基于校园网的高校数据库发展与展望
王婷婷,陈桂兰
摘要：教育管理信息化作为教育信息化的重要组成部分，正受到越来越多的关注。构建安全、稳定、高效的高校业务系统数据库是教育管理信息化的关键前提。本文研究了基于校园网的高校数据库发展现状，分析了各种模式的特点，并展望了云计算时代的高校数据库发展趋势。
关键字：高校教育信息化；高校数据库；信息系统；教育云；云数据库
中图分类号：TP392 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2012）23-0025-03
在我国高校信息化中，各类业务管理系统是支撑教育管理信息化发展的重要组成。几乎所有的业务系统规划和实施中，都需要数据库在后台支撑。安全、稳定、高效的数据库是业务系统正常运行的有力支撑，设计合理且可持续发展的高校数据库的规划是教育管理信息化顺利推广和发展的关键一步。
华东师范大学近年来在高校信息化建设成果颇多，“通过搭建公共数据库平台，实现了校园内各种信息系统的互通互连和数据共享”。[1]下面笔者将就高等教育管理信息化建设过程中的数据库发展现状进行简要阐述及分析。
一、基于校园网的高校数据库发展现状及分析
1.业务系统独立数据库模式
早期的高校业务管理系统通常由业务处室来组织开发和使用。作为业务部门开展业务的辅助工具，业务系统的后台数据库通常是仅为业务部门自己使用。各部门采用自己的数据标准，设计符合部门需求的数据结构，建设为自己所用的数据库，如图1所示。
各部门的数据库在自己的系统里运行良好，但是一旦需要与其他部门的数据库进行交换或同步的时候，常常会发现由于数据库类型的不同，或数据库里表的字段格式不同，在数据共享时出现很多问题。数据库有多种多样，有SQLSERVER/ACCESSS/FOXPRO等，甚至也有采用Excel存储数据。这些数据库多数缺乏专业管理人员，数据充分利用和共享的作用非常有限。
2.业务系统数据部分交换或同步模式
随着高校信息化的发展，各个业务系统独立数据库的模式渐渐被打破，开始有业务部门沟通协调，推动数据的交换共享。如图2所示，教学系统需要学生和教师的数据，然而最准确的学生和教师数据是在学生处和人事处，原先教务管理部门需要定期找学生处和人事处索取数据来更新教学系统，这常常造成数据不一致，给师生带来困扰。
由于数据需要及时更新，采用人工更新的方法显然既费力又不能达到数据及时共享的要求，这就衍生了多种数据交换和同步工具。Oracle公司的ODI工具常常被用于数据同步，在高校整合信息系统，建立统一的数据库之前曾发挥了很大的作用，它促进了校内各类数据的及时流通和同步。尽管ODI能支持大多数数据库的数据同步，但数据同步不仅对数据库表的字段对应有要求，也需要依赖网络的稳定性及网络带宽的保证，一旦同步数据量达到一定规模，常常需要网络的QoS保障。
3.公共数据库或核心数据库模式
近几年，由于教育信息化的作用越来越显著，各个高校开始加大对信息化建设的重视和投入。许多著名高校成立了信息化建设指导小组，由校长/副校长担任组长，组建了专职的信息化建设队伍，成立了学校的信息化办公室或网络信息中心等作为校级信息化建设机构，有力地推动了数字化校园的发展。随着校园网等基础设施建设的逐渐成熟，高校已有能力整合校园网内的信息系统，将数据库整合起来，统一设计、逐一部署、灵活管理，建立起校级的公共数据库或核心数据库，如图3所示。
这个阶段的高校数据库大多数采用Oracle或SQLSERVER数据库，在数据处理能力和安全、稳定性方面有了很大的提升。高校的公共数据库包含了学校的核心业务系统，如教师信息、学生信息、教学管理、科研管理等高校最核心的业务数据。这些核心数据放置在同一个数据库中，利用数据库多用户管理和权限灵活控制的特点，各个业务系统数据既相互独立，又能直接在数据库里调用其它系统的任何数据，当然这是基于学校管理部门的协调和授权。在信息化建设高度集中的学校，这样的数据库模式最经济，能减少业务部门对服务器的重复采购，也能减少各部门对数据库管理人员的需求。由学校的信息化管理部门统一建设、统一管理，公共数据库的模式推动了高校教育管理信息化的快速发展。
4.基础数据库数据交换或同步模式
国内高校的管理理念并非完全一致，各个高校有着自己的传统和文化，因此组织机构形式也是多种多样。在一些没有校级信息化管理部门，或者是各个业务部门的信息化建设能力较强的高校里，可以采用基础数据库的建设模式，即由学校统一建立基础数据库，存储最基础和核心的数据，如学生基本信息、教师基本信息、课程标准编码、科研成果类型标准编码等，各个业务系统独立建立数据库，但在使用基础数据的时候，统一调用学校的基础数据库，如图4所示。
采用基础数据库的模式，由学校统一管理和维护基础数据，一方面可以保证基础数据的权威性和一致性，另一方面可以让业务系统数据库更加独立，业务相互之间的影响降到最低，并且可使业务系统的开发商完全独立，促进软件开发商的良性竞争，提升业务系统的核心竞争力。当然，基础数据库的管理和维护离不开学校领导对信息化的强力支持，只有高度重视基础数据库，才能充分发挥基础数据库的作用，为高校教育管理信息化起到有效支撑。
二、高校数据库未来发展展望
2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（ElasticComputeCloud，EC2）服务。2006年8月9日，Google首席执行官EricSchmidt在搜索引擎大会（SESSanJose2006）首次提出“云计算”（CloudComputing）的概念。至此，云计算开始在商业领域如火如荼地发展和应用。[2]云计算是继20世纪80年代大型计算机到客户端—服务器大转变之后的计算机界又一巨变。用户无需自己投入基础设施，不必具备相应的平台管理技术，也无需自己开发软件，只需要提交服务申请，云计算平台供应商会提供相应的服务交付，提供基于互联网的资源和服务。通过以自助、动态伸缩、可计量的方式实现对共享计算资源池的按需访问，云计算在速度、敏捷性和效率方面提供了无与伦比的优势。
随着世界范围教育信息化的逐步推进，云计算也迅速应用于高校教育信息化中。2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划。这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持。学生则可以通过互联网开展各项以大规模计算为基础的研究项目。[3]国内的教育云也紧跟世界潮流：2011年4月，厦门大学软件学院开设软件工程专业硕士移动云计算研究方向，秋季正式招生；[4]同年5月，微软亚太研发集团与上海交通大学正式宣布将联手搭建国内首个高校“云计算教学与科研平台”；[5]6月，天津大学与曙光信息产业股份有限公司（简称曙光公司）合作共建“天津大学云计算中心”，为首个高校云计算中心；[6]9月，第一届移动云计算创新论坛暨2011级移动云计算、交互设计方向软件工程硕士开学典礼在北京航空航天大学大学隆重举行。[7]深圳大学城云计算公共服务平台投入运行。[8]
《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出：“充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式。”[13]展望新一代高校数据库的发展，云数据库（CloudDB）将逐步进入高校并成为主流。业界数据库主流厂商Oracle推出了OraclePaaS平台，用于构建以公有云或私有云服务形式提供的应用平台。OraclePaaS平台基于Oracle网格技术，这些技术包括带有真正应用集群的Oracle数据库和Oracle应用网格（包括WebLogicServer、Coherence内存中数据网格和JRockitJVM）。在集群中间件和数据库技术这一基础之上，OraclePaaS平台还包括诸如OracleSOASuite、OracleBPMSuite、OracleIdentityManagement和OracleWebCenter这样的一些组件。[9]Oracle还推出Exadata云数据库服务器，这一切都为在教育信息化中实施云数据库提供了基础和保障。云数据库解决了数据集中和共享的问题，并提供了一种创新的数据库使用方式，业务系统用户无需了解数据库的配置情况，只需提交服务申请，云数据库管理部门会按需分配，灵活伸缩，极大程度地节约了资源，促进了教育管理信息化高速发展。
三、总结
在云计算风起云涌的时代，高校信息化建设必将迎来新一轮快速发展的时期。总结上述几种数据库模式，高校应结合实际情况，选择最合适的模式来开发数据库，让信息化建设推动高校与国际接轨，努力建成世界一流大学。
参考文献：
[1]任友群.教育信息化提升高校核心竞争力[J].中国教育信息化，2008（20）.
[2][3]云计算[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/1316082.htm.
[4]厦门大学软件学院开设移动云计算方向专业硕士[EB/OL].http：//tech.sina.com.cn/it/2011-04-20/19045429800.shtml.
[5]微软亚太研发集团与上海交通大学携手助力云计算人才培养[EB/OL].http：//www.microsoft.com/china/ard/newsrelease/press20110504.aspx.
[6]天津大学与曙光公司共建云计算中心[EB/OL].http：//www.edu.cn/focus_1658/20110701/t20110701_643410.shtml.
[7]首届移动云计算创新论坛暨“移动云计算”与“交互设计”专业开学典礼[EB/OL].http：//soft.buaa.edu.cn/MC/show.asp？id=383.
[8]国内首个“社区云服务平台”落户深圳[EB/OL].http：//www.gd.chinanews.com/2011/2011-11-18/2/157315.shtml.
[9]Oracle云计算[R].Oracle白皮书，2010（5）.
（编辑：李晓萍）
摘要：教育管理信息化作为教育信息化的重要组成部分，正受到越来越多的关注。构建安全、稳定、高效的高校业务系统数据库是教育管理信息化的关键前提。本文研究了基于校园网的高校数据库发展现状，分析了各种模式的特点，并展望了云计算时代的高校数据库发展趋势。
关键字：高校教育信息化；高校数据库；信息系统；教育云；云数据库
中图分类号：TP392 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2012）23-0025-03
在我国高校信息化中，各类业务管理系统是支撑教育管理信息化发展的重要组成。几乎所有的业务系统规划和实施中，都需要数据库在后台支撑。安全、稳定、高效的数据库是业务系统正常运行的有力支撑，设计合理且可持续发展的高校数据库的规划是教育管理信息化顺利推广和发展的关键一步。
华东师范大学近年来在高校信息化建设成果颇多，“通过搭建公共数据库平台，实现了校园内各种信息系统的互通互连和数据共享”。[1]下面笔者将就高等教育管理信息化建设过程中的数据库发展现状进行简要阐述及分析。
一、基于校园网的高校数据库发展现状及分析
1.业务系统独立数据库模式
早期的高校业务管理系统通常由业务处室来组织开发和使用。作为业务部门开展业务的辅助工具，业务系统的后台数据库通常是仅为业务部门自己使用。各部门采用自己的数据标准，设计符合部门需求的数据结构，建设为自己所用的数据库，如图1所示。
各部门的数据库在自己的系统里运行良好，但是一旦需要与其他部门的数据库进行交换或同步的时候，常常会发现由于数据库类型的不同，或数据库里表的字段格式不同，在数据共享时出现很多问题。数据库有多种多样，有SQLSERVER/ACCESSS/FOXPRO等，甚至也有采用Excel存储数据。这些数据库多数缺乏专业管理人员，数据充分利用和共享的作用非常有限。
2.业务系统数据部分交换或同步模式
随着高校信息化的发展，各个业务系统独立数据库的模式渐渐被打破，开始有业务部门沟通协调，推动数据的交换共享。如图2所示，教学系统需要学生和教师的数据，然而最准确的学生和教师数据是在学生处和人事处，原先教务管理部门需要定期找学生处和人事处索取数据来更新教学系统，这常常造成数据不一致，给师生带来困扰。
由于数据需要及时更新，采用人工更新的方法显然既费力又不能达到数据及时共享的要求，这就衍生了多种数据交换和同步工具。Oracle公司的ODI工具常常被用于数据同步，在高校整合信息系统，建立统一的数据库之前曾发挥了很大的作用，它促进了校内各类数据的及时流通和同步。尽管ODI能支持大多数数据库的数据同步，但数据同步不仅对数据库表的字段对应有要求，也需要依赖网络的稳定性及网络带宽的保证，一旦同步数据量达到一定规模，常常需要网络的QoS保障。
3.公共数据库或核心数据库模式
近几年，由于教育信息化的作用越来越显著，各个高校开始加大对信息化建设的重视和投入。许多著名高校成立了信息化建设指导小组，由校长/副校长担任组长，组建了专职的信息化建设队伍，成立了学校的信息化办公室或网络信息中心等作为校级信息化建设机构，有力地推动了数字化校园的发展。随着校园网等基础设施建设的逐渐成熟，高校已有能力整合校园网内的信息系统，将数据库整合起来，统一设计、逐一部署、灵活管理，建立起校级的公共数据库或核心数据库，如图3所示。
这个阶段的高校数据库大多数采用Oracle或SQLSERVER数据库，在数据处理能力和安全、稳定性方面有了很大的提升。高校的公共数据库包含了学校的核心业务系统，如教师信息、学生信息、教学管理、科研管理等高校最核心的业务数据。这些核心数据放置在同一个数据库中，利用数据库多用户管理和权限灵活控制的特点，各个业务系统数据既相互独立，又能直接在数据库里调用其它系统的任何数据，当然这是基于学校管理部门的协调和授权。在信息化建设高度集中的学校，这样的数据库模式最经济，能减少业务部门对服务器的重复采购，也能减少各部门对数据库管理人员的需求。由学校的信息化管理部门统一建设、统一管理，公共数据库的模式推动了高校教育管理信息化的快速发展。
4.基础数据库数据交换或同步模式
国内高校的管理理念并非完全一致，各个高校有着自己的传统和文化，因此组织机构形式也是多种多样。在一些没有校级信息化管理部门，或者是各个业务部门的信息化建设能力较强的高校里，可以采用基础数据库的建设模式，即由学校统一建立基础数据库，存储最基础和核心的数据，如学生基本信息、教师基本信息、课程标准编码、科研成果类型标准编码等，各个业务系统独立建立数据库，但在使用基础数据的时候，统一调用学校的基础数据库，如图4所示。
采用基础数据库的模式，由学校统一管理和维护基础数据，一方面可以保证基础数据的权威性和一致性，另一方面可以让业务系统数据库更加独立，业务相互之间的影响降到最低，并且可使业务系统的开发商完全独立，促进软件开发商的良性竞争，提升业务系统的核心竞争力。当然，基础数据库的管理和维护离不开学校领导对信息化的强力支持，只有高度重视基础数据库，才能充分发挥基础数据库的作用，为高校教育管理信息化起到有效支撑。
二、高校数据库未来发展展望
2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（ElasticComputeCloud，EC2）服务。2006年8月9日，Google首席执行官EricSchmidt在搜索引擎大会（SESSanJose2006）首次提出“云计算”（CloudComputing）的概念。至此，云计算开始在商业领域如火如荼地发展和应用。[2]云计算是继20世纪80年代大型计算机到客户端—服务器大转变之后的计算机界又一巨变。用户无需自己投入基础设施，不必具备相应的平台管理技术，也无需自己开发软件，只需要提交服务申请，云计算平台供应商会提供相应的服务交付，提供基于互联网的资源和服务。通过以自助、动态伸缩、可计量的方式实现对共享计算资源池的按需访问，云计算在速度、敏捷性和效率方面提供了无与伦比的优势。
随着世界范围教育信息化的逐步推进，云计算也迅速应用于高校教育信息化中。2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划。这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持。学生则可以通过互联网开展各项以大规模计算为基础的研究项目。[3]国内的教育云也紧跟世界潮流：2011年4月，厦门大学软件学院开设软件工程专业硕士移动云计算研究方向，秋季正式招生；[4]同年5月，微软亚太研发集团与上海交通大学正式宣布将联手搭建国内首个高校“云计算教学与科研平台”；[5]6月，天津大学与曙光信息产业股份有限公司（简称曙光公司）合作共建“天津大学云计算中心”，为首个高校云计算中心；[6]9月，第一届移动云计算创新论坛暨2011级移动云计算、交互设计方向软件工程硕士开学典礼在北京航空航天大学大学隆重举行。[7]深圳大学城云计算公共服务平台投入运行。[8]
《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出：“充分整合现有资源，采用云计算技术，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式。”[13]展望新一代高校数据库的发展，云数据库（CloudDB）将逐步进入高校并成为主流。业界数据库主流厂商Oracle推出了OraclePaaS平台，用于构建以公有云或私有云服务形式提供的应用平台。OraclePaaS平台基于Oracle网格技术，这些技术包括带有真正应用集群的Oracle数据库和Oracle应用网格（包括WebLogicServer、Coherence内存中数据网格和JRockitJVM）。在集群中间件和数据库技术这一基础之上，OraclePaaS平台还包括诸如OracleSOASuite、OracleBPMSuite、OracleIdentityManagement和OracleWebCenter这样的一些组件。[9]Oracle还推出Exadata云数据库服务器，这一切都为在教育信息化中实施云数据库提供了基础和保障。云数据库解决了数据集中和共享的问题，并提供了一种创新的数据库使用方式，业务系统用户无需了解数据库的配置情况，只需提交服务申请，云数据库管理部门会按需分配，灵活伸缩，极大程度地节约了资源，促进了教育管理信息化高速发展。
三、总结
在云计算风起云涌的时代，高校信息化建设必将迎来新一轮快速发展的时期。总结上述几种数据库模式，高校应结合实际情况，选择最合适的模式来开发数据库，让信息化建设推动高校与国际接轨，努力建成世界一流大学。
参考文献：
[1]任友群.教育信息化提升高校核心竞争力[J].中国教育信息化，2008（20）.
[2][3]云计算[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/1316082.htm.
[4]厦门大学软件学院开设移动云计算方向专业硕士[EB/OL].http：//tech.sina.com.cn/it/2011-04-20/19045429800.shtml.
[5]微软亚太研发集团与上海交通大学携手助力云计算人才培养[EB/OL].http：//www.microsoft.com/china/ard/newsrelease/press20110504.aspx.
[6]天津大学与曙光公司共建云计算中心[EB/OL].http：//www.edu.cn/focus_1658/20110701/t20110701_643410.shtml.
[7]首届移动云计算创新论坛暨“移动云计算”与“交互设计”专业开学典礼[EB/OL].http：//soft.buaa.edu.cn/MC/show.asp？id=383.
[8]国内首个“社区云服务平台”落户深圳[EB/OL].http：//www.gd.chinanews.com/2011/2011-11-18/2/157315.shtml.
[9]Oracle云计算[R].Oracle白皮书，2010（5）.
（编辑：李晓萍）
