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哈尔滨工业大学云空间服务

[日期:2014-07-01] 来源:中国教育网络  作者:仲玮 范轶 代成琴 付德宇 [字体: ]

  哈尔滨工业大学的信息化建设以服务广大师生为宗旨,陆续实施了数字化校园建设工程,实现了硬件集群、数据集中、应用集成和信息的标准化,相应的管理工作取得了显著成效。一直以来,学校只针对院系、行政单位、实验室、研究所提供有限功能的主机托管或空间托管服务,并不针对在校学生和教师开放。广大师生若想制作个人网站,只能在校外公网租用服务器资源,涉及到备案、域名等多项操作,不仅价格高昂,增加了师生的经济负担,而且十分繁琐。此外,由于学校的工科特色,很多计算机相关专业的学生凭个人兴趣或是课堂实践活动进行网络相关开发,自主开发了许多面向校园的信息系统,如一些校园移动应用或校园电子商务等。由于没有校园网内的服务器和网络资源,开发的项目无法应用于实践,阻碍了学生的开发热情。为鼓励学生的自主社会实践活动,挖掘在校学生的创新、创意、创造能力,丰富校园信息化应用,同时也为广大教师提供一个个人专属的网站空间,我校于2011 年面向所有在校师生提供了哈尔滨工业大学云空间服务。

  建设目标

  哈尔滨工业大学云空间建设的总体目标是以服务校园为宗旨,利用现有校园数据中心建设成果,以一流的标准思考信息应用的建设模式,通过创新的思维和先进的技术,为教师与学生提供方便易用的空间服务。同时为有志于开发互联网应用的在校大学生提供创新、创意、创造的开发平台,鼓励开拓创新思维,为应用开发者提供完全免费的服务器主机、存储空间、带宽等环境,同时提供必要的指导与帮助,以丰富校园网络资源,为高水准的初创互联网应用提供助力支持。其具体目标包括:

  1. 建设一个可扩展的校园云,整合主机系统和存储,建立虚拟化可灵活配置的资源池,实现高可靠性的运行环境和分级存储。

  2. 以SaaS 云服务形式建设方便、易用的教师个人主页系统,使用校园统一身份认证,使之成为校园重要公共信息服务,为所有在校教师提供个人信息托管功能。

  3. 以SaaS 云服务形式建设安全稳定的教师个人博客系统作为教师空间服务的补充,为在校教师与校园组织提供标准化的博客服务。

  4. 基于校园基础云为在校学生提供免费的服务器空间服务和VPS 服务,将常用开发组件服务化,对外提供标准开放接口。

  5. 为学生开发团队提供互联网开发咨询与协助,建立完善的管理制度。

  建设方案

  根据我校校园网的实际情况,哈尔滨工业大学云空间服务采用易扩展的云计算模式,以开源的云计算和云存储技术为基础,提供开放式的计算环境。具体的方式包括:

  1. 通过虚拟化套件将主机系统整合、计算资源池化以降低服务成本、实现高可靠性的运行环境。为了有效保护投资,获得更好的投资回报,我校整合了原有的一些HP 刀片服务器,按照云计算系统的特点,升级了配置,使得性能更加均衡。使用虚拟化技术将服务器虚拟为多个性能可配的虚拟机,对整个集群系统中所有VM进行监控和管理,并根据实际资源使用情况灵活分配和调度资源池。通过连接中央存储系统提供数据存储和处理服务。虚拟机可以突破单个物理机的限制,动态地资源调整与分配消除服务器及存储设备的单点故障,实现高可用性。服务器整合后构建的主机集群,为用户提供安全、稳定的运行环境。

  2. 通过对系统服务的分类抽象将图像处理、数据库、WebServer、Mail、代码版本管理等互联网开发基本组件以服务扩展的形式提供给开发者,细化功能,将空间的服务模式从提供平台扩展到同时提供平台与服务。服务组件均使用开源方案实现,并对用户开放标准的服务接口以方便调用。

  3. 通过对业务功能的合理规划实现分级管理。根据具体业务应用的优先级以及对性能、可靠性和灵活性的要求,针对教师用户,以通过提供SaaS 服务的方式提供教师个人主页与个人博客系统,用户直接使用无需考虑实现细节,而对于学生互联网开发测试则直接提供服务器空间或VPS 主机, 通过可控的管理手段,保证用户能够便捷地享受到数字化校园建设成果。

  实施效果

  通过云空间服务的实施,我校建立了教师博客服务,既面向一线教师,又面向学科和部门提供互联网信息服务。有数百名教师通过该服务建设了个人博客,同时校内一些组织部门,如图书馆、研究生学院、校广播台等也将该服务用于校园信息的发布,学术信息的存档等工作,在校园信息化进程中起到了积极的作用;同时面向教师推出了教师个人主页服务,提供了管理个人信息包括基本信息、科学研究、论文专著、荣誉奖励、科研团队、学术交流、招生信息、教学展示、个人新闻、简单的文档与图片共享、英文介绍页面等功能,形成了以教师基本信息为中心的信息化门户。

  我校还针对在校大学生推出了大学生互联网项目创新服务平台,该项目是哈尔滨工业大学云空间服务的核心部分,以大规模硬件网络环境为基础,以大容量存储设备为依托,通过软硬件的虚拟化为云空间服务提供保障。作为对硬件环境要求较高的校园服务,我校在校园核心机房划分了专门的区域,使用独立网络并划分了VLAN,使该区域的服务与校园其他信息服务隔离,并在校园数据中心的集中存储上划分了独立的空间。根据互联网开发的特点,我校准备了关于操作系统、数据库、空间等多种资源的组合供开发团队选择,基本可以满足任意一个校园规模的互联网开发团队网络服务资源需求。

  通过云空间服务的实施,我校为教师提供的空间服务为校园网内信息资源积淀提供了平台,完成了校园网教师个人信息的实时更新,从根源上杜绝了教师个人信息陈旧,更新不及时的现状。通过云空间提供的计算资源,在不到两年的时间里,为学校30多个学生团队提供了空间服务,共发布了成型的系统应用20 多个,在广大师生中产生了较好的口碑与反响,使广大学生也体验到了云计算服务的成果。

  经验总结

  为师生提供空间服务,在技术上没有什么难度,但在管理服务模式上是一次尝试与创新。云空间服务实现了资源的有效利用,通过构建学校全局性公共共享服务应用支撑系统,建立了服务全校师生的全局性业务,将动态、易扩展且被虚拟化的计算资源通过互联网提供服务,实现了资源在校园最大程度的共享。

  教师个人主页服务和教师博客服务丰富了校园信息应用,易用、易扩展的SaaS的云服务模式使教师无需掌握网页设计技巧就可以拥有功能丰富的网络空间,满足了教师对校园网的个性化需求。同时,依托于校园云空间服务的服务器和网络资源,提供开发组件空间与直接提供VPS 两种方式可以充分满足学生团队在校园从事互联网相关的开发的需要,既降低了学生团队开发的成本,有助于提高校园团队的开发效率,同时有组织的管理也进一步丰富了校园信息应用。

  云基础架构平台的日常管理是整个云空间服务正常运行的基本保障,管理员必须积极主动地收集和记录云计算服务器的性能指标与数据。尤其是针对学生团队的服务器资源分配,由于承担工作负载的大多数服务器都是需要使用专用资源的虚拟机,对于云计算服务器来说,过度分配资源或分配资源不足都会产生严重的问题。因此,在分配资源之前必须详细了解开发团队所计划的项目内容,合理的规划和预估工作负载,保证运行空间服务的负载在服务器的性能指标内运行。

  校园云空间的建设是校园信息化发展的趋势, 有利于促进师生形成灵活多样的教学和学习方式,有利于培养高素质人才,有利于提高办学水平和优化学校管理,能够适应新时期网络技术的发展、社会的需要以及学校管理和教学改革等方面的需要。

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