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實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)下計(jì)算機(jī)專業(yè)的論文
1、計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的目標(biāo)與要求
計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目主要包括軟件開發(fā)、軟件測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理、信息系統(tǒng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、圖形圖像處理、音視頻編輯、三維動(dòng)畫與三維模型等，可以把這些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分為四類，即軟件開發(fā)、軟件應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、硬件應(yīng)用。在以往的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中，主要存在以下問題：
1）電腦使用年限長(zhǎng)，設(shè)備老化、性能落后；
2）不同專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的軟硬件環(huán)境不同，導(dǎo)致機(jī)房維護(hù)管理困難，更改軟件工作量大；
3）硬件設(shè)備資源有限，難以滿足一個(gè)班級(jí)同時(shí)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)效率低；
4）由于不同專業(yè)、不同班級(jí)共享同一個(gè)實(shí)訓(xùn)室，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)不能保存，使實(shí)訓(xùn)過程缺少連續(xù)性；
5）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地只能在實(shí)訓(xùn)室，不能方便學(xué)生隨時(shí)隨地開展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)及使用過程存在的問題，我們提出如下要求：
1）實(shí)訓(xùn)環(huán)境部署在服務(wù)器端，降低對(duì)客戶端的軟硬件資源要求；
2）采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件資源共享，解決硬件資源有限的問題；
3）使用虛擬機(jī)保存硬件設(shè)備狀態(tài)，解決實(shí)訓(xùn)過程的連續(xù)性問題；
4）基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境部署實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室和宿舍都可以正常進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。
2、云計(jì)算的三種應(yīng)用模式
為滿足計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)要求，采用云計(jì)算技術(shù)是目前解決實(shí)訓(xùn)室建設(shè)問題的主流方案。云計(jì)算有如下三種模式：
1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）：是云計(jì)算的最底層服務(wù)，通過虛擬化技術(shù)為用戶提供CPU、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源，可以把一臺(tái)服務(wù)器資源虛擬化為多臺(tái)虛擬主機(jī)，每臺(tái)虛擬主機(jī)有各自獨(dú)立的虛擬CPU、虛擬存儲(chǔ)等硬件資源，每臺(tái)虛擬機(jī)都可以安裝獨(dú)立的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。代表性的系統(tǒng)有AmazonEC2、Hadoop。
2）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）：是構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)之上的應(yīng)用，在云平臺(tái)上部署有操作系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、各種應(yīng)用API等軟件資源，底層的CPU、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源對(duì)用戶是透明的，用戶直接在平臺(tái)上部署自己的軟件運(yùn)行環(huán)境和配置，進(jìn)行軟件開發(fā)。代表性系統(tǒng)有GoogleAppEngine、Mi－crosoftAzure。
3）軟件即服務(wù)（SaaS），是在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和平臺(tái)即服務(wù)的基礎(chǔ)上直接部署應(yīng)用軟件，用戶直接通過簡(jiǎn)單客戶端運(yùn)行云平臺(tái)的提供的應(yīng)用軟件，用戶不需部署任何軟件和硬件，可以向提供商定制自己需要的應(yīng)用軟件，用瀏覽器方式運(yùn)行定制的應(yīng)用軟件。代表性系統(tǒng)有SalesforceCRM、GoogleDocument。
3、基于云平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)基地構(gòu)建與設(shè)計(jì)
云計(jì)算的三種應(yīng)用模式可以分別應(yīng)用在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)基地的不同類型實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案中，其中網(wǎng)路技術(shù)及硬件類實(shí)訓(xùn)可以采用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的應(yīng)用模式，軟件開發(fā)類實(shí)訓(xùn)可以采用平臺(tái)即服務(wù)的應(yīng)用模式，軟件應(yīng)用類實(shí)訓(xùn)可以采用軟件即服務(wù)的應(yīng)用模式。
1）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及硬件類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)方案計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及硬件類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目主要有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、交換機(jī)與路由器實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)等，這類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn)是分組實(shí)操、每組均需多臺(tái)硬件設(shè)備、且實(shí)訓(xùn)設(shè)備價(jià)格較貴，基于成本考慮，采購的硬件設(shè)備數(shù)量一般無法滿足一個(gè)班級(jí)同時(shí)開展實(shí)訓(xùn)，往往需要分組分批進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。對(duì)于這類實(shí)訓(xùn)，特別適合應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的應(yīng)用模式。具體的云平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1的IaaS，實(shí)訓(xùn)硬件設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接入云平臺(tái)，服務(wù)器集群通過虛擬化技術(shù)形成多個(gè)虛擬機(jī)，學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)通過本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)接入云平臺(tái)，通過虛擬化管理軟件獲取虛擬機(jī)資源，通過虛擬機(jī)操作實(shí)訓(xùn)硬件設(shè)備，并把硬件設(shè)備的工作狀態(tài)保存到存儲(chǔ)設(shè)備中，下次實(shí)訓(xùn)時(shí)再恢復(fù)設(shè)備的工
2）軟件開發(fā)類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)方案軟件開發(fā)類項(xiàng)目需要部署開發(fā)環(huán)境，主要有.Net開發(fā)環(huán)境和Java開發(fā)環(huán)境，學(xué)生實(shí)訓(xùn)部署的開發(fā)環(huán)境都是相同的，因此采用平臺(tái)即服務(wù)的應(yīng)用模式符合這類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的應(yīng)用要求，具體的云平臺(tái)結(jié)構(gòu)的PaaS部分,在IaaS的基礎(chǔ)上部署軟件開發(fā)環(huán)境，包括各種中間件、Java開發(fā)平臺(tái)、.Net開發(fā)平臺(tái)、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等軟件。學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)使用云平臺(tái)的開發(fā)環(huán)境。
3）軟件應(yīng)用類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)方案軟件應(yīng)用類項(xiàng)目的具體應(yīng)用軟件主要包括ERP、OA、CRM、電子商務(wù)等應(yīng)用軟件，把這些軟件部署在云平臺(tái)上，學(xué)生通過客戶端直接運(yùn)行這些軟件，云平臺(tái)的應(yīng)用模式為�；谠破脚_(tái)的三種應(yīng)用模式建立計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，可以充分實(shí)現(xiàn)硬件資源共享，提高硬件的使用效率，降低硬件建設(shè)成本。軟件即服務(wù)模式和平臺(tái)即服務(wù)模式均要以基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)模式為基礎(chǔ)，因此三種應(yīng)用模式可以統(tǒng)一部署服務(wù)器、存儲(chǔ)、實(shí)訓(xùn)硬件設(shè)備，然后根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求，分別部署開發(fā)環(huán)境或應(yīng)用軟件，計(jì)算機(jī)專業(yè)的絕大部分實(shí)訓(xùn)室均可按此方案建設(shè)。
4、結(jié)語
采用云計(jì)算相關(guān)技術(shù)構(gòu)建計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，基于云計(jì)算的三種應(yīng)用模式：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)，可以分別建立網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)室、軟件測(cè)試實(shí)訓(xùn)室、ERP應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室、電子商務(wù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室等計(jì)算機(jī)專業(yè)必需的絕大部分專業(yè)實(shí)訓(xùn)室，同時(shí)云平臺(tái)本身亦可作為云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，另一方面采用云平臺(tái)構(gòu)建實(shí)訓(xùn)室，降低了實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成本、方便了實(shí)訓(xùn)室的維護(hù)管理、方便學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)、提高了實(shí)訓(xùn)室的利用率和使用質(zhì)量。
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