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摘要：该文首先介绍了云计算的概念和特点，然后研究了当前高校信息化建设的现状，在此基础上，分析了在目前云计算发展状况下，通过云计算如何进一步的促进高校信息化的发展，云计算将高效的利用现有硬件资源，改变在教学中软件的使用方式，增强信息资源、教学资源的共享程度，最后展望云计算在高校中的应用和发展。
关键词：云计算；高校信息化；云计算中心；SaaS
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)23-5685-02
On the Cloud Computing and University Information Technology
YAN Guo-dong
(Beijing Vocational College of Politics and Law, Beijing 100024, China)
Abstract: This paper introduces the concept of cloud computing and characteristics, and then studied the current status of university information technology, in this based on the analysis of cloud computing in the current state of development, through the cloud to further promote the development of university information technology, cloud computing will be efficient use of existing hardware resources, changes in teaching software is used to enhance the information resources, the sharing of teaching resources, the final vision of cloud computing in colleges and universities in the application and development.
Key words: cloud computing; university information system; cloud computing center; SaaS
近几年，国家投入的大量的资金用于高校的信息化建设，各高校的信息化建设也得到了大力的发展。与此同时，在IT界出现了一个新兴概念——云计算，众多的IT厂商，如Google、亚马逊、微软、IBM、红帽，都推出了自己的云产品及云服务，北京市也于2010年9月8日公布了北京“祥云工程”行动计划。可以说，云计算是计算机技术的又一次革命，它将推动高校信息化的发展，让高校信息化的水平更上一层。
1 云计算的概念及特点
1.1 云计算的概念
云计算常与网格计算、效用计算、自主计算的概念相混淆，它其实是由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，云计算在不断发展变化，尚无普遍一致的定义。全球市场研究与顾问咨询巨头Gartner专家给出的定义是：云计算是一种新兴的、极具扩展能力的运算方式，它能将包括计算、储存、软件及视频等以服务的形式透过网络方式提供给用户。中国网格计算、云计算专家刘鹏给出如下定义?：“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。
狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的IT基础设施资源。提供资源的网络被称为“云”，“云”中的资源在使用者看来是可以无限的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施，比如亚马逊数据仓库出租。广义的云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型，例如用友、金蝶等推出的在线财务软件，800客的CRM系统，谷歌发布的Google应用程序套装等。
1.2 云计算的特点
1) 超大规模
不论是何种形式的云，都需要一个大规模的计算机集群，以便为用户提供大量的硬件资源和软件资源。例如，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”将赋予用户前所未有的计算能力。
2) 虚拟化
云计算实现 IT 基础设施的虚拟化，并通过相应的平台来实现对基础设施的管理、调度及应用。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端，通过虚拟化平台来使用计算资源、存储资源、网络资源、软件资源以及数据资源，并让用户体验到与其在本地计算机上使用时无差别感受。在云计算环境中，虚拟化技术可以提高底层资源的使用效率，同时降低成本。
3) 高可靠性和安全性
在云计算环境中，使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，当其中的部分节点出现问题时，通过相应的策略抛弃故障节点，并将其任务交给其他节点处理，这样就不影响云计算服务的提供，可以看出，使用云计算比使用本地计算机更可靠。
4) 通用性和高可扩展性
云计算不是为特定的应用建立的，在“云”的支撑下，我们可以构造出各种不同的应用，同一个“云”可以同时支撑多重不同应用的运行。并且在云计算体系架构中，可以实时的将新计算或存储资源加入到现有的资源池中，亦可以将故障节点实时的移除，待故障解决后在重新投入到使用中。
5) 按需服务
“云”是一个庞大的资源池，当中有多种资源，用户根据自己的需求，使用相应的资源，并仅为使用的部分付使用费，类似使用自来水、电、煤气那样。
6) 成本低、性价比高
云计算的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使学校无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升。“云”的这种低成本优势，使用户经常只要花费少量经费、几天时间就能完成以前需要大量经费、数月时间才能完成的任务。如纽约时报使用亚马逊云计算服务，花费了240美元，在不到24小时的时间里，处理了1100万篇文章。
2 高校信息化的现状
高校信息化经过这几年的发展，已经去得令人瞩目的成绩，各学校基本完成了数字校园的建设，基本解决了信息孤岛、统一认证等多方面的问题。在看到成绩的同时，也同时发现一些不足。
1) 重硬件轻软件。重视硬件投入，而轻软件建设仍然是目前多数高校信息化建设过程中普遍存在的问题。重视硬件建设，提高了高校本身的信息竞争力，也是为了更快、更好的进行信息化建设。但是同时也要进一步的加强软件方面的建设，一方面充分利用现有的硬件资源，提高利用的效率，另一方面也促进高校信息化的进程，促进校园业务、教学资源等多方面的发展。
2) 重业务轻资源。目前各高校基本上都建设了自己的“数字校园”系统，各项工作业务也基本上都有相应的系统去完成，基本实现了办公电子化。在教学资源方面，各自都积累了很多优秀的电子教学资源，但尚没有一个统一的、便于使用管理的教学资源平台，就目前的状况而言，大多数高校对此还不够重视。
3) 教学资源分布不均，教学资源共享程度低。高校内部各个系之间，各高校之间，都会有资源分布不均的状况。重点系部，重点大学资金充足，有更好的师资、实验室以及软硬件设备。各高校信息化建设通常各自为政，在资源方面缺乏有效的共享和利用，各高校的资源平台都有各自的标准，彼此独立，各数据库缺乏信息共享机制和手段，因此各高校资源共享程度低。
4) 信息化建设集成缺乏统一的、开放的技术标准。各高校在教学资源平台建设过程中，在存储格式、功能模块划分，系统框架等多方面存在差异。各院校、各部门对资源管理有不同的策略，对数据信息的处理缺乏协调合作，导致资源管理方式也不统一。
3 云计算推动高校信息化的进一步发展
1) 云计算降低了高昂的硬件成本
对于各大高校来说，信息化建设中都有一笔巨大的开支用于硬件资源购置以及运维，这部分费用可以分为以下的几个部分：数据中心、教学机房以及办公计算机。
现有的数据中心，一台服务器一般只跑一个应用，CPU利用率只有5%左右，而在云计算中心中，每台物理服务器，可以虚拟出多个虚拟服务器，CPU利用率可达60%，可以看出，云计算能极大的提高数据中心硬件资源的利用率。
教学机房以及办公用的计算机，需要满足教学办公的需要，机器的配置会随着应用软件的要求而不断变化，且现代信息技术发展日新月异，硬件设备更新换代周期越来越短，设备往往在购置后却使用不了多长时间就需要更新换代。如果我们采用云计算所提供的服务，这些问题将迎刃而解，云计算的优点在于解放了硬件配置对终端的限制，即使像手机、PDA、上网本等低配置的终端设备，也能使用类似超级计算的应用，可以想象在手机终端上进行高质量的图形处理不是不可能的事情。所以高校可以节约初期的投入，更不需要关注设备的更新换代，将关注点放在高校云计算中心的建设上。
2) 云计算改善了人们对应用软件的使用方式
随着信息化不断的深入人们的生活，人们对计算机的依赖程度越来越大，因此无论是个人计算机还是服务器都必须安装大量的应用软件才能满足人们信息处理的需求。高校更是如此，机房里的计算机提供给不同年级不同专业的师生使用，为了满足教学需求必须在机房计算机里存储或者安装大量的应用软件，多媒体教室的教师机也是如此，一台计算机往往需要供多个教师使用，因而必须安装每个老师所需要的软件。这种状况，使得这些计算机故障率高，维护困难。现在软件的更新速度越来越快，对硬件的要求也越来越高，一旦计算机硬件不能满足教学的需求，就需淘汰升级。可以看出，这样的应用软件使用方式越来越不适应科研、教学的需要。云计算提供了在线使用各种用软件的功能，人们通过采用类似于租借的形式来使用各种软件资源，所有的软件资源统统来自于 SaaS 的“云海”中，人们如果需要某种应用软件，不需要安装软件到本地，而只需通过浏览器提出申请即可，而软件版本的更新和授权问题也统统丢到“云”里。
3) 云计算提高了资源共享水平
在高校信息化建设中，我国缺乏有效的统一规划、长远目标以及统一标准，因而出现了重复建设严重、资源分散难共享以及各校异构的信息平台难以有效整合等问题。这些问题造成了高校之间、高校各部门之间的信息不能有效共享 , 严重影响了业务的顺利执行 , 信息化作用得不到有效体现。云计算的出现为这些问题的解决带来了希望。云计算针对基础设施有统一的配置和管理 , 它把CPU、存储器、网络等基础资源整合并形成了一个统一的资源池，人们通过网络可以方便的使用资源池中的所有资源。这种集中管理、按需使用资源的方式将提高资源的利用率，有效消除资源因独立分散而造成的资源闲置、浪费，并通过相关的措施使得个设备之间负载得以均衡，使 IT基础设施得到了充分的利用。另外，由于云计算提供了 PaaS和平台虚拟化技术，应用软件的开发可以忽略操作平台和开发平台的选择，用户通过浏览器就可以得到自己应用，这样以一种统一的信息标准接口开发各类应用程序，增强的软件的通用性和跨平台性，避免了由于接口问题造成的信息沟通不畅，避免了信息孤岛的产生，让管理层可以对任务进行统一调度，同时也为高校管理层进行数据分析、决策提供了方便。
4 结论与展望
云计算作为新兴的概念，还没有统一的标准和实现方式，如何在现有的高校信息化工作中进行基于云的资源整合，将是我们下一步需要研究的重点。对现有的方式，我们不能一下子全部否定，现有的方式有其不足，但是却是经过实践检验出来的，我们需要稳妥利用现有的资源，并稳步的向云计算方式前进。当然对于新增加的IT基础设施和实验设备，在选择时，需要选择那些支持云架构的产品标准产品。在高校“云”化的过程中，尽管有各种各样的问题和困难，但作为整合教育资源的有力手段，云计算必然会在高等院校信息化中有越来越多的应用。
参考文献：
[1] 刘鹏.云计算[M].2版.北京:电子工业出版社,2011.
[2] 陈刚.云计算雨高校未来信息发展[M].北京:中国惠普有限公司,2010.
关键词：云计算；高校信息化；云计算中心；SaaS
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)23-5685-02
On the Cloud Computing and University Information Technology
YAN Guo-dong
(Beijing Vocational College of Politics and Law, Beijing 100024, China)
Abstract: This paper introduces the concept of cloud computing and characteristics, and then studied the current status of university information technology, in this based on the analysis of cloud computing in the current state of development, through the cloud to further promote the development of university information technology, cloud computing will be efficient use of existing hardware resources, changes in teaching software is used to enhance the information resources, the sharing of teaching resources, the final vision of cloud computing in colleges and universities in the application and development.
Key words: cloud computing; university information system; cloud computing center; SaaS
近几年，国家投入的大量的资金用于高校的信息化建设，各高校的信息化建设也得到了大力的发展。与此同时，在IT界出现了一个新兴概念——云计算，众多的IT厂商，如Google、亚马逊、微软、IBM、红帽，都推出了自己的云产品及云服务，北京市也于2010年9月8日公布了北京“祥云工程”行动计划。可以说，云计算是计算机技术的又一次革命，它将推动高校信息化的发展，让高校信息化的水平更上一层。
1 云计算的概念及特点
1.1 云计算的概念
云计算常与网格计算、效用计算、自主计算的概念相混淆，它其实是由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，云计算在不断发展变化，尚无普遍一致的定义。全球市场研究与顾问咨询巨头Gartner专家给出的定义是：云计算是一种新兴的、极具扩展能力的运算方式，它能将包括计算、储存、软件及视频等以服务的形式透过网络方式提供给用户。中国网格计算、云计算专家刘鹏给出如下定义?：“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。
狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的IT基础设施资源。提供资源的网络被称为“云”，“云”中的资源在使用者看来是可以无限的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施，比如亚马逊数据仓库出租。广义的云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型，例如用友、金蝶等推出的在线财务软件，800客的CRM系统，谷歌发布的Google应用程序套装等。
1.2 云计算的特点
1) 超大规模
不论是何种形式的云，都需要一个大规模的计算机集群，以便为用户提供大量的硬件资源和软件资源。例如，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”将赋予用户前所未有的计算能力。
2) 虚拟化
云计算实现 IT 基础设施的虚拟化，并通过相应的平台来实现对基础设施的管理、调度及应用。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端，通过虚拟化平台来使用计算资源、存储资源、网络资源、软件资源以及数据资源，并让用户体验到与其在本地计算机上使用时无差别感受。在云计算环境中，虚拟化技术可以提高底层资源的使用效率，同时降低成本。
3) 高可靠性和安全性
在云计算环境中，使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，当其中的部分节点出现问题时，通过相应的策略抛弃故障节点，并将其任务交给其他节点处理，这样就不影响云计算服务的提供，可以看出，使用云计算比使用本地计算机更可靠。
4) 通用性和高可扩展性
云计算不是为特定的应用建立的，在“云”的支撑下，我们可以构造出各种不同的应用，同一个“云”可以同时支撑多重不同应用的运行。并且在云计算体系架构中，可以实时的将新计算或存储资源加入到现有的资源池中，亦可以将故障节点实时的移除，待故障解决后在重新投入到使用中。
5) 按需服务
“云”是一个庞大的资源池，当中有多种资源，用户根据自己的需求，使用相应的资源，并仅为使用的部分付使用费，类似使用自来水、电、煤气那样。
6) 成本低、性价比高
云计算的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使学校无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升。“云”的这种低成本优势，使用户经常只要花费少量经费、几天时间就能完成以前需要大量经费、数月时间才能完成的任务。如纽约时报使用亚马逊云计算服务，花费了240美元，在不到24小时的时间里，处理了1100万篇文章。
2 高校信息化的现状
高校信息化经过这几年的发展，已经去得令人瞩目的成绩，各学校基本完成了数字校园的建设，基本解决了信息孤岛、统一认证等多方面的问题。在看到成绩的同时，也同时发现一些不足。
1) 重硬件轻软件。重视硬件投入，而轻软件建设仍然是目前多数高校信息化建设过程中普遍存在的问题。重视硬件建设，提高了高校本身的信息竞争力，也是为了更快、更好的进行信息化建设。但是同时也要进一步的加强软件方面的建设，一方面充分利用现有的硬件资源，提高利用的效率，另一方面也促进高校信息化的进程，促进校园业务、教学资源等多方面的发展。
2) 重业务轻资源。目前各高校基本上都建设了自己的“数字校园”系统，各项工作业务也基本上都有相应的系统去完成，基本实现了办公电子化。在教学资源方面，各自都积累了很多优秀的电子教学资源，但尚没有一个统一的、便于使用管理的教学资源平台，就目前的状况而言，大多数高校对此还不够重视。
3) 教学资源分布不均，教学资源共享程度低。高校内部各个系之间，各高校之间，都会有资源分布不均的状况。重点系部，重点大学资金充足，有更好的师资、实验室以及软硬件设备。各高校信息化建设通常各自为政，在资源方面缺乏有效的共享和利用，各高校的资源平台都有各自的标准，彼此独立，各数据库缺乏信息共享机制和手段，因此各高校资源共享程度低。
4) 信息化建设集成缺乏统一的、开放的技术标准。各高校在教学资源平台建设过程中，在存储格式、功能模块划分，系统框架等多方面存在差异。各院校、各部门对资源管理有不同的策略，对数据信息的处理缺乏协调合作，导致资源管理方式也不统一。
3 云计算推动高校信息化的进一步发展
1) 云计算降低了高昂的硬件成本
对于各大高校来说，信息化建设中都有一笔巨大的开支用于硬件资源购置以及运维，这部分费用可以分为以下的几个部分：数据中心、教学机房以及办公计算机。
现有的数据中心，一台服务器一般只跑一个应用，CPU利用率只有5%左右，而在云计算中心中，每台物理服务器，可以虚拟出多个虚拟服务器，CPU利用率可达60%，可以看出，云计算能极大的提高数据中心硬件资源的利用率。
教学机房以及办公用的计算机，需要满足教学办公的需要，机器的配置会随着应用软件的要求而不断变化，且现代信息技术发展日新月异，硬件设备更新换代周期越来越短，设备往往在购置后却使用不了多长时间就需要更新换代。如果我们采用云计算所提供的服务，这些问题将迎刃而解，云计算的优点在于解放了硬件配置对终端的限制，即使像手机、PDA、上网本等低配置的终端设备，也能使用类似超级计算的应用，可以想象在手机终端上进行高质量的图形处理不是不可能的事情。所以高校可以节约初期的投入，更不需要关注设备的更新换代，将关注点放在高校云计算中心的建设上。
2) 云计算改善了人们对应用软件的使用方式
随着信息化不断的深入人们的生活，人们对计算机的依赖程度越来越大，因此无论是个人计算机还是服务器都必须安装大量的应用软件才能满足人们信息处理的需求。高校更是如此，机房里的计算机提供给不同年级不同专业的师生使用，为了满足教学需求必须在机房计算机里存储或者安装大量的应用软件，多媒体教室的教师机也是如此，一台计算机往往需要供多个教师使用，因而必须安装每个老师所需要的软件。这种状况，使得这些计算机故障率高，维护困难。现在软件的更新速度越来越快，对硬件的要求也越来越高，一旦计算机硬件不能满足教学的需求，就需淘汰升级。可以看出，这样的应用软件使用方式越来越不适应科研、教学的需要。云计算提供了在线使用各种用软件的功能，人们通过采用类似于租借的形式来使用各种软件资源，所有的软件资源统统来自于 SaaS 的“云海”中，人们如果需要某种应用软件，不需要安装软件到本地，而只需通过浏览器提出申请即可，而软件版本的更新和授权问题也统统丢到“云”里。
3) 云计算提高了资源共享水平
在高校信息化建设中，我国缺乏有效的统一规划、长远目标以及统一标准，因而出现了重复建设严重、资源分散难共享以及各校异构的信息平台难以有效整合等问题。这些问题造成了高校之间、高校各部门之间的信息不能有效共享 , 严重影响了业务的顺利执行 , 信息化作用得不到有效体现。云计算的出现为这些问题的解决带来了希望。云计算针对基础设施有统一的配置和管理 , 它把CPU、存储器、网络等基础资源整合并形成了一个统一的资源池，人们通过网络可以方便的使用资源池中的所有资源。这种集中管理、按需使用资源的方式将提高资源的利用率，有效消除资源因独立分散而造成的资源闲置、浪费，并通过相关的措施使得个设备之间负载得以均衡，使 IT基础设施得到了充分的利用。另外，由于云计算提供了 PaaS和平台虚拟化技术，应用软件的开发可以忽略操作平台和开发平台的选择，用户通过浏览器就可以得到自己应用，这样以一种统一的信息标准接口开发各类应用程序，增强的软件的通用性和跨平台性，避免了由于接口问题造成的信息沟通不畅，避免了信息孤岛的产生，让管理层可以对任务进行统一调度，同时也为高校管理层进行数据分析、决策提供了方便。
4 结论与展望
云计算作为新兴的概念，还没有统一的标准和实现方式，如何在现有的高校信息化工作中进行基于云的资源整合，将是我们下一步需要研究的重点。对现有的方式，我们不能一下子全部否定，现有的方式有其不足，但是却是经过实践检验出来的，我们需要稳妥利用现有的资源，并稳步的向云计算方式前进。当然对于新增加的IT基础设施和实验设备，在选择时，需要选择那些支持云架构的产品标准产品。在高校“云”化的过程中，尽管有各种各样的问题和困难，但作为整合教育资源的有力手段，云计算必然会在高等院校信息化中有越来越多的应用。
参考文献：
[1] 刘鹏.云计算[M].2版.北京:电子工业出版社,2011.
[2] 陈刚.云计算雨高校未来信息发展[M].北京:中国惠普有限公司,2010.