時間：2023-07-13 17:22:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇主流的云計算技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
云計算作為分布式計算、網格計算等技術的繼承與發展，已經成為當前工業化與信息化“兩化”融合發展的主要技術實現路線。本文首先簡要介紹了云計算技術的概念與特點，其次闡述了云計算技術對醫療衛生信息化的影響分析，最后給出了云計算技術在醫療衛生信息化建設中的應用策略，為“十三五”國內醫療衛生行業的信息化建設提供參考。
【關鍵詞】云計算技術 醫療衛生信息化 應用研究
1 前言
中國新一輪醫療體制改革以來，醫療衛生信息化作為醫療行業經營成本降低，工作效率提升的有效抓手，已經在國內醫療衛生行業中普遍開展。根據《醫療衛生第十二個五年計劃規劃》的要求，“十二五”期間國內醫療衛生行業圍繞建設國家、省級、地市級等三級信息平臺，建設電子健康檔案和電子病歷兩個數據庫，構建一個醫療衛生專用網絡，健全醫療衛生信息標準體系為目標，加快推進國內醫療衛生信息化進程。經過“十二五”的五年建設，80%以上醫院部署應用了醫療信息系統（HIS），健康檔案、電子病歷等120余項信息標準得到修訂與增補，我國醫療衛生信息化建設取得了顯著進步。但是，也存在頂層設計缺乏統籌，建設格局條塊分割，重復建設現象嚴重等問題，醫療衛生信息資源整合優化趨勢更加明顯，智慧醫療、移動醫療、家庭醫療等發展理念開始深入人心。因此，開展云計算技術在醫療衛生行業的應用，用好用實虛擬化技術，是立足現有建設成果，提升醫療衛生的體系保障能力的有力抓手。
2 云計算技術概述
云計算技術是一種網絡信息資源虛擬化技術的集中體現。自2006年美國亞馬遜推出世界首個云計算系統――亞馬遜云服務（Amazon Web Services，簡稱AWS），云計算開始在全球范圍的快速的推廣應用，據Gartner公司統計，2015年全球云服務市場規模達到2450億美元，已經成為全球信息化建設的主要經費組成部分。同樣，國內互聯網企業也對云計算技術基礎架構的靈活性、可擴展性的作用高度關注，經過近幾年發展，騰訊、百度、阿里巴巴等企業已經完成云計算架構的發展，并在市場運營領域進行了廣泛的應用。云計算技術作為一個發展的理念，其理論研究者與技術實現者從不同視角對云計算技術概念進行多樣化描述，現階段較為權威的概念描述是美國NIST給出的定義：云計算是一種按使用量付費的服務模式，已以形成網絡、存儲、應用、服務等資源池為目標，實現對網絡資源的虛擬化的整合優化，增強可靠性、通用性和可擴展性，實現網絡信息資源的利用率最大化。通過云計算定義可以看出，云計算技術以形成基于網絡環境的計算資源池為核心目標，強化對網絡資源的靈活調配、削峰填谷，主要具備以下特點：
（1）強調對網絡資源的統一管理；
（2）強調對網絡資源的均衡負載；
（3）強調對網絡資源的動態調控；
（4）強調對網絡資源的智能重組；
（5）強調對網絡資源的成本壓縮。
3 云計算技術對醫療衛生信息化建設的影響分析
簡單而言，“智慧醫療”是云計算技術域與醫療衛生業務域相結合的產物，包含醫療資源整合、醫療遠程協同、醫療信息安全等方面，它以構建以患者為中心的醫療全生命周期服務體系為核心目標，堅持整合醫療信息資源，增強業務互聯互通，加強機構遠程聯動，逐漸實現業務應用、基礎平臺、硬件設備等層級的信息共享。當前，云計算技術包含Iaas（基礎設施即服務）、Paas（平臺及服務）、Saas（軟件即服務）等三個維度，對醫療衛生信息化建設中的影響主要表現為：
3.1 在Iaas應用層次上
云計算技術要求醫療衛生領域的服務器計算資源與光纖通道存儲設備資源進行虛擬化，實現物理上分布的計算、存儲硬件資源的集中管理與統一調配。強化以虛擬機（VM）的形式，對各醫院、醫療點、衛生主管部門提供硬件環節支撐。初步估算，云計算技術在醫療衛生行業的推廣應用，可以使國內醫療行業減少50%以上硬件設備采購投資及60%以上的設備運維成本，應用經濟效益顯著。
3.2 在Paas應用層次上
云計算技術要求以醫療行業公共云與醫院私有云相結合的方式，構建形成全國醫療衛生公共服務平臺，實現醫療管理、醫療業務信息的融合共享，實現面向公共與醫療衛生行業服務，包含公共衛生、醫療保障、藥物配備、醫療協作等功能。
3.3 在Saas應用層次上
云計算技術要求基于安全保密的前提，實現跨單位、跨部門、跨系統、跨領域中醫療數據的服務共享，形成患者為中心的醫療服務信息的生命周期管理模式，實施對患者的電子病歷的增量管理，滿足患者危急轉院、異地就醫的醫療信息動態支援保障。
4 云計算技術對醫療衛生信息化建設的應用策略
云計算技術在醫療衛生行業的應用，涵蓋要素多，集成難度高的龐大信息工程，國內相關專家已經開始著手考慮智慧醫療在《醫療衛生第十三個五年計劃規劃》的應用方式，因此抓好云計算技術域與醫療衛生業務域的融會，落實好國務院工業化與信息化“兩化”融合發展的指導意見，是醫療衛生信息化建設“大處著眼，小處入手”的必由之路，經研究，云計算技術對醫療衛生信息化建設的應用策略包含以下幾個方面：
4.1 以全國醫療公共云平臺建設為著力點
持續推動面向社會公共服務與醫療衛生行業服務的信息化進程，提升公共衛生、醫療保障、藥物配備、醫療協作等服務保障能力。針對目前醫療資源分布不均衡，大型醫院看病難等問題，開展自助服務機、醫院門戶網站、微信公眾號等多種方式的醫療衛生服務，推動“初診在社區，看病在醫院，康復回社會”的新型醫療保障模式，提供醫療服務效率，加快患者、藥品、醫療設備的流轉速度，減少優勢醫療資源的閑置浪費。
4.2 以面向個人的智能醫療可穿戴設備為切入點
持續推動醫療服務由醫院集中式向家庭分散式的延伸保障。依托智能手表（手環）與智能內衣等技術，實現對家庭危重病人與遺傳病史的人員的生命體征實時監控，給出重大疾病威脅報警。同時，借助遠程視頻看診可視化技術，實現對異地、分布的病人的病狀判斷，以及所服藥物品種、劑量的在線指導。
4.3 以醫療衛生信息標準體系的修改完善為立足點
持續加強醫療信息標準對醫療衛生信息化全民參與、自我發展的促進作用。按照“統一系統架構、統一數據編碼、統一服務接口”等方式，修改完善醫療標準體系中基礎類、數據類、標準類與管理類等標準，推動云計算技術在醫療衛生行業的應用深度與廣度，提供系統拓展性與適應性，降低系統建設風險。
5 結束語
云計算技術作為當前主流的網絡信息虛擬化技術，在國內外電子政務、企業指導、航空物流、金融證券等領域得到了廣泛的應用，現階段，國內專家學者不斷推出“智慧醫療”的研究專著，可以看出，今后一段時間，智慧醫療將是醫療信息化發展的重要方向，應持之以恒的加強關注研究，結合自身工作實際開展云計算技術的應用實踐。
參考文獻
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1.云計算技術在集約化IT系統中的應用
上述提到的問題是在集約化運營中面臨的難題，這些年，通過應用云計算技術，逐步建立了集約化運營的云資源池，得到很好的實際運營效果。考慮到目前云計算虛擬化技術的成熟度和業務特點，云資源池的重點在IT系統的WEB服務器、應用服務器、中小規模數據庫、接口服務器等。新建云資源池時，需要新增完整基于x86平臺的云計算環境，新增的軟硬件包括了：超過300臺高性能PC服務器，冗余多臺SAN交換機、多套存儲設備、服務器虛擬化軟件以及云資源管理平臺，用于滿足以上應用的云化遷移需求。每臺服務器配置4*8核CPU128G內存，為保證管理網絡與生產網絡有效隔離，因此每臺服務器配置4塊千兆網卡，其中兩塊網卡綁定做為管理網卡，另外兩塊網卡綁定做為生產網卡，生產網卡以Trunk模式上連，不同的業務虛機封裝不同的VLANTAG標記，每臺服務器配置兩塊HBA卡，連接SAN交換機，識別存儲資源。對云計算服務而言，虛擬化是其核心技術，是云資源池得以開展的基礎。通過虛擬化技術能將所有物理設備資源形成對用戶透明的統一資源池，并能按照用戶需要生成不同配置的子資源，從而大大提高資源分配的彈性、效率和精確性。目前主流的商用虛擬化平臺有VMWARE、WIN－DOWSHyper-v、CitrixXenserver等，開源的虛擬化技術主要有Xen和KVM。服務器虛擬化軟件一方面通過在一臺物理服務器上虛擬出多臺服務器虛擬機，提高資源提用率，大幅度削減物理服務器數量和運營成本；另一方面，通過利用服務器虛擬化中CPU、內存、IO資源的動態調整能力實現對業務應用資源需求的動態實時響應，提升業務應用的服務質量；此外，通過在線虛擬機遷移技術能實現更高的可用性、可靠性以及各種基于資源優化或節能減排的策略調度等。以下對幾種主流的虛擬化的技術進行分析比較。KVM借鑒了Xen在半虛擬化上的技術，雖然KVM是完全虛擬化的產品，但在關鍵的硬盤和網卡上支持半虛擬化I/O，達到最佳性能，并且以linux為核心的KVM虛擬化技術具有可靠的安全性。Hyper-V是微軟的一款虛擬化產品，是一種系統管理程序虛擬化技術，采用微內核的架構，兼顧了安全性和性能的要求。VMwarevSphere虛擬化是一個單內核的產品，特點是硬件的驅動程序集中在Hypervisor這一層，被Hypervisor上的所有的虛擬主機所共同使用，當一個虛擬主機的OS需要訪問硬件時，它通過Hypervisor中的drivermodel來訪問，這種單內核的Hypervisor能夠提供良好的性能，由于把底層物理硬件的驅動程序整合到Hypervisor管理層中，這種架構的性能比較好。CitrixXenServer主要優勢是全面的特性集╞與同類其它產品不相上下，系統管理程序提供了底層計算機系統的虛擬化抽象，在完全虛擬化環境中，虛擬機操作系統未修改地運行在管理程序上，利用標準(Linux/Windows/Solaris)驅動堆棧，為硬件輔助虛擬化而構建，非常輕量級，多層的安全機制。通過對多種虛擬化軟件的功能特性比較，考慮維護云系統擴容，并綜合了技術及經濟成本兩方面因素，采用Xenserver做為虛擬化軟件。
2.云資源池的安全管理
從本質上說，云資源池和其他計算模式一樣，也是一種信息系統，因此其和其他信息系統同樣存在一些共性的安全問題，包括：基礎設施安全、數據安全、應用安全。同時，由于云計算應用的信息高度集中性、無邊界性和流動性，以及基于虛擬化、分布式計算的底層架構等特性，使得其面臨許多新的安全威脅。虛擬化之所以給網絡安全帶來新的隱患，從技術層面來分析，主要是由于傳統安全策略主要適用于物理設備，如物理主機、網絡設備、磁盤陣列等，而無法管理到每個虛擬機VM、虛擬網絡等，使得傳統的基于物理安全邊界的防護機制難以有效保護基于共享虛擬化環境下的用戶應用及信息安全。一方面，結合云計算資源池技術及服務特點，以及傳統安全保障體系要求，綜合采用多種安全技術手段，從虛擬機管理器、虛擬機、虛擬網絡、虛擬存儲、高可用性以及虛擬化管理安全等多個層面規范虛擬化安全要求，全面保障虛擬化應用及數據安全；另一方面，結合傳統安全防御機制要求，規范基礎設施、運營管理等安全要求，保障基礎設施及業務運營安全，進而構建層次化的縱深安全防御體系，滿足云計算資源池服務運營安全需求，如圖1資源池安全體系架構。
3.總結
集約化云資源池建設立足于系統需求，同時考慮長遠建設規劃，并以先進的技術平臺搭建，對IT系統的建設模式的進一步完善、降低運營成本、提高資源運營水平、提高應用系統彈性有很好的作用，主要有以下幾點。采用云主機技術后，對于系統臨時的擴容需求，可以很快地得到響應并交付使用，同以往的部署及交付方式對比，有明顯的提高，建設周期由原先的3個月縮短到現在的4周，主機業務部署由原來的1~2周縮短到現在的1~2小時。引入云主機后，可大幅提高設備重復利用率，在云主機環境中，只需要主機的CPU支持VT（超線程）技術，即可將該主機加入云主機資源池，做為宿主機。同時引入云主機技術后，設備利用率將提高，且上層應用與底層硬件是松藕合關系，在硬件故障后，可迅速遷移到其它的宿主機上，因此可大幅減少維保費用。設備生命周期管理：實現了IT硬件資源的集中申請、分配、跟蹤、回收的閉環管理流程，實現資源的生命周期管理。
“2015年 3月 10日，CAD云平臺 Onshape開放公測，同時，Onshape還獲得了由 North Bridge和 NEA領投的 6400萬美元種子輪融資。”
2015年的春天，Onshape的這條新聞讓整個 CAD領域感到了燥熱，并重新開啟了一個沉寂已久的關于“未來”的討論：在技術、市場和服務趨近成熟，已形成某種定式的 CAD領域，該如何尋求突破？
“通過在過去的 10年間不斷在桌面上安裝 CAD系統，人們都看到了一點：CPU的速度很難無限增長，對于傳統桌面級的 CAD系統來講，能優化的空間已經很小；但云計算的性能和網絡性能的提高空間是無限的，因此對于一個完全基于云計算技術開發的 CAD平臺，Onshape能夠提高和優化的空間就很大。”筆者輾轉采訪了現任 Onshape公司 CEO， John McEleney在郵件中如是說。
熟悉 CAD軟件的人都知道，CAD軟件近年來就一直有這樣的趨勢：社交化、移動化、互聯化非常明顯，越來越多與 CAD系統原本枯燥的算法技術、架構體系等不同的新興 IT技術被引入到 CAD系統中。這不僅使 CAD軟件的性能得到了提升，功能日益豐富，更使得 CAD軟件變得越來越生動，不再刻板。只是這種趨勢，在 Onshape出現前，還沒有成為 CAD軟件技術升級的關注核心，也沒有成為彼此爭奪市場的競爭點。Onshape的出現打破了原本的平衡，將原本的“趨勢”變成了“產品”，使得原本循規蹈矩的演進陡然加速。
而 Onshape所采用的技術、推出的產品和發表的言論之所以如此引人關注，并且被認為足以影響整個行業的發展，有一個重要的原因是其核心創始團隊極深的 CAD領域背景：John McEleney曾擔任 SolidWorks的 CEO長達 11年 7個月；而 Onshape的創始人兼總裁 Jon Hirschtick更是堪稱 CAD領域的傳奇人物，很多主流的 CAD軟件和軟件公司都與其有千絲萬縷的關系。之前，Jon Hirschtick最廣為人知的身份是傳統主流 CAD軟件 SolidWorks的創始人，并掌控其長達近 18年。
CAD主流市場的云應用
“Onshape是世界上第一個和唯一一個完全基于云技術（full-cloud）的 CAD系統產品。”John McEleney在郵件中告訴筆者： Onshape不是將原本桌面級的 CAD軟件向云端轉移，而是完全基于云技術進行開發，因此與現有 CAD軟件的最大區別在于所有的建模計算、數據管理和存儲都是基于云端，用戶只需通過電腦、平板或手機訪問云端的設計工具，就可以進行設計。
“開發 Onshape是一個從無到有的創造過程，因此我們不得不在原有的 CAD行業外去尋找技術精英人才來組建一個研發團隊：包括云架構、移動、瀏覽器、安全和 DevOps等領域。The Onshape Part Studio確切地講，并不是一個傳統的幾何內核，它是用戶在我們的 CAD系統當中的工作環境。我們吸收了經過驗證的 Parasolid內核的優勢，你可以認為我們的 CAD系統內核就像是一個來自桌面實體建模、谷歌應用、GitHub和 Salesforce的結合體。”JohnMcEleney說。
對于主流CAD市場來講，Onshape還是一個新兵。而且公平地說，第一個讓用戶從市場化的產品當中真正嘗試應用云技術的是歐特克。
從十幾年前推出Autodesk Buzzsaw開始，歐特克始終希望借助將云計算應用到CAD軟件重新贏得市場的尊重。到2010年AutoCADWS，AutoCAD基于云端的產品在市場上擁有大量的真實用戶。
“云計算對所有軟件都有巨大影響，CAD也不例外，所以CAD采用云技術是必然的，”歐特克 Fusion 360產品總監 KevinSchneider，這位在歐特克制造業部門工作 17年的資深 CAD業者，在接受筆者郵件采訪時談到：“用戶需要更易于評估、集成度更高、互聯性 /協作性更好的 CAD工具，云技術就是一個可以提供這些能力的平臺。但是，設計并不會因為云而改變，云只是一個能讓設計更優、更快、更經濟的平臺。”
自 2011年 9月宣布推出歐特克云（Autodesk Cloud）后，歐特克應用云技術改造現有 CAD工具的進程進入了快車道：陸續推出了用于查看、編輯和共享文件的 A360，用于智能手持終端的 AutoCAD360；用于管理文檔、模型和數據的 Buzzsaw；用于構建三維點云的ReCap 360；用于產品生命周期管理的 Autodesk PLM 360；用于對制造流程進行分析優化的 Process Analysis 360，以及對進行仿真分析的 Sim360。其中，A360和 Fusion360也為設計師提供了一種全新的工作方式。
如果說歐特克是為了保持市場和技術領先的“榮譽而戰”，那么對于 SolidWorks來講，對云計算技術的應用更多是為了順應公司產品戰略整合的要求。
成立于 1993年的 SolidWorks，1997年被法國達索系統收購后，一直以獨立的軟件形象面對市場和用戶，至今22個版本，都與達索系統面向高端的定位保持了差異化市場存在――面向中端市場。
2012年，達索系統基于云端的3DEXPERIENCE平臺正式面世。2014年， SolidWorksConceptual Design（SWCD）――SolidWorks第一個在達索系統3DEXPERIENCE平臺上的應用。
作為一種嘗試，SWCD這一具有明顯云特征的應用，事實上開啟了 SolidWorks與達索系統產品層面的整合：3DEXPERIENCE平臺成為 SolidWorks與達索系統產品融合的基礎――云技術解決了達索系統多年來一直試圖解開的難題。
與以上兩個 CAD軟件提供商不同，PTC始終希望通過與更專業的合作伙伴一起實現對云計算技術的應用：在2013全球用戶大會上，PTC推出了針對 Creo的虛擬化應用。
所謂應用虛擬化，是基于應用 /服務器架構，采用類似虛擬終端的技術，把用戶對應用程序的操作與計算過程分開操作。而此次的 Creo虛擬應用，PTC就聯合了 IBM、Citrix和 NVIDIA共同實現。
時至今日，PTC將更多注意力投入到建設物聯網系統當中。但是我們也應該注意到，對于 PTC來講，用于物聯網的云平臺何時會被平移給 Creo應用，也許并不是技術問題，而是對最佳時機的判斷。
云技術應用的差異
事實上，要理清云技術對CAD軟件的影響，首先要弄清楚以下幾個事實。
首先，CAD軟件的行業屬性明顯：企業類型、規模、業務模式的不同，都對 CAD有不同的屬性要求。客觀地說，雖然采用云計算和網絡技術改變 CAD軟件的易用性是必然趨勢，但對具體的 CAD軟件是否要采用該方式升級，則完全取決于 CAD軟件提供商對軟件本身的定位――越是大型企業的 CAD用戶，對新型 CAD的需求和適應度越低。
第二，在功能日益趨同的當前 CAD市場，新興IT技術所帶來的新型應用模式、服務模式等，極大提高了專業用戶的使用體驗，也降低了CAD軟件的使用門檻，擴大了 CAD軟件在工業企業當中的應用范疇。同時，也減低了軟件的擁有成本。
第三，從軟件發展的角度看，應用模式的改變，也說明CAD軟件進入了成熟期――現階段，想要在 CAD技術上實現某種革命性、天才式的突破，可能性越來越小，而對應用模式的改變，則有可能替代純粹的技術升級，為 CAD軟件帶來再一次跳躍的機會。
第四，基于云技術的 CAD軟件應用在很大程度上滿足了某些領域工程技術人員的需求，使得設計工具能夠更進一步地符合設計行業的新型生態關系，尤其是中小型企業。
同時，一個不能回避的事實是：應用了云技術的主流CAD產品，雖然所實現的功能和用戶體驗并沒有太大的差別，但是究其根源技術和實現手段，是不盡相同的。
那么問題來了：都是基于云技術的 CAD產品，到底有哪些差異呢？ IT技術對 CAD軟件的未來到底能有多大的決定作用？
正如 John McEleney始終強調 Onshape完全基于云技術開發的純正技術基礎，其自然是最具有云端應用的特色，因此 Onshape所表現出來的特征直指傳統 CAD軟件的軟肋：Onshape從軟件的應計算、存儲、部署、服務和升級等各個環節都基于云端，因此無論是計算速度、對文件的調用還是對數據的管理，都具有一種后發的優勢。
“首先，一個設計團隊的多個成員可以在同一時間、對同一個CAD模型進行操作――無論這個設計團隊的成員是同一個辦公室或者分布在全世界的不同地方。”John McEleney在給筆者的郵件當中總結說，因為 Onshape系統與由 Onshape所產生的 CAD數據都基于云端服務器 ，從未被拷貝，所以來自云端的單數據流使版本和版本控制只需控制 Onshape內的一個單獨文檔。因此，對于用戶來講，應用 Onshape，不需要從云端服務器下載任何東西，不需要同步或者定義最新版本，不需要鎖定、登出自動保存……從而避免了混亂的簽出、文件拷貝錯誤。同時，對于整個設計團隊來講，每個人在任何時候都能看到并應用相同的原版的 CAD數據 ，所有的用戶都可以編輯任何數據，而不需要擔心覆蓋了別人的工作。
“而且由于 Onshape系統也是基于云端部署，所以 Onshape也是唯一一個可以讓用戶可以在手機或平板電腦上設計和編輯模型的CAD軟件。它使用戶可以訪問到完整的CAD系統，隨時隨地――不僅僅是查看。”John McEleney說。
相對于剛剛出現僅 3年的一款 CAD軟件來講，傳統主流的CAD軟件的優勢是功能完整。當然，其對于云技術的應用還需要一個過程，因此很多的系統提供商的解決方案，都是同時提供桌面級和基于云端的兩種解決方案。雖然沒有 Onshape那么新鮮純粹，但是從用戶的角度考慮，這也并不完全就是劣勢。
“我們并不完全依賴云技術來運行該應用程序。Fusion 360也可以在用戶桌面上本地運行，所以并不需要始終保持聯網。對于我們的客戶而言，這是一個主要的關注點和需求。我們的客戶希望能夠在離線的狀態下工作（例如在旅行中），完全依賴瀏覽器和互聯網的 CAD工具會給用戶帶來不便。在 Fusion 360中，云技術拓展了 CAD的功能，增加了一些十分強大的能力，但并不是時時刻刻 依賴云連接來運行。”Kevin Schneider的說法相信應該能夠獲得更多工程技術人員的認可。
事實也是如此，CAD工具是來幫助用戶企業解決關于產品相關的設計問題的，所以從用戶的角度看 CAD軟件的進步，一定不是從 IT技術的層面。
“我們的目標是幫助用戶設計更好的產品，科技只是實現這一目標的手段。對用戶而言，理想的合作伙伴應該專注于解決設計問題，一切從應用出發，而不只是著眼于技術。”Kevin Schneider說。
筆者無意比較兩者之間的優劣，事實上也并不存在絕對的孰優孰劣：優勢和劣勢都僅僅是技術層面的相對而言，從用戶的角度看，所謂的優勢和劣勢是可以相互轉化的。并且一個多元的 CAD環境與一個多元的世界一樣，可以提供更多的選擇，也可以有更多的機會選擇到真正合適的CAD軟件。不過，還是有一個原則應該遵循：從使用角度出發，結合自身的業務特點――嘗新不應該被鼓勵，守舊不應該被嘲笑，只有合適自己的才是最好的 CAD軟件。變化的是工具，不變的是對制造企業核心競爭力的構建。
改變的價值
對云計算技術的應用，以及 Onshape在 CAD業界引起的討論，在客觀上，正在將 CAD的應用向深度和廣度上推進。市場的一個最大變化是：軟件行業多年以光盤交付為標志的永久許可證銷售模式受到了挑戰，基于云計算技術的租用方式正在替代多年的軟件試用許可證銷售模式，成為最新型的 CAD銷售方式。
這也就這意味著，未來，工程師與軟件之間的互動模式也將發生變化――軟件不再是應用企業或工程師的所有物，其僅僅是用戶獲得軟件功能的方式，是系統提供商為用戶提供的一種功能服務。
2014年 4月份，SolidWorks宣布接受北美和歐洲用戶的預訂，采用 SAAS模式為用戶提供基于云端的SWCD，其月租價格初步定為 249美金。
2014年年底，歐特克在“拉斯維加斯大師匯”上宣布，將在 24月個內，調整對 CAD產品的銷售模式――從銷售許可證到租用模式。
2015年 3月，Onshape宣布對普通的用戶采取免費的策略――測試階段的 Onshape提供了免費版、專業版以及企業版三種套餐，其中的差異在于，免費版與專業版的功能一樣，但是私有文件數為 5個（這種方式跟 GitHub有點類似），而專業版需要每用戶每月收費為 100美元。
新的市場營銷方式和服務方式到底能多大程度上影響市場格局，仍需時日去驗證，但是至少我們從中可以體會到一點值得欣喜的地方：現在的三維 CAD已經不再是往日的龐大系統，也不再需要應用企業投入超出自己能力范圍的精力和資金了――CAD應用的普及擁有了最佳的技術基礎和市場時機。
記者手記
放眼現在的中國制造業，升級轉型的呼聲此起彼伏，而且無論是在制造業、信息化領域，還是學術、科技領域，每個人現在都在談工業 4.0、三維打印……似乎中國的制造業之所以落后，完全就是因為管理手段落后、制造工具不先進以及整體信息化程度不高所致，似乎只有新技術才能幫助中國的制造業真正走向強大。事實上，與一味強調個體的領導作用相比，整個產業的均衡發展更是目前中國制造業亟需解決的問題。
制造業是講究配合的行業，只有相關產業鏈上的每個企業都到達了一個高度，才能真正在某個領域實現某種程度的升級――單個企業效率的提升往往不會最終形成明顯的效益提升，就是因為產業鏈上相關上下游企業的效率并不見得同時提升，短板效應影響了整個產業鏈的價值和效益。對于中國的制造業來講，中小企業的短板依舊存在。雖然在經歷最近 30年的高速發展后，有些行業和領域的制造業企業在工具應用等方面取得了巨大的進步，但是對于整個行業來講，還有很大的提升空間，尤其是中小型企業，甚至仍然需要從普及三維設計開始。
CAD軟件的改變，使得中小企業真正有機會修補自己與先進企業之間的斷層，彌補行業短板。
云計算有多熱
有觀點認為云計算不過是“新瓶裝舊酒”，偏離了IT發展的方向。實際上云計算提供的是一種IT服務方式，是一種商業模式的創新。ESG（企業戰略集團）認為，云計算是一個逐步走向用戶自我服務的消費模型。IT不管是企業內部，還是通過互聯網的業務部署和使用，都是透明的。基于業務消費，企業通過按需支付獲取相應的IT資源和服務。
“2012年，中國云計算市場規模將達606.78億元，2013年將達到1174.12億元，年均復合增長率高達91.5%。”賽迪網聯合賽迪顧問的2011版《中國云計算產業發展白皮書》發表預測稱，“到那時，云計算應用將重點覆蓋政府、電信、教育、醫療、金融、石油石化和電力等諸多行業。”
近幾年，國家將云計算提升到戰略地位，中國的云計算在政策的驅動力下正呈現爆發式的增長。許多城市都在積極地部署云計算項目，智慧城市等云計算應用已經在開展積極的探索和嘗試。
在如此誘人的市場前景和政策驅動下，眾多廠商也競相在研發和市場層面加大投入，搶占先機。然而目前看來，用戶對于云計算的觀望多于實際的應用和落地，云計算普及的道路依然漫長。
技術市場雙重驅動
實際上，云計算是由用戶實際需求催生的――今天復雜的經濟環境、對IT投資的限制以及對業務靈活性的追求讓企業更重視IT資源的充分利用和投資回報率。云計算可以適應企業的這些需求，幫助企業破解傳統IT在可擴展性、靈活性、能效等方面的瓶頸和難題。
在技術儲備方面，虛擬化技術為用戶發展云計算奠定了良好的基礎。越來越多的用戶已經采用虛擬化技術來優化數據中心應用。隨著服務器虛擬化比例的不斷提高，虛擬化應用在企業業務應用中所占的比例越來越大，并逐漸向核心應用發展。
企業面對越來越高的市場需求。移動性、大數據、用戶體驗、物聯網等潛在方向已經暗示了新的基于云的“定制化系統”需求，而大多數企業的現有系統和適應這些需求的云環境之間存在著空白。如何更快地改造和部署適應市場需求的IT系統將成為企業至關重要的競爭力。
數據的積累和集中化趨勢也是云計算快速發展的重要原因。IDC數據顯示，預計到2015年，全球將有超過10億的網民，超過150億的各種設備，超過1ZB的數據容量。在大數據的存儲、計算和分析方面，云計算技術和商業路徑能夠更好地為數據服務。實際上，云計算不是對傳統IT的破而后立，而是漸進的改良、逐步的優化，它的實施和應用更像是老城市的改造，而不是在平地上一舉建起一座新城。它需要審慎的決策，以及分階段地部署和實施，用戶要正視其每個階段面臨的困難和挑戰。
私有云成主流
從Gartner的2012年技術成熟度曲線報告上我們可以看出，云計算和私有云計算已經跨越了過熱期，這預示著云計算技術將在未來2～5年內成為市場的主流應用。從云計算類型上來看，公共云服務商已經能提供較為成熟的云計算產品，并且達成規模經濟；私有云在企業中也已經有了很廣泛的應用。Gartner指出，2012年企業將加大投資私有云，而隨著云服務產品的不斷演進和完善，未來的企業將是混合型的IT架構。
IDC在倫敦云安全會議上的調查報告結果顯示：“2012年以及未來幾年內，大型企業可能只會考慮私有云平臺的搭建與應用。”出于數據隱私和安全的考慮，以及定制化的需求，企業傾向于采用接近內部日常IT部署環境的私有云。當前，許多大型企業已經普遍采用了虛擬化技術對原有的服務器、存儲和網絡平臺進行優化。從虛擬化過渡到私有云，這是企業IT基礎架構變革的必由之路。
IDC認為，私有云計算將成為下一代數據中心建設的主要目標，中國將有更多大型企業開始嘗試建設私有云計算平臺。
云的部署和實施必須分階段實現。數據中心從現有架構轉向私有云架構，大體要經過三個步驟：第一步，實現IT資源的融合和池化，目前許多大中型企業已經基本實現了這一步；第二步，實現對資源的自動化管理；第三步，讓這些資源能夠自我完善，并且可以智能地響應不同用戶的需求，為用戶提供靈活、適度的資源支持或服務。英特爾的云愿景正好契合了上述私有云的發展之路。從資源互通到系統自動化，再到客戶端自適應，英特爾描繪出一幅推動私有云快速發展的藍圖。到2015年，這一藍圖將初具規模。
為云而生
在英特爾還沒有確定E5系列處理器正式的日期時，各主流的服務器廠商已經躍躍欲試。對于急于在云計算市場上圈地的服務器廠商來說，專為企業私有云定制的英特爾E5系列處理器無疑是一個強有力的助推器。云計算市場一直是眾說紛紜，服務器、存儲、網絡、軟件等廠商都從自己的角度來闡述云的價值，但缺少一個統一的標準，或者說在IT基礎架構的底層上缺少一個統一的平臺作為支撐。E5系列處理器的出現填補了這一空白。
其實，英特爾E系列處理器就是專為云計算設計的，它具有高功耗比、高可擴展性和高性能，為未來各種應用向云計算遷移奠定了良好的基礎。
面向云計算的處理器，性能的提升只是一方面，更重要的是實現性能、成本、能耗和安全性的平衡和綜合能力的提升，同時還要為虛擬化應用提供更強有力的支持。英特爾至強處理器在設計上都充分體現了上述特色。尤其是E5系列處理器，最多可集成8個內核，并能支持多達768GB的系統內存，其性能比5600系列處理器提高80%。此外，E5系列處理器在SPECpower_ssj2008上取得的能效得分比5600系列處理器高50%。E5系列處理器對服務器、存儲甚至是網絡的支持能力得到了全面提升，這也為系統廠商構建多元化的面向不同云計算需求的解決方案打下了基礎。比如，在E5系列處理器的基礎之上，包括IBM、惠普、戴爾等都推出了性能更加優化、能耗更低和性價比更優的服務器產品。
轉變從基礎架構底層開始
時至今日，云計算的趨勢已經不可逆轉，云的生態系統正在建立和不斷完善之中。云應用的落地、基于云的商業模式的形成，都離不開IT基礎設施的優化和變革。作為IT設備的核心――處理器的革新至關重要。英特爾抓住了云計算走向普及的契機，適時推出了專為云計算設計和優化的E5處理器。E5處理器的推出幫助企業打開了通向私有云架構的大門。云計算的變革已經滲透到IT基礎架構的最底層。
關鍵詞:數據;云計算;存儲系統
中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 10-0000-02
The Application of Cloud Computing Technology in the Storage System
Shi Feng
(Computer Center of Taiyuan University,Taiyuan030009,China)
Abstract:With rapid economic development at present,people are always encountered by tremendous amount of data in daily work,which requires large volume for the storage and redundant data backup,while the data is growing quickly in size.In the age which low-cost and high efficient storage systems have become the mainstream,effective management for these large data has not been available.As the proposal of the concept for cloud computing,the conceptual model of cloud storage was derived.Running and managing data in the cloud storage way could greatly reduce cost of storage systems and simplify the complex setup and management tasks.Placing data in cloud can also make it easy to have access to data from more places,so as to improve the efficiency of storage systems.
Keywords:Data;Cloud Computing;Storage Systems
隨著數字技術和互聯網的急速發展,特別是Web2.0的發展,互聯網上的數據量高速增長,導致了互聯網數據處理能力的相對不足,但互聯網上還同時存在著大量處于閑置狀態的計算設備和存儲資源,如果能夠將其聚合起來統一調度提供服務則可以大大提高其利用率,讓更多的用戶從中受益。因此將云計算技術應用到存儲領域可以大大提高資源的利用率。
一、云計算與云存儲
(一)云計算的概念
云計算(cloud computing),是分布式計算技術的一種,是分布式處理、并行處理和網格計算的發展,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動拆分成無數個較小的子程序,再交給由多部服務器所組成的龐大運算系統,經過搜索和計算分析之后將處理結果回傳給用戶。透過這項技術,網絡服務提供者可以在數秒之內,達成處理數以千萬計甚至億計的信息,達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。
(二)云存儲的概念
云存儲在云計算的概念基礎上延伸和發展出來的一個新的概念。云存儲的概念與云計算類似,它是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能,將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。云存儲不是傳統的存儲系統,而是一種特殊形式的架構服務,對使用者來講是透明的,不是指某一個具體的設備,而是指分布在不同物理地域的多臺存儲設備和服務器所構成的集合體。
(三)云計算和云存儲之間的關系
當云計算系統運算和處理的核心業務是大量數據的存儲和管理時,云計算系統中就需要配置大量的存儲設備,那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統,所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。從架構模型來看,云存儲系統比云計算系統多了一個存儲層,同時,在基礎管理也多了很多與數據管理和數據安全有關的功能,兩者在訪問層和應用接口層則是完全相同的。
二、云存儲的結構模型
與傳統的存儲設備相比,云存儲不僅僅是一個硬件,而是一個由網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網、和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統,各部分以存儲設備為核心,通過應用軟件對外提供數據存儲和業務訪問服務。云存儲系統的結構模型(圖1云存儲結構模型)由4層組成,自下而上分別為存儲層、基礎管理層、應用接口層和訪問層。
三、云存儲服務器配置實例
對于云存儲這種云計算應用形式來說,重復數據刪除技術顯得十分重要。在我們存儲的數據和文件里,有很多文件經過反復修改,造成了大量重復的資料,這時,重復數據的刪除實現后,網絡優化的效果就變得比較明顯。根據云存儲的特點,將其過程描述為將數據分塊后,保存到不同的數據存儲節點中,并寫入數據文件存儲信息表。需要刪除時,在數據文件信息表中查找文件ID,找到后刪除該文件的數據信息。下面通過部分核心程序代碼來說明云存儲技術是怎么樣來存儲數據和刪除數據的。
(一)將一個數據塊保存在三個不同節點,成功返回1
int WriteStorInfo(fStorInfo fInfo)
{
fStorInfo temp;
memset(&temp,0,sizeof(fStorInfo));
int id=1;
int num=0;
FILE*fd;
if((fd=fopen(fileinfo,"rb+"))==NULL)
fd=fopen(fileinfo,"wb+");
while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1)
{
if(temp.flag==0)
break;
++num;
}
fInfo.flag=1;
fseek(fd,num*sizeof(fStorInfo),0);
fwrite(&fInfo,sizeof(fStorInfo),1,fd);
fclose(fd);
return 1;
}
(二)獲得文件保存信息的順序表
int GetStorInfo(int fID,StorInfoList *L)
{
fStorInfo temp;
摘要：
容器是直接運行在操作系統內核上，擁有相對隔離、獨立資源的運行環境。容器技術的發展符合云計算的本質要求，電信運營商作為云計算領域的深度玩家，必須重視容器技術的發展。簡要介紹了容器技術背景，分析了容器技術在電信運營商的潛在應用場景，總結了電信運營商在容器技術方面的初步探索案例，探討了容器技術在電信運營商轉型升級中可能發揮的積極作用。
關鍵詞：
容器；云計算；虛擬機
1引言
容器是直接運行在操作系統內核上，擁有相對隔離、獨立的資源（如CPU、內存、網絡、文件系統），可以運行一個或多個進程的運行環境。容器可以讓多個獨立的用戶空間運行在同一臺宿主機上。容器技術起源于操作系統的系統隔離工具，初期廣泛應用于各大互聯網公司軟件系統，近幾年來由于Docker公司對容器技術的封裝及開源，形成了良好的產業生態和應用案例，容器技術已經具備一定的技術成熟度，同時由于云計算產業經過近10年的發展，已經形成了相當可觀的市場規模，容器作為一種輕量級的虛擬化技術登上了云計算的舞臺，已經成為云計算技術發展的引領者。電信運營商一直十分重視云計算市場和技術的發展，其內部IT系統已經基本完成云化改造，并正在推動其核心網元云化改造，同時紛紛成立專業云服務公司，開拓企業市場。但是目前電信運營商存在建設成本、開發維護和運營機制等方面的諸多挑戰，和目前云計算領域的頂級玩家還存在一定的差距，而容器技術具有輕量級、標準化和開源等特點，目前還處于發展初期，運營商介入并開展相關研發應用工作恰逢其時，將有助于解決云計算發展過程中的諸多難題。
2容器技術背景
2.1技術特點
云計算本質是資源的按需分配和動態調度，從而提高資源利用率，降低使用成本。容器技術的出現進一步滿足了云計算的本質要求，其技術特點決定了容器有可能成為下一代云計算基礎設施的基石，容器的技術特點如下所示。
（1）輕量級容器運行占用資源少，單機可以同時運行上百個容器，相比較傳統虛擬化對物理機資源的消耗，容器自身的資源消耗可以忽略不計，其應用裝填密度10倍于虛擬機。
（2）快速啟停容器啟動速度快，啟動時間在零點幾秒到數秒之間，這一特性保證了動態調度的實時性，在保證應用正常運行的前提下，可以更加高效地調度和調整資源。
（3）高性能容器沒有傳統guestOS層次，直接通過內核訪問物理機資源，各方面性能接近裸機，從而可以進一步提高系統資源的利用率。
（4）標準化采用標準化的容器控制接口和鏡像打包格式，各類管理平臺可以方便地調用統一接口，實現對容器資源的納管。
（5）鏡像管理容器采用分層文件系統保存鏡像，通過鏡像倉庫提供鏡像文件的保存和分發，實現了容器鏡像的一鍵式部署和快速復制，保證了開發測試生產環境的一致性和應用快速復制的高效性。
（6）集群化容器往往使用集群方式部署和調度，通過集群系統自帶的負載分發和服務發現等機制實現了大規模資源的按需分配、動態調度，保證了應用的快速部署和彈性擴展。另外，容器技術的代表———Docker公司從開始就將Docker完全開源，推動了整個容器技術生態的開源化發展。目前產業界各類主流容器解決方案基本采用全開源軟件構建，大大降低了后進者的學習門檻和開發成本，從而保證容器技術生態圈迅速發展壯大。
2.2技術體系
容器技術核心體系主要包括了三大部件，分別是容器引擎、鏡像倉庫和容器管理，在其周邊還有一些網絡、存儲等方面的輔助部件，構成了完整的容器技術棧，如圖1所示。
（1）容器引擎
容器引擎是整個容器技術棧的核心，負責容器的創建、運行和管理，為容器掛載存儲和網絡資源，并對外提供輕量級的容器管理接口。容器引擎在操作系統上引入一個抽象層，封裝了與底層系統內核交互的內容，屏蔽不同Linux發行版的差異性，使得容器具備跨OS移植的能力。目前主流的開源容器引擎包括Docker公司的Docker、Ubuntu的LXC/LXD和CoreOS團隊的Rocket。
（2）鏡像倉庫
鏡像倉庫打包了應用軟件、運行環境和依賴庫，采用分層結構構建，鏡像可以像積木一樣層層堆疊。容器鏡像存儲在鏡像倉庫中，鏡像倉庫管理容器鏡像的迭代版本、依賴關系和其他相關的元數據，對外提供鏡像管理接口，以支持鏡像的上傳、下載和檢驗。目前主流的開源鏡像倉庫包括Docker公司的Registry和VMware公司的Harbor。
（3）容器管理
由一系列分布在多個主機的控制節點和計算節點組成。為了支撐分布式系統的復雜工作負載，讓眾多跨主機的容器協同工作，需要有相應的框架和解決方案來支撐容器集群的服務編排、資源調度和服務發現，保證整個集群能夠可靠、高效、合理地運轉。目前主流的開源容器集群框架包括Docker公司的Swarm、Google公司的Kubernete和Mesosphere公司的Mesos。
3典型應用場景
容器技術特點決定了其在多種應用場景下都可以發揮其獨特作用：從資源部署的角度來看，可以應用于虛擬機替代和大規模應用部署場景；從軟件開發角度來看，可應用于開發測試部署環境一致性的保障；從具體場景來看，還包括數據中心容災、混合云遷移等，這幾類場景并非孤立存在，有可能在某類應用中存在混合使用的場景。電信運營商目前已經在IT系統、業務平臺中廣泛采用云計算技術，后續還計劃在NFV（networkfunctionvirtualization，網絡功能虛擬化）環境中逐步采用云計算技術。電信運營商目前更多地從資源部署的角度看待容器技術，關注如何通過容器技術高效地承載運營商的各類系統。
3.1虛擬機替代
容器以系統服務為核心，通常提供類似虛擬機的服務環境，可接受云管理平臺的管理。針對運營商希望提高系統資源利用率的需求，可提供基于容器更輕量化的私有云解決方案，將承載在虛擬主機或物理主機上的應用遷移到容器上，解決傳統虛擬機存在的資源占用率高、啟動時間長、調度不夠靈活等問題。具體來看，對于運營商原有業務平臺和IT系統中存在的系統資源占用率不高的應用（如孵化器的應用、活躍度不高的應用或即將退市的應用），可酌情考慮遷移到容器中，進行高密度部署，可以極大地節省系統計算資源；對于未來NFV環境中計算密集型的網元，可以優先考慮采用容器化承載方案，可通過管理平臺進行快速部署和彈性伸縮，實現資源的高效調度。具體如圖2所示。
3.2大規模應用部署
針對運營商希望解決大規模應用部署的需求，基于容器的微服務架構可極大提升部署和運行效率，可解決大規模應用構建難、功能模塊重用性低、軟件升級維護難等問題。具體來看：對原有業務平臺和IT系統，可酌情采用增量改造等方式將原有系統逐步部署在容器上，實現功能模塊重用，提升整個系統的復用性和可擴展性；對于新建業務平臺和IT系統，建議優先采用微服務架構構建，部署在容器上，采用容器集群管理平臺進行容器管理和服務部署，大大降低應用構建和后期維護的難度，具體如圖3所示。
4電信運營商對容器技術的應用實踐
目前互聯網公司已經廣泛采用容器技術，國內外有部分電信運營商也已經開始關注甚至應用容器技術。
4.1Verizon
2013年，Verizon為改變計算和存儲資源的低利用率和隨之而來的運營低效率問題，開始選擇Docker容器技術以及用來管理Docker容器及服務器集群的Mesos技術重構其基礎設施架構，以支撐Verizon網絡上數以萬計的工作任務。2014年底，Verizon建立了一種以Linux為核心，由遍布數據中心的普通服務器構成的集群。2015年8月20日在美國西雅圖舉辦的Mesos大會上，Verizon只用了100s就啟動了50000個Docker容器。這些容器的集群由Mesosphere數據中心操作系統（DCOS）驅動，目前用于保障Verizon日益增長的物聯網業務。2014年Verizon的物聯網業務營收增長了45%，4G業務增長了135%。Verizon管理的物聯網設備數目超過1.5×107臺而且還在增長中。Verizon的最終目標是效仿互聯網巨頭并得到由廉價、單一的由硬件設備組成的數據中心。
4.2AT&T
AT&T積極加入容器的各類開源組織，以運營商的角色和驅動力參與到開放容器和云原生應用標準制定和技術發展中。AT&T在運營商中一向比較激進，最先提出網絡再造計劃，期望打造一個全局資源統一管控和編排，大數據分析高效、自動化運營和調度的云化資源體系和互聯網式業務經營模式，AT&T預言在2020年實現其網絡75%以上的虛擬化。目前AT&T已經實現了在其新型網絡架構中將網絡協同/編排系統與其IT系統進行融合對接，向下與網絡基礎設施融為一體，向上成為OSS的一部分。另外AT&T已經在內部運行測試使用微服務架構來擴展容器容量，將很快把這個能力引入其對外提供的網絡。
4.3DT
德國電信（DT）正嘗試在Linux容器中運行虛擬網絡功能，他們認為從網絡的角度，Docker把NFV提升到了一個新的高度，充分利用容器的力量和可擴展性。例如，可以為不同的租戶設置服務質量，或為不同的租戶設定不同的業務規模。他們提出Docker化的NFV概念，嘗試在集群環境中實現顆粒資源隔離和更大的彈性。
4.4中國移動
中國移動從2015年開始采用Kunbernet集群管理平臺搭建承載其一級業務支撐核心系統的網狀網PaaS平臺試點，實現了整個平臺的容器化改造和集群部署，并在Docker基礎上通過增強接口和管理功能，實現了資源和應用的有效結合。整個試點進展很快，3月開始搭建Kubernete+Docker集群；7月基于Kubernete+Docker的網狀網PaaS平臺上線并第一步遷移了移動商城業務；9月建立生產+容災兩個集群并遷移60%的業務；12月開始逐步將全部的業務遷移到PaaS。同時，中國移動通信集團浙江有限公司于2015年推出了自己的DCOS系統，以分布式集群資源調度ApacheMesos和ApacheHadoopYARN為基礎，結合容器技術構建了一個標準化的高效平臺，以容器為基礎封裝各類無狀態應用和運行環境，以Mesos為核心實現容器資源的分布式調度與協調，支持多種計算框架，具備敏捷開發、快速部署和彈性伸縮的特性。目前中國移動逐步開始考慮一級業務支撐系統的DCOS平臺的建設，整合Mesos和Kubernete，構建一個穩定性強、支持復雜業務場景、彈性擴展能力強大的電信行業DCOS+PaaS平臺，為未來業務的快速發展打下堅實的基礎。
5運營商的應對策略
容器技術已經在部分運營商有成功使用的案例，證明容器技術在運營商的業務和網絡中具有不可忽視的作用，運營商必須從自身定位和轉型戰略的視角來看待容器的發展。作為網絡服務提供商，電信運營商可采用容器技術推動其內部系統的進一步云化，提高資源利用率和運行效率。具體來看，可以將現有或新建的業務系統、創新業務、IT系統、NFV網元（只要是基于Linux系統）承載在容器上。雖然傳統系統向容器的遷移存在一定的改造量，但是新建系統在設計初期可以采用微服務架構，基于容器技術進行開發、測試和承載，作為云原生應用無縫運行在容器云環境的生產系統中。尤其在未來NFV場景下，各類數據和業務核心網元是運營商存量最大、影響最廣的系統，隨著傳統網元的軟硬件解耦和虛擬化技術的發展，運營商完全可以跳過傳統商用虛擬化階段，采用自研開源容器技術作為NFV承載層的核心技術，成為真正意義上的軟件定義網絡服務提供商。作為云服務提供商，電信運營商可利用容器技術對外提供低成本的云服務，為企業用戶推出一體化的IT解決方案。運營商可采用低成本開源容器輕量級虛擬化技術，對自身公有云系統進行容器化升級，輔以容器鏡像和分發管理系統，可以為部分中小企業提供可彈性擴展的輕量級應用運行環境，輔以集群管理系統可以為部分大中型企業提供大規模分布式應用運行環境，從而和現有云服務組合形成按用戶需求定制的差異化云服務。作為未來的軟件服務提供商，電信運營商可采用容器技術推動其向軟件公司的轉型發展，推動開源軟件應用，轉變成本結構。容器技術推動開發運維走向容器OPS，圍繞以容器鏡像為核心的開發運維模式，實現了和云計算的完美結合。如果運營商以此為契機，結合開源技術構建自己的研發團隊，同時采用容器技術作為整個開發運維運營一體化的紐帶，可以大幅降低原有虛擬化軟件帶來的成本支出，推動運營商的深度轉型。
6結束語
容器技術的出現給整個ICT產業帶來了巨大的影響，而在云計算和開源軟件的雙重助推下，進一步加速了容器技術的普及和推廣。運營商目前正在實施網絡重構戰略，打造基于數據中心的基礎設施，用于承載其業務系統和核心網元，容器引擎可以為資源提供輕量級虛擬化技術，容器管理可以為數據中心提供一個靈活快速響應的中央控制系統，容器技術在運營商網絡重構中具有重要的戰略價值。目前容器技術還處于快速發展階段，各類解決方案、開源項目層出不窮，電信運營商對容器技術的探索還處于起步階段，運營商必須在容器方面積極探索，借助容器技術生態力量提升自身的軟件研發實力和整體運維水平，推動網絡重構和戰略轉型工作的開展。
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昕網格是一家憑借“網格無限，服務無限”的經營理念，給客戶提供一體化集成和零距離服務的專業信息系統資源整合商及服務商。旨在以高度負責和持續創新的精神為用戶提供涵蓋主機、存儲、網絡互聯及安全解決方案、IT資源管理解決方案、擁有自主知識產權的軟件產品、技術服務和咨詢等業務。
“愛耘網”將是一個綜合性云計算平臺解決方案，是一個一體化的、多層次的、集中式的解決方案。目的是通過互聯網門戶實現公司對客戶，客戶對客戶的信息服務、軟件服務、應用平臺服務、技術支持服務。
“愛耘網”將用科技手段實現云技術的一站式落地應用服務。用現代化的信息技術裝備幫助中國IT專業從業人員和相關單位的工作、內容管理、業務整合、商務協同、技術支持、項目互動等多方面的工作，實現云計算的部署即可服務、即可應用的戰略目標體系。建立較為完整的符合現代化政府、企業與個人業務職能體系發展要求的綜合管理及業務運作體系，從而實現昕網格發掘并整合現有業務資源，涉足云計算的業務轉型。
愛耘網的云計算策劃概要
眾所周知，在各大廠商和研究機構發表了對云計算和物聯網的暢想之后，云計算如何落地就成了業界的一塊心病。于是人們醞釀出軟件即服務、平臺即服務、設施即服務的主流策劃方向，然而對于實現卻一直沒有一個相對完善的方案，有鑒于此，昕網格公司提出了“愛耘網”的概念，務求腳踏實地地集成各種軟、硬件技術進行深度整合，從而達到腳踏實地完成云計算落地的工作。
SaaS（軟件即服務），是指用戶獲取軟件服務的一種新形式。它不需要用戶將軟件產品安裝在自己的電腦或服務器上，而是按某種服務水平協議（SLA）直接通過網絡向專門的提供商獲取自己所需要的、帶有相應軟件功能的服務。本質上而言，軟件即服務就是軟件服務提供商為滿足用戶某種特定需求而提供其消費的軟件的計算能力。
PaaS（平臺即服務），是指將一個完整的計算機平臺，包括應用設計、應用開發、應用測試和應用托管，都作為一種服務提供給客戶。在這種服務模式中，客戶不需要購買硬件和軟件，只需要利用 PaaS 平臺，就能夠創建、測試和部署應用和服務，與基于數據中心的平臺進行軟件開發相比，費用要低得多，這是 PaaS 的最大價值所在。
IaaS（基礎設施即服務），是指企業或個人可以使用云計算技術來遠程訪問計算資源，這包括計算、存儲以及應用虛擬化技術所提供的相關功能。無論是最終用戶、SaaS 提供商還是 PaaS 提供商都可以從基礎設施服務中獲得應用所需的計算能力，但卻無需對支持這一計算能力的基礎IT軟硬件付出相應的原始投資成本。
從圖示可以看出，愛耘網的前瞻性設計要點在于融入了創新型的系統構造理念，采用“四條總線”（即數據總線、業務總線、控制總線及安全總線）、“兩個引擎”（可視化工作流引擎和可視化商務智能引擎）、“一個平臺”（即綜合信息服務門戶平臺）的結構設計，兼容目前主流的關系具有高度的開放性和擴展性。
建設目標
昕網格將“愛耘網”項目的核心目標概括為以下三個方面：
1.全局性戰略目標
用現代化的信息技術裝備幫助中國IT專業從業人員和相關單位的工作、內容管理、業務整合、商務協同、技術支持、項目互動等多方面的工作，實現云計算的部署即可服務、即可應用的戰略目標體系。建立較為完整的符合現代化政府、企業與個人業務職能體系發展要求的綜合管理及業務運作體系，從而實現昕網格發掘并整合現有業務資源，涉足云計算的業務轉型。
2.中期階段性目標
建設以SNS、電子商務和即時通信應用為主的網絡平臺，初步實現用信息化手段完善業務體系架構的布局。推動愛耘網實現業務及產品結構的整合，完善商務協同模型，為進一步挖掘產業資源、推動云計算模式下的服務平臺實現提供完整配套的操作手段和應用工具。
3.近期工作任務
以短平快的方式，部署“愛耘網”信息門戶，打造以云計算業務為核心的互動社區。對設施服務、平臺服務和工具服務的模型框架的構建與完善工作，為中后期的大規模業務整合和商務協同奠定良好的基礎。
技術要點
【關鍵詞】云計算 云服務 高校教學 資源共享 數字化
隨著當前教育改革持續推進，教育發展與信息技術的結合也日益密切，以云計算為代表的數據服務在當前高校數字化校園建設中占據主流，有利于促進高校教育資源的可持續發展。云計算與高校教育網絡的聯合使得以“云服務”為主要代表的形式通過在線“云端”服務遍及到廣大師生中間，配合高校管理信息化趨勢，構建嶄新的資源共享模型框架，為高校教育服務，也是高校目前數字化、信息化教育資源網絡環境構建的一種重要嘗試方向。下面我們以云計算在高校數字化校園建設中的具體應用為例進行探索研究。
一、云計算介紹
云計算的出現離不開大數據時代優勢，在現代社會，數據作為一種傳遞信息的服務形式能夠為他人活動提供各種便利，比如上網查詢資料、資源共享、數據收集與整合等，數據傳遞的各類信息都對人們的生活產生深刻的影響，這種影響力得到貫徹的途徑即數據服務，可以說，云計算是大數據時展到一定階段必然會出現的產物。云計算本質上是數據服務，也可以進一步理解為虛擬化服務和桌面云服務，即通過云計算理念將桌面作為服務形式提供給用戶，可以說是SaaS（軟件即服務）內容的一個重要構成部分。這種服務的優勢在于安全性能更佳、硬件成本和管理成本降低，能夠實現快速部署，支持功能強大，管理簡單，容災能力強，業務連續能力佳，用戶所需花費更低。
云計算的出現為高校整合教育資源提供了嶄新的途徑與方法，云計算技術參與構建教學資源網絡平臺將會優化廣大師生的網絡學習環境和資源共享環境。將云計算應用于高校資源庫的建設有利于為教學模式創新提供強有力支持，提升教學資源利用率和利用水平，為現代教育信息化理論的豐富和實踐提供寶貴經驗。作為以服務為核心思想的大數據時代，采用云服務成為了發展主流，其顯著的優勢使得能夠在高校信息化進程建設方面提供切實保障。比如云端數據的儲藏，不僅有效節省了空間資源，通過建立權限不一的云端服務平臺實現資源的高度整合與共享。云端提供的軟件服務將無數軟件置于服務器，解決了各種標準和協議的網絡準入，并且可實現多人網絡協作使用，這種數據服務促使桌面云服務有了更好的發展空間與市場。新時期云計算、云服務的出現滿足了廣大用戶多元化、多層次的網絡需求，個人定制服務成為主流，這種更加人性化的設置和服務無疑將會促使資源網絡的構建變得更加普遍和強勢，用戶通過個人賬號即可享受高質量的數據服務。
二、云計算與高校教育的結合
云計算與教育結合已經成為當前主流，以云服務為代表的數據服務在近年來和眾多教育機構進行了聯合實踐。比如美國的北卡羅納州，西蒙公司在美國格雷漢姆小學進行了云計算項目的嘗試，滿足校內教學資源共享和數字化學習需求，為超過六百余名的師生提供了虛擬桌面云服務，在為他們提供豐富的學習材料的同時，構建了高效共享的資源網絡，師生們無論身處何地，都可以通過計算機訪問虛擬桌面服務。國內，眾多高校也與網絡公司進行了云計算合作項目，比如北京師范大學的“教育大發現”就是一個典型的云服務工具，它通過利用google、維基、好看簿等免費云服務工具將其與校內資源共享平臺相連接，形成了一個高質量的學習研究社區，成功為校內教學科研提供了優質服務。當前教育領域與數據服務的高度結合促使越來越多的結合實踐將重點放在了教育研究與云計算、云服務的結合上，學校方面將個人信息處理遷移到“云”上的傾向越來越強，這不僅僅是教育信息化發展過程中的戰略性眼光和前瞻性實踐，同時也是對云計算時代潮流的把握，是探索嶄新教學方式、資源建設和共享的重要步伐，是利用信息技術輔助教育的關鍵舉措。
三、云計算在高校教學資源網絡構建中的應用
云計算與高校教育資源服務的結合帶來眾多優勢，比如當前積極提倡和推廣的高校教學資源網絡的構建。作為當前數字化建設重要課題，對于高校而言，云計算的應用能夠降低學校軟硬件建設成本，提升資源建設和使用質量。要知道，云計算對客戶端要求并不高，僅需要普通的上網配置就可以實現眾多服務，無需頻繁對硬件設備進行更新換代，應用成本大幅度降低，普及頻率大幅度提升。這種以云服務、桌面虛擬服務等為主要形式的服務，可以隨時隨地展開學習活動，降低了教學對空間環境的限制，學生通過電腦、手機、PDA等就可以在線查看教學資源，也可以將學習任務帶回家，被儲存在云端的數據可以隨時獲取。云端數據存儲相較一般個人資源存儲在安全性上更加有保障，專業高效的安全存儲無疑是最佳選擇，不需要擔心數據的損壞或丟失等問題，更有利于實現數據的共享。目前國內已經有不少企業和教育機構選擇了這種信息服務形式，數據服務與教學資源網絡構建的結合將其眾多優勢服務于教學，利用其強大的協同互補能力提供共享網絡構建，將個人乃至高校置入同一個資源網絡“云”服務中，實現真正意義上的大范圍的資源共享。
就目前來說，云計算環境下高校數字化教學資源網絡的建立還面臨著不少問題，比如教學資源分布不均、更新速度慢、共享程度低、維護建設成本高等，這些都困擾著高校教學資源數字化網絡環境的建立。從這些問題入手，應用數據服務優勢從多方面予以解決，是高校加快、加強數字化建設的必然途徑。從總體架構上來看，國家教育部當前籌建的“互聯網應用創新開放平臺”是高校教學資源網絡模型環境建立的最佳依托，根植于學校自身信息化建設成果，結合統一身份認證平臺和眾多門戶網建設服務，從存儲層、業務處理層和服務層分別入手，完成環境建設。高校教學資源網絡模型架構見圖1。
國家教育部籌建的創新平臺為高校應用創新和資源共享提供了良好的基礎，高校通過依托這個平臺的優勢來完成自身的教學資源網絡模型環境建設，將會事半功倍。這個專業化的平臺服務層面上將會廣大用戶提供一站式的資源下載、上傳、共享等服務，利用分布式只能處理技術完成業務處理并快速響應大量用戶的服務申請，利用數據庫技術和NOSQL（非關系型數據庫）技術完成海量資源的存儲。通過嶄新數據平臺服務于教學，利用數據交換的方式獲得基礎用戶數據，以平臺為用戶出入口，提供資源瀏覽、共享和下載服務，并且對注冊賬號擁護提供個性化服務，將平臺與學校門戶系統相結合，利用統一身份認證系統進入教學資源網絡，從而構建起優質的服務環境。目前來說，教學資源平臺的云計算環境可采用Hadoop作為基礎軟件，采用關系型數據庫服務于用戶基礎數據和教學資源管理，NOSQL技術加上分布文件系統，不僅降低了對軟硬件的要求，且容錯性高，尤其適合超大數據集的應用需求，高訪問量數據交換，解決數據服務、桌面云服務等面臨的通信協議解決難等問題。
比如根據高校需求購買高質量的優勢教學資源，直接入庫，在導入屬性標志后放到資源平臺上供用戶使用，或者整理網上免費資源，整合篩選成優質資源提供下載服務，或者依托高校本身強大的科研師資力量自主開發打造特色教學資源，發揮廣大師生的教學潛力。在資源展示方面，可參考優質門戶網站，設計優質界面，提供便捷服務，方便師生應用索引，通過設置導航、搜索、熱門資源、宣傳推薦、評價、個性化與管理等多個模塊提升廣大師生用戶體驗，打造優質的學校教學資源網絡模型，切實提供多樣化的優質服務發揮數據服務的優點，加快高校教學信息化建設進程。利用云計算技術服務于高校教學資源整合與共享，能夠使得資源管理和利用變得更加高效便利，不過目前這種探索還處在初級階段，需要深入分析風險問題的基礎上解決資源協調、信息安全和資費收取等問題，為信息化進程和水平的進一步提升提供保證。
總之，高校數字化校園的建設離不開云計算的應用，發揮云計算優勢建立優質高校教學資源網絡，有助于充分、合理、高效的整合資源服務于教育，加快完成信息化、數字化，打造新時代特色高校教育模式，利用越來越成熟的云服務技術切實服務于廣大師生。
參考文獻：
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然而，在5月6日訪華接受記者采訪時，Vishal津津樂道的是內存計算：“內存計算這樣的技術是帶來根本性轉變的技術之一。”
內存計算顛覆數據庫
Vishal分析，2003年前后，不論是處理器，還是內存技術，都遠遠優越于此前20年的技術，這樣業界就有機會在新的基礎平臺上開發全新類型的軟件。這種全新類型的軟件，對于過去關系數據庫軟件來說，是一種顛覆性的變革。
2010年的SAP技術大會上，SAP推出了基于內存計算技術的高性能分析軟件SAP HANA。SAP HANA是包含內存計算、實時數據交互，甚至硬件的一整套解決方案，能夠滿足用戶從海量數據中進行實時分析的需求，適用于智能交通管理、快速的商品定價和促銷等。
來自SAP的資料稱，由于SAP HANA采用了整合的方法和新型編程范式，SAP正在簡化現有的計算層次，使應用軟件第一次可以直接受益于硬件性能的改進。
“我們把HANA放到客戶運營場景中運行的時候，發現報告、分析等功能的運行速度和以前相比提高了幾千倍。”Vishal說，“我們的內存計算技術不光是在速度和性能上有很大的提升，而且能夠根本性地改善客戶的業務運營。”
Vishal舉例說，博世（Bosch）在應用SAP HANA后，能夠基于產品數據和客戶數據實時對盈利情況進行預測。而在以前這是很難做到的。
而俄羅斯西伯利亞的一家石油公司把ERP系統通過SAP HANA和終端手持移動設備聯系在一起之后，把很多復雜的環節都消除了，其中包括一個原來非常重要的環節――數據倉庫。
“我們不僅可以通過實時連接應用取消數據倉庫，未來甚至可以取消很多物理世界中的實體倉庫。”Vishal進一步分析說，“現實社會中存在大量的實體倉庫是因為供應商和客戶不能獲取足夠的信息。如果他們能實時獲取相互的信息，基于這些信息進行即時交付就可以了。也就是說，將來信息的即時交付可能減少一些實體倉庫。”
Vishal 認為，SAP HANA之所以能夠改善客戶的業務經營，主要源自其帶來的三方面價值：第一，其所提供的數據是實時的；第二，這些數據具有充分的細節，而不是基于某種歸納；第三，這種新技術的部署對于客戶現有的ERP系統的運行不會帶來任何干擾。
硬件本質已經改變
據了解，為了進一步提升SAP HANA的性能，SAP還和英特爾建立了緊密的獨家合作關系。Vishal透露，英特爾最新一代的10核的處理器Westmere-EX推出后，運行其上的SAP HANA的計算速度能提升3000％，這是因為SAP針對英特爾處理器進行了專門的優化。
Vishal強調，SAP的內存平臺僅建立在至強X86架構上，SAP的內存計算技術針對至強X86做了大量性能上的優化：“我們的內存計算產品甚至沒有做虛擬化，因為我們所做的優化能讓處理器的本地優勢充分發揮出來。這就是為什么從8核的Nehalem轉移到10核的Westmere，我們能把性能提升3000倍。”
此外，Vishal還指出，SAP內存技術是本地多核的設計，無論核數還是處理器的數量都具有無限的擴展性――如果需要增加新的用戶，只需增加處理器就可以了。
值得一提的是，為了能夠獲取更好的產品性能，SAP還加強了和中國服務器制造商的合作。
問及原由，Vishal解釋說：“今天硬件的本質和過去完全不一樣了。”他指出，由于中國在制造和設計方面的專長，現在全球主流的硬件公司都有賴于中國生產的基礎硬件。為此，SAP非常重視與中國的基礎硬件生產商的合作關系，因為SAP的軟件能夠把硬件深層的能力充分發揮出來。同時，中國制造的硬件給客戶帶來的成本優勢也是SAP所看重的。
Vishal向記者展示了一個披薩餅盒大小的服務器，介紹說這臺服務器里面有64核、2TB的內存。“這樣的一個服務器，中國供應商能夠用不到10萬美元的造價生產出來。世界上最大規模的公司全部的業務就都能夠運行在這臺服務器上。”Vishal 說，“如果客戶需要增加可靠性，留出一些冗余，只要增加服務器的數量就可以了。”
軟件在技術變革中永續
過去很多人都錯誤地認為，SAP是傳統的管理軟件廠商，它可能會跟隨新的技術，但是對創新技術就不在行了。SAP HANA的推出，徹底改變了人們對SAP的這種印象。
但是新技術的推出，對管理軟件用戶來說往往面臨著艱難的抉擇――承載著公司業務運行的管理軟件是否為此要做出重大調整，甚至推倒重來呢？在新技術層出不窮的今天，Vishal所提出的“永續軟件”似乎面臨著巨大的挑戰。
Vishal對此給出了一個否定的答案：“我們在軟件開發中能夠保持業務連續性，SAP所有的創新都不會對客戶的業務連續性產生干擾。我們的永續軟件是要確保任何一個客戶都不需要在采納創新和放棄現有投資之間做出選擇。”
他說，SAP HANA就是一個很好的例子――它既能夠跟現在最新的系統一起工作，又能夠跟舊的系統一起工作，并且在已經部署的系統中帶來實時的價值。
之前提到的俄羅斯西伯利亞的那家石油公司對SAP HANA的應用就是一個范例。這家石油公司用的是SAP R/3 ERP非常老的版本4.7版，但是他們把這套系統和HANA連接在一起，只需幾秒鐘時間就能夠獲得一個實時的報告，而且能夠捕捉到每一個員工使用的諸如iPad這樣的移動終端中的數據。
此外，Vishal指出，社交網絡的應用也是一個很好的例子。SAP和微軟合作了一個產品――Duet。用戶可以通過Duet把Facebook、Twitter等社交平臺上的信息與企業原有的平臺連接在一起。如一家銀行客戶使用Duet產品以后，可以通過Twitter進行客戶情緒分析，然后實時地和已有的ERP系統連在一起。
“我們的永續軟件的理念恰恰是使得客戶不需要像過去那樣在創新和原有投資之間做出選擇。”Vishal強調。
中國市場位置改變
這兩年來，我們可以看到Vishal的身影頻繁出現在中國，這是因為Vishal 認為“在SAP面向未來的發展中，中國已經成為一個戰略性的有機組成部分”。
Vishal指出，在SAP HAHA的成功案例中，來自中國的案例所占比重很大，“這讓我們看到我們和中國整個生態系統一起取得了突破性的創新”。
值得一提的是，5月18日在美國舉辦的SAP藍寶石大會上，聯想集團副總裁劉曉煜作為SAP HANA的成功用戶代表發表了演講。聯想在應用了SAP HANA后，實現了銷售報告以及客戶數據報告的實時獲取。
此外，作為中小企業的代表，中國的一家家具制造企業和棕櫚油化工企業也在本屆藍寶石大會上介紹如何使用SAP Business One所賦予的一個內存計算平臺，以及該平臺給他們帶來的價值。
關鍵詞：SSH 集成 服務平臺
中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）004-068-04
1 引言
當前國內存在很多具有不同計算能力的電磁計算軟件，用戶在有使用需求的時候往往需要購買整個軟件，而有時這種需求僅是有限的幾次，這就造成了成本上的浪費，非常有必要將這些計算軟件集成起來形成一個服務平臺，使用戶能夠按照需求購買計算。而對Strut2+Spring+Hibernate進行整合開發是當下流行的輕量級J2EE企業應用平臺，具有高度可擴展性、高度可維護性等特點。本文結合了電磁協同計算服務平臺的功能需求特點，在SSH框架下完成對多種計算方法的開發集成。
2 Strut2+Spring+Hibernate技術
2.1 Struts2
作為MVC模式框架，Struts2是由Struts1升級產生，它同時吸收了Struts1和WebWork兩者的優勢，從而在穩定性、健壯性等方面有了更好的保證。
Struts2的視圖層由JSP實現，可以使用標準的不包括業務邏輯和模型信息的HTML標簽、Struts標簽和JSTL標簽等技術，并使用FormBean在控制器和視圖之間傳遞表單數據，有利于分開表單邏輯和程序邏輯。
Struts2的控制層主要由ActionServlet和Action類實現。ActionServlet類是Struts框架最核心組件，負責接收HTTP請求，根據配置文件struts-config.xml中的配置信息，將請求轉發給Action對象，然后由Action、ActionMapping、ActionForward這幾個組件協同完成業務邏輯操作，其中Action負責調用模型方法，更新模型狀態并協助控制應用程序流程，ActionMapping包含了此次請求涉及的系統配置信息，ActionForward指定了不同業務邏輯或流程的跳轉方向。
Struts2的模型層的業務邏輯仍可以由JavaBean實現，雖然業務代碼可以寫在控制層的Action中，但為了體現層與層之間的區別，在實際開發中往往將業務邏輯和Action類分離實現。
2.2 Spring
Spring是一個為了解決企業應用程序開發復雜性而創建的開源框架，它由7個定義良好的模塊組成。它的主要功能是管理beans和切面編程。它可以很好地將Struts和Hibernate進行整合，并且管理由Struts和Hibernate生成的beans類，能夠很好地提高系統的運行效率。
2.3 Hibernate
Hibernate是一個主流的ORM框架，主要負責處理數據持久層。Hibernate對JDBC進行了封裝，實現了對數據庫的主要操作功能，并且提供了良好的事務處理機制以及自己的面向對象的查詢語句。
2.4 SSH集成框架
SSH是基于Struts2+Spring+Hibernate集成框架的縮寫，它從職責上可以分為4層：表示層、業務邏輯層、數據持久層和域模型層，以幫助開發人員在短期內搭建結構清晰、可復用性好，維護方便的Web應用程序。其中使用Struts2作為系統的整體基礎架構，負責MVC的分離，在Struts2框架的模型部分，利用Hibernate框架對持久層提供支持，業務邏輯層用Spring支持。具體的做法是：用面向對象的分析方法根據需求提出一些模型，將這些模型實現為基本的Java對象，然后編寫基本的DAO接口，并給出Hibernate的DAO實現，采用Hibernate架構實現的DAO類來實現Java類與數據庫之間的轉換和訪問，最后由Spring完成業務邏輯。（如圖1）
3 系統背景
電磁協同計算是基于電磁計算技術，利用網絡與通信技術將空間上分布在各地的多個計算機節點有機地組織起來，相互協作，以共同完成某一項復雜電磁計算任務的分布式計算方式，基于協同計算的計算機節點之間具有群集性、交互性、分布式和協同性等特征。
電磁協同計算服務平臺針對以上迫切需要解決的問題，著眼于構建自主、安全可控的協同電磁計算平臺。通過集成國內領先的高頻、低頻和混合算法，并利用網絡技術和協同計算技術將不同類型和用途的計算資源進行無縫連接、資源聚合和計算任務的分發、調度與管理，實現廣域分布資源的協同工作，形成電磁計算網絡和云計算服務體系。
電磁協同計算服務平臺能夠提供給用戶共享使用計算資源的能力，用戶可以利用共享資源進行電磁計算領域的包括建模、剖分、計算、數據處理和結果顯示等全生命周期設計。它要求系統具有良好的可擴展性、高可靠性、良好用戶界面、平臺兼容性、安全保密等特點。
基于電磁協同計算服務平臺的上述特點要求，此項目選擇了模塊化、分層清晰的SSH框架進行開發實現。
4 系統的實現
電磁計算服務平臺系統，Web服務器開發使用Tomcat，數據庫采用Mysql，開發工具使用MyEclipse集成Struts2、Hibernate和Spring的框架技術。同時利用Ajax技術，提高了頁面的訪問效率。下面以專業用戶根據非專業用戶的需求處理電磁計算任務為切入點，完成在SSH框架下部分系統功能代碼的實現。
1行業軟件質檢解決方案
經過多年的實踐，各質檢機構在特定行業（如軌道交通、汽車電子、航空機載軟件等）的軟件產品的質量監督檢驗過程中積累了大量的經驗，并對特定行業的相關軟件標準有了較深的理解，但是沒有形成一個針對行業領域軟件質檢的完整解決方案。這就需要各質檢機構及行業領域相關組織共同研究分析，將這些經驗和理解知識化、系統化，使之形成特定行業的軟件質量監督檢驗解決方案，并通過軟件質檢平臺對外提供服務，具體包括如下內容：（1）通過軟件質檢平合特定行業的龍頭企業，以聯合實驗室、技術中心等不同形式有針對性的軟件質量監督檢驗整體解決方案，幫助企業增強創新能力，形成具有自主知識產權的技術和產品；推動產學研聯合，促進技術成果轉化、適用技術推廣和創新資源共享；培育示范試點工程，建設不同領域軟件質量監督檢驗推廣示范中心，輻射全國，帶動全行業、全領域的軟件質量提升。（2）以行業領域為背景，將各質檢機構成功的測試案例進行分類整理，構建對應的軟件質檢知識庫（包括測試用例庫、產品缺陷庫、質檢工具應用方案等），并使用語義和數據挖掘技術對這些信息資源進行處理，用戶可通過軟件質檢平臺快捷地獲取相關領域的質檢方案。（3）軟件質檢平臺可以記錄行業軟件質檢過程和結果，不斷豐富知識管理的各個信息庫，并獲得更精確的質量數據。（4）某些行業對軟件開發的過程已有相關標準要求，這些標準規定了行業相關軟件工程化管理的內容。對于這些行業來說，軟件產品的標準符合性檢查是軟件質檢的必要工作。將這些標準與行業實際需求結合并系統化、流程化，通過軟件質檢平臺提供規范化的軟件過程管理工具，指導相關行業的軟件企業的開發過程，確保其軟件過程的標準符合性。
2平臺架構及關鍵技術
公共服務平臺的整個框架由物理資源、資源池、管理中間件、軟件即服務組成，如圖1所示。其中資源池將經過虛擬化的測試資源、計算資源、存儲資源、管理資源和數據資源以基礎設施即服務的方式通過網絡提供給用戶使用和管理。為了能夠實現高層次的資源管理邏輯，必須對資源進行抽象，也就是對硬件資源進行虛擬化。虛擬化的過程一方面需要屏蔽掉硬件產品上的差異，另一方面需要對每一種硬件資源提供統一的管理邏輯和接口。管理中間件層包括用戶管理組件、任務管理組件、資源管理組件、安全管理組件等。資源管理主要包括資源部署、資源監控、負載均衡、故障恢復等。用戶管理主要提供計費管理，云計算倡導“按使用計費”的模式。面向公眾提供服務的公共測試服務云，主要的計費模式是依據某個時間段內所使用的測試資源以及所消耗的存儲、網絡、內存等資源向用戶收費。安全管理主要提供身份認證、訪問授權、綜合防護和安全審計等功能。最頂層為軟件即服務層，是整個公共服務平臺的一個門戶，對用戶開放測試申請功能以及面向行業領域的測試應用；為行業解決方案提供商提供內容管理功能，以供其管理或維護其貨架上的測試資源。關鍵技術包括支撐測試云建設的桌面虛擬化技術、桌面顯示協議技術、基于視頻壓縮的遠程顯示核心技術。（1）支撐測試云建設的桌面虛擬化技術基于VDI的虛擬桌面解決方案是在服務器側為每個用戶準備其專用的虛擬機并在其中部署用戶所需的操作系統和各種應用，然后通過桌面顯示協議將完整的虛擬機桌面交付給遠程的用戶，其實現基礎是服務器虛擬化。服務器虛擬化主要有完全虛擬化和部分虛擬化兩種方法：完全虛擬化能夠為虛擬機中的操作系統提供一個與物理硬件完全相同的虛擬硬件環境；部分虛擬化則需要在修改操作系統后再將其部署到虛擬機中。基于VDI的虛擬桌面解決方案通常采用完全虛擬化技術構建用戶專屬的虛擬機，并在其上部署桌面版Windows、Linux用于提供服務。采用基于VDI的解決方案，用戶能夠獲得一個完整的桌面操作系統環境，與傳統的本地計算機的使用體驗十分接近。用戶虛擬桌面能夠實現性能與安全的隔離，并擁有服務器虛擬化技術帶來的其他優勢，服務質量可以得到保障。（2）桌面顯示協議桌面顯示協議是影響虛擬桌面用戶體驗的關鍵，當前主流的顯示協議包括PCoIP、RDP、SPICE、ICA等，并被不同的廠商所支持。傳輸帶寬要求的高低直接影響了遠程服務訪問的流暢性。桌面顯示協議采用具有極高處理性能和數據壓縮比的壓縮算法，極大地降低了對網絡帶寬的需求。圖像展示體驗反映了虛擬桌面視圖的圖像數據的組織形式和傳輸順序。其中PCoIP采用分層漸進的方式在用戶側顯示桌面圖像，即首先傳送給用戶一個完整但是比較模糊的圖像，在此基礎上逐步精化，相比其他廠商采用的分行掃描等方式，具有更好的視覺體驗。虛擬桌面視圖內容以圖片方式進行傳輸，所以視頻播放時的每一幀畫面在解碼后都將轉為圖片從而導致數據量的劇增。為了避免網絡擁塞，可以獲取用戶側設備的處理能力，自適應地將視頻解碼工作放在用戶側進行。（3）基于視頻壓縮的遠程顯示核心技術服務端使用視頻編碼技術把桌面圖像信息進行視頻壓縮處理，極大地減少了網絡帶寬，實時地將桌面圖像信息傳輸到遠程終端；終端使用帶有視頻解碼的嵌入式處理器實現桌面圖像信息的實時、快速及高效解碼；終端的鍵盤、鼠標、U盤等USB設備，采用輸入輸出重定向虛擬映射技術可以映射到服務端。
3結論
本文分析了聚合國內軟件質檢機構測試資源面臨的問題，并給出了一種基于云計算的軟件測試公共服務平臺設計方案，通過測試云服務等方式以統一的平臺接口推動國內軟件質檢資源共享，提供不同行業的軟件質檢方案，規范相應軟件質檢標準和流程，全面提升國內軟件質檢水平。借助于云計算技術的按需服務和計費的模式，大大降低軟件企業在軟件質檢方面以及質檢機構的運營成本；另外也從根本上解決了政府重復投入、檢測資源浪費的問題。本文的平臺設計方案已在某國家級軟件產品質量監督檢驗中心的測試云平臺建設中得到成功應用，取得了良好的效果。下一階段的工作重點將面向各行業領域測試解決方案的構建。
作者：周顯明李建軍王莉華朱能杰單位：華東計算技術研究所上海港灣工程質量檢測有限公司深圳市盛邦通信有限公司
關鍵詞：云計算；數據庫管理系統；政務管理
1概述
電子政務是指借助計算機、網絡通信等現代信息技術手段，實現政府組織結構和工作流程的優化重組，優化傳統政務辦公模式，超越時間、空間和部門分隔的限制，建成一個精簡、高效、廉潔、公平的政府運作機制，全方位地向社會提供公開、透明、優質、規范、符合國際水準的管理與服務，可以極大地提高信息資源的利用率與政務辦公效率，降低政務管理成本，構建政府與社會大眾之間的平等信任關系，對社會的安定與和諧可持續發展具有重要促進作用。
隨著互聯網的普及應用，電子政務系統存儲、加工處理所產生的數據量呈現爆發式增長，電子政務的數據庫系統只能通過不斷增加硬件設備以提高數據庫的存儲能力，無法滿足日益增長的數據存儲管理需求。云計算通過虛化化技術將所有的硬件資源進行集成統一，構建大規模、分布式、可彈性伸縮的虛擬數據庫，可有效解決電子政務的大數據管理問題。因此，對云計算技術下的數據庫管理系統在政務管理中的應用進行分析，對提升電子政務的大數據化能力具有重要意義。
2F有電子政務數據庫管理系統
電子政務數據庫管理系統是電子政務工作開展的基礎，是各政府部門信息共享、資源優化的前提。電子政務數據庫中，基礎數據內容多樣，如人口、經濟、自然資源、企事業單位、基礎地理信息等，基礎數據類型多樣，如結構化數據、非結構化數據等。除基礎數據之外，政務工作過程中會不斷產生大量的中間處理數據與成果數據等，對電子政務系統的數據庫存儲與管理能力提出了極高的要求。
隨著電子政務的數據來源與數據類型不斷豐富，電子政務系統所要存儲、管理、應用的數據量呈現幾何指數級增長，為了滿足電子政務系統業務應用的性能，現有電子政務系統通過大量的擴展硬件規模，以提高硬件資源的存儲量與管理應用能力，極大地增加了政府部門的硬件投入成本與后續管理維護成本，大規模硬件設備也增加了政府單位的空間占用。
3云計算及其特性
隨著大數據時代的到來，云計算已經成為應對大數據的新一代主流計算模式，云計算基于虛擬化技術，將分布在多個節點的硬件設備與網絡設備虛化整合，形成具有彈性計算、存儲與網絡帶寬的虛擬資源池，提供一個集成的、并發的、統一的、虛化的、共享的數據存儲與運行應用平臺。
云計算平臺具有如下特性：
1）高存儲與計算能力
云計算把大量計算資源集中到一個公共資源池中，通過多主租用的方式共享計算資源。雖然單個用戶在云計算平臺獲得服務水平受到網絡帶寬等各因素影響，未必獲得優于本地主機所提供的服務，但是從整個社會資源的角度而言整體的資源調控降低了部分地區峰值荷載提高了部分荒廢的主機的運行率，從而提高資源利用率。
2）高安全性
分布式數據中心可將云端的用戶信息備份到地理上相互隔離的數據庫主機中，不僅為數據的恢復提供依據，也使得網絡病毒和網絡黑客的攻擊失去目的性而變成徒勞，大大提高系統的安全性和容災能力。
3）低依賴性
虛擬化層將云平臺上方的應用軟件和下方的基礎設備隔離開來。技術設備的維護者無法看到設備中運行的具體應用。同時對軟件層的用戶而言基礎設備層透明的，用戶只能看到虛擬化層中虛擬出來的各類設備。這種架構減少了設備依賴性，也為動態的資源配置提供可能。
4）高可擴展性
目前主流的云計算平臺均根據SPI架構在各層集成功能各異的軟硬件設備和中間件軟件。大量中間件軟件和設備提供針對該平臺的通用接口，允許用戶添加本層的擴展設備。部分云與云之間提供對應接口，允許用戶在不同云之間進行數據遷移。類似功能更大程度上滿足了用戶需求，集成了計算資源，是未來云計算的發展方向之一。
5）動態伸縮性
云平臺管理軟件將整合的計算資源根據應用訪問的具體情況進行動態調整，包括增大或減少資源的要求。因此云計算對于在非恒定需求的應用，如對需求波動很大、階段性需求等，具有非常好的應用效果。在云計算環境中，既可以對規律性需求通過事先預測事先分配，也可根據事先設定的規則進行實時調整。彈性的云服務可幫助用戶在任意時間得到滿足需求的計算資源。
4政務管理中云計算數據庫管理系統的應用
云計算平臺具備高密集型數據存儲能力、高并發訪問能力、高性能計算能力與高強度應用能力，可為政府與行業的大數據化提供強大的支撐。在電子政務大數據的管理方面，云計算作為強大的存儲型云平臺，可以存儲海量、異構、非確定性的電子政務數據。云計算借助硬件設備集群與分布式文件系統，如GOOgle文件系統（GFs）、Hado叩分布式架構的文件系統HDFs等，構建具有高度可用性與可擴展性的政務數據分布式數據存儲系統。
電子政務云數據管理系統可分為兩大組成部分，一為服務器端，通過大量的服務器設備虛化構成服務器集群，作為電子政務數據的存儲倉庫，電子政務基礎數據以及工作過程中產生的所有中間數據或成果數據都在服務器端進行存儲；一為客戶端，即通過網絡通信可訪問云服務器的各個客戶端，這些客戶端在空間分布上具有離散性，通過互聯網技術可以訪問與調用服務器端的數據，并將自身所產生的業務數據傳輸到服務器端進行存儲。電子政務云數據管理系統的服務器端為政府部門的各個客戶端提供了共享數據資源池，而各個客戶端則通過不斷訪問服務器端的數據，進行大數據集的處理、分析，為社會大眾提供更為優質高效的政務服務。
電子政務云數據管理系統可以打破不同政府部門之間的信息孤島問題，實現政務信息的共享與資源優化，但是政務數據云化的應用效率受網絡帶寬影響較大，若是電子政務云數據管理系統中服務器端與客戶端之間的網絡連接不暢，政務數據的網絡傳輸速度則無法滿足正常的政務工作需求，因此，在構建電子政務云數據管理系統時，需要重點關注政府部門之間的網絡帶寬問題，以提高電子政務系統的工作效率。
