前言
在今年兩會,李克強在政府工作報告提到:五來年,國內(nèi)生產(chǎn)總值從54萬億元增加到82.7萬億元,年均增長7.1%。教育裝備行業(yè)發(fā)展與宏觀經(jīng)濟密切相關(guān),每年國家GDP的4%都將用于教育投資。另外,各地政府也會根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平對本地教育進行一定量的投入。當前,隨著科技的發(fā)展和教育的改革發(fā)展,隨著各種信息化、數(shù)字化教育裝備的不斷涌現(xiàn),現(xiàn)代教育裝備的推廣和更新?lián)Q代明顯提速。在未來一段時期內(nèi),教育裝備產(chǎn)業(yè)仍將伴隨教育經(jīng)費投入增長,而保持迅猛發(fā)展的態(tài)勢的同時,并向數(shù)據(jù)化、智能化和云端逐步演進。
其中,我國教育大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)正在興起,國家提供了良好的政策環(huán)境、行業(yè)企業(yè)已有多年的技術(shù)積累、教育管理部門與學校有著強烈的需求。一批擁有數(shù)據(jù)存儲、挖掘與分析等核心技術(shù)的IT企業(yè),開始進駐教育行業(yè),為區(qū)域教育數(shù)據(jù)中心、教育云平臺建設(shè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)存儲與安全服務(wù)。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,圍繞數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化開展的各種多媒體應(yīng)用的不斷增加,存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺已經(jīng)成為一個核心平臺,同時各種應(yīng)用對平臺的要求也越來越高,不僅僅是在存儲容量上,還包括數(shù)據(jù)訪問性能、數(shù)據(jù)傳輸性能、數(shù)據(jù)管理能力、存儲擴展能力等多個方面。
基于此情況,學校對于數(shù)據(jù)存儲越來越迫切。存儲解決方案可以滿足海量數(shù)字信息的存儲需求,提高存儲空間利用率,同時還能屏蔽異構(gòu)操作環(huán)境,實現(xiàn)自動與智能存儲管理。未來,在教育行業(yè)的存儲市場值得期待。
一、國家教育政策利好,促進教育網(wǎng)絡(luò)存儲快速發(fā)展
當前,教育大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用已經(jīng)引起我國政府的高度重視。國務(wù)院《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》提出“探索發(fā)揮大數(shù)據(jù)對變革教育方式、促進教育公平、提升教育質(zhì)量的支撐作用”,《教育信息化“十三五”規(guī)劃》強調(diào)積極發(fā)揮教育大數(shù)據(jù)在教育管理平臺建設(shè)和學習空間應(yīng)用等方面的重要作用。“十三五”期間,大數(shù)據(jù)與教育的深度融合已成為必然趨勢。可以預(yù)見,在今后一段時間我國教育大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用將獲得更快發(fā)展。
其次,教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》中明確指出“要建立數(shù)據(jù)采集、交換共享、管理與應(yīng)用的技術(shù)平臺與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)與數(shù)據(jù)互通,建設(shè)縱向貫通、橫向關(guān)聯(lián)的教育管理信息系統(tǒng)”。文件的發(fā)布明確了教育大數(shù)據(jù)的重要戰(zhàn)略地位,為國內(nèi)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了有利的政策環(huán)境,也為從事大數(shù)據(jù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的公司提供了廣闊的市場空間。
1、教育大數(shù)據(jù)將為教育行業(yè)帶來巨大影響
大數(shù)據(jù)技術(shù)是21世紀最具時代標志的技術(shù)之一。國務(wù)院發(fā)布的《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中提出“大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合”。中國教育技術(shù)學會學術(shù)委員會副主任、中央電教館研究員劉雍潛認為:“大數(shù)據(jù)給教育行業(yè)帶來了重大影響,基于大數(shù)據(jù)的精確學情診斷、個性化學習分析和智能決策支持,大大提升了教育品質(zhì),對促進教育公平、提高教育質(zhì)量、優(yōu)化教育治理都具有重要作用,已成為實現(xiàn)教育現(xiàn)代化必不可少的重要支撐。而這,也給存儲產(chǎn)業(yè)提出了重要的要求和挑戰(zhàn)。”
中國教育技術(shù)學會學術(shù)委員會副主任、中央電教館研究員劉雍潛
教育大數(shù)據(jù)的主要作用和特點也是非常突出的。具體體現(xiàn)在以下四點:第一,有利于促進個性化學習?;诖髷?shù)據(jù),可以精細刻畫學生特點、洞察學生學習需求、引導(dǎo)學生學習過程、診斷學生學習結(jié)果。通過對學習者學習背景和過程相關(guān)的各種數(shù)據(jù)測量、收集和分析,從海量學生相關(guān)的數(shù)據(jù)中歸納分析各自的學習風格和學習行為,進而提供個性化的學習支持。第二,有利于實現(xiàn)差異化教學。大數(shù)據(jù)可以在保障教育規(guī)模的情況下實現(xiàn)差異化,一方面可以因材施教,教師可以根據(jù)學生的不同需求推薦合適的學習資源,另一方面可以達成更大的教育規(guī)模。比如,MOOC(慕課)平臺突破了傳統(tǒng)教育中實體教室的限制,課程受眾面極廣,能同時滿足數(shù)十萬學習者學習需求。第三,有利于實施精細化管理。傳統(tǒng)教育環(huán)境下,教育管理部門或決策制定者依據(jù)的數(shù)據(jù)是受限的,一般是靜態(tài)的、局部的、零散的、滯后的數(shù)據(jù),或是逐級申報、過濾加工后的數(shù)據(jù)。很多時候只能憑經(jīng)驗在做管理、決策。大數(shù)據(jù)根據(jù)社會各方面的綜合數(shù)據(jù)來源,可實現(xiàn)實時精確觀察和分析,對于推進教育管理從經(jīng)驗型、粗放型、封閉型向精細化、智能化、可視化轉(zhuǎn)變具有重要意義。第四,有利于提供智能化服務(wù)。大數(shù)據(jù)可以采集分析管理者、家長、教師、學生的各方面行為記錄,全面提升服務(wù)質(zhì)量,為學習者、教師、家長等提供更好的服務(wù)。對教育大數(shù)據(jù)的全面收集、準確分析、合理利用,已成為學校提升服務(wù)能力,形成用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理,利用數(shù)據(jù)開展精準服務(wù)的驅(qū)動力。如在擇校服務(wù)方面,運用大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)可助力破解教育擇校感性化難題,推進理性擇校。
談到大數(shù)據(jù)的特點和優(yōu)勢,劉雍潛具體說到,目前很多做錄播的企業(yè)開始進行轉(zhuǎn)型,從硬件服務(wù)商向大數(shù)據(jù)服務(wù)轉(zhuǎn)變。利用人工智能開始為學校、老師、家長提供學生在課堂上的語言、行為、表情等等的大數(shù)據(jù)記錄和分析。在整個過程中,對于存儲的應(yīng)用要求必然也就越來越高。這也是未來存儲企業(yè)需要抓住的一個市場機會。
2、教育大數(shù)據(jù)開發(fā),對存儲提出更高要求
我國教育大數(shù)據(jù)開發(fā)利用已經(jīng)具備一定基礎(chǔ),但還面臨不少問題。自《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》頒布實施以來,通過建設(shè)教育資源公共服務(wù)平臺和教育管理公共服務(wù)平臺積累了教育教學和教育管理兩方面大量數(shù)據(jù);同時,我國在基于大規(guī)模在線開放課程的數(shù)據(jù)匯聚方面也已初具規(guī)模,這都為開展教育大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用提供了一定基礎(chǔ)。然而,還存在以下不足:
第一,數(shù)據(jù)類型比較單一。不是實時采集,很多是結(jié)果性數(shù)據(jù),而并不是及時的、過程性數(shù)據(jù)。第二,數(shù)據(jù)規(guī)模還很不夠,目前通過“兩平臺”和第三方服務(wù)機構(gòu)積累的數(shù)據(jù)量相比于我國龐大教育規(guī)模而言還較為有限,難以滿足深度挖掘分析的需求。第三,缺乏對教育數(shù)據(jù)的深度分析、挖掘、利用。對海量教育數(shù)據(jù)的挖掘分析具有很強的專業(yè)性,缺乏有效的技術(shù)、工具、產(chǎn)品、服務(wù)。第四,跨界數(shù)據(jù)的整合不夠。教育行業(yè)的很多應(yīng)用需求不是光靠教育系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)能分析的,還需進行跨界數(shù)據(jù)整合,比如人口數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)等對于提升教育治理水平就具有重要價值。第五,對大數(shù)據(jù)研究和開發(fā)的支持力度不足、隊伍不強。我國雖已發(fā)布大數(shù)據(jù)的國家發(fā)展計劃,但對于教育大數(shù)據(jù)的各項研究還需要更多關(guān)注,不僅需要盡快考慮在教育大數(shù)據(jù)研究專項等方面進行布局,還需要一批既懂技術(shù)又懂教育的專業(yè)機構(gòu)和人員,目前我們在力量準備上有所不足。第六,教育大數(shù)據(jù)標準與安全問題面臨挑戰(zhàn)。對教育大數(shù)據(jù)的準確、規(guī)范、統(tǒng)一使用和管理缺乏相應(yīng)法律法規(guī)和技術(shù)標準支持,在教育大數(shù)據(jù)共享、開放、交換、交易、安全等方面的有效監(jiān)管和規(guī)范還不太到位,制約教育大數(shù)據(jù)的健康發(fā)展。
濟南教育信息化協(xié)會會長、山東藝術(shù)學院信息中心主任李政
數(shù)據(jù)中心成為我國教育大數(shù)據(jù)的一個據(jù)點和中心。這里的每一個硬件設(shè)施和軟件平臺變的至關(guān)重要,從以上大數(shù)據(jù)的六點問題中我們不難發(fā)現(xiàn)。教育大數(shù)據(jù)問題需要綜合配合進行完善,特別是其中的存儲環(huán)節(jié)。濟南教育信息化協(xié)會會長、山東藝術(shù)學院信息中心主任李政談到:“目前各高校都在做消除信息孤島、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的工作,智慧校園的建設(shè)如火如荼,各高校的私有云數(shù)據(jù)中心建設(shè)雖進展不一,但是已成必然,分布式存儲和集中式存儲在數(shù)據(jù)中心建設(shè)當中都有一定的應(yīng)用,基于超融合架構(gòu)的分布式存儲的應(yīng)用具有更加廣闊的前景。”
3、未來教育大數(shù)據(jù)將得到積極穩(wěn)妥發(fā)展
從國家和學校的層面上來看,為積極穩(wěn)妥發(fā)展我國教育大數(shù)據(jù)應(yīng)注意以下問題:第一,制定大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用的宏觀規(guī)劃和行動計劃?;趪掖髷?shù)據(jù)驅(qū)動戰(zhàn)略,盡快編制我國教育行業(yè)大數(shù)據(jù)研究、開發(fā)、應(yīng)用的宏觀規(guī)劃和行動計劃方案,指導(dǎo)各級教育管理部門、教育機構(gòu)推進教育大數(shù)據(jù)開發(fā)和應(yīng)用。第二,加強我國教育大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)。依托現(xiàn)有國家教育資源公共服務(wù)平臺、中小學生學籍系統(tǒng)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,建立覆蓋全國的教育大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺和管理體系,一方面有利于充分挖掘利用,另一方面有利于合理監(jiān)管。第三,積極開展教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用創(chuàng)新和示范。以教育機構(gòu)、企事業(yè)單位為依托,在全國建立若干教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范區(qū)、示范點,在個性化學習服務(wù)、教育管理決策等方面開展有針對性的應(yīng)用創(chuàng)新示范,為后續(xù)推廣積累經(jīng)驗。
談到教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展,劉雍潛說:“教育大數(shù)據(jù)是教育信息化發(fā)展中的一個重要項目。隨著技術(shù)的不斷升級,教育裝備的企業(yè)一定要從自身出發(fā),為學校或者教育部管理機構(gòu)提供更多的分析服務(wù),這是企業(yè)未來的發(fā)力點。”
同時,,劉雍潛也指出:從企業(yè)層面,應(yīng)該大幅提升教育大數(shù)據(jù)服務(wù)創(chuàng)新能力。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該不斷提高自身提供的服務(wù)包括從硬件到軟件、從應(yīng)用平臺到核心技術(shù)等,不斷聚焦國家、教育管理部門以及各大院校需要的產(chǎn)品和服務(wù),為促進我國教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展貢獻一份力量。
二、教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲,未來市場發(fā)展可期
大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)與信息過載將改變?nèi)祟愓J知,基于教育大數(shù)據(jù)建立促進個性化發(fā)展的教育體系,是未來學校發(fā)展的重要趨勢。大數(shù)據(jù)能夠洞察每個真實的學生,將來成為學校最重要的資產(chǎn)。毫無疑問,大數(shù)據(jù)的建立將推動教育信息化的發(fā)展,同時大大提升了校園對網(wǎng)絡(luò)存儲的需求。
1、省地縣三級落地應(yīng)用,存儲應(yīng)用需求海量
在我國教育管理大數(shù)據(jù)建設(shè)方面,國家已進行了統(tǒng)一規(guī)劃,“兩平臺”的建設(shè)為構(gòu)建國家層面的教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供了重要支撐。目前,正在嚴格按照“兩級建設(shè)、五級應(yīng)用統(tǒng)一管理”的體系架構(gòu)。從當下我國學校數(shù)量來看,到2016年年底,國內(nèi)共有普通高等學校2879所,中學24,700所,小學177,677所,學前教育239,881所,特殊教育學校2080所?!吨袊A(chǔ)教育大數(shù)據(jù)發(fā)展藍皮書2015》指出,在我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域,一個班級一年的數(shù)據(jù)體量大約是96GB,一所學校一年的數(shù)據(jù)體量大約是24.8TB,一個區(qū)縣一年的數(shù)據(jù)體量大約是4.2PB,全國一年的數(shù)據(jù)體量高達12EB。由此可見,每一個省級、地市、縣級需要數(shù)據(jù)管理中心,從而就提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲的需求量。
國家教育管理信息系統(tǒng)體系架構(gòu)(教育部,2013)
從上圖可以發(fā)現(xiàn),傳遞教育大數(shù)據(jù)的重要“中介”就是省級系統(tǒng)、地市級系統(tǒng)以及縣級系統(tǒng)。對此,江蘇師范大學智慧教育學院副院長、教授,江蘇省教育信息化工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任楊現(xiàn)民講到:“隨著云計算技術(shù)發(fā)展,國內(nèi)很多市區(qū)縣都在積極建設(shè)區(qū)域智慧教育綜合服務(wù)平臺,而教育大數(shù)據(jù)中心則是智慧教育綜合服務(wù)平臺的“核心模塊”,是大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和信息流通的中間節(jié)點,為全區(qū)提供教育數(shù)據(jù)共享服務(wù)。當前主要應(yīng)用的是傳統(tǒng)磁盤陣列存儲技術(shù),隨著數(shù)據(jù)量的持續(xù)增加,面對一些高并發(fā)的教育業(yè)務(wù)需求時,響應(yīng)率很低,直接影響教育用戶的使用體驗和持續(xù)使用意愿。全閃存技術(shù)有望在教育大數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面發(fā)揮積極作用。”
江蘇師范大學智慧教育學院副院長、教授,江蘇省教育信息化工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任楊現(xiàn)民
談到新技術(shù)在教育行業(yè)的推廣和應(yīng)用,劉雍潛談到:“在教育這個特殊行業(yè),每一種新技術(shù)的產(chǎn)生都是需要循序漸進慢慢推動。一旦進入,這個市場是海量的。存儲也一樣,隨著智慧教育的不斷推動和發(fā)展,無論是用于部署數(shù)據(jù)中心的固態(tài)硬盤SSD、機械硬盤HDD還是閃存技術(shù),未來,在教育行業(yè)的非常有發(fā)展空間的。”
2、采購分析:網(wǎng)絡(luò)存儲校園采購數(shù)量大
教育信息化指在教育領(lǐng)域(教育管理、教育教學和教育科研)中全面深入運用現(xiàn)代信息技術(shù)、促進教育改革與發(fā)展的過程。它的技術(shù)特點是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多媒體化,基本特征是開放、共享、交互、協(xié)作。
教育大數(shù)據(jù)技術(shù)體系的邏輯框架
從教育大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)出發(fā),在該框架中,安全與監(jiān)控貫穿整個流程,以保證教育數(shù)據(jù)各個環(huán)節(jié)的安全性和可控性;標準與規(guī)范則是整個框架的基礎(chǔ),以保障各個環(huán)節(jié)之間,以及整個系統(tǒng)教育數(shù)據(jù)的融通和共享。因此企業(yè)需要注重教育行業(yè)特殊性同時,以更好地滿足行業(yè)發(fā)展的政策需求。另一方面,企業(yè)需要根據(jù)自身的特點,開發(fā)有特色的、能滿足學生、教師、學校需要的高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù),完全跟隨政策也不可取,應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)教育有自身的理解。
隨著信息時代的到來,網(wǎng)絡(luò)存儲成為互聯(lián)網(wǎng)與學校緊密融合的產(chǎn)物,也成為在校師生教學、管理、科研及綜合信息服務(wù)的存儲基礎(chǔ)。根據(jù)慧聰教育裝備網(wǎng)商業(yè)雷達對全國范圍內(nèi)數(shù)據(jù)監(jiān)測,得出2017年全年關(guān)于校園網(wǎng)絡(luò)存儲的政府采購情況。
從采購情況的比例來看,目前,K12階段大力推進數(shù)字化、智能化校園建設(shè),對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求十分廣闊,屬于校園網(wǎng)采購占比最大的領(lǐng)域。而高等教育正在大力推行“雙一流建設(shè)”,建設(shè)世界一流大學與世界一流學科是一個遠大目標,需要有強大的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)。因此,存儲的需求也成為高校的一大剛需。再者,職業(yè)教育對存儲的需求占比第三。不僅如此,據(jù)官方公布全國校園數(shù)量統(tǒng)計計算:2014年,校園大數(shù)據(jù)的計算方法可算出我國每個校園一年的數(shù)據(jù)量為25TB。由此可見,未來一個校園存儲產(chǎn)品的需求是非??捎^的。
K12教育信息化市場規(guī)模也很大,每年國家投入的教育信息化經(jīng)費約在2000億元,其中投入在中小學教育信息化的市場規(guī)模約在800-1000億元左右,但是很大一部分花在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、平板電腦等硬件設(shè)備購置方面。互聯(lián)網(wǎng)教育的主要特征是軟件和技術(shù)服務(wù),基礎(chǔ)設(shè)施不宜計入互聯(lián)網(wǎng)教育研究范疇,估計其中軟件、服務(wù)的投入約為每年:300億元左右。
總體而言,教育數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展市場潛力無可厚非的。李政談到:“隨著技術(shù)的不斷更新迭代,數(shù)據(jù)中心與教育教學不斷地進行深入融合,各高校的私有云數(shù)據(jù)中心升級改造、建設(shè)已成必然。未來教育行業(yè)對于數(shù)據(jù)中心的市場需求很旺盛,《網(wǎng)絡(luò)安全法》的出臺以及信息系統(tǒng)安全等級保護的要求,使得數(shù)據(jù)中心完善數(shù)據(jù)安全的要求也進一步動了數(shù)據(jù)中心的市場需求。”
三、存儲技術(shù)應(yīng)用教育,挖掘未來潛在的教育市場
云計算時代到來人們開始考慮云數(shù)據(jù)中心是什么東西?數(shù)據(jù)虛擬化嗎?還是一個重新把數(shù)據(jù)規(guī)?;?、整合化的舊物新生?和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比云數(shù)據(jù)中心的具有怎么樣的特點?云計算時代的理念是將整個IT體系架構(gòu),從底層的基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用開發(fā)和運行的平臺,到業(yè)務(wù)軟件,甚至支持企業(yè)運營的業(yè)務(wù)流程,均作為一種服務(wù),隨時隨地按需交付。這就要求數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚍?wù)的架構(gòu),將數(shù)據(jù)中心的一切設(shè)備、系統(tǒng)和功能輸出視作服務(wù),并構(gòu)建一種新的體系結(jié)構(gòu)來管理這些服務(wù)。
教育信息化是教育發(fā)展的大趨勢,其中存儲在IT基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)算中占據(jù)了越來越大的份額,隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展,這種趨勢只會一直持續(xù)下去。這也正是為什么教育需要新的技術(shù),來改善存儲基礎(chǔ)設(shè)施。隨著科技與教育的深度融合與發(fā)展,未來在以下這些場景中我們能體味到存儲為教育行業(yè)中整個IT體系架構(gòu)的帶來的改變和其未來潛力。
1、西部數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品和解決方案的獨特優(yōu)勢
在云計算模式的發(fā)展推動下,數(shù)據(jù)中心正在從過去的存儲處理中心演變成為應(yīng)用中心,并逐步向服務(wù)中心和運營中心轉(zhuǎn)變。而對客戶來說,由于技術(shù),經(jīng)驗,資金等限制,在轉(zhuǎn)變過程中會遇到各種挑戰(zhàn),例如:虛擬化帶來的技術(shù)復(fù)雜性,規(guī)模擴大帶來的運維壓力,海量數(shù)據(jù)的瞬間存儲以及調(diào)用、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遷移的困難等。當前,隨著國家“三通兩平臺”工程的建設(shè)與應(yīng)用推進以及各地教育數(shù)據(jù)中心、數(shù)字校園的蓬勃發(fā)展,教育行業(yè)對存儲的要求也越來越高。談到存儲,西部數(shù)據(jù)公司旗下的HGST和SanDisk存儲解決方案以其優(yōu)越的存儲性能、容量和經(jīng)濟性,解決當前最常見的IT基礎(chǔ)設(shè)施難題。
HGST和SanDisk全面廣泛的企業(yè)級HDD、SSD、平臺和系統(tǒng)能夠幫助組織充分利用數(shù)據(jù)。HGST和SanDisk領(lǐng)先行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù),如氦氣密封式硬盤、高性能閃存和對象存儲系統(tǒng)等,致力于幫助企業(yè)從其擁有的信息中提取更多價值的同時,更好地管理數(shù)據(jù)流。HelioSeal的科學依據(jù)氦氣的優(yōu)點眾所周知,過去的十多年間,硬盤行業(yè)一直在尋求利用氦氣的解決方案。但是,沒有一家公司能夠控制漏氣情況,或者建立能夠以經(jīng)濟高效的方式制造數(shù)百萬塊充氦硬盤的開發(fā)流程。如今,經(jīng)過六年的設(shè)計和嚴格測試,HGST成功取得了首個氦氣開發(fā)流程專利一HelioSeal技術(shù)。2013年,HGST發(fā)售了首款利用我們的專利生產(chǎn)流程制造的充氦硬盤一Utrastar"He’®¬¬,將存儲效率、可靠性和價值提升至全新水平。
HGST和SanDisk存儲產(chǎn)品和解決方案非常適用于任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用。在性能、容量、可靠性、可擴展性、安全性、低成本、可訪問性等任何方面,亦或是任何這些因素的其他組合,每個應(yīng)用都擁有獨特的需求和重要性等級。其中HGST用于部署數(shù)據(jù)中心的全系列固態(tài)硬盤SSD和機械硬盤HDD其中許多產(chǎn)品采用以下關(guān)鍵技術(shù):
(1)GuardianTechnology™平臺
該平臺是企業(yè)級特性和耐久性增強技術(shù)專有套件,旨在讓最經(jīng)濟高效的NAND閃存可用于企業(yè)環(huán)境。GuardianTechnology平臺和SanDisk品牌NAND可以無縫地相互配合工作,充分利用平臺提供的更高耐久性、性能和可靠性。
(2)HelioSeal®技術(shù)
為了應(yīng)對現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜需求,我們開發(fā)了HelioSeal®技術(shù)以用作大容量硬盤(HDD)的基本構(gòu)建塊。這種創(chuàng)新技術(shù)將HDD完全密封,并用氦氣替換內(nèi)部的空氣,氦氣是空氣密度的七分之一。密度較低的氣體重新界定了傳統(tǒng)大容量硬盤的局限和挑戰(zhàn),顯著提高了能效、可靠性和容量。
(3)數(shù)據(jù)安全和加密
合規(guī)性和隱私要求使得用戶提高了對數(shù)據(jù)安全的要求。大多數(shù)HGST品牌HDD和SSD提供安全和加密選項,防止未經(jīng)授權(quán)使用數(shù)據(jù),包括SAS和SATA型號的自加密和可信計算組織支持。即時安全擦除等功能可即時擦除硬盤上的所有數(shù)據(jù),有助于加快硬盤更換和重新部署。
2、三大應(yīng)用場景分析
結(jié)合我國教育信息化發(fā)展方向與業(yè)務(wù)需求,WesternDigital(西部數(shù)據(jù)公司)的HGST和SanDisk存儲產(chǎn)品和解決方案將被應(yīng)用于以下教育應(yīng)用場景,并解決當前教育行業(yè)在存儲中的問題。
應(yīng)用場景一:地市、縣級教育系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心
自提出“校校通”工程后,各個學校都在積極建設(shè)自己的校園網(wǎng),以便將來能及時適應(yīng)信息時代的發(fā)展。隨著“校校通”工程逐步到位,“資源通”成為下一步信息化建設(shè)的重點,具體體現(xiàn)在學校需要大量的資源信息以滿足學生與教師的需求。隨著校園內(nèi)數(shù)據(jù)資源不斷增加,需要存儲數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)具有大容量的存儲空間和安全性,并要有非??斓膫鬏斔俾剩_保整個數(shù)據(jù)資料的安全、快速存取。以數(shù)據(jù)中心的模式集中建設(shè)學校信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源,由專業(yè)的部門統(tǒng)一管理和調(diào)度基礎(chǔ)設(shè)施資源,是高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必由之路。目前,在校園網(wǎng)建設(shè)過程中偏重于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),在網(wǎng)絡(luò)上配備了大量先進設(shè)備,但網(wǎng)絡(luò)上的教學應(yīng)用資源卻相對匱乏。原有的存儲模式在增加教學資源時會顯現(xiàn)很多弊?。河捎趯W校傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中所有教育資源都存放在一臺服務(wù)器上,具有高性能與高擴展能力的服務(wù)器成本較高;教學資源的訪問服務(wù)會與應(yīng)用服務(wù)爭奪系統(tǒng)資源,造成系統(tǒng)服務(wù)效率的大幅下降;應(yīng)用服務(wù)器的系統(tǒng)故障將直接影響資源數(shù)據(jù)的安全性和可用性,給學校的教學工作帶來不便。
(教育數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu))
為了解決這些問題,西部數(shù)據(jù)引入HGST的2U24閃存平臺來實現(xiàn)集中存儲與數(shù)據(jù)的安全。這一平臺為教育數(shù)據(jù)中心大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和信息流通建立很好的中間點,為系統(tǒng)集成和各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享提供平臺,保證了數(shù)據(jù)的及時性、完整性和一致性。
2U24全閃存平臺是下一代軟件定義存儲(SDS)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。該平臺實現(xiàn)了性能和容量的平衡,具有高IOPS和低延遲性能,容量最高可達184TB。同時具有非常好的靈活性,通過將可用存儲從CPU資源分離來提高計算容量比。該平臺具有獨特的功能,專為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心設(shè)計:
•企業(yè)級高可用性:熱插拔組件,包括SSD、I/O模塊、電源單元(帶集成風扇)
•可在線升級固件并擴展容量,而不會影響應(yīng)用程序
•支持企業(yè)工作負載,包括數(shù)據(jù)庫、虛擬化配置和橫向擴展配置
全閃存陣列是完全由固態(tài)存儲介質(zhì)構(gòu)成的獨立的存儲陣列或設(shè)備,其最大的優(yōu)勢于是高性能,而該特質(zhì)恰好順應(yīng)了教育大數(shù)據(jù)中心的發(fā)展要求,能夠滿足大批量數(shù)據(jù)的并發(fā)獲取與及時分析的需要。
應(yīng)用場景二:高校數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,智慧校園是高校信息化建設(shè)的必然趨勢,功能的縱向擴展使得校內(nèi)各種數(shù)字信息量不斷攀升,建設(shè)與應(yīng)用牽扯的面寬、量大,涉及的部門眾多、人員復(fù)雜,包含了大量的應(yīng)用服務(wù)。主要特點有以下幾點:
(1)系統(tǒng)應(yīng)用多,管理結(jié)構(gòu)復(fù)雜
智慧校園涵蓋了新聞發(fā)布系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、教學指揮系統(tǒng)、考試管理系統(tǒng)、數(shù)字圖書館等多個系統(tǒng)。雖然以上各系統(tǒng)在硬件上運行在不同的服務(wù)器中,但在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面,不同系統(tǒng)相互依存,數(shù)據(jù)庫相互關(guān)聯(lián),對日常維護和管理提出了非常高的要求。
(2)數(shù)據(jù)類型多,存取需求不同
較之于之前的數(shù)字化校園,智慧校園的業(yè)務(wù)范圍更廣,不僅包括校園行政與教學管理、圖書資料存儲、媒體資源播放等傳統(tǒng)業(yè)務(wù),還包括了數(shù)據(jù)存儲的個性化定制、不同類型數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換、多類型終端的訪問等等,文件類型則涵蓋了文本、圖像、視頻、音頻、模型等。
(3)用戶數(shù)量多,管理難度較大
在智慧校園的建設(shè)與應(yīng)用過程中,網(wǎng)絡(luò)接入點不斷增多,接入門檻逐漸降低,用戶數(shù)量持續(xù)增長,數(shù)據(jù)訪問量持續(xù)提高,這就要求校園網(wǎng)具有良好的存儲性能和適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
以數(shù)據(jù)中心的模式集中建設(shè)學校信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源,由專業(yè)的部門統(tǒng)一管理和調(diào)度基礎(chǔ)設(shè)施資源,是高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必由之路。IaaS私有云數(shù)據(jù)中心已經(jīng)廣泛應(yīng)用,特別是政府和企業(yè)都已經(jīng)大量使用,其整體架構(gòu)如下圖(IaaS私有云數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu))顯示,是利用虛擬化技術(shù)把數(shù)據(jù)中心內(nèi)的存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)資源進行池化,通過IaaS私有云平臺對資源池進行管理和資源調(diào)度,并按照用戶的需求把資源分配給用戶。
IaaS私有云數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)
對于高校IaaS私有云數(shù)據(jù)中心建設(shè)來講,目前的最佳選項是一種雙層架構(gòu),閃存用于生產(chǎn)數(shù)據(jù),而次要數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)保護、歸檔、備份等繼續(xù)放在硬盤平臺上?;诖?,各大高校可以引入全閃存保證數(shù)據(jù)的快速生產(chǎn),而次要數(shù)據(jù)主要放到Ultrastar®Data60平臺上。從而提升高校數(shù)據(jù)質(zhì)量,推動整個數(shù)據(jù)生態(tài)有效運行,切實提高數(shù)據(jù)的價值,從而為組織決策的制定提供幫助。
Ultrastar®Data60平臺是容量高達720TB的60位混合存儲平臺,是大容量存儲需求的理想選擇,該平臺具有一系列獨特的優(yōu)勢:
•獲得專利的IsoVibe™技術(shù)可確保最佳性能和最長硬盤壽命,即使
是在工作負載繁重的情況下
•冷通道訪問-機架式頂部封蓋和電纜管理臂便于輕松快速地從數(shù)
據(jù)中心的冷通道中提供服務(wù)
•減少冷卻成本-獲得專利的ArticFlow™技術(shù)可降低功耗需求和風
扇速度
•企業(yè)級-冗余和可熱插拔的電源模塊、IO模塊和風扇。支持SCSI
擴展柜服務(wù)(SES-3)和經(jīng)微軟認證的硬盤
•行業(yè)領(lǐng)先的保證-硬盤盒和所有組件都享受5年有限保修
Ultrastar®Data60平臺最多60個UltrastarHe12硬盤(SAS或SATA),混合支持最多24個SSD(SAS或SATA),以創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)加速層。該平臺選擇雙端口SAS可實現(xiàn)高可用性,或單端口SATA可實現(xiàn)低成本。
應(yīng)用場景三:國家教育公共服務(wù)平臺的建設(shè)
隨著教育領(lǐng)域數(shù)據(jù)量的指數(shù)增長,隨之而來的便是數(shù)據(jù)訪問速度變慢,成為當前制約教育信息化發(fā)展的主要障礙之一。國家教育公共服務(wù)平臺的建設(shè),國家平臺面向全國提供服務(wù),用戶量大,承擔著巨大的訪問壓力,比如國家教育管理云平臺和國家教育資源云平臺。類似12306火車票網(wǎng)一樣,在某些關(guān)鍵時間節(jié)點,比如開學初、期末、教師賽課等,需要提供極大的高并發(fā)、快速響應(yīng)的數(shù)據(jù)存取能力。教育云存儲需要整合全閃存技術(shù),解決當前面臨的訪問速度與用戶體驗問題,推動國家教育公共服務(wù)平臺全面落地,提高教育云服務(wù)的覆蓋面和使用效益。
公共平臺的基礎(chǔ)設(shè)施
對于管理部門的信息系統(tǒng)以及公共數(shù)據(jù)庫等重要業(yè)務(wù),整體發(fā)展目標明確,業(yè)務(wù)的形態(tài)和數(shù)據(jù)的增長基本是可以預(yù)期的,這類業(yè)務(wù)對基礎(chǔ)設(shè)施資源的要求是高性能、服務(wù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的安全性。如圖(公共平臺的基礎(chǔ)設(shè)施)所示,這類資源部署在中高端的FC集中式存儲上,滿足重要的業(yè)務(wù)高穩(wěn)定性和高性能的要求。把兩個數(shù)據(jù)中心分別作為生產(chǎn)中心及災(zāi)備中心,分別建立全局化的存儲資源池,納管不同品牌的FC集中式存儲,簡化日常維護工作,提高前端業(yè)務(wù)部署的靈活性;對非核心應(yīng)用提供基于數(shù)據(jù)塊級別的數(shù)據(jù)保護,通過存儲底層的復(fù)制功能將生產(chǎn)中心的非關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份至災(zāi)備中心;對核心業(yè)務(wù)提供更可靠的保護,在生產(chǎn)中心與災(zāi)備中心間實現(xiàn)應(yīng)用級的雙活,使核心業(yè)務(wù)的RTO、RPO均為零(接近零)。
我們認為通過冷熱存儲及固定硬盤的組合將很好的解決類似問題。比如2U24+Ultrastar®7K6000的組合模式。從技術(shù)發(fā)展來看,2U24全閃存平臺是下一代軟件定義存儲(SDS)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。該平臺實現(xiàn)了性能和容量的平衡,具有高IOPS和低延遲性能,容量最高可達184TB。采用2U24全閃存平臺可以解決當前面臨的訪問速度與用戶體驗問題;Ultrastar®7K6000通過提供安全和加密選項對數(shù)據(jù)進行保護,以免在未經(jīng)授權(quán)的情況下使用。即時安全擦除(ISE)型號加快了硬盤的重新部署和更換。加密型號利用基于硬件的加密來保護數(shù)據(jù),包括可信計算組織(TCG)Enterprise_A、獲得FIPS140-22級認證的TCG。Ultrastar7K6000采用第七代5盤片設(shè)計,經(jīng)過了頂級服務(wù)器和存儲OEM及互聯(lián)網(wǎng)巨頭的實踐驗證,并憑借200萬小時MTBF額定值和5年有限質(zhì)保延續(xù)了HGST長久以來的可靠性領(lǐng)先的傳統(tǒng)。
存儲,如今正逐漸改變自己在數(shù)據(jù)中心的角色,開始成為IT基礎(chǔ)設(shè)施中的主角。未來的存儲市場將更加精彩。特別是在教育行業(yè)應(yīng)用的市場潛力有待開發(fā)和挖掘。而西部數(shù)據(jù)旨在讓存儲應(yīng)用更簡單、更方便、更安全、更快速,為用戶提供完整可靠、值得信賴的數(shù)據(jù)私有云存儲解決方案和完善的客戶服務(wù)。
備注:文章部分資料參考文獻《互聯(lián)網(wǎng)+教育中國基礎(chǔ)教育大數(shù)據(jù)》楊現(xiàn)民田雪松編著
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