数字化校园的建构探究:重庆理工大学数字化校园

江苏省连云港师专第一附属小学，2002年9月被确立为省级课程改革实验的首批实验基地学校，2004年被评为课改先进校和课改特色校。目前，已形成有3500余名师生的现代化、规模化的办学格局。为了在连云港市率先基本实现教育现代化的战略目标，推进信息化由建设全面转向应用，提高教师小学教育信息化水平，学校领导高度重视小学信息化建设，确立了高标准、高质量实现教育信息化，推动基础教育跨越式发展的目标。几年来，坚持统筹规划、协调发展，统一标准、分步实施，邀请社会参与的建设原则，和从实际出发，以应用促建设，以需求促发展的实施策略，通过政策倾斜和经费投入，使学校信息化在基础设施建设、教师培训、普及信息技术教育、提高信息化管理水平等方面都得到快速发展。

近三年来，江苏省连云港师专第一附属小学先后投资260余万元精心打造“数字化校园”这一核心工程。目前，建有3个网络机房、各个处室与教师的办公室都配备电脑并与互联网连接；班班有网络接口、校园广播系统、视频展示系统；校园电视台可接受卫星、数字节目并可实现实时转播……这些都为“数字化校园”的建设提供了强而有力的保障。

数字化校园的建构策略

数字化校园是采用先进的计算机网络技术、通讯技术、数据库技术，可实现网上教学、电子教案、电子作业、无纸 *** 作、数字图书馆、数字化社区等动态实时的网络系统。而其中营造数字化的办公、教学环境无疑是数字化校园建构中最重要的组成部分之一。基于上述考虑，数字化校园的建构形态可用下图表示：

由上图可以看出“数字化校园”应有以下的关键特征：①数字化校园是以信息装置的互联运行为技术支持，以学校应用软件和教育资源为核心，以建构现代教育模式为目的；②数字化校园是以网络技术为基础的学校信息化集成应用系统；③数字化校园要为学校信息化提供全方位的服务，包括教学、管理、科研、办公、信息交流和通讯等；④数字化校园的建构是对学校的未来进行重新设计。

数字化校园的建构原则

数字化校园的建构应做到需求驱动、设计合理、先进实用、安全可靠，还要留有余地，便于今后扩充和更新。具体应遵循以下几个方面的原则：①先进性；②安全性；③可维护性；④可扩展性；⑤可靠性；⑥开放性。

数字化校园的建构设计

数字化校园系统总体上分为主干平台和应用子系统两大部分。

系统主干平台

它建立在校园主干网上，分为数据中心和应用中心两大部分。数据中心位于学校的网络中心位置，与校园网中心的主干交换机相连；应用中心与校园的分中心交换机相连，便于面向师生服务。数据中心和应用中心应具有如下的职能：

①中心服务器：用于中心数据的存储、更新、备份、维护。学校网络中心配置了IBM―X345高速运转的增强型服务器，200G的硬盘为整个系统的需要提供海量存储。

②综合前置机：用于全局配置参数的设定、更改、负责黑名单等实时信息的实时同步管理；用于全系统的安全管理，包括全系统各个接入子系统的安全性控制、密钥的产生与更新管理以及对各个子系统的有效的监控。安全、有效地监控网络的运行情况是保障整个网络系统正常使用的重要前提，对此，连云港师专第一附属小学的做法是：分网段进行管理，将全校划分为教学工作区、教学服务区、学生娱乐区、家校联系区四个网络模块，分别用4台服务器进行管理，并安排了相应的管理员进行 *** 作与监控，及时向网络中心汇报发现的异常情况，便于及时处理。

③查询前置机：提供网上资源查询、成绩查询等综合的Web查询服务。为了实现此功能，学校积极从各渠道筹措资金为教师的办公室购置电脑40余台，使得每位教师在办公桌前鼠标轻轻一点就可以实现诸多的网络服务。

应用子系统

它主要接受主干平台的管理与服务，但是，它的接入需要得到数据中心前置机的授权，应用子系统主要通过驻留在底层的第三方接入程序与数据中心进行通讯、实现数据共享。如下图所示：

由上可以看出：硬件是实施“数字化校园”的基础，而网络的管理则是“数字化校园”正常运行的重要保障。学校的网络管理已走在了全市各校的前列。在2005年连云港市中小学“十佳网管”评比活动中，连云港师专第一附属小学的网络管理员杨金斌老师获此殊荣。

数字化校园的建构功能

数字化校园的建构可主要实现以下几个方面的功能：数字化的办公环境、学校事务管理、智能辅助与决策支持、系统管理等。

数字化办公环境

这是整个系统的基础应用组成部分，搭建统一的数字化办公平台，可以实现文档管理、任务管理、移动办公等。①文档管理：实现个人文档的上传、下载、服务器端文档共享等功能。连云港师专第一附属小学架设了一台FTP文件上传与下载服务器，对于一些急需资料，无论身处何地，只要身边有Internet就可轻松完成上传与下载。②任务管理：教师完成任务的相关信息储存于学校的数据库服务器端，便于后期完成任务的工作量统计与工作评价。③移动办公：为了满足学校领导在出差时又能随时传回信息、随时了解学校情况、及时作出重要决定或对重要文件作批示的需求，学校校园网专门开设了“校内办公”这一平台，通过学校的服务器与互联网相接，无论何时何地，只要连接到互联网，就能进入学校的办公系统，实现真正的移动办公。

学校事务管理

这是数字化校园系统的扩展应用部分，主要包括：人事管理、教学管理、学生信息管理、图书管理等。人事管理：主要为学校领导实现教师档案管理、考勤管理、薪酬管理等。教学管理：主要实现教师通知、课程管理、教师在线课堂、学生信息管理、意见反馈等。学生管理：主要实现学生信息管理、意见反馈等。图书管理：主要实现资料员的日常工作，如借书审批、图书管理、还书提醒、电子图书库的管理等。

智能辅助与决策支持

数字化的校园系统不仅要管理数据，而且要辅助教师和学校领导进行创造性的工作与智能化的决策。如在教学中，教师可使用学校的网络多媒体教室进行课堂辅助教学，教师可通过多媒体辅助软件边讲解边演示，对于疑难问题直观地演示可取得良好的教学效果。而针对某些问题由于资料繁杂而难以作出正确决策这一问题，系统可以对大量数据进行储存与分析挖掘，帮助领导进行管理与决策。如学校要对某一年级学生的成绩进行分析、总结，找出班级之间存在的问题，就可以通过数据库服务器调出相应年级所有学生的各门功课成绩，用专门的软件进行分析、汇总，学校领导根据结果进行相应的评判，为决策提供依据。

系统管理

这是实现对系统的配置和设置、以使系统稳定运行的基础。主要包括：访问权限设置、机构人员设置、系统参数设置等。其功能主要有：可限制用户的访问时间、限制可访问系统的IP地址范围、管理访问用户的信息等。连云港师专第一附属小学是教育城域网的用户，百兆光纤接入校园，在校园服务器的前端学校安装了卓冠防火墙，将控制软件安装在服务器上对其进行管理。其防火墙的主要功能就是拦截未经授权的网络访问动作，并根据设定的规则，对网络封包做拦截或放行的动作。另外，它还有完备的日志功能，管理人员根据保存的日志查看分析来访者的相关信息，以便作出相应的处理。除此而外，它还具有对网络内用户IP地址分配、节点管理、流量控制等功能，对整个系统的管理有着重要的作用。

数字化校园的建构是学校现代化建设的重要内容。它是一项基础性、长期性和经常性的工作，其建设水平也是一所学校整体办学水平、资源整合、共享能力、学校形象和地位的重要标志，搞好数字化校园建设意义重大。

Wikolai（维克莱）交易所采用的分布式数据库技术最大的优势是其高度的可扩展性和容错性。具体来说，分布式数据库技术可以将数据库分成多个节点，分别存储在不同的服务器上，这些节点可以通过网络连接进行通信，以实现数据共享和协作。

在维克莱交易所中，采用了分布式数据库技术，这意味着交易所的数据可以分散存储在不同的节点上，避免了单点故障和数据中心的崩溃风险。此外，分布式数据库还可以快速扩展和缩小，以满足交易所数据处理需求的变化。这样可以提高交易所的容错性、稳定性和可靠性，并有效地避免了传统的集中式数据库技术可能带来的瓶颈和限制。

互联网数据中心（Internet Data Center，简称IDC）是指一种拥有完善的设备（包括高速互联网接入带宽、高性能局域网络、安全可靠的机房环境等）、专业化的管理、完善的应用的服务平台。

在这个平台基础上，IDC服务商为客户提供互联网基础平台服务（服务器托管、虚拟主机、邮件缓存、虚拟邮件等）以及各种增值服务（场地的租用服务、域名系统服务、负载均衡系统、数据库系统、数据备份服务等）。

扩展资料

一个优秀的IDC应具备如下特点。

1、具备满足网站系统托管外包服务需求的基础设施，这个设施包括稳定可靠的宽带互联网接入和安全可靠的电信级机房环境。

2、具备提供高品质的增值服务功能，包括系统维护（如系统配置、软件安装、数据备份、故障排除等）；管理化服务（如带宽管理、流量分析、入侵检测、系统漏洞诊断、数据备份、负载均衡、Cache服务等）；支持服务（如技术支持热线等）；集成化服务（如提供数据中心、集成通信与IT专业服务的全面集成化服务等）等。

3、具备提供网络高速互联的能力，能让来自任何一个网络的用户高速访问其他运营网络。同时，通过提供的高品质服务，基本淡化IDC入住用户的地域性限制（如位于上海的网站也完全可跨地域地在北京的IDC进行主机托管业务）。

4、使用户通过IDC的服务，极大地降低其自身的运营成本。

5、与用户签订完善的服务水平协议（SLA）。

参考资料：

百度百科-IDC

大厂掀起“养机”浪潮

在新基建的浪潮中，腾讯、阿里等大厂纷纷投入千亿布局建造超大规模数据中心。大厂为了“养机”也动用了各种新技术。数据中心作为基础设施，之前 一直在底层无人问津，不过随着数字化的快速推进，数据中心的变化将更能体现新基建“基建+科技”的内涵。对于数据中心而言，进行技术创新，能够合理存储和处理数据，满足上层需求，支撑数字经济腾飞，才能实现其真正价值。

下一波技术创新的制高点

随着大厂的建设提速，国内数据中心遍地开花。据中国产业信息网统计，2020年全球IDC处理的数据流量将达到153ZB，占全球产生的流量9935%；从数据可知IDC主导着全球的数据流量处理。

现在数据中心向着空间集约化、单机大型化的方向发展。超大规模的大型数据中心在2019年末增至504个，还有151个处于不同建设阶段的数据中心。集约化的发展使得单体机房的利用率得以提升，有助于发挥规模效应，降低前期建设成本以及后期运营成本，对于大公司来说，头部效应会更加明显。

数据中心发展过程中的痛点

1   超大规模数据中心背后是惊人的耗电量。

服务器年功耗连续上升，机柜功率不足的老旧机房为了不掉电，以至于通过空置机位的办法来解决问题。这样不仅造成了空间的利用率低，也会造成电力利用率的下降，同时还形成不必要的浪费。据预测，2020年中国数据中心耗电量为2962亿千瓦时[3] ，超越三峡发电量，所以说解决能耗问题刻不容缓。

2   数据中心安全运行指标与日俱增

数据中心需要完善的安全出入管理规定和消防系统、以及具备事故应急和人员安全应急流程制定的能力。保证所有基础设施正常运行的同时，还需要及时对所有设备进行维护和修理。

3   令人崩溃的运维

半夜故障工单催人醒，处理不慎易进坑。日常巡检是数据中心运维过程中最重要的一环，通过运维人员日复一日，重复上千次抄表中保持警觉性发现设备存在的隐患。纯粹依靠人力并非行业发展所需，日常运维应借助合适的辅助工具，让有限的人力摆脱机械性的工作。

那么如何让数据中心做到绿色发展，智能规划，轻松运维？Hightopo 和国内其他公司都在积极的回答这个问题。

建立可视化的运维管理平台 痛点迎刃而解

可视化重塑数据中心机房

针对数据中心系统复杂、多场景和动态性的特点。以 HTML5 的 WebGL 标准实现  3D 的图形渲染技术，以及基于浏览器内核嵌入到小程序实现更方便传播。并采用hightopo轻量架构使其支持跨平台展示，实现多端口海量数据的分析。

数据中心环境可视化

利用3D仿真技术，对机房内多种设备进行建模，对设备进行实时监控以及全生命周期维护。同样为了确保数据中心机房正常运转，运维系统也具备烟雾温湿监控、动力监控、门禁等监控功能，实时监测机房内部环境，及时发现存在的问题，可远程控制系统调控运行状态。

资产与能耗管理可视化

为了解决数据中心能耗过大的问题，系统对数据中心整体环境的年度用电量、机柜租用率、楼宇IT用电量、柴油发电机、电气容量等进行实时监控并提供相关历史数据，方便管理者进行节能调整。还支持对资产准确定位，记录设备型号和状态，确保机柜高使用率，避免资源浪费，细化运维能节省约20%的总运营成本。

可视化运维管理

通过可视化管理，改变数据中心的运维模式。管理者可通过线上监控系统了解设备健康状况，可远程查看机柜的检修记录、履历信息和历史故障，为评估设备安全提供了直观的数据基础。运维人员摆脱了机械性的工作，缓解运维压力。同时也对数据中心人员分配提供了人性化的方案。

迎接智能运维时代

由于边缘计算和5G的大带宽所产生的巨额流量使得数据中心建设遍地开花，大规模且密集的IDC更需要精细、自动、可视化的管理。正如 Hightopo 所提供的数据中心机房可视化解决方案，帮助企业在能耗、运维、和人力资源上做到精细化管理，使其走向节能增效的发展道路。在数字经济腾飞的时代下，数据中心可视化改造更应未雨绸缪。

参考资料：

  官网——Web组态  

                  百度百科——图扑软件

数据库技术有如下特点： a 面向企业或部门，以数据为中心组织数据，形成综合性的数据库，为各应用共享。 b 采用一定的数据模型。数据模型不仅要描述数据本身的特点，而且要描述数据之间的联系。 c数据冗余小，易修改、易扩充。不同的应用程序根据处理要求，从数据库中获取需要的数据，这样就减少了数据的重复存储，也便于增加新的数据结构，便于维护数据的一致性。 d程序和数据有较高的独立性。 e 具有良好的拥护接口，用户可方便地开发和使用数据库。 f对数据进行统一管理和控制，提供了数据的安全性、完整性、以及并发控制。

本质上来说，他们没有任何区别。不过，在很多情况下，数据库系统中的文件为了便于组织，采用的是记录式的。而普通文件则多数是字符流。

立足数据中心运维管理的现状，顺应时代发展的潮流，充分利用信息技术的机遇，利用现有资源对数据中心的运维管理加强完善和创新，为行业的发展，国家的进步贡献力量。

1大数据时代数据中心运维管理的现状

大数据时代作为时代发展的机遇出现在大众视野，但是也是作为挑战逐步渗透在行业的数据中心运维管理中。以计算机技术为依托的数据中心运维管理的显著特点就是大规模的数据流量，正在不断与原有的数据中心架构产生冲突。

目前，大数据时代的数据中心运维管理的先进意识已经深入人心，但是实际项目 *** 作过程中会有众多的问题出现。因为在磨合期，所以现有设备不能满足大数据时代的数据中心管理要求;运维管理人员的没有经过大数据时代新的运维管理思路的熏陶，技术水平与之不匹配;还有就是数据中心的运维管理制度不都完善，相应的管理水平不高。

2解决数据中心运维管理困境的策略

针对目前数据中心运维管理的困境，本文提出了相应的解决策略，以供业界参考。

21 提升运维管理人员的整体能力

基于目前数据中心运维管理工作人员的实际能力，通过采取以下积极的措施来提升运维管理工作人员的综合能力水平。

211 大数据背景下，强化数据中心运维管理人员的技术应用水平

通过多维度的检验途径，比如定期检查该技术的理论与实践水平确定工作人员的当前能力，在制定符合目前技术短板的相关培训，从而保证运维管理工作的顺利进行。

212 加强管理方面的知识渗透

在加强数据中心运维管理人员的技术应用水平的前提下，可以加强管理学知识的渗透，为技术团队的整体语言表达能力的提升以及为管理层储备后续力量，既懂技术又懂管理的新世纪人才，有助于数据中心运维管理工作更加高质量的完成。

213 加强工作人员执行力，更高效的完成工作

在数据中心运维管理的众多评价标准中，执行力是影响一个团队整体运作能力很重要的一个指标，良好的执行力可以保证时间段内的工作目标提前完成或者超量完成。

22 强化业务管理工作和业务培训工作

现如今，科学技术的更新速度往往超出人们的接受速度，在数据中心运维管理这个领域也同样适用。所以使得运维管理人员刚刚熟练掌握新的运维既能并熟练应用，新的技术又刷新了行业应用领域。所以设立专门的培训机构，强化管理人员终身学习的意识，紧跟时代发展的脚步。

221 制定合理的业务培训和业务管理培训计划

科学合理的方案总能给与人们正确的指导，并保证在规定期限内达到既定目标。运维管理培训和业务培训的内容要与时俱进，不断为管理人员灌输新的知识，为运维管理的工作融入新鲜的血液。

222 合理安排培训时间

运维工作人员在企业内是员工，男性员工在家庭里是儿子，是丈夫，是爸爸，所以要协调好培训的时间，保证员工能充分解决员工之外的各种事情，全身心的投入工作。

223 使业务管理和业务培训的形式呈现多元化

公司管理层应加强与行业内部个组织间的联系，比如同专业的大学、同行业资深专家、专业讲座等等。通过多元形式的学习加深对行业发展的了解，并积极促进管理人员的专业素养。

224 定期进行培训效果的考核

在定期进行学习之余，为检验学习效果是否达到预期目标，应适时进行检验，进一步促进运维工作人员的学习质量的提升，提升其主观学习的动力。

总之，强化对运维工作人员的业务培训，能够有效地对运维工作者的维修技术进行与时俱进的培训，能够有利于运维管理工作人员进行数据中心运维管理工作的开展，最终有利于信息技术飞速发展下的运维工作的稳定进行。

23 加强了解整体行业环境的意识

有些企业的运维管理的硬件设施和软件配备欠缺，造成整体的管理水平低，是因为企业没有采取相应的举措保障。以下将详细讲述如何提升整体行业环境的了解。

（2）定期组织团队中的成员进行行业发展前景的探讨，在探讨交流的过程中了解当下运维管理工作的总趋势，从而能够为运维工作的有效进行提供有价值的参考意见。

总之，强化了解和分析业务环境的意识，能够有利于运维管理工作人员有行业的危机意识和行业的发展意识以及个人职业规划意识的提升，最终有利于大数据时代数据中心运维管理工作的顺利开展。

3大数据时代下，技术层面面临的挑战

31动力环境监控系统概述

通过应用数据采集系统，计算机和网络技术，逐步完成数据中心运维管理动力电源供电设备的运行和机房的监控的平台就是数据中心动力环境监控系统。

32 动力环境监控数据的特点。

通过采集数据中心的关键指标数据，针对实际运行情况实现预警功能、远程功能以及运行监测功能。动力环境监控数据具有其本身特点。

321 数据结构化、格式化程度高

因系统采集到的实时监控数据大都存储于数据库中，因而动环监控数据结构化、格式化程度高，这也为数据挖掘提供了便利。

322 实时更新

动力环境监控系统运行的最底保证便是数据的准确性和实时更新，其数据采集的更新时间间隔为每秒。

323 时序性

动力环境监控系统实时记录的环境温度、环境湿度等数据都是随时间更替而进行采集的。

33 数据挖掘提高告警信息准确性

动力监控系统是以计算机为载体，以信息技术为依托的技术，所以其产生的大规模数据也是大数据时代一个突出的特点。就目前而言大规模的数量利用率较低，即使专业水准较高的管理人员也会深感难度高、工作量大，与现有的技术水平不能完好对接。

数据挖掘技术的出现解决了目前的难题。数据挖掘中关联分析方法解决了数据中心运维管理中不明原因的重复警报，为运维管理的工作有序进行提供了基础，并为专业水平较低的运维人员提升了工作效率。

33 运维经验知识化的工作模式需要改进

据以往的运维工作人员的叙述，过度依赖专家给与的指导经验，成为行业内部的不良风气。首先运维专家的培养周期较长，短时间没有任何效益输出;其次专家的意见偶尔会带有强烈的主管色彩，但是对于实际 *** 作过程并不适用，最终导致工作的延误;最后就是过度依赖专家，若运维专家不在职装天下将会对运维管理工作造成重创，不具有可持续性。

所以建立关于数据中心运维管理的内部数据和外部数据，为现有的运维人员过度依赖专家的不良习惯提出解决方案。内部数据主要是指内部运维经验;外部数据是指来源于互联网的运维知识。对于收集到的内外部数据，利用文本挖掘、聚类、分类预测等方法对信息进行加工展现，转化成知识库中的知识，并实现对信息的快速、自动化检索。

34 资源调度成为容量管理的关键

在大数据时代下，数据中心存储容量指标是指机位空间指标等，尤其是计算资源指标，是其组成的关键部分。需要最新的数据中心运维管理平台实现监测服务器、使用网络以及存储资源等功能，根据实际情况进行管理策略的变动和资源的优化配置。

云计算技术已成为数据中心运维管理的核心，并打破传统的数据运维管理信息系统结构，建立一个全新的集计算、存储、和网络三维一体的虚拟资源库，通过实际的 *** 作，实现现有资源的动态优化配置。

虚拟化技术可以保证存储环节中大规模数据的安全性，在逐步实现数据资源的重复使用、关联以及动态管理等动能的同时，也为运维管理人员提出了巨大的挑战。故此，通过科学合理的分析容量数据，构建完善的资源调度制度，实现实现新一代数据中心资源在应用间的动态分配，将成为大数据时代下数据中心运维管理的一大挑战。

4结束语

为顺应大数据时代的潮流，必须进行数据中心运维管理的深度优化，为数据中心的整体发展提供新鲜的 科技 动力。通过提升运维管理人员各方面的能力还有利用先进的动力环境监控系统技术，为数据中心的运维管理提供强大的人力支持和技术支持，助力大数据时代背景下，数据中心运维管理的长足发展。

参考文献

[1]朱玉立，任义延，高甲子等，浅谈大数据时代下的数据中心运维管理[J]信息系统工程，2015

[2]解林超，石佳，王仲锋等。大数据时代对传统数据中心的影响及思考[J]中国新通信，2014

[3]周焘。大数据时代的档案大编研[J]陕西档案，2014

[4]陈艺高，动环大数据，提升运维效能[J]通信电源技术，2014

[5]张隽轩，张文利，黄毅。数据中心运维系统应用ITIL管理体系分析[J]智能建筑与城市信息，2015

[6]宋维佳，马皓，肖臻，张晓军，张蓓虚拟化数据中心资源调度研究[J]广西大学学报：自然科学版，2011，36（01）：330-334

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