“云计算”技术在高校资源建设中的应用初探

云计算——这个2008年以来最炙手可热的I T词汇, 不同的人从不同的角度可以给它下不同的定义。有人顶礼膜拜热烈追捧, 大声疾呼它是I T界未来发展的方向, 盛赞它的实惠与方便, 细数它的各项服务为提供商带来的巨大商业价值和未来发展的大好前景;有人却激烈地反驳:它本身并不新鲜, 不过是老瓶装新酒, 旧概念杂糅提炼, 换了个名字充新意, 炒作远大于创新, 且利润空间不大, 难以为继。

那么, 云计算到底是什么?它有什么魅力能够使得无数诸如Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等IT巨头纷纷趋之若鹜呢?其实严格说起来, 云计算本身是很早以前提出并研究的分布式计算、并行处理、网格计算综合发展而成的商业产物, 同时又提升了虚拟化 (Virtualization) 、效用计算 (Utility Computing) 、Iaa S (基础设施即服务) 、Paa S (平台即服务) 、Saa S (软件即服务) 等概念, 它可以透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序, 再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。I B M在其白皮书中认为云计算是用于描述平台以及应用程序类型的一个术语, 云计算平台可以根据需要动态的提供、配置、重新配置以及取消提供服务器。I n f o W o r l d网站同数十家公司、分析家和I T用户讨论出了云计算的几大形式:S A A S (软件即服务) 、实用计算 (Utility Computing) 、网络服务、P A A S (平台即服务) 、M S P (管理服务提供商) 、商业服务平台 (S A A S和M S P的结合) 和互联网整合形式。在这些服务形式下, 用户终端不再需要配置硬盘这样的存储设备, 因为云存储可以让你安全放心地将数据交给它们来管理, 无论何时何地都可以方便地存取, 不用担心硬盘损坏数据丢失的问题, 同时还可以很轻松地实现存储数据的共享;用户也不需要再为安装使用和更新昂贵的正版软件的费用而担心, 因为S a a S可以通过浏览器将应用程序传给用户在线使用;如果用户想要完成类似超级计算机才能完成的计算任务, 也不需要斥巨资购买昂贵的计算机设备, 实用计算服务形式可以创造虚拟的数据中心使其能够把网络中的内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为用户解决类似的问题。而作为程序开发者的用户不需要自建开发环境, 转而利用P a a S来使用中间商的设备开发自己的程序, 并通过网络发送到用户手中。从它的构建方式到提供的服务形式不难看出, 云计算的确整合了网络资源, 为终端用户提供了巨大的方便。按照云计算的理念, 随着云计算服务的普及, 用户可以通过网络和简易的终端设备随时随地使用几乎所有的计算机功能, 像用电用水一样, 按使用量来计费。

1 分析云计算的特点和它所提供的服务形式, 我们不难看出云计算的模式也适用于高校的资源建设

1.1“云计算”降低了高校基础资源建设中巨大的软硬件成本

对于各大高校来说, 无论是日常办公还是教学和科研方面的硬件设施投入都是一笔巨大的开支, 为了适应高校教学科研的时效性特点和电子设备技术飞速的更新, 这些设备往往在投入巨大后却使用不了多长时间就需要更新或升级, 那么这又意味着一笔硬件资源的浪费。硬件设施配备好以后, 软件的安装和维护又成为一大问题。教学和科研中, 往往需要安装和使用大量的软件, 正版软件的授权使用费、后期的软件更新, 和教学中所涉及的软件安装又给硬件配备提出了新的要求——是否能够达到软件运行的基本条件?更不用说为所有的学生机安装诸多的软件本身就是一件低效率的事情。如果高校采用云计算所提供的服务, 将会很好的解决这一问题。由于云计算对使用的终端计算机本身的要求并不高, 所以完全可以节约初期的投入——本身不必配置高性能的计算机设备, 并且将设备更新换代的任务统统丢给服务的提供者——数据中心的建立者或者是相关服务的提供商。各种软件的使用都采用类似于租借的形式, 统统来自于Saa S的“云海”中, 不需要再费时费力的为所有计算机安装所有课程需要使用的软件。软件版本的更新和授权问题也统统丢到“云”里。随着云计算的发展, 我们可以预见这样的场景:学校的机房设备甚至可以简化到类似于计算机网络初期时的形态——我们只需要具备I/O设备和上网条件任何一种教学软件的使用和信息的存储包括像超级计算这样的问题都可以轻松解决。极大地减少了软硬件资源的管理和维护成本, 节省了人力物力。

1.2“云计算”将信息集中处理, 保证了高校师生信息安全

学校的机房几乎是公认的病毒集散地, 由于计算机和存储设备的交叉使用, 导致了计算机病毒在校园网和学校机房的广泛传播。包括教师上课时所使用的教师机, 甚至也变成了病毒的发源地, 可谓是防不胜防。安装杀毒软件, 除了使用费用, 还要定期更新和防止杀毒软件误删除的危险。云计算中所提供云存储服务, 可以为重要数据提供安全的防护, 无论是学生还是教师, 都可以随时随地仅凭密码方便地存取自己的重要数据, 既不用担心由于自己的存储设备损坏导致数据丢失, 也不用担心病毒入侵将数据损坏, 因为这些工作都是由专业的云存储服务商来提供, 他们有先进的技术和专业的团队, 还有云的强大计算力的支撑, 并且有越来越多的服务提供商做出各种安全承诺。同时, 数据的集中存储更容易实现安全监测:通过将信息存储在一个或者若干个数据中心, 对应的管理者可以对数据进行统一管理, 负责资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制, 并有效降低使用者的成本。

1.3 云计算更有利于小规模高校

从目前的使用情况来看, 对于资金有限、人员紧缺的中小企业来说, 云计算为他们提供了一个花钱较少就能使用大规模企业需要花大价钱才能构建的硬件、软件、技术环境和计算能力的平台。从一定意义上来讲消除了企业规模所导致的优劣差异, 解决了先期投入的问题并易于更新。有研究指出大型企业主要将云用在诸如存储这样的基础设施服务上, 而中小型企业则更倾向于将云用到日常的关键性应用软件中。其实, 高校的情况与企业类似, 在国内的高校中也存在规模和投入的区别。一些知名高校有更多的资金投入, 担当着更多前沿技术的研究课题, 有更多与国际先进企业合作的机会。而一些规模不大的高校由于经费问题, 难以担当需要较大投入的科研项目的研究工作, 因为想要构建起这样项目的实验环境本身就需要巨大的投入。很多高精尖的课程由于实践条件的限制也不能开设。云计算的出现, 仿佛为众多这样的高校提供了类似甚至超过国内外一流大学才能配置的超级实验环境。从这个意义上来说, 云计算既节省了开支, 又打破了实验条件和环境的壁垒, 让更多高校的科研人才, 包括学生能够加入到复杂的实验和科研中去。

2 虽然理想的“云计算”构建可以为各高校带来各方面的优势, 并且在一定程度上消除了高校间存在的经费投入的差异, 但是, 根据现阶段的高校网络等状况我们不难发现还是存在一些问题

2.1 网络基础设施问题

由于所有的操作都是基于网络的传输和服务, 对于带宽在内的网络基础环境要求非常高, 为了追求较快的响应速度, 专线的铺设是一笔巨大的开支, 如果一切都是基于internet的, 那么响应速度将大打折扣。解决网络基础设施问题是迎接云计算最基础的一步。

2.2 安全问题

虽然越来越多的云计算服务提供商将数据的安全写入到合同中, 虽然数据的集中管理的确能够带来一定的安全保证, 但是, 无论是教师还是学生, 都对将自己的科研成果或者私人信息存放到不知在物理地址上的什么位置的一块存储设备上充满担心和不信任。再加上云计算本身带来的超级计算能力, 将会为黑客和病毒带来无限强大的活动能力——谁能保证黑客不会利用云计算能力来破解大家的密码呢?所以, 在“云服务”还没有普遍得像internet一样时, 安全问题是技术问题, 更是认识问题。

2.3 资费问题

在理想的状态下, 云计算若在各高校建构成功, 那么它所带来的先期投入的巨大节约和后期管理人力、物力投入的节约也是显而易见的。但是, 分析国内各高校的具体情况, 我们不难看出, 这其中的费用问题还是要好好算上一笔帐。

首先, 云计算的构件对网络基础设施提出了新的要求, 这将是一笔先期投资, 而且在网络状况本来就不太好的国内, 想要达到满意的使用和反映速度, 不仅有资金问题, 还有技术难度。其次, 虽然应用程序等软件可以直接从服务器端取得, 但是授权费用也会成为额外的开支——因为大多数只是做教学使用, 所以不少学校在软件方面投入比较少, 导致使用的很多软件是试用版或者免费版, 甚至在财政明显吃紧的高校也会有使用盗版软件的情况——而云计算供应商提供的是最新的正式版的软件, 那么正版授权费用分摊到各使用者身上对于这些高校来说或许反而会成为一种负担。当然, 不同的提供商会有不同的计费方式, 而且我们也可以有比较地来选择更为划算的服务提供者。再者, 从云计算的格局来看, 世界各大I T公司都在全球抢占自己的云计算业务地盘——I B M就在中国先后启动了两个云计算数据中心, 为了使自己的业务市场占有率更高, 提升自己云计算产品的竞争力, 在这个阶段的资费情况, 相对低廉。但是, 随着云计算技术的发展, 谁能够保证将来不会出现第二个像微软对P C操作系统那样垄断的情况出现?那么, 那时候已经依赖上云业务的各众, 恐怕很难再享受到竞争所带来的实惠了。

3 结语

无论是不是新概念, 无论是不是炒作, 基于云计算的I T新格局正在慢慢形成。随着计算机发展网络化、巨型化进程的深入, 承担着培养新型人才和科研重任的各大高校必可借“云”之力, 在有限的资金和人力下实现教学、科研质量的双重提升。

摘要：分析了云计算的特点和服务提供形式, 结合高校在校园网构建、科研应用及经费投入等方面的特点, 初步提出高校使用“云计算”服务的优点及现阶段实现的困难。

关键词：云计算,Saas,计算力,高校资源建设,高校信息安全

参考文献

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