云计算对教育信息化建设的启迪

科技信息2009TECHNOLOGYINFORMATION0.引言目前，在互联网上云计算是个热度很高的新名词。由于它是多种技术混合演进的结果，其成熟度较高，又有大公司推动，发展极为迅Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算(CloudComputing)是一种新兴的商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。Google当数最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上，这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用GoogleDocs之类的应用，用户数据会保存在互联网上的某个位置，可以通过任何一个与互联网相连的系统十分便利地访问这些数据。中国的教育信息化，20世纪80年代的计算机辅助教学（CAI）21世纪的“云计算辅助教学”（CCAI），我们走过了计算机社会化服务的发展历程。云计算辅助教学”（CloudsComputingAssistedInstruction，CCAI），是指学校和教师使用“云计算”提供的服务辅助教学。

1.教育信息化发展现状目前中国教育行业信息化建设主要依靠国家高校“数字校园”、中小学“校校通”工程、城域网和现代远程教育四个工程推动。从整体上看，目前教育行业信息化建设呈现以下几个显著特征：教育行业信息化规模不断扩大。校园网、城域网建设的推动以及区域信息化建设和远程教育发展成为带动教育信息化市场规模增长的重要原因。1.1基础设施投入基础设施重复投入，使用效率低。以江苏省2003年投入建设的“校校通”为例。首先，是教学中的学生专用机，学校规模较大云计算信息系统，平行班个学生机房。（56台学生机+1台教学机）。学校以能满足中小学信息化教学为目的，由于在江苏省中小学并未能真正的素质教育。通常，有电脑属于电子产品，到了一定年限会自然淘汰。尤其，是每个中小学校按按规定配置台中部门级服务器，但是基本上学校都没有使2005年江苏省各地区争创区域现代化时，这些服务器基本上已经淘汰或放置自然损坏。扬州市教育局在2006年率先提出“数字化校园”创建，硬件要求学生用机10:1,教师用机2:1，服务器达到上。同时，摄像机、多媒投影、课件制作设备必须按一定数量达标。据调查，“数字化校园”创建成功学校，事后设备能真正投入使用率却不足60%。

硬件投入不讲科学，盲目为创建进行设备设施投入，搞大跃进，而教育资源建设及人员培训严重滞后，设备设施未能发挥应有作用硬件的投入应该遵循够用、实用为准则，否则就是不负责的浪费。1.2信息系统互不兼容以教育系统为例，学校需要财务管理软件、图书管理软件、后勤管理软件、资产管理软件、人事管理软件、学生档案管理软件、学生管理软件、教务管理软件等等。然而，不同的软件可能是不同的主管部门推销摊派的，不买不行，用了好不好，用与不用另当别论。这些软件通常是单机版的，好多学校并未能真正的使用。其中原因，可能学校的管理还未真正达到非现代化管理不可的地步，也有可能用起来比较还繁。各类软件数据根本不具有兼容性。2005年扬州教育系统，提出全地区学校必须争创“数字化校园”，软件方面要求学校必须有：财务管理软件、图书管理软件、后勤管理软件、资产管理软件、人事管理软件、学生档案管理软件、学生管理软件、教务管理软件等。同时，主管部门向各学校推荐“Eshool平台”（B/S），各创建学校必备该系统平台。然而，充实完善该系统的工作量庞大，需要教务、财务、后勤、图书室、实验室、教研室等各部门共同完成。然后，这些部门本来事务较多，上述资料他们已经输入单机版（相关管理软件），因为许多单机版软件数据与“Eshool平台”（B/S）数据不兼容，又要他们重新手工输入，真是要命。

每个学校都创建自己的学校网管中心，架设Web服务器、E-Mail服务器、Ftp资源服务、视频服务，麻雀虽小“五脏要全”！1.2.1缺乏严密的安全措施保障总体上，说来大部分中小学财力有限，原因教育主管部门的教育经费投入不足。导致大部分学校主要信息化设备投入到位，校园已经建成，但学校在信息安全方面却做的不到位，甚至忽略。其原因有二，其一学校领导思想意识落后，其二学校财力不足。如此，导致校园内病毒泛滥、拥塞不畅，学校信息安全更是得不到保障。1.2.2缺少技术人员中小学存在着严重缺少技术人员的问题，特别是在落后地区技术人员需求量较大。究其原因有：中小校教师编制紧张，学校宁要主科教师不要信息教师；信息技术教师待遇低，有些信息技术教师改教其它学科。其次，是信息教师技能水平低下。因为大部分来自师范院校，动手能力差，只能满足教学，在网络管理、软件编程、高水平课件制作方面较差。学校领导对信息教师的进修学习又不够重视。1.2.3无共享的教学资源、教研平台信息和教育资源建设是教育信息化的核心。信息与资源是教育信息化的关键，但普遍存在“信息孤岛”现象。中小学校校园网在解决了通网络的问题后，网络教育资源也不应重复建设。

即便是重点学校也应该意识到名校也并不是在每一个方面都优秀，一个学校的教育资源毕竟有限，一个学校对优秀教育资源的整合能力也具有很大的局限特别对一些边远、贫困地区，由于受人才、资源、信息及经费限制，应重点解决优质教育资源信息共享问题，缩小与东部地区的差异。时，许多学校重视硬件忽略软件投入、课件开发。特别是没有重视优秀教学资源的开发与建设。虽然，投入了昂贵的硬件、构建了校园网，但是却没有真在教育教学当中发挥作用。目前，学校与教育主管部门还能充分重视教、学、研网络平台的建教研员与教师、教师与教师、教师与学生、学校与家庭多方参与交流还未能在网络上十分顺畅进行。这需要教育部门主导，学校积极参与，在技术、内容、功能、安全方面搭建一个成熟的网络版综合性系统平台。2.大平台、大思路，服务小天地鉴于以上学校教育信息化建设现状与云计算的启迪。我们可以构想以一个地区教育为主构建一个软、硬的平台。硬件投入，为了一个地区的教育系统的学校、教育机构、培训机构使用的服务器群组。该服务器群组的规模据本地区的学校、教育机构的规模而定，60—80家学校，20台部门级服务足够了。可以将各个学校、教育机构、培训机构的网站集中在8—10台服务器构成的Web务群组，虚拟各个独立的学校站点，同在该群组上架设一个统一的软件平台（该平台应该是结构的管理系统软件，集财务管理、图书管理、后勤管理、资产管理、人事管理、学生档案管理、学籍管理、教务管理于一体。

因为一个学校的网站也是一个学校的名片，同时实现学校云计算对教育信息化建设的启迪（仪征市教育局江苏仪征211400）要】本文通过对云计算的发展趋势、广阔的前景，强大的Web系统软件逐步成熟并左右着 业和人们的生活认识，启示我们教育信息化建设的发展方向和必然。 【关键词】云计算；CCAI；数字化校园 【Abstract】In developmenttrend cloudcomputing, broadoutlook, strongWeb system software graduallymature people?slives, tells us educationalinformation necessarydirection． 【Key words】Cloud computing； CCAI； Digital Campus IT论坛 848 科技信息 2009 TECHNOLOGYINFORMATION 管理全面信息化，这样统一集中在一个网络中心，便于管理、节省服务器数量，大大节省了投入资金。 统一资源服务器需要约 8—10 台，电子 教案视频课件、优秀公开课、优秀的电子书籍、试题库等 构建资源服 务器群组，可以放置在高速教育城域网内，作为教育资源共享平台 E-Mail服务器供该区域教育系统使用，就足够了 个学校都统一配备：Web服务器 *80+资源服务器 *80E-Mail 服务器 *80=240 台，这样就可以节省 220 台服务器，这笔资金是十分可观的 统一存放管理服务器，不需要各学校专门配置网络管理中心专业技 术人员各类网络安全设备，大大节省了人力物力财力 软件投入，各学校重复投入十分可观 如学校财务管理软件图书 管理软件后勤管理软件资产管理软件人事管理软件学生档案管 理软件学生管理软件教务管理软件等，这些单机版软件分别由相应 的垂直部门下发与摊牌 更主要的是不同主管部门有时还会交叉摊 牌，有些软件使用一段时间后，又有新的下发下来 如此，每套软件至 少也报价也要几千元 这种现象在学校也是见怪不怪的事情了 扬州 地区的“数字化校园”创建，对学校的要求必须要有上述信息管理软件 （最好是 为此，向学校推介了“E-Shool平台” “E-Shool 台”是否每个学校必须购置？与已有的软件有何区别？ 该系统是否成 因为全地区以300所学校计算＊2 万，软件投入就是 600 万元 创建后，各学校用户使用、管理、维护该软件系统又是如何？该系统软 件与将来新的软件平台是否做好了数据兼容的准备？ 统一的“管理大平台”是趋势，B/S 模式的管理软件系统也是软件 发展的必然 如果量一个地区的财力、人力，统一打造一个服务本地区 的教育管理大平台是完全可能的，也是网络化管理、信息化、教育现代 化发展的必然 同时，在软件的后继升级、数据的统一、资源共享都是 十分必要的 3.“云端”教育服务 你可以在浏览器中直接编辑存储在“云”的另一端的文档，你可以 随时与朋友分享信息，再也不用担心你的软件是否是最新版本，再也 不用为软件或文档染上病毒而发愁 因为在“云”的另一端，有专业的 人员帮你维护硬件，帮你安装和升级软件，帮你防范病毒和各类网络攻击，帮你做你以前在个人电脑上所做的一切 谷歌提供的 Google 教育套件如下图示 Google教育套件 使用 Google 教育套件（Google 协作平台、日历、文件、邮件、聊天、 组群、笔记本、地球、地图、博客、相册、网上论坛等 ）创新教学，可以为 教学、教研搭建一个相当完美的平台 对于我们教育现代化建设更需要一个类似的个性化的教育平台， 同时保证信息的保密性 针对教育信息化的平台，认为应该具如下图 功能模块打造一个具备上述功能的服务于教育教学的综合性网络应用平 台，应具备的特性：B/S 结构、安全性、健壮性、海量的存储空间、高速教 育城域网、相对实用的 Web 软件 4结束语 从云计算优点与发展趋势，雅虎研究主管普拉巴卡?拉加万认为 “世界上不过有 台真正的计算机，Google、雅虎、微软、IBM和亚马逊 这几家公司是云计算的引领者 综合性教育系统平台的研发将为我们 教育信息化的建设提出了革命性的创新思路 【参考文献】 ［1］刘鹏.中国云计算， 黎加厚主编.云计算辅助教学培训讲义， 上海师范大学教育技术系讲义， 2009. 教育信息化管理的理论与实践［M］.北京: 科学出版社，2007：256－ 275. 作者简介：周昌七（1973.10—），男，安徽濉溪人，讲师、软件设计师，全国计 算机继续教育专家委员会江苏委员,研究方向为网络编程、网络安全与优化。

［责任编辑：韩铭］ IT论坛 （上接第 869 页）回应，会重试 3-5 次并且等待一个 SYN Timeout 30秒-2 分钟）后，丢弃这个连接 由于目标服务器的资源是有限 攻击者通过持续不断地发送SYN 报文， 耗尽了目标服务器的资 源，使得正常的服务连接得不到建立，网络处于瘫痪状态 SYNFLOOD 攻击的防御措施 SYN FLOOD 攻击的防御措施也是针对半连接及连接的数量来制 它的具体实现方式主要有以下三种：4.1 限制连接数量技术 4.1.1 设置静态阀值 现在大多数防火墙针对 SYN FLOOD 攻击都会设置一个静态的 带宽包速率等参数的阀值，当网络中流量超过这个阀值时，就判定发 生了 SYN FLOOD 攻击，进一步根据特征进行丢包处理 4.1.2 SYN Cookie 技术 SYN Cookie 技术简单的说就是给每一个请求连接的 IP 地址分配 一个 Cookie，如果短时间内连续收到某个 IP 的重复 SYN 报文，就认定 是受到了攻击，以后从这个 IP 地址来的包会被丢弃 其具体实现机制 如下：当服务器收到一个 SYN 报文后，不立即分配缓冲区，而是利用 客户端 IP端口及服务器 IP端口等参数加密生成一个 Cookie，并将 这个 Cookie 作为将要返回的 SYNACK 报文的初始序列号 当客户端 返回一个 ACK 报文时，根据包头信息计算 Cookie，与返回的确认序列 号（初始序列号1）进行对比，如果相同，则是一个正常连接，然后分配 资源，建立连接 4.2 限制半连接的建立（防火墙代理） 针对 SYN FLOOD 攻击，可在防火墙上通过设置代理的方式进行 防御 即防火墙代替服务器来响应客户端的 TCP 连接请求 如果说在 一个限定时间内防火墙没有收到客户端的 ACK 数据包， 则防火墙会 中断连接，且发出一个 RST 数据包给该地址，要求终止连接 如果说 这个连接请求是合法用户发出的， 客户端可以和防火墙完成三次握 那么防火墙在收到客户端的ACK 这种防御措施可以防止攻击者用伪造的IP 进行攻击 5．结术语 本文在阐述 TCP 协议数据包结构建立连接的基础上，重点分析 SYNFLOOD 攻击的原理，并介绍了三种防御措施 SYN FLOOD 击的防御措施还有很多，但是其效果都不能达到完美，所以我们应以预防为主，如安装反病毒和反木马软件，及时升级，及时更新软件补丁 弥补已知安全漏洞 ［责任编辑：王静］

（编辑：温州站长网）

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