基于云计算的校园云的设计与开发

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基于校园网的云计算应用分析

逐渐受到各高校的注意，教育信息化发展的下一步，将是逐步从现有的基础网络转变为以云计算为核心的“ 服务交付 ” 。
１云计算技术
特性经常被称为像水电一样使用ＩＴ基础设施。广义云计算指服
指通过网络以按需、易扩展的方式获得所 “ 云计算 ” （ＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｔｉｎｇ）的概念是Ｇｏｏｇｌｅ首席执行官务地交付和使用模式，这种服务可以是ＩＴ和软件、互联网相关，也可是其他服埃里克・施密特（ＥｒｉｃＳｃｈｍｉｄｔ）提出的，是一种基于互联网的计需服务。算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供务。云计算是一种新的ＩＴ资源提供模式，依靠强大的计算能力，
ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ
ＺｈａｏＪｉｅ
（ＳｈａａｎｘｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，７１２０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗＩｎｔｅｒｎｅｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｉｔｓｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈａｔｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｈａｖｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｉＳａｒｔｉｃｌｅｅｘｐｌａｉｎｓｗｈａｔｉｓｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓｃｈａｒａｅｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｔｓａｐｐ１ｉｃａｔｉｏｎｉｎｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋａｒｏｕｎｄｔｈｅｃｌｏｕｄｓ，ｔｏｆｉｎｄａｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｂｕｉ１ｄｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙｃｌｏｕｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｍｐｕｓｎｅｔｗｏｒｋ：ｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ

基于云计算的中职学校数字校园应用探讨

由于没有统一的规范标准，数字校园基础设施建设上存在重复建设的现象，而软件系统建设上主要表现为存在大量的信息孤岛，学校已有的信息资源不能有效整合、不能提供有效的信息服务等，比较典型的问
题有：
通过构建数字化教学实训综合平台，实现校内资源库建设的共建共
享，充分利用国家资源库、职教联盟与校企联盟资源库的资源，根据校
中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ４０６７（２０１３）０８ — ２１ — ０２
一
、
中职数字化校园建设现状
一
的信息服务平台、安全统一的身份认证机制的平台。在建成平台基础
（一）重视网络基础设施建设，忽视教学应用大部分中职学校都投入了不少的资金建设具有一定规模的校园网，从网络设备到网络质量都得到质的飞跃。但实际上却忽视了校园网的教学应用。以至于所建成的数字化校园不能满足教育教育学的要求。
内实际需求进行资源的统一建设和管理，形成数字化专业教学实验课程包。在统一平台下，数字化专业教学实验课程包为学校数字化教学应用提供基层数据支持，从而实现数字化教学资源的有效应用，构建一个数字化的教学环境。
（２）实训环境
（１）学生数据不能及时同步到各部门，导致各部门工作难以有效开
（二）数字校园云平台的应用
其次，配套的软件和资源则显得相对贫乏，基本停留在传统的办公自动化软件的使用或简单的公文流转的办公ＯＡ系统上，各种教学系统使
用较少。
随着网络信息量的增长，学校数据中心必须快速地提升运算能力，以不同操作环境的新服务器形式而存在。因此而产生的服务器数量激增则需要大量的资金和人力去运作，管理和升级。基于云计算的虚拟构架提供前所未有的负载隔离，为所有系统运算和Ｉ，Ｏ设计的微型资源控制。虚拟构架完美地结合现有的管理软件并在共享存储（ＳＡＮ）上改进投资回报率。通过把物理系统整合到有虚拟构架的数据中心上去。

高校智慧校园云数据中心解决方案

视频点播
分散的资源和业务驱动的服务需求
校区A数据中心
院系N数据中心
校区B数据中心
院系A数据中心
高校数据中心建设面临的主要问题
高校正渐渐成为黑客猖獗的领域之一。
环境构建复杂
新应用部署需要需要进机房，动网络，时间长新应用没有统一规划：存储、备份、可靠性拓扑结构越来越复杂，新增系统布线困难
科研创新受制
各院系各部门存在大量信息孤岛无法共享部门间信息化标准不统一，互通困难资源的总体利用效率低，平均只有约20%
…
数据融合
颠覆式演进：数据库平台变更，带来传统IT应用修改的巨大风险，部分复杂关系数据模型无法完备支持
平滑式演进：传统应用在数据库不变的前提下，采用企业级分布式存储+X86实现小型机及传统存储替换，解决数据库扩展性与并发处理瓶颈问题；针对创新应用，则可直接基于Hadoop，MPP和No SQL数据库中间件平台进行开发
应用场景及收益
特性描述
应用编排模板，支持与服务管理平台关联，发布到服务目录；应用端到端的自动化部署，支持虚机、物理机的自动化部署。支持商业平台软件，包括Apache 2.2.4、WeblogicV9.2/V10.3.5 、Oracle10gR2/11gR2 等常用软件；
基础架构
基础软件
应用
现有数据中心
应用场景及收益
特性描述
实现计算资源与业务负载之间的动态匹配。可以与现有资源池共同管理，跨资源池进行资源监控，资源调配。－自动VM创建，新VM自动加入LB组－支持应用虚机负载监控触发VM弹性扩展的能力；
VM
vLB
VM
NEW VM
VM
HEAT
Scale out
业务WEB组件弹性伸缩组

基于虚拟化技术高校云平台构建研究

基于虚拟化技术的高校云平台的构建研究摘要：为解决目前高校信息化建设中存在的成本、资源利用及管理方面的问题，研究了云计算及虚拟化技术特点，给出了基于云计算的高校云平台的构建方案和云平台提供服务的流程。

方案利用了云计算的按需提供服务、资源池及高效性等特点，构建了具有资源集中、灵活配置等优势的云平台，有效地解决了校园信息化建设成本高、资源利用率相对不高、管理繁杂等问题，让现有资源更好地为师生的教学科研工作服务。

关键词：云计算；虚拟化；资源池；云平台构建中图分类号：tp3931云计算在我国高校的应用现状教育部日前发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中，提出推动信息技术与高等教育深度融合，加强高校数字校园建设与应用。

利用先进网络和信息技术，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施，开发整合各类优质教育教学资源，建立高等教育资源共建共享机制，推进高等教育的信息化建设[1]。

目前，云计算技术在高校的发展，高校对云计算的需求也愈来愈迫切，高校数据中心的发展，经历了“物理数据中心”、“虚拟化数据中心”、“私有云”到“混合云”的阶段性发展，当前高校的云计算发展主要应用于第三阶段的发展，并逐步进入第四阶段的发展。

高校云计算在以上的阶段性发展上[2]。

2高校云平台面临的问题在综合性高校中，各学院、职能部门多，小型的应用系统数量也在逐年增长。

校内大部分应用系统的特点：用户访问轻量级；应用系统架构简单，基本是网站+数据库模式；存储空间要求不大。

而在实际运行过程中，存在着以下这些问题：（1）建设成本高、利用率低。

高校采购的设备都是比较先进的、主流的配置。

校内各个学院、职能部门都是根据自己的需求进行设备采购，很多设备都是重复采购，导致成本增加。

其中一些设备的利用率不高，易淘汰，造成了严重的资源浪费。

而一些小应用系统因为资金问题，无法为师生提供良好的服务。

（2）存储增长的限制。

有的应用系统随着运行时间的增长数据也呈逐年增长的趋势，存储的升级导致原有存储的淘汰。

超星校园智慧系统设计方案

超星校园智慧系统设计方案超星校园智慧系统是一种基于物联网和云计算技术的智能化学校管理系统，旨在提高学校管理效率和学生学习体验。

以下是一个设计方案，介绍了系统的主要功能和实施方法。

一、系统功能1. 学生信息管理：包括学生档案管理、学生成绩管理、学生考勤管理等，通过系统实时记录学生的学习情况和出勤情况。

2. 教师信息管理：包括教师档案管理、教师课表管理、教学评估管理等，支持教师工作的规范化和绩效考核。

3. 课程管理：包括选课管理、课程表管理、在线教学资源管理等，学生可以根据自己的需求和兴趣选择课程，并通过系统获取相关学习资源。

4. 考试管理：包括考试安排、试卷批阅、成绩发布等，通过系统实现考试全过程的自动化管理，提高考试效率和准确性。

5. 实验管理：包括实验室预约、实验数据记录、实验报告提交等，学生可以通过系统预约实验室，记录实验数据和提交实验报告。

6. 学习资源管理：包括在线课程、教学视频、学习资料等，学生可以通过系统获取免费或付费的学习资源，提高学习效果。

7. 通知公告管理：包括校园新闻发布、紧急通知发布等，学校可以通过系统实现信息的及时发布和推送，方便学生和教师获取重要信息。

8. 权限管理：包括学生、教师和管理员的权限管理，确保系统数据的安全性和隐私保护。

二、系统实施方法1. 系统建设：首先，需要成立一个专门的系统建设小组，由学校的信息技术部门和教务部门的代表组成，负责系统的选型、实施和管理。

其次，对学校的现有信息系统进行调研和评估，确定系统的需求和功能。

最后，选择适合学校的技术供应商，进行系统的开发和实施。

2. 网络设施建设：为了支持系统的正常运行，学校需要进行网络设施的升级和建设。

包括网络带宽的扩容、无线网络的覆盖、服务器的架设等。

同时，还需要对网络设备进行安全配置，确保系统的稳定性和安全性。

3. 学生教师信息导入：将学生和教师的基本信息导入系统，包括姓名、学号、课程信息等。

可通过学校的学生管理系统和教务系统进行数据的导入和同步，确保数据的准确性和完整性。

基于云计算的智慧校园应用研究

正常运行。
“ 智慧城市 ” 一个非常重要的部分，更是推动着教育信息化的跨越式发展。所以如何推进 “ 智慧校园 ” 的普及应用是摆在众
多教育者面前的一个重要课题。
二、云计算概览（一）云计算介绍尽管云计算这个名词在最近几年才开始流行起来，但从本
【关键词】云计算智慧校园实施方案【中图分类号】Ｇ【文献标识码】Ａ【文章编号】０４５０－９８８９（２０１４）０２Ｃ一０１９０ — ０３
云计算是一种商业模式，它通过多个服务器来实现计算任务的分配，从而达到分时共享计算资源和存储资源的目的。作为计算模型之中最能体现互联精神的方案，云计算在计算模
、
智慧校园的优势
（一）按需使用
学生可以根据自己的学习需要，通过各种终端或浏览器登
录智慧校园网络平台，灵活选择适合自己的软件平台，个性化定制自己的学习环境，随时随地检查自己的学习进度，以及接收和完成老师留下的课堂作业。有线和无线相结合的接人方式让学生可以在任何时候访问校园平台，还可以节省下裁并安装升级
理，以构成虚拟计算资源池，将高效的服务提供给客户。这种提
供资源的现代网络系统，便称之为 “ 云” 。其中，“ 云”中的所有信息资源可以根据用户需求，在任何时间访问，并且支持无限扩展，以实现按需分配资源。一般来说，云计算在结构上可以分

基于SOA的云计算数字化校园模型的初探

展。
能够有效地提高了现有硬件设备的利用率，节省软、硬件投入的人力和
财力，提高了用户访问的灵活性和资源的共享性。
概述
一
、
云计算是一种基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，它
主要是利用互联网高速的传输能力，将处理数据的过程从个人计算机或
近年来，云计算在教育领域中受到众多研究者的追捧。我国当前的
心。目前，很多的高校都已经着手进行数字化建设了，并且也建立的各
问以及调度各类资源。最后为了解决校内各类应用服务经常重复建设的
情况，需要将各种基础设施，平台层以及应用服务资源进行虚拟化，以提高软硬件资源的利用率，实现各大高校间资源的共享。随着近年来国内外云计算技术的不断发展和完善，推动了校园的数
类信息化系统，全校的各个部门都以校园网络为基础进行办公，教学以
及管理。但是，由于各地区经济发展水平不一样，各高校的重视程度也不一样，数字化校园的发展水平还是参差不齐的。当然，数字化校园建设不是一蹴而就的，是需要长期不断努力才能
字化建设。作为个人用户，可以很方便地使用学校的教育资源以及信息
三、研究目的
服务器转移到互联网上由成千上万很普遍的服务器组成的超级计算机
集群中，再由大型的数据处理中心集中去管理。云计算是一个虚拟的计算资源池。云是网络、互联网的一种比喻说法。在以前，常常用云来表示电信网，后来抽象地表示互联网和底层基础设施。在狭义上的云计算是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的各类共享资源；广义上

智慧校园系统架构图建设方案

包括系统升级、漏洞修补、数据备份等维护费用。
硬件设备更新费用
随着技术的不断进步，硬件设备需要定期更新和升级的费用。
技术支持费用
为师生提供技术支持的费用，如电话支持、远程协助等。
培训与持续教育费用
针对新功能和升级进行的培训和持续教育费用。
2023
PART 08
总结回顾与未来发展规划
REPORTING
基础设施建设方案
REPORTING
网络通信环境搭建
校园局域网建设
搭建高速、稳定的校园局域网，实现校内各部门、教室、实验室等场所的网络覆盖。
互联网接入方案
网络安全保障
建立完善的网络安全保障体系，包括防火墙、入侵检测、病毒防范等措施，确保网络通信环境的安全稳定。
选择合适的互联网接入方式，如光纤、宽带等，确保校园网络的畅通。
REPORTING
项目启动阶段工作安排
确立项目目标和范围
明确智慧校园系统建设的目标、功能需求及项目范围。
组建项目团队
成立专门的项目团队，包括项目经理、技术负责人、开发人员等。
制定项目计划
根据项目目标和范围，制定详细的项目实施计划，包括时间节点、任务分配等。
系统开发阶段时间节点
需求分析
对智慧校园系统的需求进行深入分析，形成详细的需求文档。
REPORTING
硬件投入成本预算
服务器与存储设备
用于存储和处理大量数据的服务器和存储设备，根据性能和容量需求进行预算。
网络设备
包括交换机、路由器等，用于构建智慧校园的内部局域网和广域网。
物联网设备
如传感器、摄像头等，用于采集校园环境和设施的数据。
终端设备
如电脑、平板、手机等，供师生使用智慧校园系统的终端设备。

基于云计算高校数据中心建设

（图１。如）系统整合到统一的平台中集中管理，实现统一身份认证、统一信息该系统在一个万兆以太网统一阵列中集成了企业级服务器，提门户、统一数据交换和共享数据库。供了虚拟机和虚拟化软件所需的Ｉ０／带宽和功能。思科扩展内存技云计算数据中心带来了众多优势，以实现１：以上的整合可５１术为高度虚拟化所需要的大内存提供了一种极为经济的配置方法。率，同时通过管理自动化为关键业务应用程序动态分配资源，从而思科统一计算系统（Ｓ将网络访问层集成为一个能轻松管理的提高效益。同时它也向数据中心提出了挑战。ＵＣ）但如果有统一的Ｉ０／实体，在此实体中，能像物理链路一样配置、管理和移动虚拟机链配置和足够的带宽，在每台物理服务器上支持大量Ⅵｖ则资源池的Ｉ，路。该系统继承了思科长期以来的优秀创新传统，在架构、技术、合管理会较为容易。资源池将能更快速地应对迅速变化的业务情况和作关系和服务方面都进行了出色的创新。工作负载，新服务器资源的添加能在几分钟内完成，然后设置并投经过云计算数据中心建设、运行、测试、使用后，出如下结论：入使用，得而无需准备服务器接口、固件和设置。通过平衡ＣＵ处理能Ｐ
学术论坛
数据中心自然灾害避免、迁移关键应用至持多条链路的智能选路功能，支持所有基于Ｔｃ／ＰＰＩ协议的服务器无宕机的数据中心维护、负载均衡；支持最小连接数、轮询、比例、最快响应、哈希、预测、观另一数据中心。）（云时代的数据中心，５资源全部池化，服务平台化、自动化，在建设云数据中心的过程中，设成本可能比传统的建设建察、动态比例等负载均衡算法。成本要高，但从长期的运行管理和应用综合因素考虑，比传统的要７、专用云管理平台数据中心应用方便、部署快捷、管理智能化、应用效率高、约电力节提供本地及远程方式下对体系架构中的硬件及软件的访问、资资源、节约机房空间。）（基于云计算技术的校园数据中心运行环境６产管理、配置、诊断、监控、障检测、故审核及统计数据收集工作等促进了数字校园的建设和应用，利用数据中心的高度虚拟化，将各

云计算技术在校园数字化建设中的应用

用，为教育信息化提供了高效、低成本的解决方案。
的校园数字化平台。现对全校数据的统一集中管实
理。文对以云计算技术为核心的校园数字化平台解本
设中的应用。
旨在探讨云计算在高校数字化建台、助教学和网络教育等方面得到了较为广泛的应决方案进行了分析。辅
群、同时间研发完成，自独立运行。面对众多系不各统。须投入众多维护力量，必维护成本较高。
术。
虚拟化是资源的逻辑表示，不受物理限制的约束。通过服务器虚拟化技术，户可以在单一用
为用户提供速、性伸缩的计算资源，现信陕弹实息系统安全持续运行的平台支撑。
２１拄０２
山东通信技术
１２
３２校园数字化平台分步实施方案．
很显现存系将的诸多系统从应用层融合为目标架构是一个长期的、循序渐进的过程，比较现实的做法是统筹规划、步分实施。目前云计算最成熟的是基础设施层，阶段首现先采用虚拟化技术整合服务器，首先解决维护困难、
但势必会带来投资成本的增加。由于原有各业务子系
调度的资源池，过快速部署、中监控、时通集实
（）３业务系统可靠性程度有待提高。信息系统建迁移、错、态优化、可靠保障等手段，以容动高可

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泉州师范学院学年论文

题目基于云计算的校园云的设计与开发数计学院计算机科学与技术专业 2009 级 1 班学生姓名 xxxxxx 学号 ****** 指导教师 xxxxxx 职称 xxxxx 完成日期 2012-8-30

教务处制 1

基于云计算的校园云的设计与开发【摘要】如今，说到“云”，很多人就会联想到“云计算”。云计算，是继PC、互联网之后的第三次IT变革，是互联网时代信息技术发展的趋势。随着信息化技术的迅速发展，计算机技术已经成为各学校，特别是高校的各个部门必备的辅助工具，包括科学计算、信息发布、个人信息交流以及办公服务等，都离不开计算机的服务。计算机给人带来方便的同时，也给人带来使用上的麻烦，需要使用计算机服务的单位和个人往往不是计算机专业人员，对计算机技术缺乏经验；学校各部门彼此相对独立，资源也相对独立，如果各自独立部署所需的计算机服务系统，将造成资源的严重浪费。在提倡低碳生活的今天，“云”这一概念即将开始发挥它的作用。随着云计算技术的出现与发展，通过云计算技术在校园部署统一的云计算服务系统，将可以解决以上问题。本课题提出“校园云”这一设计，具体阐述如何构建校园云计算。

【关键词】云计算；校园云；虚拟化；IaaS；PaaS；SaaS 2

目录引言 .......................................................................................................................................................................3 1.云计算 ...............................................................................................................................................................3 2.虚拟化 ...............................................................................................................................................................3 3.SaaS、PaaS 和IaaS ........................................................................................................................................4 4.校园云 ...............................................................................................................................................................4 4.1现有资源配置的缺陷 ............................................................................................................................4 4.2 校园云的优势 .......................................................................................................................................5 5.校园云的理论分析 ...........................................................................................................................................5 5.1校园云的架构 ........................................................................................................................................5 5.2基础设施层 ............................................................................................................................................6 5.3资源监控 ................................................................................................................................................7 5.4负载管理 ................................................................................................................................................7 5.5冗余备份 ................................................................................................................................................7 5.6动态部署 ................................................................................................................................................7 5.7快速部署 ................................................................................................................................................7 5.8资源调度 ................................................................................................................................................7 5.9多租户技术 ............................................................................................................................................7 5.10海量数据处理 ......................................................................................................................................8 5.11大规模分布式存储 ..............................................................................................................................8 5.12数据结构化管理 ..................................................................................................................................9 6. 校园云的实施 .................................................................................................................................................9 6.1基础云设施 ............................................................................................................................................9 6.2云平台 ..................................................................................................................................................10 6.3高性能计算平台 .................................................................................................................................. 11 7. 校园云的各层云服务平台的选择 ............................................................................................................... 11 7.1 OpenStack平台——基础设施层 ...................................................................................................... 11 7.2 Hadoop——平台层 .............................................................................................................................12 7.3 应用层的用途 .....................................................................................................................................15 8.小结 .................................................................................................................................................................16 9.参考文献 .........................................................................................................................................................16