云平台层（精选7篇）
云平台层 篇1
Open Stack最早由美国NASA与Rackspace合作研发,它也是具有Apache授权许可的开放源代码项目之一。作为一个以开源为主的云计算管理平台项目,它支持几乎所有类型的云环境,在规模丰富、扩展与标准统一方面具有独特优势,不但可以快速部署全虚拟化环境,也会通过云平台环境建立互联虚拟服务器群落,实现Paa S开源分布式计算架构服务。目前以Open Stack技术为核心的云平台已经被亚马逊、百度、Facebook等国内外知名大型网站及社交网络所应用。
1 Open Stack计算云平台
之所以建立Open Stack计算云平台是为了迎合当今大数据互联信息时代的发展需要,更好整合一切闲置资源,使计算机系统的空闲存储、网络空间等等被有效利用起来,实现资源转化与计算。在这里,Open Stack计算云平台所能提供的就是对资源的管理与监测,同时提供基本应用服务。
1.1 Open Stack计算云平台的基本结构
从本质上来看,Open Stack计算云平台是建立在Open Stack工具集与虚拟化软件之上的,它通过Web Service远程通信工具来搭建信息平台,并且再利用工具集采集相关数据来实现模块化封装,最后设计组合构成计算云平台中间件,利用中间件平台与外部形成访问接口,以Web形式来提供云计算服务。在Open Stack计算云平台的三大层中,以中间件层为例,它就主要负责对基础设施实施功能封装,在对云门户管理层提供服务、实现云资源操作的同时,也为云门户管理层传达基础设施层的一切服务请求,起到一个承上启下的作用。
1.2 Open Stack计算云平台的工作原理
Open Stack计算云平台是基于工具集与相关软件来实现物理分散节点资源整合的,即形成一个Open Stack云,每一个Open Stack云上都由一个服务节点与若干个资源点所共同组成。在平台中,技术管理人员依靠中间件层来对外提供服务,例如部署虚拟机云环境等等。客观讲,Open Stack所构建的云环境是相对透明的,用户在这里主要通过客户端来申请所要求服务。而如果技术管理人员对云平台引入新的资源到云环境,他通常会分两步来操作平台系统,第一步是部署Open Stack云到计算云平台上,第二步则是将新资源配置到Open Stack云平台中。具体来说,当用户在云管理门户层提交信息任务时,信息任务就会被转交到服务端,该任务会在服务端被分发到云环境下的分支处理机中。当任务被处理完毕后会通过FTP通信机制以文件形式传输回服务器、客户端上,供用户下载使用。
1.3 Open Stack计算云平台的技术优势
由于是开源云计算平台,所以围绕Open Stack工具集的研究会呈现多元化,提别是在于云平台架构下,它的技术优势可以体现在以下5点。
(1)平台的架构设计层次非常清楚,而且具备松耦合特征,且层次间相互独立,可扩展性极其良好。
(2)技术管理人员可以在平台快速接入所需要的资源节点,并通过已有环境部署资源,这样做的目的一方面能通过物理机制整合分散资源,同时也能做到对本地资源的充分利用。
(3)因为中间件平台采用了FTP、Web Service等技术,同时实施独立封装,所以该平台是支持二次开发的。
(4)平台采用了Web方式向外部提供服务,所以它对于普通用户和技术管理人员而言在操作性方面都非常简单和人性化。
(5)信息任务提交与处理实现了一次性完成,同时也提供下载机制,简易化了用户在该过程中的操作流程。
2 Open Stack计算云平台中间件层的功能应用实现
关于Open Stack计算云平台体系,本文所介绍的是云中间件层的具体设计与应用实现。从技术角度讲,该层具有独立功能,它既能够封装和发布信息,也能降低系统的耦合度,方便模块化的自由设计。
2.1功能模块
在Open Stack计算云平台中,中间件层会对基础设施向上层提供信息服务,可以被视为是独立系统层,且它也为门户管理层提供技术支撑,扩展性相当良好。按照中间件的具体功能需求,它的模块结构设计主要可以划分为功能模块与支撑模块两大部分。
首先说功能模块应用实现,它是在支撑模块基础上完成设计的,它利用到了支撑模块所提供的各类接口,主要向云门户提供各类功能,进而实现Open Stack计算云平台的各项基本功能,例如作业运行、作业管理、资源管理、用户管理等等,最后再通过Web Service将全部功能模块以服务的形式传输发布到门户管理层,为外部统一提供云平台服务。
2.2支撑模块
支撑模块主要采用了中间件层的远程通信Web Service与SSH技术机制,它利用技术封装来为功能模块层提供服务接口。在这其中,Web Service技术主要负责远程调用与数据库交互行为,反观Ftp则重点负责针对服务端文件与客户端之间的信息交互工作,另外SSH主要负责模块中各项具体命令的操作与执行。
3总结
本文简要解析了Open Stack计算云平台中三层体系结构之一——中间件层的设计及功能实现应用,证明了它在统一接口管理、功能扩展方面的便捷性和可伸缩性。作为一种开源可扩展模式,它从系统基础层面实现了资源与用户服务的有效转换,为资源优化与分配设计了相当合理的策略,也对云平台功能的完善起到了巨大作用。
摘要：云计算具有低成本、高效率的巨大优势,近些年来正是由于它的快速发展,才促进了开源云计算平台架构的完善,使计算科学与商业计算领域进入大数据信息时代。本文将探讨以Open Stack为主的开放源云计算平台项目,从它的结构原理、平台优势来认识Open Stack云平台的整体建设架构,最后解读了该平台体系结构中中间件层的功能应用实现。
关键词：云计算,OpenStack云平台,结构优势,中间件层,应用
参考文献
[1]李小宁,李磊,金连文等.基于Open Stack构建私有云计算平台[J].电信科学,2014,28(09):1-8.
[2]高贵升.基于Open Stack的计算云的研究与实现[D].成都:成都理工大学,2013.29-31.
[3]杨军,彭兴,闫格等.基于Open Stack私有云平台构建及高可用实现[J].绥化学院学报,2015,35(12):145-148.
云平台层 篇2
云计算是在分布式计算、并行计算和网格计算等技术的基础上发展起来的,是一种新兴的共享基础架构的方法。它可以自我维护和管理庞大的虚拟计算资源,提供各种IT服务。
近年来,云计算的应用研究在国内外发展迅速,许多大型企业都在进行应用“云化”研究,新华社也开始进行云计算技术在社内落地的探索,云计算平台的测试技术是其中非常重要的环节。对于传统计算系统,国内外已经在功能、性能、安全等方面建立了较完备的评测体系,但云计算平台的评测理论与方法的相关研究还刚刚起步。
本文研究了现有的云计算平台的通用评测体系,希望对云计算平台的选型、验收、运维提供参考;然后从新华社云平台建设情况和要素出发,探索了新华社基准评测体系的建立;最后对新华社云平台评测体系的前期准备工作——云平台业务运维能力评估体系建设进行了分析。
2.云计算平台通用评测指标体系
NIST(美国国家标准与技术研究院)定义了云计算的五个基本特征:按需自助服务、快速可伸缩性、可度量的服务、广泛的网络访问和资源池化(共享),这在标准方面确立了如何度量云计算平台的方向。国内对于云计算平台的评测体系研究则定义评测指标模型是一个统一的整体,不同指标反映云计算平台的不同侧面。云计算平台通用评测模型(见图1)包含6大类指标:网络架构路由和交换能力、存储架构快速响应能力、虚拟化能力、资源抽象与控制能力、服务成熟度和安全性保证能力。
1)网络架构路由和交换能力
根据NIST定义,云计算平台需要有广泛的可以说无所不在的网络访问标准。通常来说,云计算平台的过度延迟是由交换和路由引起的,需要评估网络架构的路由和交换能力。一般情况下,交换和路由的具体指标如下:
路由指标有:CPU能力,包转发、查表,路由协议支持,路由计算能力等;
交换指标有:传输速率,传输模式,支持的网络类型、协议和标准等。
2)存储架构快速响应能力
存储架构的快速响应能力针对NIST定义云计算平台的要有可度量的服务标准定义。存储架构的快速响应能力确保用于保证数据和存储服务的及时交付"数据和存储服务的可用性。从数据服务能力和存储服务能力的两个角度建立12个评测指标:
数据服务能力评测指标有:用户数、每秒连接数、每秒事务数、当前连接数、吞吐量、端用户Qo E、服务器利用率;
存储服务能力评测指标有:读写速率、I/O速率、事务响应时间、吞吐量、服务器利用率。
3)虚拟化能力
虚拟化能力是针对NIST定义云计算的按需自助服务、资源池化、快速伸缩性标准定义。虚拟化能力是确保云平台对使用者的服务透明,分为对计算资源、存储资源、网络资源进行虚拟化的能力。虚拟化能力衡量了NIST定义云计算的按需自助服务、资源池化、快速伸缩的标准,是保证云计算平台性能的基础。虚拟化有不同的层次,可以从宏观运行性能指标和微观部件指标来衡量:
宏观虚拟化指标有:吞吐率、可扩充性、响应时间、暂停时间、性能隔离度、正常运行时间、减速比、加速比等指标。
微观虚拟化指标有: CPU、内存、文件系统、2D/3D图形性能、I/O设备、网络设备等指标。
4)资源抽象与控制能力
资源抽象与控制能力也是针对NIST定义云计算的按需自助服务、资源池化定义。资源抽象与控制能力一般从三个侧面衡量:
计算资源池化:将服务器资源虚拟并整合到逻辑资源池,再通过调控机制把这些资源定位给具体应用;
网络资源池化:对虚拟化环境下的网络资源进行规划和管理;
存储资源池化:将存储资源从复杂的硬件系统抽象出,用调度机制确保存储利用效率最大化。
可评测指标:资源管理能力、迁移可靠性度量、弹性伸缩与效率、容量能力、监控及分析能力。
5)服务成熟度
服务成熟度是针对NIST定义云计算的可度量的服务。服务成熟度是使云计算平台的服务质量等级可量化。服务成熟度可分为5个小类指标:服务提供能力、服务监测能力、计量/计费能力、开发的接口能力、网络响应性能。其中服务提供能力又分为3个小类指标:服务获得、服务保证、服务效率。
6)安全性保证能力
安全性保证能力可衡量的方面比较广泛,通常有:用户管理的策略(对用户账号、角色的管理)、权限管理的策略(对不同权限和角色的账户所做的限定)、数据存储安全策略、数据传输安全策略、数据使用安全策略、应用安全策略方面的保障。
3.新华社私有云平台评测体系
3.1.新华社云平台建设情况
根据初步设定,新华社云平台定位于内部私有云平台建设。本期建设基础IT云平台,实现IT设施的资源池化,为上层业务应用提供IT资源服务。基础IT云平台建设包括IT物理资源(网络、服务器、存储)虚拟化、云平台操作系统和云平台管理系统。通过云平台对计算、存储、网络资源进行虚拟化管理,屏蔽服务器、存储和网络的异构特征,实现基础IT资源的池化和虚拟化,提高IT资源利用率。结合云平台建设的一般要素,可以分析新华社私有云建设要素有:
1)容量
面向社内未来业务考虑,新华社云计算平台需要满足社内众多业务的云计算环境应用,这就意味着数据存储器或许能达到PB乃至更高的数量级存储。
2)性能
社内众多实时性业务需要云计算平台具有良好的性能。而性能需要付出成本,因此搭建社内云计算平台需要一个良好的架构,在性能与成本之间进行平衡,并且提供的存储I/O性能能够满足众多用户的访问。
3)安全性
社内云计算平台安全性包括数据存储安全性和访问安全性。数据存储安全性常需要提供特定的数据保护方法,如RAID保护,多份拷贝和持续数据保护等;而访问安全性可以通过权限控制、PKI公钥管理等机制实现。
4)可扩展性
社内业务处于不断增长态势。云计算平台需考虑的可扩展性包括存储资源的动态增长、存储的灵活适应性。存储资源的动态增长要求存储资源能够根据社内用户的使用量增长而共同增长,存储的灵活适应性则需要云计算平台能够根据业务的需要的变化做到存储资源的随需响应。
5)可管理性
云计算平台的可管理性是一项较高的要求,它需要提供一个良好的架构,保证在满足云计算服务级别(SLA)下,需要有限的维护窗口就能可达到全天候的可用性。并且可通过用户管理界面,输出丰富的存储报表。
6)面向特定应用优化
社内众多应用对于云计算平台的需求有一定差异,针对特定应用的优化可以改善云计算平台效益。
3.2.新华社云平台基准评测方法
在传统应用上,评测通常由选型测试、验收测试和运维测试三个环节构成[2]。新华社云平台的基准评测体系,服务于过程管理,是保证过程的手段之一整个评测体系的应用,应该贯穿于云计算平台的整个实施过程,保证云计算平台的实施。
3.2.1.云计算平台基准评测工具
虽然云平台与传统平台有很大的差异,但传统的评测工具在云平台的评测中仍可使用。一般来说,云平台基准评测工具可以包括3类:
( 1 ) 可用传统 基准测试 方法来测量云计算平台的一个或多个指标。可选择的传统测试工具有:SPEC(SPEC服务器应用性能测试)、LINPACK(可测试高性能计算机系统浮点性能)、NPB(NASParallel Benchmark并行处理测试)、HPCC(面向存储访问模型的基准测试)、IOzone(文件系统性能测试基准工具)、LMbench(反应时间和带宽的微型测试工具)。
(2)结合云平台的特点开发的专用于云平台的基准测试工具,可选VMmark等。这类工具可完成一些特定场景的新华社云计算平台的测试。
( 3 ) 结合实际 测试平台 情况改造传统的自动化测试工具:Jmeter(性能自动化测试工具)、Selemium(功能自动化测试工具)等。利用这些工具完成新华社云计算平台的整体功能和性能的评测。
3.2.2.云计算平台基准评测方法
根据国内一般采用的基准评测方法,新华社云平台基准评测体系应该通过体系指标进行功能、性能等方面的基准测量,初步设想包括3个方面:
( 1 ) 给各个服 务器预估 权值,使用基准测试工具测试各个服务器在云计算平台环境下的各自的性能表现,然后对这些的性能测试结果进行加权求和,用结果来评测云计算平台的性能;
(2)性能差异测试。使用基准评测工具对比各服务器在云计算平台与非云平台环境下的性能差异;
(3)诊断云计算平台系统的性能开销。
3.3.新华社私有云平台业务运维能力评估
我社云平台建设目前处于从概念验证到探索业务初步应用的阶段,这需要逐步建立并实施评测体系。云平台评测体系的建立需要结合现在的云平台项目实施现状,从运维入手,首先进行云平台业务运维能力评估。
进行云平台的业务运维能力评估工作有两个方面。第一,在云平台实施中摸索“云运维”需求,总结“云运维”经验,进行云监控管理平台建设的同时,注意进行数据的收集。需监控云平台虚拟机、虚拟网络性能,监控硬件设备工作状态,记录软硬件故障告警,收集相关数据,为评测体系的建立做准备。第二,探索业务系统入“云”前测试工作的方法,降低业务系统迁移到云平台运维风险,提高云平台对业务系统的服务质量。
1) 云运维数据收集
新华社业务系统在“云平台”实施的过程中,系统运维模式逐渐从原来的垂直、分散维护模式演变为“横—纵—横”三线技术保障架构,形成“云运维”模式。云监控管理平台通过梳理“共享池化资源”管理、运维团队管理及业务系统开发、接入规范三个方面内容,建设“统一管理、安全管理及自动化运维”的云监控管理平台,满足“云运维”需求。在“云运维”的过程中,搜集云平台虚拟机、虚拟网络性能,监控硬件设备工作状态等多项指标数据。
2) “入云”前测试工作
业务系统“入云”前测试工作是应用在云平台上线前的重要工作。在业务系统测试中,可引入“测试云”环节,降低业务系统接入的风险,保证上线质量。测试云是基于云计算的一种新型测试方案,本地化测试方案已经不能完全满足云平台测试工作需要,在边开发边测试边上线的服务模式指导下,通过测试云平台的建设,可以快速地实现测试环境的搭建,可以很好地实现软、硬件环境、测试技术等测试资源的共享,在测试云中实现自动化测试、性能和压力测试、安全测试、自动迁移等多种测试服务化。
目前SOASTA、Selenium、IBM等厂商已经有较成熟的测试云方案。我们通过自动化测试工具进行研究,提出“云中”测试工作目标:
(1)在传统软件测试同时,通过云监控管理平台对云平台系统性能指标进行监控,通过这些数据指导云平台运维人员合理配置资源,制定弹性控制的工作方案;
(2)在测试云中对运行的业务系统进行在线迁移、系统宕机等极端情况测试,为业务运维人员提供紧急事件处理预案;
(3)从另一个角度监测业务系统运行情况,为开发人员提供数据依据,为项目管理人员提供项目规划参考。
平台业务运维能力评估是伴随云平台的实施、业务系统上线运行的过程,在这个过程中积累云平台开发、运维经验,在PAAS和IAAS层分别提炼出共性内容形成开发设计指导规范,在SAAS层提出软件服务规范,并逐步建立新华社云计算平台评测体系。
4.总结
新华社私有云的建设工作已经逐步启动开展起来,随着业务“上云”准备工作的进行,测试的关键性会更加凸显。本文研究了云计算的通用评测指标体系,并结合新华社私有云的特点和要素,基准评测方法,提出了新华社基准评测体系建立的基准评测工具和方法,分析了在云平台逐步实施的条件下,建立新华社自有的云平台测试体系的前期可实施工作,为今后实际工作的开展打下了良好基础。
无覆盖层河床栈桥及平台施工工艺 篇3
关键词：无覆盖层,栈桥平台,施工工艺,过程监控
1 概述
南宁—广州铁路客运专线郁江双线特大桥,全长11 328 m,位于广西壮族自治区桂平县境内,主桥跨西江航运干线贵港—桂平河段上,下游距桂平航运枢纽11.5 km,上游距贵港航运枢纽98 km,处于桂平航运枢纽的库区范围内,水深条件良好。
郁江双线特大桥,主桥孔跨布置为(36+96+228+96+36)m,由5跨连续钢桁梁组成,长度为559.40 m,主塔塔高103.5 m。主墩为283号墩、284号墩,主墩基础分别由20根ϕ2.5 m钻孔嵌岩桩组成,桩长22.5 m～30.5 m,承台为圆端形承台。283号,284号主墩位于河水中,283号墩墩位处无覆盖层,河床为裸露的弱风化泥质岩层;284号墩墩位处河床以下10 m左右范围内均为细圆砾土,圆砾土以下为弱风化泥质砂岩。桥位处枯水期水深10 m左右,丰水期水深20 m左右,河床基岩裸露、无覆盖层。
2 栈桥设置
以南宁侧283号墩为例:栈桥由A,B两块组成,南宁侧A栈桥长81 m,宽6 m;B栈桥长66 m,宽8 m。在南宁侧A栈桥上设计临时码头11 m×21 m,在两侧A栈桥和B栈桥连接处A栈桥加宽为18 m。南宁侧栈桥断面及平面图见图1,图2。
栈桥桩基础采用双排一组或三排一组,每排3根ϕ630×10 mm钢管桩做支撑,纵横向采用Z字形槽钢连接系连接,形成平面刚体,桩顶设2Ⅰ45b横梁。栈桥主梁采用贝雷梁,跨度为12 m,贝雷梁顶面铺设Ⅰ22a型钢垫梁,型钢顶面铺设花纹钢板。
平台平面尺寸为45.6 m×36.2 m,采用ϕ820×10 mm钢管桩做支撑,上设2×45b工字钢横梁,横梁上为贝雷片纵梁及工字钢分配梁,搭设形成桩基的钻孔施工平台和钢围堰施工平台。围堰外侧钢管桩横向采用ϕ820×10 mm钢管Z字形连接系连接以抵御横向水平力。平台顺桥向跨度最大为6 m,垂直桥向跨度最大为12 m。
每个钻孔桩桩位处预留一个3.0 m×3.0 m钻孔桩桩位,每个平台预留20个。
3 栈桥施工
3.1 施工工艺流程
1)有覆盖层区域施工工艺流程。
栈桥桩的插打采用DZ60,DZ90振动桩锤进行插打,并用岸上及水上汽车吊机辅助施工,采用逐孔推进法建立。其施工流程如下:
栈桥桥台施工→吊船吊钢管桩就位并测量定位→振动桩锤插打钢管桩→钢管桩间连接系安装→桩顶横梁安装→架设贝雷片→Ⅰ25a分布梁安装→桥面系及附属结构安装(落后一孔)→水上汽车吊船前移→下一循环。
2)无覆盖层区域施工工艺流程。
在施工范围内采用水下爆破法,爆松岩层8 m深,形成人工覆盖层,然后进行栈桥及平台的施工。施工工艺流程同有覆盖层区域施工。
3.2 施工方法
3.2.1 钢管桩的插打
1)采用全站仪对钢管桩进行精确定位,技术人员先在船上用钢尺及定位架进行初步定位,岸上全站仪方可进行准确测控。2)钢管桩先驳接成设计桩长。接桩时必须保持各节桩的轴线在一条直线上,最大偏斜不宜大于3‰。连接处打磨成45°坡口,内衬垫板,对位后焊接,外面均布焊加强板,焊接时应与钢管密贴。3)管桩插打采用DZ60型振动锤振动下沉,先用船上吊机吊DZ60型振动锤(带液压钳)夹住钢管桩安装就位并初打,复核桩位及深度后进行复打,打入深度一般以钢管桩不再下沉为准。每次插打持续时间不大于3 min,过程中技术员全程监控及记录。4)插打完一个墩双排6根管桩立即进行横向连接系的施工以保证管桩整体稳定性,连接材料采用[20b,连接系采用Z字形连接。连接系施工采取船吊、汽车吊及人工配合施工,管桩施工完后先在各管桩上焊接牛腿搭设施工操作平台。5)沉桩允许偏差:桩位平面位置:±10 cm;桩顶标高:±10 cm;桩身垂直度:1%。
3.2.2 桩顶横梁安装
每根钢管桩桩顶做一30 cm×40 cm的凹槽,经测量放线后,安装2×Ⅰ45b分配梁,嵌入凹槽内30 cm,外露15 cm。横梁尽量放平,下有空隙应用钢板垫平,横梁与桩顶用弧形垫块焊接连接。
3.2.3上部结构施工
栈桥搭设从河岸向河中心进行,平台搭设从栈桥侧向另一侧进行。贝雷梁预先在陆上按要求尺寸拼装成两榀一组,上好端平联。用大板车运到码头,用汽车吊按安装顺序吊放到运输船上,水运到位,采用浮吊架设就位。吊装前先用粉笔在墩顶横梁上定出贝雷梁的位置,架设按照从河岸至河中的顺序进行。第一片梁架设后要采取临时固结措施,待整孔贝雷梁架设完成后,用螺栓把横向连接固定到贝雷梁弦杆上,贝雷梁下弦用倒U形卡固定到分配梁上,形成整体。
贝雷梁拼装完毕,其上铺设Ⅰ25a分配梁,间距30 cm,Ⅰ25a与贝雷梁间通过铺在贝雷梁边缘的[20b焊接连接,桥面板采用8 mm防滑花纹板铺设,并与横梁焊接固定,最后安装两侧护栏等附属设施,在每个孔位预留孔处设防护栏杆,准备下一步施工钻孔桩。
4施工过程中的过程监控
监控利用桥梁施工的四边形控制网,在控制基点上架立全站仪进行水平位移和纵向位移的测量,利用相对差值及变化速率结果来分析平台的稳定性。
监控内容为栈桥和平台顶面的水平位移和竖向位移,钢管桩顶部高程和钢管桩顶部到水面部位的弹性压缩值,钢管桩的垂直度。
监控方法:水平位移和高程用全站仪进行测量,钢管桩的弹性压缩值用精密钢尺丈量,钢管桩的垂直度用垂球和直尺测量。
5结语
1)采用水下爆破施工方法,解决了裸岩上施工栈桥和平台无覆盖层的问题。2)利用形成纵横向刚性墩的方法解决了承力层上水平约束差的环境下,搭设栈桥和施工平台等临时工程的施工难题。3)对于本栈桥结构,钢管桩是主要的受力构件,因此对其施工中的控制就十分重要,通过工程施工的检验,本桥的钢管桩插打及垂直度控制满足了施工的需要。4)栈桥与平台的设置和施工过程中,应多用可操作的施工控制方法(如施工监测受力简化计算等),达到经济合理的安全施工的目的。
总之本栈桥和平台的施工方案是可行的、经济的,取得了良好的经济效益,值得借鉴和推广。
参考文献
[1]TZ 203-2008,客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S].
云平台层 篇4
区域教育云平台建设现状
目前, 我国围绕着“三通两平台”战略规划, 已经建成国家教育资源公共服务平台, 并在国家平台的引导和带动下, 各个省、市也相继建成了自己的资源中心, 开发了自己的教育资源云平台。毋庸置疑的是, 这些教育云平台都在地区教育信息化发展过程中扮演着重要的角色, 并致力于提升本地区教育现代化的水平, 推动地方教育质量的提升。但是通过对诸多已建的教育云平台分析发现, 目前我国的市级教育云平台依然存在着很多问题, 大多数市级教育云平台的建设只重视教师教学层面而忽视了学生学习层面, 造成学生群体与平台之间的断裂, 使得平台的价值并没有很好地发挥出来。与此同时, 这些平台的建设都还是停留在资源层面, 都不具备数据挖掘的功能。具体表现在以下几方面。
1. 学生主体地位的结构性缺失
值得肯定的是, 区域教育云平台的建设给用户获取资源带来了便捷, 推动了教育信息化的发展, 也提升了教育教学的质量, 但是目前很多的区域教育云平台都忽视了学生的主体地位。众所周知, 学生实际上是教育教学过程中非常重要的主体。在当前教育提倡“双主教学”“互动教学”等理念前提下, 学生的重要性就更加凸显, 但实际情况是, 大多数的区域教育云平台都忽视了学生的重要性, 这种重要性的缺失表现为一种结构性的缺失。究其原因, 主要是在平台建设初期规划中, 一味地强调教学方面的建设, 忽视了作为主体的学生的需求和地位, 造成了学生在整个平台建设结构中被忽视。
2. 资源适用性、获取方式等方面存在不足
资源建设是区域教育平台能否发挥作用的关键, 尽管当前很多区域教育云平台强调资源建设, 但是仍存在着些许问题, 主要表现在:第一, 资源缺乏针对性, 区域教育资源云平台是面向教师、学生、学校和教育管理者的一个资源共享平台, 但目前其使用对象主要是教师和教育管理者, 因为针对学生用户的资源相对缺乏, 造成学生的需求不能得到满足, 学生用户大量流失。第二, 学习资源内容繁杂, 不成体系。学习资源的建设并不是简单的资源累加, 每种资源之间都存在着结构或者内容上的逻辑关联。目前, 很多区域教育平台为了凸显学习资源的数量, 一味地扩充资源库体量, 造成了学习资源缺乏体系, 内容质量参差不齐, 严重制约了资源的使用效率, 给用户造成使用上的障碍。第三, 学习资源的下载获取困难, 对于少数提供学生学习资源的平台而言, 其学习资源的获取都存在着诸如下载权限和费用等限制, 对于本就缺乏经济支配权的学生群体而言, 无疑是一种障碍, 特别是对于贫困地区的学生影响更大。
3. 平台缺乏数据挖掘分析功能
数据的挖掘和分析功能是指借助平台将使用者的自身需求和资源信息联系在一起, 通过此种功能, 实际上是形成用户和平台的一种互动。其在教育领域表现为学习者情感挖掘, 不仅能够发现学习者的学习动向、学习反思、学习体会, 还可以帮助学习者对所学知识进行知识的建构。然而, 当前很多区域教育云平台只是一种技术加资源的简单累加, 片面地认为云平台只是提供一种在线的资源支撑, 缺少对学生用户数据的挖掘, 未能发挥好平台的效用。
4. 学习服务功能的异化
所谓学习服务功能的异化, 是指基础教育云平台作为一种技术手段, 其功能逐渐偏离学习服务功能, 转而变为一种凌驾于学生用户群体的压迫性力量。学习服务功能的异化突出地表现为形式异化和实质异化。形式的异化指的是学习服务功能的弱化, 具体表现为教育云平台作为一种教育服务平台, 其首要任务和作用就是帮助学生更好地开展学习从而提升学习效率。但是, 目前绝大多数的教育云平台中很多应用新颖、资源包装组合形式花哨, 而一般情况下, 基础教育阶段的孩子由于年龄小, 自我认知能力和自我控制能力差, 不能合理地分辨、利用这些学习工具, 很容易被这些资源和应用的形式吸引, 注意力容易被分散, 从而忽视了这些资源的内在价值。而实质性的异化表现为, 教育云平台作为一种技术服务平台逐渐转化为一种微观权力, 使得学生完全依赖于这种平台, 平台也彻底控制了学生, 学生的学习是基于平台的控制, 逐渐丧失作为学习者的主动性和主体价值。以上异化的两种形式是一种渐生性的危机, 并普遍存在于很多教育云平台建设应用过程中。
面向学生发展的教育云平台建设模式
1. 人本主义理论对教育云平台建设的启示
教育信息化建设取得巨大成就, 但也因为新技术的应用而出现很多新问题。过分强调技术为云平台建设所带来的益处而忽略学生、教师等用户的发展需求, 与技术服务教育、技术优化教育、技术变革教育的要求相悖。人本主义理论的教育目标是培养能够适应变化的、知道如何学习的、个性充分发展的人。由于人本主义教育目标与现代知识经济社会对人才的需求相一致, 又由于人本主义长期发展所形成的“以人为本”的核心理念具有先进性和远见性。因此, 教育云平台的建设应该结合人本主义理论的相关观点, 以人为起点和归宿, 从用户需求的角度对云平台的建设进行设计, 避免信息技术为教育带来的教育情感丧失或贫乏化, 避免教育信息的泛化和异化 (雷钢, 2010) 。综上所述, 人本主义为教育云平台建设提供以下启示: (1) 教育云平台的建设要以促进人的发展为核心目标, 关注人的发展, 平台功能应满足人的完整成长周期。 (2) 以转变教育教学理念, 变革教育教学模式为建设任务, 尊重学生的主体地位, 注重学生综合素质的考量, 着力改变教育结构和教育流程。[3]以长期心态、人文心态为建设思路, 体现人本主义思想的效益观, 注重教育的社会效益。
2. 合肥市教育云平台概述
合肥市教育云平台以人本主义为建设理念, 以云技术为支撑手段, 以服务学生、服务教师、服务管理、服务市民为平台导向, 以常态化应用为重点, 以促进素质教育的实施和创新人才的培养, 提高教育质量为目标, 来提升全市教育信息化的整体水平, 为构建学习型社会奠定重要基础。
在平台功能系统的设计上以用户类型为维度, 构建了学生服务系统、教师服务系统、管理服务系统及市民服务系统四大业务应用系统, 着重保证系统间功能相互关联、数据相互连通。
3. 面向学生发展的教育云平台建设
本文针对学生服务系统的建设探讨基于人本主义理论面向学生发展的教育云平台建设模式和策略。学生服务系统以学习者为核心, 从系统定位、功能构成及建设思路几个方面进行分析。
系统定位为服务学生学习方式及学生评价方式的变革。教育信息化建设不仅要做到提升学生学习效率, 更要通过信息技术与教育教学的深度融合, 转变学生的学习方式, 为学生提供个性化、泛在化的学习环境和学习服务。另外, 对于学生的评价方式变革提供支撑, 转变单一评价方式带来的弊端, 从总结性评价到过程性评价与总结性评价相结合的评价方式转变, 从以学业成绩进行评价到对学生的综合素质进行评价转变。为学生构建21世纪学习环境, 促使学生的批判性思维、创新能力、分析和解决问题、终身学习、团队合作、自我管理和自学能力等方面的提升, 全面提升学生的各项能力, 以学生的长远发展为出发点, 体现平台的人文性。功能主要由八部分内容构成, 分别为安全预警、课前导学、互动课堂、作业系统、在线学习、教育评价、家校互动及成长档案袋。
从业务流程来讲, 学生服务系统涵盖学生学习的主要场景和方式, 为学生提供了全面的、系统的应用功能, 纵向覆盖课前、课中、课后、练习、评价、学习等, 符合学生学习规律的成长方式, 横向满足学生安全、学习、互动、情感等多个维度。
从数据流程来讲, 系统中每个功能均能够对学生的行为数据进行收集与汇聚, 呈现于成长档案袋中, 方便进行后续的分析和评价, 使得个性化学习成为可能。
4. 面向学生发展的教育云平台建设模式特点
(1) 以学生需求为中心, 实现学习场景全覆盖
对学生进行分析, 发掘学生的内在需求, 从而设计学生服务系统的相关功能, 关注学生的学业、安全、交流、情感等, 通过平台获取教师推送的资源进行常规化学习, 提升学习效率;使用资源开展自主、合作、探究等学习活动;利用平台的评测与反馈系统形成个人学习档案。
(2) 以数据分析与应用为驱动, 实现个性化学习
在学生成长场景全覆盖的基础上, 应用各种方式采集学生在各个环节中的有效成长数据, 从多个角度、多种方式上对学生真实应用数据进行分析, 以过程性评价、多元评价为抓手, 提高学生的学习效率, 为学生的个性化学习提供针对性强的建议, 不断提高学生的学习能力和创新意识, 做到个性化学习的科学化、全面化和多元化。
(3) 以智能分析与决策为手段, 实现以学定教、因材施教
在对学生服务系统进行设计的同时, 进行顶层规划, 从面向学生的功能设计出发延伸至对教学功能的设计, 根据学生在课前导学、互动教学、作业系统等方面的表现, 在教师服务系统中对教师备课、网络课堂、测评系统、教研系统等功能进行设计, 使之成为一个教与学的生态系统, 相互作用、互利共生。促进学生学习方式变革的同时, 更促进了教学方式的变革, 实现对教学结构和教学流程的再造。
结论
综上所述, 教育云平台的建设和完善是一项长效工程, 它旨在为教育从业者提供信息化教育教学环境, 提升区域教学质量、促进教育均衡发展, 培养受教育者利用信息技术获取知识的能力, 最终为社会发展培养高素质人才。基于人本主义理论提出的面向学生发展的教育云平台建设模式, 是从以人为本的教育理念出发, 在兼顾教师、管理者服务需求的同时, 以面向学生发展需求为主, 基于学生学习生活场景, 提供集学业、安全、情感、交流于一体的应用服务, 并根据学生日常学习生活数据进行个性化分析, 促进学生全面发展。当然, 随着教育信息化的不断发展, 信息技术与教育教学融合程度的提升, 未来教育对云平台的需求将更加复杂, 面向学生发展的教育云平台在建设推进过程中将不可避免地遭遇新问题, 为此, 需要以积极的态度、严谨的研究精神, 逐步探索完善面向学生发展的教育云平台建设模式, 促进信息技术与教育教学的融合发展。
参考文献
[1]NIST.The NIST Definition of Cloud Computing[EB/OL].http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf, 2014-02-28.
[2]晏皓鸾, 黄景碧.学习者情感挖掘:一个重要的教育技术研究领域[J].软件导刊 (教育技术) , 2014 (1) :28.
[3]毛丽娟.人本主义--构建网络教育的哲学基础[J].电化教育研究, 2004 (1) :39-41.
[4]张满才.关于人本主义思想与远程教育基础理论若干关系的探讨[J].电化教育研究, 2009 (5) :25-29.
企业云平台建设研究 篇5
当今,企业信息化建设已经势不可挡,越来越多的应用系统取代了人工管理,大大提高了企业各部门的工作效率。另一方面,随着企业应用系统的增加,各业务系统存储的数据信息也越来越多,系统建设相互独立,投入资金较高越来越多,但出现的问题也越来越多,主要表现为四点,第一,各系统数据信息独立,在企业内部不能进行有效的信息共享,造成了一个个的“信息孤岛”;第二,信息系统在建设中没有形成一个统一的规范,造成系统建设资金高,但后期集成和维护困难,无法进行统一管理;第三,各应用系统独自部署在一个服务器上,服务器利用率低,浪费资源;第四,每个系统都一组不同的用户名和密码,企业用户在使用系统时需要记住各系统对应的用户名密码,给工作带来诸多不便。
为了解决以上问题,各大企业在信息建设中积极的探索,随着云平台的出现,其展现出的技术能够很好的解决以上问题。
二、云计算基础结构
云是一种服务的集合,是通过服务的方式把IT计算资源交付给需要的用户的一种新的方式,以此提高资源的利用效率。云平台与以往的任何服务模式有所不同,参与的对象包括消费者、云服务提供者和相应的开发商三部分,三者相互作用促进来云平台的发展。
对于消费者来说,他们在云平台中能够使用自身需要的云服务,并只需要支付所使用资源的费用,在使用过程中通过虚拟化技术独占云平台资源,使用结束后释放资源,大大提高了工作效率,另一方面,也大大为消费者节约了成本。
对于云服务提供者来说,他们站在消费者对立的角度,是云平台的管理者,为管理消费者使用云服务的方式,包括Iaa S、Paa S和Saa S三部分,其中,Iaa S为软件即服务,是通过网络提供软件服务的模式;Paa S为平台即服务,是将软件开发平台作为一种服务,通过网络提供给用户使用;Iaa S为基础设施即服务,是将基础设施作为一种服务通过网络提供给用户使用。另一方面完成对云平台的服务器、存储设备和网络等通过虚拟化技术进行分配和管理。
三、企业云平台体系架构
通过对云平台的研究,结合企业信息化的实际情况,设计出了企业云平台,架构图如图1所示。
3.1软件即服务
软件即服务是一种基于Saa S的软件提供模式,它处在云平台的最顶层,为企业提供软件服务,主要包括门户、应用服务、系统管理和数据中心。
(1)企业门户
门户是企业信息网站的主界面,主要分布着企业新闻、公告、通告和企业动态等内容,同时企业内部各应用系统的入口也分布在门户网站中,门户处在应用系统之上,是企业进行信息化管理的窗口,另一方面,它也是企业信息收集和发布的主要通道,结合企业实际需求,我们能够将企业门户分为统一身份入口、界面集成、公共服务、终端设备、企业动态、合作伙伴和企业用户等。
(2)统一身份认证
统一身份认证是进入企业应用系统时的身份认证服务,企业内部应用系统繁多,统一身份认证能够现实系统单点登录,用户只需要一组用户名和密码就能够访问其权限范围内的所有应用系统。
在企业应用服务中建设统一身份认证,能够体现出企业应用服务的先进性了安全性,企业用户在整个应用服务体系中有需要一组用户名和密码,经过一次身份认证就能够访问其权限范围内的所有应用系统。统一身份认证系统中建设一个独立的数据库,数据库中存储中企业用户的个人基本信息、用户名和密码等,用户在统一身份认证系统中录入用户名和密码,单击登录,系统将用户录入的用户名和密码与数据库中的信息核对,如果数据库中不存在该用户名和密码,则登录失败,反之登录成功,进入主页面,该页面为接口页面,包括各大应用系统的接口,用户单击链接就能够访问系统。
(3)企业应用系统
企业应用系统是涉及到企业各种业务的应用系统,这些业务主要包括企业财务、人事、生产和后勤等等,各大系统与企业各业务保持一致。应用系统在开发过程中尽量采用统一的规范和标准,各应用系统之间既要保持相对的独立性,又要具备一定的耦合性。企业应用系统繁多,需要进行一个整体的规划,各应用系统能够分阶段进行开发部署,在开发中需要按照企业信息化建设规范和系统集成标准进行。
企业应用系统采用了B/S结构开发,各大系统无需安装任何插件,只需要一台连网的计算机就可以使用。各系统除了实现企业功能需求外,还需要具有一定的稳定性、可扩展性和易维护性等,根据以上要求,我们尽量采用当今流行的B/S四层结构进行开发,分别包括数据实体层、数据访问层、业务逻辑层、用户表示层。
(5)企业数据中心
企业数据中心实现企业数据的管理,同时为企业提供数据共享平台。数据中心中集中存储着企业各业务模块的数据信息,并进行统一的管理,能够实现企业数据共享,同时也具有较的安全性。
数据中心建设中,我们采用了虚拟化技术将数据中心存储设备按照需求划分为多个存储空间,并把各应用系统的数据分配到各个独立的空间中,各个系统的数据库是相对独立的,同时通过系统互动能够实现信息交互,同时保证数据安全。
数据中心中建设一个公共数据库,存放着企业公共信息和各大应用系统的交互信息,该部分能够实现企业内部信息的共享,例如,员工绩效系统在考核员工绩效时,就需要用到人事管理系统中企业员人的基本信息。内部公共数据库是作为数据共享而存在的,系统中需要共享的数据能够被同步到该数据库中,这样能够避开数据点到点的关联方式,形成了一个星状的关联方式,这样能够提高数据共享效率。
3.2软件平台
软件平台是实现企业应用服务的开发和提供技术支持的平台,它位于云平台三层结构的中间层,包括操作系统、软件开发平台和数据库等。
(1)操作系统位置软件平台的最底层,它是各种软件的基础支撑,包括Windows Server 2008、Windows Server2003、Win7、Win10和LINUX操作系统等。
(2)软件开发平台位于操作系统之上,是一种能够进行软件开发和测试的平台,企业云平台中的应用系统尽量采用统一的开发平台,便于系统的统一维护和系统集成。
(3)数据库位于操作系统之上,用于存储企业各应用系统的数据信息,数据库具有较高的安全性,与应用系统交互方便,企业常用的数据库包括SQL Server2008和Oracle等。
3.3基础设施即服务
基础设施即服务位于云平台的最底层,为企业提供硬件支持,包括服务器设备、存储设备、网络设备和虚拟化技术等。
(1)服务器虚拟化部署
服务器是企业云平台中部署应用系统的硬件,在云平台中主要包括两类,一类是高负载服务器,这些服务器中部署的服务占用的CPU资源较多,因此,需要将这些服务部署在独立的服务器上,另一类是虚拟化服务器,这些服务器首先经过虚拟技术,将服务器虚拟化为多个服务器,这些虚拟的服务器也可以称为虚拟机,我们将占用资源较少的应用系统部署在虚拟机上,这些应用系统就像部署独立的服务器上一样,虚拟机按照应用系统所需资源的多少进行划分,并进行统一管理。
(2)企业云虚拟化平台
根据企业信息化建设的实际需求,我们设计出了企业云平台架构,如图2所示。
企业云平台架构主要分为三块内容,分别为虚拟化平台、异地容灾备份中心和DMZ缓冲区。虚拟化平台是是整个云
平台的主体部分,该部分位于企业的中心机房,由企业聘用专业人员进行管理和维护,或者企业委托给其他专公司进行管理,该部分部署着企业统一身份认证平台服务器、各大应用系统服务器以及数据存储设备等,应用系统部署在虚拟化的服务器上;异地容灾备份中心建设和虚拟化平台的建设完全一样,服务器也是虚拟化的,备份中心尽量建设在离企业中心机房较远的地方,当中心机房发生天灾人祸时,备份中心能够及时接管中心机房的工作,保证云平台的正常运行;DMZ缓冲区位于内网和外网间,该部分部署的服务器也是经过虚拟化的,各个虚拟机上部署着对外可见的服务信息,例如企业新闻以及招聘等信息,外部用户可通过网络查看这些信息,但无法查看内网信息,只有内网用户才能查看内网信息。
四、结束语
本文通过对云平台的分析,结合企业实际需求,设计出了企业云平台架构,并对企业云平台中软件设计、数据管理和硬件虚拟化等技术进行了分析研究。
由于论文篇幅有限,无法对企业云平台中所有模块及技术进行详细分析,云平台建设是一项不进则退的工程,我们需要不断的进行探索,不断的进行创新完善,保证企业云平台走在时代前端。
参考文献
[1]冯建平,吴丽华.“云计算”技术和“云计算”服务模式——全球信息化发展的未来[J].信息系统工程.2009(11)
[2]王舰,杨振东.基于云计算的中小企业财务信息化应用模式探讨[J].中国管理信息化.2009(17)
[3]张建文,汪鑫.云计算技术在银行中的应用探讨[J].华南金融电脑.2009(06)
[4]万利平,陈燕.云计算在教育信息化中的应用探究[J].中国教育信息化.2009(09)
[5]窦蒙.云计算在企业信息建设和商务智能领域的应用[J].程序员.2009(05)
[6]马立林,李红.基于Saa S的中小企业信息化模式探讨[J].中国管理信息化.2009(02)
[7]David S Linthicum.Cloud Computing and SOA Convergence in Your Enterprise.2009
[8]David E.Y Sarna.Implementing and Developing Cloud Computing Applications.2010
云平台层 篇6
随着现代信息技术云计算时代的到来, 云计算已成为一种有效促进信息资源配置, 实现按需而变的新型服务工具, 为应急决策服务模式的创新提供了一种切实可行的技术支持。
云计算及其体系架构
云计算是近几年来发展起来的一种新的计算形态, 它是以互联网为载体进行资源扩展的一种计算方式, 主要涉及互联网中资源的供应与需求, 以互联网的使用和基础设备作为硬件条件。具体来说就是借助互联网这一平台进行资源的应用、存储和计算, 从而以商品流通的形式估算计算能力的价值, 是一种集架构、负载与研发的新型商业运作模式。云计算不仅仅是一种使用和交付互联网基础设施的特有模式, 更包括了其他各类服务的使用与交付。云计算的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度, 构成一个资源池按需向用户提供服务。
一般而言, 云计算体系结构可分为以下三层:基础设施层 (Infrastructure-as-a-Service, IaaS) :基础设施层即物理资源层, 主要包括计算资源和存储资源, 包括计算机、存储器、网络设施、服务器等。整个基础设施也可以作为一种服务项向用户提供。IaaS向用户提供的不但包括虚拟化的计算资源和存储, 还包括外部用户访问使用的网络带宽等;平台资源层 (P1atform-as-a-Service, PaaS) :该层是建立在基础设施层之上的, 是整个云计算体系的核心层。平台资源层是将相同类型的资源同构或组合成为资源池, 包括存储资源池、计算机资源池、网络资源池、数据资源池、软件资源池等, 包含云计算系统中的资源管理、部署、分配、监控管理、分布式并发控制、安全管理等。平台资源层提供应用程序运行、存储及维护所需要的所有平台资源, 也可以把平台资源当作服务, 该层能够为程序开发者提供并行开发环境, 并且开发过程中不受应用程序运行所需的资源限制;应用服务层 (Software-asa-Service, SaaS) :该层是通过网络浏览器使用互联网上的软件, 服务供应商负责维护和管理软硬件设施, 并以免费或按需租用的方式向最终用户提供服务。
“云计算”架构下的应急管理云服务平台研究
与一般物流管理信息系统相比较, 应急管理信息平台应由应急数据服务支撑平台和应急管理应用系统两块构成。
构建应急数据服务支撑平台。GPS定位系统:在灾害发生的第一时间可以远程无线监控, 最大限度地统一调度所有临近车辆迅速到达救灾现场;存储备份系统:该系统是保证突发灾害事件中应急管理系统正常运行的备份系统;图像接入系统:该系统能够将突发事故现场的第一手图像和视频资料传送到应急指挥中心, 使决策者在第一时间掌握现场实时动态, 方便指挥和决策;地理信息系统:地理信息系统承担着空间基础数据管理、数据更新和技术服务等方面的工作, 软件平台提供足够的数据管理、更新和服务能力, 是应急管理信息系统应用实施的重要保证;电话调度系统:此系统主要是为灾区群众提供紧急救援及路况服务, 还能实现传统程控交换机的全部语音和通话功能;视频会议系统:系统通过互联网可组建成视频会议;大屏显示系统:该系统主要进行应急地理信息显示、应急物资车辆状态显示、气象显示、应急实力信息显示、灾情受理地点显示和部分重点保卫目标监控显示;信息发布系统:通过报刊、广播、互联网信息等多种媒介向公众提供及时准确的信息, 并通过数据交换平台在相关联的应急管理系统、内部门户间交换信息, 使群众第一时间了解灾情和救援情况。
构建应急管理应用系统。应急信息接报系统:是综合应用系统日常业务管理的核心功能;应急预案管理系统:该系统辅助应急指挥人员在了解突发事件发生和发展情况后, 全盘掌握应急处置情况, 最终实现协同指挥、有序调度和有效监督, 提高应急效率;应急保障系统:系统接到突发事件上报, 经对上报事件分析, 并启用相关应急预案进行处置, 根据应急资源分布状态, 确定应急保障计划并下发各单位执行;应急指挥调度系统:此系统主要包括情况汇总、信息上达和下达、任务管理、处置跟踪、调度跟踪和总结报告等功能;应急评估系统:系统对应急救援行动方案的实施效果、响应效率、物资的利用率、灾害的损失程度、各部门的协调程度等环节进行分析评估, 总结救援行动中的问题和不足, 完善应急预案和记录数据库, 确定今后建设的重点;应急模拟演练系统:集成日常应急救援基础理论网络考核、专项业务理论和模拟实战考核、虚拟仿真综合演练、应急救援预案模拟推演等主要功能实现应急救援的模拟, 增强救援意识。
“云计算”架构下的应急管理逻辑架构
应急物流服务管理平台的构建是为了克服应急管理中部门沟通障碍、加快应急反应速度、提升应急反应效率、科学利用社会资源、充分发挥信息技术以实现对突发事件有效处理和控制的根本途径。基于云计算架构的应急管理云服务平台的建设, 可以有效融合社会各方面信息资源, 为政府、公众和企业提供信息资源, 整合各部门各地区的存储和计算资源, 有效节约系统建设成本, 科学使用社会资源, 拓宽应急资源的来源渠道, 从而提高应急管理的敏捷性、科学性和实用性。
在硬件设备资源层 (即应急物理资源池) 上建立虚拟化层, 在硬件设备资源层和虚拟化层的基础上提供虚拟机, 形成虚拟机应用系统, 这三层结合与计算服务管理就可构成IaaS云。在IaaS云基础上就可以构建PaaS云, 即平台云, 该层主要用于提供软件产品的自行安装和部署, 例如各种适应不同应急情况的应急业务软件的安装。云联邦服务平台实现跨云的服务集成, 它形成高度集成的应急物流平台信息, 并以统一的界面和操作方式为客户提供服务, 在此基础上形成SaaS应用服务平台, 该平台通过多功能网关向应急物流指挥中心提供最终的应急管理服务。
“云计算”架构下应急管理云服务平台的构建
应急物流是针对突发事件的物流需求, 具有很强的不可预知性, 无法在短时间内准确估计灾害的持续时间、强度大小以及引发的后果。因此, 当灾害发生时, 短时间内就有可能会产生海量信息, 且具有分散异构的特点, 将云计算技术应用到应急管理服务中, 可以为应急管理提供海量存储和高性能的计算能力。构建基于云计算架构的应急物流云服务平台, 主要包含能够容纳应急管理中相关应急部门提供的多种应急信息的云存储体系、能够适应突发事件应急管理中高强度计算功能伸缩性的云计算体系和跨部门和地区的多云协作体系。
云存储体系最大的特点是存储虚拟化, 通过网络监测、实时统计各种不同的信息资源, 统一整合后存储在存储体系中, 再经过虚拟化实施统一的标准对海量数据进行融合与管理。正是这种存储和计算的相互支持确保了高效的虚拟数据服务。基于应急物流信息的特殊性, 支持这种应急管理的云服务体系就要有随时集结或释放大量计算资源的特性, 同时能够完成多种分布式的应用和对计算资源的使用进行优化管理。
云平台层 篇7
近年来, 随着信息技术广泛而深入的在教育领域实践推进, 以微课、慕课、公开课为代表的教育技术创新应用倍受业界瞩目。微课是指时间在5~10分钟以内的小视频课程, 内容短小, 它有明确的教学目标, 主要为了阐明一个主要问题, 同时支持翻转学习、混合学习、移动学习、碎片化学习等多种新型学习方式, 一般是以短小精悍的微型流媒体教学视频为主要载体, 针对某个学科知识点或教学环节而精心设计开发的一种情景化、趣味性、可视化的数字化学习资源包。目前视频类学习平台还存在以下几个问题:
(1) 多数以资源库堆积的方式呈现, 只是单纯的资源共享, 或者课堂教学录像, 没有遵循按微课的设计原则开发学习资源包, 没有体现目标明确、针对性强和教学时间短的特点。
(2) 课程视频学习网站, 仅仅提供在线视频观看, 没有学习辅助系统的支持, 如分享笔记、学习跟踪、交流社区、在线测试等。
(3) 教师与学生的关联性少, 微课没有形成体系, 没有按照教学大纲和教学实践要求组织内容, 教师开发微课资源和学生自主学习要保证课程内容的完整性和知识的循序渐进。
(4) 移动学习的情境缺乏, 多数以传统的PC端方式呈现, 移动APP学习平台比较少见, 无法达到移动学习、碎片化学习的灵活性。
2 微课云平台设计
分析和研究基于微课的网络学习平台的需求和实际情况, 把云计算相关技术和移动通信技术进行有效结合, 将立体化的学习内容通过互联网显示在移动设备上。从系统架构设计、学习过程设计、学习平台设计三个层面进行阐述, 完成系统架构和系统功能设计。
2.1 系统结构设计
基于云计算构建系统结构, 通过云服务实现学习资源共建共享。学习者的终端基于现有的PC端和各种移动终端设备设计的, 教师借助云硬件将课程的微课资源发布并存储在云服务器上, 学生通过有线网络、无线网络、4G等访问云服务平台获得相应的学习资源及各种学习服务。学生不仅可以在平台上获取资源, 还可以充分利用平台上传、共享资源, 系统自动将学习记录同步到云端服务器。系统架构如图1所示。
基础设施服务层 (IAAS) :可以利用租用服务器、存储和网络硬件的方法将硬件外包到别的地方去, 如Amazon EC2等;云平台服务层 (PAAS) :采用资源虚拟化技术, 学习者只需在虚拟层运行自己的软件, 不必关心后台硬件的实现, 实现了软硬件的分离, 同时根据用户需求, 动态地分配资源, 实现负载均衡;软件即服务 (SAAS) :通过B/S模式接入, 在移动互联网环境使用远程服务器上提供的功能。
2.2 微课资源管理
微课是本平台的主要学习资料, 每个微课对应一个知识点, 并以教学为活动组织起来, 再加上相关的测试构成一个完整的微课资源包。通过设计有效的学习活动, 加深学生对知识点的认识和理解。微课资源的设计模型将学习资料标准化, 教师按照微课的特点, 组织课程内容, 开发微课资源并上传资源, 系统利用关系型数据库进行管理, 包括ID序列、微课时长、关键字、所属科目、作者、描述、相关的知识点、难易度以及相关活动。
2.3 互动学习设计
学习根据任课教师或者自身兴趣选择对应的课程进行学习, 可以按照教学进度提前学习微课为翻转课堂提供保障, 在学习的过程上, 系统提供在线笔记、在线答疑、在线测试、个性化检索、以及学习讨论区等功能, 使学生全程参与学习活动, 能够提高学习效率, 体验学习的快乐。
2.4 学习空间设计
学习空间是每个学生的学习管理系统, 包括了学生的可视化学习情况分析以及学生个人的课程库。通过学习分析技术, 平台可以将学生在网上的一切行为活动记录下来, 包括了学习时间、学习进度、交互以及学习时间流程、知识点掌握情况等, 形成学生的学习过程档案, 方便为每位学生建立自己的学习路径和知识库, 以便为学生的个性化学习提供支持。
2.5 学习过程设计
在基于微课的学习环境里, 由于缺少相关的制约和监督, 常常导致学生的学习热情难以维持。学习是一个循序渐进的过程, 为了激发学生的学习热情, 本系统引入游戏的机制, 例如:完成一个微课学习任务则获得相应积分奖励, 未完成则需要继续学习, 每学习一个微课要消耗一定的积分, 完成在线答疑、上传资源、发表有效评论可以赚取积分等。按照预先设定的规则, 根据积分多少设置不同的等级和勋章, 勋章可以显示在每个学生的头像上, 学生可以查看积分排名, 积分的用途也可以加入更多社会化的元素, 运用这种游戏化的激励方式能够激发学习积极性。
2.6 跨平台实现
平台基于B/S架构, 服务器端采用J2EE框架技术实现, PC客户端和移动客户端APP基于响应式WEB设计, 能够为不同终端的用户提供更加舒适的界面和更好的用户体验, 采用HTML5移动WEB模式开发基于Android和IOS平台的APP, 实现一次编译多平台运行。
3 结语
微课移动云平台基于云计算的架构, 采用虚拟化、分布式处理等技术, 满足在线播放视频时对服务器处理能力和并发响应能力的要求。微课学习平台构建了多样化的支持系统, 包括学习空间、互动学习、自主式学习、同步笔记、同步视频、在线测试、微课讨论区、个性化的检索服务等功能, 客户端基于移动终端APP提供服务, 使微课具有更广阔的应用前景。
摘要：在如今网络信息的时代, 将课程制作成微课放置于网络供学生浏览学习的方式, 逐渐成为一种新型的教学模式。基于微课的移动学习、远程学习、在线学习将会越来越普及, 结合云计算技术和移动互联网技术的特点, 提出基于微课的移动云平台开发思路, 搭建一个集微课建设、管理、应用和研究为一体的一站式服务平台。
关键词：云计算,微课,云平台,移动应用
参考文献
[1]温川雪, 周洪建.面向智能手机与Web平台的微课移动教学系统的设计[J].中国远程教育, 2014 (12) .
[2]朱静宜.构建基于移动云计算的微课教学资源平台[J].计算机时代, 2015 (10) .