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交大“云”拓步教育服务
 2015年08月11日  来源:ICHINA  姜红德

“交大”的信息化瓶颈
    目前北京交通大学网络规模总信息点数超过3.5万个,有线网络、无线网络并存,同时拥有IPv4和IPv6网络双栈,随着近年来4G网络的普及,接入校园网络更加随意。
    据该校信息办主任贾卓生介绍,在信息系统方面建有统一门户、教学支撑平台、教务系统、科研管理系统、OA系统和财务系统、教学平台、设备管理、宿管/后勤、人事系统等;在应用系统方面,建有邮件、短信、IP电话、数字化图书馆、社区、Web服务、博客/微博/威客、防毒软件、内容发布等;其它还有一卡通系统涉及到门禁、图书馆、医疗、考勤、网上缴费等教学业务,并基本上建起涵盖招生就业库、财务库、设备库、科研库、学工库、图书档案库、校友库、一卡通库等信息资源在内的基础数据库。
    在北京交通大学教育信息化建设过程中,基本上都按照“按需、逐个、独立”的建设原则,每一个应用系统都使用独立的服务器、独立的安全和管理标准、独立的数据库和独立的展现层,即“烟囱式”的孤岛架构。拿关键应用系统来说,如校园一卡通业务系统、OA系统、云教学系统等,基于性能的考虑,通常以服务器(小型机或刀片服务器)和SAN存储连接方式为基础,一个应用系统部署在几台服务器上(应用服务器、数据库服务器),通过小型机和多组刀片来实现关键应用的部署。
    “孤岛”式的信息系统建成后极容易造成高投入、难管理、高能耗的困惑。比如在实际使用中,有些应用系统一天可能只有少数人使用,使用的次数也很少;另外,这些应用系统的使用模式也非常有规律,如大部分用户的使用和访问集中在上班时间,非正常上班时间(晚上、节假日)利用率很低。在这些时间内,只有少数人偶尔使用OA系统、邮件系统等,大量的业务系统实际上处于空闲状态,CPU和内存利用率不超过15%,但支持这些应用系统正常运行的所有资源(服务器等硬件设备)需要不间断工作,大量的服务器硬件增加了维护难度和能耗成本。
    即使是对一台服务器安装一套应用系统而言,也存在大量资源的浪费和不便。如果服务器性能很高,有资源剩余,但不能将多余的资源给其他应用系统使用,造成浪费;当应用高峰时,可能一台服务器资源不足,也无法从其它地方获取更多的硬件资源支持,造成应用瘫痪。
   
拥抱云计算
    目前IT信息技术已经延伸到学校的各个层面, 从学校角度看, 云计算有利于整合信息资源,实现信息共享,促进学校教学和科研水平的发展。从用户角度看,利用云计算可以独立实现或享受某一项具体的业务和服务。因此云计算将在高校的IT政策和战略中正扮演越来越重要的角色。
    在这样的背景下, 北京交通大学通过升级和改造北京交通大学数据中心基础设施,优化业务管理流程,建设一张“随需而动”的北京交通大学校园数据中心,核心业务涵盖:以“统规、统建、统维”思想为指导,以丰富的云基础设施,云存储,云安全和各类云服务共同构建北京交通大学IaaS云平台,服务于学校各级部门和科研机构;具有海量数据的处理和分析;为学校各部门集中提供基础的信息处理能力,承接各部门的应用系统迁移和部署,实现相关云数据中心的资源整合、集中部署与统一管理等等。
    据了解,交大IaaS云平台通过最新的云计算核心技术之一虚拟化技术,整合现有所有应用,整合内容包括Web、
Mail、FTP、域控管理、OA系统、后台数据库等应用,将整个业务系统作统一的规划和部署,统一数据备份,从而形成自上向下的有效IT管理架构。
    云计算平台采用最新的高性能高可靠性服务器,保证整个硬件系统的可靠性和可用性,为用户的应用提供可靠的硬件保障;建设云计算平台,发挥云计算平台的优越性,为用户提供HA功能,保证用户业务系统的连续性和高可用性,让用户的业务实现零宕机风险;提供专业的管理软件,保证硬件系统和软件系统的可管理性,为用户节省管理投资成本。
    按照设计方案,整个平台由计算资源池、网络资源池、存储资源池、安全资源池、虚拟化平台和云管理平台六个部分组成。初期的资源池规划应该涵盖所有可能被纳管到云计算平台的所有服务器资源,包括那些为搭建云计算平台新购置的服务器、北京交通大学内部目前闲置着的服务器以及那些现有的并正在运行着业务应用的服务器。在云计算平台搭建的初期,正在为业务系统服务的服务器不会直接被纳入云计算平台的管辖。但是随着云计算平台的上线和业务系统的逐渐迁移,这些服务器也将逐渐地被并入云计算平台的资源池中。
    云计算平台上线之后,对北交大的的教学科研产生了集约化与效率化的影响。首先,云计算可以对目前北京交通大学信息化的各种资源进行整合开发利用,充分挖掘潜力,提高资源的利用率。平台将分散在不同地域教学园区的软硬件资源进行整合,提高其重复利用率,杜绝闲置和浪费现象,达到数据的标准统一、管理统一、维护统一,逐渐将校园网内各个分校、各个应用系统的数据动态及时地互联互通,彻底消除教育信息化中的信息孤岛,实现信息分散、动态采集,集中安全管理,共享应用。通过服务器虚拟化技术,将各种硬件及软件资源虚拟化成一个或多个资源池,并通过系统管理平台对这些虚拟资源进行智能的、自动化的管理和分配。
    其次,通过多层次的自助服务门户为全校师生提供数据及应用服务,全校师生可以通过自助服务门户浏览和申请使用教育资源,并可以按自己的需要对资源进行下载、重新整合和展现。同时,教育应用开发商或教育资源提供者也可以通过自助服务门户上载教育应用或资源到教育私有云服务平台上,而网络中心可以通过该自助服务门户对用户、资源、计费进行统一管理。

成为不可缺少的推手
    截至目前,北京交通大学共采用云计算技术构建了三大平台:云服务平台,支撑云桌面、一卡通云终端、校园会议系统;云数据平台,支撑全校的教务、财务、人事等数据交换;大数据平台,支撑教学、科研、学生行为分析、教师考核等数据分析展示。采用CAS虚拟化和CSM云管理平台,为全校二级单位提供250个虚拟服务器,1000个自助虚拟机,将新业务的上线时间缩短了90%。云服务平台与学校统一认证中心、门户网站、工作流平台、邮件系统全面对接,通过多维度让广大师生零距离接触云;同时通过深度优化,提供基于向导的自助服务界面和自助开通功能,一键提交申请、即时开通,带来超爽的用户体验。
    通过云平台提供全面详实的计费功能,对每个院系和师生用户进行虚拟计费,可实时全面的了解校园全局云资源的利用和使用情况,有效保障北交大信息中心日常运营决策的科学性。新IT架构支撑新型的服务,为信息中心向教育主业的转型提供了很好的技术保障。信息中心丰富的IT基础设施有效利用,大大便利了师生对信息资源的获取和使用,真正让信息资源成为师生在日常教学离不开的得力助手。
    “今天我们所做的事情正从被边缘化向主业转变,没有我们从事的信息化建设,学校就乱成一锅粥,不仅网络连不上,而且老师都没法讲课,学生无法进行学习。”贾卓生表示,教育信息化是一个系统工程,是学生、老师、管理人员、领导共同的参与结果。这一过程需要改变政策,不断引导,IT是技术问题,又绝不仅仅是技术问题。同时需要高校有关管理部门及早确定信息化目标,通过各种方式和途径进入教学中去,为全体师生们服务。
  
 
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