1.引言
云应用发展迅速,云计算技术的应用在现代信息技术中的地位越来越重要。近年大量开展的云理论方面的研究和云技术方面的开发,为云应用的提供了越来越坚实的支持。并已经在一些科研,商业,服务等领域中获得的巨大的成功。但学校网络特别是中小学校园网络建设、部署云计算体系的研究,还远远落后。开展中小学校园网络云计算体系结构研究,首先我们应先广泛、深入调查我国中小学校信息化现状,研究校园网络独有特点。在对现有状况综合的科学评估下,根据我国中小学校园网络的特点,准确开展需求分析。然后才能有针对的开展中小学校园网络云计算的体系研究与建设。
2.概念界定
研究对象范围界定:本研究以我国中小学信息化现状作为研究对象,调查我国中小学信息化中云计算技术的相关因子。通过对调查数据汇总,分析。提炼、总结出中小学校园网络基础对云计算技术应用的约束条件和各种参量的深刻内涵。
云计算含义界定:云计算定义并不唯一。本研究云计算界定为:通过资源服务模式为中小学教育教学提供各种资源(软件、硬件资源)的信息服务体系。“云”本来自于商业概念,是众多信息技术融合的产物。在中小学校园网络云计算研究中,应紧扣中小学这个研究对象的特质。开拓出一个崭新的云服务模式。
3.研究资料、数据来源
研究文献:我国校园网络信息化研究已经开展多年。校园网络信息化的研究资料丰富、详细。以往的众多相关研究成果为本研究提供了强有力的支持和可靠的依据。
实际调查:以往研究中小学信息化的文献资料虽然非常丰富,但这些资料大多缺少对“校园网络云计算”这个特定对象研究的针对性,深入性。所以在使用以往研究文献的基础上,还应开展广泛的,第一线的调查访问。然后综合分析研究数据,抽取云计算技术的相关因子,开展深入、有针对的研究。
4.我国中小学校信息技术发展
通过对研究资料、数据的研究、分析。我国中小学校园网络信息化发展,大体划分为三个阶段:
(1)pc机阶段:我国中小学信息化的第一个阶段特征是pc机的引入。在这阶段中,中小学校大量配备pc机、多媒体等等信息化设备,并将信息化引入课堂教育教学。在软件上广泛的使用了办公软件及数据库系统等应用产品,并广泛的组织开展了信息化应用培训。本阶段研究集中在教学资源信息化和教学手段的信息化改革。
(2)“pc―网络”阶段:本阶段我国中小学信息化特点是校园网络的建设和部署。通过网络实现教学信息资源的共享,信息资源的通信以及网络工作的互助等新信息化教育教学模式。
(3)“云”服务模式:中小学校园网络的“云”模式信息化建设,基本还处于研究阶段。一些条件极好的学校虽然开始了一些简单的尝试性应用。但也没有成体系化,未确立标准和规范。此阶段应以资源服务模式为特点。中小学校园云服务将提供各种的资源服务。既包括软件资源的服务,也包括硬件资源的服务。目前我国校园网络信息化正处于从网络模式向服务模式变革的重要时期。
5.中小学校园网络云计算现状
我国校园网络云计算的研究从高等学校开始,并进行了大量有意义的尝试。而在我国中小学校园网络中尚没有更多的相关项目的开展,系统性的研究仍是空白。
5.1 我国中小学校园网络硬件条件现状
5.1.1 服务器性能低,数量少
云计算体系要求配备性能较高的服务器系统。需要高性能虚拟服务器集群。大容量高效存贮设备。可靠,快速系统配套设施。
在我国中小学校网络中,县域学校,服务器配备明显不足。县域中小学的服务器部署常常非专业化的,甚至使用一些pc机充当网络中的专业服务器角色进行部署,且部署数量较少。服务器系统的性能差,可靠性差,安全性低。这种配备状况是很难开展云计算部署的。这需要政府,学校的意识提高,和大力投资。市级中小学中,校园网络的服务器部署相对正规一些但多以入门级为主,并部署数量较少。且缺少服务器系统配套设施,管理、维护能力较差。仅能开展有限的简单云计算应用。一线城市中,有些学校的基础条件非常出色,并有着成熟的更新、成长机制和有效规范的管理、维护。但中小学校在技术方面研究能力有限,且此类研究开展的滞后,所以针对中小学云计算服务器技术,相对其他领域云计算的发展明显落后。
5.1.2 网络速度低,可靠性差
云计算对网络的速度和可靠性依靠比较重要。服务链路的可靠性降低,会是系统负荷会大幅增加。链路速度的降低会使得一些云服务的功能实现困难。
在我国中小学校园网络中,县域网络多以百兆干线网络为主。百兆干线网络在云服务模式下,负荷过大,需要进一步的升级、扩展。市级以上的较有条件学校,已经建设千兆以上的光纤主干网络。中小学的云计算服务应使用千兆以上干线为宜。我国中小学网络的另一个突出问题,是网络结构建设、管理、维护的不科学,不合理。首先中小学网络建设缺少专业规划,交换设备配置混乱。其次,中小学校园网络建设,缺少规范的管理、维护、升级、成长机制。最后,中小学校园网络管理缺少制度保障,任意搭建严重等等。这些开发、管理弊端造成中小学校园网络,通信瓶颈问题突出,可靠性差。这对云计算的部署极为不利的。
5.1.3 终端利用率低
云计算的中,终端应用比较灵活,提倡多样的瘦客户端的部署。
我国中小学云计算终端的使用,终端相对单调,基本上以pc机为主。在云计算中,终端配置要求较低。但随着当今普适技术的大力发展。终端的技术越来越新,模式越来越多样化。可移动化和微型化趋势明显。
我国中小学信息化设施整合还相对落后,马上普及校园网络云服务是存在一定难度的。政府、教育管理部门应加大中小学校信息化建设投入,科学合理的调整校园信息化配置结构,增加中小学云计算研究项目的开展。在信息化条件较差的地区,在增加投入的同时还应充分整合校园网络资源。可以通过县域,市域服务资源的统筹部署来实现这个区域的云服务提供。网络的建设应统一规划,科学部署,规范管理和维护。保障云服务应用的高效,可靠,安全。在终端应用上应适应现代技术发展,特别关注普适计算等新技术的应用。在云计算系统部署时,充分考虑对多样,可移动终端的适配
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