高校云計算應用前景與需求
目前，高校雖已建立了很多信息系統，如教學管理、人事管理、財務管理等，但這些系統都是分散的，數據也沒有共享，更沒有統一規劃建設，這就導致各種資源的浪費，缺乏共享的資源平臺，缺少資源平臺和教學、科研支持平臺的聯合貫通，因此應用合成和信息整合就成了當前高校數字校園的建設熱點。
云計算的一個重要特點就是面向服務。云計算安全聯盟(Cloud Security Alliance)曾指出了云計算的本質，云計算是一種服務提供模型，通過該模型用戶可不受時空的限制，根據自身需要，通過網絡選擇資源池中的共享資源;同時這些資源的分配是動態的和彈性的，可以在不同用戶之間靈活劃分。云計算的特點是通過網絡連接來共享計算資源;其核心是用戶服務。包括基礎設施服務(Infrastructure as a Service，IaaS);平臺即服務(Platform as a Service，PaaS)，軟件即服務(Software as a Service，SaaS)等不同層面。
高校對云的應用，主要包括以下幾個方面需求：
1.一站式服務需求
現有高校信息化系統“重管理、輕服務”現象嚴重，為師生提供的信息服務不夠全面。原有模式按照管理信息化系統和教學信息化系統的分類來投資和組織實施教育信息化工程項目，“技術導向”的思維模式，在實施過程中表現出明顯的“重建設、輕應用”偏向，不僅導致教育信息化投資效率不高，而且對促進教育改革、推動學習方式變革、提高教育質量影響不大。需要實現業務的整合貫通，通過信息門戶，提供面向師生的一站式服務。
2.數據共享需求
缺乏數據標準，業務系統之間數據難以共享，給各部門的協作業務處理帶來困難。由于數據缺乏標準，現有的系統無法提供相互數據交換的功能，這使得某些數據需要跨部門使用時，還依賴于手工的傳遞或通過電子郵件等方式半手工的傳遞。這種低效率的信息共享方式無法滿足各部門及時獲取需要其他部門信息的需求，同時也無法進行跨業務部門的業務流程系統建設。需要建立數據共享機制及規范，實現校園數據的共建共享，協同發展。
3.安全需求
云計算為高校圖書館信息管理工作提供了一定的幫助，同時也帶來了一些信息管理安全問題。針對當前高?？赡苊媾R的安全存儲、訪問控制、權限管理、數據保密及知識權等信息安全問題，云計算下的高校信息平臺應采用最新的技術手段、統一身份認證、嚴格控制訪問權限、加快信息安全基礎設施建設、制定相關標準及政策法規，以保障高校信息化平臺的合法權利和數據安全。
高校云計算體系結構設計
體系架構是指如何讓系統以最佳方式分解為不同部分，以及各個部分的靜態結構關系和動態交互關系。在符合國家教育部門和行業標準的體系指導下，本文遵循“全面規劃、分步實施”的原則，以“智慧高校”為建設目標，基于IaaS、PaaS和SaaS技術構建云平臺體系結構，如圖1所示。
最底層的資源層由服務器、存儲器、網絡設備等物理硬件構成，通過使用VMware ESX或Xen Server等虛擬化軟件，將它們整合成一個資源池，組成虛擬服務器集群。這些資源根據上層業務的實際需求按需分配，并實時監控資源的動態變化，實現負載均衡。
在認證管理方面，通過RBAC(基于角色的訪問控制)的系統權限控制策略，控制整個系統的操作和數據權限。在RBAC中，用戶與角色之間、角色與權限之間都是多對多的關系。會話是一個用戶對多個角色的映射，此時的用戶權限可以為激活角色權限的并集。RBAC對資源授權管理過程分為兩個部分，首先實現訪問權限與角色相關聯，然后再實現角色與用戶相關聯，從而實現了用戶與訪問權限的邏輯分離。
為了無縫集成學校已建和新建的業務應用系統，促進數據利用的最大化。該云平臺業務部分把數據交換集成、用戶管理、統一身份認證、業務數據整合、信息資源展示等都融合起來，以標準、數據、應用、用戶作為重點要素為主線進行規劃和建設。
1.公共服務層提供
公共服務層為公共組件對外提供的標準服務，包括統一登錄服務，統一用戶管理服務，文件傳輸服務，報表服務等。
2.基礎服務層
為整個云服務平臺架構的核心，它提供云服務的注冊，調用，監控，事務等服務。
3.應用服務層
應用服務層是整個系統業務服務的中心，對內對外提供基于用戶價值實現的各種服務。
4.服務門戶
為用戶交互和業務處理的窗口。對于用戶來說，隱藏系統的實現，使其用戶只面向業務，關注業務處理。
5.對外服務
主要是將本系統的服務提供給其他系統，或將其他系統的服務或數據接入本系統。
在安全保障方面，在操作異常情況下，系統恢復能力強;安全內容和網站處于適當的安全等級之上，確保數據傳輸流、采用多層次安全控制手段，建立完善的安全管理體系。
校園云平臺業務建設內容
基于對校園云平臺的功能需求分析，高校云平臺業務系統主要包括如下內容，如圖2所示。
1.全面推進以電子校務為引領的多業務應用
建立學校統一的互聯網數據中心和門戶，建立統一身份認證與授權，實現校園網用戶單點登錄、合理權控和多業務跨平臺訪問。以電子校務為引領，支持管理流程的優化與再造，適應無紙化辦公的需要。建立綜合信息服務系統和決策支持系統，根據不同權限，完成教學、科研、人事、資產、財務、圖書資料、檔管管理等數據的提取及綜合分析等工作，開發行業產業大數據，為科學決策提供依據。
2.完善校園“一卡通”功能拓展及應用
進一步完善“一卡通”功能應用，逐步搭建與圖書借還、醫療管理、教室管理、實驗室管理、水電管理、門禁考勤、會議簽到、班車管理等業務方面的對接應用。配合學校賬務管理部門，發揮“一卡通”的電子支付功能，方便師生在校內的各項應用。
3.MOOC教學云平臺
建立視頻服務應用平臺，以錄播技術、大規?？缙脚_互動技術、跨平臺直播技術、跨平臺點播技術為核心提供以校園內部為主，同時通過網絡與教育云平臺對接，擴大優質教學資源的應用和推廣。
4.校車管理
可精確定位和查詢校車位置、狀態及車速等信息，可以對車輛狀態設定預警條件，達到預警條件時系統將自動發出預警信息給用戶，防患于未然，保障學生人身安全。
5.信息化安全體系
增添VPN設備和上網行為管理設備，構建網站內容保護系統、企業級數據備份系統，制訂異地容災措施，有效防范惡意攻擊，確保關鍵數據、關鍵區域及關鍵應用系統的安全。將數字化校園核心系統與校園公共網進行物理隔離，進行專網建設。重點加強關鍵設備、關鍵系統和關鍵人員的管理，制訂常規操作、應急操作和常見故障處理方法、流程和網絡信息異常情況的應急預案，形成計算機網絡應急處理機制。加強專職、兼職網絡管理人員管理。
當前，高校數字化正處于高速發展階段，云的建設與利用過程也是高校信息化能力提升過程。應當以用戶體驗為判斷準則，用戶的任何便利，都與云端的有效提供相關聯的。搭建基于云服務的數字校園是一個不錯的選擇。高校數字云服務的體系架構必須利用現有設施，連接當前和未來的公共云服務體系，盡最大可能標準化。
(作者單位為湖北工業大學)
