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【摘要】文章首先以本校当前机房现状为实例，总结当前高校机房普遍存在的问题。针对存在的问题，文章提出新的解决方案，改善教学实训环境，方便教学与管理。文中介绍了新兴的云技术，提出了运用云计算技术的机房解决方案，总结新型机房的特点，以及采用云技术后给机房管理工作带来的好处。
【关键词】机房；云技术；节能；方便
1.引言
在高校，公共机房主要功能有教学、实训、选课、对外开放等。公共机房使用对象为全校学生，不同专业开设的计算机类课程都需要使用到公共机房。公共机房使用频繁，涉及的软件种类繁多，在使用过程中遇到了越来越多的问题。如软件更新快，硬件更新周期长、成本高，病毒、损耗等，这些都使得机房的管理工作面临诸多问题。云计算的兴起为机房管理带来了新的变革，利用云计算技术能够提高机房的使用效率，减少后期投入及维护成本，节约能耗，更安全，更方便。
2.高校教学机房现状
以我校公共机房为例，我校分南北校区，老校区机房平均8年才更换一次，新校区2010年投入使用，具体的使用状况如表1所示。
由表1可见，高校公共机房现状可以总结为以下几点：
（1）硬件方面：设备更新周期长，投入大。学校购置设备均为同期较高配置的品牌机器，使用初期，能够满足当时大多数课程的需求。随着硬件、软件的发展，机器逐渐不能满足软件的需求。一方面是硬件先进性，在硬件无损坏的情况下，由于技术的更新，机房设备无法支持新的教学软件，无法为正常教学提供服务，必须报废更新。另一方面是硬件的损耗，前期维护以产品供应商提供，超过保修期以后则为学校机房管理部门。一般机房的使用期限是8年左右，随着技术的不断进步，这个周期在逐渐缩短。
（2）软件方面：软件需求多样化，管理工作量大。作为公共机房，涉及全校所有专业，所需要安装的软件总类繁多，财会类、机械类、电子类、专业编程软件、艺术设计软件等。软件类型多样，更新快。为适应各类教学需求，机房管理人员每个学期都需要对软件进行更新。现在一般先装好一部机器，然后采用克隆、保护卡等手段，对整个机房的软件进行同时更新。一旦出现新软件，就需要对整个机房进行升级一次。另外一方面，就是现在机房使用的软件由于成本问题，很难全部采用正版，也经常出现软件使用方面的问题。
（3）管理方面：除了硬件维护、软件安装，系统安全也是一个重要问题。虽然现在机房大部分都是利用保护卡对机器进行管理的，每次重启后系统恢复到最初状态。机房系统一般是先装好一部机器，然后利用网络对传实现整个机房的同步。有了保护卡系统的管理就相对方便了很多，但为了教学需要，还是要设置不保护的分区用来存储学生作业，教学共享资源。这样就存在病毒入侵的可能性。有些病毒甚至能绕过保护卡直接损坏系统、损坏保护卡，影响正常的教学。
3.改善方案：利用云技术建立新型机房
3.1 云计算概念
云计算（CloudComputing）是一种新兴的概念，它是共享基础架构的方法，其基本原理是通过互联网将庞大的存储和计算处理程序分布到大量非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机中，并为用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。云计算的最终目标是将计算机硬件、计算机软件、服务器、计算和应用作为一种公共设施提供给公众用户，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算资源。
简单的说，云计算就是一种计算模式：把IT资源、数据和应用作为服务通过网络给用户。其结构如图1所示。
3.2 云计算的公共特征
（1）弹性伸缩：云计算可以根据访问用户的多少，增减相应的IT资源（包括CPU、存储、带宽和中间件应用等），使得IT资源的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模变化的需要。
（2）快速部署：云计算模式具有极大的灵活性，足以适应各个开发和部署阶段的各种类型和规模的应用程序。提供者可以根据用户的需要及时部署资源，最终用户也可按需选择。
（3）资源抽象：最终用户不知道云上的应用运行的具体物力资源位置，同时云计算支持用户在任意位置使用各种终端获取应用服务。
（4）按用量收费：即付费用的方式已经广泛应用于存储和网络宽带技术中。虚拟化程度的不同导致了技术能力的差异。根据用户指定的策略，系统可以根据负载情况进行快速扩张或缩减，从而保证用户只使用他所需要的资源，达到为用户省钱的目的。
3.3 云计算机房的实现
在云计算服务模式下，高校机房用户要应用的软件及硬件均是以云服务的形式提供。图2所示为云计算机房的拓扑结构图：
首先，在服务器端，机房管理人员对服务器（数据中心）进行虚拟化，根据学生机的数量生成相应数量的虚拟PC，而每—个虚拟PC，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理PC。
然后，根据需要在云服务器上部署Iaas、PaaS、SaaS云服务，以云服务的应用模式根据不同的课程、实验为用户提供相应的一些服务，如Windows XP，Linux等操作系统平台，.NET或其它开发平台，Office及一些常用开发工具和软件等。
最后，学生端只需要一台云终端即可，学生通过用户界面登录并绑定一台虚拟机，然后可以根据自己的实验需要访问相应的服务来配置自己的计算机，不需要安装任何软件。
机房维护人员只需要对服务器（数据中心）进行管理，就可以快速部署相应的服务。同时数据都存储在服务器端，不会被删除、篡改，也不用担心数据在拷贝过程中传染病毒。这种数据集中化的管理方式极大地缩小了管理人员的工作量。
通过云计算，用户可以不必购买新的服务器和部署软件，不需要建立自己的数据中心、大型机房、服务器中心等。用户只需向云计算中心定制相应的业务和服务，由云计算中心提供需要的服务器资源、计算机设备、软硬件资源、网络资源、计算资源、数据库资源、存储资源等，从而极大的降低了机房建设的成本，大大降低了维护成本和提高了机房资源的利用率。
4.传统PC与云终端对比
传统机房采用的是我们现在常用的PC机，它与采用云终端的云计算技术机房相比，存在很多差异。从对比中我们可以发现传统PC具有较好的扩展性、用户体验性，但云终端则具有更多的优势，如速度快、节能、安全性等，具体对比如表2所示。
5.结束语
云计算技术在高校机房中的应用可以促进高校信息化、网络化和资源共享的进程，大大降低机房设备的投入经费，机房只需为实际使用的服务付费，不再需要购买大量的硬件设备、本地存储空间等，不用再不断升级服务器、升级软件，不用为其它机房管理和维护的问题而苦恼，从而大大提高了机房的使用率和维护成本。因此，云计算技术在高校机房中的应用能为高等教育提供更好地实训环境和实训条件，在保证了高校计算机实践教学的质量同时，强化了学生的实践动手能力，能为培养高素质的技能应用型人才提供保障，以更有效的服务地方经济的发展。
参考文献
[1]朱近之.智慧的云计算[M].电子工业出版社，2010，3.
[2]修晨.云计算在高校机房中的应用研究[M].科技信息，2011，1.
[3]唐伟宏.基于云计算的实验室信息平台构建分析[J].计算机光盘软件与应用，2012，10.
[4]王瑾，李华.云计算带来机房管理的变革[J].北京电高等专科学校学报，2010.2.
【关键词】机房；云技术；节能；方便
1.引言
在高校，公共机房主要功能有教学、实训、选课、对外开放等。公共机房使用对象为全校学生，不同专业开设的计算机类课程都需要使用到公共机房。公共机房使用频繁，涉及的软件种类繁多，在使用过程中遇到了越来越多的问题。如软件更新快，硬件更新周期长、成本高，病毒、损耗等，这些都使得机房的管理工作面临诸多问题。云计算的兴起为机房管理带来了新的变革，利用云计算技术能够提高机房的使用效率，减少后期投入及维护成本，节约能耗，更安全，更方便。
2.高校教学机房现状
以我校公共机房为例，我校分南北校区，老校区机房平均8年才更换一次，新校区2010年投入使用，具体的使用状况如表1所示。
由表1可见，高校公共机房现状可以总结为以下几点：
（1）硬件方面：设备更新周期长，投入大。学校购置设备均为同期较高配置的品牌机器，使用初期，能够满足当时大多数课程的需求。随着硬件、软件的发展，机器逐渐不能满足软件的需求。一方面是硬件先进性，在硬件无损坏的情况下，由于技术的更新，机房设备无法支持新的教学软件，无法为正常教学提供服务，必须报废更新。另一方面是硬件的损耗，前期维护以产品供应商提供，超过保修期以后则为学校机房管理部门。一般机房的使用期限是8年左右，随着技术的不断进步，这个周期在逐渐缩短。
（2）软件方面：软件需求多样化，管理工作量大。作为公共机房，涉及全校所有专业，所需要安装的软件总类繁多，财会类、机械类、电子类、专业编程软件、艺术设计软件等。软件类型多样，更新快。为适应各类教学需求，机房管理人员每个学期都需要对软件进行更新。现在一般先装好一部机器，然后采用克隆、保护卡等手段，对整个机房的软件进行同时更新。一旦出现新软件，就需要对整个机房进行升级一次。另外一方面，就是现在机房使用的软件由于成本问题，很难全部采用正版，也经常出现软件使用方面的问题。
（3）管理方面：除了硬件维护、软件安装，系统安全也是一个重要问题。虽然现在机房大部分都是利用保护卡对机器进行管理的，每次重启后系统恢复到最初状态。机房系统一般是先装好一部机器，然后利用网络对传实现整个机房的同步。有了保护卡系统的管理就相对方便了很多，但为了教学需要，还是要设置不保护的分区用来存储学生作业，教学共享资源。这样就存在病毒入侵的可能性。有些病毒甚至能绕过保护卡直接损坏系统、损坏保护卡，影响正常的教学。
3.改善方案：利用云技术建立新型机房
3.1 云计算概念
云计算（CloudComputing）是一种新兴的概念，它是共享基础架构的方法，其基本原理是通过互联网将庞大的存储和计算处理程序分布到大量非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机中，并为用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。云计算的最终目标是将计算机硬件、计算机软件、服务器、计算和应用作为一种公共设施提供给公众用户，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算资源。
简单的说，云计算就是一种计算模式：把IT资源、数据和应用作为服务通过网络给用户。其结构如图1所示。
3.2 云计算的公共特征
（1）弹性伸缩：云计算可以根据访问用户的多少，增减相应的IT资源（包括CPU、存储、带宽和中间件应用等），使得IT资源的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模变化的需要。
（2）快速部署：云计算模式具有极大的灵活性，足以适应各个开发和部署阶段的各种类型和规模的应用程序。提供者可以根据用户的需要及时部署资源，最终用户也可按需选择。
（3）资源抽象：最终用户不知道云上的应用运行的具体物力资源位置，同时云计算支持用户在任意位置使用各种终端获取应用服务。
（4）按用量收费：即付费用的方式已经广泛应用于存储和网络宽带技术中。虚拟化程度的不同导致了技术能力的差异。根据用户指定的策略，系统可以根据负载情况进行快速扩张或缩减，从而保证用户只使用他所需要的资源，达到为用户省钱的目的。
3.3 云计算机房的实现
在云计算服务模式下，高校机房用户要应用的软件及硬件均是以云服务的形式提供。图2所示为云计算机房的拓扑结构图：
首先，在服务器端，机房管理人员对服务器（数据中心）进行虚拟化，根据学生机的数量生成相应数量的虚拟PC，而每—个虚拟PC，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理PC。
然后，根据需要在云服务器上部署Iaas、PaaS、SaaS云服务，以云服务的应用模式根据不同的课程、实验为用户提供相应的一些服务，如Windows XP，Linux等操作系统平台，.NET或其它开发平台，Office及一些常用开发工具和软件等。
最后，学生端只需要一台云终端即可，学生通过用户界面登录并绑定一台虚拟机，然后可以根据自己的实验需要访问相应的服务来配置自己的计算机，不需要安装任何软件。
机房维护人员只需要对服务器（数据中心）进行管理，就可以快速部署相应的服务。同时数据都存储在服务器端，不会被删除、篡改，也不用担心数据在拷贝过程中传染病毒。这种数据集中化的管理方式极大地缩小了管理人员的工作量。
通过云计算，用户可以不必购买新的服务器和部署软件，不需要建立自己的数据中心、大型机房、服务器中心等。用户只需向云计算中心定制相应的业务和服务，由云计算中心提供需要的服务器资源、计算机设备、软硬件资源、网络资源、计算资源、数据库资源、存储资源等，从而极大的降低了机房建设的成本，大大降低了维护成本和提高了机房资源的利用率。
4.传统PC与云终端对比
传统机房采用的是我们现在常用的PC机，它与采用云终端的云计算技术机房相比，存在很多差异。从对比中我们可以发现传统PC具有较好的扩展性、用户体验性，但云终端则具有更多的优势，如速度快、节能、安全性等，具体对比如表2所示。
5.结束语
云计算技术在高校机房中的应用可以促进高校信息化、网络化和资源共享的进程，大大降低机房设备的投入经费，机房只需为实际使用的服务付费，不再需要购买大量的硬件设备、本地存储空间等，不用再不断升级服务器、升级软件，不用为其它机房管理和维护的问题而苦恼，从而大大提高了机房的使用率和维护成本。因此，云计算技术在高校机房中的应用能为高等教育提供更好地实训环境和实训条件，在保证了高校计算机实践教学的质量同时，强化了学生的实践动手能力，能为培养高素质的技能应用型人才提供保障，以更有效的服务地方经济的发展。
参考文献
[1]朱近之.智慧的云计算[M].电子工业出版社，2010，3.
[2]修晨.云计算在高校机房中的应用研究[M].科技信息，2011，1.
[3]唐伟宏.基于云计算的实验室信息平台构建分析[J].计算机光盘软件与应用，2012，10.
[4]王瑾，李华.云计算带来机房管理的变革[J].北京电高等专科学校学报，2010.2.