數字化校園論文范文

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第1篇

一臺普通的機架式四路服務器正常運行功率大約是1.2kW，而服務器24h/d不間斷工作，因此，一臺服務器一年大約消耗的總電量為10512kWh，而一臺服務器的報廢時限一般為六年，因此，減少一臺服務器就節約了63072kWh的電能；同時，為了維持服務器等設備斷電后仍能正常工作，標準機房一般都會配備UPS供電設備，維持一臺1.2kW服務器斷電后8h不間斷工作，大致需要九塊12V/(100Ah)的UPS后備電池，因此，減少一臺物理服務器，在建造機房時就可以考慮少投入九塊這樣的電池，而目前市場上一塊12V/(100Ah)免維護蓄電池大約1000元左右，一般一塊電池能正常使用三年，為保障一臺服務器正常運行，六年最少需要18塊12V/(100Ah)的UPS后備電池，因此，這是不容忽視的機房運作資金.目前，普通高校建立數字化校園，一般需要部署如OA、教務、郵件等30多個應用系統.如果將這30多個應用系統全部遷到私有云系統中，在云環境中每部署五個應用系統能節省八臺物理服務器，30多個應用系統能節省48臺物理服務器，再加上電能與電池的消耗；以目前一臺普通服務器七萬元左右來估算，如果高校在私有云環境中部署數字化校園，可節約總投入資金604萬元左右.

虛擬化是云計算實現網絡上異構資源標準化、池化、通用化和多平臺化功能的關鍵技術，在云計算中，將資源虛擬化形成統一的資源池，簡化資源配置與管理，提高硬件的利用率，實現資源管理的自動化，增強云計算的靈活性與彈性[1].根據服務類型，當前云計算大體上可分為：1)基礎設施服務.為用戶提供計算、存儲、網絡和其他基礎資源服務，用戶可在上面部署和運行任意軟件，包括操作系統和應用程序；2)平臺服務.為用戶提供一個開發和運行平臺服務；3)軟件服務.將軟件安裝在服務器上，為用戶提供軟件服務，用戶通過網絡使用軟件，不需自己再安裝軟件.目前，多數高校選擇使用威睿公司的vSphere系列產品或微軟公司的Hyper-V系列產品，搭建基礎設施云平臺.其中vSphere功能較強大，能實現虛擬機漂移、動態分配資源池中資源等高級功能，但購買軟件的價格非常高；Hyper-V系列產品綁定在64位WindowsServer2008之后版本上，只要購買了微軟的WindowsServer操作系統就可以使用，不需再投入資金，同時，也可滿足搭建基礎設施私有云的基本要求.

云環境部署數字化校園存在的問題

綜上所述，實現云計算的方法，就是把高度虛擬化的各種網絡資源組成一個巨大的資源池，為用戶提供服務，但云環境也帶來了一些問題.用戶能夠像用水或電等公共資源一樣，方便地得到云環境提供的服務，實現云中資源的按需分配，這能將大量的資源集中起來共享，但云計算的推廣、應用，并未被廣泛接受，主要原因是目前的技術還無法有效解決云環境中大量共享資源的數據安全問題.云計算的倡導者Google，在2009年和2010年先后發生了文檔錯誤共享和社交網絡Buzz泄漏用戶好友隱私現象；微軟的云計算平臺WindowsAzure在2009年3月出現服務中斷現象；Amazon的簡單存儲服務(簡稱S3)在2008年和2009年多次出現服務中斷現象，并在2009年先后出現被黑客攻擊、旁道攻擊和僵尸網絡攻擊等現象.可見，要讓用戶放心使用云計算，面臨的安全問題已成為必須解決的問題.規模大和開放性導致云計算面臨更為嚴峻的安全威脅，主要體現在服務器安全、數據安全、應用服務安全和安全管理與監控等方面[2].搭建私有云的高校網站更應該注意第一類安全問題，即服務器安全問題.關于私有云中服務器的安全問題主要有以下兩個方面.

搭建私有云基礎設施的安全

私有云基礎設施包括搭建私有云的存儲、計算、網絡等基礎資源，保證這些基礎設施的安全，就是保證它們能夠為私有云上層虛擬化服務提供一個安全的硬件支撐平臺，主要包括：1)基礎設備安全包括硬件設備及其實現相關軟件系統功能的安全，常見的有容侵、容災、冗余備份和隔離等方面的安全.其中，使用防火墻等邊界類安全軟件，防止外部入侵私有云，在私有云與云外網絡接口處部署功能性防火墻，根據自己私有云中的應用需求，設定合理的容侵訪問策略，以防止黑客對私有云中物理服務器的各類攻擊；容災一般是指利用如賽門鐵克公司的BE或NBU等備份軟件，鏡像、快照、異地備份等冗余備份操作私有云中的數據；當數據災難發生后，可利用這些冗余備份，快速地恢復私云中丟失的數據；隔離是指以適當的邏輯方式物理隔離云中的設備和應用系統，以增強系統和設備的管理功能.2)采用認證授權和可信芯片兩種技術，保證私有云中基礎設施管理系統的安全.一般采用OAuth等技術手段驗證設備管理者的合法身份，以確保真實管理員管理搭建私有云環境的設備，確保用戶身份的安全性和真實性.在云計算平臺中部署帶有加密狗算法的嵌入式可信芯片，管理密鑰和信任權限等.如財務相關系統的電子密保器和手機令牌等.

私有云虛擬化環境的安全

第2篇

1．1設計目標面向服務，本質就是以服務協同為中心，組織好各種服務間的工作。從數字化校園管理應用軟件系統項目特點來看，教務管理、學籍管理、教學資源管理、招生熱線管理、數字化圖書館等外部服務形式主要體現為Web服務，HTTPServlet服務，CORBA服務、Tuxedo服務、數據庫表接口和存儲過程接口等。服務控制系統需要將這些服務通過適配器集成到服務運行構件中，并提供統一的服務接口供外部調用，通過不斷豐富其應用適配功能，不斷開發新的面向典型應用的組建標準，使得用戶通過簡單的配置就可以將已有的各種應用遺留系統和新開發的應用系統集成到服務控制系統上來。該服務控制系統支持服務交互功能，提供消息傳遞功能，并以事件基礎架構來支持這些功能。還提供合適的服務級別和可管理性，支持在異構環境中的組合應用。依據SOA原則，需要使用與實現無關的接口，被調用的服務位置對于調用者應該是透明的，需要支持可互操作性的通信協議，同時可以進行相對粗粒度的、支持重用封裝的服務定義，可以作為分布式的異構基礎架構進行實現。在框架模型中，構件根據承擔責任角度分為功能構件和連接構件，業務過程的擴展體現在連接構件中，同時連接構件負責功能構件之間的交互，服務控制系統就起到了連接構件的作用。在系統中被集成的對象明確被定義為服務，而不是傳統EAI中各種各樣的中間件系統，明確強調消息處理在集成過程中的核心作用，而且事件驅動成為重要特征］。

1．2系統架構對應于SCA的概念，服務控制系統主要發揮服務注冊中心以及服務通道的作用，按主要功能分為4部分，

1．2．1服務配置管理服務配置管理主要實現將開發好的應用服務注冊在系統可引用的配置文件中。服務配置使用XML來描述服務的引用位置，這保證了軟件系統在運行過程支持在線演化，即意味著軟件在運行期間隨著配置參數改變則各個服務能被方便地增加、刪除。服務配置，包括服務的聲明、輸入／輸出端定義和服務這程序的位置。

1．2．2服務安全管理數字化校園管理的應用軟件，很多對應用的訪問是要進行安全控制的。針對這一普遍需求，在系統設計了服務安全管理功能。服務安全管理主要是實現安全配置，分布在各處的服務經常被遠程調用，服務組件本身必須實現安全設計來完成服務調用者驗證等工作。本系統采用的安全策略是應用SpringSecurity對服務訪問進行控制。數字化校園管理許多應用服務需要針對服務本身的動態特征提出訪問控制要求，即需要對用戶的各類角色設置權限。因此，安全配置設計采用Spring框架下的SpringSecurity相關組件作為安全管理組件，服務數據交換的Mule系統也使用SpringSecurity。通過安全管理，可以在HTTP的輸入端（inbound）對用戶進行認證，配置組件的訪問權限。SpringSecurity是通過ServletFileter的方式嵌入整個Web應用，可以進行用戶認證和權限控制的管理，從而提供一種統一的跨應用系統的安全管理。當用戶訪問資源的時候，就會被相關的過濾器所攔截，進行用戶認證和權限判斷。在具體設計中通過配置安全元素、配置組件訪問權限以及通過攔截器阻擋非法訪問來實現服務的安全訪問。同時，結合最常用的WebService方法，配置了CXF。

1．2．3服務監控服務監控用于確定監控類型和被監控的服務執行過程數據內容，通過圖形界面完成服務運行過程的監控瀏覽，主要實現實時事件監控和歷史事件查詢。本系統開發了一個管理控制器實現對服務構件運行過程的監控，通過管理控制臺實現對服務注冊、服務調用身份登記、服務過程的監控等，實現服務注冊、服務調用身份的增刪改查，以及上述安全設計。定制輪巡周期實現主動發現注冊的服務構件是否可達。監控服務構件運行過程信息，即將存于運行日志庫的監控信息通過界面展示，對于異常信息進行提示。在服務運行過程實現便捷的可視化監控，既是了解服務是否穩定運行的需要也是前期調試服務的必須。本監控設計包括2部分，即如何將必要的監控事件入庫保存和如何顯示這些監控信息。前者又主要包括2類監控事件；一是服務系統的運行情況，如服務是否被成功調用；二是服務組件本身執行過程的日志。對于監控信息的顯示設計，考慮到實時信息數量可能會很多，因此設計了“事件讀取狀態”（點擊記錄讀取信息內容后該記錄被標記為讀取）方便監控者從大量信息中關注新出現記錄。

1．2．4服務數據交換服務數據交換主要負責服務數據的底層交換，此處引用開源共享技術來實現，完成對不同協議數據格式的轉義、過濾等處理。

1．3系統應用過程在服務控制系統應用過程，主要分為服務準備、服務、服務調用3個階段：

1）服務準備。根據業務應用需求和運行環境完成應用服務的制作，包括服務邏輯設計、服務編寫與編譯、可調用的接口設定。

2）服務。將業務應用服務在配置文件中寫明可調用的位置，有特定要求的（如安全調用）需要在配置中說明，然后在服務控制系統中予以。

3）服務調用。將業務應用服務的可調用接口情況提供給調用者，完成調用界面的設計，包括正常以及異常信息的顯示；調用過程中，在服務控制系統的服務監控模塊可查詢服務執行日志，了解服務運行情況。

1．4系統實現環境根據數字化校園管理信息門戶工作方式的需要，構建面向用戶的服務模式時，需要將應用服務基于Poetlet技術，實現統一信息門戶，有效實現校園各類應用服務異構系統的整合。為適應異構環境，本系統選用Java作為開發語言，將XML作為數據格式語言用于服務配置的定義、數據傳遞等。研發運行環境選擇PC服務器作為硬件系統，數據庫系統選擇Oracle10g，服務數據交換選用開源系統MULE，目前版本為2．1．1。本系統采用的MULE作為一個基于Java的輕量級消息框架，可以快速地將服務應用連接起來，并且確保在這些應用間交換不同協議的數據。MULE是遵循面向服務架構（SOA）的系統，它提供了對現有系統的簡潔集成方式，即可以集成JMS、WebService、JDBC、HTTP甚至其他的技術。MULE的可擴展性框架允許開發者逐步將更多的應用連接到它的系統，而且Mule透明地管理組件間的所有交互，不管這些組件在底層使用了怎樣的傳輸協議，都可以利用在多個應用間讀取、轉換和發送數據的消息框架來解決這一問題。

2服務設定

根據SCA的模型框架，本文將服務定義為由服務組件、服務輸入端和服務輸出端3部分組成。

2．1服務組件基于Java的實現所提供的服務，可以有一個按下列方法之一定義的接口：1）Java接口；2）Java類。產生自WebServicesDescriptionLanguage（WSDL）portType的Java接口，Java實現類必須實現服務接口定義的所有操作，如果服務接口是用一個Java接口定義的，那么基于Java的構件要么實現此Java接口，要么實現接口的所有操作。

2．2服務輸入／輸出端端點的傳輸類型有WebService（CXF）、File、HTTP、HTTPS、TCP、FTP等多種形式。不同方式傳輸時，作為輸入／輸出端的屬性設置不同。其中常用的WebService（CXF）是一個高性能的Web－Service，同時還支持多種綁定，CXF比較適合創建各種不同傳輸協議的服務。

3服務控制系統驗證

服務控制系統只是一個基礎，需要通過應用場景進行驗證。為了驗證以上服務控制系統的可用性，設計一個簡單的“用戶信息管理（Custmos－Manage）”應用服務作為測試用例。采用的“用戶信息管理”系統，是在數字化校園管理應用軟件中具有典型信息服務操作的小型管理系統，其應用模塊都采用目前在業務開發中較常見的網頁方式。

4結語

第3篇

關鍵詞：數字化校園建設策略階段

1數字化校園建設服務重心與主要內容

1．1數字化校園的概念

數字化校園的說法來源于“數字地球”．它是一個全新的事物。人們對數字化校園給予了不同的詮釋，但目前還沒有比較權威的定義。一般認為，數字化校園“是以數字化信息為基礎，以計算機技術和網絡系統為依托，支持學校教學和管理信息流，實現教育、教學、科研、管理、技術服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸、應用，使教學資源得到充分優化利用的一種虛擬教育環境。”網絡化無疑是其最重要的特征。

1．2數字化校園服務重心

學校的中心任務是教學，教學是學校的本質屬性，是學校存在的價值和意義，它規定著數字化校園建設必須圍繞著教學進行，一切技術與手段都應為“教學服務”而展開。據美國在l999年進行的一次“信息化校園計劃”的研究成果表明．有39．0％的大學認為“科技與教學的有效結合是目前面臨的一個最為重要的問題和挑戰”。負責該項課題研究的凱尼斯·格林教授指出：“調查數據表明．越來越多的大學開始意識到，對于大學應用信息技術來說，最關鍵的問題實際上并不在于技術和產品，而在于人。換言之。是那些使用信息技術的教師和學生……經過多年的實踐，我們逐漸認識到，在使用信息技術過程中最重要的問題是如何幫助師生在教學過程中有效和充分地使用這些設備。”這充分說明了數字化校園建設的核心是為教學服務的。

1．3數字化校園建設主要內容

硬件建設：備課和示教設備(如備課用計算機、掃描儀、數碼相機、攝像機、資源管理用計算機和多媒體教室等)；學習設備(如計算機教室等)；管理設備(如校務、教務、政工、財務、后勤等管理用計算機、打印機等)；網絡設備(如服務器、交換機、網卡、網線、光纖等)。軟件建設：操作系統，管理信息系統，辦公軟件，課件制作平臺及工具軟件，示教及學習軟件。理論建設：教育理念建設．教育體制建設，教育模式建設，學習模式建設，教師角色形成機制建設，教育評價機制建設。

2數字化校園建設認識上的誤區

2．1重硬件．輕軟件，忽視理論建設

目前，數字化校園建設中重硬件、輕軟件的現象嚴重。主要表現在投資少，維持基本教學必須的軟件在數量、品種和質量上都嚴重不足，無法使硬件的功能得到發揮；忽視軟件版權問題，使用盜版操作系統等軟件，埋下了潛在的危機，一旦遇到嚴格的維權行動。就可能帶來巨大的損失；沒有形成權威的機構和配套的政策、制度來保證示教和學習軟件的開發、升級、維護以及地方化，使師生能夠及時方便地得到適用的教、學軟件。而理論建設研究滯后，多是零散的、初級的，缺乏組織性和系統性，極大地制約了數字化校園建設的進程和健康發展。

2．2用技術提供的可能性替代現實實施的可行性

軟硬件企業出于贏利的動機。其設計的各種軟硬件方案，從理論上講，具有明顯的先進性，但在實際上，往往了忽視了我國學校實施的可行性。(1)忽視了方案的經濟可行性。中國是窮國辦大教育，除少數發達地區外．全國大部分地區的教育經費一直十分緊張，根本不可能拿出大筆資金滿足那些先進方案的開發建設。(2)淡化了方案的技術可行性。由于數字技術發展速度快，更新周期短，學校受經濟條件的制約又使得教師無法率先獲得對先進的軟、硬件進行學習和演練的機會，使得這些先進的方案常常難被學校師生全面掌握。(3)模糊了學校對方案功能需求的必要性。為增強產品競爭力和方案對學校的吸引力，企業常常在方案中應用新的技術，在宣傳中也大量使用帶寬、升級、擴展、浮點運算、網絡拓樸、資源庫等概念加大營銷力度，而這些企業著力渲染的功能，多數是學校根本不需要或很少能使用到的。

2．3硬件建設中的本末倒置

教學是學校的中心工作．備課和示教設備以及學習設備是與學校中心工作聯系最緊密、對教育質量影響最直接、對教育理念和教學模式的改革促進最大的因素。備課和示教設備、學習設備是數字化教學必不可少的工具，管理設備是提高管理水平，營造良好教學環境的工具。而網絡設備則是將前三類設備聯系起來，實現資源共享、發揮系統功能的工具。如果沒有足夠的和合理利用的前三類設備，再好的網絡設備也是無法發揮其作用的。

由于對數字化校園認識的局限性，許多學校忽視了我國教育所能提供的經費條件、人員素質等辦學實力的現狀，表現出一種浮躁的心態，在實施數字化校園建設中有技術上的一步到位和時間上的立馬實現的思想，把數字化校園建設這樣一件長期而又艱巨的工程簡單化，把發達地區和重點高校的特化經驗普通化，盲目應用到地方學校和中小學，使數字化校園建設失去了持續有序的發展動力。一些“校校通”工程建設也暴露出問題。2002年8月26日《中華工商時報》網絡版有文章指出：教育全連接，80％沒有充分利用。IT廠商們接下了一個又一個的校園網建設大單，花費學校大量經費，苦心建起的校園網卻大部分閑置起來，成了聾子的耳朵——擺設。

3數字化校園建設的建議

3．1加強數字化校園建設的理論研究

在數字化校園建設中．理論建設是相對于硬件設、軟件建設更為薄弱、滯后的部分。而理論對實踐的指導作用決定了理論研究應該超前于實踐并在實踐中不斷完善。加強數字化校園建設的理論研究已是迫在眉睫。(1)建立必要的組織機構，對數字化校園建設的重大問題進行識別、分解．為研究的開展提供課題指南。(2)從企業、科研機構、高校、中小學、教育管理機構等部門遴選研究人員．建立數字化校園建設的人才資源庫，使研究人員結構合理。(3)以系列課題形式將已識別的問題分解到相關研究人員手中進行系統的理論研究。(4)對研究的結論進行有組織的驗收、評估、實驗、改進和推廣應用。

3．2調整數字化校園建設核心和順序

調整數字化校園建設核心和順序，即調整現行“先建網——再開發資源——最后應用”的建設步驟，按照“先從教學應用著手——通過需求達到或超過供給的內在動力促進資源和網絡建設”的技術路線進行。(1)以服務教學、實現教學數字化為建設核心。將投資重點和優先項目調整到目前已經成熟和穩定的對教學起直接作用的設備上來。(2)管理設備及管理軟件的建設應注意數據、接口標準的統一，并圍繞提高管理效率、優化教學環境的主題展開，為后期聯網奠定基礎．同時注意加強管理數據挖掘功能，讓管理設備成為學校及各部門領導提高決策水平的得力助手。(3)學校網絡建設應在教學設備和辦公設備的建設與利用達到一定水平．對數據共享與交換需求較旺盛，網絡技術標準趨于成熟時加大投入；應本著先內部網絡、后因特網的原則進行規劃，尤其是在中小學，不應過于強調互聯互通和適時交互的功能，與因特網相連可以在專線、拔號等方式中靈活選擇。

3．3推出符合實際的經濟型解決方案

不同地區學校的經濟環境和發展水平差異大．應采取不同的解決方案和建設進程。(1)高校和經濟發達地區學校可從現行企業的大量解決方案中選取適合的方案進行快速開發。(2)各地中小學應根據自身的特點采取不同的技術方案和建設步驟．建設中注意因陋就簡．在保證基本功能的情況下．盡量采用經濟的產品。(3)教育主管部門應根據不同級別、不同地區學校的實際情況提出多種建設目標、進程和評估方案．避免不發達地區和地方學校不顧自身能力與發達地區或重點高校盲目攀比現象．使建設持續有序地進行。

3-4開展教、學軟件的開發模式研究及實施解決教育軟件的版權問題、軟件的開放性和適用性問題。可以采用以下策略：(1)加強選擇軟件平臺的技術指導．把好軟件學習、使用人門關。以政府批量采購的措施降低采購成本。以政府控制軟件版權的策略解決教學軟件的開放性問題。(2)充分利用教師隊伍中科研能力強的群體自行開發實用的軟件。也可與企業聯合共同開發。

4持續搞好數字化校園建設的步驟

4．1認識階段

在各級各類學校只有少量的計算機單機運行時。師生員工通過各種學習資料、媒體和參觀等形式對數字技術的用途開始形成理性認識并有意識地關注此領域的相關信息。學校領導開始關注兄弟單位建設情況。咨詢數字化教學對本校的發展可能產生哪些影響．在不同層次、不同進程和使用程度上開始進行建設規劃和經費、人員的安排和骨干人員的培訓與人才儲備。

4．2學習階段

學校的計算機數量有了大量增加．主要的辦公場所都有了配備．人們都可以從身邊直接感受到計算機應用給教學帶來的便利．只要愿意還可以有一定的上機學習時間。人們開始學習計算機基礎知識。學習操作一些比較有名的商業教學軟件和由各種渠道交流、獲得的軟件。開始嘗試制作自己的課件，參加各種多媒體課件的制作和教學競賽。開始嘗試在自己的一些課堂上使用多媒體進行教學。管理人員也開始運用各種管理信息系統進行日常工作的管理．提高管理的水平。學校與外部的數據交流大部分并不是通過專門的網絡．而是以光盤等硬件存儲傳遞。有時也通過調制解調器上網傳遞。

4．3使用階段

學校計算機設備和數字化資源已經初具規模．基本能滿足大部分正常教學的需要。大多數教師也具備了駕馭設備、運用資源開展數字化教學的素養．并能夠根據學校教學實際進行資源的二次開發。計算機在學校Et常工作管理中的使用已經實現常規化．并能運用各種數學模型進行統計、分析．為學校的評估、規劃、決策等提供一定的參考。數據的傳輸和交流可以通過少量的電話線上網來進行。

4-4網絡化階段

由于數字化教學已經常規化。對于數據的需求、傳遞、交互的要求越來越大、越來越頻繁，建設校園網成了當務之急。通過校園網把已經運行的教學系統、教務管理系統、學校行政管理系統、后勤保障系統等構成一個統一體．形成了完整的學校管理信息系統。由此。學校內部各環節工作有機地協調起來，許多工作自動完成．不再需要人工的參與．學校管理和教學已經相當輕松，具有很明顯的研究性質．管理人員和教師的精力主要放在數字化資源的改進與完善。以滿足學生的個性化發展方面。在這一階段。校園網已經通過寬帶與Internet互連．對外數據交流的流量也漸漸增大。但總的來看。學校還是一個相對完整的整體。對系統外部的依賴性還不是很強。

4．5信息化階段