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进入21世纪以后,教育信息化程度将是衡量一个国家教育现代化程度的重要标志。经过多年建设,我国在教育信息化方面已经取得巨大成就。但是,由于我国幅员辽阔,人口众多,区域之间,城乡之间,学校之间教育信息化的差距仍然很大,部分公共教育资源的配置和使用也缺乏有效的监管,主要表现为教学资源分布不均、更新速度慢、共享程度低。
云计算是面向服务的架构(SOA)、分布式计算、网格计算和虚拟化等多种技术混合演进的结果。云是一个巨大的虚拟化资源池(由硬件、开发平台和服务等组成),这些资源能动态的根据各种规模的负载进行自动配置,使资源的利用率达到最优化,用数据冗余的方式保证虚拟资源的高可用性。用户按照“即用即付费”(pay-per-use)的方式使用资源,基础架构提供商(Infrastructure Provider)根据服务级别协议(SLA)提供服务。具有分布式存储和计算、高扩展性、高可用性、用户友好性等特征。云计算的出现,对于建立一个统一、开放、灵活的教育信息化平台,解决我国教育信息化过程中遇到的各种问题将有着重要的意义。
本文根据云计算技术的概念和特点,结合现阶段我国教育信息化的状况提出一个基于云计算的教育信息化平台的架构及其运作模式。
文章的主要内容包括如下几个方面:
(1)根据云计算的发展历史和特点,比较当前几种具有代表性的云计算定义,并从云计算的服务使用者,服务提供者,组织方式,内部实现机制等角度对云计算进行定义。讨论云计算的关键技术:数据存储技术,数据管理技术,编程模型和系统虚拟化技术。介绍Google App Engine,Amazon Web Services和Windows Azure等商业云计算平台,以及这些云计算平台在教育领域的应用。
(2)分析我国教育信息化建设的现状、存在的问题和未来的发展趋势,结合云计算的概念及其特点,讨论建设一个基于云计算的教育信息化平台对于我国未来教育信息化建设的意义。
(3)提出教育云的概念,按照分层的思想给出基于云计算的教育信息化平台的架构。从我国的教育信息化建设现状和未来的发展趋势出发,结合云计算的特点,提出教育云的运作模式。根据教育云的概念以及云计算的技术特点,给出构建教育云的软件结构。其次,以VMWare、XEN构建虚拟化子层；使用ApacheHadoop实现PC机的集群并为上层提供计算和存储资源,使用GlassFish为上层提供WebService功能,两者共同组成应用接口层；并使用数据集统计程序WordCount1.0对平台进行测试,验证云计算的并行数据处理MapReduce编程模型的使用,为进一步开发基于云计算的教育应用软件打下基础。最后,对基于传统模式进行的教育培训实践案例和基于教育云平台开展的教育培训实践案例进行比较。从比较结果来看,基于教育云平台开展的教育培训实践具有更大的优势。