云计算环境下

云计算环境下（精选12篇）

云计算环境下 篇1

一、前言

科技的迅猛发展,使得移动教育已经成为以互联网为主要载体的一种新型教育模式,它快速推进建设学习型社会的步伐,使终身教育成为一种可能。移动教育资源的建设,虽然已经发展了多年,但仍存在许多问题,如知识移植性差、教育资源分布严重不均匀、知识更新慢、学习者之间的协作学习机会少等,这些因素都严重制约了移动教育的进一步发展。

随着云计算技术的出现,各种教育机构可以将云计算技术应用在移动教育中,不断开发建设新的教育资源,未来的移动教育发展目标是为每个学习者量身打造个性化互联网学习环境,让学习者可以通过互联网进行无界协作学习。

二、云计算概述及特点

(一)云计算概述

云计算是分布式处理、并行处理和网络计算的发展,或者可以说是这些计算机概念的商业实现。其主要工作原理是将大量数据存于云端,并非存在本地计算机上或远程服务器上,用户如果需要获取任何数据,可通过各种设备获得。提供云服务的企业只需负责管理和维护云中数据中心的正常运行,保证计算能力足够强大,存储空间足够大,以供用户使用即可。未来,只要有网络存在的地方,用户就可以通过任何移动设备随时、随地访问云端,获得信息,享受云计算带来的便捷。

(二)云计算的特征

1.云计算是各种技术的大集合,信息安全性高

云计算发展到现在,其基础技术有网格计算、虚拟技术、Web2.0、分布式计算和公用计算等。其中,云计算的核心技术是虚拟技术,它将云计算中各种部件虚拟成一个资源池,统一调配,灵活使用,通用虚拟平台来延展、迁移和备份各种应用数据。

2.云计算提供最安全的数据存储

云服务使用者可以将信息储存在云端,不用担心数据信息的丢失或感染病毒等情况出现。因为云服务有最为专业的团队管理和维护,数据存储中心技术先进,可以使任何使用云计算的用户可以放心享用其服务。

3.云计算对用户终端设备要求低

只要用户拥有一台可以上网的电脑,就可以随时登录云端,享受那里海量的数据信息。电脑并不要求有大的存储空间和快的运行速度。云的另一端,有专业维护人员为你维护硬件、安装升级软件,保障个人电脑上一切信息的安全。

4.云计算可以实现数据共享

在云计算时代,数据被保存在云端后,所有用户的电子设备只需连接到互联网上,就可以时时访问同一份数据,同时也可将自己的数据传到云端,实现与他人共享数据。

三、云计算辅助移动教育可行性及意义

传统的移动教育有两种:SMS和WAP教育站点。SMS指通过短信息服务进行移动学习,而WAP是基于浏览的移动数据教育。这两种教育都存在其弊端,SMS是被动数据接收,对已编制好的短信息进行学习,学习者无法主动与教学者进行主动、实时交流。短信息是否能够时实被发送到学习者的移动设备上,受多方面因素制约,往往会因不明原因使学习失败。WAP教育站点数量有限,学习资源也有限。此外,其收费较高,因此也很难普及。诸多因素的制约,导致移动学习很难大众化,也制约了其发展。云计算的特征正好可以弥补诸多缺陷。云计算时代,海量信息被存在云端,学习者只要通过移动终端设备就可实现实时到云端选择学习内容,云计算将多台计算机进行整合,综合互联网技术,突破单一的WAP协议的限制,使得学习者可以在低投入的情况下,就可以享用到高速、高效的云服务。

云计算的引入,降低了移动设备的投入成本。传统的移动教育,对移动设备要求很高,需要有大的存储空间,信息处理能力也要求较高。因为移动设备软件的限制,许多手机只能访问WAP协议服务器,这使许多信息资源的传输受到限制。云计算正好可以解决这一问题,所有数据的处理都在云端进行,因此对移动设备而言,只需要具备浏览器本身所需计算能力即可。这样的要求,普通的手机就足可以达到。

随着云计算的引入,以及互联网技术的日新月异,多元化的虚拟学习社区逐渐形成,学习者可以根据自己的学习需求,建立适合自己的学习社区,与社区成员之间互相分享知识,互相合作学习。云端可以存储大量学习资源并且是完全开放的,学习者不必受限于以前教学机构,可以充分发挥学习者特长、展现个性、自由学习与交流。同时,虚拟社区的学习资源是基于网络的,因此不同国家、不同种族的人,均可以在虚拟网络学习社区中进行学习和讨论,实现多元文化之间的知识交流与共享。

云计算的引入,可以将教育资源进行整合。互联网将各方资源聚合在一起,而云计算可以将信息很好地融合、存储并进行分享。传统教育模式中,教师将自己所学教授给学生,教师传授的内容更多地受到教学大纲及教育者本身的知识体系制约,学习的深度和广度也极为有限。云计算被引进移动教育中,全世界范围内的资源都被融合在云端存储器中,学习者只需输入关键词,就可以获得世界各地的教育资源,教师的作用只是辅助、归类和管理等作用。学习过程中,教师和学习者可以不断完善和补充或修改资源库中的学习资源,使其不断完善。

四、云计算辅助移动教育环境建构

(一)建设一个高质量、大容量的云教育资源库

移动教育资源库现在主要都是由国内外一些大学提供,还有一些非营利的教育机构以及一些网络学习的服务商们提供。云计算出现后,各个高等院校及各种教育机构应充分利用云计算的特点,建立各自的云计算平台,将已有的或尚未建立起来的移动教育资源转化为云服务,供更多的教师和学生共享。

教师和学生在云计算的时代身兼数职,他们既使用信息,又创造信息,同时还发布和加工信息。这一系列的动作使云中的移动资源动态更新,不断壮大,使得移动资源更具针对性和可用性,这样信息的共享和创新形成良性循环。

(二)创建高效云辅助移动学习环境

在云计算辅助移动学习环境下,教师只是学习过程的指导者,他们提供移动教育软件,搭建起具有丰富学习资源的平台,创建协作学习环境和学习机会,学生在平台上可以自由讨论。学习过程中,学生自主选择学习内容,满足个性化学习需求,实现自主学习。

(三)基于学习者为中心的移动教学内容的设计

移动教育云服务使学习者可以享受到宽广的学习空间,身处其中的学习者们,学习积极性和主动性被大大地激发了出来。教师的地位得到了一个完美的转变,他们从原来的主导者,变成了辅助者,学习者可以自由支配学习活动。教师被从教学活动中彻底解放出来,可以全身心投入教学内容和教学方式的设计中去。因此在教学活动中,教师和学生的关系不是变得松散了,而是变得更紧凑了,因为在移动教育云服务中,更加强调师生的沟通,坚持以学习者为中心的教学,可以更好地提高教学效果。教师充分分析学习者的特点与学习习惯,精心挑选学习内容,并设计教学活动,改革考核评价方法,培养学生的创新精神。

(四)提高及培养云服务意识

根据移动教育云及现代教育教学活动的特点,必须培养教师及学生的云服务意识。传统的教学方式已经存在上千年了,人们都已经习惯了这种教学方式。对于云计算这一新概念还比较陌生,教师应先学习了解云,然后引导学生使用云收集、整理和加工信息。教师的观念应与时俱进,经常参与各种教学方面的研讨和会培训班,学会使用各种移动教育软件,在云服务平台上找到教学内容和策略,同时与别人分享有效的教学设计,减少教学准备时间,更高效地完成教学过程。

五、结语

将云计算技术应用于移动教育领域中,必将给课堂教学带来全新的变革和创新。同时也会大大降低教育机构的运作成本,存进低碳型创新教育。移动云教育是未来教育模式的基本结构,它为广大学习者提供稳定的学习服务。

云计算的时代,教育工作者们需要适应时代需求和变化。要多多研究身处云时代的学生的学习特点和云计算技术,应用云计算于日常教学中,构建云的数字化学习环境,满足学生的个性化学习、协作学习的需求,并不断丰富云中资源库,使学习者能在任何时间、任何地点、任何方式进行自主移动学习。

参考文献

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[12]贺斌,薛耀锋.网络学习空间的建构——教育信息化思维与实践的变革[J].开放教育研究,2013(04):84-95.

云计算环境下 篇2

1大数据处理流程

基本的大数据的处理流程可以分成数据采集、数据处理与集成、数据分析和数据解释4个阶段。首先获取数据源的数据，因为在数据源端的数据包含各种各样的结构，需要使用某种方法将其进行预处理，使数据成为某种可以用一种算法分析的统一数据格式，接着需要找到这种数据分析的算法，将预处理过的数据进行算法特定的分析，并将分析的结果用可视化等手段呈现至用户端。

1.1数据采集

大数据的采集是整个流程的基础，随着互联网技术和应用的发展以及各种终端设备的普及，使得数据的生产者范围越来越大，数据的产量也越来越多，数据之间的关联也越来越复杂，这也是大数据中“大”的体现，所以需要提高数据采集速度和精度要求。

1.2数据处理与集成

数据的处理与集成主要是对前一步采集到的大量数据进行适当的预处理，包括格式化、去噪以及进一步集成存储。因为数据采集步骤采集到的数据各种各样，其数据结构也并不统一，不利于之后的数据分析，而且，一些数据属于无效数据，需要去除，否则会影响数据分析的精度和可靠性，所以，需要将数据统一格式并且去除无效数据。通常会设计一些过滤器来完成这一任务。

1.3数据分析

在完成了数据的采集和处理后，需要对数据进行分析，因为在进行数据分析后才能体现所有大数据的`重要价值。数据分析的对象是上一步数据的处理与集成后的统一格式数据，需要根据所需数据的应用需求和价值体现方向对这些原始样本数据进一步地处理和分析。现有的数据分析通常指采用数据仓库和数据挖掘工具对集中存储的数据进行分析，数据分析服务与传统数据分析的差别在于其面向的对象不是数据，而是数据服务。

1.4数据解释

数据解释是对大数据分析结果的解释与展现，在数据处理流程中，数据结果的解释步骤是大数据分析的用户直接面对成果的步骤，传统的数据显示方式是用文本形式体现的，但是，随着数据量的加大，其分析结果也更复杂，传统的数据显示方法已经不足以满足数据分析结果输出的需求，因此，数据分析企业会引入“数据可视化技术”作为数据解释方式。通过可视化结果分析，可以形象地向用户展示数据分析结果。

2云计算与大数据分析的关系

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，是一种按使用量付费的模式。这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。目前，国内外已经有不少成熟的云计算的应用服务。数据分析是整个大数据处理流程里最核心的部分。数据分析是以数据的价值分析为目的的活动，而基于大数据的数据分析通常表现为对已获取的海量数据的分析，其数据来源可能是企业数据也可能是企业数据与互联网数据的融合。从目前的趋势来看，云计算是大数据的IT基础，是大数据分析的支撑平台，不断增长的数据量需要性能更高的数据分析平台承载。所以，云计算技术的不断发展可以为大数据分析提供更为灵活、迅速的部署方案，使得大数据分析的结果更加精确。另一方面，云计算的出现为大数据分析提供了扩展性更强，使用成本更低的存储资源和计算资源，使得中小企业也可以通过云计算来实现属于自己的大数据分析产品。大数据技术本身也是云计算技术的一种延伸。大数据技术涵盖了从数据的海量存储、处理到应用多方面的技术，包括海量分布式文件系统、并行计算框架、数据库、实时流数据处理以及智能分析技术，如模式识别、自然语言理解、应用知识库等等。但是，大数据分析要走向云计算还要赖于数据通信带宽的提高和云资源的建设，需要确保原始数据能迁移到云环境以及资源池可以随需弹性扩展。

3基于云计算环境的Hadoop

为了给大数据处理分析提供一个性能更高、可靠性更好的平台，研究者基于MapReduce开发了一个基于云计算环境的开源平台Hadoop。Hadoop是一个以MapReduce算法为分布式计算框架，包括分布式文件系统(HDFS)、分布式数据库(Hbase、Cassandra)等功能模块在内的完整生态系统，已经成为当前最流行的大数据处理平台，并被广泛认可和开发应用。基于Hadoop，用户可编写处理海量数据的分布式并行程序，并将其运行于由成百上千个节点组成的大规模计算机集群上。

4实例分析

本节以电信运营商为例，说明在云计算环境中基于Hadoop的大数据分析给大数据用户带来的价值。当前传统语音和短信业务量下滑，智能终端快速增长，移动互联网业务发展迅速，大数据分析可以为运营商带来新的机会，帮助运营商更好地转型。本文数据分析样本来自于某运营商的个人语音和数据业务清单，通过Hadoop2.6.0在Ubuntu12.04系统中模拟了一个大数据分析平台来处理获得的样本。希望通过对样本数据的分析与挖掘，掌握样本本身的一些信息。以上分析只是一些很基本的简单分析，实际上样本数据中所蕴含的价值要远远大于本文体现的。以上举例意在说明基于云计算的大数据分析可以在数据分析上体现出良好的性能，为企业带来更丰富更有效率的信息提取、分类，并从中获益。

5结束语

云计算环境下 篇3

关键词 云计算；电子书包；智慧学习；教育资源

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）06-0039-02

1 云计算环境下的电子书包

云计算环境下的电子书包实际上就是具备了网络支持与服务功能，能够随身携带的一种移动学习媒体。它实现了学校、家庭、社会不同教育领域之间的交流互动，它的出现与发展对于减轻学生负担、实现个性化学习起到重要作用，同时也为学生的学习创造了更好的环境。

电子书包系统主要包括三部分，即学习资源、学习终端和服务平台。其中，电子书包学习资源主要表现为三种形态，即稳态、动态和固态。稳态资源主要是指电子教材等由教育主管部门和学校提供的教育资源；动态资源主要是指学生通过试题库、社会教育资源等服务平台获得的学习资源；固态资源则主要指的是计算器、翻译工具等内置于电子书包的学习资源。目前，电子书包的学习终端以平板电脑的应用最为普遍，该终端可以实现无线上网，支持2G、3G、4G网络，系统软件满足Android、iOS及Windows等操作要求，各种应用软件可以为学生的个性化学习提供必要条件；服务平台可以为教师、学生、家长及社会教育工作者等提供重要的教育教学资源，是支持学校、家庭及社会教育的重要信息化教育平台。

2 云计算环境下电子书包在教育中的应用

云计算环境下电子书包在教育领域的应用对象主要集中在学生、教师和家长，它实现了全社会教育资源的有效互补和共享。其中，学校教育中的应用主要是进行课堂教学、组织校园活动、开展教学管理与评价。

首先，教师利用电子书包即时捕捉学生学习动向，在线发布并批改习题，实现课堂即时评价；

其次，学生通过使用电子书包开展以行动为导向的体验学习和探究学习，并能够借助于无线网络与老师、同学沟通学习中的困难与经验；

最后，电子书包具备分类存储不同教学内容的功能，实现对学生学习情况的统计，从而帮助教师更好地了解与帮助学生，以便能够针对学生学习中的不足进行适当的辅助与指导。

电子书包在家庭教育中应用的形式以学生自学和帮助家长做好学生的辅导工作为主。学生可以通过电子书包查看、完成教师布置的家庭作业，也可以根据自己在学习中的不足进行查漏补缺，或者通过电子书包中的资源进行课前预习。而家长一方面可以利用电子书包来掌握和学习先进的家庭教育方法，从而在辅导子女的过程中能够达到事半功倍的效果；另一方面，家长可以利用电子书包中提供的学习资源，直接辅导子女[1]。

3 云计算环境下电子书包教育应用创新

教育产品创新 云计算环境下电子书包教育应用创新，要求其能够满足学校教育、家庭教育及社会教育全过程相结合的生态环境，从而有效融通个人学习环境、学校学习环境和社会学习环境。而这种环境要求有相应的教育产品，包括电子课本、虚拟学具、学习终端和服务平台。因此，在电子书包的教育创新过程中，首先要进行学习者需求分析，对其中需要的关键技术及研制标准规范进行透彻分析，并能够为产品的创新提供技术上的可行性支持，从而推动教育产品、业态模式及产业创新，最终使电子书包更好地应用于教育领域，实现电子书包教育应用创新[2]。教育创新路径如图1所示。

电子书包系统是一个智能学习系统，它可以在学校、家庭及社会三种不同的环境中实现三种环境下的教育，拓展教育环境的时空范围。随着师生学习环境的变化，他们所需要的书包配置也会发生相应的变化。因此，要求电子书包能够实现教与学之间在整个教学与学习环节的互相融通，为学生个人、家庭教育及社会教育提供全方位的学习空间，并实现不受时间、地域限制的多样化学习。

产业发展创新 电子书包的教育技术设计，应当与当前及未来亟待实现的智能教室和智慧校园环境建设相结合。

首先是能够从平板电脑、智能手机等产品初步演化为电子书包，为满足学生的数字化学习提供多种可供选择的终端，并在其使用过程中不断优化各种终端。

其次，要增加与优化教育类应用程序，开发电子课本的阅读器、虚拟学具等有助于学生学习的软件。

最后，是数字内容的创新：一是能够从学习内容形式多样化的角度出发，结合声音、视频、文字等多种实现方式，以此增加学生的使用兴趣；二是改变教育内容组织形式，根据教学对象的变化，针对相同课本内容，通过不同的组织形式进行表达，以便让不同的教学对象都能够普遍接受这种学习方式；三是教育内容的制作与更新要尽量符合简单、易操作的原则，以更好地适应于更多的用户[3]。

教育应用创新 具备了成熟的电子书包（教育产品）及与之配套的教育资源（产业发展）之后，在将电子书包应用于教育领域时，还需要从以下几个方面进行深入的思考与创新。

首先，要进行教育环境集成创新，要求其能够满足学校教育、家庭教育及社会教育全过程相结合的生态环境，从而有效融通个人学习环境、学校学习环境和社会学习环境，在关键技术、标准等方面进行集成创新，使得电子书包能够游刃有余地应用于不同的学习环境中。

其次，要进行教学模式創新，要求电子书包系统能够为学习者创新能力的提升提供可靠平台，帮助学习者实现自主学习、小组合作学习及个性化学习目标，让教师的教和学生的学都能够通过该平台发挥其创新性。

再次，要进行教学评价创新，要求电子书包中各种智能工具的评估反馈可以贯穿于教与学的整个过程，并真正可以准确地反映学生的学习状况。

最后，要实施教育理论创新，因为新环境、新工具、新内容的应用，将形成新的教育规范和要求，在此基础上也会形成智慧教育、数字化学习等新理论。所以，为能够更好地推动电子书包在教育领域的应用，要做好教育理论的创新工作，并使之能够反作用于电子书包教育应用创新[4]。

4 结论

综上所述，随着当前移动互联网技术及云计算的快速发展，电子书包是二者有机结合并巧妙应用于教育领域，成为推动教育信息化发展的重要力量，在提升学生学习效率、减轻师生教与学的负担、加大师生之间互动等多方面起到重要作用。可以预见，云计算环境下的电子书包作为智能学习环境的重要代表，将为智慧学习提供最为重要的技术支撑，而“智慧学习”将会是继“数字学习”“移动学习”“泛在学习”之后，教育信息化领域的第四次浪潮[5]。因此，本研究主要针对于云计算环境下的电子书包教育应用创新展开研究，通过分析电子书包的系统工程及在学校教育、家庭教育中的具体应用，指出未来云计算环境下电子书包教育应用创新的具体路径，希望能够为未来电子书包的进一步研发与其在教育领域中的更好的应用奠定坚实基础。

参考文献

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云计算环境下高校教育云的架构 篇4

1 教育云的概况

1.1 教育云概念

教育云是采用云计算技术，将高校教学、资源、管理、设施结合起来，共同打造集“学、教、管、交”一体的具有开放性、规范性的网络平台服务。它实现了高校教学“信息化、电子化、数字化”服务，为用户提供交流互动的平台，构建了个性化网络教学环境，支持了教育者的有效教学和学习者的主动学习，有利于集群智慧的发展和高阶段思维能力的培养。其优点是将目前校园网与教育网结合起来，整合校级教学资源库，便于教学上的统一调配、使用、管理，提高高校教学质量。

1.2 教育云的体系结构

教育云的结构由4部分组成：物理层、虚拟化层、管理中间件和教育云应用层。其具体的结构如下。

物理层与虚拟化层、基础设施层、资源（物理层）作为教育云的底层，为教学活动提供教学资源（硬、软件资源）。其中，硬件资源包括主机、服务器、显示器等基本的设施与设备；软件资源包括教学科研相关的一些列数字化资源和大型的数据库，如仿真实验环境、数字资源、科学计算等。由于本层部分资源具有自治域，通过支付的方式来获取的租赁域资源包含了网络资源、存储资源、计算资源，弥补了高校教育资源的缺乏。虚拟化层是利用虚拟化技术，将分布不同类别的资源虚拟的转接到教育云中形成虚拟资源，并汇集在资源池中，为物理层资源隐蔽其复杂性与动态性，全面实现教育云中的教学资源高效共享。

管理中间件介于资源层和应用层之间，主要任务从教育云的ISSA层到SAAS层之间提供多个层面协调与交互服务工作，为用户提供系列的数据存储、软件开发、运行、托管、服务总线等服务。为实现向客户端提供丰厚的教学资源，中间件服务在教学资源上要加以控管、统一调度，让资源在有限的时间内达到高效应用。该层的需要对资源数据库、资源容器进行封装、消息处理等，其租用服务包括“软件、平台、基础设施、数据等租用服务。SOA层，它是通过资源目录和资源交换系统对服务进行查找、注册、发布与调用，将信息服务集群安装WEB的服务规则来进行封装处理资源，并通过引擎工作来直接调用系统内提供的服务。在这里来自应用层上的客户不需要购买硬软件，直接可以使用平台上的服务，就能够建立、测调与部署相关服务。本层的处理的核心技术点包括监控、管理、部署以及负载资源均衡等几个部分。

应用层面向教育的相关领域行业服务，具有较强的业务逻辑能力，提供高校教育“数字校园、电子教务、校内外服务，校园一卡通”等服务。用户端在WEB标准的用户界面上，在不同的时间、空间、终端（手机、PC机、IPAD、学习机等）上可以同时使用相同的配置与访问教育云中心的各种服务，用户在较快的时间内获取自己所需的资源。

2 教育云的架构

教育云是在云计算的理念下，将高校所有的教学资源集中起来，并实行统一调度、分配和管理，它是向终端用户提供服务的一个信息交流平台，继承了云计算的核心特点，如数据同步、共享、存储安全等；同时，降低了高校在教学资源建设上的成本，增强了资源平台间工作的协同性和资源的共享性，较大幅度的提高了教育信息化平台。为高等学校教学与管理在资源建设上提供了新的思路与解决方案；同时，也为在校教师、学生及平台管理人员搭建了一个资源丰厚、功能强大、相互协调的快捷的网络平台。本文中教育云的架构将从为教育云的服务和教育云的平台两方面来探讨。

2.1 教育云的服务架构

教育云的服务架构将从服务层、资源层、终端层三个方面来架构。第一、服务层，教育云要为学生提供教学计划、教学活动、在线测评、反馈等服务。教学计划服务，它依照各课标来安排教学内容、课时、教学重难凝点等来制定计划，为高校任课教师提供教学服务，为高校学生提供学业指导。教学活动，通过教学服务活动，依据不同课标制定不同的教学活动，为教师、学生在开展教学活动提供可衡量的标准。这为教学水平不高、经验不丰富的教师提供了开展教学过程的指导。在线测评，通过教育云平台教学，可以跟踪记录学生各阶段的学习，根据记录结果分析学生在整个学习过程中的进展、知识难点与教学内容的掌握程度，为开展下阶段的教学提供了有利的依据。同时，也分析了教师在授课中授课进度、教学效果等情况。第二、资源层，资源不仅限于书本上的，还应开发更多的教学资源来为教学与学习提供帮助。该层包括课本资源、数字资源（场景展示、动画、游戏等）、评价学生测验资源。第三，终端层，云技术应用到教育中，改变了学习与教学的模式，教、学工具也随之有所改变。笔记本、PC机、IPAD是主要的终端设备，电子白板、电视作为基本的设备，通过教育云提取教学资源开展学教工作。

2.2 教育云的平台架构

教育云平台的架构主要根据基础设施和用户在平台中的作用来设计完成的。首先，基础设施，它包括硬件与软件。硬件是支撑从云计算平台到终端用户“云端”系统的基础，多媒体设备、有线或是无线的通信环境是重要的保障。软件是教育云在云技术下开发教学软件和教学资源的基石。教育云的软件系统必须满足大规模在校群体的运用，面向教育者、学习者提供多种服务保障。其次，用户，由教师和学生组成。教师与学生共同打造教育云，教师利用教育云充分发挥平台的优势开展各种教学活动，根据学生的情况设定教学内容，动态地更新教学内容，针对性地为学生提供教学资源，引导学生学习、促进学生向前发展。学生在云平台中根据自己需求，输入关键字获取知识、课程学习辅导、在线学习测评等来帮助学生顺利开展学习，并完成作业和实验；学生在平台中完成的学分累积达标，可通过申报考核，获取证书或是学分互认、互换。

3 结语

教育云的构建为建设智慧型校园提供了新的解决思路。本文分析了目前高校教育信息化难以满足师生对网络资源需求急剧增加与多元化服务的发展现状，提出了构建教育云思路，并从教育云的平台和教育云的服务两方面来构建了教育云的架构，有效解决了目前高校教育信息化所面临的困惑。随着教育云的深入应用与发展，教育信息化必将朝“绿色、泛智、融合”的方向发展，从而提高教育信息化水平。

参考文献

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云计算环境下的计算机网络安全 篇5

云计算的广泛应用使计算机网络在大众中的应用得到了广泛的普及，网络的用户数量也在急剧的增加。

但是目前的网络环境还是存在着很多的问题的，与传统的网络环境存在很多的不同之处，现在云计算系统中的网络用户的信息资源一般是来自于云平台，而不是固定的实体网络，这样就提高了信息的复杂度，增加人们对信息的辨别难度;现在一些用户利用临时租来的网络。

虽然能够在一定的程度上解决计算机运力不足、硬件存储不够等方面的问题，但是由于云计算是一个整合的虚拟网络系统，数据库中缺乏对临界数据的保护，这样就会大大的增加检测的难度，且不能够有效的保证数据的安全。

3.2 未实现完全保密

云计算在计算机网络安全方面还没有实现完全保密，因此导致了一些黑客攻击云计算环境的现象出现。

此外还有很多网络病毒也会对云计算环境进行恶意的攻击，其主要原因是用户端设备的不安全性造成的。

因此，对于云计算环境下的信息加密技术还有待提高。

3.3 云计算内部的安全隐患

由于互联网的全球式开放，从而给不法之徒带来了可趁之机。

虽然云计算服务的企业或机构提供了商业上的信用保障，但是谁也无法保证在数据信息传输的过程中有无被劫取的情况发生。

虽说用户的私人信息对于其他用户而言是具有保密性的，但是对其企业或机构的内部人员该保密性能是无效的。

因此一旦内部发生状况，极易导致用户的个人数据信息泄露，从而使得该企业或机构产生信用危机。

3.4 系统中的身份认证有缺陷

身份认证是现代网络系统加强自我防范的一项重要措施技术，但是由于技术水平问题，现在的网络中的身份认证系统很容易受到攻击与入侵，导致用户信息流失、数据不安全问题时有发生。

云计算环境下 篇6

关键词：云计算；档案管理；综述

自2006年亚马逊推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud）服务和Google首席执行官埃里克·施密特首次提出云计算概念之后，我国也掀起了一股强劲的云技术热潮。云计算是在分布式系统、网络计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型，是一种新兴的共享基础架构的方法[1]。云计算的广泛应用无疑会对档案管理带来前所未有的影响，档案机构和档案学界正在积极开展云计算应用于档案管理的相关研究。

1 文献统计数据及分析

笔者在中国知网（www.cnki.net）的中国期刊全文数据库、中国学位论文全文数据库和中国会议论文全文数据库检索题名包括“云计算+档案”、 “云技术+档案”和“云档案馆”的文献（检索时间为2014-3-12），删除其中新闻报道性和重复性的论文后，共检索出78篇论文。

1.1 时间分布。这78篇相关论文的时间分布如表1所示：

由表1可见，我国档案学界对云计算的研究始于2009年，2009年后开始引起学者较多关注，到2013年掀起一个较小的研究高潮（2013年发表相关论文共33 篇），但是依据百度和Google的搜索结果，尚未出版云计算应用于档案管理的相关著作。

1.2 主题分布。上述78篇论文，其研究的主题可以分为理论研究（介绍云计算的概念、特点、优势，应用的可行性、问题及对策等）、具体应用（研究云计算在档案业务环节的具体运用，如备份、整合与共享、利用与服务、云档案馆等）、系统和平台构建（研究基于云计算的系统和服务平台架构、服务模式等）和应用的安全性。78篇论文的主题分布如表2：

从研究的主题来看，目前档案界对云计算的理论和应用设想方面的研究占主导，分别占全部论文的43.6%和44.9%。但是，基于云计算的系统、服务平台构建的研究论文只有5篇，对于如何用技术手段来实现“云”并没有系统深入的研究。

1.3 作者机构分布。各研究主题的作者机构分布见表3：

从表3可以看出，78篇研究论文作者中有22篇来自高等院校的档案院系，占全部论文的28.2%。26篇论文作者来自其他机构，约占33.3%，其他机构包括高校除档案院系和档案馆室的其他院系和部门、事业单位、军队档案馆等。从表中数据看，高等院校的研究者倾向于研究云计算在档案业务环节的具体应用，而其他机构的研究者更注重理论研究和云计算在人力资源档案、会计档案、健康档案等领域的应用与实现。

2 主题分析

2.1 云计算的概念和特点。田雷提出：“云计算是一种网络服务方式，提供了IT服务的一种交付和使用模式，用户可以通过网络租用或免费获取所需服务。”他还提出目前云计算的三个服务层次：基础设施即服务、平台即服务、软件即服务[2]。黄正鸿认为，云计算旨在通过网络（互联网和内部网）以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、平台、软件及服务等资源。其特点可以归纳为：资源池；按需、自助；快速弹性；广泛的网络访问；可度量的服务[3]。陈康明认为，云计算是基于网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等已有网络技术发展起来的一种基于互联网络的服务信息共享模式。云计算的特点是：数据存储更加可靠、安全；资源的合理分配；先进技术理念带来的以用户为中心的个性化服务[4]。

2.2 云计算在档案领域应用的可行性分析。刘永提出，云存储在技术、管理和经济上已经具备了数字档案存储的基本条件。云存储技术是分布式文件系统技术、网格技术、集群应用等技术的集成，后三种技术在理论和实践上都逐渐成熟。云存储将分散在各地的数字信息集中存储，各档案馆（室）可以根据需求来申请适当的存储空间，降低了资金投入[5]。朱悦华、何丽萍、丁建萍认为，云计算时代“云档案”的实现具有较为完备的云计算理论基础、较为成熟的云计算技术条件、较为低廉的云计算经济成本和较为完善的云计算实践环境[6]。

2.3 云计算在档案管理中的应用优势。文杰提出了云计算在数字档案馆应用中的四大优势：确保档案服务器的可靠运行，降低服务器的出错概率；降低相关的维护费用；扩展了信息资源共享范围；丰富的终端设备[7]。彭小芹、程结晶结合云计算的特点提出云计算在档案领域的应用优势，即可靠、安全的数据存储；方便、快捷的云服务；强大的计算能力；诸多技术的集合体；经济效益；个性化；以用户服务为中心[8]。祝庆轩、桑毓域、方昀提出了云档案馆模式的优点：有利于政务信息公开；有利于统一全国各地区档案工作标准；有利于节省软硬件投资；有利于减少对计算机人才的依赖[9]。

2.4 云计算应用面临的问题和对策。黄正鸿提出云计算技术本身存在的一些问题，如标准问题、版权纠纷问题、数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输、用户使用习惯问题等[10]。陈康明认为，云计算应用面临的首先就是信息安全问题；其次是执行的国际标准问题。对策是完善基础设施建设；制定安全监测环节和相关技术；制定监督和管理机制[11]。文杰认为，云计算应用面临的问题主要有资源的选择问题；协议和接口问题；数据安全问题。对策包括加强人才队伍建设；完善基础设施建设；制定相关政策规范云计算标准；提供基础建设的统一监控、管理和控制；加强安全检测[12]。

2.5 云计算在档案领域的应用设想

2.5.1 云计算在档案存储、共享与服务中的应用设想。田雷提出可以通过“基础设施即服务”整合档案行业的服务器、存储器等设备，部署“云计算”环境，向各级档案部门提供基础设施服务[13]。陶水龙提出了基于云存储技术的档案数字资源的云备份和多套多地的档案数字资源备份数据存放策略，建立了云备份系统架构及其运行机制[14]。吕元智提出了国家档案信息资源“云”共享服务模式，将分散的国家档案信息资源通过云服务平台组织起来，形成一个个档案信息资源服务“云”[15]。祝庆轩、桑毓域等提出档案馆馆际云服务，将档案馆电子文件信息置于云中心，用户可以利用云计算技术检索云档案馆“虚拟资源池”[16]。卞昭玲、李俐颍等提出通过云存储解决档案信息的存储、档案信息的收集问题，同时可以共享档案信息 [17]。

2.5.2 云计算在专门档案领域内的应用研究。廖玉玲提出了基于云计算的建设工程档案全过程监管模式的系统方案[18]。刘振鹏、卞昭玲等提出了基于云计算的区域电子健康档案服务系统[19]。邓岚提出运用云计算技术搭建国家综合减灾信息管理与服务系统，并分析了云计算技术在灾害档案信息管理中的应用优势和障碍[20]。

2.6 基于云计算的数字档案管理系统和平台构建。程春雨提出国家开放档案信息资源共享利用系统应采用两级部署方式，分别部署在中央云中心和50个国家综合档案馆。中央云中心应用系统开发主要包括档案信息资源整合系统、平台管理系统、国家开放档案信息资源共享利用门户网站；省节点应用系统开发主要包括省节点档案信息资源整合系统和基础工具包软件[21]。程结晶提出要构建统一的云存储平台，采用虚拟化技术，开发基于“元数据”访问的分布式数字档案数据访问接口，构建完整的云服务平台来实现数字档案资源的访问服务、请求认证服务、安全数据传输服务和快速资源搜索和资源发现服务[22]。郑光辉提出了基于云计算技术的数字档案利用系统设计方案，详细描述了基于云计算的档案信息资源整合系统、云平台管理系统及开放数字档案利用门户设计方案[23]。蔡学美提出云计算数字档案馆系统主要是由云计算数字档案管理应用程序、数字管理节点、计算机专用网络、安全防火墙、公用和私有的硬件设施等构成[24]。朱悦华、何丽萍等提出构建“云档案”资源共享系统，其系统理论模型由资源层、管理中间件层和服务层等三层构成[25]。

2.7 云计算应用的安全性。徐华、薛四新等提出云数字档案馆安全保障体系应包括防御系统、监控系统、容灾备份系统、应急响应系统和技术支撑系统，通过安全法规体系、安全组织体系、安全管理制度体系、安全人员培养和培训体系来保证[26]。崔海莉、张惠达提出将档案信息管理系统推入云的基础设施上，服务中断、数据失真、敏感信息泄露是可能遭遇的技术风险，组织策略、准入退出机制是可能遭遇的管理风险[27]。

3 问题与展望

3.1 问题。首先，研究内容重理论轻技术。当前对于云计算基础理论的研究较多，关于如何运用技术手段实现其具体应用的研究较少。78篇论文中只有5篇从技术角度阐释了云计算应用于档案领域的具体实现方式。应用设想相关论文仅仅止步于“设想”，对具体应用及如何实现其应用轻描淡写，缺乏技术因素。

其次，研究缺乏实践基础。相对于云技术在其他领域的快速实现，传说中的云档案馆、档案云尚未付诸实施，对于云技术的应用需求也没有实际调研，因此，大多数研究缺乏一定的实践基础。

3.2 展望

3.2.1 研究内容。首先，对云计算的应用研究应更多关注档案资源的共享与服务。云计算的精神内核在于资源的共享。在全新的云计算模式下，研究者应站在整个国家档案资源共享和利用的角度谋划“云”，探寻如何利用云计算技术更加科学地整合和共享全国档案信息资源，并向公众提供高效快捷的信息服务。其次，适当扩展研究内容，构成完整的研究体系，例如，云计算环境下传统的档案管理模式和管理策略是否发生变化？云计算在档案部门有效应用应具备哪些条件？“云”之间如何交互协同？云计算的行业标准研究等。最后，与国外相关研究相比，国内研究应更注重云计算在档案领域的实际应用与技术实现。

3.2.2 研究方法。加强实证研究和案例研究。云计算对档案领域而言本质上是一种技术手段，技术最关键的问题是应用与实现。因此，应当加强云技术应用的实证研究，以及以某一地区或某一项目为对象的案例研究。

*本文系国家档案局科技项目“数字档案资源云存储策略研究”（项目编号：2012-X-34）和河南省软科学研究计划项目“河南省非物质文化遗产档案资源共享平台构建研究”（项目编号：142400410786）的阶段性研究成果。

参考文献：

[1]中国云计算喧嚣过后冷思考[EB/OL]. [2014-03-20].http：//do.chinabyte.com/286/12798786.shtml.

[2][13]田雷.云计算在档案领域的应用[J].北京档案，2011（5）：24～25.

[3][10]黄正鸿.云计算在档案信息化领域的应用启示[J].中国档案，2011（5）：61～63.

[4][11]陈康明.云计算在档案管理中的应用[J].云南档案，2012（5）：27～29.

[5]刘永，刘坤锋.论数字档案云存储[J].档案管理，2013（5）：14～18.

[6][25]朱悦华，何丽萍，丁建萍.“云档案”信息资源共享系统研究[J].浙江档案， 2012（6）：52～53.

[7][12]文杰.基于云计算的数字档案馆建设研究[J].档案与建设，2011（1）：46～49.

[8]彭小芹，程结晶.云计算环境中数字档案馆服务与管理初探[J].档案学研究 ，2010（6）：71～75.

[9][16]祝庆轩，桑毓域，方昀.基于云计算的档案信息资源共享模式研究[J].兰台世界，2011（7）：8～9.

[14]陶水龙.档案数字资源云备份策略的分析与研究[J].档案学通讯，2012（4）：12～16.

[15]吕元智.国家档案信息资源“云”共享服务模式研究[J].档案学研究，2011（4）：61～64.

[17]卞昭玲，李俐颍，刘振鹏.云计算在档案信息共享中的应用[J].兰台世界，2011（7）：16～17.

[18]廖玉玲.基于云计算的建设工程档案全过程监管模式可行性研究[J].档案学通讯，2013（6）：74～78.

[19]刘振鹏，王坤瑞，卞昭玲等.基于云计算的区域电子健康档案服务系统研究[J].档案学通讯，2012（4）：17～20.

[20]邓岚.云计算技术在灾害档案信息管理中的应用探讨[J].中国减灾，2011（8）：32～33.

[21]程春雨.云计算模式下的开放档案共享利用平台建设[J].中国档案，2013（12）：64～67.

[22]程结晶.云技术中数字档案资源共享与管理体系的构建[J].中国档案，2013（1）：66～68.

[23]郑光辉.使用云计算技术创造开放数字档案利用新模式[J].档案学研究，2013（5）：46～50.

[24]蔡学美.档案云技术应用于档案信息化建设[J].办公自动化，2012（6）：14～17.

[26]徐华，薛四新，刘宗渊.云数字档案馆安全运营管理机制研究[J].档案学研究，2012（2）：37～41.

[27]崔海莉，张惠达.云计算环境下档案信息管理系统风险分析[J].档案学研究，2013（1）：56～60.

云计算环境下SAS的应用 篇7

当软件变得更加复杂, 处理更大和更复杂的数据集合时, 管理运行这些应用程序的计算机系统也变得更加具有挑战性。新的系统架构, 如网格计算的并行处理和多层次的计算机体系结构的设计便是为了扩展优化这种处理性能。这种环境使硬件配置根据用户需求提供匹配的数据挖掘和强大的分析功能。IT组织管理人员, 负责安装和管理这些系统的人员面临严峻的挑战, 这种需求超越他们的资源能力。这是因为每个供应商和软件系统都有自己独特的电脑配置要求, 因此需要一个全职成员验证每个安装的执行和系统的管理维护。这使得云计算必须面对软件解决方案复杂性和独特要求, 同时提供给用户在更快更廉价的计算服务, 因此云计算要改变方式。众所周知, 软件在交付给用户的方式上正经历根本性改变。从历史上看, 它经历了几个阶段的演变, 现在在应用于云计算后正经历另一个革命性的飞跃。早期的软件开发, 软件处理主要驻留在计算机主机。用户连通过一个只显示文本的单色监视器终端接到主机, 所有的计算过程及相关文件都在主机进行集中处理。随着个人电脑时代的来临, 用户的桌面处理能力变得更加强大, 软件安装和转移都在电脑桌面上完成。SAS (全称为Statistics Analysis System, 统计分析系统) 软件就反映了这种从应用与大型机的早期版本到应用于PC机的8/9版本演变。[1]SAS软件现在大都提供下载, 其复杂的多元服务更把软件使用带入到新的云计算环境中来。大众市场接受如谷歌和亚马逊的计算服务有助于推动云计算的发展。复杂的软件配置正转移到一个单独的服务器组, 实现对内部资源或个人软件用户的外部管理。这些新系统的软硬件处在“云”后的数据中心, 实现单独管理并通过互联网访问。而后通过网页浏览器交付给用户, 所以不再需要进行冗长的安装、验证、版本升级和其他相关的软件维护工作。便携性, 即能够获得相关的软件和数据的能力结合外包复杂软件系统的管理的能力, 对于SAS这样的软件来说更高效也尤为必要。[2]

2 促进云计算发展的因素

有许多因素促进了云计算发展, 其中有技术进步因素, 也有市场和经济因素。下面列出了一些当前环境下促进云计算发展的主要因素[3]。

1) 远程通信——随着光纤和宽带技术的应用, 支持高速语音通信和数据连接, 促进了云计算的发展。

2) 计算机硬件——个人电脑的大规模生产和消费电脑已成为主流, 个人电脑最初虽为个人使用而设计, 但是也可以通过网络化聚集网成强大的网络系统, 可以与超级计算机相媲美, 成为云计算的中坚力量。伴随新软件集群的商品化硬件, 使得云计算不再局限于大型机构。

3) 开放源——分散式的软件开发方法允许个人通过网络协同编写复杂操作系统的程序代码以开发、更新、升级操作系统, Linux就是一例。开放源码软件也对云计算的核心组件——网络服务器技术中有重要作用。

网站上的带有中间件的服务器端软件, 如基于XML客户端的组件, 成为许多云计算应用的基础

在这些随着中间件服务器包括客户端为基础的成分都是开放源码的形成许多云计算应用基础。

4) Web 2.0——上述硬件和软件技术的结合产生了新的计算平台, Web 2.0就是其中之一。基于Web 2.0的应用程序互动性更强, 操作界面更简洁, 其应用于云计算也是促进云计算成为计算主流的因素之一。

5) 网络发展——云计算需要利用网络并通过网络分享一些核心技术, 因此与网络有着共生关系。

6) 云计算服务——一些技术和运作成熟的大型公司如谷歌、亚马逊和IBM等, 在向组织和个人提供的大型计算业务中采用云计算, 设计制作了许多实施云计算的软件和硬件基础设施开发工具。在现有的设施基础上将会有越来越多的新的云计算服务开始提供给企业和个人。

7) 外包IT——当前经济环境下, 许多公司将外包作为一种削减成本保持竞争力的手段, 外包IT的各种不同部分。为了削减成本, 外包软件系统安装的能力本身也可以成为服务外包的对象。外包可以使企业组织将资源集中于经营业务, 故而推动云计算这类软件即服务的发展。

8) 移动计算——随着手提设备如手机、笔记本电脑的不断发展, 满足了用户异地访问信息的需要, 这也为云计算的发展提供了契机。眼下, 网络浏览器是在云中向客户发布软件的主宰方式, 移动计算代表着此方式的未来。

3 云计算的组件

云计算由若干种组件构成, 关键组件有比如Web 2.0和Saa S (Software as a Service, 软营模式) [4]。

1) Web 2.0——云计算中植入了很多Web 2.0的设计思想以及使用技术, 一些国际著名企业公司比如e Bay、Craigslist和Wikipedia等都运用Web 2.0技术。首先, Web 2.0的运用极大地利用了互联网用户的协同工作;其次, Web 2.0在互联网上具有接入性好、界面互动性、支持多媒体等优点。

2) Saa S——软营模式, 即软件无需安装在用户电脑上或者局域用户组服务器上。软营模式省去了互联网上的程序安装、验证以及组件支持工作。以SAS为例, 用户无需执行安装, 由应用服务提供商 (application service provider, ASP) 在互联网上发布的软件功用, 集中安装在用户共享的服务器上, 用户可以登录获取核心逻辑相关数据, 并通过浏览器界面或者远程链接桌面使用。软营模式非常适合于较为复杂精密的系统, 这样的系统所需要的计算机资源以及技能往往超越用户极其支持组的能力范围。云计算的核心逻辑代码可以通过网络集中并传播, 因此软营模式非常适用。

4 云计算环境下SAS的运行条件与步骤

本节主要讨论云计算应用的关键条件与步骤, 以在云环境中使用Websas和Clinical SMS等临床安全数据管理为例, 详细步骤如下:

4.1 用户登录

云计算软件提供商设置唯一的URL链接, 使用户可通过互联网登录云计算, URL设置需要考虑以下几个方面:

1) 浏览器兼容性—支持的主流浏览器包括Microsoft Internet Explorer和Mozilla Firefox。有些应用需要支持Google Chrome和Safari。不同浏览器的HTML和Java Script都不尽相同, 首先要确定用户所使用的浏览器, 而后在发布与用户所使用浏览器相匹配的HTML和Java Script。

2) 连接速度——由于用户上网方式不同, 从而导致连接速度不同, 所以必须优化系统以支持速度最低的用户:可以通过优化JPEG或GIF压缩来优化图像文件;对于通用的图片、XML或者脚该文件, 可以在窗口中下载。这些操作都会在内存中读取, 会在使用中加速响应。

3) 安全套接字——保障服务器与客户端浏览器之间的通信安全。虽然可以使用不同的协议, 比如SSL等, 但是非标准端口时而会打开 (默认端口是http://myserver:80) 。对于内网来说, 通过控制路由器便可以在非标准端口上实现通信。而对于外网云计算来说, 则需要标准端口号。从而必须设计服务器安全通信系统, 并限制连接“云”的次数。

4) 移动设备——用户通过移动设备比如i Phone或者其他智能手机上网时, 则需要针对不同手机浏览器调整软件发布方式, 为手机定制应用程序, 优化功能。

4.2 安全性

SSL是使用最广泛的安全协议, 安全套接字层将输入浏览器的信息编码, 从客户端传送到服务器, 保证一些诸如密码等关键数据的安全。除此之外, 也有其他一些措施优化云计算服务的安全性。

1) 访问控制列表——用户通过注册帐号登录服务器, 可以通过服务器操作系统设置访问控制层, 针对不同用户功能角色设置权限, 授权管理员账户。当用户超权限访问云时, 将被从服务器操作系统中删除。

2) 用户与数据访问——通过访问控制列表识别并验证用户, 授权用户端访问IP, 根据角色限制用户访问权。

3) 密码规则与过期——首先, 设置用户密码过期时限, 要求其定期输入新密码以确保安全。密码字符由数字与字母或者特殊字符组合而成, 以增强安全性, 防止黑客盗取。其次, 用户登陆后长时间无操作, 则要求重新输入密码登录, 设置参考时间可为10分钟左右。

4.3 网页浏览

网页界面可采用弹出式菜单, 保证高速和友好互动性。

4.4 动态丰富用户界面

采用鼠标移动式信息提醒或者气泡信息提醒方式, 树状浏览模式以及拖曳式复制方式。

4.5 用户通信

用户通过内置嵌入的电子邮件互相联系。SMS或者其他短消息发送软件也可以在云中使用。

4.6 系统与用户设置

云计算应用集中安装, 用户个别登录访问, 需要通过管理员帐户设置用户登录选项与访问背景等参数, 并在服务器上保存每个用户的资料信息与参数设置, 并设置用户登录后超时无操作, 要求重新输入密码登录。

4.7 可扩展服务器

根据动态业务需要, 根据所需处理的数据资料量, 云计算服务器应做到即时添加或者减少。可以采取使用VM虚拟机或者动态控制分配服务器运行数量的方式来实现。例如, 通过Websas实现对某一应用不同数量服务器的分配, 服务器数量用数字加中括号表示。每一个应用服务器在不同的TCP套接字端口处理请求, 允许不同端口上的动态通信, 避免应用服务器之间的冲突。以Clinical SMS为例, 应用服务器以缩写形式表述为:

其代表由三个应用服务器提供服务, 使用TCP025至5030端口。当用户通过浏览器发出请求时, 系统将会自动分配指定这三个处理相同应用的服务器受理, 每一个应用服务器通过自身TCP套接字避免通信冲突, 可表述为:

其代表30个不同应用服务器受理大用户组发出的同一应用请求。

管理员可以根据需求变化动态添加或者移除应用, 灵活配置。

5 结束语

通常来讲, 软件越复杂, 用户使用起来将约方便。因为软件开发的目的在于简化使用, 降低管理要求, 从而用户可以通过互联网访问使用复杂、精密的软件。商务活动、公网建设以及经济条件影响下网络技术的发展成为云计算解决方案实现的催化剂。云计算环境下解决方案的成功实施步骤需要综合考虑客户端与服务器情况。客户端改变的根本动因在于商务活动与科技的发展, 留给譬如之类的复杂解决方案的挑战恰恰就在于调整服务器端以适应云计算环境下的功能。

参考文献

[1]维基百科.统计分析系统[EB/OL]. (2012-08-19) [2012-09-20].http://zh.wikipedia.org/wiki/SAS系统.

[2]卢军.云计算离企业应用有多远?[J].信息系统工程, 2008 (7) :31-33.

[3]张健.云计算概念和影响力简解析[J].电信网技术, 2009 (1) :15-18

云计算环境下IDC建设研究 篇8

云计算 (Cloud Computing) 是一种新兴的通过按需访问共享计算资源池 (resource pool) 并快速部署及发布, 从而产生最小管理成本的计算模型。该模型具有按需提供服务、通过宽带网络访问、具有资源池、具有快速伸缩性能以及可计量的服务等五个基本特征[1]。

传统的数据中心 (data center, 后统称为IDC) 中应用系统及其运行的平台和系统与物理资源密不可分, 从而带来很多问题。利用虚拟化和云计算技术, 通过将基础设施资源虚拟化并放置到资源池中, 能够根据业务应用的需求快速地调整和分配资源, 较好地满足了新应用对基础设施方面的要求。

全球的IDC市场目前保持稳步增长, 截至2010年底, 全球的IDC总量为339万个, 中国仅次于美国和西欧, 排名第三, 占全球总量的8%[2]。但从数字结构上看, 中国与美国和日本等发达国家差距较大, 因此云计算这种创新架构下的数据中心的建设极具研究价值。

2. 传统数据中心问题分析

传统数据中心延续的是竖井式的部署模式, 各个应用系统互相孤立, 不能共享计算资源, 每个应用独占单台或多台计算设备。应用系统及其运行的平台和系统都与物理资源密不可分, 对物理资源进行的操作将影响到应用的运行和稳定。这种部署模式带来一系列的问题:

◆应用无法快速部署:传统数据中心的典型特征是每个应用独立部署一套硬件, 而硬件从购买到部署上线, 时间开销较大, 难以做到快速部署;

◆无伸缩性:传统数据中心将每个应用与具体的硬件绑定, 硬件的处理能力制约着应用的发展, 需要提升处理能力的应用无法获取额外的资源;

◆资源利用率低:传统数据中心往往配置大量的

◆周婧郭慧欧阳艳杨柳谭曦

硬件资源, 大量的硬件资源意味着高投入、机房空间的高需求、能源的高消耗等, 但是调查显示, 传统数据中心中多数服务器负载往往不超过10%, 资源利用率极低;

◆管理难度大:传统数据中心应用与硬件绑定, 每套硬件需要独立的运维策略, 带来大量的运维工作和运营管理问题;

◆保障措施局限性:传统数据中心通常只能采用硬件双机或集群来保证业务持续性, 而这种保障措施是在增值应用并不明确的前提下实施的, 往往带来无谓的投入。

总之, 传统数据中心的建设模式已经不能满足应用密集的部署要求, 必须进行改变。

3. 云计算数据中心的特点分析

云计算的出现, 推动数据中心进入一个新的时代—云计算数据中心, 用户可以在任何时间通过多种接入方式获取数据中心的服务, 包括计算服务、存储服务、平台服务和应用服务。

◆资源虚拟化:云计算数据中心中服务器、存储、网络等资源将以资源池形态出现, 应用按需从资源池中提取或释放, 资源利用率高, 可实现快速高效弹性扩展;

◆模块化建设:云计算数据中心采用模块化建设模式, 预装融合的服务器、存储、网络、应用软件、服务管理等, 可大大减少数据中心的建设周期;

◆智能化管理:云计算数据管理平台采用统一的管理界面, 实现业务自动部署和IT系统主动管控, 提供更多的用户自助功能、趋势和业务智能分析、基于知识库的专家建议等;

◆安全可信:云计算数据中心中的虚拟化通过隔离、数据加密等手段为应用提供较好的安全特性, 同时提供身份可信、服务可信、数据传输可信等。

因此, 云计算数据中心提高了IDC的资源利用率, 降低数据中心能耗, 可以灵活应对业务高峰及低谷, 提供快速的自助服务和按需付费服务。

4. 云计算数据中心实现思路

从现有数据中心到云计算数据中心, 需要进行大量的技术更新, 服务流程更新和组织架构调整, 其中涉及到的关键点包括:计算资源整合、现有应用梳理、资源虚拟化实施、IT服务流程梳理、自动化供应建设、管理组织架构变更、服务质量控制、服务目录建设、云安全建设、高可用容灾建设等。这个过程可以划分为三个阶段:物理数据中心、虚拟化数据中心 (Virtual Data Center) 、云计算数据中心。

物理数据中心实现了计算资源 (包括服务器、网络、存储等) 的物理集中, 以及集中的以太网络建设和存储网络建设。

从物理的数据中心向云迈进的第一步就是进行虚拟化数据中心的建设。在虚拟化数据中心阶段, 用户完成数据中心计算资源的全面虚拟化工作, 形成计算、网络、存储等IT基础架构资源池, 应用被部署在逻辑的IT资源上。

虚拟化数据中心建设完成之后, 用户将可以快速的进行云的搭建。通过标准化服务的定义, 将数据中心的各种计算资源分别定义为不同基础架构服务 (Iaa S) , 平台服务 (Paa S) 和应用服务 (Saa S) , 业务用户可以通过自助化服务模式进行计算资源的请求和获得。

5. 云计算平台的总体架构

云计算平台中, 网络、服务器、存储和应用负载均衡设备等基础设施虚拟化作为基础设施服务来为应用提供计算资源、存储资源和网络资源, 满足应用对基础设施方面的要求。为了提高管理效率和服务质量, 需要部署云计算平台管理系统来满足业务部署和管理的要求。同时, 安全策略贯穿于各个层面。云计算总体逻辑拓扑如图1所示。

5.1 云计算数据中心管理系统设计

云计算数据中心管理系统主要由统一门户、运维、服务管理、资源部署调度、资源管理等几个模块组成, 其功能架构如图2所示。

◆统一门户分为运维门户、管理员门户和用户门户, 系统应根据不同的权限要求和功能要求定制不同的

展现页面;

◆运维模块包括安全管理、统计分析、运维监控和日志管理等相关的子模块, 主要用于支撑整个虚拟化平台系统的运维功能;

◆服务模块包括计费管理、用户管理、权限管理、业务管理、产品管理、订购管理和工单管理等模块, 该模块主要用于支撑虚拟化平台系统的运营;

◆资源部署调度管理负责底层资源的调度, 根据近资源的等级、用户的优先级以及网络的负载等因素, 自动的制定资源调度策略, 达到资源的最优化配置, 实现整个系统的智能化。

◆资源管理负责软件资源和硬件资源的管理, 硬件资源主要包括底层的计算资源、网络资源和存储资源, 软件资源包括镜像, 模板, 虚拟机, 网络拓扑等, 是虚拟化平台整个系统平台的基础模块。

5.2 资源池子系统设计

云平台资源池子系统通过对服务器、存储、网络的池化和有效管理, 为整个云平台提供按需获得以及即时可取的计算、存储、网络、操作系统和基础应用软件等资源, 实现云平台内网和外网资源的综合监控与管理, 实现对外提供虚拟主机资源和存储资源, 提高服务器存储利用率、运行维护效率和业务系统可靠性, 降低整体建设与整合成本。

我们可以将应用根据其不同的服务需求等级放入不同的资源池内, 将虚拟资源池根据政务云、行业云、应用云等不同的服务需求等级分级, 根据对应用的服务需求进行评估, 将不同等级的应用放置在相应的资源池内, 不同等级的资源池内的虚拟机不能超出资源池的范围获得资源。

5.3 资源虚拟化设计

5.3.1 网络虚拟化

网络虚拟化技术相对来说已经比较成熟, 如虚拟LAN (VLAN) 技术可在一台以太网交换机或跨多台交换机上建立安全、独立的LAN网段。在云计算环境下, 网络虚拟化技术与服务器虚拟化技术结合使用。物理服务器虚拟化之后, 一台物理机上运行着多个不同VLAN的虚拟机, 虚拟机之间通过虚拟交换机与外界进行数据通信。通过虚拟化软件, 在虚拟交换机上部署虚拟防火墙, 快速建立新的安全网络。

虚拟化网络可以提供快速配置和可扩展性方面的极大灵活性。部署新业务不必再像传统服务器联网需要连接电缆并进行配置等工作, 可以节省大量的时间。这种业务模式下网络电缆极大地减少, 减少了交换机的数量, 节约了成本。

5.3.2 服务器虚拟化

服务器虚拟化技术是指将服务器物理资源抽象成逻辑资源, CPU、内存、磁盘、I/O等硬件均变成可以动态管理的“资源池”, 一台服务器变成多台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器, 提高资源的利用率, 简化系统管理, 实现服务器资源池化的整合, 提升计算资源对业务变化的适应力。

随着虚拟化技术的完善, 只需数分钟即可将物理机转换为虚拟机, 可实现对原物理机上的应用系统在线迁移到虚拟机。每个虚拟机代表一个具有处理器、内存、网络、存储器和BIOS的完整系统, 通过虚拟化技术, 运行多个工作负载, 可以将服务器硬件的利用率从10-15%提高到80%。

5.3.3 存储虚拟化

存储虚拟化技术是将底层存储设备进行抽象化统一管理, 向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性, 只保留其统一的逻辑特性, 从而实现存储系统的集中、统一、方便的管理。

与传统存储相比, 虚拟化存储的优点主要体现在: (1) 高利用率, 磁盘利用率由传统的30-70%提高到70-90%; (2) 存储灵活, 可以适应不同厂商和类别的异构存储平台; (3) 管理方便, 提供大容量存储系统集中管理的手段, 避免由于存储设备扩容所带来的管理问题; (4) 性能提升, 通过负载均衡, 将每次数据访问所需带宽合理分配到各个存储模块, 提高系统的整体访问带宽。

6. 结论

云计算技术是今后数据中心的主要技术实现方式, 将成为解决数据中心IT资源配置、快速应对业务需求的重要技术手段。云计算技术将扩展到数据中心整个基础架构, 促使计算基础架构变得更加灵活、便捷。

本文从分析传统数据中心的缺点和云计算环境下数据中心的特点入手, 对数据中心如何从物理数据中心转化为云计算数据中心的技术路线进行分析, 并对云计算平台中的统一管理系统、资源池子系统设计以及网络、服务器和存储等资源的虚拟化技术进行研究。H

摘要：通过云计算技术搭建的云计算数据中心, 对外提供基础架构即服务 (IaaS) 、平台即服务 (PaaS) 和软件即服务 (SaaS) , 提供统一的运维管理平台, 支持快速的弹性扩展。本文将从分析和对比传统数据中心和云计算环境下数据中心的特点出发, 给出云计算数据中心的实现思路, 并对云计算平台中的关键技术进行分析研究。

关键词：云计算,数据中心,IDC,虚拟化

参考文献

[1]美国联邦政府CIO委员会.Federal Cloud Computing Strategy (联邦云计算策略) [M], 2011.

云计算环境下网络带宽模型初探 篇9

“千兆到桌面”是很多网络厂商提了多年的口号。然而, 对于千兆到桌面的必要性, 一般厂商和媒体却鲜有详述。云计算对网络带宽提出了全新的要求。由于云计算强调电脑的本地处理功能和存储功能更多的由服务器端完成, 而同时又强调用户的使用体验要跟本地处理一样, 因此必然对网络带宽提出更高的要求。

在雨后春笋般出现的云应用中, 在线文档编辑 (即在线Office) 显然是最为典型的, 微软、谷歌、ZOHO等公司都推出了相应的应用, 即可以通过Web浏览器, 在线编辑Word, PPT, Excel等常用的办公文档。因此研究这些应用对网络带宽的需求具有一定的代表意义。

2 在线文档编辑的用户体验比较

一个简单的估算方式是设想云计算环境下, 远程应用相当于用户电脑的硬盘位于数据中心, 如果是这样的话, 用户体验可以直接比较硬盘速度和网络速度。一般个人电脑的硬盘读取速度为30Mbps左右, 换算成网络速度为240Mbps, 而固态硬盘可达200~500Mbps, 由此可见简单估算的结果, 千兆到桌面显然是必要的。为了研究在线文档编辑这样的应用在不同网络环境下会带来怎样的用户体验, 如表1所示, 选取服务器位于中国的ZOHO代理商百会作为测试目标。

在所有测试之前, 首先观察流量监控软件确保并无其他流量传输。注册并登录百会网后, 首先用百会的在线Word应用打开一个空白的文件, 这是为了之后打开测试文件时, 传输的流量都为实际的文件数据, 如表2所示。之后, 打开事先已经准备好并已上传的测试文件。大小为9.81Mb, 选取这样大小的文件是因为目前几兆到十几兆的Office文件已很常见。

测试中发现, 当出现文字后, 流量监控软件显示在很长一段时间里, 依然有大量流量在传输。这说明, 百会的在线Word应用软件为了改善用户体验, 首先传输较小的文字数据, 传输完之后再传输数据量交大的图片信息。因此, 我们在测试时把测试时间分为两项, 一项为文字传输时间, 另一项为所有数据传输完毕所花时间。观察后可以看到, 传输所需的时间和随着带宽速度指数下降。采用指数曲线模拟的结果表明, 为了达到本地硬盘的完全相同的速度即2秒钟显示全文, 则需要的带宽为160Mbps。这个实验清楚地说明了, 为了达到与本地处理同样的用户体验, 虽然不需要与硬盘同样的带宽, 但千兆到桌面是完全必要的。

3 云办公环境的带宽模型

上述实验是基于公网或公有云做的。在一个私有云中, 也将逐步出现类似的应用, 因此企业或其他组织的内部网设计, 这些研究结果可以作为网络设计带宽模型的参考依据之一。

当然, 千兆到桌面的必要性并不意味着这样的用户需要永远保持千兆的流量。上述测试同时也表明, 高速度流量的维持时间其实是短暂的。在网速确实达到1 000Mbps的情况下, 一个10Mb的文件理论上只需要不到0.1秒的时间。而上述测试表明, 如果实际端到端带宽为160Mbps, 2s就可以处理完10Mb的文件, 当然这里面包括了一些开销。如果以这个实际测试数据作为参考, 假定在峰值时间, 一个用户在两个小时里需要处理10次这样的文档, 那么他需要的平均带宽也仅仅是0.5Mbps。可见, 只要并发比不高, “千兆到桌面”也并不意味着主干网一定需要极高的带宽, 可以这样理解:极端情况下, 假如完全不存在并发, 也就是所有用户有序使用网络, 正好避开别人使用的时间段, 则只需要端到端的千兆网就可以了。

当然, 实际网络规划时一定要考虑并发比。假定一个有1000人的以在线文档处理为主的企业, 假定其并发比例是5%, 即有50个人同时需要存取文档, 则需要的并发带宽是8 000Mbps, 显然需要万兆主干;而如果超过这个并发比例, 十万兆的主干就是必须的了。

因此, 视组织规模的不同和并发比例的不同, 可以说在云计算环境下, 1万到10万M的主干网是必要的。

4 结语

根据我们针对云计算环境下办公类应用的实际测试和推算, 得出了用户需要100~200Mbps的网络带宽才能达到与本地处理一样的用户体验的结论。云计算的应用多种多样, 有的不需要这么高的带宽, 但有的应用, 如在线图片编辑、在线视频编辑等, 也许需要更多的带宽。虽然即使是高带宽需求的应用在较低速度的网络环境下也能使用, 但综合来看, 达到与本地处理一样的用户体验才能有助于业务的真正广泛应用, 因此, 我们对在线编辑这类应用的研究具有典型性, 而结果表明, 千兆到桌面是必要的。有前瞻性的网络工程师在设计网络时, 要充分考虑到日渐丰富的云计算业务对带宽的需求。

同时, 在考虑到一定并发用户的情况下, 不同规模的组织需要搭建1万到10万M不等的主干网来支撑这样的应用;而数据中心的此类服务器, 也必须考虑万兆甚至更高速度的连接。

摘要：文章以办公型组织为例, 从用户体验的角度探讨了云计算环境下网络带宽的需求模型, 通过比较计算论证了云计算环境下用户接入带宽达到千兆的必要性, 并通过并发系数估算指出不同规模的组织中主干网带宽须达到万兆或十万兆的必要性, 从而为云计算环境下网络带宽规划提供了一个最基本的模型或依据。

关键词：网络带宽,用户体验,在线文档,云计算

参考文献

云计算环境下 篇10

关键词：云计算,信息资源,服务模式

21世纪,信息资源已经成为了十分重要的资源组成部分,对信息资源进行管理与利用,对于各个行业以及组织结构而言均具有重要意义。可以说,信息资源的管理与利用对人们的生活、工作、学习等均具有重大影响。由此,应该如何更加便捷、高效、及时、自动的对信息资源进行管理与利用成为了主要研究的课题与方向。在信息技术高速发展的情况下,云计算进入到了人们的视野,并且被迅速的应用到各个领域。在云计算环境下,信息资源的有效管理以及充分利用,得到了全新的思路,即为信息资源云服务提供了全新的发展机遇,具有重要积极意义。

1 云计算概述

所谓云,即是对互联网的一种比喻,具有比较强大的运算能力,对气候变化、市场发展趋势等均能够进行相应的预测[1]。云计算的规模比较大,类似于Google云计算,已经拥有了超过100万台的服务器。同时,云计算虽然作为虚拟化的技术,但是却具有比较高的可靠性和通用性,在一定程度上亦能够进行拓展,对于存在不同需求的用户,云计算能够按照需求提供服务。云计算在提供计算服务的同时亦提供存储服务,但是该方面却存在着一定的危险性,可能会存在着信息泄露等问题,因而有必要对云计算环境下的有效信息资源云服务模式进行探索。

2 信息资源概述

信息资源主要是指在人类社会的所有信息活动当中不断积累的,将信息作为核心的诸多信息活动要素,其中能够包括了信息的生产者、信息技术、信息设备、信息设施的集合[2]。同时,信息资源亦可以被视为企业在生产、管理等过程当中所产生的,或者涉及的一系列相关文件、数据、图表等信息资料的总称。一般情况下,信息资源能够被重复利用,并且在利用的过程中体现其重要价值。对与信息资源的利用会存在着较强的目标性,不同领域和不同用户会使得不同的信息产生具有差异的价值。较为零散的信息资源能够按照类型进行整合,便于人们对于进行检索与利用。每一项信息资源均应该被视为人类社会的宝贵财富,虽然能够作为一种商品被销售与交换,但是却并不能够获得其永久的使用权。

3 基于云计算环境下的信息资源云服务模式

3.1 云计算环境下的信息资源服务

云计算技术的产生与发展,为信息资源云服务提供了比较可靠的,具有实践性的技术方法。在当前的云计算环境下,信息资源在提供服务时,能够相应的构建云服务模式,该种服务模式能够使得信息资源云服务在利用具有强大计算能力的云计算技术时,对不同领域、不同性质的信息资源进行有效的、迅速的整合与分配,进而构建比较系统的信息资源云。与此同时,信息资源需求用户,便能够根据其具体的需求,通过互联网在信息资源云上获取所需要的信息资源。该种服务模式对于传统的信息资源服务模式做出了比较明显的改变,尤其对传统信息资源的管理与利用:

首先,云计算环境下的信息资源服务具有多样性。信息资源受云计算环境的影响,能够将其可用规模进行比较迅速的扩大,不断的增加可用信息数量和种类。此时,云计算环境下比较丰富的信息资源更加能够为云服务用户提供信息保障。其次,云计算环境下的信息资源服务具有虚拟化。利用云计算技术,信息资源服务实现了虚拟化的管理、调度与应用,信息资源云服务的相关用户能够根据该种服务模式,更加灵活的获取信息资源[3]。第三,信息资源云服务能够按照用户需求进行服务的定制,更加具有针对性和个性化。再次,信息资源云服务能够实现自动化服务,在信息资源搜索、转换、分类、存储与发送方面均能够自动操作。最后,信息资源云服务比较智能化,相关信息资源随着用户需求以及社会变化在不断调整与优化当中,保证信息资源的准确性与丰富性。

3.2 云计算环境下的信息资服务架构

云计算环境下的信息资源服务当中包括了信息资源服务、基础设施云服务、平台云服务,以及应用软件云服务的提供,同时包括了信息资源云服务的诸多用户(图1)。在图1当中,整个云计算环境下的信息资源服务架构分为了四个不同的层次。其中,信息资源云搜索层主要通过互联网接入种类丰富、数量繁多的信息资源,包括电子化信息、数字化资源等。所有的信息资源基本上按照不同的领域进行分类。通过信息资源云服务的搜索功能,能够对各类信息内容进行搜索与获取。信息资源云搜索层为整个信息资源云服务架构当中的基础层,为信息资源云服务提供基础的保障。其次,信息资源云存储层主要在信息资源云服务搜索到内容丰富、数量庞大的信息资源后,对其进行存储。因而,该存储层需要具有可伸缩、大规模、容错、平衡负载等特点,亦必须具有比较强大的云存储能力,便于按照云服务用户需求为其提供服务[4]。再次,云服务核心技术层,主要针对信息资源云服务系统当中所存在的诸多信息资源,利用比较核心的技术进行信息管理,便于为用户提供满意服务。一般情况下,需要对核心技术层进行不断的建设与运维,以便进行信息资源的优化配置。最后,信息资源云服务层,主要直接为相关用户提供信息资源的云服务。用户一般包括企业用户和个人用户,提供云服务基本会按照关键词搜索、个性化服务、云服务推荐三个模式进行。

3.3 云计算环境下的信息资源服务模式

云计算环境下的信息资源服务模式基本上包括了以下几种类型:第一,信息资源公有云。所谓信息资源公有云,主要是指信息资源云服务的提供商,面对所有的公众以及用户提供云服务,其中包括为其提供信息资源的相关服务内容,公众和用户亦可以通过云服务接入设施,以便获取相关云服务。第二,信息资源私有云。信息资源私有云主要是指面向信息资源云服务用户的专有云,其用户群以及服务范围均为特定和有限,并不面向大众开放,并非该服务范围内的用户并不能够接受云服务。第三,信息资源混合云。信息资源混合云即是将信息资源公有云和私有云进行了相互的结合,比较适用特定的云服务用户群、场合及类型。相对于信息资源公有云和私有云而言,信息资源混合云更加灵活,能够根据用户的需求进行比较自如的转换[5]。上述任何一种云计算环境下的信息资源服务模式,其本质均为将原有的信息资源服务转向云服务化,更加便利、有效、安全的为公正和用户提供信息资源服务。

4 结论

综上所述,在了解到云计算环境以及信息资源的相关内涵后可以发现,信息资源的管理与利用获得了比较快速的发展,并且获得了全新的发展方向。在云计算环境下,信息资源基本能够实现云服务,在云搜索、云储存、云管理的情况下,信息资源云服务能够为云服务用户提供更加智能化、专业化、个性化,以及高质量的信息资源服务。

参考文献

[1]牛力,韩小汀.云计算环境下的档案信息资源整合与服务模式研究[J].档案学研究,2013,4(5):26-29.

[2]王笑宇,程良伦.云计算下的多源信息资源云体系及云服务模型研究[J].计算机应用研究,2014,11(3):784-788.

[3]刘向,王伟军,李延晖.云计算环境下信息资源集成与服务系统的体系架构[J].情报科学,2014,9(6):128-133.

[4]金志敏,刘祥芝,崔红兵.云计算环境下图书馆数字资源建设与服务模式创新[J].办公自动化,2015,10(21):32-35.

云计算环境下 篇11

摘要：云计算的出现改变了电子文件管理的技术架构和实现方法。本文在构建云端电子文件管理的技术框架基础上，探讨了云端电子文件管理需要解决的五项关键技术，即电子文件的对象建模技术、海量异构电子文件的分布式存取技术和电子文件及其元数据的溯源技术。在此基础上，提出了云端电子文件管理系统架构的四项基本原则和实现方案。

关键词：电子文件云计算关键技术

云计算的应用将导致支撑电子文件管理实现的技术框架发生本质上的转变。目前，国内外学者在云计算对电子文件管理的影响和所带来的新问题等方面进行了一定研究①，但缺少对云环境下电子文件管理关键技术的系统研究。本文重点探讨整合应用这些技术的通用框架、关键技术、实现原则和建议方案，为云环境下电子文件管理系统的构建提供技术基础和实施依据。

1 云端电子文件管理系统的技术框架

云环境下的电子文件管理系统不仅需要实现SaaS层次上的资源虚拟化，而且还应根据电子文件的特殊性，对其他云服务提供商提供的平台层和设施层的云服务进行选择、配置和优化使用。私有云的成功实践和成熟推广会进一步推动云环境下的电子文件管理的研究、应用与发展，并进一步带动相关管理部门和人员认识水平的提升，最终将逐渐会被混合云或公共云替代。

基于云计算的技术框架和电子文件管理的系统建设和应用需求，采用分层方法设计云环境下电子文件管理系统的技术框架是实现电子文件管理的首要任务，图1呈现了电子文件管理系统的技术框架

1.1固件/硬件层主要包含硬件服务器和交换机等物理基础设施，为软件内核层提供硬件的操作、管理和更新服务；软件内核层负责管理固件/硬件层的物理硬件设备，通常由操作系统内核、虚拟机监控器、集群中间件等工具和技术来实现。

1.2非结构化数据的分布式存储。电子文件通常是以非结构化或半结构化数据方式存在，云计算环境中非结构化大数据的存储通常采用分布式文件管理技术如Google的GFS、Hadoop的HDFS等。非结构化大数据的存储过程中，一般按照实现配置好的大小（默认为64MB）进行分块，并对每个分块进行唯一索引后存储在不同的数据块服务器上，所有数据块服务器由主服务器统一管理，力求控制流和数据流的分离。在云环境下，电子文件特别是大数据对象的文件将被存放到分布式的非结构化文件系统中，由文件系统统一管理。

1.3结构化数据对象的分布式存储。云环境下结构化数据的存储技术有Google的Bigtable、Amazon的RDS、Hadoop的HBase等技术，与传统关系数据库不同的是，云环境下的结构化数据模型一般由一个行关键字、列关键字和时间戳进行索引，其数据访问需要数据锁服务。云环境下的结构化数据的分布式存储一般采用主服务器和子表服务器进行分工管理，其中主服务器负责新子表的分配、子表服务器的监控和负载均衡等问题。在云环境下，电子文件的元数据一般存储在分布式结构化表中，由分布式结构化数据管理系统统一管理。

1.4分布式数据处理。与传统电子文件管理系统不同的是，云环境下的电子文件管理系统中将会采用以MapReduce为代表的分布式数据处理技术来处理电子文件，需要对目前的电子文件管理系统中普遍采用的数据处理算法和技术实现工具进行改进或重新设计。

1.5电子文件管理基础服务。该层为电子文件管理业务层提供一些共性的基础性服务和核心功能，包括电子文件封装、电子凭证管理、完整性校验、分布式存取、电子文件监控和电子文件的溯源。

1.6电子文件管理业务服务。电子文件管理业务服务主要包括信息捕获、安全与监控、保管与处置、检索与再现、系统管理、非电子文件管理，负责实现电子文件管理业务服务的虚拟化，形成电子文件管理的工具资源池。电子文件管理用户可以通过系统提供的接口，包括人机交互界面（如Web界面）和程序编程接口（如Web服务、API等），以租用的方式享用电子文件管理基础服务的各项功能。

除了上述组成部分之外，云环境下电子文件管理还需要系统管理、安全保障、容错机制和服务质量等技术，它们贯穿于云环境下的电子文件管理系统的所有层次，需要统一设计和研发。

2 云端电子文件管理的关键技术

图1所示的云环境下的电子文件管理的通用技术框架的应用需要如下关键技术的突破：

2.1电子文件的对象建模技术

电子文件的对象建模是电子文件管理系统的关键步骤之一。在不同的电子文件管理标准中，对电子文件的封装要求有所不同。如何构建SIP （ Submission Information Package，提交信息包）、AIP （ Archival Information Package，存档信息包）、DIP （Dissemination InformationPackage，发布信息包）的信息模型以及如何实现这些不同信息包之间的相互转换是云端电子文件管理中需要解决的技术问题。此外，电子文件对象建模技术还需要考虑云计算环境本身的技术特殊性，如多副本管理、大文件分块管理、分布式处理等特征。因此，电子文件对象的建模与封装是云环境下的电子文件管理系统实现过程中需要解决的关键技术之一。

2.2海量异构电子文件的分布式存取技术

海量异构电子文件的分布式存取是云端电子文件管理系统与传统电子文件管理系统的区别之一。以Google文件系统为例，主要技术特点是采用中心服务器模式，不缓存数据，在用户态下实现和只提供专用接口。目前的电子文件管理中采用的数据处理技术不能直接应用于云环境下的分布式数据处理任务中。云环境下的电子文件管理需要进行大文件的分块、MapReduce、多副本管理、结点动态加入、用户态下实现等特殊操作。因此，面向海量异构电子文件的分布式存取技术是云端电子文件管理的重要课题之一。

2.3电子文件及其元数据的溯源技术

云计算技术本身的特殊性为电子文件及其元数据的溯源提供了良好的技术保障。云环境下电子文件回溯可分为两类：结构化数据表的溯源和非结构化数据的溯源。以Bigtable为例，其数据模型由行、列、时间戳组成。与传统数据库不同的是，Bigtable中采用了关键字排序、列簇（ColumnFamily）存储和时间戳，可以很容易在不同版本之间回溯。此外，云计算环境中的非结构化数据的存储中采用了多副本技术，也较好地支持文件实体对象的溯源。但是，云计算中的这些技术并不能完全支持电子文件及其元数据的回溯操作，如证据保留和凭证生成等。因此，凭证性回溯技术是云端电子文件管理中需要突破的重要技术。

3 云端电子文件管理的实现方案

图1所示的云环境下的电子文件管理通用技术框架和上述关键技术的实现需要以下基本原则和实现方法。

3.1实现原则

基于以上分析，可以归纳出，云环境下电子文件管理系统的构建需要遵从以下基本原则：

3.1.1底层技术的简单性与上层应用的复杂性之间的平衡原则。简单实用性是云计算服务模式的重要特征。其简单实用性主要体现在两个层面，一是在云计算的设计思想中，云计算的实现并不追求新技术的创造，而更加重视现有技术的重组；另一个是云计算的实现技术上，云计算一般采用简单实用的实现技术，不主张实现技术的复杂化。以Amazon提出的SDB（SimpleDB）为例，这种技术不需要实现定义模式信息，其属性的修改添加以追加形式实现，操作类型简单（不支持像连接、排序等复杂操作）。然而，底层的简单实用往往会增加上层应用的复杂度。因此，在云环境下的电子文件管理系统的设计和实现中，不仅要考虑底层技术的简单实用原则，而且还注重避免上层应用的复杂性，力求在二者之间达到平衡。

3.1.2经济性与稳定性之间的平衡。经济性也是云技术的重要特征之一，云计算的经济性体现云端和终端的经济性。云端的经济性体现在云端部署在成本相对较低的服务器硬件之上，不追求服务器集机群的实时更新换代。在计算能力和存储能力相等的情况下，搭建一个云端服务器集群的成本要低于购买一台超级计算机作为服务器的成本；终端的经济性体现在云计算对终端的要求较低，用户可以使用瘦终端就可以调用功能强大的云服务，不需要购买昂贵的软硬件设备和进行繁琐的软硬件管理与维护工作②。因此，云环境下的电子文件管理系统的设计应遵循经济性原则，可直接部署在配置较低的普通服务器硬件上，而且应支持多种类型的终端设备。但是，经济性原则往往带来稳定性问题，尤其是容错处理问题。经济性带来的容错处理是云计算的重要难题之一，涉及云计算中的Master服务器、Sever服务器、数据管理服务器等每个组成部分。因此，在经济性和稳定性之间的平衡是云环境下电子文件管理的重要指导原则之一。

3.1.3灵活性与安全性的统一。灵活性（或弹性）作为云计算的重要特征，涉及节点动态管理、故障动态监测、动态故障恢复、多副本管理、动态租约管理和弹性服务组合。显然，灵活性给电子文件管理系统的技术实现带来了较大程度的方便性。但是，灵活性也给电子文件的一致性、可靠性和保密性提出了更复杂的管理要求。因此，保证灵活性与安全性之间的平衡是云环境下的电子文件管理系统的IT实现的重要指导原则之一。

3.1.4针对性和可持续性的统一。针对性强调的是电子文件管理系统与其他业务应用系统的区别性，主要强调电子文件管理系统遵循相关的功能要求标准的符合程度。当前国内外关于与电子文件管理系统的功能要求标准有ISO15489、DoD5015.02、Moreq2、ICA、《电子文件归档与管理规范GB/T18894-2002》、《电子文件管理系统通用功能要求》等。因此，云环境下的电子文件管理系统的实现中必须遵循这些原则和要求，具备较强的针对性或专业性。同时，针对性的实现也要支持和遵循可持续性。云环境下的电子文件管理系统的实现并不要求一步到位，应统一规划，分步骤实现，重视部门协同和资源共享。因此，针对性和可持续性的统一是云环境下的电子文件管理系统的研发中必须遵循的原则之一。

3.2实现方法

云计算环境中的电子文件管理系统的实现技术方案有多种，可以分为两大类，即商业解决方案和开源解决方案。考虑到电子文件管理需求的特殊性及未来应用的可扩展性，建议采用开源解决方案。目前，主流的开源方案有Hadoop、Eucalyptus、Nimbus和Sectorand Sphere。其中，Hadoop和Eucalyptus分别模仿了两个主流的商业解决方案，即Google和Amazon的云技术。综合考虑实现技术的成熟度、普及程度、内部技术的公开性和未来发展趋势，建议在云环境下的电子文件管理中采用基于Hadoop的开源解决方案。

在云环境下的电子文件管理系统的开发中应采用基于Hadoop的编程模式或类似于Hadoop的编程模式。Hadoop是Apache开源组织提供的一种具有高可靠性、高可扩展性的分布式计算机框架，包括Hadoop Common、Avro、Vhukwa、HBase、HDFS、Hive、MapReduce、Pig和ZooKeeper等编程技术③。其中，Hadoop HDFS、MapReduce、HBase、ZooKeeper、Pig分别对应Google的GFS、MapReduce、Bigtable、Chubby和Sawzall。因此，在图1所示的通用技术框架中，可以分别使用Hadoop HDFS、HBase、MapReduce和ZooKeeper技术实现非结构化数据的存储、结构化数据的存储、分布式处理和锁服务。

4 结语

以云计算为中心的新型信息生态环境为电子文件管理提供了新的计算模式和技术实现方案。在这种生态环境下，云端电子文件管理系统的初期建设往往定位于SaaS层的私有云。随着关键技术和典型应用的成熟与发展，电子文件管理将逐渐采用混合云或公共云技术，并将渗透至云计算的不同层次。为此，本文将云端电子文件管理系统的通用技术划分为七个层次，探讨所需的四项关键技术，并提出了研发电子文件管理系统的基本原则和实现方案。因此，本文研究对于云环境下的电子文件管理系统的研发活动具有重要的指导意义。在未来的工作中，我们将重点进行实证分析，并进一步完善本文研究成果。

本文是北京市科技计划课题《基于异构系统的电子档案凭证性保障核心技术开发与应用》（项目编号Z111100075011001）、国家自然科学基金项目“语义Web环境下的大规模协同知识处理模型研究”（项目编号71103020）和国家社科基金重大项目《云计算环境下的信息资源集成与服务研究》（项目编号：12&ZD220;）的成果之一。

参考文献：

薛四新，黄萃.云计算环境下电子文件管理研究综述[J].北京档案，2011（09）：25-27.

朝乐门，张勇，邢春晓.云端信息资源管理研究[J].情报资料工作，2010（4）：44-49.

The Apache Software Foundation.What Is Apache Hadoop[EB/OL]. [2012- 4- 6]. http：//hadoop.apache.org/#What+Is+Apache+Hadoop%3F.

云计算环境下 篇12

1 计算机取证和云计算的概述

1.1 计算机取证的概述

取证从表面上进行理解就是获取证据,其主要是被用在案件的侦破过程中,并且该证据是与案件的真想 ( 相)或事实直接相关的事物或信息。证据从字面意义上来看是了解事实的依据,其本身是一个动词,因此需要相关人员主动去寻找,因此取证是一个过程,其中包含了证据本身,寻找证据的过程,对所寻找的信息进行分类和甄别的过程,以及分析证据与案件之间的内在关系的过程等。它是我国执法机关在案件调查过程中所必不可少的一个组成部分,没有取证工作,也就没有证据产生,没有证据链的支持,也就无法对犯罪者进行审讯或宣判。而计算机侦查取证工作主要就是在计算机或互联网犯罪发生后进行的侦查和取证工作,其与现实生活中的取证工作的主要区别就是其犯罪现场是在虚拟的网络当中,而相关证据就是网络犯罪者留下的网络痕迹,在进行这方面工作时的难度要远高于实地取证。

1.2 云计算技术的概述

云计算这一概念是在本世纪提出的,但至今研究者未对其进行统一性的概括,其中以谷歌公司作为云计算技术的带头使用者。从其字面进行分析,其中的“云”代表的就是互联网,通过互联网实现与服务器的连接,利用网络服务器对大规模的数据进行计算,取代了过去仅利用计算机上的软件进行计算的模式,实现了更加快速的运算模式,使得计算机和互联网的联系更加紧密,并且使得相关数据的处理速度更快。

2 云计算环境下计算机取证工作的特点

2.1 云计算环境下发生的刑事案件类型

侦查取证工作一般指的就是针对于刑事案件工作的侦破过程所进行的证据查找工作,而计算机取证工作指的就是在计算机环境中进行的刑事案件证据查找工作。根据我国的《刑法》第285条规定,凡是违反我国法律规定,擅自入侵国家机密地区的计算机系统的人员,要处以3年以下的有期徒刑。而在第286条中则指出,如果违反我国国家法律规定,擅自对他人计算机内的相关信息进行删除、篡改、干扰等行为,造成相关人员经济损失,并造成严重后果的应处以5年以下的有期徒刑,造成特别严重后果者应判处5年以上有期徒刑,其中也包括运用病毒、木马等非法程序入侵他人计算机系统的行为。而如果犯罪分子非法入侵造成当事人或单位经济损失时,则判处其3-7年的有期徒刑,并判处罚金。由此可见,我国《刑法》中对于网络犯罪的解释还是比较清楚的,并且针对于不同的犯罪行为进行的惩处规定也不尽相同,同时我国在近几年中还在不断对相关法案进行完善,并将其概括为3大类案件,其中包括计算机犯罪案件、利用计算机实施的其他类型犯罪案件、以云计算环境资源实施的新型犯罪案件。

2.2 计算机侦查取证的工作环节及任务

在刑事案件的侦查取证过程中,其工作环节一般包括发现证据、提取证据、保全证据以及分析证据等环节,在工作开展过程中,如果想要发现更多有价值的信息或证据,就需要对现有的证据进行综合性分析,然后完成对整个刑事案件的证据链的构造。首先,在发现证据的过程中,应该主要针对于与刑事案件本身相关的线索和证据,能否及时对这些证据进行采集和分析就成为了工作的重点,不论是何种形式的犯罪行为,其均会留下一定的犯罪证据,只需要去进行发现。尤其是计算机环境当中,犯罪分析在进行犯罪行为时均会留下不同的痕迹。其次,在提取证据时,应该保证证据提取的有效性,在大量的证据当中提取最具有代表性的几个。计算机犯罪证据一般指的就是痕迹信息,其提取方法与实物证据有着很大的区别,因此不应该仅提取痕迹信息本身,还应该保持它的完整性,将这些痕迹信息的存储、处理以及计算环境等因素全部提取出来,形成一个完整的证据链。第三,在证据的保存上计算机取证还存在着特殊性,其主要体现在对计算机数据的保存,首先,计算机数据信息很容易被人所修改,即使更改了一小部分,也会对其整体造成较大的影响,因此在对相关证据进行保护的过程中应该时刻注意证据不会被他人所接触,其次,计算机数据信息在转移的过程中容易受到外界的干扰,也容易被清洗,因此应该将其进行特殊保护,避免电磁波等外界因素对计算机数据证据的影响。

3 云计算环境下给计算机侦查取证工作带来的问题

3.1 取证技术的问题

计算机取证工作具有着极大的特殊性,在整个工作开展的过程中需要完全依赖于计算机,并且在取证过程中需要极高的技术才能够完成相关工作。但目前我国在计算机技术上的研究相对落后,导致我国计算机刑事案件的侦查取证工作的相关技术相对落后,首先,各地针对于数据搜索、修复、运行日志的提取等技术的研发相对滞后,大多数均是在专业的软件公司购买后长时间使用而不进行更新,但目前计算机技术的更新速度较快,如果不能进行及时的更新,就会导致相关取证技术的落后。其次,我国计算机取证工作中的相关人员相应技能落后,部分取证人员对于现代最新的技术未能够及时掌握,导致在云计算环境下的取证工作难以进行。

3.2 云计算利用的问题

在现代计算机互联网犯罪的过程中,犯罪分子对于云计算技术的应用比较广泛,造成了各种案件发生速度较快,影响范围较广。但我国目前行政执法机关在侦查取证的过程中对于云计算技术的应用较差,对于现代规模越来越大的数据处理工作来说,其已经超过了单一计算机的计算能力范围,如果不能够对云计算技术进行有效利用,则会导致对证据的不完整提取,或提取效率降低等情况,影响整体案件的侦办速度。

3.3 机构协作的问题

在实际计算机取证工作开展的过程中,一般会采用多家机构协同取证的方法,同时,一般计算机取证软件中的大部分均是由非行政执法机构进行研发的,因此在工作的开展过程中必须要协同多部门共同进行。但目前我国计算机取证工作在协同方面具有着极大的困难性,首先,非执法机构一般不愿意加入到计算机取证的工作中,因为这样会侵犯其用户的隐私权,对其企业的信誉造成影响,导致部门间协作失调。其次,在涉及商业机密的刑事案件侦破当中,部分受害企业本身仍然担心企业机密外泄,给自身带来更大的经济损失,因此一般也不会参与到案件的侦破过程中,甚至可能会在某些方面阻碍执法机关的调查工作。第三,我国的法律为了保护企业的隐私和商业机密,并不是强制性要求相关机构加入到计算机取证工作中,因此缺少了法律上的约束,使得各机构的协同工作更加困难。

4 云计算环境下计算机侦查取证工作的改善对策

4.1 保证技术的更新

对于现今技术的更新是改善云计算环境下计算机侦查取证工作的关键,在我国的相关执法机关内应该建立其具有专业水平的计算机取证办公室,为其配备现代最先进的设备和软件,并且调取具有专业计算机技术的人员进行相关取证工作。在案件发生时可以参与到案件的侦破过程,而在未发生案件的过程中可以协助网络警察保护地区网络安全,一举两得。同时,合理利用现有的计算机资源,不断适应时代的发展,对现有的计算机软件进行研究和更新,利用各类补丁和程序帮助现有软件进行升级,并利用软件的源代码研发出具有自身特色的取证专业软件。

4.2 强化软件的自主研发

为了避免和改善各机构协同工作中所遇到的问题,执法机关应该加大力度培养相关计算机人才,并且可以通过特招的方式从社会中寻找相关专业人才,在执法机关内部对计算机取证软件进行自主的研发。因为,只有执法机关最了解相关案件侦破过程中所需要的技术,因此采用自主研发的方法能够设计出更加符合现代网警需求的软件。

4.3 与云计算机构建立良好的合作关系

云计算技术应用比较先进的各企业都是当下我国执法机关应该学习的对象,应该加强与这些企业之间的技术交流活动和合作关系,建立良好的基础。并且推出能够有效保证用户隐私权的相关法律法规,免除相应企业的后顾之忧,使二者之间的协作能够更加稳定。

5 结语