基于云服务的实验设备共享平台的构建

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　　【摘要】Amazon Web Services（AWS）？是一个安全的云服务平台，它能提供计算能力、数据库存储、内容交付等功能，AWS 云产品和解决方案能构建灵活性、可扩展性和高可靠性的复杂应用程序。实验设备共享为解决设备资源不足与使用者需求旺盛之间的矛盾提供了解决方案，文中分析了实验设备共享平台应该具备的基本功能，然后给出了实验设备共享平台的基本构架。最后给出了基于AWS的实验设备共享平台的解决方案。
　　【关键词】Amazon Web Services  共享  实验设备  混合云
　　实验设备是教育资源中最为匮乏的资源之一，在理工科院校或以培养技能型人才为目的的院校中，实验设备种类和数量与使用者之间的矛盾更为突出。然而，在实验设备资源匮乏的情况下同时又存在着资源浪费的情况，其主要的原因就是没有做到合理的资源调配和共享。实验设备共享是解决实验设备资源不足的有效方法，各个学校都在尝试如何更合理的调配实验设备资源，同时也构建了一些相关的平台，但是随着共享要求的提高和范围的扩大，这样的系统已经不能满足当前的需求了，因此需要对这些系统进行升级和改造。对已有的系统进行改造主要有三种方法：放弃已有的系统，重新开发新的系统;分析目前的系统，再进行功能完善和改进;对已有的系统进行封装并与新的功能进行集成。放弃原有的系统重新开发在时间和经济两方的成本都会很高;分析现有的系统进行功能完善看似是一个好的方案，但这是建立在老系统开发文档保留完好的前提之下的，所以存在很大的局限性。
　　一、实验设备共享平台的基本功能
　　早期的实验设备共享系统都是各个部门为了完成某些项目独立开发的实验性系统，缺乏统一的对资源的描述和封装标准，不同的系统间无法进行交互，设备资源只能在内部共享，资源库之间缺乏互相访问的通道，这样就造成了共享障碍。实验设备共享平台负责整合各个部门的设备资源，建立统一的设备描述标准。
　　实验设备共享平台因该具有一下几种基本功能：
　　（1）实验设备的描述：定义一种可行的、标准化的描述方式对资源进行统一的描述和封装，这是实现设备有效共享的基础。
　　（2）實验设备的管理：实验设备管理系统的核心功能是如何对各类实验设备进行有效的调配，它是构建实验设备共享平台的重要工作之一。
　　（3）实验设备的的注册与发现：提供一种基于云服务的访问入口，方便用户能够准确快速的找到自己需要的设备。
　　实验设备共享平台是一个分布式的资源管理系统，包括对各种设备的有效管理、对设备的快速检索，对大量数据进行存储和恢复等功能。在实验资源共享平台中将设备和对设备的描述进行信息分离，并采用XML格式来描述信息。这样，不同的管理系统可以适用于各种格式的资源对象以及不同的平台，确保了设备共享和系统间的互操作。
　　二、实验设备共享平台的总体结构
　　混合云是建立在私有云和公有云服务之上的，是为特定用户提供和管理一些内部资源和外部资源的云存储环境。混合云存储系统体系结构按层次可以划分为4 层： 资源层、平台层、应用层和用户访问层。AWS 云提供了各种各样的基础设施服务，例如计算能力、存储选项、联网和数据库等实用服务。使用 AWS从数据仓库到部署工具、从目录到内容分发，应有尽有。新服务可以快速配置，借助各种数据库引擎、服务器配置、加密以及强大的大数据工具等深层功能，可以专注于核心业务。实验设备共享平台是建立在对网络教育技术标准研究和网络建设高度发展基础上的，通过对现有的教育资源共享系统的研究，基于AWS的深层功能、专用连接、联合身份和集成式工具，可以在多个本地和云服务中运行“混合”应用程序，从而构建成基于AWS的实验设备共享平台。
　　三、混合构架的实验设备共享平台
　　混合云结合了公有云和私有云的特点，同时具备了两者的优势，越来越多的用户开始采用混合云这种云计算环境来部署应用系统，将应用系统部署在共有云上可以提高扩展性，将数据部署在私有云上可以保证安全性。混合架构是通向云的过程，它的存在有着非常实际的意义，首先可以保留现有用户的前期投入，同时又能够最大程度的满足当前用户的使用习惯;AWS提供非常丰富的混合构架的服务，能帮助用户非常方便的完成从局部应用到云计算环境的过渡。
　　混合构架是指结合内部和外部的服务，通过将公有云和已有的信息系统相结合来实现业务系统。混合构架的好处是能够继续使用现有的基础设施、控制成本、保持功能特性、兼得开放性和独立性，利用混合云服务平台为用户提供特色化、个性化的服务[3]。混合云的概念不是一个简单的混合服务的提供，是如何正确有效地对公有云和私有云服务进行切换、融合的非常复杂的过程[4]。AWS提供了多种云服务（Amazon Virtual Private Cloud、Virtual Private Network、AWS Direct Connect、Directory Services、AWS Import/Export、AWS Storage Gateway等）来实现混合云构架。目前很多高校都建立了规模不等的设备共享系统，将它们统一集成到云端提供服务在短时间内是无法实现的，采用混合混合构架的方式将这些资源系统整合成云服务平台是一种可行的方案，采用Direct Connect服务将各个现有的设备共享系统连接到公有云上对外提供服务，而实际的数据、应用等都还保持原有的状态。
　　四、总结
　　混合云技术在实验设备共享平台的建设中有着很好的应用前景，它提高了系统维护的便利性，也保证了数据的安全性。混合云技术架构的出现，为实验设备共享平台建设提供了一种全新的思路。从物的方面讲它可以达到节约投资的目的，使实验仪器和设备得到充分的利用;从人的方面讲它可以让更多的学生能够根据自己的兴趣爱好去使用相应的实验设备，提高动手能力，为将来踏入社会做好更充分的储备。
　　参考文献：
　　[1]卢亮.混合云存储架构的研究与设计[D].北京： 北京邮电大学，2014.
　　[2]钱丹.基于私有云的高校云共享模式研究[J].中国电化教育，2013，（ 5）.
　　[3]蔡炜.区域高校图书馆联盟信息服务云平台体系研究[J]. 河北科技图，2017，（1）.
　　[4]高云竹.基于混合云模式的资源调度模式的构建与设计[D].西安： 西安电子科技大学，2013.
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