基于云计算的高校实验室网络设计(一)

基于云计算的高校实验室网络设计

1.1研究背景及意义

当下，我们早已进入到了移动互联网时代，互联网技术正在快速改变我们日常的每一部分，生活、学习、工作等各方面都因为互联网的影响变得更加的便捷、高效、丰富[1]。但是由于互联网涉及范围非常广泛，包含信息非常多，自然发展到一定的程度后网络信息会出现冗杂、重复等情况，再加上人们对互联网日益增长的需求，这给以集中服务为方式的服务器和部署架构造成了不小的难题。因此，具有分布式、并行处理等特点的云计算也就应运而生，云计算技术能够将一切视为资源，用户能够随时获取和扩展资源。

一、绪论

大学实验室是高校培养学生实验能力、施行科学探究的重要资源。近些年，各大高校为了提高本校的科研水平，完善学生试验设施，均在实验室硬件、软件、设备等方面投入了大量的财力、物力、人力。面对数量庞大的实验设施，以及越来越多的实验室使用者，大多数高校仍然采用的是传统的实验室管理实施策略，即采用人为的管理方式，通过大量的人去统筹管理实验室的各个事务，以达到服务于师生的目的。这就造成高校实验室自动化程度低、资源开放不够、实验室管理不到位等不良情况

1.1本文的主要内容

本文就目前高校实验室系统自动化落后、效率低下等问题，提出基于云计算技术对高校实验室网络建设进行研究，旨在改善实验室的资源利用率，提高实验室管理的灵活性、有效性。 

本文的内容主要包括：

（1）对基于云计算高校实验室的网络与设计的整体介绍，整体感知云计算高校实验室的网络设计与实现的价值所在以及服务高校的特点。

（2）以现阶段高校实验室为例，将传统高校实验室的管理方式进行对比，以及人力物力的投入，与现阶段基于云计算高校实验室的网络设计与实现的比较，找出其中的优缺点所在，感知其两者的价值所在与共同点，以及选择现阶段基于云计算的高校实验室网络的特点。

（3）高校实验室是如何在基于云计算的高校实验室的网络中践行自己的实践性与价值，以及如何去更好的服务于师生，如何节约资源的，对比不同的实验室，不同阶段实验室，找出其优势。

（4）基于云计算高校实验室的网络设计与实现对国内外高校的影响，以及其具有的现实意义，对高校实验室建设的指导意义。 

二、云计算技术介绍

2.1云计算的定义

云计算（cloud computing）技术实质为分布式计算的一类应用，相比于传统的服务器集中计算方式，云计算将数量巨大的数据通过拆分形成多个小数据，接着传送给分散的服务器进行数据处理，得到结果后再反馈给用户，以获得更高的计算力。因此，云计算可以集中许多计算资源，而且通过软件就可以实现自动化管理，使用者可以随时按需使用网络云上的资源，这对于使用者来说只需要投入很少的成本便可以实现高效率的工作。

提供云计算服务的供应商主要侧重点在于网络云端的资源分配、管理、计算等的实现，而使用者只需关心云计算移动端的使用。目前，云计算技术已经普遍服务于互联网中，比如常见的谷歌、百度等搜索引擎，用于储存的百度云、网易云等存储云。云计算除了用于搜索和存储，还可以将资源共享，多个用户可以共享同一个存储云，从而提高了资源利用率，大大节省了企业和个人的成本[6]。

1、 数据存储技术

云计算技术主要利用的是分布式存储技术，通过程序将大数据分解成小程序，存储在分散的服务器中，从而对原数据进行了备份。分布式存储技术可以大大保证数据存储的可靠性、经济性，同时还能保证信息的共享，用户可以同时使用云计算提供的服务。因此，就要求用于云计算的分布式存储必须有很高效的信息计算、传输和存储能力。目前，最为常见的分布式存储技术为Google的GFD和Hadoop的HDFS，二者相比，后者的文件处于开源状态，因此应用范围最广[11]。

2、网络编程技术