业学科，原有的方向所需要的硬件与软件的实验室基本上已经建设完成.但伴随着科技与社会不断发展，促使高校专业学科同时需要相对配套的实验室.原有的实验室软件与硬件的配置低与年限的问题，无论从运维、资金、环保、安全等方面都制约着实验室的发展，需要重新投入大量经费购买软件与硬件.当新一代信息技术在不断改变世界时，通过移动互联、云计算、教育等结合实现互联网+教育，让教育变成更科学先智能化.如何运用新一代信息技术改变高校实验室建设，提升实验室的运维效率，满足师生使用是困扰着高校管理的难题.本文主要基于云计算的高校实验室的

3、研究与实现，解决了高校实验室管理员的运维难题，提升教学的效率和质量，降低管理成本，促进高校教育的发展.1云计算概述当前，云计算的定义百家争鸣，分别在维基百科、Amazon的角度、IT名词百科等给云计算定义.云计算是硬件和软件都是资源并被封装为服务，用户可以通过网络按需地访问和使用[1].云计算是分布式计算、网格计算、并行计算等多种技术发展的产物；类似于电力系统从古老的单台发电机模式转变电厂集中供电模式；包括基础即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)、数据存储即服务(DaaS)等内容[2].云计算应用在公共服务、医疗、银行、教育科研、互联网、教育科研等各行业.

4、云计算能利用虚拟化技术构建虚拟化资源池，部署云端的资源以获取服务，动态组织异构资源[3]，针对教育科学的课堂教学、教辅(实验)、科研三大领域构建不同的应用环境,将存储空间等资源共享,根据用户的需求进行分配，杜绝资源的浪费,使高校实验室运维效率达到效益最大化.运用云计算规划建设高校实验室，解决了高校实验室管理员的运维难题，提升教学的效率和质量，降低管理成本，节能环保.以福建师范大学闽南科技学院实验室容纳60人为例，采用云计算与传统的实验室终端配置情况比较如下表所示.从表1可以看出，采用云计算的实验室费用比原有方式相差约五倍投资，如果从长远看整体投入包括管理员运维、硬件扩展、人力成本、电力

5、使用等费用；在一定时期，云计算的实验室与传统的实验室的整体投入成本更少更优.基于云计算的实验室通过软件与与硬件资源、及其可动态扩展和配置的物理资源分布式存在；用户共享，逻辑上以单一整体的形式呈现，用户可按需要使用云中资源.这种全新模式特征改变了传统的高校实验室管理模式，节约整体成本，提升教育资源利用率，将会给可持续的教育科研领域发展带来创新改革浪潮.3云计算的实验室实现结合云计算技术与现有高校实验室存在的难题，单间机房实验室通过RCDWeb管理界面管理，多间机房实验室通过RCCCenter进行集中管理，可减少人员管理，提升高校实验室管理效率.具体实现方案一，使用数据库IBMPowerV

6、M虚拟技术、X86架构物理服务器的PC服务器，产品软件一期可以先购买6台PC服务器，2个VmwareSphere的授权，其他采用免费的VmwareESXI来进行虚化.具体实现方案二，主机RG-RCD6000，终端RG-Rain100，教学管理软件系列RG-ClassManagerRainbow，集中管理平台系列RG-RCCCenter.从价性比对比二种实现方案，其中第二种方案优于第一种方案，最终采用第二种方案，具体高校实验室平台拓扑结构如图1所示.4云计算的实验室建设性能分析4.1减少实验室硬件设备的投入云计算终端只需要输入与显示的设备比传统少一台主机，投入相应会减少，但性能反而提升了

7、.因为处理数据都交给服务器端，用户终端只需要一个终端用帐号与密码登录到云服务器端，就可以运用平台资源即可得到应用结果，减少高校频繁更新硬件设备，从而减少费用投入.云服务器可以通过升级配置和平滑扩展，瘦显示终端循环使用，保护用户投资利益.4.2降低管理员运维的开销从管理员的角度来年，新实验室平台改变了管理员运维系统或软件、刷母机、设置发送参数、传系统等工作量大，更新管理效率提升约十倍.传统的计算机实验室投资一次投入完成后，使用一定年限计算机既要增