平台体系结构

平台体系结构（通用12篇）

平台体系结构 篇1

0 引言

微处理器的研究是计算机科学与技术的核心研究内容之一,其更新换代更是计算机行业迅速发展的强劲动力。而微处理器的演变一方面依赖于生产工艺上的进步,另一方面则取决于其微体系结构上的设计。从科学计算、工业应用再到民用数码产品,应用领域的拓宽和专用计算机发展的迫切需求正期待着新型体系结构的诞生。而一个新的微体系结构的出现是否符合其应用领域更高层次的需求则需要一个评价环境或平台。在计算机微体系结构的研究领域,对于不同微体系结构的处理器的性能验证,更多地是通过理论分析来进行和完成的,再通过对数学模型的建立和分析,得出最终结论。此外,软件仿真也是常用的方法。这两种方式在一定程度上虽然能够对系统性能进行客观、科学评价,但仍存在其局限性,例如,数学模型的分析效果与模型建立的精确程度密切相关;而软件仿真则更是只能对微处理器的部分性能指标进行模拟,而不可能仿真实现所有环节。经过研究分析可知,一个通用的硬件验证平台则可以弥补模型仿真的不足,实现更为贴近实际的效果评价。这种平台对微体系结构的研究和微处理器的开发都大有助益。具体来说,可以帮助研究开发者缩短设计周期,在第一时间快速验证设计的正确性;同时,不同微体系结构的处理器也可以在这个平台上进行性能的比较。

国外现有的验证平台可分为软件模拟平台和硬件验证平台。

其中,软件模拟平台是通过软件模拟系统来对CPU设计进行正确性验证。常见的软件模拟工具有:Simics、Synopsys公司的VCS、Cadence公司的NC Verilog和Verilog XL、Mentor Graphics公司的ModelSim等[1]。前述工具中,Simics仿真平台是一种商用仿真系统,在追求性能的同时,也保证了仿真的精度[2]。

另外,硬件验证平台则是对原型实物在电路板上进行实际验证。

其中,BEE系统由美国Berkeley大学开发,是一种基于多FPGA的可重构硬件平台,属于较高端的仿真计算系统[3]。

RAPIDO项目由菲利普研究院主持,包含两个部分:原型系统和PC机。原型系统为含有FPGA和ARM核的处理器以及存储器的嵌入式系统,并通过PCI-to-PCI桥与PC机相连[4]。

如果一个待测试的系统已经形成了完整的机器,使用真实的应用来进行测试则是很好的方法[5],事实上,常常使用的是基准测试程序,例如SPEC CPU基准程序集。该程序集由整数程序和浮点程序组成,其性能评价的标准是程序的运行时间[6]。

国内的硬件验证平台主要分为两大类。

一类是专门面向特定款微处理器的,例如,国防科大的多核流体系结构原型验证平台,该平台基于多FPGA实现,设计了片间流优化机制,可支持多核流体系结构的互联映射[7]。又如,中国科学院计算技术研究所开发的针对高性能处理器龙芯2F的硬件验证平台,既能验证其逻辑功能,又能测试其性能指标[8]。

而另一类平台则以面向基础教学为主。例如,清华科教仪器厂出品的TEC-XP与TEC-CA,这两种系统有自己的指令系统和监控程序,能够与PC机相连,可进行联机操作和执行比较完整的程序,用户可自行设计带有流水及Cache的处理器,而该系统可对其跟踪运行[9]。另有一种FD-MCES计算机体系结构实验仪,采用FPGA为主芯片,配有实验控制电路、键盘、打印机、开关、LED等,可完成RISC计算机系统结构相关实验[10]。还有一部分教学实验平台只能对确定的处理器进行验证,指令系统不可修改[11]。

本文设计了一种基于FPGA的微体系结构验证平台,该平台由FPGA硬件验证板和上位机软件分析系统组成。其实现的功能为:可以将设计完成的微处理器下载到FPGA芯片当中,由硬件验证板构成该微处理器能够正常工作的最小系统,同时,板上拥有可简单显示处理器性能指标的光电资源;硬件验证板也可以和上位机进行通信,将该处理器工作时的性能参数传输给上位机,由运行在上位机的软件系统进行分析,从而,为微体系结构的分析研究提供依据。由于条件所限,该平台的硬件部分没有实际制作,本文通过使用现有的开发板,搭建了一个原型系统,验证了该平台的功能。

1 硬件验证板的设计

1.1 硬件平台的基本功能

硬件验证板是整个系统的基础,为微处理器的工作提供了底层平台,其逻辑框图如图1所示。该硬件平台具有的功能主要有:下载调试、基本输入/输出、串行通信、功能扩展。

1.2 硬件平台的结构

硬件验证平台的设计以FPGA为核心,外围电路有:电源模块、JTAG下载调试模块、显示输出模块、基本输入模块、串行通信模块以及功能扩展接口。其平面结构如图2所示。

在整个硬件平台系统中,串行通信模块、输入模块中的去抖动单元、显示输出模块中的程序运行周期数统计单元等是在FPGA芯片上实现的,而其他部分则要通过分立元件在电路板上实现。

1.3 硬件平台的工作流程

当微处理器下载到FPGA芯片中,输入输出模块为其基本功能的验证提供了切实有效的保障,可以运行一段代码以测试处理器对IO的读写控制。输入模块中提供的微动开关可以取代时钟电路而为CPU的运行提供手动脉冲时钟信号,以实现指令的单拍运行;同时,显示输出模块的数码管会实时显示处理器内部各相关流水段寄存器的最新状态,还可以统计一段代码运行的周期数,以比较不同体系结构对于程序执行效率的影响。串行通信模块则采集了与系统性能指标相关的更多参数,并实时传送给系统计算机,供软件系统使用。功能扩展模块则为进一步的应用预留了发展空间,预留的接口可以安排SD卡读写接口、以太网接口、VGA视频接口等等,以利于对加载了操作系统后更为复杂的系统性能进行全面测试。

2 软件评测系统的设计

2.1 软件系统的基本功能

软件系统的功能是通过JTAG接口进行FPGA下载,并读取由串行接口发送的性能指标相关数据,而且还要对其进行分析。本系统对待测处理器跟踪监测的功能除了在硬件平台上进行呈现之外,还可通过PC机软件界面显示更多的信息。在这一过程中,PC机和硬件平台通过串行接口进行实时通信,硬件平台将微处理器的各种状态参数随时发送给PC机,而在软件界面上,这些信息则将以文字和图形化的方式加以清晰显示。图3为软件平台的逻辑结构。

2.2 软件系统实现的CPU性能评价

除基本功能外,软件平台还将对性能参数进行处理,以得到量化的处理器基本性能指标,如计算每一条指令的平均时钟周期数CPI:

CPI=CPU时钟周期数/IC (1)

其中,IC为指令的条数。

计算CPI所需的参数将由FPGA传送给CPU。

同时,还可计算MIPS(每秒百万条指令数):

${\rm M}{\rm I}{\rm P}S=\frac{\text{时}\text{钟}\text{频}\text{率}}{C{\rm P}{\rm I}\times 10{}^6}(2)$

一定程度上,MIPS可反映系统的性能。

另外,软件平台还将统计得到Cache命中率与Cache容量的关系、与块大小的关系、与组数的关系,并以图形的方式加以绘制和实现。

该软件还可实现对流水线的跟踪分析。随着系统的单步运行,软件界面上将动态、同步显示流水线的时空图,而且还将计算出流水线的实际吞吐率,计算公式为:

${\rm T}{\rm P}=\frac{n}{(k+n-1)\Delta t}(3)$

其中,n为任务数,k为流水的段数,Δt为时钟周期。

此外,还可以计算流水线的加速比、流水线的效率等性能参数。

3 OpenRISC处理器的功能验证

为了对系统自身功能进行验证,还需要一款能充分利用本系统功能的微处理器。本文采用32位的开源软核处理器OpenRISC,对该处理器的指令系统、寻址方式、数据表示、寄存器结构以及5级流水线结构、具有Cache的存储系统在开发验证平台上进行跟踪测试。

OpenRISC是开放源代码的精简指令集计算机处理器,采用Verilog HDL实现了寄存器传输级描述。其性能介于ARM7和ARM9之间[12]。在对该处理器微体系结构的验证过程中,需要深入研究OpenRISC的结构、流水线及相关性设计方法,也要进一步研究Cache结构和设计方法。

3.1 OpenRISC处理器在FPGA开发板上的移植

本课题对OpenRISC开源软核处理器的源码基于现有FPGA开发平台进行了移植。该开发板采用Altera公司的型号为EP4CE17C8N的FPGA,外设配备了数码管、微动开关、LED发光二极管、RS232接口,JTAG接口等,可以基本满足移植测试需要。移植的具体工作包括:构建了适合OpenRISC开源软核处理器指令运行的RAM模块,构建了系统时钟及系统复位模块,使用Verilog硬件描述语言编写顶层模块,将CPU、总线、GPIO、串行通信接口等主要功能模块进行了组合并且针对现有的FPGA开发平台进行了配置与改造,如图4所示。

OpenRISC开源软核处理器的移植结果可以通过一个简单的C语言程序实例在OpenRISC处理器上运行来验证。该C语言程序的实现功能为,控制开发板上的LED,与上位机进行串行通信,同时发送一组数据。经验证,该示例程序可有效控制开发板上的资源并正确实现了与系统计算机之间的串行接口的通信,从而证实了OpenRISC在本开发板上的成功移植。

3.2 基于Ubuntu系统的OpenRISC汇编指令程序的交叉编译环境的搭建与应用

作为一种嵌入式处理器,在开源软核处理器OpenRISC上运行的程序需要在PC机环境下进行交叉编译。该部分工作主要是在Ubuntu系统下进行了交叉编译环境的搭建,同时,编写Makefile设定编译、连接、转换等流程,最后,还要将编译得到的机器码转换成可以在OpenRISC的RAM中运行的mif文件。同时,对开源软核处理器OpenRISC的指令集进行了研究,编写了可以在开发板上运行的OR1200汇编语言指令程序,实现了OpenRISC处理器通过GPIO对开发板上资源的读写控制操作,为下一步处理器的性能评测奠定了良好基础。

3.3 在FPGA开发板平台上对开源软核处理器OpenRISC的汇编指令实现跟踪

使用Verilog硬件描述语言对汇编指令单步跟踪模块进行了设计,实现了通过微动开关控制OpenRISC汇编指令的单步运行。同时,通过对指令计数模块的编写,可以实现对程序运行周期数的统计,从而为验证微处理的指令流水的执行效率提供了基础准备。目前,对汇编语言指令运行周期数的统计是通过数码管模块实现并显示的。在进一步的工作中,这一显示也可通过串口通信传送到系统计算机,最终在系统计算机界面上显示出该数据。此处运行的是用于单步跟踪的汇编程序,其具体功能是将一个数据通过开发板上的LED进行输出显现。

3.4 编写串行通信程序,实现OpenRISC与系统计算机的通信

本串行接口通信程序的基本功能是实现了待测试微处理器与上位机之间的通信。借助这一通道,硬件平台上待测试微处理器内部各寄存器中每一时刻所存储的内容都可以实时地传送至上位机,便于上位机对这些数据实行进一步的分析。同时,传送的数据也可以是存储器内某一存储单元或某一存储区域的数据;也还可以传送Cache中存储的数据等

等。总之,通信程序为系统计算机软件能够准确分析该待测试微处理器的性能提供了有力的数据支持与通道保证。

4 结束语

本文所介绍的系统能够很好地完成对微体系结构进行研究验证的设定目标,硬件平台和软件系统的设计也能够满足对微体系结构进行基本验证的要求,同时预留了功能扩展的空间,使得系统具有进化升级的可能。在现有FPGA开发板上构建了一个原型系统,并针对开源软核处理器OpenRISC进行了测试,实现了对指令的跟踪以及待测试处理器与系统计算机之间的通信,真实验证了本平台的基本功能,因而表明该系统具有一定的实用价值。

参考文献

[1]胡建国,曾献君,陈亮,等.CPU验证平台的研究与实现[J].微电子学,2006,1:49-55.

[2]CHRISTENSSON M,ESKILSON J,FORSGREN D,et al.Simics:A full system simulation platform[J].Los Alamitos:Computer,2002,2:50-58.

[3]CHEN Chang.Design and applications of a reconfigurable computing system for high performance digital signal processing[D].University of California,Berkeley,2005:1-2.

[4]BUSA N,ALKADI G.RAPIDO:a modular,multi-board,hetero-geneous multi-processor,PCI bus based prototyping framework for the validation of SoC VLSI designs[C]∥Rapid System Prototyping,Proceedings.13 th IEEE International Workshop on,2002:159-165.

[5]HENNESSY J L,DAVID A.Patterson.计算机系统结构——量化研究方法(第四版)[M].白跃彬,译.北京:电子工业出版社,2007-08.

[6]PATTERSON D A,HENESSY J L.Computer Organization and De-sign:The Hardware/Software Interface,Third Edition[M].San Francisco:Morgan Kaufmann Publishers,2005.

[7]柴俊.多核流体系结构原型验证平台的研究与实现[D].长沙:国防科技大学,2009:8.

[8]张瑾,王剑.基于龙芯2F处理器的硬件验证平台的设计与实现[J].计算机工程与科学,2009,31:270-275.

[9]汤志忠,杨春武.开放式实验CPU设计[M].北京:清华大学出版社,2007-06.

[10]涂时亮,陈利峰,马国森,等.计算机体系结构实验教程[M].北京:高等教育出版社,2008-02.

[11]李山山,汤志忠,周继群.基于FPGA的开放式教学CPU的设计与测试系统[J].计算机工程与应用,2005,14:98-99.

[12]倪继利,陈曦,李挥.CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植[M].北京:电子工业出版社,2007-04.

平台体系结构 篇2

【字号大中小】发布时间:2007-09-04 来源：安全监管总局政府网站

2007年5月11日，安全生产应急平台及企业应急管理与处置突发事件信息技术研讨会在湖南长沙召开。会上，安全监管总局政府网站有幸请到工程院院士范维澄接受本网专访。

栏目编辑：我国当前应急救援工作进展情况如何？和欧美等发达国家相比我们的应急救援工作有什么特点？

范院士：在应急救援方面我国做了很多工作，也有很多比较成功的案例。近期比较成功的应急案例就是我国成功抗击SARS。经过分析研究认为，如果SARS发生在其他国家，不可能像中国这样迅速地把SARS病毒控制住。再如98年我们战胜长江流域、松花江流域特大洪水。实际上，在中国有很多成功的应急救援实践。在政府的工作方面，比较系统的，自觉地研究在非常态之下实施社会管理和公众服务是在SARS之后全面开展的，这也是我们公共安全应急管理的第一个里程碑。

美国和英国以前遇到的突发事件也比较多，另外对人的生命价值的重视程度，在欧美西方社会比较早地认识到。再加上美国等发达国家在科学技术有非常强大的基础。所以当政府或社会考虑到要把这些科学技术用于应急领域的时候，实现的就比较快，形成了一些比较强有力的应急组织机构、应急的技术装备和应急体系的变化、应急法律法规的变更。

所以就我们国家而言，多年来，党和政府在这一方面高度重视，当党和政府意识到这个问题是非常重要的时候，所采取的措施是非常得力的。政府在事故灾难的教训当中进行了学习和总结，从管理到科学技术如何作得更好，这一届政府下了非常大的决心。当前，我国的应急体系建设推进速度比很多国家都快，正在逐步实现公共安全从被动应付型向主动保障型、从传统经验型向现代高科技型的战略转变，全面提升国家抗御和应对突发公共事件的能力。

作为当前的应急项目建设过程中，科技部科技支撑保障有力，国家发展改革委专项规划的编制实施迅速。从党和政府的决策，科技支撑，建设项目立项，全国上下全面地推进这项工作。在国际性的大会上，和一些外国专家进行交流的时候，包括美国、英国、意大利、日本的专家都认为中国的应急管理工作推动的速度非常快，已有的进展令人瞩目。在他们各自自己的国家也存在各部门条块分割的问题，它们之间的协调也很困难。我们相对来讲还比较顺畅，所以领导同志提出要把我们的应急平台做到国际一流水平。我们正在向这个方面迈进。

栏目编辑：应急救援系统管理平台的基本功能有哪些？从这些年的安全生产事故发生情况看，背后涌现了很多新情况、新问题。事物都是在变化的，已有的平台不可能一劳永逸，平台的建设如何应对新问题的出现。

范院士：应急平台是以公共安全科技和信息技术为支撑，以应急管理流程为主线，软硬件相结合的突发公共事件应急保障技术系统，是实施应急预案的工具；具备风险分析、信息报告、监测监控、预测预警、综合研究、辅助决策、综合协调与总结评估等功能。能动态生成优化的综合协调方案和资源调配方案，形成实施应急预案的可视化实战指南。

平台在其建设、运行、应用的整个事件过程中，都在不断发现问题、解决问题、更新平台。譬如说我国建立的应急预案体系，应急预案对我国应对突发公共事件向前迈了很大的一步，但是另外一方面，应急预案也要接受实践的检验，不断完善。作为国家实施应急管理和实施应急预案的工具和平台，应急平台一样也需要在实践中，不断地发现问题，解决问题，不断地更新和发展。所以在设计应急救援体系的时候，就要考虑其可扩展性，这是需要事先统筹考虑的，这也是国务院领导同志在一开始就提出的要求。

栏目编辑：现在，消防、道路交通、安全生产都有自己的应急系统，如何实现这些网络相互之间以及新旧系统在国家层面上的互联互通。

范院士：应急平台本身是一个技术装备系统，它不具备促进管理体制变化的功能。我们只能在现有体制下，利用应急平台的技术和装备，来满足国家提出的互联互通，“纵向到底、横向到边”的要求。而对于消防、道路交通、安全生产各自的平台如何能够统一进行有效管理，就涉及到体制问题了。所以目前我们的平台研究和建设的思路就是按照目前的管理体制设定的。如果今后，管理体制上有所变化的话，我们的应急平台也会随之进行相应的调整。

网络作为当前数据汇集的主要方式，电子政务的内网和外网，很多部门还有自己的专网。作为应急平台信息传输的困难就是既要信息流畅通，又要按照规定进行不同网络间的物理隔离和逻辑隔离。可以考虑在应急平台上实现内网、外网、专网、媒体信息的同时存在，又不影响他们的具体隔离方式。

栏目编辑：在整个平台建设中要涉及到100多个部门，作为项目的领头人，各个部门之间的协调问题是不是很让人困扰？

范院士：我只是项目的参加者之一。其实就各个部门间的数据共享，工作流程上的相互配合，我自己的感受，在实施项目的过程中，应该说还是比较顺当的。

各个部门之间虽然在认识和侧重点上有一定的差异，但是在应急平台体系建设上都是在不断将自己部门的工作对准国务院的要求。我曾经陪着应急办的负责人到安徽考察他们的应急体系建设工作，也曾经到陕西和河南，从我们目前接触到的省、市、部门来说，大家都非常自觉地按照国务院的要求开展自己的工作。

目前，大家都迫切地希望国务院及早出台统一的标准和规范。这是一个很可喜的现象，应急体系建设没有像有些其它的事情所出现的那种相互推诿、扯皮的现象，一提到应急体系建设，大家都非常自觉地共同推进这项工作。这也是中央和地方、各个部门之间高度协调一致，共同完成一项事业的一个很好的例子。

栏目编辑：平台数据采集的方式是什么样的，会不会出现因为信息脱节而产生平台救援不到位的问题？

范院士：平台的数据存贮是共享模式，实现分级存储，所以并不是细到某一个基层，比如不会出现一个企业或者一个城区的信息都存储到国家的大数据库，然而，作为应急平台的顶端，应当可以了解到非常细的终端信息，也可以掌握宏观的信息。凡是原来到现场才能了解到信息，原则上通过应急平台都能够实现，领导同志可以通过平台非常细致地了解到现场的信息。

作为应急平台的信息获取，一个来源是通过监测监控系统，虽然监测监控系统更多的是服务于基层，但是也不排除应急平台上对周边情况进行图像采集或是其他监测监控手段，它有一部分的信息也是直接来源于终端设备；第二个来源是按照层级，一层一层报送的信息；第三类就是来自社会公众的信息。现在大家各种安全方面的意识都增强了，媒体有些时候比职能部门获取的信息还要快捷。现在每一个应急平台上都要有通道通向媒体，有些媒体的信息确实要比部门上报的信息要快。这个系统在信息获取的方面是开放的。

栏目编辑：现在有些行业，如煤炭、危险化学品和烟花爆竹行业有很多标准长时间没有更新，有些现行的行业标准已经过时，那么在平台体系建设过程中会不会出现因为标准过时、没有更新而影响平台体系的建设进度的可能？

范院士：现在平台建设中遵循着一个基本的原则是：对于国家已有的标准就遵循已有标准；国家没有国际上有的就尽量采用国际标准；都没有的就要自己编写标准。目前，国家标准委正在筹建国家公共安全基础标准化委员会，然而公共安全的领域过宽，每个领域都有自己的全国标准化委员会，比如说安全生产AQ标准。但是在公共安全领域有一些共性的要求，其中有一个方面就是关于应急的。但是一件技术工作，最后经过批准形成一项技术标准要经历很多严格的程序。这就必然需要一段时间，大概要一两年的时间。作为应急平台体系建设来讲，这个时间，是无法满足当前应急平台体系建设工作的。

因此，清华大学配合国务院应急办，在充分采纳现有技术标准的基础上，编写应急平台体系建设技术要求，这个技术要求正在征求相关部门的意见，不久就会正式下发。国家应急平台体系的各个节点，按照这个要求，就能保证实现互联互通。

这个技术要求并不是要把同一层级的平台建得千篇一律，完全一样。打了个比方说，在体育比赛中，这技术要求相当于是规定动作，完全可以有更具特色的自选动作。每个部门或省市都有很大的空间去做自选动作，可以做得丰富多彩，更加符合部门和地方的要求。

栏目编辑：您领导的清华大学公共安全研究中心的主要工作方向是是什么？

范院士：作为长远目标，清华大学公共安全研究中心希望能够成为公共安全领域的智库和实践者，多为国家出一些好主意，并被采纳。清华大学有实践能力，所以我们不应该只是纸上谈兵，我们应该主动去实践，用清华大学的实践去说明，我们提供的智力支持是正确的。同时，我们希望能够成为关键技术持续创新的基地之一，并能为国家培育公共安全的产业链做出贡献。另外，也希望在公共安全的理论体系、学科体系、人才培养体系建设做一些事情。当然，还希望在国际该领域为我国争取重要的一席之地。

现在研究中心的绝大部分的精力，用在了国家应急平台体系关键技术的研究和应用，包括在清华大学建立技术原型系统。目前整个研究中心动用了100多人在进行此项工作。

栏目编辑：工业化是信息化的源泉，以煤炭产业为例，目前我国煤炭行业没有实现工业化，有部分企业仍在使用“炮采”等落后的采煤方法，相同的情况还出现在烟花爆竹方面。面对这样的情况，如何实现信息化推动工业化？

范院士：党的十六大报告明确指出，我国在本世纪初二十年经济建设的主要任务之一就是基本实现工业化，并郑重提出“走新型的工业化道路”，明确指出：“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。这是党和政府在我国进入全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化的新的发展阶段做出的重大战略决策。

平台体系结构 篇3

［关键词］教学创新平台建设课程体系

［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）02-0113-02

一、优化整合，建设课程体系平台，协同推进学科专业建设

交通工程专业主干课程联合申报并成为山东省省级精品课程群，课程群系统集成并优化交通工程学、交通规划、交通设计、交通控制和交通安全工程5门专业课程，对学科专业的品质建设、内涵发展和水平提升具有重要意义。精品课程群基本涵盖了交通工程专业特色技能培训的主干部分，贯穿了交通工程“前期建设规划—工程设计—施工组织—运行管理”的四个阶段，实现了交通专业“课堂教学+实验教学+实践教学”，在一个综合性平台上分阶段、分层次地实施。

课程群搭建了一个从了解交通工程基本理论知识，掌握交通工程系统分析与职能划分，再到充分理解交通工程生命周期内各阶段的理论方法与工程技术方法、提升对交通工程的系统认识和整体观念，为交通工程专业系统服务的课程平台。

在教学中注重理论与实践相结合、产学研相结合，拓展学生整体认知交通学科的规划、设计、管理控制、安全运营的思维和能力，强化学生的实际操作和实践能力，走“工程培养与技术创新”为特色的人才培养模式。联合课程教学团队在实施基于系统化、模块化的教学过程中，通过由整体（交通工程）到部分（交通工程的组成系统）、由部分（交通的组成系统）到分部分（各子系统）的系统教学模式。匹配建设交通规划、交通控制、交通安全等实验实训场所，优化整合教学资源。

二、加强内涵建设，融合关联课程，构建集成创新教学体系

通过课内外结合、软硬件兼备、实践与虚拟互补的教学方法，提升品质内涵、改善教学效果。建立基于案例教学分析的课程教学环节；“理论讲授+实践实训+创新性+综合性实验”的实践教学环节。优化完善教学资源，推进精品课程群平台各子系统模块之间的无缝衔接。

（一）“三位一体”为核心的课程体系

为了进一步加强教学改革，提高教学质量，教学团队全面启动课程群内理论教学和实践教学各个环节的教学改革工作，不断加强内涵建设，丰富教学手段，完善和更新教学内容，提高教学质量，推动交通类专业建设和学科建设工作的不断发展。

课程群在提高学生理论知识水平的同时，注重培养学生的工程实践技能，激发学生的创新能力。经过不断的创新和深化改革，转变传统的单一模式教学体系，根据专业人才培养方案和人才能力要求，整合优化课程内容，重组课程结构，构建了以“课堂教学+实验教学+实践教学”三位一体为核心的课程体系，培养具有高度社会责任感、良好专业素养、具备多方面综合专业能力、精通工程方案设计和善于工程管理，勇于探索和创新的复合型工程创新人才。

（二）“一种模式，两个平台”的集成创新教学体系

五门课程通过教学实践形成一整套“一种模式，两个平台”的集成创新教学体系，并针对每一门课程的特点，将这一创新教学体系融入本课程的教学实践活动中，将课程群建设的共同成果和每门课程的特点有效整合，推动教学改革、教学研究。该体系的建设体现了能力全面发展的综合教学理念。

“一种模式，两个平台”的集成创新教学体系是指课程教学为综合教学模式，以教师指导平台、实验实践平台两个教学平台的集成创新教学体系。其中采用了基于案例教学分析的课程教学体系以及“理论讲授+实践实训+创新性和综合性实验”的实践教学体系，教学体系针对性强、效果突出，全面提升学生的工程实践能力和创新水平。

（三）“系统化、模块化”的教学模式

1.构建新型模块化教学模式。联合申报课程整合优化后，相关课程间可以按交通方面的相关结构内容，按交通各主要结构为模块化组织教学，使得教学组织更加有效，学生可以在更短的时间内，更深入地学习交通基础理论、交通工程方法（交通规划、交通设计、交通控制）、交通运行管理和交通安全管理等。

2.构建新型的实验教学模式。开展现场教学和自主设计实验，课程开设与理论教学同步进行的由学生自主设计实验和自由开展实验的双重开放型实验教学。在教师指导下自主设计实验，并在与教师的讨论过程中改进实验方案。

3.探索模拟实际工程设计和答辩的课程设计教学模式。学生在设计过程中与教师反复讨论，并多次到规划设计研究院、交警部门、公交公司、道路施工实地参观学习，课程结束时每组学生面向全班进行汇报和答辩。

4.完善促进理论和实践有机结合的教学辅助条件和实践环境。为了帮助学生更好地将课堂上讲授的理论知识与实际工程相结合，老师们采取以下措施：一是精心制作课程的教学录像，传授与交通工程相关的知识；二是更新实验设备；三是建立稳定的生产实习基地。

5.提高大学生科技创新能力。本课程群的教师团队非常重视大学生的科技创新能力的培养。为此，课程组教师指导交通工程与交通运输专业的大学生申请科技创新项目。近几年，先后申请到了十余项大学生科技创新项目。大学生科技创新项目的题目与课后大作业或者与教师的科研题目结合起来，能够充分加深学生对课程知识的掌握，并提高了学生的创新思维与能力。

（三）多样化的教学手段

包括：优化完善网络课程网站，实现在线教育模式，搭建师生互动交流平台，运用QQ群、BBS等开辟学习论坛，并将相关课程模拟教学软件与课程网站对接，开通网络虚拟实验室。建立“在线教育”栏目，链接许多国内外优秀的专业网站，包括：国家精品课程网站、国内外交通技术论坛等。

1.现代和传统教学法相结合。教学手段从过去传统的黑板加粉笔的单一方法，已逐步转化为运用多媒体课件等现代化教学手段与传统方法的有机结合。

2.师生互动的教学方法。教师授课中，学生可进行讨论或争论，提出解决方案，教师适时引导，使学生从中领会教师思路，学会分析解决问题的能力。

3.理论和案例教学相结合。在课堂教学中，改变“满堂灌”方式，广泛采用启发、讨论、学生展示、课堂讲评和案例教学方式，激发学生的求知、求新欲望，引导学生积极主动地思考，提高学生分析问题的能力。

三、课程整合优化后的教学效果分析

通过课程整合优化，形成新的专业课程教学理念，不断寻求新的不同课程之间的结合点，实现分类实施、差异培养的人才教学目标。

第一，在教学中实现了理论与实践相结合、产学相结合，拓展了创业教育途径，提升了对学生现代交通规划、设计、管理等方面的培养水平。课堂教学满意度超过95%。

为使学生能够整体认知交通工程的规划、设计、管理控制、安全运营的整个过程，强化学生的实际操作能力和实践能力，联合课程团队在实施基于系统化、模块化的教学过程中，通过由整体（交通工程）到部分（交通工程的组成系统）、由部分（交通的组成系统）到分部分（各子系统）的系统教学模式。整合建设交通规划实验室、交通控制实验室、交通安全实验室等实验实训场所，优化组合教学资源。

第二，实现各种教学资源的功能补充，提升教学内涵与水平。课程群经过多年的建设和积累，已具有各类丰富的教学资源，课堂理论教学之外，建立了相关模块的综合实验教学平台以及多个校企实践基地，通过课内外结合、软硬件兼备、实践虚拟互补的教学方法，提升了教学内涵、改善了教学效果。

第三，通过联合课程团队联合建设和整合优化，完成了五门课程的网站建设，并利用QQ群、BBS等开辟了学习论坛，并将相关课程模拟教学软件与课程网站对接，开通了网络虚拟实验室。建立了“在线教育”栏目，该栏目网站链接了许多国内外优秀的学习网站，包括：国内外精品课程网站、国内外交通工程网站、国内外交通类热门期刊网站、视频网站等。

第四，通过设立交通工程主干课程，教学团队实现了联合团队成员的优化组合，近年来共承担省部级教育科研课题6项，主编出版《智能交通》、《运输枢纽与场站设计》等教材，获得省、市级表彰7次。

［参考文献］

［1］曲大义，陈秀锋. 加强科技创新，促进学科建设可持续发展［J］.教育学刊，2012，（3）：15-16.

［2］崔颖.高校课程体系的构建研究［J］.高教探索，2009，（3）：88-90.

［3］陈淳，杨征，苏弟华.对高校科学研究和学科建设科学发展的探讨［J］.科技管理研究，2010，（11）:117-118.

［责任编辑：左芸］

平台体系结构 篇4

1 综合数据平台的结构

建立健全完善的综合数据平台系统, 能够从根本上保证电力系统的安全运行, 并且及时的应对电力出现的突发性问题, 还可以保证用户的基本需求。对电网运行的过程的情况进行检测, 通过检测出的数据, 进行分析整理, 从更深层次的数据中挖掘问题, 解决问题。

根据目前国网驻马店供电公司提供的数据来看, 电力行业的数据网的划分, 是根据其中的各项业务数据, 是按照国家的要求, 对电力调度系统数据整合进行动态安全预警系统结合电力市场和生产报表系统来进行的。这其中的数据整合的基础是电力二次系统的安全防护工作。

2 综合数据平台面临的问题

目前, 综合数据平台系统还不是很完善, 系统仍存在与多个建立部门, 缺乏相关的标准规范, 造成了数据交换和共享出现了很大的困难, 同时加大了数据处理和维护的难度, 但是综合数据平台又是目前店里调度工作为了实现电力调度的自动化和电力调度的信息化的必然途径。所以, 当发现问题的时候就需要我们根据问题, 解决问题, 更好的完善调离调度综合数据平台体系。

3 综合数据平台的主要技术

3.1 数据采集技术

数据的采集是建立一个综合数据平台的基础, 属于输入部分, 大概可以分为设备类采集和网络类采集, 在综合的数据平台中, 根据不同的功能模块, 对数据采集系统中的采集方式大致可以分为三种:接收数据文件、抽取历史数据库、特定协议接受实时报文。这些方式采集来的书记基本都是由本地的各类应用系统进行的推荐和提供的, 也可以通过数据传输进行送达, 一般这类采集的数据都可以通用, 通过对不同方面的需求做数据格式的变化。

3.2 数据加工技术

数据的加工技术指的是对大量的信息采取一些有意义的价值数据, 通过电力调度对数据采集进行分析处理, 对其中的重要信息和历史信息进行分类筛选, 通过系统的计算进行加工处理, 处理后的再生数据有利于形成一个更加具有综合性的数据模型, 处理完毕后在数据库中储存。加工技术有利于对信息进行二次利用。

3.3 数据传输技术

数据的传输简单来说就是指按照一定的流程在一条或者多条路上进行数据传输, 这也是数据平台中的一种对数据的输出。通过这种输出满足对数据的各种需求, 通过技术上的处理, 使输出的语言更加的规范、具体。这种技术还可以将所有数据统一的输出到一个信息接收点上, 这种技术可以避免多部门之间造成数据重复的问题, 达到良好的集成效果。

3.4 数据储存技术

数据储存技术是对数据采集来的各种不同的数据, 进行分类整理, 可以通过不同的部门需要的数据进行数据调动。数据储存考虑到数据数量大, 种类多, 我们在设计数据储存模型之前就要考虑到数据的储存效率和修改问题。储存功能至少要有一定的扩张性和修改性, 用来满足储存的基本要求。通过同步技术面对数据进行整理, 保证数据的一致性和避免重复储存的现象发生。

3.5 数据交换共享技术

数据的交换指的是数据处理的过程中通过某种方式的转接进行的从一端到另一端的过程, 数据输出、输入这类都可以说是数据的交换过程, 通过数据的交换与共享, 完成整合各类数据, 在满足了数据交换和共享的同时, 还为大范围的数据共享提供了前提服务。

3.6 数据的呈现与DMIS一体化集成技术

数据呈现简单来说就是指人机联系, 对数据进行处理, 得到一个相对直观的结果, 通过显示页面呈献给客户, 使客服可以采取相应的措施。减轻了管理员的工作压力。

数据平台与DMIS一体化的集成技术, 指的是通过电力调度的信息化进行的重点工作, 必须与用户保持一致, 尽量避免大复制数据系统, 避免造成资源的浪费, 或者造成网络流量的增大, 集成技术使数据平台与DMIS相辅相成, 通过技术的处理对机器的实时情况进行监控, 便于操作。

4 结语

当今社会, 经济发展、科技发展、工业发展已经成为了一种必然的形式, 无论是生活用电还是商业用电, 人们对电力的需求都在加大, 开始“闹电荒”的现象出现。部分地区由于经济和地区的差异, 闹电荒现象更加严重。电力部门为了确保能够对人们的工作进行及时供给。电力调度工作就是供给的关键, 目前, 国家已经加大了对电网方面改造的力度和决心, 而加大电网的改造就需要综合数据平台的结构体系的建立和完善。

参考文献

[1]魏亚楠.智能电网中多种发电模式联合调度模型及效益评价研究[D].华北电力大学, 2014.

平台体系结构 篇5

今年以来，省住房和城乡建设厅认真贯彻落实中央《关于推进工程建设领域项目信息公开和诚信体系建设工作的指导意见》，严格按照省纪委、监察厅关于《湖北省工程建设领域项目信息公开和诚信体系建设试点工作方案》的要求，加强组织领导，周密筹划部署，狠抓工作落实，扎实推进工程建设领域项目信息公开和诚信体系建设试点工作，使信息公开和诚信体系建设取得了阶段性成果。目前已在门户网站建立了信息公开专栏，实现了与武汉、黄石、宜昌3个试点市建委的链接，全部对外公开。

一、领导重视，建立健全信息公开网络。近几年，省住房和城乡建设厅结合本系统实际，围绕项目信息公开和诚信体系建设进行了一些探索，制定了一系列诚信体系规范和细则，取得了一定成效。今年全省项目信息公开和诚信体系建设试点工作会议召开后，厅党组书记、厅长李德炳专门听取汇报、召开专题会议研究部署，要求全省住建系统以此为契机，按照省里的统一部署和要求，高质量、高标准、有特色的完成项目信息公开和诚信体系建设工作，真正建立守信激励和失信惩戒机制，促进全省住房和城乡建设事业健康持续快速发展。厅党组成员、副厅长毛传强，厅党组成员、纪检组长朱建卿等领导反复召集专班进行研究。5月31日又召开住建系统项目信息公开和诚信体系建设工作会议，省厅领导就项目信息公开和诚信体系建设工作提出了明确要求，强调住建厅要搭建好信息公开平台，为全省住建系统所用，避免平台重复建设；信息公开系统设计深度要实行全行业、全区域覆盖；要及时提供数据源，与省厅网站链接，各地要尽快提供项目信息，各处室、各单位要提供完整的信用信息目录。并结合厅实际，建立健全信息公开联络员制度，从而，形成全省上下联通的项目信息公开和诚信体系建设网络。

二、制定方案，认真编制信息公开目录。在多次调研和反复征求意见的基础上，印发了《省住房和城乡建设厅项目信息公开和诚信体系建设工作方案》，明确了各项工作任务和各责任处室、各责任单位（包括17个市、州、直管市林区建委），制定了工程建设领域项目信息公开目录和工程建设领域信用信息目录。项目信息由各市州提供，信用信息由各处室、各直属单位提供，按有关程序研究确定。为了保证信息公开的准确性、完整性和可操作性，专班深入到各处室、各单位，对照项目信息公开目录和信用信息目录，逐一编制，对从业单位和从业人员分别按注册地点、企业和人员性质类别、资质等级从不同角度进行编制。

平台体系结构 篇6

传统体制下的信用资源是政府独家掌握的，国有大中型企业实际上是政企不分的，企业之间、企银之间、企业与职工之间都是通过政府联系起来的；在这种体制下，亏损的国有企业照样可以获得银行的贷款，并不是因为这些企业本身有诚信，而是由于其后面有政府。在传统体制下，政府资信代替了企业资信，因此企业对信用没什么责任感。

改革开放以来，民营中小企业已占企业总数的99%以上，由此，在经济快速发展的同时，不可避免地也伴随着巨大的信用交易成本。市场交易中发生的各种假冒伪劣现象以及拖欠债务、逃脱债务甚至骗贷、逃贷现象给相关企业和金融机构造成经营风险和经济损失，严重损害了正常的市场经营秩序，阻滞了整体经济的健康发展。

各界长期以来反映的“中小企业融资难”问题，除了我国市场融资体系尚不健全的因素外，中小企业自身的风险特征和社会信用环境的欠缺是其重要原因。而科技型中小企业的发展融资之路就更有其特殊性：一是科技进步对企业现有产品、工艺、技术、服务等带来巨大的冲击，使科技型中小企业的生存和发展面临严峻挑战，进而影响到企业自身的信用能力。二是我国科技型中小企业自有资本相对匮乏，难以应对高科技行业所特有的“高投入、高风险、高回报”的业态特征，从而使其在市场中处于不利的竞争地位，也将影响着企业的信用质量。三是由于经营规模小，中小企业研发投入的绝对量十分有限，企业发展后劲普遍不足，给企业带来较大的经营风险。四是科技型中小企业在技术、产品、服务等方面普遍具有单一性，服务领域狭窄，客观上制约其生存和发展，加之中小企业往往是为大企业提供配套服务，大企业拖欠款现象直接导致中小企业的资金周转困难，并严重影响着中小企业自身的信用能力。五是科技型中小企业的领导者大多是技术出身，内部管理、决策水平、风险控制等能力较为薄弱，管理风险较高。六是科技型中小企业经营稳定性一般不高，持续经营能力较差，经营风险很高。七是我国中小企业普遍存在这种现象，就是企业成立的最初几年发展速度惊人，企业领导者往往因此产生盲目乐观，并造成决策失误，这种失误对企业而言又往往严重地影响着自身的信用质量。

基于上述特征，在缺乏社会信用体系支撑的情况下，投资方和信贷方对科技型中小企业的融资行为往往会形成“自身素质差”、“资本金不足”、“资信情况不透明”等负面概念，因此，“融资难”首先难在了“信用”上。

市场经济体制所要求的信用制度和管理体系是在市场上设立一种规则,这种规则保证独立企业在市场上的信用交易成份的扩大,并能健康发展；而保证这种规则正常运行是政府责无旁贷的责任，但政府职能不能替代、更不能垄断市场信用。

北京作为全国高科技产业发展的龙头，拥有举世瞩目的中关村科技产业群体，聚集着数以万计的科技型中小企业，如何推进科技型中小企业信用体系建设，从而突破科技产业发展资金“瓶颈”，对北京科技产业发展具有现实意义。北京市科技金融促进会针对金融投资机构和科技型中小企业对融资业务的社会中介服务要求越来越高的形势，在政府有关部门的支持下，成立了“北京市科技企业信用促进专业委员会”，其宗旨就是：建立北京市科技企业信用体系，为中小企业融资提供服务支持，实现企业信用自律；它的职责包括：建立科技型企业信用征集系统，制订信用评价规则和标准，对申请贷款企业进行信用评估咨询和信用等级评价，制订信用激励制度、惩罚制度、警告制度和公示制度，向相关机构出具申请贷款企业信用评估意见，向有关单位通报不守信用企业名单和情况等。

平台体系结构 篇7

软件体系结构(software architecture,SA)作为控制软件复杂性、提高软件系统质量、支持软件开发和复用的重要手段之一,自提出以来,日益受到软件研究者和实践者的关注,并发展成为软件工程的一个重要的研究领域。

软件体系结构描述了某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式,反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性,并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统[1,2,3,4,5,6,7]。体系结构模式代表了模式系统中最高等级模式,如C/S、B/S、管道/过滤器(Pipe-Filter)、层次结构(Layers)、黑板系统(Blackboard)等[8]。目前,软件体系结构从描述语言(ADL)、软件体系结构风格、基于体系结构的软件开发方法、软件体系结构评估、特定领域的体系结构框架[2,5]等方面展开了研究[9];此外,许多研究机构与软件企业在软件体系结构的应用上,积累了可供重用的资产与经验,并在某些行业领域进行了实践,取得了丰硕的成果。

如今,软件体系结构扩展到了软件生命周期中的各个阶段,将软件体系结构贯穿到软件设计的整个过程已经成了软件开发的必然选择。本文从系统的整体和局部两个角度探讨了软件体系结构在基础教育信息平台中的应用。

1 基础教育信息平台的需求建模

1.1 基础教育信息平台概述

基础教育信息平台(Basic Education Information Platform)是一个较为复杂的综合信息系统。通过对用户的需求分析,发现各中小学校及基础教育行政部门对信息化的需求具有很大的相似性,所需要的功能一般包括校园网平台、信息(资源)检索、远程教育(网上课堂、网上作业及答疑)、计算机辅助教育,以及服务教学和管理的教务平台、办公自动化平台(OA)等[10]。成熟的基础教育信息平台除了需要满足以上功能外,还要具有较强的可扩展性,用户随时可以根据需要添加新的功能。

在本系统中,笔者设计并实现了信息(资源)检索、在线答疑、信息(资源)维护、网上课堂、在线答疑等功能,系统管理员可以方便地对系统进行维护与管理[10]。具体而言,主要包括:(1)学生、家长、教师可以方便地维护个人的信息资料、浏览基础教育平台上的相关资源;(2)学生可以通过网上课堂进行在线学习,并可以提交作业与问题;(3)教师可以在线进行作业批阅与答疑;(4)教育行政部门可以获得数据报表、发布资源与新闻;(5)系统管理员可以对系统用户进行管理、发布资源与新闻等[10]。

1.2 系统用例图

从系统需求分析可以得出,基础教育信息化平台主要有学生、教师、家长、教育行政部门、游客、系统管理员等六个参与者,学生、教师、家长为系统的注册用户。根据系统的基本特征和功能需求分析,可以画出系统用例图[11,12,13,14],如图1所示。

2 基于软件体系结构的设计

2.1 C/S与B/S混合软件体系结构

基础教育信息平台采用了三层C/S(Client/Server,客户机/服务器)与B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)相结合的异构结构。C/S与B/S体系结构各有特点,在系统开发时,可以混合使用这两种体系结构,充分利用各自的优点,以期更好地解决实际问题。

在基础教育信息平台中,系统管理员、教育行政部门等用户,需要进行数据报表、资源维护等操作,这些操作数据传送量较大,在设计时采用了三层C/S模式:表示层由客户端实现,采用图形用户界面开发,实现数据的输入与显示,并可以进行简单的数据处理;功能层主要由应用服务器来提供,实现系统主要功能并访问数据层;数据层采用关系数据库来管理并维护数据。将表示层、功能层与数据层分别布署到企业内部网不同的硬件系统中,从而提高了系统的性能、可维护性和安全性。

对于一般用户,学生需要通过系统平台进行在线学习、教师需要进行在线答疑、家长需要进行留言及游览系统平台提供的通知等资源信息,这类用户对系统的要求主要在于功能的满足与使用的方便,采用B/S模式进行设计是比较理想的。采用本系统,用户只需要一台联接互联网的计算机,就可以方便地通过浏览器访问系统中的最新资源。

2.2 管道和过滤器模式在信息发布子系统中的应用

在基础教育信息平台的局部采用了多种软件体系结构风格,例如,信息发布子系统就采用了管道和过滤器来进行设计。管道和过滤器(Pipes and Filters)是为处理数据流的系统提供的一种模式,由过滤器和管道两种构件组成的,每个处理步骤都被封装在一个过滤器组件中,数据通过相邻过滤器之间的管道进行传输[15,16,17,18]。

信息发布子系统的主要功能是将用户从窗口输入的信息或来自于文件的信息进行某些格式的转换,变成系统中统一格式进行输出,如转换成具有特定风格的HTML文件或满足特定需求的其它格式文件。为了便于系统集成以及今后向SOA升级,系统中信息都以通用的XML格式进行传递。在未采用管道和过滤器结构之前,信息发布子系统作为一个独立的功能模块,其内部操作高度耦合,给程序编写与维护带来了很大困难。

从需求可以看出,信息发布的过程也就是将信息由输入并转换成指定格式存储、再转换成指定格式输出这样一个顺序处理的过程,信息在各个操作之间进行“流动”,整个过程可以采用管道和过滤器体系结构进行建模。将系统分成三个过滤器:输入转换、信息存储和输出转换,如图2所示。其中,输入转换用于将非XML格式的信息转换成XML格式;信息存储用于将信息以XML格式保存到数据库中;输出转换用于将XML格式的信息转换成HTML格式或其它格式进行输出,在输出的HTML格式的文件中还可以加入一些预设的特殊信息,如公司标识(logo)、CSS等。

3 结束语

项目组在微软的.NET平台上实现了基础教育信息平台系统。系统的整个设计过程中,综合使用了多种软件体系结构风格,如整体上采用了三层C/S与B/S混合结构,系统的局部采用了管道和过滤器、黑板等多种体系结构。在系统开发过程中,虽然用户需求多次变更,但由于体系结构选择合理,系统的修改没有造成全局大范围的重新设计,从而对开发进度与成本没有造成较大的影响。对于一个较为复杂的综合信息处理系统,基于先进的软件体系结构进行设计,可以增强系统的先进性[19,20,21]、可扩展性,也保证了系统的质量与按期交付,减少了重复劳动。可以预见,随着软件规模越来越大,程序越来越复杂,软件体系结构的作用将会越来越显著。

摘要：通过对中小学校及基础教育行政部门的需求分析,本文首先基于UML对基础教育信息平台进行了需求建模。采用三层C/S与B/S混合软件体系结构设计了系统整体结构;以管道和过滤器在信息发布子系统中的应用为例,介绍了软件体系结构在系统局部中的应用。

J2ME平台体系结构分析 篇8

随着移动终端设备的不断普及, 巨大的商机促使移动应用开发成为开发者关注的热点。J2ME (Java 2 platform Micro Edition) 作为跨平台的移动应用开发平台, 获得了绝大多数手机厂商和运营商的支持, 也是绝大多数轻量级、对多媒体性能要求不高的应用开发商的首选平台, 如果各终端设备厂商制定的标准能够更加规范, 那么J2ME的跨平台特性将会得到更好的发挥和体现。本文全面、系统地对J2ME的体系结构进行了分析, 旨在为普通软件开发者利用J2ME平台进行移动应用开发提供帮助。

1 J2ME体系结构

由于资源受限, 设备对业务具有灵活性和可定制部署的需求。为了适应这种需求, J2ME体系结构在设计时采用了模块化和可扩展的设计。J2ME体系结构的这种模块化和可扩展性是通过构建于设备本地操作系统之上的一个分层软件模型来实现的。我们可以从图1看到分层软件模型中构成J2ME平台的核心是配置 (configuration) 和简表 (profile) 。配置其实是一个规范, 定义了一类设备的共同Java平台, 在配置中同时包含与设备无关的核心类库和Java虚拟机, 这种设计是平台相容性的基础。显然配置舍弃了设备的差异性来保证Java平台的设备无关性, 但是对于具体设备的特殊需求和硬件差异都没有进行支持, 因此在配置的基础之上定义了简表来解决这一问题。简表位于配置之上一层, 是针对一系列设备提供的开发包集合。实质上简表就是针对不同设备而定义的与设备特性相关的API。配置通过虚拟机来和底层的Host OS打交道, 简表构筑于配置之上, 是对配置的扩展和补充, 这样配置就和简表共同构成了J2ME的运行环境。图1是J2ME的分层体系结构[1]。

1.1 J2ME配置

J2ME平台和所有Java平台一样必须保证它的设备无关性, 也就是说要摒弃所有设备之间的差异, 配置就是为了满足这样的要求而设计的。实际上配置就是支持一组通用设备最小的Java平台。由于J2ME平台为之服务的消费电子类和嵌入式的众多设备彼此之间在计算能力和硬件条件上存在着极大的差异, J2ME首先根据最基本的一些特征把它们划分为两类。对于这两类设备而言计算能力是其最主要的区别, 计算能力对设备上的应用和环境起着决定性的影响作用, 因此这两类设备肯定不能使用同样的开发平台, 必须分别予以定义。 在J2ME平台中配置就被分为了两类[2]:一类是CDC (Connected Device Configuration) , 面向的是具有固定的不间断网络连接的共享连接信息设备;一类是CLDC (Connected Limited Device Configuration) , 面向的是具备间断通讯能力的个人移动信息设备。配置负责规定所支持的Java编程语言和Java虚拟机特征, 同时还负责规定所支持的基本Java类库和API。

1.2 J2ME简表

简表是位于配置之上的一层, 用来描述特定的设备, 是支持特定设备 (某类功能的设备) 的API集合, 以Java类的形式提供。我们都知道配置必须满足一类设备最基本的所有要求, 保证平台的设备无关性, 而简表却是为了满足一类设备之间的差异性和设备特性需求而定义的。简表被认为是开发这些设备应用程序的完整工具包。实际上, 简表是对配置的完善和扩展。简表往往定义了某一设备家族上的特殊功能API和扩展类库, 以满足设备之间的差异性需求[3]。通常, 一个设备的应用程序运行需要一个配置和至少一个简表, 也可以同时支持多个简表。目前, 在CDC上定义的简表主要有:基础简表 (Foundation Profile) 、RMI简表 (Remote Method Invoke, 远程方法调用) 、个人基础简表 (Personal Basis Profile) 和个人简表 (Personal Profile) 等;在CLDC上定义了PDA简表和移动信息设备简表 (Mobile Information Device Profile, MIDP) 。

1.3 J2ME平台主要配置和简表

1.3.1 CDC (连接设备配置)

CDC是由Java社团的JSR36和JSR218定义的, 分别定义了CDC1.0和CDC1.1两类规范。CDC所支持的设备是具有固定的不间断网络连接的共享连接信息设备, 这类设备一般是固定的, 因而能够得到稳定而持续的电源供应, 通常运行32位或64位微处理器, 总内存容量大约为2～4MB的设备, 它们体积没有什么限制, 计算能力相对较强。CDC支持的设备主要有电视机顶盒 (Set-Top Box) 、网络电视系统、互联网电话、高端的无线通信设备和汽车导航与娱乐系统等。

CDC类库是支持虚拟机CVM所需要的API最小集合, 通常CDC包含来自Java2平台标准版J2SE中用于构建和运行虚拟机的最小集合Java包。这些基本包有:java.io;java.lang.math;java.text;java.util;java.util.zip;javax.microedition.io;java.lang.ref;java.security.cert;java.util.jar;java.net;java.security。

1.3.2 基于CDC的简表

基础简表 (FP) :是CDC上定义的简表中最基础的一个, 它是一个基础平台, 以后开发出来的能够提供GUI支持、网络等功能的简表都可以附着在FP上。

个人基础简表 (PBP) :是以基础简表为基础在其之上提供了一个能够运行Java applets的简化GUI, 它把图形的Component Framework (组件框架) 保留了下来, 去除了那些复杂的图形模块, 成为抽象图形工具AWT的一个子集。PBP主要适用于对图形件复杂度要求不高的各种娱乐装置, 例如:数字电视机顶盒、游戏机、汽车电器等。

个人简表 (PP) :PP是对个人基础简表的扩展, 针对那些资源相对有限但对网络访问要求很高、基于AWT图形界面的设备, 例如:高端PDA及移动电话等高端设备。

1.3.3 CLDC (连接受限设备配置)

CLDC (连接受限设备配置) 是为使用较小存储容量, 具备间断通讯能力的个人移动信息设备等设计的。Java社团的JSR30和JSR139先后分别定义了CLDC1.0规范和CLDC1.1规范。CLDC支持的这类设备主要是内存在128～512k、计算能力较低、电力供应有限 (使用电池) 的嵌入式装置, 如:呼叫器、移动手机、PDA、销售点终端POS机等低端的无线通信设备。它所需要的运行资源需求远远低于CDC对资源的需求。CLDC虚拟机的参考实现为KVM, 但它并不是唯一支持CLDC的虚拟机, 其它公司只要按照CLDC里的定义来开发, 并且通过兼容性测试, 也可以成为支持CLDC的虚拟机。

1.3.4 基于CLDC的简表

移动信息设备简表 (MIDP) :MIDP是位于CLDC上层的简表, 定义了移动信息设备的类型和提供相关的API集合, MIDP 所定义的功能更加面向用户, 而且比CLDC更高级、更全面。MIDP目前是J2ME平台中最为开发者所熟知且发展最为成熟、应用最为广泛的简表。主要针对在硬件特性上有诸多限制的移动信息设备 (Mobile Information Device, MID) , MIDP定义了图形界面、持久性存储、输入和时间处理等的API, 它有两类规范, 分别是MIDP1.0和MIDP2.0规范。

PDA简表:PDA简表并不是由SUN公司定义的, 而是由Palm公司规范定义的, 这个简表同样是建立在CLDC之上, 是对CLDC的进一步完善。从它诞生到将来的很长一段时间里, 它都将替代kjava类程序包的地位。在Java规范中定义这个简表拥有两个核心功能:用户界面显示工具包和持久数据存储器机制。用户界面显示工具包是抽象窗口工具包的一个子集, 而持久数据存储器机制是为应用程序、数据等实现简单的数据存储而设计的。

1.4 J2ME的整体环境

通过前面对J2ME体系结构中配置、简表等的介绍, 归纳总结得出J2ME的整体平台环境[4]如图2所示。

在一个具体设备之上只能有一个符合其配置规范的Java虚拟机和核心类库, 但在一个配置上可以构建一个简表也可以构建多个简表。在众多的规范中, 由CLDC和MIDP组成的J2ME平台得到了广大移动信息设备生产厂商的支持, 几乎所有支持Java的手机都实现了CLDC和MIDP。

1.5 CDC、CLDC和J2SE的兼容性分析

CDC和CLDC是J2ME针对不同设备之间存在的极大差异而把设备划分为两类后而定义的平台规范, CDC基于CLDC基础之上, 包含了CLDC所有的类和接口, 因此只要能在CLDC上运行的软件必然都可以在CDC上运行;通常CDC中的类包括一个J2SE类的子集和CLDC所有的类, 显然CDC的开发类数量要远远少于J2SE开发类的数量;CDC只是仅仅使用了J2SE开发类的一部分, 并在其基础上进行了优化改进和开发了一些特定类。而CLDC是以CDC开发类为基础直接进行进一步优化, 并没有添加自身需要的任何类[5]。J2SE、CDC和CLDC三者之间的关系如图3所示。

2结语

J2ME是一个完整的开发和运行平台, 同时基于J2ME平台开发无线终端程序具有跨平台及非持续连接的特性, 因此, J2ME平台是开发移动终端增值业务最好的选择。随着无线网络的发展和各类移动终端的不断普及, J2ME的使用必将越来越广泛, 它的安全性和跨平台性会得到更加充分的体现。

参考文献

[1]WAP之家.J2ME在移动设备上的应用[EB/OL].http://www.wapzj.com/down/44/125/html/2005112513212664.html#soft-down.

[2]陈立伟.精通Java手机游戏与应用程序设计[M].北京:中国青年出版社, 2005.

[3]Sun java studio mobility[EB/OL].http://docs.sun.com/source/817-2343/chap3.html/.

[4]JOHN W.MUCHOW.Core J2ME Technology and MIDP[M].Cal-ifornia:Sun Microsystems Press, 2002.

平台体系结构 篇9

关键词：抽象,隐喻,组件,高内聚低耦合,可重用

0 引言

仿真试验具有缩短周期、节省经费、降低试验风险等诸多优点,单位选用哈尔滨工业大学研发的通用试验体系结构支撑平台(HIT-GPTA)作为仿真试验的基础开发和运行平台(简称平台)。该平台支持多个节点,可以将分布在各靶场、设施中的试验、仿真及高性能计算能力等资源通过网络集成起来,构成一个用于试验的开放式环境。在该平台上,试验人员利用已有组件,无需编程即可完成试验系统构造,试验态势编辑、试验过程控制,试验数据获取、显示、传输、处理等工作,降低了试验系统开发和试验过程控制的难度。

1 HIT-GPTA平台组件基本原理

组件是运行在平台上的,执行各种具体功能的软件单元。通用的组件包有接口工具箱、进程控制工具箱、综合显示工具箱、数据处理工具箱等。除了通用的组件包,还需要与具体试验相关的特定组件才能构成一个试验系统。组件之间的交互是通过一种“属性发布-订购”机制来完成的。当组件需要其他组件的信息(即属性)时,它需要先订购该组件的这个属性;而当这个属性发生变化时,平台会立刻将属性发布到所有订购该属性的组件;同理,当组件处理完信息,应该将处理结果以属性的形式发布到平台上,供其他组件使用。需要指出的是,组件可能由不同的人员开发,订购方组件与发布方组件的属性命名往往不同。这样就需要在构建试验系统的时候,通过人机对话的方式把订购方组件的订购属性与发布方组件的发布属性关联起来。通过这种“属性发布-订购机制”,组件之间解除了硬编码的耦合,实现了组件的独立性,达到了组件可重用的目的。同一种组件可以与不同的组件搭配使用,实现不同的试验系统。除了有时需要重新设计试验流程外,基本无需重新编程。

根据半实物仿真试验的需要,我们开发了多种驱动真实设备的组件,使得我们可以在平台上控制这些真实设备,运用这些设备的能力,构成一个半实物仿真试验的基础设施。我们的仿真系统需要GPS提供轨迹测量功能,本文以设计GPS组件为例,建立一种组件框架设计模式,以简化后续其他组件的设计与编码工作,突出软件设计的方法和哲学。

2 组件需求分析

开发组件的第一步是明确需求,即组件需要完成什么功能。经过分析,GPS组件主要完成以下功能:

(1)组件控制GPS设备执行自检、启动、暂停、停止、复位等命令,并返回命令执行结果;

(2)组件负责接收设备传来的实时GPS数据,及时发布到平台上供其他组件使用;

(3)组件需要接收并响应平台中流程控制组件的命令。

除了以上功能需求外,由于组件运行在平台上,需要受到平台的一些约束:

(1)组件必须从平台提供的开发类库的基本组件类派生;

(2)组件需要编译成“Regular DLL”的可执行代码形式;

(3)组件通过以太网与GPS设备交互。(图1)

3 组件设计和实现

3.1 建立域模型

明确组件的需求和限制后,可以进行组件的顶层设计——建立域模型。域模型要确定系统中涉及的主要概念性对象。这个阶段,不关注组件内部细节,只关注组件与其他部件的交互关系。在这个过程中最重要的思想方法是抽象[1]。经过前面的需求分析,不难得出图2设计:

3.2 优化域模型

软件设计的一条公认的准则是追求软件模块的“高内聚,低耦合”。换句话来表述更容易理解:模块设计追求清晰的概念,单一的功能[2]。考虑到我们仿真系统的支撑网络是以太网(平台支持以太网、互联网、反射内存网等),可以设计一个通用的以太网通信代理,完成网络传输的任务。这样做的好处之一:这个以太网通信代理可以给所有需要使用网络传输功能的组件重用,无需重复编程;好处之二:将网络传输功能从组件功能中分离出来,组件可以专注于完成自己独有的功能,概念更清晰。

利用类似的思路,可以将组件进一步分成边界清晰的两部分:一部分负责与平台交互,完成所有组件共同的功能,不涉及GPS的功能,称为设备引擎类(引擎是一种比喻的命名法,比喻以及由此产生的联想在软件设计中具有很好的启发作用[2])。它作为各种设备引擎的基类,提供用于响应消息的虚函数,特定设备的引擎类可以重载它们以完成自己特殊的处理。另一部分专注于完成对GPS的操控和数据接收的功能,称为GPS引擎。GPS引擎从设备引擎类派生,完成与平台的交互任务,利用以太网通信代理完成与GPS设备的交互。如此一来,设备引擎类也实现了重用。(图3)

3.3 详细设计

限于篇幅,不可能展现详细设计的全过程。在此阶段,如果将对象模型划分成静态模型(实体模型)和动态模型[2],将有助于产生良好的设计。静态模型负责保存信息,不具有行为能力。动态模型负责按照一定的规律改变静态模型中信息的状态。这样划分有三个优点:第一:静态模型有利于信息交换;第二:对象职责清晰。第三:静态模型的实现更灵活。在本例中,发送给GPS设备的命令、GPS设备返回的状态和位置数据以及组件发布和订购的属性都属于静态模型。以太网通信代理、GPS引擎、设备引擎、命令发生器、数据解析器等属于动态模型。(图4)

3.4 实现的要点

组件采用面向对象设计方法,编程工具为Visual C++编程语言和MFC类库。MFC类库提供了Windows程序的一种实现框架和丰富的编程资源,也施加了许多约束。我在框架的约束下进一步优化了设计,试举两例:

合理利用消息传递隐藏GPS引擎类的实现细节。为了最大限度的重用以太网通信代理,不应在以太网通信代理的代码实现中涉及GPS引擎类的实现细节。理想情况下,以太网通信代理应该不知道它在为哪种特定的组件做代理。因此,不在以太网通信代理的实现中直接调用GPS引擎的操作函数,转而采用消息传递。当从网络收到GPS数据和状态时,有相应的消息从以太网通信代理发送给GPS引擎,后者响应这些消息以完成发布更新属性、数据解析等工作。通信代理无需知道GPS引擎的消息响应函数以及具体的处理过程。如果今后GPS组件需要修改时,通信代理的代码可以保持不变。

仔细考虑指针类型。C和C++语言编程中由于指针使用不当引发的各种程序问题数不胜数,因此需要仔细考虑指针的使用。以太网通信代理类需要在不同的组件中重用,直接在以太网通信代理类中包含GPS引擎类的指针是不合适的,取而代之是包含一个CWnd类的指针。在运行时,该指针指向GPS引擎类的对象实例,这样的做法限制了在以太网通信代理类中使用指针调用GPS引擎类的操作函数,尽量减少了以太网通信代理与GPS引擎类的耦合。相反,GPS引擎类只在GPS组件中使用,因此可以在GPS引擎类的实现中直接包含以太网通信代理类的指针,以方便直接调用以太网通信代理的接口函数。

4 结论

研究组件框架设计模式的初衷是通过发现可重用类,简化后续组件的设计和编码工作。在此过程中,我发现可重用性分析在软件设计和实现中起到重要的指导作用,如果将可重用性分析贯穿从域模型建立到编码实现的全过程,产生优秀设计的可能性会增加许多。甚至可以说只有经过可重用性分析的设计才可能成为优秀的设计[3]。在设计中,我追求每个类应该具有“清晰的概念,单一的功能”,这是“高内聚,低耦合”的通俗理解。当然复合的类比如GPS引擎类功能实际上比较复杂,但是它将这些复杂的功能尽可能的分派给它的部件类来完成,从这个意义上,它也符合“清晰的概念,单一的功能”的标准。

参考文献

[1]Rosenberg D.用例驱动的UML对象建模应用——范例分析[M].人民邮电出版社,2005.5.

[2]倪健.简单之美:软件开发实践者的思考[M].机械工业出版社,2010.4.

平台体系结构 篇10

关键词：网络空间,体系结构,信息技术,企业运转模式

信息化技术的应用已经成为目前企业改革的核心任务, 在整个系统结构支撑条件和必要设施完善的前提下, 完善企业管理环境、流程, 争取达到整体效益的提升效果。信息化平台建设工作正迅速展开帷幕, 包含一系列尚未解决的实际问题, 因此需要吸纳更多的社会实践信息, 促进平台综合分析标准价值的提升。

一、企业信息化建设的主要内容研究

全球化信息技术在本世纪以来得到大范围推广, 尤其是在网络技术文化背景的支撑下, 社会不同领域内的技术模式都有所渗透, 企业信息时代的扩张正是整个时代的主要标志。在利用现代信息技术进行拓展的工作中, 尤其是现有企业在生产、设计和管理等方面都需要做好资源的整合, 而网络化的信息拓展渠道正提供更加广阔的空间, 为企业生产经营流程的再度改造和决策能力的提升创造了不小的贡献。

(一) 企业信息化的主要概念。企业信息化的目标功能、业务拓展手段和技术应用范围等都是信息化内容的重点, 其最终计划是提高企业的核心竞争优势, 利用数字化信息的过渡背景拓宽宏观管理框架, 完成细微信息收集加工、更新、存储和系统维护等功能。这类改革的实施手段主要是利用现有的计算机网络分析技术模型为基础完成平台改造。这类信息化建设在广泛吸取企业生产和经营流程的经验基础上, 对不同职能部门进行体制改造。面对人机结合环境下的数据库集成平台和应用软件, 数控终端整体结构, 整个管理环境利用现下管理层面的过往经验实现内容拓展, 包括决策领域、核心战略控制内容的总结等都有所涉猎。

(二) 企业信息化外部延展的情况分析。所谓外部延展主要是汲取信息化建设的管理特性、系统集成优势和动态化过程理论等讯息, 再利用技术本身在企业中心的实施拓展手段进行系统功能的验证。人机结合工程在层次分明的决策组织和设计加工技巧影响下具备不断扩张的潜力, 随着管理理念和技术手段不断演变的同时, 其研究内容的重点被划分到企业信息的实时共享方面, 进而为程序操作和决策支持提供更多有力的数据内容。整个过程化管理活动实施是一个渐进的过程, 包含具体概念的更新设计、人力资源建设与挖掘, 以及服务咨询体系框架构建等活动, 需要不断开发应用培训方案完成转变。

二、信息化平台体系对企业发展空间的影响

按照现实状况进行观察, 企业信息化发展速度相当之快, 目前已然成为大中型企业改革活动中不可忽视的问题。通过主体自身角度研究, 具体的信息化拓展价值在于:推动系统内部流程重组, 包括组织结构的优化调整, 在整体信息化技术发展的今天, 涉及运营部门信息处理和利用工作在满足组织形式变革需要的前提下, 完善业务改造和结构重整的技术标准;另外可以全面降低管理成本, 完成整个竞争范围的扩大目标。信息资源的应用范围是利用整个产业在经济活动的适应能力和相关企业价值链内容实现成本规划的;再就是加快产品和技术创新, 电子商务得到广泛管理和应用是整个时代的流行趋势, 不但缩短了经营主体与客户之间的沟通距离, 并且对新思路和新工艺等内容进行完整收集;整体管理水准有所提升, 在尽快完成跨时空信息交换的基础上, 令企业在信息资源的获取和传递手段上更加灵活、多样和快速, 从而增强决策部门的信息控制能力和方案选择力度, 保证整个决策工作的效率。

透过外部作用来观察, 企业作为经济结构的基础单元, 其信息化应用水平是决定国家经济建设的关键, 包括现实生产力和整个国民经济的发展都有所贡献。信息化技术水平已经被作为判断一个地区, 乃至国家综合发展实力的线索, 在全国范围内受到广泛关注。这类数据内容控制水平的高低, 将决定企业自身的竞争优势, 特别是我国在加入世界经济组织之后, 面对国际综合竞争压力和高速网络平台的控制, 我国若想赢得不同行业、地区以至跨国经营的主导权力, 就必须对这类体系结构改造做出全面突破。

三、企业信息技术平台体系结构研究

(一) 横向结构分析

1.推广平台的稳定性。这类平台实际是一个发布企业重要信息的媒介, 主要是协同商务平台进行密切交流, 辅助其完成内部改造工作。无论是企业内部, 包括信息控制人员和销售人员, 还是外部的客户和合作经营伙伴等, 都是利用这个平台进行业务争取, 完成各自应用和服务内容的更新和宣传。该种推广平台主要是利用Web网络环境来进行搭建的, 各个经营主体随时可以凭借用户端在浏览器中进行系统接入。

2.商务与政务协同交流平台。企业在综合收集企业专业知识管理、项目资金挖掘等协同商务交流工作的作用下, 利用数字化化应用环境的完善, 对不同公司的信息内容进行发布和推广, 同时尽量完成在线业务关系的调整与管理;协同商务交流平台主要是通过电子商务模式来实现优化的。而政务平台主要是搭建高效的交流中心, 利用内部资源和业务协同管理的经验和设计思想对可扩展的、开放式的企业和政府内部机构进行调整, 企业与公众之间也要保持互动的应用格局。关于政务平台的结构创建举措, 一方面在企业自身信息化适应能力的基础上保持优势, 同时与政府机构信息化体系有着密切的关联。

3.自动化办公形态。企业的日常办公和协同式操作需要满足自动化的操作水准, 令内部人员能够快速地掌握和共享信息, 改变低效率、复杂式的手工方式。关于自动化办公形态的技术支撑仍旧是Web网络操控技术, 在开发.NET模块化系统的形式下对个人职业管理、文档资料记录和公共信息系统维护进行融合, 体现综合形态下的企业发展趋势。生产管理系统一般被视为可视需求模式的专属部门, 主要体现在以下几个方面:现实厂房、仓库等目标的全天候式监控, 带有自动录像、报警功能的设备等安全管理环境;不同车间的工作情况则利用无人作业远程监控设备进行观察;而领导则主要是在办公室内部依靠计算机对各个生产环节的实时动态进行观察, 对突发事件进行快速解决, 同时完成与现场的动态交流工作, 尽管外出也可以直接利用万维网登陆系统, 随时随地掌握生产情况;透过远程分支机构进行集中控制, 包括自动化生产与信息系统数据接口的连接等, 这就对于提高企业信息化系统结构水平有着必要的支持力量。

(二) 纵向结构分析。关于企业信息化建设系统的纵向结构主要是在完善必要建设环节中, 对包含的层次内容进行严格划分, 分别为基础层面、环境层面和应用、目标模式等, 各类内容相互依赖。基础层面主要负责认知概念的转变, 也就是认识阶段下的知识更新和观念转变方式, 这种转变是完善信息结构搭建的必要基础;环境层面则是按照计算机网络技术空间形态进行主体搭配, 建立专用的网络接口体系, 包括内部网络、传统信道设施和终端控制室等;应用层则是按照系统功能模块完成模型搭建, 可以说应用层是较高的结构, 只有对管理者掌握信息技巧做好规范, 才能令其充分认识到企业信息化改革的重要性;而目标模式是完成建设的最终目标, 它绝对不是简单的成本和利润分配过程, 更重要的是建立起以成本和收入检验为目的的专用模型, 这个模型框架要求对现实不可定量因素的总体估计, 内部相关参数动态分布形式比较复杂。现在的企业运行效益判断标准是一个重新认知的过程, 确保有利于后期系统改进功能的完整搭建。

有关模块划分的标准需要做出详细的阐述, 主要是依托计算机网络基础环境进行相关企业技术内容划分, 这类建设工作整体呈现出广泛的复杂特征, 并且包含繁多的任务, 为了尽量维持系统的完整性, 必须做出优化设计。在按照功能进行分析的流程作用下, 最主要还是搭建平台细化的转折工具流程。功能模块的实现是比较深刻的技术问题, 根据数据面向角度研究, 它主要是利用系统处理技术的形成机制后进行数据分布模式规划, 并顺利完成数据库设计和程序搭配工作。而准确地创建企业共享数据库是进行网络信息环境搭建的技术关键, 按照这种技术性的标准可以对数据共享的独立性和数据冗杂隐患做出有力降低。在这个环节下, 有关数据中心的原理则是在企业性质保持不变的基础上, 实际应用的数据类是稳定的, 其它形式的企业经营管理活动也都是依靠这些数据实现有机拓展的。关于技术开发面向数据则不是过程化的引导, 因为过程多变的特性决定在数据环境概念明确阐述之后, 要对零乱、冗杂的数据依赖特性进行简洁化、独立化特性的改建, 保障系统检索的稳定功能。显而易见的是, 数据环境重建主要对管理者规范的操作能力和部门之间的协调进行优化, 尽量利用最低层数据编码和工程方法技术进行强健数据模型的搭配。

结语

各个企业的具体发展规模是不同的, 包括大型和中小型企业等, 其信息化平台模块的分类和建设也都是按照现实状态进行规定的, 关于综合型产业技术的拓展途径比较多样, 但基本是利用计算机网络信息技术进行延展的, 因此需要对支撑体系结构进行完善和合理分配。争取适应国家化经济发展的趋势, 维持先进产业的竞争优势, 这是我国现代企业重建工作的重点内容。

参考文献

[1]栾瑞萍.浅谈企业信息化与电子商务的协调发展[J].才智, 2010, 12 (04) :64-66.

[2]崔健.浅析我国计算机网络办公的种类及其利弊[J].数字技术与应用, 2013, 19 (04) :20-24.

平台体系结构 篇11

关键词：大学生；创业；实践；平台；建设

目前，随着毕业生人数的增长，就业形势日趋严峻，积极开展创新创业教育可以提升大学生的创业能力和创业热情，对于效缓解大学生就业压力具有重要意义。发挥政府、社会、高校和企业等各方面的积极作用，构建大学生模拟创业实践平台体系，从全方位提升大学生的创业能力，推动大学生创新创业教育的科学开展。

一、大学生模拟创业实践平台现状及存在的问题

（1）创业教学平台忽视实践训练。很多高校在对大学生开展创新创业教育的过程中，增加了创业类课程的安排，更重视创新创业知识的讲授，但忽视了对创业知识和技能的实践训练，缺少创业实习和实践的环节，创业教育出现纸上谈兵的现象。（2）创业竞赛平台流于形式。很多地方和高校举办了各种形式的大学生创业设计竞赛，高校也对于这类竞赛制定的鼓励政策，大学生可以通过参加竞赛获得评奖、评优、研究生推免的资格，这从一定意义上促进的学生参赛的热情。但是多数大学生都是为比赛而比赛，很少有将创业设计付诸实施的，使那些很好的创意项目不了了之。（3）校内创新创业基地名存实亡。很多高校都意思到了创新创业教育的重要性，也在校内建立了大学生创新创业基地，但是这类基地往往在挂牌之后便逐步沦为某学科的实验室或者堆积设备的库房，使用率很低，根本没有发挥出促进创新创业的积极作用，导致校内创新创业基地名存实亡。（4）缺少大学生创业的社会平台。大学生创业不仅是高校和大学生的事情，更应该是社会各方面共同关心的事情，目前还缺少支持大学生创业的社会平台，政府缺少有力的支持政策，很少有企业提供大学生创业的实践机会，社会其他机构对大学生创业的支持有限，没有建立起政府、社会、高校和其他机构共同参与的大学生创业的社会平台。（5）创业孵化器资源有限。有些高校根据自身的条件，尝试建立了高校创业园或成立创业孵化器，为大学生提供创业场地和各种资源，这对大学生的创业提供了切实有效的支持，但由于高校的条件有限，在场地和资金等方面资源有限，还不能满足大学生创新创业的需求。

二、全面加强大学生模拟创业平台建设

（1）加强创业的理论教学平台。加强创业基础知识和基本理论的教学是高校推进创新创业教育的主要方面，高校要严格贯彻教育部等教育主管部门的要求，将创业基础和创业管理等课程列入本科生教学计划，并根据大学生创新创业能力培养的需求，设计围绕创业能力、创业意识、创业技术等方面开展选秀课程，满足大学生对创业知识的需求，建立健全大学生创业教育的课程平台。（2）重视大学生创业的竞赛设计平台。进一步丰富高校学科竞赛，为大学生提供更多的锻炼机会，通过创业创新竞赛丰富学生的第二课堂，提高学生的创新创业能力。（3）重视大学生创业的模拟实训平台。创业模拟实训创业平台是创新创业教育中的重要环节。充分利用高校经管类实验教学示范中心的资源，组织大学生参加ERP企业经营模拟训练、管理会计技能训练、营销方案设计训练、电子商务技能训练等与创业知识相关的模拟实训项目。引进“挑战之星”创业实践软件、企业创业者沙盘训练系统、SIYB创办和改善企业训练系统等，全方位构建一个企业模拟经营和企业创业训练的的模拟仿真训练平台，使学生可以利用课外时间接受创业训练。（4）巩固大学生创业的校内实战平台。提升大学生的创业能力，最终实现创办公司，进行实体创业是开展创新创业教育中的目标，也是检验创新创业教育效果的标准。这就需要向大学生提供锻炼和实习的机会，根据学校的场地条件，在校园适当位置，为大学生提供创业商铺，也可以在学生宿舍等生活区规划经营性商铺，为学生提供创办公司的创业场地。结合目前互联网创业实际情况，高校要为大学生提供网络创业工作室，为大学生提供利用互联网创业的条件。（5）搭建大学生创业的社会支持平台。政府要出台支持大学生创业的政策，引导和扶持企业与高校进行大学生创业方面的合作，建立大学生创新创业实习基地，引进社会资本支持大学生创业，充分发挥政府、社会、高校和企业的积极作用，实现资源的优化配置，共同促进大学生创新创业教育。

参考文献：

平台体系结构 篇12

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。