時間:2023-07-13 17:22:38
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篇云計算技術的優點,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。
【 關鍵詞 】 云計算; ERP; 企業管理信息系統
1 引言
上世紀60年代為了解決庫存管理訂購點的不足提出了物料需求計劃(Material Requirement Planning,MRP),經過三個階段的演變發展成為了今天的ERP企業資源規劃系統(Enterprise Resource Plan,ERP)。從目前來看,由于ERP系統建立成本高,并且需要各種資源條件的配合,其在企業中的應用還比較低,建立并能成功使用的百分比只有30%。云計算的出現有望改變這一現狀。
所謂云計算即是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統,并借助SaaS、PaaS、laaS、MSP等先進的商業模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力。進而減少用戶終端的處理負擔,最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備,并能按需享受“云”的強大計算處理能力。“云計算”技術的出現,使ERP系統再也不用為資源系統發愁,不但提高了ERP的應用范圍,還提高了ERP系統的使用率。通過云計算技術的應用,ERP系統的應用范圍不僅包括了大型企業,也在中小企業中得到了很好的利用,由此使ERP系統的應用范圍越來越廣。
2 基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業中的作用
考慮到ERP系統的重要性及其先進的技術特點,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業中得到應用是必然選擇。從目前來看,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業中作用主要表現為幾個方面。
(1)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統提高了企業信息的使用率
對于企業來講,在經營管理過程中會遇到大量的數據信息需要處理,利用原有的ERP管理系統,只能實現一般數據的處理,并且處理速度處理效果都不理想。也沒有實現對企業信息數據的充分利用。基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的構建,對企業原有的ERP管理系統是一個有力的補充,不但增加了ERP管理系統的功能,還提高了企業信息的使用率。
(2)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統促進了ERP系統的發展和運用
基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業中得到應用后,直接提高了ERP管理系統的使用頻率,實現了對企業信息數據的綜合利用和分析,對企業的經營管理起到了較大的促進,使企業的信息管理檔次得到提升。基于云計算模式的ERP企業管理信息系統具有諸多優點,十分適合處理企業內部的各項管理信息數據,系統的應用促進了ERP系統的發展和運用。
(3)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統提升了ERP系統的使用效果
考慮到基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的特性,在企業中應用基于云計算模式的ERP企業管理信息系統已經成為了必然。由于此系統能夠實現對企業內部管理數據的綜合運用和處理,因此直接促進了ERP管理系統在企業中的應用。從目前基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業中的應用實際來看,直接提升了ERP系統的使用效果。
3 基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的特點分析
基于云計算模式的ERP企業管理信息系統,是將原有的ERP企業管理信息系統與云計算技術進行了有益的結合,綜合了二者的優點,在云計算的模式下提高了ERP企業管理信息系統的功能,充分滿足企業的實際需要。經過對基于云計算模式的ERP企業管理信息系統進行了解后發現,其特點主要表現在幾個方面。
(1)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統發揮了云計算技術的優勢
基于云計算模式的ERP企業管理信息系統,其主要特點是應用了云計算技術。云計算技術主要是由分布式計算、并行處理、網格計算發展來的,是一種新興的商業計算模型。目前,對于云計算的認識在不斷的發展變化,云計算沒仍沒有普遍一致的定義。通俗的理解是,云計算的“云“就是存在于互聯網上的服務器集群上的資源,包括硬件資源(服務器、存儲器、CPU等)和軟件資源(如應用軟件、集成開發環境等),本地計算機只需要通過互聯網發送一個需求信息,遠端就會有成千上萬的計算機提供需要的資源并將結果返回到本地計算機。這樣,本地計算機幾乎不需要做什么,所有的處理都在云計算提供商所提供的計算機群來完成。
(2)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統實現了ERP系統的充分利用
從目前基于云計算模式的ERP企業管理信息系統來看,其本質是一個管理平臺,在這一平臺上管理思想被系統化和形象化,可以為員工提供重要的決策參考。ERP系統除了是一個有效的管理平臺之外,其本身作為一個信息化系統在企業的資源和信息管理中發揮著重要作用。從ERP系統的現實應用來看,ERP系統的出現極大的改變了企業資源信息管理模式,使企業的管理水平得到持續提高。由此可見,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統實現了ERP系統的充分利用。
(3)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統結合了云計算技術和ERP系統的優點
對于基于云計算模式的ERP企業管理信息系統而言,其技術特點主要體現在了云計算技術和ERP技術上。隨著云計算技術的應用和發展,云計算技術已經成為了目前計算機技術的最主要的發展成果,對信息系統建設起到了非常重要的促進作用,不但提高了信息系統的處理效率,還增加了信息系統的功能,使信息處理系統的實用性更強。而ERP技術由于受到技術水平的限制,在功能上難以實現突破,無法滿足企業的現實需求。基于這種考慮,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統結合了云計算技術的優點和ERP企業管理信息的優點,將二者融為一體,創造出了適合企業的先進的信息管理系統。
4 基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的實際應用
從目前的應用情況來看,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統已經在企業中實現了大規模的應用,對企業的經營管理和信息處理起到了較大的促進作用,提高了企業信息數據管理的實效性和工作效率。目前基于云計算模式的ERP企業管理信息系統主要在企業得到了重要應用。
(1)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業的財務系統得到重要應用
在企業的財務系統中,涉及到的基礎數據非常多,如果單純依靠傳統的人工記賬手段很難達到企業管理的需要,為了達到提高企業財務管理效率和財務信息準確率目標,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的應用成為了必然。從目前企業中基于云計算模式的ERP企業管理信息系統的應用情況來看,該系統對完善企業財務制度,優化財務信息處理流程,增加財務信息處理手段有很大的幫助。該系統已經成為企業財務管理的重要輔助手段,對企業的促進作用十分明顯。
(2)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業的銷售系統得到了重要應用
在企業的銷售系統中,各項銷售數據和指標對企業營銷政策的制定和營銷行為的開展起著重要作用。為了保證這些數據和指標能夠全面反映企業的銷售狀況,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業的銷售系統中得到了重要應用,并取得了一定的效果。從應用情況來看,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統提高了銷售業務數據的分析能力和管理效率,使企業的銷售數據處理速度更快,直接提高了企業銷售數據的有效性,為企業銷售政策的制定提供依據。
(3)基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業的庫存管理系統得到重要應用
在企業管理中,庫存管理是一項重要內容,企業的庫存管理不但關系到能否實現產品的有效管理,還關系到能否為銷售政策的制定提供基礎的參數和依據。基于這種現實需要,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統在企業的庫存管理中取得了重要應用,并取得了一定成效,保證了企業的庫存管理能夠滿足企業需要,并為企業總體發展戰略的制定提供基礎數據。從此我們可以看出,基于云計算模式的ERP企業管理信息系統對企業的庫存管理系統起到了較大的促進作用,使企業的庫存管理取得了積極的效果。
5 結束語
通過本文的分析我們可以知道,從目前企業的實際管理過程來看,ERP系統的作用越來越明顯,其應用范圍也越來越廣,但是受到其自身限制,ERP系統要想實現快速發展,就必須借助于云計算技術。應用了云計算技術的ERP企業管理信息系統,規范了企業的管理行為,節約了企業的管理成本,促進了企業管理的發展,提高了企業管理的綜合效益,相信未來基于云計算模式的ERP企業管理信息系統將在企業管理中發揮越來越重要的作用。
參考文獻
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[關鍵詞] 煤礦企業; 云計算技術; 視頻監控系統; 信息管理
1 引言
煤礦行業作為我國的一種重要的傳統能源行業,在國民經濟、人民生活等眾多領域中起著舉足輕重的作用。但現階段我國的煤礦企業普遍存在著監控的建設水品嚴重的滯后。而與其相對的是近些年來,計算機互聯網技術革命性的發展與爆炸式的傳播,使得信息技術滲透了人們生活的每個角落。在很多地方已經將信息技術這種重要的輔技術作為一種衡量現代化水平的標準。
而現階段我國的煤礦企業基本上受制于信息系統不發達,從而使得各個部門之間缺乏高效的數據共享,同時,系統內部的各個應用之間也難以連通,不利于系統集成,致使系統內溝通繁瑣。不止如此,缺乏有效的監控技術也使得領導缺乏及時有效的數據用于推斷預測企業的發展與行業的發展趨勢。這些問題在一定程度上嚴重的制約了我國的煤礦行業發展,利用現有的信息技術完全可以大大改善這種現象。因此,將監控的技術引入我們煤礦行業勢在必行。而將云計算技術引入煤礦行業可以有效的將信息資源集中到各個管理機構,從而推進煤礦行業的監控建設,促進煤礦行業的發展,保證煤礦企業的生產安全。
2 云計算技術的發展現狀
云計算技術,是一種基于互聯網的計算方式,通過云計算技術,可以按需將共享的軟硬件資源和信息提供給計算機和其他設備。從圖1可以看出,云計算技術的實現主要取決于數據計算的能力和分布式計算能力,即簡單的說為計算與計算能力。可以看出云計算技術能將很多應用、數據通過傳感器采集,將海量的信息高效的收集并處理,進而提取出有用的信息進一步用于企業信息的融合、推理和決策進而完成煤礦企業的網絡視頻監控系統。因為云計算技術的擁有各類的應用,不同種類的數據能通過不同的傳感器,監測方法等手段獲取,能適用于煤礦行業的數據網絡視頻監控系統的統一管理。由于云計算技術具有高性能,并且易擴展的硬件虛擬化技術,能夠提高資源的利用效率。而云計算技術吸引人的地方在于它所提供的這種計算和計算能力幾乎是無限的,而且相當廉價。
由于云技術擁有上述優點,一些大公司在云計算技術領域也做出了各種成功的嘗試:(1)谷歌公司作為互聯網企業中的巨擎在云計算技術方面也是不甘示弱,其搜索引擎分布在200多個地區超過百萬臺服務器上。其云計算技術的規模可見一斑,而這些設備的數量還隨著互聯網的發展在迅速的增長著。其推出的云計算技術主要有三個技術:分別是Google file system(GFS),MapReduce,BigTable。GFS技術是由Google公司開發的一個大型的分布式文件系統,即在云計算技術中起到了計算的作用。它是系統的中客戶端、主服務器以及數據塊服務器;MapReduce技術能將大量異構數據使用map函數對任務進行分解然后在單個節點上執行各個相應的子任務,而后通過收集得到的信息,最終得到進過分析的結果。這種技術就能使得在海量的異構數據中能將十分復雜的分析分解成任意個子任務從而靈活的調節,實現全局最優化;BigTable技術是一個大型的分布式數據庫,是以GFS,MapReduce作為基礎的,它設計的目的是管理結構化數據。(2)Amazon公司使用簡單計算服務和彈性計算云,提供計算和計算服務。將這這類服務作為產品向有需要的企業提供有償服務,并且取得了客觀的收入。從一個側面反映出現今時代企業對信息產品的需求;(3)IBM公司為客戶提供了“藍云”計算平臺,是一種方便簡潔的云計算技術平臺。(4)微軟也推出了Windows Azure中文名為藍天的操作系統,是一種在互聯網架構下打造的一款新云計算技術平臺。
而我國云計算技術在2008年之后迅猛的發展了起來。2008年,IBM在無錫建立了云計算技術中心,也是中國首個云計算技術中心,而后在北京也成立的大中華區云計算技術中心,阿里巴巴也在南京建立國內首個用于電子商務的云計算技術中心。廣東電子工業研究院在廣東東莞建立云計算技術平臺。
3 基于云計算技術的煤礦企業監控體系的構建
煤礦企業的網絡視頻監控系統需要滿足有以下三方面的要求:(1)煤礦企業自身的管理需要;(2)上級部門的管理需要;(3)各個企業、部門之間的信息共享。由于不同煤礦企業所需要的監控信息系統功能不完全相同,而從企業本身以及上級部門對信息系統的要求也是各有側重。因此在設立云計算技術信息系統時,就不得不考慮到不同對象所需求的功能。
對于煤礦企業來說,信息系統一般需要有:(1)對生產的管理。對生產情況的綜合匯總,生產的計劃、調度等環節的管理,同時對于生產過程的監控等功能。(2)對監控的監控。對于一些危險氣體(瓦斯,一氧化碳)的監控,井下的溫濕度,風速等的監測,井下人員的情況的記錄等功能。(3)對于人員的管理。對于煤礦企業員工的信息的匯總與統計等功能。(4)對于資金的管理。(5)對于企業的管理。這方面類似于一般公司的情況,通過將獲得的生產、安全信息及時的分析匯總給相應的管理人員提供更直觀的信息。幫助領導做出更正確的選擇。(6)方便信息的交流。在同一平臺下實現各個部門,單位的信息共享,提高信息的使用率,有效的簡化手續。
而對于上級管理部門則需要系統具有除了安全的監控、和資源的共享外。還要能將平臺上所有的資源的整合功能。
而基于云計算技術的網絡視頻監控系統,由于一般情況下,我國煤礦企業缺乏這類高素質人才的儲備,同時如果自己建立云計算技術平臺花費不菲。且一般情況下,煤礦企業沒有大量需要保密的信息,因此可以選擇一個云服務商來為企業服務,這種情況能大大的減少花費并且能得到高質量的產品。但如果需要有高度的保密性,則需要自己搭建一個云計算技術平臺,也就是私有云。這種私有云是只有授權的成員才可以使用的一種云計算技術系統,能夠很好的保障數據的安全性和服務的質量。
當前云服務商提供的云儲存業務主要有:(1)微軟的SQL Data Services,其具有很好的擴展性,但比較難以對數據進行管理;(2)谷歌的App Engine Datastore,它所支持的數據類型比較寬泛,能適用于不同類型數據的儲存,但具有一定的封閉性,在這個系統內建立的應用只能用這個系統的數據儲存,而其他平臺的應用不能與之連接;(3)亞馬遜的SimpleDB,這個平臺相對起步較晚,但相對谷歌的平臺它能實現與其他應用進行連接;(4)IBM的Oracle等。這些云儲存平臺都十分的安全可靠,并且具有可擴展,完全適用于當前煤礦行業的網絡視頻監控系統的建設需要能直接使用,且價格適中。
選擇好了云服務商后,可以通過VPN(虛擬專用網)將煤礦企業的信息進行傳輸。由于VPN具有安全高效的特點,利用VPN組建的煤礦企業的信息系統傳輸網絡,在成本較低的情況下能將數據信息安全快速的進行傳輸。快速的將用戶與基于云計算技術的信息系統平臺連接在一起。從而構建成一個完整的基于云計算技術的監控網絡。
4 云計算技術在煤礦企業信息化中的作用
由于云計算技術的特點與我國煤礦企業的監控發展要求是一致的,十分適合煤礦企業的發展需要,在煤礦企業的監控建設中能起到如下作用:
(1)有效的降低成本,現在我國的煤礦企業都是相對較大的企業,監控的投資相對來說比較龐大。而如果使用云計算技術,在支付少量費用的情況下,能減少硬件設備的購買及更新換代,不在要購買價格昂貴的服務器和大容量的計算器,也不用支付對于這些設備維護的一些投入,比如維護人員,設備,空間等等費用。
(2)穩定的服務器運行,現在煤礦企業的一些相關數據都是儲存在服務器上,如果服務器故障,可能造成煤礦企業數據的丟失。而在云計算技術情況下,由于是龐大的服務器連接而成的網絡使得由于某臺服務器的故障而造成的數據丟失在很短時間內能將數據拷出,再開啟其他服務器而后完整的拷貝先前的數據。因此能大大降低由于服務器運行故障而帶來的影響,實現幾乎是無間斷的安全服務。
(3)煤礦企業信息的有效整合,在云計算技術模式下,煤礦企業之間能構筑成共同的信息資源的同享空間,使得更多的煤礦企業享受到云計算技術的“福利”,分攤監控帶來的成本,大幅度提高信息系統的運行效率。
5 結束語
云計算技術作為一項革命性的技術,在許多行業中都有著巨大的發展空間及應用價值。在煤礦企業監控中引入云計算技術技術有著明顯的優勢,通過這個技術的實踐,它在簡化管理,加強安全監控等方面具有不可比擬的優勢,十分適合我國煤礦企業的發展。利用云計算技術能實現對煤礦資源的合理開發利用,使得煤礦行業能可持續發展。
將云計算技術引入到煤礦企業的監控建設中是一種十分有前景的嘗試,可以預見的云計算技術能推進我國煤礦企業的升級。但作為一個長期復雜的建設工程,在這個建設過程中定會有一些困難的出現。希望通過相關部門的共同努力,讓基于云計算技術的網絡視頻監控系統能早日實現,并且進一步推進我國煤礦企業的發展。
[參考文獻]
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大型建設項目審計一直是我國審計的重點對象。早在20世紀80年代就開始開展施工企業財務收支審計。在20世紀90年代,開展過投資項目開工前審計。到了本世紀,大型建設項目審計逐步走向正軌,審計的內容包括項目前期管理、招標管理、合同管理、工程造價、竣工決算以及工程質量管理等。隨著我國國力的不斷增強,一些大型體育賽事,如奧運會、青奧會等不斷在我國舉辦,這些大型體育賽事加快了我國體育場館的建設。另外,在經濟穩步、健康發展的大背景下,我國許多地方政府也加快了體育場館的建設。這些體育場館不僅是開展競技體育的重要硬件設施,將來也是市民參加全民健身的重要活動場所。因此,為了加強這些大型體育項目的建設,開展大型體育建設項目審計具有重要意義。
對于建設項目審計,一般來說,在審計范圍確定之后,審計人員需要實施現場審計,獲取審計證據,進而給出審計結論。從審計機關開展建設項目審計的實踐來看,獲取審計證據的方法主要有審閱法、觀察法、調研法、簡單檢測法、專業檢測法等。在信息化環境下,由于與建設項目有關的活動是通過計算機進行處理的,其數據資料以電子數據形式存儲在工程管理數據系統之中。在這種情況下,審計人員要獲取證據,就需要采集工程管理數據系統的電子數據,然后再對采集來的電子數據進行數據分析,從而發現審計線索,獲得審計證據。為了更好地實現大型建設項目審計工作的三個轉變,即“從現場審計變為遠程審計,從靜態審計變為動態審計,從事后審計變為事中審計”,中國審計署正在探索適合我國國情的大型重點建設項目聯網審計實施方案。近年來,國內學術界也對聯網審計的一些理論和關鍵性問題進行了深入的研究,并針對云計算(cloud computing)環境下開展聯網審計的需要,探索了云計算環境下的聯網審計實現方法問題。綜上所述,研究大型體育建設項目聯網審計方法具有重要的應用價值。本文結合目前云計算技術的發展,針對已有聯網審計方法的不足,研究基于云計算的大型體育建設項目聯網審計方法。
二、研究大型體育建設項目聯網審計方法的必要性
(一)大數據時代開展聯網審計面臨的問題 聯網審計的實現原理一般來說可概括為圖1所示。概括來說,聯網審計在技術實現上可以分成4個步驟:第一、審計數據采集,審計數據采集主要是完成對被審計單位電子數據的采集。第二、審計數據傳輸,通過審計數據傳輸,把采集來的電子數據通過網絡傳輸到審計單位中去。第三、審計數據存儲,審計數據存儲用于把從被審計單位采集傳輸來的電子數據采取一定的方式存儲在審計單位的數據存儲系統中。第四、審計數據分析,審計數據分析主要是對從被審計單位采集來的電子數據進行分析,從而發現審計線索,獲得審計證據。
進入大數據(big data)時代,聯網審計實施與運行將會面臨以下問題:(1)聯網審計環境下,被審計單位的數據被采集過來集中存儲在審計單位建設的數據中心系統中,采集來的數據量大,因此審計單位建設的數據中心需要可擴展的數據存儲設施。(2)聯網審計環境下,審計數據被采集過來集中存儲,由于數據量大,為了能做到實時審計,需要高效的審計數據分析技術和處理設備。(3)現在正在應用的聯網審計實現方法實施與運行成本較高。
(二)使用云計算的優點 一般來說,云計算技術主要具有以下優點:(1)云計算平臺的數據存儲能力強大。云計算平臺可以提供海量數據存儲環境,能夠按照用戶的需要進行數據存取,支持海量數據的管理和存儲業務。(2)使用成本低。使用云計算能夠極大地提高硬件利用率,且可擴展能力強,云計算平臺能夠在極短時間內根據用戶的需要把數據存儲環境升級到巨大容量,另外,使用云計算平臺不需要用戶頻繁的升級相關軟件,不需要用戶自己投資構建新的基礎設施,從而減少了相關成本。(3)能夠提供高效、強大的數據分析處理能力。云計算在處理用戶需要的計算時可以將用戶的龐大數據分析程序分解成多個子數據分析程序,然后將這些數據分析任務交由云計算平臺中的多個服務器所組成的分析系統,由這些分析系統分別進行計算分析,最后再將分析結果匯總后回傳給用戶,云計算平臺可以使這一過程在極短時間內完成,因此使用云平臺能高效、快速地完成數據的分析處理。(4)云計算平臺能夠提供專業和相對安全的數據存儲服務。相對于用戶自己管理數據存儲,如果用戶選擇好的云計算供應商,將數據存儲在這些云計算供應商提供的云計算機平臺中,則能在一定程度上消除用戶自己因各種安全管理問題而導致的數據丟失以及其他風險。
(三)為研究大型體育建設項目聯網審計方法提供機遇 由以上分析可知:云計算技術的發展為研究云計算環境下的大型體育建設項目聯網審計方法提供了機遇,主要表現為:(1)云計算技術為降低大型體育建設項目聯網審計系統的實施與運行成本提供了條件,一般來說,如果審計單位采用云供應商提供的云計算平臺來開展聯網審計,則審計單位不需要任何基建投資,審計單位不用承擔機房空間、電力以及人力等成本,審計單位沒有硬件購置成本,審計單位也不需要軟件許可證或升級,以及雇傭新的員工或咨詢人員。因此,采用云計算技術實現的大型體育建設項目聯網審計系統在一定程度上可以降低系統的實施與運行成本。 (2)近年來云計算技術的普及應用為開展大型體育建設項目聯網審計系統提供了機遇。云計算技術是我國“十二五”規劃中重點發展的新一代信息技術,近年來全國各地政府以及很多供應商也建立了大量的云計算服務平臺,這為基于云計算技術開展大型體育建設項目聯網審計系統提供了機遇。 (3)應用云計算技術能更好地滿足大型體育建設項目聯網審計情況下大數據分析的需要。對于大型體育建設項目聯網審計,包含有大量的工程圖紙自動計算,為了更好地滿足云計算環境下大型體育建設項目聯網審計系統大數據分析的需要,應該充分利用大數據分析技術來提高審計效率,而云計算的出現為解決大型體育建設項目聯網審計系統大數據分析這一問題提供了機遇。
三、云計算環境下大型體育建設項目聯網審計方法
根據以上分析,可根據“審計單位采用云平臺”和“審計單位、被審計單位同時采用云平臺”這兩種情況來實施基于云計算平臺的大型體育建設項目聯網審計方法。
(一)審計單位采用云平臺 在這種情況下,基于云計算的大型體育建設項目聯網審計方法的原理如圖2所示。主要原理可描述為:審計部門利用云平臺提供的平臺服務和設施服務,開發運行于云平臺的審計作業系統,主要包括項目前期管理、招標管理、合同管理、工程造價、竣工決算等功能模塊。審計部門借助云平臺提供的軟件服務能夠完成以下任務: (1)審計單位利用云平臺提供的審計數據采集軟件把將審計單位應用系統的電子數據采集過來存儲在云平臺中,這些數據包括關系數據庫中的數據,也包括一些工程圖紙等文件,然后,借助云平臺提供的軟件服務(審計作業系統)對采集來的電子數據進行分析處理,獲得審計證據。(2)借助云平臺提供的軟件服務可以自動對工程圖紙計算工程量,并生成工程量清單,自動套定額,綜合單價分析,價差自動計算、計算含稅工程造價,生成工程量清單計價,識別、讀取、轉換工程預決(結)算編制軟件的數據文檔,進行驗算,生成差異對照表,實現對主流工程造價軟件數據文件的讀取、識別和轉換,并借助云平臺提供的軟件服務,設計審計工具進行審計取證作業,生成各種表格、審計工作底稿等。
(二)審計單位、被審計單位同時采用云平臺 當審計單位和被審計單位同時采用云平成自己的工作時,審計單位可以借助云計算平臺的強大計算能力,采用智能信息技術,在被審計單位的應用系統中嵌入一個審計監控模塊,并在審計監控模塊中定義相應的規則,該模塊用來檢查輸入到被審計單位應用系統中的每一筆數據,輸入的數據和定義的相應規則的任何差異都會被及時預警,并能跟蹤異常動向,及時發現問題。另外,審計人員可以根據需要靈活在傳感器和數字中定義相應的規則和參數,從而滿足實時審計的需要。這種方法的原理如圖3所示。
四、結論
本文根據目前開展大型體育建設項目聯網審計的需要,結合云計算技術的特點,研究了云計算環境下的大型體育建設項目聯網審計方法,為今后開展大型體育建設項目聯網審計提供了理論基礎。當然,并不是所有的大型體育建設項目都適合采用云計算技術開展聯網審計。相對于傳統的大型體育建設項目聯網審計實施方法,云計算環境下開展大型體育建設項目聯網審計一般具有較多的審計風險,因此,在云計算環境下實施大型體育建設項目聯網審計時,應該充分利用云計算技術帶來的優點,同時注意采取相關措施,防范云計算環境帶來的風險,這就要求在實施基于云計算技術的大型體育建設項目聯網審計時,應根據實際情況和需要選擇最佳的聯網審計實施方案。
[本文系2009年度國家自然科學基金項目“聯網審計取證技術及其泛化能力研究”(編號:70971068)和2013年度江蘇省社科基金項目“大數據環境下的審計理論與方法研究”(編號:13GLC016)階段性研究成果]
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【關鍵詞】云計算 云存儲 稅務信息化
云計算技術自誕生之日起,就被認為是科技界的下一次革命,它將帶來一種全新的工作模式和商業模式,并讓現有的工作模式和商業模式做出根本性的改變。云計算的服務模式和技術模式非常符合稅務行業應用的特點,針對復雜且難以統籌的稅務數據,云計算不僅可以實現稅務行業內數據的采集和共享,還可以幫助稅務機關將數據轉換為服務,提升服務價值,實現信息管稅。
1 云計算的概念
目前對“云計算”還沒有一個統一的定義,這也與云計算本身的特征有關。維基百科(Wikipedia)對云計算的定義是:云計算是一種基于互聯網的計算新方式,通過互聯網上異構、自治的服務為個人和企業提供按需即取的計算。由于資源是在互聯網上,而互聯網通常又以云狀圖案來表示,因此以“云”來類比這種計算服務,同時云也是對底層基礎設施的一種抽象概念。
2 云計算技術在稅務應用中的需求分析
我國稅務系統的信息化建設,經過近年來的探索與實踐,己逐步確立了“以申報納稅和優化服務為基礎,以計算機網絡為依托,集中征收,重點稽查”新的稅收管理模式。稅務活動也由傳統的紙質、手工方式向現代電子、網絡方式轉變,從技術上講,稅收信息化是采用各種現代化手段(如計算機、網絡技術、通信技術等)來實現稅收征管業務的自動化處理,同時實現稅務信息資源開發利用的過程。目前我國稅務信息化的發展階段已開始向成熟階段過渡,進入到縱深發展的關鍵時期。
云計算技術的出現,對稅務信息化建設既是一個良好的機遇,也是一種嚴峻的挑戰。云計算技術必將走進千家萬戶,改變信息產業的格局,每個人都將離不開云計算技術對我們生活造成的影響。因此需要從國家層面上制定云計算在稅務信息化建設中的長遠發展規劃。
3 云計算技術在稅務信息化建設中的應用
云計算技術的實現主要依靠于虛擬化技術。目前虛擬化技術的應用主要有兩個方面,即物理資源的池化和資源池管理。物理資源池化是把物理設備由大化小,將一個物理設備虛擬為多個性能可匹配的最小資源單位;資源池管理是對集群中虛擬化后的最小資源單位進行管理,根據資源的使用情況和用戶對資源的申請情況,按照一定的策略對資源進行靈活分配和調度,實現按需分配資源。
3.1 稅務應用中物理資源的池化
通過虛擬化的方式將物理硬件設備包括服務器、存儲、網絡、安全等資源全面形成一個巨大的資源池,不同的虛擬化技術從不同角度解決不同的網絡應用的需求問題。
(1)服務器虛擬化是對服務器進行資源虛擬和池化,將一臺服務器虛擬為多個同構的虛擬服務器,同時對集群中的虛擬服務器資源池進行管理。
虛擬化進一步增強了靈活性,實現了一個動態數據中心,其中的服務器提供一個包含可根據需要使用資源的資源池,而且其中的應用程序與計算、存儲和網絡資源的關系可動態變化,以適應工作負荷和業務需求。由于應用程序部署與服務器部署相分離,因而可以快速部署和擴展應用程序,而不必首先購置物理服務器。
稅務應用中首先應做到服務器的虛擬化。目前的稅務工作大多都實現了信息化,各種系統的應用從征到管貫穿了整個稅務工作。
(2)存儲虛擬化主要是對傳統的存儲區域網絡 (Storage Area Network,SAN)
和網絡附加存儲 (Network Attached Storage,NAS)設備進行異構,將存儲資源按類型統一集中成一個大容量的存儲資源,并將統一的存儲資源通過分卷、分目錄的權限和資源管理方法進行池化,然后將虛擬存儲資源分配給各個用戶使用,或者直接分配給最終用戶使用。
(3)網絡虛擬化是將一個物理網絡節點虛擬成多個虛擬的網絡設備(交換機、負載均衡器等),并進行資源管理,配合虛擬機和虛擬存儲空間為稅務應用提供云服務。
3.2 稅務應用中資源池的管理和使用
資源池由云管理平臺實現統一的管理、調度和監控,涉及云平臺的合理使用和維護管理。云管理平臺包括以下4 個方面。
3.2.1 設備管理
設備管理為云計算平臺的硬件設備提供管理和告警功能,主要包括系統管理員在日常的維護工作中查詢各種物理設備的性能情況,并對應用服務器的關鍵指標進行監控。服務器管理員可以根據應用物理設備的實際配置設置相應的監控閾值,系統會自動啟動對相應指標的監控并報警。
3.2.2 虛擬資源管理
虛擬資源管理是為各種應用提供虛擬資源的統一管理、資源分配和靈活調度,同時還包括系統管理員在日常的維護工作中查詢各個最小虛擬資源的性能情況,并對應用虛擬機的CPU 使用率、內存使用率、硬盤使用率、網絡接口使用率,虛擬存儲的空間使用率、IO 情況等關鍵指標進行監控。用戶可根據虛擬資源的實際配置設置相應的監控閾值,系統會自動啟動對相應指標的監控并報警。
3.2.3 服務管理
服務管理包括服務模板、服務實例、服務目錄等管理。服務管理在虛擬資源的基礎上,快速向租戶提供用戶指定的操作系統、應用軟件等資源。這樣可以根據不同的稅務機關,不同的使用機型安裝定制的集成稅務系統軟件,做到統一性,從而使稅務系統軟件在任何機關都能順暢而穩定的運行。
4 小結
云計算技術作為當今信息技發展的最新潮流已成為國家發展新興產業的主流方向,對稅務部門來說,既是一個良好的機遇,同時也帶來嚴峻的挑戰。目前我國金稅三期工程已進入平穩發展的階段,各項技術都已成熟,面對越來越快速的信息化進程,稅務機關應充分利用云計算的先進管理技術從各方面做好征管工作,提高各項信息化服務水平,更好的為納稅人服務。
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電子資源建設面臨的機遇及挑戰
1“云圖書館”環境下電子資源建設的發展機遇
在云計算模式之下,通過云計算技術的有效計算能力,能夠給使用者提供更多的快捷服務,服務的類型、效率得到了很大的提升。此外,云計算模式下的圖書館,其開放性更強,用戶所獲得的數據服務、社會服務、安全服務質量也有了極大的改善。云計算模式通過關聯集中互聯網的力量來滿足用戶的多方需求,使不同圖書館的知識交流和服務更為人性化,以促進圖書館現代化速度的有效提升。有效降低圖書館的運行成本。隨著科學技術的不斷發展,圖書館為了能夠緊跟信息技術的發展,在日常的維護和建設的過程中,對圖書館的數據庫等進行著不斷的改進。云計算技術產生以后,將能夠有效地改變圖書館軟硬件設施。云計算技術條件下,對圖書館硬件的要求較低,通過瀏覽器的使用就可以實現用戶的需求。這將有效降低圖書館的運行成本,節約人力、物力和財力,為圖書館的發展創造更多的條件。更好地實現資源的共享。在云計算實施背景下,圖書館的數據通過云計算技術存儲在大量的服務器里面。保證了圖書館數據的異地存取和使用,充分地實現了圖書館資源共享,保證用戶能夠隨時隨地使用圖書館的數據。對于存在合作關系的圖書館來講,借助于云計算技術能夠獲得更多的圖書資料,有效降低了因為文獻傳遞而產生的時間等方面的延遲。與此同時,借助于云計算技術,不同的圖書館之間能夠進行信息空間的共建,實現了不同地區圖書館基礎設施的互聯,在降低圖書館建設成本的同時,提升了圖書館信息資源的使用效率。
2“云圖書館”環境下電子資源建設面臨的挑戰
首先,面臨著圖書館數據安全的挑戰。圖書館的數據安全是日常工作的主要內容之一。雖然一些研究機構對云計算進行了安全評估,并指出云計算能夠提供安全可靠的數據存儲和數據服務,但實踐證明,在云計算實施的過程中,安全仍然是主要問題之一。從表面層次上分析,云計算的安全好像是很有保障的,但是這種“云”對于外部來講是不透明的。在服務商為圖書館提供云計算這一服務內容時,每個服務商大部分都是在不可見的條件下為用戶提供云計算服務。這就造成了每個服務商所使用的技術的不可控局面。可能會有云計算服務商存在著越權訪問讀者的數據等問題。服務商在提供云計算服務時,都指出通過不同的加密手段來保護數據的安全,但是這種加密技術雖在網絡服務上是實用的,可在數據處理和存儲時仍然會存在一定的安全問題。其次,缺乏統一的標準做支撐。當前云計算技術沒有一個統一的標準,圖書館在將數據置于某一云計算平臺以后,再將數據轉移到其他的云計算平臺,需要很高的轉移成本。那么,這些較高的轉移費用使得圖書館數據轉移的彈性受到了影響。由于各個圖書館的經濟情況有別,圖書館服務器的配置、服務器的操作系統也存在著各種差異,為了獲得最好的云計算效果,就需要將云計算數據接口標準化,以便更好地提升圖書館云計算平臺的共享性。
“云圖書館”環境下電子資源建設與優化策略
1加強對云計算技術的認識
當前,云計算技術的應用還處在初始階段,還不成熟。這就要求圖書館工作者在使用這一技術的過程中要辯證地對待云計算這把雙刃劍。一段時間以來,圖書館工作的開展是在信息技術的多重影響之下實施的,云計算作為一項新技術的案例,在今后的使用過程中可能會產生一些相關問題,這就要求圖書館工作人員加深對云計算技術的認識,通過正確的科學定位,做好圖書館社會服務工作。在加強對圖書館工作人員培訓的同時,研究云計算技術與圖書館服務的有效契合途徑。其次,加強對云計算在圖書館使用中的組織實施能力提升,幫助圖書館工作開展得有效有利。
2加強圖書館云計算使用的案例分析
任何一項實踐技術都需要一定的理論支撐,理論的科學有效性需要在實踐過程中進行檢驗。在云計算技術應用的過程中,我們不能只是在理論研究的層面上滯留,更需要通過對國內外一些圖書館使用云計算技術的相關案例做出有效的調研、分析和歸納,從使用者的角度,對云計算使用過程中存在的問題、優勢等進行案例分析。通過科學的分析來提升云計算在我國圖書館的使用效果,更好地應對云計算技術帶來的挑戰。這種分析是有目的、有計劃的案例分析,選擇典型的案例,并結合自身的特點,對云計算的使用效果等進行全面的認識和把握。
3加大對圖書館數據的安全管理力度
在云計算模式下,安全性是互聯網時期信息安全的重要保證,云安全是計算機并行處理、計算機網格計算、未知病毒行為決策等技術的集合,云安全借助網狀的客戶端,對互聯網中的軟件行為進行監測。通過獲得互聯網中的一些病毒最新信息,將其傳輸到服務器進行有效的分析,并做出安全的處理,再通過云端發送到使用者的客戶端。在這一運行的過程中,云安全服務器通過對網站木馬信息的分析,用戶安全信息等的判斷,做出有效、快速的形勢判斷。這就要求圖書館既要加強自身云安全的建設,也要掌握云安全的理念和相關的技術。云計算系統技術的研發人員通過為用戶提供更多的安全策略,保證圖書館在云計算模式下的數據處理能力,為使用者提供更多的優質服務。
4提升圖書館數據存儲與知識產權工作的有效性
在當前使用的圖書館管理系統中,一些用戶并沒有了解數據存儲的位置。在云計算存儲模式下,不同用戶在加入云計算模式以后,是借助相關的協議共享所有的信息資源。在云計算的空間里,云計算服務商通過多方使用這些資源來提升云計算的收益。服務商通過對相關數據的整合、開發,實現用戶數據的合法化,但是在整合開發過程中出現的知識產權矛盾影響了云計算的使用。因此,在圖書館工作開展的過程中,要重視云計算數據的安全性,在構建圖書館公共服務機構數據庫的過程中,需要在遵守國家相關政策的條件下,建設門的云計算管理部門,來提升圖書館云計算的科學性和有效性。
結語
關鍵詞:邊緣計算技術;電力物聯網;計算架構
引言
電力物聯網已經成為邊緣計算應用的重要場景,邊緣計算技術引入到電力物聯網領域可以很好地解決電力物聯網中存在的問題。目前我國輸配電系統已經接入終端設備數量多達5億。電力物聯網方向布置的各類傳感器可以組成邊緣計算節點,邊緣計算技術可以實現實時采集電力物聯網內部的各類狀態信息[1],可以利用自己的計算、存儲、網絡通信的能力以及各節點之間的相互作用實現電網實時的監測和控制。
1邊緣計算技術理論
邊緣計算技術是對云計算延伸,在靠近邊緣基礎設施或者大量的數據終端上為用戶提供就近的服務,相比于云計算把握全局,邊緣計算側重于局部實時智能的響應。邊緣計算架構如圖1所示。邊緣計算包含的技術包括:(1)網絡技術。邊緣計算在靠近數據源或數據端進行實時處理,邊緣計算的網絡結構主要包括快速配置、負載均衡和服務發現[2]。(2)隔離技術。邊緣計算的穩定可靠需要隔離技術,隔離技術可以實現邊緣計算服務的可靠性和穩定性。隔離技術主要實現隔離邊緣計算資源,使計算資源獲取時避免相互干擾,同時需要實現隔離計算數據,使程序訪問具有不同權限。(3)安全技術。邊緣計算貼近用戶,在用戶數據傳輸的過程中會存在信息泄露的風險,邊緣計算需要通過網絡安全和系統安全等安全技術避免被攻擊者攻擊入侵[3],解決安全問題和信息泄露問題。此外,邊緣計算還涉及操作系統技術、新的系統結構、新的算法實施框架和新的大規模數據處理平臺等技術。2電力物聯網中的邊緣計算電力物聯網是連接設備數量巨大的物聯網生態圈,也是重要的邊緣計算應用場景。邊緣計算可以有效解決電力物聯網中存在的問題。
2.1電力物聯網中存在的問題
目前電力物聯網應用已經具備一定的基礎,隨著電力設備的增加,電力設備產生海量電力數據,面對巨大數據量,電力物聯網存在不足。(1)電力物聯網數據存在不貫通,共享的實時性較弱。(2)電力物聯網數據的采集存儲和處理應用靈活性相對較弱[4],快速準確地滿足需求響應的能力較弱。(3)電力物聯網的海量數據導致云計算中心的負載過大,從而具有較高的時延性,而且安全穩定性差的缺點。
2.2邊緣計算在電力物聯網中作用
邊緣計算是建立數據驅動的電力物聯網應用的關鍵環節,便于計算具有實時高效、緩解網絡壓力、智能安全和降成本減能耗等優勢,在電力物聯網建設中邊緣計算主要有以下幾方面的作用。(1)高效率低時延。邊緣計算實現許多電力設備終端在本地進行電力數據分析,應對緊急事件,提高處理效率,減輕云計算的負荷。(2)精確分析精準調度。邊緣計算的分布式計算特點可以更精確更迅速對本地用電數據做出分析和反應,和云計算技術結合對電網形成完整的狀況分析和全域調度[5],極大地提升了綜合管理效率。(3)定制化快速響應。邊緣計算設備可以通過智能組件實現定制化和智能化,針對電力用戶不同用電需求進行個性化定制服務,為用戶提供更快的的需求響應,為電力客戶實現一站式的管控。
2.3應用場景和方案
基于邊緣計算技術具有高效低時延、安全性好和風險控制低等優點,邊緣計算技術在電力物聯網方面有了豐富的實際應用。(1)電力設備故障檢測。邊緣計算靠近設備端,能實時監測到設備是否發生故障,如智能電表設備能實時檢測到配變的運行信息和線路的狀態信息,進行智能自動判定并及時應對突發故障,降低風險損失和運行成本。(2)電網智能巡檢。邊緣計算實時監測和抓拍架空線路的狀況,進行處分分析處理,減少無效圖片回傳,減輕寬帶壓力,減輕云計算端的負載壓力。邊緣計算設備系統可以通過智能算法和實時監測變電站和配電房等的運轉狀況,及時采集并分析和處理電力系統運行的數據。(3)綜合能源管理。邊緣能源計算管理系統用戶可以有效實時的進行各種類型本地資源綜合調度和動態檢測,智能化綜合管理協調能源綜合利用、整合并網、高效率電力消納,進行實時能源負荷的綜合預測和能源協調綜合管理,此外,邊緣計算可以應用到有序用電管理、超可靠的低時延監測、控制型業務場景,以及家庭能源網關、電力需求側響應、非侵入式負荷監測等海量連接采集類業務場景等。
關鍵詞:分布式計算;云計算;并行計算;Web Service;網格計算
中圖分類號:TP393.02文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2011)22-5463-03
Introduction of Distributed Computation
DUAN Xiao-guo
(College of Information Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266500, China)
Abstract: Distributed Computation system is developing quickly, we can use cheap hard ware to do some research work which only high performance computer can do before by this technology, today distributed computation system is an important technology in research, database search, complex computation and other fields. Such as: P2P, Mobile Agent, Grid Computing, Cloud Computing, Web Service. Introduce this technology and some application examples here.
Key words: distributed computation; cloud computing; parallel computing; Web Service; grid computing
1 綜述
分布式計算和并行計算技術為研究開發高性能計算機另辟蹊徑,使用普通的計算機通過網絡連接之后,通過這兩種計算技術來完成以前只有在高性能計算機上才能進行的工作,隨著技術的發展和進步,分布式計算技術已經使參與分布式計算的普通計算機的“聯合計算能力”超過了單臺超級計算機。分布式計算技術已經有十幾年的研究歷史, 但現在仍然是計算機研究領域的一片熱土,在不同的應用領域發展起來特點各異的分布式計算技術的分支。
1.1 分布式計算國內外研究現狀[1]
現在對分布式計算技術的研究主要集中兩個方面:分布式操作系統和分布式計算環境。經過近20年的研究,已經有多種分布式計算技術在各不同領域得到應用,下面是比較主流的幾種技術:中間件技術、P2P技術、移動Agent技術、網格技術、Web Service技術,這些技術已經比較成熟,且得到了大家的認同,已經在其適合的領域內用于科學研究或大規模數據計算。
整體研究水平來看,國內的研究水平和國際上發達國家有明顯差距,我國雖然擁有數量巨大的計算機用戶和網絡用戶,但了解或者知道分布式計算的用戶卻不多,大部分人或者絕大部分用戶使用計算機進行日常辦公、網上查詢、聊天等工作,只有部分高校和科研機構才參與分布式計算,這和西方歐美發達國家相比,我們的理論起點低,研究的深度和應用的廣度都和發達國家有巨大的差距。
1.2 分布式計算國內外應用現狀[1]
現在分布式計算已經應用在科研、教育、天氣預報分析、數據庫搜索、生物技術等諸多領域,以下是幾個比較典型的例子:
SETI@home是國際上比較著名的一個分布式計算應用的項目。這個項目主要是通過使用參與分布式計算的計算機下載計算程序來對射電望遠鏡收到的海量信號進行計算分析,目的是確定地球之外有無類人或類似地球生物的生命存在,尋找宇宙中的生命體,我們國家也有一些機構和個人參與這個科研項目。
若說SETI@home和我們的實際生活沒有多大關系,那么下面這兩個項目則和我們有密切的關系。Climateprediction工程是分布式計算技術在氣象預測領域內的成功應用例子之一,研究者首先建立氣象計算模型,全球各地巨的氣象數據輸入計算程序,任何參加這個項目的組織和機構或者個人,都可領到合適的計算任務,并把計算的結果返回,通過海量的計算來組建地球氣象模型。
Folding@home是另一個著名的分布式計算工程,這個項目主要是研究蛋白質折疊、、聚合及由此過程引起的一些相關疾病。使用計算機來模擬蛋白質的折疊和聚合過程需要海量的計算,分布式計算可以通過利用大量的閑散計算資源,甚至是跨越國界、民族的界限,來承擔這個巨大的計算任務,研究這些疾病的產生原理,為攻克和預防這些疾病做理論上的分析,目前有多個國家的科研機構和組織參與這個項目,我們中國也有人參與這個項目。
作為應用分布式計算最成功的組織之一:谷歌,他的文件管理系統被作為一個典范,許多學者對其研究,一些同行進行效仿,甚至有些人將谷歌的文件管理系統作為一門學科來研究,GFS這個原本是谷歌自有名詞縮寫因此也成了這個行業應用分布式計算的一個典范。
和上面的應用例子類似的分布式計算工程有很多,分布在不同的國家和地區,但這些項目大都互無聯系,甚至每個項目都使用一個不同的軟件,使用不同的分布式計算技術,如何整合這些互不關聯的項目,更大限度地發揮參與這些工程的計算機的能力,這也是一個研究課題,美國加州大學伯克利分校已經建立了一個開放的網絡計算平臺,即行內皆知的BOINC(BERKELEY OPEN INFRASTRUCTURE FOR NETWORK COMPUTING),這個平臺的主要功能是把不同的分布式計算項目連接起來,對參與這些項目的計算資源進行統一合理分配,從而更有效的利用這些計算資源,提高計算效率。
2 分布式計算的關鍵技術
2.1 關鍵技術一:中間件技術[2]
中間件技術是比較早期的分布式計算技術,所謂的中間件技術,就和字面上的意思一樣,是一個聯絡不同技術和操作系統的紐帶,通過這個軟件,分布式應用軟件可以在使用不同的操作系統和技術的計算機之間進行計算資源共享,IBM和SUN Microsystems以及AT&T貝爾實驗室都對中間件技術的研究和發展做出重要貢獻,貝爾實驗室于1984年的Tuxedo應該算是早期比較成熟的中間件技術產品,這個負責屏蔽不同操作系統、編程語言、通訊協議的中間件就負責計算資源的管理和分配以及網絡通信。經過十幾年的發展,多種技術開始融合,中間件技術又發展出不同層次和類型的多個產品,例如:自適應中間件、移動中間件、對象中間件、消息中間件、數據庫中間件,遠程過程調用中間件等等。
中間件技術是分布式計算技術中的一種基礎技術,其他一些分布式計算技術和中間件技術結合以優化分布式計算技術,例如:網格計算。
2.2 關鍵技術二:網格技術[3]
網格計算是目前最重要的分布式計算技術之一,它通過網絡系統將分布在不同地點或區域的計算機資源(包括各種硬件和軟件以及信息數據等)連接成一個巨大的“異構計算機”,雖然這些計算資源分布在各自不同的計算機上,這些計算機可能有不同的操作系統、不同的技術協議,但是通過網格技術組建的這個系統卻可以象一臺計算機一樣對這些資源進行管理和利用,從而完成一些計算規模巨大的復雜運算和數據處理任務。從另一個意義上說,這種計算資源的統一管理和共享,不僅僅為提供復雜就算提供支持,還可以在很大的區域范圍內,打破企業、組織和國家界限,避免重復資源投資和浪費,充分利用自己的計算資源,因此網格計算在分布式計算技術中占有十分重要的地位。
網格有多種體系結構,其中Foster等提出的五層沙漏結構(圖1)為比較典型的一種體系結構,自下向上分別是構造層、連接層、資源層、匯聚層和應用層;還有一種典型的結構體系:開放網格服務結構OGSA(Open Grid Services Architecture),這個結構是結合Web Service技術的網格體系,OGSA是以服務為中心的“服務結構”,定義了“網格服務”的概念,網格服務是一種Web Service,該服務提供了一組接口。
網格系統大致都可以劃分為三個層次的基本結構:底層(構造層),主要是分布在各個計算機上的資源,硬件和軟件、信息數據等;中間層,主要負責屏蔽底層資源的異構性,是上面提到的中間件技術;應用層,這是我們的工作平臺,通過應用層來組織協調和合理利用底層的資源來完成分布式工作任務。
網格(GRID) 歸諸于一個下部基礎構造,它使得高端計算、網絡、數據庫和私有科學工具的集成和協作使用成為可能,并且,能夠被多個組織所管理。網格應用通常包含大量的數據或計算,經常需要組織間的安全的資源共享。因此,它們不易被今天的Internet和WEB基礎構造所處理。
2.3 關鍵技術三:移動Agent技術[4]
移動Agent是一種可以在構成分布式計算系統的各節點移動的軟件Agent,軟件Agent應該是人工智能技術發展起來的一個產物,人工智能的研究主要解決知識表達、機器學習、推理等類似人的智能的算法問題,而軟件Agent就具有類人的智能,可以自主管理,能對環境做出響應,甚至主動行動,進行推理計算來完成任務。我們一般把軟件Agent看做是在一臺機器上運行的一個程序,而移動Agent則是可以自主在網絡上構成分布式計算系統的各節點之間進行移動的一個程序。這個程序帶著自己的任務找到可以完成這個任務的節點(這個節點有完成這個任務所需要的數據、硬件、軟件等資源),通過網絡移動到這個節點,在此暫時定居,利用這個節點的資源進行計算,計算結束后,這個Agent攜帶計算結果通過網絡自主移動到下一個需要達到的節點,這種模式可以減少網絡擁堵,在一個節點盤踞期間,甚至可以斷開網絡連接也不會影響其正常工作,只要在它完成任務需要移動時恢復網絡連接即可。這種移動類似密封采蜜,一朵花上的資源用完之后飛到另外一朵花上,滿載之后(完成任務)飛回蜂窩,卸載蜂蜜,進行第二次行動。這和傳統的數據調用方式要好得多,一來可以減少大量數據在網絡上傳輸,對帶寬的要求就低了;二來可以減少大量數據傳遞帶來的數據錯誤,提高計算的效率和魯棒性;圖2和圖3分別是傳統網絡計算和移動Agent的示意圖。
圖2 傳統網絡計算方式 圖3 移動Agent
移動Agent技術自90年代開始發展很快,因其本身就是一種適用性很強的分布式計算模式,且具有極好的魯棒性,對網絡的要求低,故這項技術是目前分布式計算技術研究的一個熱點。
2.4 關鍵技術四:P2P技術[5]
P2P(Peer-to-Peer)對等網絡應該是資格比較老的一項技術,例如TCP/IP協議,并沒有對客戶機和服務器做區分,所謂的“對等”就是地位相同,在網絡中的節點處于同樣的地位,沒有客戶端和服務器的區分,這些地位相等的節點可以互相進行資源利用和數據共享,不需要通過服務器來轉接和通信,這樣可以減少對服務器的依賴,也就降低了對服務器的性能要求(軟件、硬件要求)。當然,純粹的對等網也有其弊端,為了解決這些問題,一些分支和混合技術發展起來,例如為了解決P2P搜索速度慢的問題,在對等網中仍然設置服務器,但是服務器只提供搜索索引,各節點可以快速在服務器上查到要搜索的資源目錄和地址,然后直接去目標地址完成資源交互。為了解決熱點資源網路堵塞的問題,數據傳輸方式由點對點方式發展為多點對多點傳輸,該項技術已經在現在的網絡上廣泛應用。點對點傳輸只能在在源節點和目標節點之間傳送數據,若一個節點的資源對應多個目標節點,其傳送效率就低了,多點傳送解決這個問題,將數據源分割成多個數據包,這些數據包可以不依照順序給各目標節點發送,同時收到數據包的目標節點可以作為其他目標節點的源節點,給其他未收到該數據包的節點傳送數據,使用這種技術,下載源數據的節點越多,實際傳送的效率就越快,但是若不能將全部數據包都收齊,這些數據包將無法連接起來,也就無法使用,點對點傳輸則不存在這個問題。
2.5 關鍵技術五:Web service技術[6]
并行計算和分布式計算的優點就是發揮“集體的力量”,將大任務分解成小任務,分配給多個計算節點同時去計算,起初的并行計算可以在一臺計算機上執行,也可以提高運行效率,現在的分布式計算已經將計算擴展到多臺計算機,甚至是多個網絡,在網絡上有序執行一個共同的任務,當然離不開Web技術,但在分布式計算發展起來之前的網絡協議并不能滿足分布式計算的要求,于是產生了Web service技術,簡單地說,這種技術的功能和中間件的功能有相似之處:Web service技術是屏蔽掉不同開發平臺開發的功能模塊的相互調用的障礙,從而可以利用 HTTP 和 SOAP 協議使商業數據在 Web 上傳輸,可以調用這些開發平臺不同的功能模塊來完成計算任務。這樣看來,要在互聯網上實施大規模的分布式計算,就需要Web service做支撐,因此很多人認為這項技術是分布式系統繼續研究和開發的理想模型。
2.6 關鍵技術六:云計算[7]
云計算也是分布式計算技術的一種,其最基本的概念,是將巨大的計算處理程序分拆成無數個小的子程序,再將這些小程序分配給龐大的計算機網絡系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。所謂的“云”,最初來自“電子云”的概念,這種子程序的分解是數量巨大,或者可以想象成將水滴分解到蒸氣一樣的微小顆粒,也就是“云”狀態,如此多的任務,分配給同樣多的計算節點去計算,每個節點的任務很小,計算也很快,但如何管理這如云一樣的龐大網絡,就大有文章。使用這項技術,服務提供者可以在短時間內(數秒或者幾分鐘),達成處理數數量巨大的信息,達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。最簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見,例如搜尋引擎、網絡信箱等,使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。進一步的云計算不僅只做資料搜尋、分析的功能,更可計算一些像是分析DNA結構、基因圖譜定序、解析癌癥細胞等。稍早之前的大規模分布式計算技術即為“云計算”的概念起源。
3 結論
分布式計算作為一項快速發展的計算機技術,因有低運營成本高計算性能的優勢,且目前我國有豐富的閑置計算資源,其發展前景十分樂觀,關于對該項技術的研究,我國明顯落后于發達國家,已經成為計算機大國,存在嚴重的資源浪費和閑置,現在分布式計算技術只是在一些高校、科研機構內作為研究和應用的對象,分布式計算技術雖然發展迅速,但各項技術大都存在一些問題,例如:數據安全問題、網絡異構問題等等,還有巨大的研究和發展潛力。
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[關鍵詞] 云計算;數字圖書館;現狀;應用;建議
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 13. 103
[中圖分類號] G250.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2016)13- 0188- 03
1 云計算對數字化圖書館建設的應用現狀
圖書館是人類文明的載體,是人類知識的寶庫,肩負著文化傳播和文化繼承與發展的重要使命。而在當今社會,人們對于信息的需求越來越要求廣度和速度,因此圖書館的建設必須以需求為引導,不斷加強自身職能建設,如:加快構建底層基礎設施建設等,以使自身充分履行資源共享、傳播知識、儲存文化的職能。而先進技術的運用對于推動圖書館數字化各方面的建設作用舉足輕重。
國內圖書館界對云計算應用的最先嘗試,當屬CALIS,CALIS技術。目前,根據云計算的運用成果分析以及未來的發展目標定位,提出了基于云計算的CALIS數字圖書館服務戰略,主要包括兩個方面:①構建CALIS數字圖書館云服務平臺(亦可稱為Nebula平臺);②建立全國、區域、高校的CALIS數字圖書館云服務中心。這樣就可以為用戶提供不同形式的數字圖書館云服務,同時為本地數字圖書館云服務平臺的構建提供有效方案。Nebula平臺的構建將使圖書館軟件應用能力進一步提升,為數字圖書館的服務架構模式的進一步發展和完善提供了無限的可能性。Nebula平臺能夠實現分布式數字圖書館服務的虛擬化,給圖書館信息資源更大程度的共建共享帶來機遇,使我國數字圖書館應用進入一個云計算時代。
基于云計算技術的數字化圖書館與傳統的數字圖書館相比,具有可控制、易管理、適應力強等特點。用戶只要通過互聯網,就可以隨時隨地享受云平臺提供的服務。學者劉煒認為,云計算是一種利用計算機和互聯網的新技術和新方式,它將計算機應用和文獻信息資源全部整合于網絡之中,可以為用戶提供隨時隨地訪問和共享的服務。目前,世界各大軟件公司,如Google、Microsoft、Yohoo、IBM等,都在為云計算的研究和應用投入巨大努力。Google在2007年宣布實施能夠覆蓋全球的云計算計劃,為此Google與IBM開展了積極的合作,希望將更多全球資源和信息納入“云計算”網絡體系中。Google目前已經建成Google Maps、Google Documents等云服務;而計算機巨頭IBM公司也在同年退出“藍云”計劃,并已經開發如EC2、S3等云服務功能。其他IT行業的巨頭如Yahoo、Microsoft也正在積極運籌和開展云服務方面的建設。各大網絡、IT巨頭對云服務的重視、開發和建設,使其功能不斷得到拓展,存儲能力不斷提升,為圖書館提供了良好的信息儲存、信息共享、信息提取功能。云計算以其隨時獲取、超級計算能力、與平臺無關、易部署和擴展等優點為圖書館的數字化建設提供游離的支撐。
2 在數字化圖書館建設中的必要性
云計算對于圖書館建設的作用主要體現在下面幾點。
2.1 解決資源存儲的技術難題
目前,數字化圖書館發展的最大障礙是信息資源的存儲問題。建立多語言檢索、跨庫檢索、人機交互技術、數據共享數據庫等搜索功能和技術有待于進一步完善。數字圖書館在建設過程中所需要的工具和軟件等需要依靠先進的技術發展。而目前用戶對海量信息資源的需求和對其檢索速度迫使數字圖書館對于自身建設面臨著前所未有的挑戰,而云計算技術的應用將會彌補它在技術方面的不足,為其解決了信息資源存儲的技術難題。云計算技術可以為圖書館提供強大的數據存儲和數據共享功能,可以解決數字圖書館技術上的異構問題,為數字圖書館降低儲存空間的成本,解決存儲難題。
2.2 避免信息資源重復建設
在現階段,圖書館還不能夠完成對紙質資源和數字資源的相互補充,也不能進行數據。圖書館建設者在建設過程中,往往不會考慮自身特點和其他圖書館對數字資源的擁有和使用情況,不能夠做好資源存儲的規劃,盲目擴大和購進本館的數字資源,將擁有更多的資源和信息作為建設的目標和體現本館優勢的標志,從而使數字資源重復和浪費。既浪費了時間和金錢,也做了無效的工作。而云計算的出現能夠很好的解決圖書館在此方面存在的問題。云計算可以把分別存儲的數據和一站式檢索界面相聯系,對數字資源進行了有效的整合和歸納,可以為圖書館解決資源重復和浪費的問題。
2.3 解決用戶信息需求,達到資源共享
云計算是圖書館服務避免了“信息孤島”現象的出現,使傳統圖書館得到良好發展,滿足用戶對信息服務的各方面需求,如個性化服務的需求、海量信息的需求、信息獲取時效性的需求等。以往圖書館對服務器的最大服務響應數量和接入終端數量有硬性要求,使終端用戶訪問受到限制。與此同時,圖書館的信息資源獲取只能限定在一些規模和類型相同的數據借口間達到共享,而不同規模不同類型的圖書館間信息資源的流通與共享是十分困難的。云計算技術的運用打破了這種資源封閉和受限的困境,促進了館與館之間的合作及資源充分共享,極大地改善了圖書館的服務功能,滿足了用戶對于信息資源的更高需求,為用戶提供更加完善的服務。
3 將云計算運用于圖書館建設時應注意的問題和相關建議
3.1 注意網絡依存性
云計算技術的運用依賴于計算機和互聯網技術的發展,然而當前,我國互聯網建設依舊處于落后狀態,目前云計算的應用范圍主要還只限定于美國等一些發達地區。這在很大程度上制約了云計算的發展。雖然云計算技術的發展受制于互聯網技術的發展,但是,如果圖書館能夠構建共有云模式,由云計算運營商統一管理云中節點平臺的操作系統,就能夠有效解決數字圖書館對互聯網依存性的依存問題。
3.2 注意數據安全性
云計算技術的運用使數據能夠得到最大化的共享,有時會造成數據泄漏和信息侵權等問題,如果能夠建立完善的法律法規,從法律上對云數據的安全性和可靠性進行有效規范,并在法律的基礎上,完善監管制度,如委托第三方機構幫助監督管理信息資源,那么數據的安全性問題就會得到很好的解決。
云計算的缺點對于圖書館的相關建設來說,并不造成特別嚴重的影響,如果解決妥善,將能揚長避短,充分發揮云計算技術在圖書館建設中的功能。
4 結 語
作為新生事物的云計算,其前景不可預測,云計算給圖書館的信息服務提供了重要的發展機遇和發展契機。但與此同時,在云計算技術的應用過程中,圖書館的發展與建設也面臨著許多問題。一方面,政府尚未對構建數字化圖書館云平臺服務提出專門的政策,并未提供大量的資金和資源支撐,因此構建云計算平臺受到資金和規模等方面的限制。此外,由于圖書館購買云計算服務或圖書館云服務的過程中具有多方參與的特性,其服務質量難有保障。而這些問題,正是今后非常值得我們深入研究的課題。
主要參考文獻
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【關鍵詞】高校 云計算技術 應用
1 何謂云計算技術
“云”為計算機資源提供了一種有效的管理機制和模式,包括請求變更、資提供源、重新映射、資源監測工作和負債平衡等。它分別在不同的資源池上設定了一系列的計算功能,并使各種應用系統可以根據自身不同需要獲取不同的計算能力和存儲空間等,進而促使計算業務不僅只限于用于校園計算中心和個人的桌面,而是更加變為一種承載互聯網技術的一種有效服務,確保了計算機硬件及軟件等資源達到充分共享的狀態,同時確保資源在配置、安裝與維護等方面都進行資源的有效共享。“云”規模十分的龐大,基本上都擁有幾十萬臺服務器,有可觀的計算能力,因此在云端可以通過一定的協調與調度,為用戶提供前所未有的計算服務。
而“云”最大的特點就是用戶可以在任意地點使用任意終端完成數據的收集及共享。因此,使用者可以完全脫離方位和位置的限制,一臺計算機或一臺手機,就完全可以輕松的通過網絡獲取自己所需要的資源。
云計算具有安全可靠性,因為它不僅為用戶提供了準確完美的計算能力,還擁有安全可靠的存儲空間,因此,使用者再也不用去擔心數據丟失和病毒侵入了。“云計算”運用了節點同構可互換和數據多副本容錯等有效措施以保證“云”的可靠性與準確性,因此較之本地計算機而言,使用“云”會更加的安全可靠。
云計算是一種經濟使用的網絡技術,它不會去針對特定的應用,而是創建各種各樣的應用,因此,不同的應用可能都在同一個“云”的支持下在運行。云計算可減少對計算機等基礎設施的投資需求,進而降低使用者的費用成本,同時還可有效改善計算機的性能,降低軟件維護等方面的費用開支。同時云計算的強大存儲空間和無法想象的計算能力,可將不同設備間的不同資源進行有效利用和共享,創造性的降低了個體的使用費用。
2 云計算技術在高校中的應用
2.1 多媒體教室和實驗室中的云計算
云計算技術可以對所有計算機進行集中化的、遠程化的管理,因此,管理人員無需在進行現場的觀察與檢測,通過云計算就可以進行全面的、遠程的系統監控,并了解它們的使用情況,同時,還可對它們的工作情況進行單獨或批量的各項控制和管理,提高其管理效率。云計算還具有安全可靠、統一部署的功能。因此,在對高校教室中的多媒體計算機整體或者大面積的進行系統升級和軟件安裝的時候,學校的管理人員就可利用云計算功能,進行整體的一次性的簡單操作。首先先要進行一臺計算機的單獨升級,之后加入虛擬服務器功能的運用,進行云同步,這樣就完成了整個更新過程,而其他計算機則完全不需要再去重復完成這個操作,只需重新啟動一下便可。因此,當大量的計算機出現系統癱瘓和其他問題時,管理者無需進行逐個操作,只需從服務器著手即可,進行簡單的系統恢復就可以刻。云計算對于高校多媒體教學所使用的計算機的硬件要求較低,可有效降低學校成本的投入,因此,在學校的多媒體教室中,任何計算機的品牌和配置都可使用,并且可有效延長電腦的使用壽命,當硬件出現問題時可以直接進行重組。
2.2 教務系統的管理
云計算還可以運用在高校的教務管理系統中,提高教務排課等方面的工作效率與準確性。首先云計算具有強大的虛擬化和超強計算的優點,當教務管理系統中運用了“云”功能時,就對所有服務器進行設置虛擬化平臺,進而創建出虛擬化服務器集群體,進行計算信息的傳達,以完成計算任務。教務管理工作中可充分利用云計算技術,幫助其解決管理問題。云計算本身就具有很強大的負載能力,并且同時具有多個服務器集群體,充分確保了前臺與后臺在數據并發方面的穩定性和高質量性,進而保障了系統運用的質量有效,完美的處理好高校選課負載量大的問題。
2.3 數字圖書館管理
云計算具有強大的聚集和整合功能,就高校數字圖書館的實際工作情況而言,恰當有效的運用云計算功能可有序的對教學資源進行整合,確保為用戶提供出良好的資源獲取服務。同時,在圖書館的管理中,加入了云,就可讓圖書館的個性化功能得到良好拓展,提升了高校圖書館在遠程教育等方面的服務質量。不僅如此,對設備要求低也是云計算運用中的極強特點,這樣就可明顯降低對運行成本的需求,方便快捷。圖書館還可利用“云”,確保信息與資源的有效共享和共建,有效降低工作與資源的重復投入,在很大程度上進行了信息與資源的共享。同時,云計算的應用還可使圖書館的服務具有高性能、高效率性,使用戶的在檢索時感受到最大的方便快捷,使服務器可以進行可靠的運行,最大程度的降低服務器出現錯誤的幾率。
2.4 高校內資源共享
高校中的資源不僅僅是學校自身的公共資源,還可以通過對云計算網格化的的應用,充分利用教師與學生間自行存儲的、私有的資源,真正實現資源的共享利用。利用 OGSA,高校可以在校園中校園網絡的基礎上去建立一個網絡平臺,以確保私有云和公共云間的信息服務、資源管理和數據管理等功能的有效實現。高校通過對云計算技術的利用,幫助高校師生提高在整合教學資源等方面的效率,同時,利用“云計算”將師生間私有的存儲空間利用起來,進行校園存儲空間的無形擴大,同時還可以幫助師生豐富業余生活,共享私人推薦等。
3 結束語
云計算技術,有效的為高校的信息化管理提供解決辦法與途徑。高校可以結合現有的網絡教學資源,充分適當的利用云計算,創建出屬于自己的,有自己特色的云計算資源共享服務平臺,為學校廣大師生提供非常大量的數據吞吐和數據流,進而提高了教學資源的有效充分合理的利用,提高高校的信息化管理的能力。
參考文獻
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【 關鍵詞 】 云計算;桌面虛擬化;實驗教學
The Analysis of Computer Experiment Teaching on Colleges and Universities Supported
by Cloud Computing Technical
Yang Jie Wan Li
(Department of Computer and Communication Engineering, Hunan University of Science and Engineering
HunanYongzhou 425199)
【 Abstract 】 In this paper, first of all, based on the characteristics of cloud computing technology is introduced, based on cloud computing is proposed to construct the public computer room in colleges of experimental environment, and discusses cloud computing technology in the application of basic computer courses teaching mode, on the basis of deep analysis to analyze the advantages of this approach, refining its significance in basic computer courses teaching.
【 Keywords 】 cloud computing; desktop virtualization; the experimental teaching
1 引言
在當前計算機科學和技術飛速發展的推動下,在與人們日常工作和生活相關的各個行業和領域都得到了普及應用。但是,對于院校的計算機教學而言,其在相關課程的實驗教學中尚存在一些問題,主要為:(1)公用機房為了能夠充分滿足不同專業、班級的教學、實驗、實訓等機房環境需求,管理員需要投入大量的精力和時間,在機房設備上安裝相應的軟件和硬件應用系統,才能滿足多方面需求;(2)隨著計算機實驗機房的不斷更新與換代,使得同一個機房中經常配備了多種不同型號的電腦設備,而這些不同的電腦配置通常都采用統一的管理和維護范式,這樣就容易造成在采用傳統網絡同傳方案的情況下,應用效果不佳,給機房使用帶來不便。
所以,文中考慮在現有機房的設備和環境不變的情況下,通過當前廣泛應用的云計算技術來解決這些問題和不便,就顯得非常必要,同樣,也可以在實際的教學應用過程中獲取較高的效果。文中在對云計算技術具體分析的基礎上,提出采用云計算技術,構建院校公共機房環境,并對云計算技術在計算機基礎課程教學中的應用優勢和意義進行分析研究。
2 基于云計算構建公共機房實驗環境
2.1 云計算技術
其實,云計算技術并非一種全新的理論和技術,而是作為一種全新的網絡應用概念而存在。通過云計算技術可以在軟件層面更好地延續計算機發展的兩極化趨勢,可以通過單機或者多機情況下的虛擬化技術,為計算機硬件性能的最大限度發揮和利用提供可行途徑。現在的云計算機技術主要通過SOA或者SaaS的技術與理念,將計算機所生成和實現的各種應用功能、信息和知識,通過網絡發送到需求的地方,這樣,使用這些服務的用戶則不需要購置相關的計算設施,就可以得到想要的資源。在云計算機的體系結構中,可以將各種客戶端設備作為云終端,而各種服務器端的組合則構成云,可以看出,云負責服務的提供,而云終端則負責服務的接收和使用。
2.2 桌面虛擬化技術
所謂的桌面虛擬化技術,就是通過現有的虛擬化技術,對用戶端所采用的操作系統桌面完成配置與管理,使得用戶能夠更加靈活、安全地使用桌面,還可以根據不同類型用戶的需求,對不同的用戶應用桌面進行定制。現在,可以將桌面的虛擬化技術作為云計算技術的一種主要方式,實現服務器端的數據存儲、各種計算過程的實現等,而用戶終端則主要對最終的運行結果進行顯示,這樣,可以在很大程度上使得系統的安全性得到提高,降低程序對終端設備的需求。對于虛擬化中所采用的終端設備,不僅可以是傳統的PC機、筆記本電腦,也可以為現在廣泛使用的上網智能設備、瘦客戶機,這樣可以發揮這些設別的利用率。
2.3 公共機房云桌面解決方案
在校園網環境中,可以通過云控制器、云存儲和云服務器群和相關的系統軟件,來構成該云平臺的核心層,為服務應用者提供超級計算能力與管理支持,其中,由云平臺所提供的滿足通用性和管理型的服務則構成了整個云系統的服務層,而其他的資源和應用服務則可以構成云平臺的應用服務層。為了能夠向整個云平臺提供資源與應用服務,在系統架構中可以采用云虛擬桌面的模式來實現,這樣,存在于各個公共機房的計算機,就具有了云節點主機與用戶終端的雙重特點。在此基礎上,教師或者學生就可以通過節點主機身份來使用云虛擬桌面所提供的各項服務;可以將本地的節點主機作為云虛擬主機來使用,而將云虛擬桌面的相關模板保存到相應的節點緩存區,利用本地的節點機資源來實現虛擬桌面服務的啟動。而以本地節點的緩存區中所保存的副本,可以完成虛擬桌面的離線啟動,從而使得計算機不再需要本地操作系統的支持。教師或者學生可以通過終端來調用虛擬的桌面服務,而云虛擬主機則主要存在于某節點服務器,將相應的模板副本存放在節點服務器的緩沖區,使得本地計算機僅作為終端來使用,不向云端提供資源和服務。
3 云計算技術在實驗教學中的應用
計算機技術基礎是院校計算機教學中的基礎性課程,在該課程的設計中主要對計算機的一些基礎概念、基本知識點、基本的操作方法等進行介紹,對常用的計算機軟件的使用進行說明,介紹與計算機網絡、多媒體和病毒防治相關的基本知識,實現對學生操作計算機的綜合能力進行培養。可以看出,計算機基礎課程的實踐性比較強,學生需要通過上機操作才能掌握相關內容,只有通過實驗中的學習、調試和驗證,才能對真正的計算機技術有所掌握。
通過云計算平臺,管理員可以為該課程的授課教師分配賬號和密碼,使得教師可以在任何連接網絡的終端上登錄專屬于自己的桌面系統,將感興趣的課件存儲到自己的桌面系統中,消除了隨身攜帶存儲設備的麻煩。這樣,不僅能夠為教師用戶提供便利,更主要的是提高網絡的安全性,避免病毒的交叉感染。對于學生而言,云計算平臺也可以為其設置和分配各自的桌面,學生就可以通過賬號和密碼登錄到自己的桌面上,而學生也就可以通過校園網的各個終端訪問系統,實現對課程作業和實驗的查看與完成。
通過云虛擬桌面,對于計算機基礎課程中相關的基礎性實驗,比如Windows系統的基本操作、辦公類軟件的熟練使用、計算機網絡參數的配置等,都可以為學生提供相應的實驗環境,這樣,在出現由于誤操作而導致的系統崩潰、文件丟失等問題的情況下,用戶只需要重新啟動終端,就可以通過對云虛擬桌面模板的讀取來恢復系統到正常狀態,從而大幅降低各個終端的維護成本。不僅如此,通過云虛擬桌面能夠有效降低用戶終端對本地硬盤的讀寫和訪問次數,大幅節省硬件成本,延長計算機的使用壽命。
4 云計算在計算機教學中的意義
(1)有效提高計算機課程任課教師的工作效率,確保教師可以將更多的時間用于課程實驗體系的研究以及實驗教學方法的改進上。
(2)利用云桌面技術,可以讓任課教師更加直觀、明了的對每次實驗的步驟和原理進行詳細講解,加深學生對這些內容的理解,增強學生對相關理論的記憶,提高學生對于計算機課程的學習興趣。
(3)通過采用云虛擬桌面所提供的實驗系統,可以大幅減少計算機中故障的出現頻率,確保實驗的正常進行,增加教學過程的可靠性。
(4)具體上課時間可以突破時間和空間的限制,以具體的實驗教學內容為基礎,學生通過各自的賬號登錄到自己的虛擬桌面,根據教師制定的實驗內容完成學習計劃的制定,使得學生的主動性和積極性得到激發。
(5)基于云計算技術,則能夠構建其多人共享的、教育資源優質的信息化環境,為我國當前學習型社會的構建提供必要的服務支撐。
5 結束語
文中以當前我國高校計算機基礎課程教學中的一些實際問題為出發點,給出一種通過云計算機技術來構建公共機房實驗教學環境的模式,可以在保證高層次教學效果的基礎上,提高學生參加課程實驗的主動性。同時,還可以有效提高現有機房的設備利用率,降低各種軟件和硬件的維護成本,已經逐漸成為高校在建設公共機房中的一種普遍思路,也將給其他計算機高級課程的實驗教學提供參考。
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作者簡介:
在互聯網Web1.0時代,網站還處于信息展示平臺的角色,用戶更多的是獲取信息,互動的內容少之又少。內容出品絕大多數屬于PPC(professionally produced contents專家創作內容),對于內容的質量和管理是在網站的嚴格控制下進行的。審核的概念則更多的屬于主編審查、編輯稿件的范疇。
互聯網進入到Web2.0時代以后,互動平臺的出現滿足了用戶渴望互動,渴望分享的愿望。無數的網民涌向了SNS、微博、BLOG、論壇,分享并交流著自己感興趣的一切信息。UGC(User Generated Content用戶生成內容)的內容數據訪問占的比例逐漸在增加,截止到2010年6月,互聯網的UGC訪問量已經占總量的47.32%。而與此同時,各類不良信息的內容也與日俱增,無法有效解決不良信息是審核人員心中永遠的痛。據有關數據表明,違法信息內容大量充斥著互聯網,有關“賣槍”的信息擁有約700萬的網頁,“辦證”的信息約800萬的頁面,而“上門服務”的信息更是高達1400萬的頁面。審核工作面臨著巨大的壓力,人工的成本增加和工作的繁重、低附加值也使得審核編輯總是感覺無所適從。
你能想象編輯挑燈夜戰,與頑抗的網絡水軍奮戰一宿,而翌日看到依舊不良信息滿天飛的沮喪心情嗎?你能明白看到垃圾信息對于用戶體驗的干擾以及由此引發的訪問量低下時,網站運營者那種痛苦的心理嗎?
與人工的形式不同,智能計算具備高效、穩定、操控性高等諸多優點。從版式分析技術到語義識別,通過多維度的分析處理,提煉總結而形成知識及規則,利用當前最先進的云計算模式,高效、穩定地實時處理海量數據。智能計算的應用已經成為了審核編輯、網站運營者最理想的解決方案。
下面我們就一起看看使用智能計算的服務平臺是如何在審核過程中的各個環節解決網站的困擾的。
互動平臺的審核工作主要包括兩個環節:內容的審核處理及審核的操作管理。審核處理的工作屬于審核的核心業務,需要實時高效地處理一切信息。而處理之后的管理工作也是不可或缺的,對于已處理內容的查看、整理、歸類,能夠全面了解互動平臺的整體情況。
在人工處理的流程里,內容的審核處理是通過審核人員人工逐條查看的方式進行的。
主要分為:預處理設置、內容分析判斷、后臺批量處理幾個階段。內容管理系統會做出一些相關限制的預處理設置。關鍵詞、限制、驗證碼等都屬于這種,如此繁雜瑣碎的操作讓人總是無所適從。普通的系統運算只能從單一的維度進行操作,利用層層關卡來阻斷不良信息的入侵,同時也間接拒絕了正常用戶的來訪意愿。在通過前期預處理設置過濾后,審核編輯在查看內容的時候,往往通過個人的專業知識以及以往豐富的經驗來判斷內容是否符合網站標準,是否能審核通過。對于審核人員來說,需要大量的培訓及實踐才能夠達到專業人員的水平。
而使用智能計算技術的服務平臺則充分有效地解決了這些令人頭痛不巳的難題。首先,利用智能計算技術處理時,無需再進行那些預處理設置,此類設置屬于剛性匹配,對于復雜的情況無法做到全面周到。服務平臺可以通過對于法規、政策等預料信息進行抽取,提煉出相關知識,再根據這些信息的知識庫總結歸納出相應的規則。用此類規則進行判斷處理時,能夠準確定位其內容中的關鍵信息,做到有的放矢,大大提高了準確程度,也具備一定的柔性度。審核人員不用費勁腦汁去思考各種各樣關鍵詞的變形樣式,不用再為那些限制會員的操作設置而苦惱困惑。
其次,在審核信息的時候,系統可針對頁面信息利用視覺還原技術進行版式分析,萃取出其中的關鍵信息字段。根據萃取的關鍵信息字段重新組織并結構化,得到包含審核信息中所有核心內容的數據。通過語義計算技術針對關鍵字段進行分析處理,語義計算技術是從語法、語義、語用、背景、行為、形式的多維度來思考、判斷數據的性質。而語義判斷的同時,也利用系統模型所具備的柔性判斷,使判斷結果不僅僅是剛性匹配,而是具備分析、推理的邏輯結論。這樣的處理模式已經近似于人腦的思維過程,所得出的結果則比一些通過單一手段處理的系統更令人信服。
最后,繁瑣、機械的重復處理工作由服務平臺進行操作,而編輯進行的日常抽檢工作少之又少,抽檢所處理的結果則返回系統進行自我知識的補充,形成一個良性的循環。大大減輕了編輯日常的工作量,工作效率能夠提升數倍。
除了日常審核工作以外,對于信息的統計和管理也是審核人員的另一重要內容。構建一個既符合審核人員習慣,同時又能最有效地管理互動平臺信息的系統是任何一個網站所要重點思考的問題。不同的網站都會嘗試建立自己的審核平臺以滿足自身的各種需求,但往往總是不盡如人意。審核工作的特殊性讓為其構建平臺的程序員們絞盡腦汁卻無法制作出令大家滿意的審核平臺。因為,審核工作的特殊業務流程及性質決定需要有豐富的專業知識以及強大的后臺處理技術,才能夠共同組成一個優良的審核平臺。
首先,對于審核業務的相關知識要有豐富的見解,能夠了解業務處理中的各個細節,準確把握審核人員的日常操作習慣。比如按照不同的信息(IP、ID、關鍵信息特征內容等)、不同的字段進行排列分組。大大方便審核人員的管理查詢,能夠做到指哪打哪。
其次,以上操作都需要由強大的后臺智能計算技術作為支持,沒有強大的處理運算能力無法做到如此詳盡、到位。服務平臺可利用云計算的模式,多用戶交叉分享知識規則,以最少的成本獲取最佳的效果。這些在沒有智能計算技術之前,都是無法想象的事情。
上述的這些觀點都是對于智能計算技術的一些思考和實踐,而智能計算的應用還遠遠不僅如此,還需要更多的人和力量投入到其中,去不斷地挖掘它的潛力,使其能更好地為網站運營服務。
關鍵詞:云計算;數據管理;查詢技術;系統框架
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)12-2761-03
隨著計算機信息技術的不斷發展與應用,越來越多的互聯網應用技術被研發應用,極大的改善了人們的生活觀念與工作習慣,促進社會快速進入一種全新的信息化時代。云計算技術就是這樣一種具有跨時代性質的新興互聯網應用技術,實現了高效海量、存取方便的數據云端管理,極大的提高了信息查詢速度和數據存儲能力,為互聯網的進一步發展提供了更大的空間。
云計算是一種具有可擴展性、海量性、高可用性、種類多樣性、按需服務性等諸多優點的高性價比的計算技術,可以實現異地備份,隨時隨地存取數據,因而節省了大量的存儲設備投資,具有很大的經濟性。但需要注意的是云計算是為了能夠實現快速高效的為用戶提供信息資源而服務的,因而其所需的云數據管理系統以及查詢技術是與傳統的計算機管理與查詢技術有著很大區別的。云數據管理系統需要一個能夠靈活運用數據模型來進行高效多樣化管理的數據管理與查詢技術,以實現按需索取、快速高效可靠的數據存取與查詢服務。
1 云數據管理系統的基本框架構成
為了能夠更好的體現出云計算技術的優越性能,就需要對云數據管理系統的管理技術與查詢技術進行全面優化升級,改進傳統數據庫中存在的諸多問題,使云數據管理系統的整體架構更加合理健全。在此,我們來簡要概述云數據管理系統的基本框架構成主要包含哪些內容。一般認為,云數據管理系統的基本構架應當含有應用接口層、查詢處理層、數據控制層以及數據存儲層等四部分。具體分析如下所示:
1.1 應用接口層
這個環節主要是為了接收用戶上傳的信息數據請求,并將這些信息數據轉交給查詢處理層進行一定處理,從而提供云數據管理中所需的查詢語言接口、用戶自定義接口、數據分析以及在線聚集等諸多應用,這樣就可以使用戶不但能夠通過查詢接口和用戶自定義接口操作數據,也能夠以可視化工具來對數據進行分析,或者在線聚集。
1.2 查詢處理層
這個環節主要是為了將應用接口層中所提交的用戶數據信息做出解析處理和邏輯優化之后再將其轉變為操作符樹,以促使其生成MapReduce執行計劃。但若應用接口在提交信息數據時是以用戶自定義操作的模式來實現的,那么就可以無須處理直接生成MapReduce執行計劃。除此之外,查詢處理層還具有依照查詢類型與數據的分布特點將信息數據做成查詢計劃并對計劃作出邏輯性優化的重要任務。
1.3 數據控制層
這個環節主要起到三個作用,即通過全局索引以及原數據信息將數據進行定位處理,備份數據以及數據遷移。并在在線聚集的環節中將數據信息做出統一采樣收集,并對進程進行估計。由于數據層是至直接影響到查詢執行與在線聚集的重要環節,因此做好數據控制層的管理技術改進是非常重要的。
1.4 數據存儲層
顧名思義,數據存儲層就是對數據信息進行存儲的主要環節,并負責將每個節點范圍中的所有數據進行索引設計,對緩沖區及日志進行管理。其中存儲層的節點是能夠通過以多種形式組合形成的。但不管是利用哪種形式結構,其所含的數據都是要被分區到各個節點進行存儲的,因此,保證數據分布的均勻合理,提高節點的數據存取效率是當前數據存儲層發展中的重點問題。
2 云數據查詢處理技術的目標特點
目前,在云數據的管理系統中,若要促使云數據管理的服務更方便快捷,就需要不斷提高其查詢處理技術,在此,我們來詳細分析云數據查詢處理技術需要達到的目標特點,即可擴展性、可用性、異構環境的運行能力以及豐富靈活的用戶接口、高效的數據存取性能。
2.1 可擴展性
由于不同的云系統其所具有的云平臺是有很大不同的,無論是從規模大小方面,還是服務應用方面都是有著一定的差異。一般小規模的個人或者私有云平臺只具有十幾個節點,而一些規模較大的公有的云平臺則可以有幾千個之多的節點。另外,由于云計算技術是一種以用戶需求為依據來實現服務的技術,因此其必須要根據用戶的需要來進行不同的云平臺規模變換,這些都給云數據管理系統提出了良好擴展性的要求。這種擴展性不但要體現在查詢處理的性能方面,還體現在優化算法方面。要使信息資源不但能擴展到云平臺上,還要能夠最大程度的實現資源的可動態增長,提高其所帶來的良好性能。
2.2 可用性
由于云平臺主要是通過普通的計算機為基本硬件來構成的,因此其與其他性能較高的服務器相比,硬件設備性能較差,因而云平臺的硬件較易出現錯誤。而云數據管理系統則要將這一錯誤看做常態,在發生硬件錯誤時,也要保證所有的數據都完整無缺,以確保數據的正常操作。
2.3 在異構環境中運行能力較強
就目前的計算機互聯網技術的發展來看,會有越來越的數據需要被儲存與管理,這就給云平臺提出了更高的要求,如增多節點來提升云數據系統的存儲能力。所以,要確保同一云平臺所有的計算機硬件都達到同樣的配置顯然是不可能的,這樣就要求云數據的查詢技術必須要具備一定的異構環境運行能力,只有這樣才能有效的減少性能差的節點對整個云數據管理系統運行效率的影響。
2.4 豐富靈活的用戶接口
為了滿足用戶的不同需求和不同階段與層次的用戶要求,云數據管理系統需要不斷增多用戶接口的種類,要做到能夠滿足所有的用戶對數據庫的上傳與下載需求。因此除了要對SQL接口要進行改進外,還要對UDF接口進行增多種類,以滿足用戶自行操作需求。
2.5 高效的數據存取性能
由于云數據管理系統的優良特性,其在成本維護方面要遠遠低于傳統的數據管理成本,而其海量的數據處理效率也成為用戶最關心的問題,因而實現高效的數據存取性能與處理查詢能力是非常重要的。
3 云數據管理系統的查詢技術
在對云數據管理系統的基本框架與查詢處理技術的目標特點進行分析后,可以看出在云計算的技術應用中,基于云計算海量、高效、異構等特點,其查詢技術必須要具備強大的功能方能滿足云計算查詢需求。在此,筆者介紹兩種常用的云數據管理系統的查詢管理技術,具體介紹如下所示:
3.1 BigTable技術
Google提出的BigTable技術是建立在GFS和MapReduce之上的一個大型的分布式數據庫,BigTable實際上的確是一個很龐大的表,它的規模可以超過1PB(1024TB),它將所有數據都作為對象來處理,形成一個巨大的表格。
BigTable就是一個稀疏的、多維的和排序的Map,每個Cell(單元格)由行關鍵詞、列關鍵詞和時間戳來進行三維定位。BigTable使用一個3層的、類似B+樹的結構存儲Tablet的位置信息。
第1層是一個存儲在Chubby中的文件,它包含了Root Tablet的位置信息,Root Tablet包含了一個特殊的METADATA表里所有的Tablet的位置信息。METADATA表的每個Tablet包含了一個用戶Tablet的集合。Root Tablet實際上是METADATA表的第1個Tablet,只不過對它的處理比較特殊(Root Tablet永遠不會被分割)這就保證了Tablet的位置信息存儲結構不會超過3層。其中在Chubby中存儲著多個Root Tablet的位置信息。Metadata Tables中存儲著許多User Table的位置信息。因此當用戶讀取數據時,需先從Chubby中讀取Root Tablet的位置信息然后逐層往下讀取直至找到所需數據為止。
BigTable的負載均衡采用的是傳統的方式,BigTable在執行任務時,在任意時刻每個Tablet只被分配到一個Tablet服務器。依靠一個master服務器監視子表server的負載情況,根據所有子表服務器的負載情況進行數據遷移的,比如將訪問很熱的列表遷移到壓力輕的子表服務器上,以調節Tablet服務器的負載平衡。
3.2 Dynamo技術
Dynamo是一個高可用,專有的鍵值結構化存儲系統,或分布式存儲系統.它同時具有數據庫和分布式Hash表(DHT)的特征,并不直接暴露在外網,而是為Amazon Web Services(AWS)提供底層支持。目前Dynamo已經有很多實現,典型的有:Apache Cassandra,Project Voldemort,Riak。
Dynamo是采用DHT作為基本存儲架構和理念,這個架構最大特點是能讓數據在環中“存儲”均勻,各存儲點相互能感知(因數據需要在環內轉發,以及相互之間進行故障探測,因此需要節點之間的通信),自我管理性強,因為它不需要Master主控點控制,無單點故障危險。
此外,Dynamo的主要優點是,它提供了使用3個參數(N,R,W),根據自己的需要來調整它們的實例。Dynamo支持對對象的不同版本進行記錄和處理,并且可以將不同版本提供給應用,供應用自己更靈活地進行合并。對象的副本數遵循(N,R,W)的規則,N個副本,如果R個讀取的一致則確定讀取成功,如果W個寫入成功則認為寫入成功,不要求全部N個都成功完成,只要R+W>N,數據的最終一致性就可以得到保障。這里,讀取比一次寫多次讀的系統(如HDFS)麻煩,但寫入變簡單了,這反映了應用的需求。
4 結束語
隨著科技的進步與計算機信息技術的不斷推廣發展,信息產業對數據的存儲、處理、查詢功能提出了更高的要求,這樣就使得計算機的傳統數據庫已經遠遠不能滿足需求。而云數據管理系統的應用很好的解決了數據的存儲難題。但由于云數據管理系統還處于初期應用階段,其在索引管理、查詢處理、查詢優化和在線聚集等諸多方面都還存在著很大的進步空間。尤其是云數據管理系統中的查詢技術,更是需要加大研究力度,進一步提高查詢技術水平,以促使云計算以及云數據管理系統能夠更好的為用戶提供服務。
參考文獻:
[1] 吉義,傅建慶,張明西,等.云數據管理研究綜述[J].電信科學, 2010.