大兴区数字校园架构设计及应用生态.doc

大兴区数字校园架构设计及应用生态 　　架构设计与应用设计是数字校园建设的纵横两条主线，也是数字校园顶层设计的重要内容。架构设计优先于应用设计，数字校园整体架构的科学性、开放性和稳定性决定数字校园建设的成败，并对数字校园的可持续发展产生重要影响 大兴区数字校园整体架构设计 从架构层面讲，计算机和智能移动终端由三层架构组成：硬件设备、操作系统和第三方应用。成熟的云计算也是由三层架构组成，依次是：基础设施服务层（IaaS）、平台服务层（PaaS）和软件服务层（SaaS）。IaaS相当于计算机三层架构中的硬件设备，主要包括服务器、存储设备和网络设备等，其功能是按需向用户提供基础设施层面的服务。PaaS提供类似操作系统的功能，它部署在云计算中心（云端），一方面为开发者提供标准的应用开发和运营环境，另一方面为用户提供统一的应用管理操作环境。SaaS则是将所有应用软件统一部署在云端，用户不需要在本地安装部署软件，只需要支付一定的租赁或授权费用，即可像用自来水或用电那样通过互联网享受到相应的软件服务 从微观的个人电脑，到宏观的云计算环境，三层架构的建设模式已经成为信息化环境建设的通用定律。数字校园的整体架构设计也同样遵循这一定律，由物理层（服务器和存储）、平台层（教育云平台）和应用层（第三方应用）这三层构成。北京市大兴区数字校园整体架构则在经典三层架构的基础上进行了细分设计，其由物理层、数据层、平台层、应用层和大数据中心五层构成（如图1）。其中，数据层和平台层对应云计算的PaaS层，实现平台即服务，应用层和大数据中心对应云计算的SaaS层，实现软件即服务 物理层：提供安全稳定的云计算环境 “十二五”期间，大兴区全面推进“宽带网络校校通”工程，到2015年底完成教育骨干网全面升级，实现万兆骨干连接，千兆到学校，全区中小学实现无线网络覆盖。2014年建成大兴区教育云计算中心，实现了全区统一的虚拟服务器和云存储管理，为数字校园应用建设提供了安全稳定的云计算环境。目前，大兴区教育云计算中心拥有实体服务器58台，可用于虚拟化的CPU672核，内存5216G，存储500T，用于存储文件数据的分布式海量云存储800T 平台层：整合、统一的信息化应用支撑 平台层是数字校园的操作系统，是支撑数字校园众多应用的基础平台，在区域统筹的数字校园三层架构中，也经常将平台层叫做“教育云平台”或“数字校园云平台”。它既要为第三方应用的开发和运营提供技术支撑，也要为数字校园用户提供统一的应用管理界面 数字校园建设好比城市建设，平台层相当于城市中的电力系统、供暖系统、燃气系统、供排水系统、交通系统等公共基础设施，而具体应用则相当于城市里各具特色的建筑。因此，平台层的建设水平将直接影响到数字校园的整体质量和可持续发展 1. 数据层建设 数据层重点完成“一库两中心”建设，即区域统一的教育基础数据库、区域统一的数据交换中心和区域统一的实名身份认证中心（如图2） 教育基础数据库建立了基础数据标准，为所有教师、学生和家长建立了实名信息、实名账号和统一的组织机构数据。数据互操作中心制定了数据互操作规范，实现了基础数据和应用数据的共享。统一身份认证中心为第三方应用提供统一认证服务，实现单点登录 数据层的服务对象是第三方应用，它为云平台和第三方应用建设提供了安全、灵活、可靠的数据服务，对外开放的数据层是基础中的基础，是保证数字校园云平台和第三方应用正常运转的关键 2. 平台层建设 平台层是在数据层基础上建立的一个面向用户的云应用管理平台。平台层由以下5个平台级应用组成 （1）云??人桌面，实现统一个人门户 云个人桌面是全区统一的数字校园个人门户，教师在个人桌面能够以单点登录的方式运行系统应用和第三方应用，并对其进行隐藏、显示、添加、删除等管理操作。云个人桌面的上半部分区域是系统应用，下面区域则来自于用户从应用商店里选择添加的第三方应用 （2）云系统应用，全区统一的标准化应用 云平台系统应用是全区统一的标准化应用，主要是一些通用性非常强的基础管理类应用和全区统一采购的应用，可将其理解为云平台自带的应用，类似于苹果手机自带的系统应用 （3）云应用商店，建立良好的应用市场生态环境 应用商店（如图3）是大兴区数字校园平台层的核心组件，任何公司都可以在应用商店注册开发者账号并发布第三方应用 第三方应用必须按照《大兴区数字校园第三方应用开发指南》进行开发或改造，只有通过技术规范审核后才能在应用商店上线。教师在应用商店浏览应用介绍，查看用户评价，当学校采购其中的应用或服务后，应用提供商为学校进行应用授权，学校获得授权后，教师就可以将其添加到自己的“云个人桌面”了 应用商店为学校提供了丰富的第三方应用选择