時間:2023-07-12 17:07:08
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇云計算基礎技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TP3-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 15-0000-02
1 引言
大學計算機基礎課程是各高校為非計算專業的學生開設的一門公共基礎課程,其目標是為學生提供計算機基礎知識的能力與素質方面的教育,使學生掌握計算機操作,網絡及其它相關信息技術的基礎知識,培養高校學生利用計算機處理事務的能力,使學生具有對基本應用軟件的操作能力、應用能力以及掌握簡單的軟件開發技術,提高學生的計算機素質,為將來應用計算機知識與技術解決相關專業的實際問題打下良好的基礎[1]。
目前,由于我國高校在信息技術教育方面的基礎還較為薄弱,同時信息技術具有顯著的發展迅速和更新速度快的特征,致使國內的大學計算機基礎教學面臨一些問題的挑戰,如:教學難以兼顧不同層次的學生、學生信息技術的掌握程度參差不齊[2]、教學難以跟上最新的信息技術發展和教學方式過于單一等問題。
最近興起的云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,并將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。為了促進大學計算基礎課程教學中以上存在問題的解決,將云計算技術引入到大學計算機基礎課程中是一個非常有價值的研究領域,論文首先對云計算技術進行介紹,然后論述將云計算技術引入大學計算機基礎課程中的優勢,最后給出相應的教學案例。
2 云計算技術
云計算(Cloud Computing)是并行計算(Parallel Computing)、網格計算(Grid Computing)和效用計算(Utility Computing)等分布式計算技術發展和融合的產物。我們認為云計算是指利用高速的互聯網傳輸能力,將數據的處理過程從個人計算機或服務器轉移到互聯網上的計算機集群中(由云計算服務提供商擁有的大型數據中心或服務器農場),用戶只需要提出服務請求就可以得到根據需要可動態伸縮的計算資源,而用戶只為所使用的計算資源付費。
從云計算基礎設施的隸屬關系來看,可以將云計算平臺分為公共云(為廣泛的普通用戶提供云計算服務的公共云計算設施,如Google和Amazon)、私有云(屬于某一個機構的專用云計算服務設施,不對外提供服務)和混合云(將公共云和私有云結合來共同為用戶提供服務)。目前,云計算已經被廣泛應用于互聯網應用、科研、天文信息計算處理、醫學、網絡安全、教育和電子商務等眾多領域[4]。
3 將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢
根據The New Media Consortium與EDUCAUSE Learning Initiative聯合發表的2009年Horizon Report 分析和預測,云計算將在近幾年里成為學校應用的主流技術,它將影響教師的教學方式和學生的學習方式,在報告中提到,云計算技術對教育的影響日趨明顯。在國內,上海師范大學的黎加厚教授首先提出云計算輔助教學(Cloud Computing Assisted Instructions,簡稱CCAI)的概念,其含義是指在云計算環境下,利用云計算服務平臺構建個性化的信息化教學環境,以輔助教師的教學,促進教師和學生之間的交流,促進學生協作學習的教學方式,是計算機輔助教學的延伸和新的發展[5]。
自2007年Google與IBM合作將云計算帶入到全球多所大學后,云計算與大學的關系日益密切,眾多云計算巨頭與國內外的多所大學展開了云計算合作,為這些大學的計算機專業學生和研究人員提供硬件、軟件和服務支持,推動新的軟件開發方法,幫助高校學生獲得相關云應用編程方面的技能,幫助他們應對未來大規模互聯網應用的挑戰。如美國亞利桑那州立大學與Google的云計算合作項目和戴爾與廣州大學的云計算合作項目。
我們認為將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學有以下優勢:
(1)不受時空限制的學習方式。教師可以將學習內容(課件、學習材料、教學案例和學習視頻材料放在云計算平臺中,由于大多數學生都有自己的臺式電腦、筆記本電腦或智能手機等上網設備,因此可以在任何時間、任何地點訪問所需要學習的內容,從而打破了時間和空間的限制,不再將學生的學習限制在機房和上課時段,學生可以任意的存取學習資料和實驗中產生的文件,而不需要再進行數據同步。
(2)自主和互動式學習。在大學學習環境中,學生的學習安排較為寬松,可以較為自由的安排自己的學習時間,但在學習中還是需要有教師及時的輔導,以提高學習效率和學習效果。在以往的教學模式中,學生只能根據教師的教學安排來進行學習,教師也不可能做到及時的對所有學生進行輔導。在云計算平臺中,學生可以根據自己的基礎和學習情況自主的選擇相應的教學模塊進行學習,還可以和教師進行文字、視頻互動,或對學生進行遠程協作,能比較及時幫助學生解決學習中遇到的困難。通過建立虛擬學習社區,還可以增強學生和學生之間的互動。互動式學習有助于師生和生生之間和諧關系的建立,提高學生對課程學習的積極性。
(3)增強學生在云計算技術方面的知識和能力。由于云計算技術應用范圍越來越廣泛,使學生了解和掌握云計算知識,能增強學生的就業能力和為社會服務的能力。
(4)增加學生對計算機課程的學習興趣。將云計算這一全新和前沿的技術引入到教學中,增加了學生對大學計算機基礎課程中計算機網絡和網頁設計等章節的學習熱情,以及對后續程序設計課程的興趣。
4 教學案例
目前在國內的高校中,還沒有規模較大和較為成熟的私有云計算平臺,因此在我們的教學中,我們主要采用了公共云計算平臺作為教學中的云計算技術實驗平臺,同時利用校內的Elearning學習平臺作為教學中的師生討論平臺。主要進行的云計算應用有以下幾項:
(1)結合大學計算機基礎課程中的計算機網絡和網頁設計章節,對學生進行云計算知識的介紹,并講解常見免費云計算服務的應用方法。由于國內對于Google云計算平臺的訪問不太穩定,因此主要采用了國內的“千腦云電腦”平臺作為教學資料的共享以及學生在線編輯和存儲文檔的平臺,云計算中的軟件應用以金蝶的云計算軟件“隨手記”作為實例。
(2)在線資料共享和在線文檔編輯。教師將課件、學習材料、教學案例存放在千腦云電腦平臺中,學生可以隨時進行下載,并根據自己的學科基礎和學習進度來進行學習。在課程學習中,學生將教師布置的Word、Excel和PowerPoint作業的文件在線地的存儲在云計算平臺中,學生可以在機房完成作業,或將部分作業放在宿舍或家中的電腦上完成,由于文檔存儲于云計算平臺中,學生在不同的計算機上訪問的是同一個云計算平臺中的文件,因此不存在學生需要用優盤來進行文件拷貝和數據同步的問題,這也解決了學生經常出現的優盤損壞、感染計算機病毒和遺失所帶來的作業不能按時正常提交的問題。
(3)使用云計算軟件實現個人理財記帳。利用金蝶云計算軟件“隨手記”讓每個學生將自己生活中所有的財務收支情況進行記錄,隨手記是金蝶理財網推出的個人理財記賬軟件,可以通過瀏覽器以B/S方式進行訪問和使用,手機版則分為iPhone版本,Andriod版本,其中iPhone版本分為標準版和專業版。由于學生的財務數據存儲在云計算平臺內,因此不會產生手持設備(如手機和PDA)中的記帳軟件存在的設備損壞或遺失所帶來的數據丟失問題,而且“隨手記”所提供的提醒功能和動態圖文報表功能讓學生很好地對自己的各項支出有詳細的了解,有助于學生養成良好的消費習慣,培養學生的理財能力。
5 總結
云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,其應用將日益深入和廣泛,云計算技術也將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中是必然的趨勢。論文對云計算技術進行介紹,闡述了將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢,并給出了相應的教學案例。論文在將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中作出了有益的探索。
參考文獻:
[1]付濤.大學計算機基礎課程分層次教學研究[J].電腦學習,2011(2):60-61.
[2]戴振華.高校非計算機專業計算機基礎教學改革探討[J].計算機教育,2009(6):100-102.
[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http:// /node/612375,2010.
[4]楊旌.面向云計算的高校《大學計算機基礎》課程教學創新[J].科技信息,2010(23):185-186.
【關鍵詞】云計算;云安全;SOA
1.研究背景
云計算[1]是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡、等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先進的商業模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。云計算的核心思想[2],是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶按需服務。
隨著云計算逐漸成為未來發展的趨勢,得到了當前業界乃至全社會的關注,被廣泛認為是新一代信息技術變革和業務應用模式變革的核心。作為IT基礎設施、信息服務的交付和使用模式及基于互聯網的新型計算模式,云計算使信息技術更加簡單、易用,使知識普及成本大幅下降,使人們能夠更好地獲取和使用知識,能夠更好地支撐工作、生活。云計算的出現是傳統IT 領域和通信領域技術進步、需求推動和商業模式變化共同促進的結果,具有以網絡為中心、以服務為提供方式、高擴展性和高可靠性以及資源使用虛擬化、透明化等重要特征。隨著云計算技術及理念的深入應用,利用云計算強大的服務能力提供安全服務(即云安全)[3]越來越成為安全業界關注的重點,同時云計算技術及理念也對傳統安全技術及應用產生了深遠的影響。
2.云安全服務的關鍵技術
當前云計算在資源共享和分配上體現的是一個整體的獨立系統, 是以固定數量的資源或既定的解決方案為用戶提供服務, 其業務流程相對比較固定[4]。隨著網絡技術的發展, 以及基于服務架構(ServiceOriented Architecture, SOA) 思想的提出, 網絡安全設備的共享和應用過程應該是基于服務而形成的, 對如何資源以及如何搜索資源開展了大量的工作, 但是如何實現資源和任務在接口、功能、流程、語義、服務質量等方面的智能匹配、尋租、動態組合等, 則缺乏有效的解決手段。正因為目前的安全云技術沒有很好地解決網絡安全設備的動態共享與智能分配、終端物理設備智能嵌入式接入等問題, 使其推廣應用和發展受到了限制。
安全云涉及的關鍵技術大致可以分為: 模式、體系架構、標準和規范;云端化技術;云服務的綜合管理技術;安全云業務管理模式與技術。
(1) 安全云模式、體系架構、相關標準及規范
主要是從系統的角度出發, 研究安全云平臺的結構、組織與運行模式等方面的技術, 同時研究支持實施安全云的相關標準和規范。包括: 支持多用戶的、商業運行的、面向服務的安全體系架構;安全云應用模式下設備的交互、共享、互操作模式;安全云平臺的相關標準、協議、規范等, 如云服務接入標準、云服務描述規范、云服務訪問協議等。
(2) 云端化技術
主要研究安全云服務提供端各類安全設備的嵌入式云終端封裝、接入、調用等技術, 并研究安全服務請求端接入安全云平臺、訪問和調用安全云平臺中服務的技術, 包括: 支持參與安全云的底層終端物理設備智能嵌入式接入技術、云計算互接入技術等;云終端設備服務定義封裝、、虛擬化技術及相應工具的開發;云請求端接入和訪問云制造平臺技術,以及支持平臺用戶使用安全云平臺的技術;物聯網實現技術等。
(3) 云服務綜合管理技術
主要研究和支持云服務運營商對云端服務進行接入、、組織與聚合、管理與調度等綜合管理操作, 包括: 云提供端資源和服務的接入管理, 如統一接口定義與管理、認證管理等;高效、動態的云服務組建、聚合、存儲方法;高效能、智能化安全云服務搜索與動態匹配技術;安全云任務動態構建與部署、分解、資源服務協同調度優化配置方法;安全云服務提供模式及推廣, 云用戶(包括云提供端和云請求端) 管理、授權機制等。
3.系統實現
本文的主要研究內容包括如何利用藍盾網絡安全云防護平臺基于利用云計算平臺,在藍盾現有的綜合網絡安全設備和系統的基礎上,實現統一威脅管理云服務、統一終端管理云服務、以及統一策略管理云服務,體現云計算環境在網絡安全,特別是在外網防御方面的優勢。同時,本文利用了基于同態hash(homomorphic hashing)的數據持有性證明方法、虛擬網絡隨動審計、基于通用的認證和密鑰管理框架、可證明安全的高效認證密鑰協商協議、自主可控的細粒度云數據共享訪問控制等手段來保護用戶的隱私和數據安全,消除用戶對于云計算的疑慮,保障云平臺的穩定運行。
藍盾網絡安全云防護平臺架構包括有網絡安全基礎設施層IaaS (Security Infrastructure as a Service)、網絡安全應用平臺層PaaS (Security Platform as a Service),以及網絡安全服務層SaaS (Security Software as a Service)。其中:
網絡安全基礎設施層IaaS提供基礎的存儲資源和計算資源,通過開源Xen云計算虛擬基礎設施系統構造云基礎設施層,實現硬件資源的虛擬化,并且以虛擬機為基礎單位對資源進行分配、調度和管理等。Xen虛擬化了基礎設施資源,實現了基礎設施資源的網絡化交付。
在IaaS的基礎上,通過設計相應的服務接口,實現基礎和共,構造網絡安全應用平臺層PaaS。PaaS基于開源的Hadoop云計算應用平臺,分別提供HDFS分布式存儲以及Map/Reduce并行計算的支持,為各個創新軟件/服務的共性需求提供支持,包括海量數據存儲和備份、海量安全信息的采集、分析和監控、協同防御的基本實現。
在PaaS的基礎上,通過Web Service接口,以網絡服務的形式提供各類直接面向應用的軟件服務,包括云網站防護、云風險評估、云審計和云防火墻等等軟件服務。
圖1 藍盾云安全平臺架構
(1)網絡安全基礎設施層
網絡安全基礎設施層IaaS提供基礎的存儲資源和計算資源,通過Xen云計算虛擬基礎設施系統構造云基礎設施層,實現硬件資源的虛擬化,并且以虛擬機為基礎單位對資源進行分配、調度和管理等。Xen虛擬化了基礎設施資源,實現了基礎設施資源的網絡化交付。
Xen是云虛擬化基礎設施平臺,該云虛擬化基礎設施平成對硬件資源的虛擬化以及提供統一的平臺對資源進行管理和訪問。在設備中引入虛擬化的概念,使得一個物理設備可以虛擬化為多個設備。同時各個虛擬設備之間的環境有嚴格的隔離;本項目支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。用戶請求的資源來自“云”,而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行,用戶無需了解應用運行的具置。只需要一臺筆記本或者一個手機,就可以通過網絡來實現安全云服務。
圖2 Xen應用體系
Xen實現了下列主要功能:①硬件資源的虛擬化。通過對硬件資源進行虛擬化, Xen能夠在不同的硬件環境中虛擬出一致的環境和平臺,以簡化軟件的研發和管理。②硬件資源的多租戶共享和服務的安全隔離。Xen通過虛擬化,對硬件資源進行分割、隔離和共享,可以實現單一硬件上的多組用戶共享,提升硬件資源的利用率。同時,虛擬化過程形成的嚴格隔離區域,為各個服務提供安全的運行區域。③資源的池化集約式管理。Xen對把硬件資源虛擬化后,形成一個統一的大資源池。Xen集中管理和分配硬件資源,最大化資源的利用率。④實現了集約式產品研發模式。傳統的煙囪式研發需要從硬件平臺開始進行產品研發。在整合Xen平臺后,產品研發可以直接從產品的應用模塊開始,而無需在考慮軟硬件平臺等問題。
(2)網絡安全應用平臺層
在網絡安全應用平臺層,通過Hadoop平臺,為網絡安全服務層提供多種共,例如網站安全云防護、云防火墻、云安全風險評估,云安全策略管理,云安全協同防御,云安全流量管理等。
4.結論
本文主要探索了云安全服務所需要的關鍵技術,在藍盾現有的綜合網絡安全設備和系統的基礎上,設計了三層云安全服務架構,實現統一威脅管理云服務、統一終端管理云服務、以及統一策略管理云服務,體現云計算環境在網絡安全,特別是在外網防御方面的優勢。
參考文獻:
[1] 陳全,鄧倩妮. 云計算及其關鍵技術[J].計算機應用,2009, 29(9): 2562 -2567
[2] 李喬,鄭嘯.云計算研究現狀綜述[J].計算機科學,2011,38(4):39-45
關鍵詞 云計算 物聯網
中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A
物聯網是互聯網的重要組成部分,是繼互聯網滯后的第三次信息技術革命。物聯網是計算機信息技術迅猛發展的必然產物。雖然我國對于云計算及物聯網的研究起步較晚,但依然取得了優異成績,物聯網被列為我國五大新興戰略產業之一。物聯網在中國受到了廣泛關注,近些年越來越多的學者投入到云計算和物聯網融合的研究中。云計算的優勢和特性給物聯網發展帶來了新的機遇,云計算與物聯網的融合是物聯網快速發展的需要,未來物聯網發展中離不開對云計算的應用。
1云計算概述
云計算誕生于二零零六年,二零零八年云計算得到大面積推廣,云計算的誕生立即引起全球信息行業的廣泛關注,云計算的出現給IT 行業發展帶來了新的改革浪潮,云計算的特征是:按需服務、共享資源、按需付費、網絡面廣。云計算作為二十一世紀新興的技術,徹底改變了傳統軟件工程。云計算現如今已經被應用到了各個領域。云計算的核心技術有海量數據存儲與計算、虛擬化技術、分布式存儲技術、并行編程模式技術。云計算實現了將龐大數據拆分成若干子程序進行分布處理,處理后發送給服務器群計算,最后將分析處理結果統一融合后回傳給用戶。狹義上來說云計算是通過計算機和各類用戶終端實現信息交互和應用。廣義上講云計算是一種強大的網絡服務模式。云計算的虛擬化技術將一臺計算機虛擬化成多臺計算機,使資源利用率提高,從而降低成本。
2物聯網概念
物聯網是互聯網的重要組成部分,物聯網是物物相聯的互聯網,物聯網的基礎仍然是互聯網,物聯網是以互聯網為基礎發展和延伸出來的網絡。物聯網最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工學院開始對物聯網進行研究,一九九九年麻省理工學院對物聯網做了實驗。物聯網底層數據的感知是物聯網技術的基礎,在物聯網感知層中,呈現出的特點是數據量大、種類多。物聯網感知采用了信息后,通過傳輸層實現數據與傳遞。物聯網按照功能分為三層:應用服務層、網絡傳輸層、感知控制層。物聯網應用十分廣泛,現如今幾乎已經滲入到人類生活的各個方面。例如:智能交通、智能家居、資源管理、科研實驗、醫療領域、軍事領域。物聯網的發展和推廣受到了國家的重視。但就目前來看,物聯網技術不論是技術上,還是理論上仍然處于發展階段,距離物聯網普及和大面積應用仍然有著一定的距離。
3基于云計算的物聯網系統架構
從物聯網技術的特征來看,未來物聯網技術更新和改革離不開對云計算的應用,云計算的優勢是物聯網技術所需要的,物聯網的推廣和應用必然不能缺少云計算,物聯網數據產生和收集過程具有實時性和不間斷性,處理時間的延遲必然會導致數據量的擴大。但由于數據量大、節點有限、存儲點等技術限制,必然影響物聯網性能。云計算的分布式技術,便可很好的解決這些問題,使物聯網實現有效的控制多源、多位置的不同數據處理。云計算和物聯網的融合,使物聯網獲得了強大的計算能力和存儲能力,云計算搭建了一個輔助物聯網的平臺。基于云計算的物聯網系統架構主要包括了三個層次:物聯網中間件層、物聯網基礎設施層、物聯網應用層。這三層相互協調融合構成了物聯網系統,向人們提供服務。
3.1物聯網應用層
物聯網應用層是整個物聯網系統架構的核心內容,應用層通過應用管理中提供管理工具,其中包括:用戶管理、資源管理、安全管理、影像管理。每一個管理工具能夠為用戶提供不同的服務,用戶管理包括:用戶賬戶管理、計費管理等等。安全管理包括:用戶身份驗證、用戶資料保護等等。
3.2物聯網中間件
物聯網中間件層是整個物聯網的連接媒介,包含著整個物聯網的所有中間件產品。所包括的功能有:感應設備管理、智能終端接入等等,除此之外,還具有面向服務的物聯網應用的功能。
3.3物聯網基礎設施層
物聯網基礎設施是物聯網系統實現的基礎,離開了物聯網基礎設備,物聯網系統無從談起。物聯網基礎設備層包含了:虛擬集群、物理硬件及感應終端。虛擬集群是基于云計算的虛擬化技術的基礎上實現的,以虛擬化方式為用戶提供服務。
可以說物聯網的建設是需要非常強大的存儲以及高計算技術的,而云計算的優勢正是這樣,相信在未來的云計算可以給我國的物聯網發展創造一個良好的基礎。
4結語
基于云計算的物聯網系統,為物聯網提供了更優質可靠的基礎架構以更加豐富的平臺應用。云計算融入物聯網系統為物聯網的推廣和應用創造了有利條件。借助云計算的技術優勢,能夠使物聯網發展能夠進入一種良性循環狀態。
參考文獻
[1] 徐梅玉.未來技術之物聯網技術的發展和應用分析[J].湖北電子商務學院,2012,13(11):119-124.
致力于解決云計算信息系統基礎架構平臺安全問題,為我國云計算落地應用提供牢固安全基石的椒圖主機安全環境系統(即JHSE)安全云解決方案于日前正式。
椒圖科技JHSE安全云解決方案是以安全操作系統為依托,打造自主、可控的云計算基礎架構,為上層云應用構建“安全云”環境,從而保障云計算系統安全可靠運行。
據介紹,云計算系統通常包含IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)三層架構,其中,IaaS層是通過虛擬化技術將原本在物理上分散的服務器、存儲等設備高度集中,以資源池的形式為PaaS平臺和SaaS應用的高效運行提供支撐。從這個角度看,保障IaaS層基礎平臺的安全是整個云計算信息系統安全的關鍵所在。而在云計算基礎架構中,操作系統作為虛擬化的基石,承載著大量重要的數據信息,也是調度計算、存儲資源以處理業務及對外服務的重要平臺,其安全性問題尤為重要。而目前,國內在大型服務器操作系統安全防護方面仍然停留在打補丁、配置簡單策略等手工加固階段,缺少專業的安全操作系統產品,尤其像主流的大型商用服務器操作系統(如AIX、HP-UX、SOLARIS等)普遍為來自海外的不開源產品,這給國內云計算發展埋下了巨大的安全隱患。
JHSE安全云解決方案正是解決IaaS層面的基礎安全問題,即操作系統安全。作為安全云解決方案的核心,JHSE產品擁有多項國家發明專利和200多項全新技術,通過增強型RBAC、BLP、DTE三種安全模型的聯動運作,對操作系統的安全子系統(SSOOS)進行重構和擴充,打造自主可控的安全操作系統,夯實云計算系統可靠運行的基礎。同時,JHSE安全云解決方案采用了N+2層拓撲結構,可對物理上分散的各級系統進行集中管控,為云計算環境提供體系化的安全防護。此外,JHSE安全云解決方案還具有網絡拓撲自動生成、異構網絡集中管理等功能,從而提升云計算系統的運維效率,幫助用戶快速融入云計算時代。
全國信息安全標準化技術委員會委員、中科院研究生院教授、原信息安全國家重點實驗室主任趙戰生認為,目前發達國家特別是美國,已經提出了云計算發展的國家戰略,其國家技術標準研究所(NIST)頒布了大量相關標準指南,引導和規范云計算及其安全保障的發展。而在我國,目前尚缺少對云計算國家政策標準層面的具體統一規范,云計算安全防護的技術和管理措施也尚未到位。大量緊迫的工作有待我們去嚴肅面對和踏實解決,需要我們從頂層設計,從底層落實。趙戰生教授希望,椒圖科技此次的安全云解決方案,能夠通過自主技術創新的力量,為我國云計算發展提供可靠的安全保障。
業內觀察人士指出,云計算作為新一代信息技術的代表,為信息產業的發展注入強勁的活力。然而,云計算也是一把“雙刃劍”,在給IT系統帶來靈活、高效、便捷等諸多優勢的同時,也埋下了新的安全隱患。特別是操作系統作為云基礎架構的重要組成部分,其安全性對于云計算信息系統的安全可靠運行具有至關重要的影響。可以說,沒有安全操作系統的保障,就沒有云計算基礎架構平臺的安全性,也就不可能在云應用上實現真正的安全。此次椒圖科技JHSE安全云解決方案的成功推出,必將增強用戶部署、應用云計算系統的信心,以“安全云”環境為“中國云”落地應用提供可靠保障,加快國內云計算發展的步伐。
“創新是企業賴以生存的基石,不斷滿足用戶的安全需求則是信息安全廠商實現可持續發展的源動力。”椒圖科技總經理張遠明表示,作為國內專業的信息安全企業,椒圖科技時刻關注著國內信息化發展及用戶對安全產品需求的變化,一直專注于安全操作系統領域的技術研究和產品推廣應用,為實現真正國產自主可控的安全操作系統的目標而努力。
關鍵詞:基礎教育;云計算技術;云服務平臺
中圖分類號:TP301 文獻標識碼:A 文章編號:16727800(2012)011003203
作者簡介:白海靈(1986-),女,華中師范大學信息技術系碩士研究生,研究方向為影視技術與數字媒體;邵晰(1987-),女,華中師范大學信息技術系碩士研究生,研究方向為影視技術與數字媒體;余晨(1987-),男,華中師范大學信息技術系專業碩士研究生,研究方向為影視技術與數字媒體。
1 采用云計算技術構建基礎教育云服務平臺的意義 云計算的基本原理是,用戶所需的應用程序并不需要在個人電腦、手機等終端設備上運行,而是通過互聯網在大量服務器組成的云端運行;用戶所處理的數據也并不存儲在本地,而是保存在云端的數據中心里。在任何時間、任何地點,用戶都可以任意連接至互聯網的終端設備。
采用云計算技術構建的基礎教育云服務平臺對教育領域的影響表現在以下方面:可通過資源的虛擬化與按需調用,提供可靠的軟、硬件服務,實現優質資源普及共享,降低資源數據庫重復建設成本,解決傳統教學資源單一問題;低成本的構建和管理能力,能有效加速信息化基礎設施建設,解決信息系統運行維護、人工成本和能源消耗巨大等問題;豐富多樣性的資源可解決教師進修、研討費用,教師可以足不出戶接受一流的培訓,提高自身的教學能力,為更好地開展教學工作奠定基礎;高效的交互功能可促進教師、學生、家長、社區等的交流互動,實現協作式學習、互助式辦公,促進學生與家長、社區的聯絡;強大的平臺可為公眾提供公共教育信息,方便快捷地獲取所需信息,進而為國家宏觀決策提供科學依據。
2 基礎教育云服務平臺云端技術構思
用戶基于網絡獲取云服務。云計算技術降低了系統對用戶終端配置的要求,用戶只需要具備電腦、手機、數字電視或者車載電子設備等就能輕松登陸云端;網絡端需具備無線網、有線網以及數字服務等資源提供多樣的網絡獲取方式,以便創設無所不在的學習硬件環境;云服務端是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源,云計算將計算資源集中起來,并通過專門軟件實現自動管理,無需人為參與。
建設基礎教育云服務平臺是一個長期且復雜的工程,就技術層面來講,無論線路布局還是設備連接都離不開技術。如何選擇以及選擇什么樣的云計算技術仍處于探索階段,本文主要闡述了構建服務于基礎教育的教育云平臺技術。按照云服務的服務類型分為:基礎設施即服務IaaS、平臺即服務PaaS、軟件即服務SaaS三類。鑒于每一種服務類型需要解決的問題不盡相同,根據云服務端三大服務類型,筆者對應地列出了一些主要技術。
基礎設施即服務能夠提供計算、存儲、帶寬等按需的服務。它將硬件設備等基礎資源封裝成服務提供給用戶,為整個系統的運行提供安全高效的基礎設施環境。在IaaS環境下,用戶相當于在使用裸機和磁盤,要實現多臺機器協同工作,需采用節點互聯技術;要容納豐富的數字資源需采用數據存儲技術;要保證云與云廣泛的交流,提供暢通的帶寬服務,需采用帶寬優化技術?;A教育用戶可以在云端儲存各類教育和學習視頻等數據資料,安全穩定且空間足夠大。
平臺即服務是云計算系統的核心,能夠提供專業的教育應用引擎用于教學軟件或教育系統的開發。它主要包括并行程序設計和開發環境、結構化海量數據的分布式管理、海量數據分布式文件系統以及實現云計算的其他系統管理工具,如云計算的系統中采用資源調度技術、多租戶技術實現資源的部署、分配管理、采用容錯技術實現安全管理等。
軟件即服務將某些特定的應用軟件如各類教育軟件封裝成服務,提供在線軟件服務。用戶通過選擇相應服務在線運用各類軟件滿足實際應用需求,不受限于自己客戶端配置問題,且無需處理繁瑣的軟件安裝和升級問題,它支持教學、科研、管理等教育領域各方面的信息化應用。本文主要闡述了在線協作交流互動技術。
3 基礎教育云服務平臺具體技術介紹
筆者將支持基礎教育的云服務技術基于云服務三大服務類型進行了相應的部署。需要指出的是,隨著云計算技術的深化發展,相應的技術可能會滲透兩種以上的服務類型中。
3.1 基礎設施即服務IaaS
3.1.1 節點互聯技術——異步光分組交換技術
云服務模式下數據中心是按照客戶的需要進行分配計算資源。但是因為各家廠商定義的接口不兼容,導致這些云之間無法順暢地交流。為了實現不同接口之間互聯,更好地實現資源共享,可采用基于異步光分組交換(OPS)技術。該技術采用主從式樹形架構進行分布式控制盒管理,高速數據流在各級節點基于組播方式實現異步交換,進而實現大批量云計算節點的可擴展性互聯。
3.1.2 資源存儲技術——分布式數據存儲技術
云計算技術實現資源共享的理念是,互聯網上多臺計算機比單臺計算機掌握的信息多,通過將網絡內部的資源進行統一管理和調度,構成一個資源庫并向用戶提供按需服務。為了整合各學校教學資源,使其統一構成資源云的組成部分,在這個過程實現之前,必須對所有資源進行標準化管理,建立資源的元數據標識標準和資源數據接口標準。資源庫整合之后,由大量服務器組成的云端為了能同時滿足大量用戶的需求,需要對大規模數據進行存儲,云計算主要采用分布式數據存儲技術。
云服務平臺為了能同時滿足大量用戶的需求,需具備存儲超級容量數據的能力。分布式存儲的目標是利用多臺服務器的存儲資源來滿足單臺服務器所不能滿足的存儲需求,用冗余存儲的方式保證數據的可靠性。分布式存儲要求存儲資源能夠被抽象表示和統一管理,并且能夠保證數據讀寫操作的安全性、可靠性、性能等各方面要求。目前,云計算的數據存儲技術主要有谷歌的非開源的GFS文件系統(Google File System)和Hadoop開發團隊開發的GFS的開源實現HDFS分布式文件系統(Hadoop Distributed File System)。GFS文件系統是一個可擴展的分布式文件系統,它能對大量數據進行訪問和應用。GFS的設計理念區別于原始的文件系統,主要針對大規模數據處理,運行于較為便宜的一般硬件上,具有較強的容錯能力,能為用戶提供很好的服務。
3.1.3 網絡優化技術——內容分發網絡技術
云服務是基于網絡的服務,在云與云之間需要實現大量的數據傳輸,在傳輸過程中,如何保障數據傳輸的安全性、準確性及快捷性等要求,顯然需要數據傳輸優化技術。
網絡寬帶的性能將直接影響到云的性能。云與用戶之間需要高速網絡連接,要發展云的先決條件是具備性能優秀的寬帶網。為了使互聯網中的內容能更快、更穩地傳輸和分發,CDN(Content Delivery Network)即內容分發網絡技術可以嘗試發現網絡中的瓶頸環節,并消除這些影響數據傳輸速度和穩定性的因素,解決網絡性能不佳問題。CDN技術集合采用了負載均衡技術、動態內容分發與復制技術(將占網站主體的大部分靜態網頁、圖像和流媒體數據分發復制到各地的加速節點)、緩存技術。
3.2 平臺即服務PaaS
3.2.1 資源管理技術——列存儲數據管理技術
云數據庫系統是專門用來放置各種分布式數據的數據庫,數據管理技術必須能夠高效地管理大數據集。為滿足云計算對海量數據存儲、讀取操作的特點,云系統的數據管理往往采用數據庫領域中列存儲的數據管理模式。用戶只需注冊獲得使用授權和執行相關的操作后,即可通過瀏覽器來進行增加、查詢、刪除、更新等數據管理操作。云計算的數據管理技術中最著名的是谷歌提出的BigTable數據管理技術,該數據庫具有高性能的數據管理能力,有專用的GQL(Google Query Language)查詢語言。
3.2.2 多租戶技術
與傳統的軟件運行和維護模式相比,用戶所需要的應用軟件不需要一次性購買和部署在個人的數據中心里,教育云平臺中包含的硬件資源和軟件資源能夠被很好地共享,且具有良好的伸縮性,任何一個用戶都能夠按照自己的需求進行相應的配置而不影響其他用戶的使用。多租戶技術就是目前云計算環境中能夠滿足上述需求的關鍵技術。
多租戶技術的實現重點,在于不同租戶間應用程序環境的隔離以及數據的隔離,以維持不同租戶間應用程序不會相互干擾,同時保證了數據的保密性與安全性。應用程序部分通過進程或是支持多應用程序同時運行的裝載環境(如IIS)來做進程間的隔離,或是在同一個服務程序進程內以運行程序的方式隔離。數據部分通過不同的機制將不同租戶的數據隔離,Force是采用中介數據的技術來切割,微軟MSDN的技術文件則是展示了使用結構描述的方式隔離。
3.2.3 容錯技術
在教育云服務平臺中,為保證教育資源的安全性,通常會采用多副本形式不同云朵上存儲多份相同的資源以保證數據資源的安全性,在PaaS服務中要具備容錯技術。容錯技術的實現是通過存儲副本資源,通過冗余信息存儲實現。
3.3 軟件即服務SaaS
在講究合作追求共贏理念下,相互的協作是必不可少的。云服務的特點是無論身在何處,都可以在任何聯網的電腦上訪問自己的文件,還可以將文件與他人共享。針對基礎教育,一些常用的應用軟件如辦公軟件等學習軟件可以采用云服務。目前來看,非常流行的基于Web在線文檔編輯的服務是谷歌文檔Google Docs,它的界面簡潔美觀,且功能容易掌握使用。用戶只需連接網絡,即可使用這些云服務,實現學習項目協作規劃、教學活動協作管理、師生人員文檔、表格、演示文稿的共享與協作編輯,完成網上協作辦公。
典型案例如Google Site(Google協作平臺),它可以將文本、文檔、電子表格、演示文稿、視頻、照片和其它類型的信息,以及Google云服務完全組合在一起,為網絡學習者提供豐富的網絡學習資源和良好的學習平臺。平臺的參與者可以是學生、教師和家長。協作平臺是連接教師課堂教學和網絡教學的橋梁和紐帶,學生無論是在校內還是校外都可以訪問。教師可以提供一個讓學生共同參與的項目或話題,培養學生協作學習的能力,彌補課堂教學上的不足。協作平臺可以作為虛擬教室,供學生展示自己的家庭作業或為學生提供學習、生活等方面的資料。作為教師,可以與教學相關的通知,在平臺上對學生的作業進行評價并提供學習資源的鏈接。教師還可以利用該平臺分享自己某一學科的教學成果和教學反思。對于家長,也可以通過這個平臺和教師、學校之間進行及時交流,了解孩子在校的表現和學習情況。
4 結語
目前,選擇何種技術構建基礎教育云平臺尚處于探索階段。在意識到教育云在促進基礎教育發展存在諸多優勢的同時,也應認識到建設基礎教育云服務平臺任重道遠。
本文就構建基礎教育云平臺的技術選擇上進行了探索,以期通過構建基礎教育云服務平臺解決基礎教育當前存在的問題,實現新技術與先進學習理念的結合,進而提高教育質量,實現教育均衡發展,培育更多優質人才。盡管目前構建基礎教育云平臺的技術實現上還存在許多問題,在平臺的建設過程中必然會遇到大量新情況、新問題,這些問題都需要去研究和解決。
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關鍵詞:云計算 教學資源平臺 信息化建設
一、云計算技術概述
自2006年8月的搜索引擎大會上(SES San Jose 2006),谷歌CEO埃里克·施密特首次提出“云計算”的概念以來,隨著網絡技術的不斷發展,人們對云計算的認識有著不斷的提高和變化。
所謂云計算,狹義上是指信息技術基礎設施的交付和使用模式,廣義上是指服務的交付和使用模式。它的特點具有彈性擴展的資源池管理服務,以及虛擬化資源等。它是一種分布式計算、網格計算、并行計算、虛擬化和網絡存儲等技術融合發展的結果。所有云用戶可訪問“云”,并從云中提取動態的、無限擴展的、虛擬化的,并且可以隨時獲取的硬件、軟件及平臺等服務資源。因而,云計算的可擴展性強、資源利用率高,且具有節約成本的優勢,體現了云計算“一切皆為服務”的理念。
1.云計算應用的層次與特點
云計算應用的層次與特點可分為三種:公共云、私有云和混合云。
(1)公共云。公共云是提供云計算底層服務和解決方案的公用平臺。企業或機構在整個互聯網上通過自身的基礎架構,可以不限用戶數量地提供云服務,云用戶可以使用這些服務,但不擁有這些服務。因此,公用云具有不限制使用者,不屬于任何一個企業或個人的特點。
(2)私有云。私有云是由企業或機構開發用于專用或私用的云服務。私用云按用戶需求提供具有服務器、網絡和磁盤等硬件設施的基礎設施,并且指定專用者使用這些設施。由于私有云的構建是為單獨群體用戶使用的,所以它能夠最有效地控制服務數據、服務安全性和服務質量。
(3)混合云?;旌显剖瞧髽I或機構將公共云和私有云進行整合,它既擁有公共云或私有云所提供的云服務,也擁有自己獨立的基礎架構。現今互聯網上主要的云服務方式就是混合云方式。
2.云計算提供的服務類型
云計算提供的服務類型可以分為三類:IaaS(Infrastructure as a Service,基礎設施即服務)、PaaS(Platform as a Service,平臺即服務)和SaaS(Software as a Service,軟件即服務)。
(1)IaaS是云基礎設施層。它提供計算、存儲、帶寬和軟件的模式等基礎設施服務。如亞馬遜的EC2系統就是提供此類服務。
(2)PaaS是為系統開發提供接口和軟件運行環境的服務層。它將軟件研發的平臺作為一種服務,以SaaS的模式提交給用戶,為用戶提供系統平臺的環境,如微軟的Azure系統等。
(3)SaaS是云應用功能層。云用戶可以通過互聯網借助瀏覽器獲得完善的計算機基礎設施服務,如Google 的Doc系統等。
各類服務不存在嚴格的依賴關系,SaaS可以構建在IaaS之上或是PaaS平臺之上, PaaS可以構建在IaaS之上或是直接構建在數據中心之上。
二、云計算技術教學資源平臺需求分析
云計算技術在信息產業中帶來的技術革新吸引著大量教育領域人士對此不斷進行深入研究,很多教育行業信息部門深刻認識到云計算的快速發展可以帶動未來教育發展的廣闊空間和應用前景。目前,我國各類教育機構數量龐大,其信息化建設的規模與層次有著很大差別。很多機構都存在資金壓力大、技術力量薄弱以及數據資源緊缺等問題。而云計算技術提供的在線應用服務,可以很好地改善眾多機構在信息化建設中面臨的難題,更好地提升國內教育領域的信息化建設水平。
1.云計算有利于教學資源的共享,從而降低教育基礎建設的成本
在云計算的教學資源平臺下,各類教育機構可共建一個教學資源的共享環境,通過云,各機構可將自己的優質數字資源分享給所有用戶。云用戶不僅可以訪問平臺內的數字資源進行教學學習,也可通過平臺內的設施設備進行科研實驗,從而大大降低了資源的重復建設,也使得一些辦學條件差的機構能更有效地進行教學科研活動。
2.云計算可面向更多的受眾,從而提高教學資源平臺的服務能力
現在,國內很多高校不僅承擔著校內學生的教學服務,還承擔著面向社會、服務于公眾的服務任務。如此眾多的受眾用戶,這不僅需要海量的數據資源,也需要有著龐大的存儲空間和超級計算能力,而大多數學校難以滿足。但云計算的動態擴展特性,即使面對大規模應用,在不更改應用架構的前提下,只需擴充服務器集群的數量就可以從容應對。
3.云計算利用分布式存儲,從而提高了教學資源平臺的安全可靠性
目前,多數機構建設的教學資源平臺數據往往都是存儲在本地磁盤中,數據較為集中。當突遇災害時,這些數據資源的安全性無法得到保障。而云計算中采用的是分布式存儲,資源數據以數據塊形式存儲在分散的節點中,各類數據又通過副本備份機制將若干個副本存儲在不同的節點中,即使某個節點發生故障,都不影響資源數據的完整性。
三、基于云計算的教學資源平臺架構
1.邏輯架構
基于云計算的教學資源平臺中的教學資源由參加合作的各機構組成,各云用戶在訪問資源時,只要指定資源類型,系統將判斷選擇最佳的資源及鏈路進行傳送數據。在用戶的注冊上,采用統一的身份認證SaaS服務模式,就可通過一次注冊訪問全部的資源。而用戶端也不僅再局限于計算機,移動互聯設備和網絡電視等都可以進行訪問。
2.平臺架構
基于云計算的教學資源平臺的基礎設施層提供可自由擴展的計算、存儲、帶寬等基礎設施和教學資源等IaaS云基礎設施服務。而云操作軟件及各類系統管理軟件組成了PaaS層,系統經過虛擬化軟件和統一的調度管理軟件,為用戶提供統一的接口。SaaS層是面向用戶提供各類教學資源的應用軟件服務。
四、結語
基于云計算的教學資源平臺將在不久的將來發揮著不可估量的作用。教育行業應努力掌握云計算應用模式,積極整合教育資源,促進行業內各資源的發展與創新。
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摘 要:隨著云計算時代的到來,教育領域面臨著一次革新,將教育和云計算技術相融合是新時代下必然的結果。為此,主要闡述了基于百會的大學計算機基礎課程設計。
關鍵詞:云計算;大學計算機基礎;教學;實踐
中圖分類號: G4 文獻標識碼:A 文章編號:16723198(2014)17012801
1 云計算
云計算是一個新興的術語,很多技術還處在起步階段,目前還沒有確切的定義,它涉及的范圍非常廣泛。云計算的程序和數據不再運行和存放在個人臺式計算機上,可以托管到“云”中,利用個人電腦或便攜設備,經由互聯網連接到“云”中,能夠讓你從世界上的任何地方訪問你所有的應用程序和信息服務,不再受到桌面的限制,這是一個由云計算啟動的全新的協同計算的世界。
2 大學計算機基礎
隨著信息技術的高速發展,熟練掌握計算機應用能力已經成為人們勝任本職工作以及適應社會發展的必備條件之一。作為新時代的大學生,必須掌握計算機基本知識和操作技能。大學計算機基礎是高等學校必開的公共基礎課,計算機與信息技術的應用已經滲透到幾乎所有的學科和專業,非計算機專業的學生不僅應該掌握計算機的操作使用,而且還要了解計算機信息處理的知識、原理與方法,才能更好地促進自己的專業學習與工作。
目前,高等院校非計算機專業的計算機教育分三個層次教學:第一層學習計算機基本知識和基本操作,側重于計算機操作能力的培養;第二層是計算機技術基礎,包括程序設計、網絡應用等,側重于利用計算機分析和解決問題能力的培養;第三層是計算機應用,結合自己的專業進一步深化學習。本文探討的是針對第一層教學,以培養計算機操作使用能力為主要目標,培養大學生的信息素養。
3 大學計算機基礎課程設計
大學計算機基礎整個授課過程主要分為理論教學和實踐教學兩大部分內容,其中理論教學又分為三部分,包括計算機硬件的教學內容、計算機軟件的教學內容和互聯網絡技術的教學內容。實踐教學主要是指讓學生在上機過程中掌握教學大綱中要求掌握的軟件操作。
3.1 理論教學
計算機硬件是計算機系統中所有實物裝置的總稱。從硬件體系結構來看,計算機硬件系統采用的基本上還是經典的馮?諾依曼結構,即由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5大部分組成。計算機軟件主要包括Windows操作系統和辦公軟件OFFICE的使用。互聯網技術主要包括計算機網絡硬件、計算機網絡軟件以及信息安全。
利用百會維基呈現教學內容,讓學生能夠了解教學大綱以及各種與課程相關的信息。有了云計算技術,學生可以隨時隨地利用各種上網設備登陸百會網利用百會維基查看需要了解的相關信息。隨著信息技術地不斷發展,智能手機已經成為了主流。利用智能手機便可方便地查看自己需要的信息,使用起來很方便。
利用百會文檔免費在線建立、撰寫、存儲和分享文檔。運用百會文檔的這個功能可以實現網上提交作業,打破了傳統的作業上交模式,而且還節約了紙張,為節約國家資源貢獻了一份力量。與此同時,教師批改作業的模式也發生相應的轉變,不再是拿著紅筆進行批改,轉變為網上批改,批改完后能夠及時通過百會文檔反饋給學生,提高了工作效率。
百會聊聊可以實現師生間的及時交流互動。學生在學學計算機基礎的過程中碰到問題的話,可以通過百度或谷歌等網站尋找解決問題的方法,但是在整個過程中缺少互動或者互動所需要的時間太長。利用百會聊聊,就能在學生之間或者學生與教師之間形成及時對話,從而縮短了解決問題的時間。
3.2 實踐教學
大學計算機基礎課程由原來的要求掌握Windows XP和Office 2003轉變為Windows 7和Office 2010。要求學生熟練地掌握Windows 7操作系統平臺,重點是文件系統管理以及控制面板中硬件、軟件的管理。學習Office2010的強大功能,熟練掌握字處理軟件Word2010、電子表格處理Excel 2010和演示文稿Powerpoint 2010的使用方法。Word2010要求掌握文稿編輯和圖文混排,Excel 2010要求掌握數據輸入與編輯和數據管理與圖表化,Powerpoint 2010要求掌握編輯演示文稿和演示文稿的美化與放映。如果單純的按照教科書上的操作步驟進行講解,難免會讓學生產生一種枯燥無味的感覺,從而降低了學習興趣。在實踐教學中,應該采用案例教學,打破傳統的就知識講知識的教學方式,將各知識點與操作技能恰當地融入到各任務中,激發學生的學習興趣。把Word2010的操作講解與每個畢業生要寫的畢業論文的撰寫相結合,讓學生既掌握了Word2010的操作又與實際的應用聯系起來,當然會讓學生覺得有用。Excel 2010的講解可以與單位的工資表的統計以及相關操作相結合,讓學生切實感受到Excel 2010的用途。Powerpoint 2010的講解可以以設計一個寢室PPT大賽為案例進行相關操作的講解,讓學生在輕松的氛圍下掌握Powerpoint 2010的主要操作。
把Windows 7和Office 2010的實踐教學和云計算相結合,能讓學生的學習變的更為得心應手。大學計算機基礎這門課程除了要求學生掌握應有的計算機基礎操作外,還要求學生參加大學計算機等級考試。可以利用百會維基給學生提供相關的大學計算機等級考試大綱以及教學大綱等。利用百會文檔分享教師上課所用的演示文稿,便于課堂上未來得及掌握的學生在課外進行進一步的深入學習。學生上交大學計算機基礎的作業也是通過百會文檔進行。很多大的作業無法在課堂上及時完成,需要學生利用課外的時間進行,一旦完成便利用百會文檔進行提交,操作方便。利用百會聊聊能夠實現學生之間或者師生之間的及時交流。利用百會論壇可以將每個學生覺得有用的知識上去,便于大家共同提高。
4 結束語
將大學計算機基礎和云計算機技術相結合中,是信息化時代下科技不斷發展的必然結果。在教學中運用云計算技術能夠有效地整合教學資源,提高教學效率,是對教學方法的創新。不久的將來,云計算技術將被廣泛地應用到教育領域當中,在未來的幾年將迎來更大的高峰,創造出更大的價值。
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【關鍵詞】云計算 高職院校 計算機基礎 課程教育
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)09C-0168-02
目前,“云計算”得到了迅速的發展,逐漸由理論變成現實。“云計算”為人們的生活提供了一個可靠安全的海量儲存空間,方便人們在不同設備之間進行數據、文件的相互傳輸和共享,并且它沒有較高的用戶端的設備要求,因此“云計算”的應用是非常方便和便捷的,為人們使用網絡提供了更多的可能。同樣,“云計算”的出現對于教育資源的優化配置也具有非常重要的意義,它更進一步促進了社會和教育的公平,尤其是對于一些處于經濟發展不發達地區的高職院校來說,充分利用“云計算”可以有效地解決教學資源不均衡、更新不及時以及共性程度低等問題。
一、“云計算”的內涵
“云計算”最開始出現時的意思是將計算機的能力轉移到互聯網上,在2006年之前還不存在這個名詞,到了2007年“云計算”這個詞語逐漸成為一種新型詞語為領域內的人們所接受?!霸朴嬎恪钡挠⑽拿Q為cloud Computing,是分布式處理、并行處理和網格計算(Grid Computing)的一種繼承與發展?!霸朴嬎恪弊鳛橐环N先進的計算機技術和科技理念,不僅具有很強的動態擴展能力和處理能力、巨大的儲存空間,并且其是非??煽康?,具有很高的資源利用率,成本也比較低。“云計算”主要包括了云計算服務、云計算平臺、云計算構架技術等,是一種新型的共享基礎構架的方式方法?!霸朴嬎恪笔怯嬎銠C和互聯網技術發展到了一定階段的自然產物,也是未來信息產業化不斷變革的手段。
“云計算”是一種信息時展之下的為社會服務的產品,它也是我國信息化不斷建設的必要階段,其發展共由四個部分組成:一是公共云,也就是面向廣泛客戶群體的互聯網接入服務;二是私有云,是針對單個機構進行設置的;三是社區云,主要是面向供應鏈類型彼此相關的組織進行設計;四是混合云,是上述三種模式的任意組合。
二、高職院校計算機基礎教學中存在的問題
很多高職院校尤其是經濟落后地區的高職院校的計算機基礎課程教學中存在很多的問題,如教師授課的內容針對性不強、教學模式一成不變,學生在計算機的操作水平上也是良莠不齊等。目前,在計算機基礎課程教學中教師主要采取兩種教學方法:一是課堂的集中授課,二是機房的實踐教學。在理論教學的課堂中很少使用案例驅動法教學,運用課堂分組討論和小組合作的方式以及靈活多樣的教學模式進行教學也很少,并且在教學過程中各種教學資源之間的共享程度也是非常低的。
目前,柳州鐵道職業技術學院在教學條件上已經有了很大的改善,全院實現了網絡化,但是很多軟件和硬件資源在整合程度上還不夠深入,大部分的計算機教材所涉及的硬件和內容還沒有及時地更新。并且,計算機基礎課程授課教師并沒有根據學生的專業有針對性地進行授課和講解,也沒有按照每個專業對于計算機的掌握程度和能力要求有側重點地進行授課,因此造成教材中的每一個章節在理論部分和實訓部分耗費了相同的課時和精力,這樣會對學生的就業造成不良的影響。
此外,講授計算機基礎課程的教師與教師之間也存在一定的差異,有的教師具有豐富的教學經驗,而有的教師屬于學校引進的青年新教師,資歷尚淺,因此針對同樣的教材內容和教學內容每個教師的理解和見解是不一樣的。例如,現在電腦的windows操作系統已經由過去的xp發展到win10,計算機的硬件和網絡技術都得到了迅速的發展,但是學校目前所使用的教材在內容上和軟件的版本上都非常滯后,沒有及時地進行更新,這主要是由于部分地區高職院校的財政撥款不到位引起的。
利用“云計算”不僅可以幫助教師針對不同的專業對計算機的能力需求進行搜索并且或者儲存到云中,而且可以讓不同類型和不同地區的高職院校能夠站在同一起跑線上。不僅如此,“云計算”還有利于教師進行集中備課,減少教師之間的差距,從而更好地優化教學的內容。
三、高職計算機基礎課程教學中“云計算”的應用
“云計算”的出現引起了高職院校教學方式和高職學生學習方法的重大改變。高職院校必須營造好良好的“云計算”環境,夯實信息化技術和網絡信息技術,進一步利用“云計算”的優勢和特點,將其充分地運用到計算機基礎課程的教學中,創新教學方式,提高教學效果。
(一)利用“云計算”改進學習方法。通過“云計算”中Google site這個平臺,用戶而可以收集到各種各樣的信息,并且還可以非常簡單又方便地創建團隊網站,只要用戶注冊了一個賬號就可以使用了?!霸朴嬎恪庇兄重S富的資源,并且操作起來非常簡單,也有很高的彈性和擴展性?!霸朴嬎恪笔墙☉趙eb的服務器基礎之上的,因此在數據的儲存上安全又海量,高職院校學生可以在計算機教師的指導下確定自己的學習目標,從“云端”上搜索與自己相關的各種資源,自主地選擇下載學習的內容,掌握學習的方法,并且自主地支配自己的學習時間。在整個計算機基礎這門課程的學習過程中,每一個學生都可以將自己每一天的學習情況真實地記錄到系統本身的日志庫中,有利于學生及時地反饋信息促進系統的不斷改進。計算機的教師通過深入地分析每一個學生學習計算機基礎課程的學習情況和特點規律,幫助學生制訂個性化的獨特的學習方案,更好地幫助學生提高自己的知識接受能力和認知能力,從而有效地縮短學生的學習進程,舉一反三地學習,獲得更多的知識。
(二)通過虛擬空間加強互動?!霸朴嬎恪敝杏懈鞣N虛擬的社區等,教師可以通過這個平臺與學生進行互動,分享每一個學生的學習經驗,隨時隨地地讓學生處在學習和吸收知識的狀態下。學生通過這種虛擬的社區可以利用多種方式進行交流,獲得同學和教師的幫助。首先,某個學生提出不懂的問題,虛擬社區中的其他學生可以以回復問題的方式幫助他來解決問題,有效地幫助學生獲得他人的幫助。其次,在虛擬社區中還可以通過小組討論的方法,以在線交流或者留言的方式向小組中的學生發出問題,獲得團體的解決。同樣,計算機的教師們也可以利用這個平臺與學生進行交流,充分地了解學生的學習狀況,在掌握了學生的學習狀況和特點之后,制定與學生學習情況相一致的教學策略,并且給予學生恰當的學習指導,真正做到因材施教,通過虛擬社區的方式加強學生與學生之間、學生與教師之間的互動和交流,大大地提高學生的學習興趣,改善教學質量,提高教學效果。
(三)利用“云計算”改進教學方法。隨著”云計算“的出現和不斷發展,學生和教師可以很容易建立一個網站,這個網站不需要維護的成本,只要在有網絡的情況之下,教師就可以利用“云計算”這種計算機技術,根據信息化教學的需要,組織學生充分地利用各種學習資源,并且教師可以在線對計算機基礎的教學內容進行修改和。學生還可以利用電腦或者手機在任何時間和地點從網絡課程資源中搜集到自己所需要的信息和學習資源和服務,還可以與教師進行面對面的實時交流,實現虛擬化的教學與學習。尤其是涉及計算機基礎中的網絡技術的章節內容的學習時,教師可以將布置的任務和業務到云中,這樣學生可以隨時地登錄和學習,完成整個小型局域網的建立。
(四)利用“云計算”構建虛擬實驗室。很多高職院校目前所能提供的實驗室資源往往不能保證每個學生都可以擁有自己的實驗室,而通過云計算可以實現開發測試資源的共享,有助于分享遠程桌面,因此利用這種方式就可以實現每一個師生都擁有自己的虛擬實驗室。用戶可以通過客戶端用鼠標或者鍵盤向網絡發出請求,將自己對于實驗資源的要求輸入進去。數據中心根據實際的需要,在云儲存的空間里或者在服務器上部署好所需要的實驗資源,用戶只要登錄到計算機制定的界面就可以進行實驗的操作,并且享受到相關的應用服務。虛擬實驗室還可以通過標準化的環境為建設實驗室做好充分的準備,利用虛擬化的資源來實現搭建實驗室的目標,自動化地進行申請、回收、監控和管理,完成計算機之間的遠程訪問。
總之,“云計算”是在傳統計算機的基礎上發展起來的,是與網絡技術發展融合進步的產物。“云計算”是未來信息化產業不斷創新與發展的關鍵性技術和方式,它的出現與發展為高校的計算機課程解決了很多瓶頸性的問題,有效地改善了高職院校在教學、科研和辦公等多方面的不足和問題,在創新高職院校的計算機基礎的教學方式和信息化建設上帶來了福音,同時也給高職院校的實驗教學帶來了更多的挑戰。筆者相信,未來全國的高職院校師生在進行計算機基礎課程的授課時,網絡資源會像現在的供水和供電一樣方便與快捷。
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關鍵詞:云計算;移動交換;解決方案
中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)09-0010-02
現今,我國的通信企業發展緩慢,這主要是由于其通信建設規模的滯后所造成的。對早期的交換設備進行重新的改造、擴容以及建設,需要花費大量的人力、財力、物力等,這將對企業造成極大的經濟負擔與壓力,而云計算SaaS模式將給通信企業的建設提供一種新的發展思路,采用SaaS模式的企業,只要租用“云”端服務,就能進行正常的運轉,這就能有效地降低企業的投資成本。以下將對移動交換中云計算技術的運用情況進行分析。
1 云計算的概念介紹
云計算是由一些IT公司在并行處理、分布式處理以及網格計算的基礎上所提出的一個概念。大多數云計算的供應商都是依據自身的業務而提出與之相關聯的云計算戰略。對云計算的理解通常是以“云”為重點,實行“云”加“端”相結合。存儲資源以及計算機的虛擬化是由“云”提供的,而筆記本、桌面機以及手機等儀器則有“端”提供。在云計算服務中包括三種服務,具體為:基礎設備服務(IaaS)、平臺服務(PaaS)以及軟件服務(SaaS)。
1.1 基礎設備服務
基礎設備服務主要的表現方式為存儲服務與計算服務,所提供的主要是各種虛擬IT設備方面的服務,主要有存儲、計算機、網絡以及其他計算資料等。在虛擬的IT設施上,用戶能夠對軟件進行任意的部署與運行,其中有應用程式以及操作系統。
1.2 平臺服務
平臺服務是一種面向專業客戶,為其提供應用程序方面的服務。客戶在供應商的云計算基礎設施上,部署其應用程序,并將其程序供應給最后的用戶。云計算的供應商為客戶提供開發的工具以及語言,例如.net、Python、Java等等。對于專業的客戶,不用對底層的云基礎設備進行控制與管理,其中包含了存儲、網絡、操作系統以及服務器等等,但是客戶能夠對應用程序進行部署控制,也可以對應用程序中運行的托管環境配置進行有效的控制。
1.3 軟件服務
運營商將云計算基礎設備中正在運行的應用程序作為一種服務,并將其供給用戶使用,用戶就能夠在不同的設備上利用客戶端的界面對軟件進行應用,運營商定期向用戶收取一定的費用。對于任何的云計算基礎設施,用戶不需要進行控制與管理,其中主要包含存儲、網絡、操作系統以及服務器等等。該服務提供實時的運行軟件為其在線服務,該服務方式豐富、種類多樣。
2 移動通信現有軟交換的概念介紹
21世紀,全球的移動用戶在逐年增長。軟交換擁有分層組網的功能,能夠構建一個分布式的核心網絡,在該網絡當中,MSC-SERVER在遵守統一維護以及管理的基礎上,在核心城市中進行設置,MGW則在遵守接入便捷以及互通便利的基礎上,將其網絡分散地分布在核心網絡的邊緣。MSC-SERVER與MGW在分布式的組網模式下,兩者之間只有IP上所承載的一個信令,只占用很少的帶寬,因此可以將MSC-SERVER與MGW進行經濟的拉遠處理,并使傳統組網模式內的路由迂回、覆蓋以及容量之間所存在的矛盾得到有效的解決,并且能夠集中、統一地對其進行管理與維護??梢詫⒁苿榆浗粨Q分成兩個相對獨立的器件:可以將MSC-SERVER使用在呼叫控制以及業務處理方面,而一個或者是多個的MGW被使用在承載層的格式轉換以及媒體的交換方面。在這個架構的基礎上,可以將高層中的MSC-SERVER的功能與低層中的MGW技術以及功能相獨立,在這種情況進行業務升級時,能夠有效地降低操作以及網絡所帶來的費用;可以在軟交換當中進行新業務的提供,這將不會影響承載層中的MGW。此外,依據MSC-SERVER與MGW兩者之間標準接口情況,對于MSC-SERVER與MGW的選擇,運營商可從不一樣的設備供應商中選取??梢栽谥行牡貐^安置MSC-SERVER,在有需要的時候,運營商能夠對其承載層容量進行擴充。這種網絡配置特性能夠有效地降低傳輸所帶來的費用。
3 給予云計算技術的移動交換解決方案
3.1 云計算SaaS模式的使用功能以及特點
3.1.1 企業使用SaaS模式的應用,可以依據當地用戶的實際數量以及需求量向總公司申請資源,這與CS結構客戶端和服務器端結構模式相類似。這種形式能夠有效地預防設施的浪費。企業使用SaaS模式,可以依據自身的應用規模以及使用需求來決定所要購買的軟件功能模塊以及資源,這使得企業的運行具有極大的擴展性以及靈活性。
3.1.2 企業使用SaaS模式應用,可以在“云”端托管其應用軟件,而企業不直接掌握與管理其應用程序。對于通信用戶所存取的資料與數據,都是在云端中進行集中的讀取,這能夠有效地加快其讀取的速率。
3.2 給予云計算SaaS模式的優點
3.2.1 可靠性高:專業的云計算中心對系統的基礎設計以及軟件進行專業、科學的維護與管理。不管是最終的用戶,還是軟件的提供者,都不需要對一些專業性較高的基礎設備進行維護與管理,例如服務器、網絡以及數據庫等設備,這樣能夠使得系統的可靠性得到有效的提升。
3.2.2 具有極大的擴展性以及靈活性:對于“云”資源的租用多少,用戶可以依據自身的實際應用規模來決定,這種做法就能有效地避免投資重復情況的出現,從而避免的浪費的發生。由此可見,云計算具有極大的擴展性以及靈活性。
3.2.3 降低企業的成本,且有效地降低風險:對早期的交換設備進行重新的改造、擴容以及建設,需要花費大量的人力、財力、物力等,這對企業而言是一項極大的經濟負擔與壓力,將會增加企業的投資成本。對于該問題,云計算是一種不錯的解決方法。分公司不需要構建一個數據中心,也不需要訂購一些昂貴的行業應用軟件以及應用設施等,這樣就能使企業的運營成本得到有效的控制。
4 結語
近年來,中國移動在我國的內蒙古呼和浩特地區建立了一個全國性的云計算數據中心,從而提升了整個商業的網絡部署以及網絡所覆蓋的深度。從本質上而言,云計算集中存儲著大量的服務器,把服務器中極大的存儲資源以及運算資源,通過云技術展示給廣大客戶。在交換設備的領域中,云計算能夠有效地降低企業的運營成本,從而使得企業的通信費用得到減少,使得企業的核心競爭力得到有效提升。
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摘 要:文章從界定云計算概念入手,展望云計算的應用前景,并基于低碳的云計算環境視角,對數字圖書館服務平臺、信息資源整合和信息安全策略的創新進行研究。
中圖分類號:G250 文獻標識碼:A 文章編號:1003-1588(2015)01-0130-03
收稿日期:2014-12-05
作者簡介:張晉華(1967―),山西大學商務學院圖書館館員。
*本文系山西省社科聯規劃項目“云計算環境下數字圖書館的創新研究”的階段性成果之一,項目編號:SSKLZDKT2014099。
1 云計算概念界定
云計算最早由IBM公司于2007年底的“云計算計劃”報告中提出。由于云計算是互聯網時代的一大新興名詞,所以對該名詞的定義尚未統一。IBM公司認為,云計算是計算模式虛擬化最高層次的表現,使互聯網中聚合了不同應用程序、信息技術和數據資源,進而構成龐大的信息資源池,為互聯網用戶提供信息服務。維基百科認為,云計算是一種將虛擬化資源通過互聯網以服務的方式提供給用戶的計算模式。Cloud Camp的創始人Dave Nielsen認為,云計算是一種以互聯網為依托,以超媒體、超文本輸出為主要形式,向不同用戶提供信息服務的新型方式。中國移動研究院院長黃曉慶認為,云計算是一種通過IP網絡連接,利用大規模低成本運算單元提供多種服務的IT技術。綜合上述觀點,筆者認為云計算是在分布式處理、并行處理、網格計算發展的基礎上,集合運用虛擬化技術、基礎設施服務、平臺服務、軟件服務,將分散的運算設備和信息整合到一起,并為用戶提供服務的一種無限級的計算系統。
2 云計算的應用前景
云計算是繼上世紀80年代大型計算機到客戶端――服務器跨越式轉變的又一種巨變,具備超大規模、虛擬化、高可擴展性、通用性、成本低廉、按需服務等優勢。隨著云計算概念的提出與發展,已經衍生出云物聯、云安全、云存儲、云游戲等相關產物。在虛擬化、通信技術、分布式處理技術快速發展的背景下,云計算正日益廣泛地應用于人們生產生活的方方面面。如云計算應用于在線客戶關系管理(CRM)、企業資源計劃系統(ERP)、人力資源管理(HR)、辦公自動化(OA)等企業管理領域;應用于電子商務、搜索引擎、社會性網絡服務(SNS)等互聯網領域;應用于電子郵件(E-mail)、即時通訊(IM)、智能家居(Smart Home)等個人生活領域;應用于電子政務云(E-government cloud)、云醫療(CMT)等公共應用領域;應用于地震監測、天文信息計算處理、海洋信息監控等科學研究領域;應用于病毒庫存儲、垃圾郵件屏蔽等網絡安全管理領域;應用于高仿真動畫制作、動畫素材存儲分析、海量圖片檢索等圖形和圖像處理領域等。2014年3月,我國云計算綜合標準化技術體系草案已經形成,工信部決定在今后一段時期內,加強全國云計算基礎設施建設與云計算服務產品發展,推動云計算服務模式創新,構建完整的云計算產業鏈。這為云計算在各個領域的應用創造了良好的政策環境,預示著云計算必將擁有更為廣闊的應用前景。
3 云計算環境下數字圖書館的創新
3.1 服務平臺的創新
為了滿足數字圖書館用戶的不同需求,筆者提出構建數字圖書館個性化信息服務云平臺的方案,將基礎設施資源整合到云服務平臺上,為用戶提供個性化的應用服務程序。個性化信息服務云平臺由應用服務層、中間管理層和基礎設施層構成,以確保該系統架構具備良好的可擴展性和靈活性(見圖1)。
圖1 云計算環境下數字圖書館服務平臺的總體框架
3.1.1 應用服務層。應用服務層需要封裝應用程序或軟件,以提供給用戶各類可以直接訪問的服務,包括檢索服務、公共信息服務、個性化信息服務等。應用服務層提供定位清晰、操作易懂的服務訪問接口,使用戶可以利用移動設備、瀏覽器、PC等終端設備快速訪問數學圖書館的資源。應用服務層還提供云服務平臺門戶網站,用戶登錄該網站即可獲取個性化信息服務、全文信息搜索、統一資源搜索、公共信息服務等。在個性化信息服務云平臺中,計算機設備不再是唯一可以與數字圖書館進行交互的工具,它可以將多種終端設備作為云服務的載體。
3.1.2 中間管理層。中間管理層基于云計算的PaaS進行部署,不僅可以為高層次服務提供軟件服務和統一的數據庫訪問接口,而且還可以為應用程序提供開源的環境,并對資源進行優化調度和處理。中間管理層利用虛擬化技術對底層基礎設施進行虛擬化操作,及時采集和更新用戶信息,通過提高各節點圖書館的數據訪問速度,進而提高圖書館的服務效率。用戶只需向數字圖書館提出服務請求,中間管理層的數據處理模塊和資源調度模塊便可以根據需求動態,為用戶提供合適的資源。
3.1.3 基礎設施服務層。基礎設施服務層主要利用虛擬化集群技術和分布式存儲功能實現對整個服務云平臺結構的支撐。在虛擬化集群技術應用方面,基礎設施服務層利用該技術整合分布在不同節點的物理設施設備和資源,包括服務器、主機、網絡帶寬、存儲設備等,形成供上層調度和使用的統一整體。用戶不需要關注基礎設施的運行情況,即可實現對數字圖書館的透明訪問。在分布式存儲技術應用方面,基礎設施服務層利用該技術形成具有強大計算能力和按需擴展能力的資源池,以滿足大規模并發用戶對海量數據的個性化服務需求。
從圖1中可以看出,數字圖書館個性化信息服務云平臺可以利用云計算服務進行構建。應用服務層利用SaaS構建數字化管理系統、信息檢索平臺及其他應用服務軟件;中間管理層利用PaaS構建系統平臺服務及其應用環境;基礎設施層利用IaaS構建資源池,并利用硬件即服務實現資源池利用效果的最大化。
3.2 信息資源的整合創新
云計算環境下,數字圖書館要想連通網上所有信息資源,實現館際的資源共享和云平臺的交互操作,就必須在屏蔽信息資源異構性的基礎上整合信息資源。在此情況下,數字圖書館需要將數據庫、系統、檢索方式、技術、協議標準作為資源整合的主要內容,進而形成一種跨數據庫、跨平臺、跨內容且具備集成檢索功能的信息資源體系。
3.2.1 數據倉庫整合。數據倉庫整合是指將信息資源統一存放在同一物理位置中,通過無縫鏈接分散異構的數據庫,實現對信息資源的集中管理。在數據庫無縫鏈接過程中,其剔除數據庫之間重復的信息,構建新的數字資源有機整體。利用數據倉庫整合模式,能夠將圖書館存儲在不同服務器的信息資源進行統一存儲,建立以館藏為核心,整合各種介質資源、網絡資源、特色資源的OPAC資源系統,以確保為用戶提供最新的數據資源。
3.2.2 基于中介器和封裝器的虛擬整合。為了適應網絡環境下數字圖書館信息源數量多、自治度高、更新速度快的特點,可采取中介器和封裝器的虛擬整合方式,確保數字圖書館的信息資源能夠滿足局部應用和全局應用的需求。這種整合方式的實現路徑為:①利用信息源選擇技術整合所需信息源。②利用信息抽取技術轉化各種信息源的格式。③制定最優
的信息查詢計劃和調配方案。④利用中介器整合不同的信息源,為用戶提供一站式訪問服務。⑤利用語義聯系消除信息資源的異構性,并重新組織各類信息源中的有用資源,提高數字資源整合質量。
3.2.3 整合。整合主要包括資源Agent、用戶Agent、方Agent,這種信息資源整合方式有利于提高整合效率。資源Agent要按照整合系統的表示形式對處理后的分布式資源進行轉換;用戶Agent要提供與整合系統交互的接口,并做好用戶信息維護工作;方Agent負責根據用戶Agent發出的查詢請求在資源Agent中找尋與之相匹配的資源。同時,整合模式還可以在非連續運行的網絡環境下提供資源服務,使用戶可以利用多種終端設備,如智能手機、PDA等,通過瀏覽器進入云端存儲器自行選擇所需資源。
3.3 信息安全策略
3.3.1 公鑰基礎設施策略。公鑰基礎設施(PKI)主要由公開密鑰密碼技術、公開密鑰安全策略、數字證書、證書發放機構等部分構成,是確保數字圖書館基礎設施安全的核心策略。將PKI應用到數字圖書館的信息安全管理中,能夠為信息傳輸和存儲提供加密認證和數字簽名服務,避免信息資源被惡意篡改或竊取。
3.3.2 特權管理基礎設施策略。特權管理基礎設施(PMI)是一種權限管理與控制技術。該技術以PKI體系為基礎,能夠為用戶和服務提供者構建安全通信平臺。在數字圖書館中運用PMI進行操作權限管理,既可以使用戶登陸云服務平臺后按照事先授予的權限查詢所需數據,也可以讓數字圖書館運維人員按照事先授予的權限完成數據維護工作。
3.3.3 終端用戶機的安全防范策略。由于數字圖書館云服務平臺的終端極容易成為黑客攻擊云服務平臺的工具,所以終端用戶必須安裝個人防火墻、病毒查殺、反惡意軟件等安全防護軟件,通過定期更新和打補丁確保終端瀏覽器安全。
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摘要:隨著信息技術及云技術的發展,云計算已經成為企業經營戰略的重要組成部分。越來越多的中小企業采用了目前主流的云計算解決方案,一些大的企業開發了自己的大數據中心。私有云或混合云作為一種共享服務架構為其業務處理提供支持。由于會計信息系統處理和存儲一系列敏感和機密數據,所以云技術的采用需要對數據和應用安全要求嚴格。本文通過定量研究現有文獻和專業實踐,致力于發掘云技術在會計信息系統中的潛力,給出了關于會計信息系統中云技術SWOT分析。
關鍵詞 :會計信息系統;云計算;SWOT分析;共享服務
一、緒論
目前,計算機技術及信息技術的發展給會計信息系統帶來深遠及變革性的影響。云計算已經成為企業經營戰略的重要組成部分。越來越多的中小企業采用了目前主流的云計算解決方案,一些大的企業甚至開發了自己的大數據中心。私有云或混合云作為一種共享服務架構為其業務處理提供支持。共享的服務方法對企業的財務會計業務處理具有直接和顯著的影響。當今社會已步入了信息時代,商業的發展是與互聯網和云計算技術的運用同步。就技術和云服務而言,新的嘗試引領了商業模型形式,這種模式直接影響了企業的商務運營策略,包括企業商務運行方法,硬件軟件的定義,通信基礎信息的建立,管理風險和管理成本等。
SaaS(Software-as-a-Service), IaaS (Infrastructure-as-a-Service), PaaS(Platform-as-a-Serviceand Business),BPaaS (Process-as-a-Service)都是現今廣泛使用的新的云服務商業模式。同時,云計算技術在企業的財務和會計方面的應用也已成為現階段研究熱點。云計算已經成為熱門的科技檢索詞匯。考慮到會計信息系統的作用和架構,云技術在外部和內部組織兩方面影響著會計信息系統。考慮到云技術對現今商務處理的多方面影響,我們關注怎么樣將這些技術運用于會計信息信息系統,進而提高會計信息的精確性、完整性和持久性。同時,我們將致力于研究云計算技術對會計信息系統的影響,并給出了SWOT分析。
二、文獻綜述
在史海燕,等的研究中,對云計算應用于中小企業信息化建設的優勢進行分析,研究云計算的各種應用形式,并指出中小企業應用云計算推進信息化建設面臨的主要問題:易用性、安全性、低成本、可靠和共享協作性。云計算服務通常涉及以下內容:
IaaS(Infrastructure as a Service)基礎設施即服務?;A設施供應商提供物理存儲空間,處理能力,虛擬CPU和數據庫服務。消費者通過Internet 可以從完善的計算機基礎設施獲得服務。
PaaS(Platform-as-a-Service)意思是平臺即服務。PaaS是托管在服務供應商基礎設施之上的有關開發、測試和部署的一系列軟件或產品開發工具。通過使用基于Internet的供應商平臺,軟件開發者可以創建各種應用。
SaaS(Software as a service)軟件即服務。它是一種通過Internet提供軟件的模式,廠商將應用軟件統一部署在自己的服務器上,客戶可以根據自己實際需求,通過互聯網向廠商定購所需的應用軟件服務,按定購的服務多少和時間長短向廠商支付費用,并通過互聯網獲得廠商提供的服務。
在云會計學院的基準研究報告中指出,財務會計管理是目前云解決方案應用最為廣泛的領域。在準備采用SaaS 方案的管理者,74%管理者的目標是財務會計軟件管理方案。
采用SaaS 軟件解決方案的主要益處有三個:簡化軟件管理、降低資本和運營成本、易于實現。
采用SaaS 軟件解決方案的主要關注點是:安全問題、與其它應用的集成問題、總成本的投入以及應用程序的性能。
集成云計算解決方案的好處是:減少重復數據的輸入,生成實時報告進而改進管理決策。
三、研究方法
本文主要關注的問題是:什么因素影響了云技術在會計信息系統中的應用?本文以文獻研究為基礎進行討論研究。其研究內容主要集中在:技術因素、風險與安全因素、財務會計因素、企業戰略因素。
我們制訂了基于內外部競爭環境和競爭條件下的態勢分析(SWOT分析),來分析云計算對會計信息系統的影響。采樣包括了商業領域云計算技術最新的文獻和研究。
四、結果討論
本研究結果由兩部分組成。首先,將討論用云計算技術對會計信息系統的影響因素;其次,給出了使用云計算技術對會計信息系統影響的SWOT分析。
1.云計算技術對會計信息系統的影響
(1)技術因素
①在實施交付會計信息系統的企業資源規劃(erp)中使用SaaS 解決方案效果最為顯著。云服務提供商使用SaaS 模式,在企業共享服務體系結構內提供ERP服務。在SaaS模式下,企業租用一個ERP方案,大多數的會計信息系統的交易和報告都會托管在云體系結構中。比如:SAP, Netsuite, Oracle ERP Cloud Services,Microsoft Dynamics ERP cloud-based等。
②在會計信息系統中使用PaaS 模式來開發有關于財務流程,會計,市場和人力資源等通用模塊和應用(例如SAP HANA 云平臺)。如果在會計信息系統中,SaaS只提供標準的ERP解決方案,那么通過使用開發平臺工具,PaaS將能夠拓展制定這些解決方案。
③在會計信息系統中使用IaaS 模式,可以建立數據庫服務器和備份解決方案。IaaS模式提供了較大的存儲能力和金融信息的數據處理能力。
總之,云技術能夠創建一個集成的環境,在這個環境中不同公司企業在一個云端使用會計信息系統,使用相同的ERP,這也使企業間的電子數據交換更簡單快捷。
(2)風險與安全因素
在多數研究中,風險與安全是云技術的最關鍵問題。盡管一些研究者認為遷移到云在安全層面是一種改善,但許多許多風險和安全問題依然存在。大多數云服務提供商都會采用有力的安全解決方案,以應對企業轉向云服務時帶來的安全問題。
在云服務中影響會計信息系統風險與安全的主要因素有:
①財務會計數據丟失。會計信息系統中處理和存放的數據對企業來說是至關重要的(如總賬,工資數據庫,銷售數據庫等)。它們是企業所有報告和分析的基礎。將數據和信息存儲在外部服務提供商的基礎設施(SaaS或者IaaS)中,無疑將增加數據泄露丟失的風險。因為,企業只擁有數據,而基礎設施由云服務商管理,致使企業無法控制和驗證數據存儲和處理的系統。
②隱私權。當企業采用云技術實現會計信息系統時,隱私權是普遍關心的問題。會計信息系統處理和存儲大量的敏感數據和機密信息(如員工數據,客戶數據和財務數據等),這些都涉及到隱私權問題。
③法律和監管問題。
④知識產權盜竊。
為了提高使用云技術的會計信息系統的安全性,需要關注以下幾點:
①補丁管理。擁有一個集中的整體的架構,能夠對應用程序或基礎設施進行高效及時的補丁管理。
②災難恢復和備份程序。云服務提供商應該擁有先進的數據備份和恢復解決方案。
③持久的監督和安全管理。云服務提供商應設置專門處理的部門或團隊,確?;A設施安全。
對于云安全,一個重要的角色就是信息系統審計的保障服務。在會計信息系統中采用了云技術的企業將被強制要求對云基礎設施的信息系統進行審計服務。在這種情形下云技術的持續審計將尤為重要。
(3)財務會計因素
采用云技術涉及的消耗,在云決策制定過程中起著重要作用。會計信息系統中采用云技術,將會大大減少企業在維護和管理基礎設施時軟件和硬件的投入成本。同時,在會計信息系統中投資實現云技術,擁有較高的投資回報率。因為云服務采用按需付費和按租用時間付費,所以在企業中采用云服務,將降低在硬件和軟件方面(ERP 等)的資金投入,降低現金流需求。這也是采用云服務帶來的積極的財務影響。
(4)企業戰略因素
在企業中采用云技術,對企業的業務戰略也會有直接影響。這些技術改變了企業的商務經營方式。對于大多數使用云或匯合云技術的大企業,將在共享服務架構下組織業務。因此,企業的經營活動變得更加靈活。另一個影響是在企業的每一個業務戰略中使用和開發外包服務。從長遠來看,這些突顯了云模式在業務戰略中的作用。2.云計算技術對會計信息系統的影響的SWOT分析
五、結論
隨著云技術的發展,越來越多的企業采用相關技術作為其商業活動提供基礎設施支持。遷移到這些技術同樣對會計信息系統有重大影響。通過相關研究,我們致力于找出使用云技術對會計信息系統的主要影響因素。
很多的文獻和研究強調了在業務開發中使用云技術的積極作用。這些技術為會計信息系統提供了擴展能力,機動能力并降低了維護成本。由于會計信息系統處理和存儲一系列敏感和機密數據,所以云技術的采用需要對數據和應用安全做嚴格的分析。因此,著重強調了云技術信息系統審計服務的重要性。由于成本低,搞擴展性和互聯網的持久連接等因素,云技術解決方案在中小企業和大公司將被更廣泛的使用。
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本書建立了云計算的基礎,引入了一個深入和多樣化的云計算背后的技術理解。作者首先對云計算進行介紹,提出了基本概念如分析云的定義、云計算的發展、云服務,云部署類型和突出的主要挑戰,準確解釋了云計算的概念、應用前景及其優勢和劣勢。從歷史的角度討論了計算技術的發展,重點介紹了導致云計算發展的先進技術;隨后縱覽了使得云計算模式可行的一些關鍵元素,并圍繞云計算的使用和實現問題介紹了不同的標準,描述了由云計算服務提供商維護的基礎設施管理;最后介紹了重要的法律和哲學問題以及成功的云計算供應商。
全書共13章。1.引言,包括云概述、云計算、云服務、云部署類型等內容,是全書的總論;其余各章分3部分。第1部分 云管理,含第2-5章:2.基礎設施組件、云層、云關系、云計算動態、數據類型等內容;3.云管理基礎:云管理服務、虛擬控制中心和用戶需求的介紹;4.云特性:包括適應性物業、韌性屬性、可擴展性、可用性、可靠性、安全性和保密性、商業模式;5.自動化管理服務:包括虛擬層自我管理服務、應用層自我管理服務、應用服務的相互依賴性、安全和隱私性設計、云中的多層應用程序部署。第2部分 云安全基礎,建立可信賴云的問題,討論了解決這一問題的基礎框架,含第6-13章:6.背景介紹;7.信任的建立;8.在云中如何建立信任:包括具體的組織要求、框架要求、框架結構、設備屬性、所需的軟件等;9.信托云鏈;10.云起源:包括其框架軟件、威脅分析、框架工作流、未來發展方向的討論等內容;11.業內人士。第3部分 實際的例子,結合工程實例,介紹了現實生活中商業和開放的某些概念的實例源碼,包括現實生活中的案例研究,加強學習,尤其是針對云安全,含第12-13章:12.現實生活中的例子:亞馬遜網絡服務、新星數據庫等案例介紹和分析;13.案例分析:家庭醫療保健體系中的云、云威脅。
作者Imad M.Abbadi博士是英國牛津大學博士,研究興趣主要在云計算領域、可信計算、安全組織和企業權限管理。
本書涵蓋了云計算的細節,主要有兩個方面:云管理和云安全;為云專業人士和學生提供了一個高層次的視圖(框架);定義并分析了云計算所需的性能和管理服務及其相關的挑戰和不足;分析云服務和部署類型的相關風險和如何建立可信賴的云計算;提供了一個建立下一代的可信云計算的研究路線圖;每章結尾包括練習和問題解答。適合云技術開發人員、學生、研究人員以及對云管理和安全感興趣的讀者閱讀。
李亞寧,碩士研究生
(中國科學院自動化研究所)
Li Yaning, Master
(Institute of Automation,CAS)