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實訓(xùn)基地建設(shè)下計算機(jī)專業(yè)的論文
1、計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)的目標(biāo)與要求
計算機(jī)專業(yè)的實訓(xùn)項目主要包括軟件開發(fā)、軟件測試、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、計算機(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)、云計算技術(shù)、圖形圖像處理、音視頻編輯、三維動畫與三維模型等，可以把這些實訓(xùn)項目分為四類，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。在以往的計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)中，主要存在以下問題：
1）電腦使用年限長，設(shè)備老化、性能落后；
2）不同專業(yè)實訓(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，難以滿足一個班級同時進(jìn)行實訓(xùn)，實訓(xùn)效率低；
4）由于不同專業(yè)、不同班級共享同一個實訓(xùn)室，導(dǎo)致實訓(xùn)結(jié)果對應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)不能保存，使實訓(xùn)過程缺少連續(xù)性；
5）實訓(xùn)場地只能在實訓(xùn)室，不能方便學(xué)生隨時隨地開展實訓(xùn)項目。針對計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)室的實訓(xùn)特點及使用過程存在的問題，我們提出如下要求：
1）實訓(xùn)環(huán)境部署在服務(wù)器端，降低對客戶端的軟硬件資源要求；
2）采用虛擬化技術(shù)實現(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)，解決實訓(xùn)過程的連續(xù)性問題；
4）基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境部署實訓(xùn)系統(tǒng)，使學(xué)生在實訓(xùn)室和宿舍都可以正常進(jìn)行實訓(xùn)。
2、云計算的三種應(yīng)用模式
為滿足計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)要求，采用云計算技術(shù)是目前解決實訓(xùn)室建設(shè)問題的主流方案。云計算有如下三種模式：
1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）：是云計算的最底層服務(wù)，通過虛擬化技術(shù)為用戶提供CPU、存儲、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源，可以把一臺服務(wù)器資源虛擬化為多臺虛擬主機(jī)，每臺虛擬主機(jī)有各自獨立的虛擬CPU、虛擬存儲等硬件資源，每臺虛擬機(jī)都可以安裝獨立的操作系統(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、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源對用戶是透明的，用戶直接在平臺上部署自己的軟件運行環(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，用戶直接通過簡單客戶端運行云平臺的提供的應(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，用瀏覽器方式運行定制的應(yīng)用軟件。代表性系統(tǒng)有SalesforceCRM、GoogleDocument。
3、基于云平臺的實訓(xùn)基地構(gòu)建與設(shè)計
云計算的三種應(yīng)用模式可以分別應(yīng)用在計算機(jī)實訓(xùn)基地的不同類型實訓(xùn)室建設(shè)方案中，其中網(wǎng)路技術(shù)及硬件類實訓(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)類實訓(xùn)可以采用平臺即服務(wù)的應(yīng)用模式，軟件應(yīng)用類實訓(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)及硬件類實訓(xùn)項目的建設(shè)方案計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及硬件類實訓(xùn)項目主要有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實訓(xùn)、交換機(jī)與路由器實訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)安全實訓(xùn)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)等，這類實訓(xùn)項目的特點是分組實操、每組均需多臺硬件設(shè)備、且實訓(xùn)設(shè)備價格較貴，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班級同時開展實訓(xùn)，往往需要分組分批進(jìn)行實訓(xùn)。對于這類實訓(xùn)，特別適合應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的應(yīng)用模式。具體的云平臺結(jié)構(gòu)如圖1的IaaS，實訓(xùn)硬件設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接入云平臺，服務(wù)器集群通過虛擬化技術(shù)形成多個虛擬機(jī)，學(xué)生實訓(xùn)時通過本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)接入云平臺，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)保存到存儲設(shè)備中，下次實訓(xùn)時再恢復(fù)設(shè)備的工
2）軟件開發(fā)類實訓(xùn)項目的建設(shè)方案軟件開發(fā)類項目需要部署開發(fā)環(huán)境，主要有.Net開發(fā)環(huán)境和Java開發(fā)環(huán)境，學(xué)生實訓(xùn)部署的開發(fā)環(huán)境都是相同的，因此采用平臺即服務(wù)的應(yīng)用模式符合這類實訓(xùn)項目的應(yīng)用要求，具體的云平臺結(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、.Net開發(fā)平臺、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等軟件。學(xué)生實訓(xùn)時通過網(wǎng)絡(luò)使用云平臺的開發(fā)環(huán)境。
3）軟件應(yīng)用類實訓(xùn)項目的建設(shè)方案軟件應(yīng)用類項目的具體應(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上，學(xué)生通過客戶端直接運行這些軟件，云平臺的應(yīng)用模式為�；谠破脚_的三種應(yīng)用模式建立計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)基地，可以充分實現(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、實訓(xùn)硬件設(shè)備，然后根據(jù)實訓(xùn)項目要求，分別部署開發(fā)環(huán)境或應(yīng)用軟件，計算機(jī)專業(yè)的絕大部分實訓(xùn)室均可按此方案建設(shè)。
4、結(jié)語
采用云計算相關(guān)技術(shù)構(gòu)建計算機(jī)專業(yè)實訓(xùn)基地，基于云計算的三種應(yīng)用模式：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)，可以分別建立網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實訓(xùn)室、計算機(jī)硬件基礎(chǔ)實訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實訓(xùn)室、軟件開發(fā)實訓(xùn)室、軟件測試實訓(xùn)室、ERP應(yīng)用實訓(xùn)室、電子商務(wù)應(yīng)用實訓(xùn)室等計算機(jī)專業(yè)必需的絕大部分專業(yè)實訓(xùn)室，同時云平臺本身亦可作為云計算技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)室，另一方面采用云平臺構(gòu)建實訓(xùn)室，降低了實訓(xùn)室建設(shè)成本、方便了實訓(xùn)室的維護(hù)管理、方便學(xué)生隨時隨地進(jìn)行實訓(xùn)、提高了實訓(xùn)室的利用率和使用質(zhì)量。
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