基于云计算的远程教育信息系统集成设计

 

1　云计算概述

 

云计算是虚拟化的(virtualization)、效用计算(utilitycomputing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演变和跳跃的结果也是分布式计算的结果(distributedcomputing)、网格计算(gridcomputing)和并行计算(parallelcomputing)这些计算机科学概念的最新发展，或商业实现。

 

IBM认为，云计算是一种共享的网络交付信息服务模式，云服务的用户只看到服务本身，而不关心相关基础设施的具体实现。在这个定义中，有四个关键要素：

 

（1）硬件和软件都是通过互联网为用户提供服务的资源。（2）这些资源可以根据需要进行动态扩展和配置。（3）这些资源在物理上以分布式共享的形式存在，但最终以一个整体的逻辑形式呈现。（4）用户按需使用云中的资源，并按需付费。

 

根据云计算的关键要素，图l给出了云架构的基本层次。与传统的三层软件架构不同，用户交互层只提供用户使用资源的分配和访问权限控制：服务应用层管理软件资源，提供软件即服务等各种服务；虚拟化层通过硬件虚拟化技术提供虚拟主机环境，管理分散有限的计算机硬件资源。

 

2　基于云计算的远程教育信息系统集成思路

 

远程教育信息化建设面临的问题之一是如何整合和扩展现有系统，使信息系统能够更好地应对未来需求的变化。解决这个问题的方法之一是建立一个高可用性、易于更改和部署的软件架构，为软件资源提供硬件支持是一个可移植、可集成和重用的硬件资源集。利用云计算技术实现软硬件资源的整合和扩展，可满足上述要求。因此，云计算技术是实现远程教育信息系统整合的核心技术之一。

 

(1)从架构系统到提供服务

 

云计算的核心基础之一是面向服务架构。必须打破以信息系统为单位的原始系统建设理念，转变为以服务库为核心的面向服务系统建设。从面向对象到面向服务开发，通过对现有系统功能的服务转型，逐步提取和组合现有系统功能，并将其封装为其他软件调用服务。以上海电视大学开放教育学院为例，传统的远程教育管理信息系统结构如图2所示。

 

由于高校信息建设的目标是为教师、学生和管理者提供多样化的信息系统，因此用户面临着独立的信息系统。系统功能模块包装在系统内部，用户无法在信息系统中完成所需的各种功能。每个信息系统都有相应的数据库系统，相互独立，难以共享数据。

 

通过对现有信息系统的服务改造，过去受到系统层层界面的保护，防止非法呼叫服务，实现数据加密。用户交互层中的ASP服务接口.NET服务中心注册，服务中心根据用户操作按需调用相应的服务接口。WCF服务作为IIS或系统服务的独立服务，有利于服务功能的扩展、重新配置和删除。这也使得集成的云服务系统更加灵活，系统运行时更新功能更加方便。

 

3　实现虚拟化层

 

携带WCF服务的主机不是物理主机，而是由Hyper-V虚拟化技术生成的虚拟主机。这些主机可以根据需要安装各种操作系统，为服务的运行提供个性化的操作系统环境。即使未来操作系统版本不断更新，管理员也不用担心在有限的硬件资源下营造不同的服务运行环境。利用微软Hyper-V虚拟化技术，可以将安装Windowsserver2008R2操作系统的服务器配置为专业的虚拟机管理服务器，方便管理虚拟机，动态配置硬件资源。在可靠的网络环境下，可以根据虚拟机的实际运行占用资源，合理调整虚拟机的硬件资源，充分利用物理服务器资源。

 

4　私有云的建设

 

完成系统框架和服务环境建设后，可以通过Windows域管理技术建立统一的逻辑网络，为私有云建设提供可信的互联网络环境。通过私有云在Windows网络域的不断扩展和扩展，可以整合现有的物理网络和服务器硬件资源。在新增的物理服务器中部署虚拟机环境，动态部署相应的服务，完成现有系统功能的集成和扩展。