云计算技术研究范文
时间：2023-07-13 17:30:50
导语：如何才能写好一篇云计算技术研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：云计算技术；云安全；访问控制；发展趋势
中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）5-0055-02
1 云计算概述
1.1 云计算发展背景
最初的计算机网络应用过程中经历了一个很艰难的过程，任何一个网络应用提供商往往为了获得少量的网络服务而必须从网络模型的最底层开始做起，例如，网络应用商需要搭建一个网站，那么他就必须建立一个从硬件维护人员到服务设计人员的大团队，所有的软硬件问题都要由公司自己完全负责，这样使得网络应用的成本过于庞大，不利于网络技术的进一步推广和应用以及未来的发展。传统的网络模型给那些提供网络服务的组织机构带来了诸多的困难，例如搭建大型网络服务设施需要庞大的资金支持，这就限制了网络服务组织的规模，而且从底层开发的成本也相当高，即使是大型的组织机构也无法投入过多的人员和时间成本，而当好不容易开发成功的服务模型投入使用以后，还要花费大量的人力物力负责对服务系统的维护，一旦客户需求发生变化，传统的计算模型往往难以做出很大改变。这些限制因素严重阻碍了网络服务的发展与应用。
正是在这种背景下，云计算平台出现了，它为客户提供了一个灵活高效可靠的服务平台，使客户可以依靠云计算平台迅速的搭建系统，由专业的云提供商负责对平台基础设施的维护，而客户则可以专心致力于新业务的开发，云计算平台的出现，极大的降低了计算机网络服务的成本，多方面满足了客户的多样需求，促进了当前IT世界的革命性变革。
1.2 云计算的定义
云计算可以被定义为通过因特网的为满足客户需求而提供的各种应用服务以及为实现这些服务所涉及到的各种软硬件资源。云概念特指的是各种庞大的软硬件资源，而服务则指的是云计算的目标是以服务用户为主，并以此赚取商业利益。
1.3 云计算的特点
云计算平台目前提供的服务大致可以分为三类：一类是基于虚拟化技术提供底层基础资源服务，一类是统合云计算平台内部的资源，提供功能特化的上层服务资源，第三类则是统合平台内部的基础资源，提供基于网络服务的计算平台。这三类服务的目标虽然有所不同但是都属于云计算的范畴，因此，都具备云计算平台的特征：①用户在使用平台的过程中，不需进行基础性工作，也不需要了解平台的细节，而只需要调用平台提供的接口就可以完成自己的工作；②云平台的灵活性和庞大的规模性大大降低了其运行的成本，其完全可以满足用户的各种需求，云平台提供商也可以实现按需提供服务；③大规模的数据中心或网格是的云平台可以提高更高性能的云计算服务。
2 云计算安全问题简介
2.1 云计算安全问题现状
云计算应用技术尚未成熟，在其应用过程中出现了诸多的安全问题，因此，对于云计算应用的安全研究目前成为IT界、安全厂商以及云用户都非常关心的问题。目前，云计算安全问题研究的主要组织有CSA、CAM等相关论坛，也有越来越多的组织加入到CSA中。该类组织旨在为云计算应用推广安全的实践经验，为云计算用户提供安全指引。CSA的《云计算安全指南》，CSA和欧洲网络信息安全局共同发起的CAM项目，均是针对于云计算安全问题而提出的。
此外，IBM、Amazon、Microsoft等云服务的提供商也已经开始部署与云计算有关的安全解决方案，例如通过采用安全认证、数据加密等技术和管理方法来提高云计算服务的连续性和用户数据的安全性等。
云计算安全问题也引起了IT杀毒企业的关注和重视，针对云计算安全的杀毒产业发展迅速，如瑞星、卡巴斯基、江民科技、360安全卫士、金山等都相继推出了云安全问题的解决方案，各种杀毒软件每天都要拦截大量的木马攻击和阻断病毒的感染。
由此可见，云安全问题已经关系到整个计算机网络应用当中，不论是IBM等云服务的提供商还是瑞星、江民等专业的IT杀毒软件商都已经涉足云计算的安全研究问题，而目前只有专业的IT杀毒软件商才有相应的云安全产品，而且其产品也仅仅集中在应用的安全领域，要解决云计算关键领域的安全保障，必须要云平台提供商、系统集成商、云服务提供商和杀毒软件厂商等的共同努力才有可能完成。
2.2 云计算安全的关键技术介绍
2.2.1 可问控制技术
云计算模式下的访问控制策略与传统访问控制类手段是有所不同的，目前研究最多的是基于密码学方法实现的访问控制，具体包括：利用基于属性的加密算法，基于重加密的方法；基于层次密钥生成与分配策略实施访问控制的方法；以及在用户密钥或密文中嵌入访问控制树的方法等。而权限撤销问题则是基于密码类方案所必须要解决的问题，虽然目前已经有一些尝试进行权限撤销的技术，但是从目前来看，该类技术还有待完善。
2.2.2 密文检索与处理技术
密文检索有两种典型的方法，一种是基于安全索引的方法，即通过为密文关键词建立安全索引，检索索引查询关键词是否存在；另一种则是基于密文扫描的方法，即对密文中每个单词进行比对，确认关键词是否存在，以及统计其出现的次数。而密文处理研究主要集中在秘密同态加密算法设计上。由IBM研究员Gentry提出的全同态加密方法在理论方面已经取得了很大的突破，使得加密状态的数据可以被人们充分的操作，但是该技术离实用化还有待进一步研究。
2.2.3 虚拟安全技术
虚拟安全技术要求使用虚拟技术的云计算平台上的云架构提供者必须向其客户提供安全性和隔离保证。有人提出了基于虚拟机技术实现的grid环境下的隔离执行机和通过缓存层次可感知的核心分配，以及给予缓存划分的页染色的两种资源管理方法实现性能与安全隔离。他们关注了虚拟机映像文件的安全问题，所提出的映像文件管理系统实现了映像文件的访问控制、来源追踪、过滤和扫描等，可以检测和修复安全性违背问题。
2.2.4 云资源访问控制技术
在云计算模式下，不同的管理域分别管理着各自的资源和用户，倘若要进行跨域访问资源，就要设置域边界认证服务，对共享资源的所有用户都进行统一的身份认证管理。每个管理域均有各自不同的访问控制策略，要想实现跨域的资源共享，就必须建立一个公共的、所有域都认同的访问控制策略，即合成策略。合成策略不仅要遵守原来域的访问控制策略，还要能保证新的合成策略的安全性。
3 结 语
云计算技术是非常先进的计算机网络技术，具有非常广阔的发展空间和不可估量的商业前景，但是云计算的安全问题是必须要解决的首要问题，只有涉及到的所有领域和行业都参与进来，共同研究解决之道，才可能共同解决云计算的安全问题。
参考文献：
[1] 王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2010.
[2] 陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009，（9）.
[3] IBM虚拟化与云计算小组.虚拟化与云计算[M].北京：电子工业出版社，2009.
[4] 张为民，唐剑峰，罗治国，等.云计算深刻改变未来[M].北京：科学出版社，2009.
篇2
关键词：云计算；大量数据；管理
中图分类号：G633.98 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）30-0098-01
随着图书管理资源的重要性的逐渐提高，以及人们认识水平的提高，图书管理逐渐从幕后走向前台，从而实现群众对实际问题的需求、学生更好地解决研究学术问题等。同时随着云计算技术的成熟，其具有的灵活性、扩展性、共享性、低成本性和高服务性等特点为图书管理提供了新的技术保障。云计算技术的产生使得图书管理人员的工作方便了许多，不仅能实现节省资金、降低工作量，更重要的是满足了人们利用图书管理的实时需要。
一、云计算技术在图书管理的应用优势
随着科技的进步，图书管理信息服务逐渐成为图书管理工作中的重中之重，管理图书的重点转变为利用云计算技术管理，并将其用于一些学校管理图书的过程中，进而完成图书管理中的信息处理。因此，云计算技术在图书管理方面受到越来越多的高度重视。同时，在不断的应用中，云计算技术体现出越来越多的优势。
（1）云计算技术实现了图书管理的维护费用的减少。在云计算技术的支持下，由于云计算模式对于用户终端的配置要求很低，有关技术人员可以轻松地升级图书管理的相关硬件。云计算的服务供应商可以提供服务器的维护，从而降低图书管理人员的工作强度。
（2）云计算技术的可靠性同样体现在图书管理服务器中。服务器的出错概率较低，并且运行通畅。图书馆内部的服务器数量有限，遇到严重的问题，管理系统就不能够正常运转，这样就会给图书馆带来重大的损失。而使用云计算技术，就可以有效避免这种情况的出现。因为云计算模式下，同时工作的服务器不是几台、几十台，而是百万、千万台。一台服务器出现了故障，别的服务器会迅速地替换它进行工作，并且保证数据的准确。
（3）云计算技术实现了信息资源的大面积共享。可以通过云计算技术在图书管理间建立密切的合作关系，通过共享空间的信息构建方式，实现全部成员通过基础设施实现大量系统的信息共享，使图书管理的时间大大减少，效率大大增加。随时获得其他图书管理的资料文献通过云计算技术的帮助逐渐成为可能。在云计算处理信息存储时，与以往将电子资源存储在某一台计算机中不同，它将数据存储在“云”中，从而实现了全球管理员都能够实现图书管理的相关信息的实时存取，在处理相应的保密信息时，可以设计为单独由本馆用户使用该信息。
二、云计算技术在图书管理中遇到的各种问题
（1）想将资源上传至云上的需要设置限制条件问题。如何归类图书管理资源存储至“云”中？图书管理的目的是实现资源共享，而云技术处理的数据资源往往有保密期限，同时对开放人群也有相应的规定。图书管理不能将所用应用资源全部上传到“云”中。保密资源图书管理信息保存在本地图书馆中。云计算模式的应用改进方向应该将云计算模式与以往的处理模式相融合，从而形成新的数据布局。图书管理中的一个非常重要的工作就是对数据资源进行分类，把能放到云中的数据资源放到云中，把不能放到云中数据资源保留在现有模式中。
（2）协议和接口不对应问题。因为不同的图书管理模式，会选择不同配置的服务器，也会使用不同的服务器操作系统。应用云计算时，需要考虑图书管理在这些方面的差异和特点，这就给云技术带来一定的困难。另外，因为图书管理平台存在差异，所以云计算服务提供商开发了不同的软件接口，从而解决了由于图书管理中的协议和接口不适导致的云计算时间延缓。
三、云计算技术的应用建议
（1）云计算标准相关的政策的规范。云计算为图书管理的效率、存储方式、应用进行了多方的改进，但仍有很多方面需要更为细致的统一的标准，更需要政策的相应规定，从而实现统一的行业应用规范和技术标准。有相应的政策作为支持，提供图书管理信息服务的工作将会产生巨大的飞跃。但是对云计算的相关行业标准，图书管理界还没有达成一致的意见。因此，当前迫切的任务是制定出规范云计算应用的标准和制度，为此图书管理行业要投入大量的人力、物力和财力。只用形成了云技术在图书管理中应用规范，出台相关的章程和政策，才能使图书管理的服务要求与云技术的应用标准相一致。
（2）图书管理调整方案与云计算的结合方案。管理进入云计算时代，为了适应云计算技术，要大量地调整原有信息系统，进而改变整个图书管理的业务流程。所以，需要图书管理人员分析云计算应用的进入所产生的一系列变化。比如，图书管理流程的变化、部门人员数量与结构的变化，最为重要的是资源数据的安全问题，这都是对图书管理的改进方向。
四、结束语
云计算给图书管理带来的是颠覆性的，图书管理人员要更加深入地研究云计算，进一步与图书管理的工作相结合，从而发挥图书管理服务的作用，以满足更多实际问题的需要。
参考文献：
[1]李铮.多媒体云计算平台关键技术研究[D].中国科学技术大学，2011.
[2]钱文静，邓仲华.云计算与信息资源共享管理[J].图书与情报，2009（04）.
篇3
关键词：云计算；关键技术； 应用
1引言
自1945年第一台电子计算机出现以来，随着集成电路技术的不断发展，计算机的功能越来越强，体积越来越小，这使得计算机在全球范围内得以迅速发展。从那时开始至今以计算机为核心的IT产业已经历了三次革命，云计算则被认为是继大型计算机、个人计算机、互联网之后的第4次IT产业革命。
2 云计算简介
（1）什么是云计算
云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)等技术渐进演变发展起来的，是一种新兴的商业计算模型。目前国际上尚未对云计算提出一个统一的定义。我国云计算专家刘鹏给出的描述是：“云计算是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务[1]” 。
简单地讲，云计算是以一种简化的方式提供服务，用以满足客户和业务的需求，提供无限伸缩及不同质量的服务来促进快速创新和决策的计算模型[2]。
（2） 云计算的特点
云计算的特点包括超大规模、虑拟化、高可靠性、通用性、可扩展性以及按需服务。
超大规模：“云”里的资源非常庞大，在一个企业“云”可以有几十万甚至上百万台服务器，在一个小型的“私有云”中也可拥有几百台甚至上千台服务器。
虑拟化：云计算允许用户在任何时间和地点使用各种终端获取应用服务。用户不需要了解具体的过程，只要一个终端并通过网络就可以获取“云”中的服务。
高可靠性：为了保证数据安全可靠，云计算采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施，以保证服务的安全和可靠。
通用性：云计算可根据用户的需求构造出不同的应用，也可实现不同设备间的数据与应用共享。
可扩展性：“云”的规模是可以根据应用和用户增长的需要而动态扩展的。
按需服务：“云”是一个规模庞大的资源库，用户可根据自己的需要像买水、电一样向“云”购买资源并使用。
（3 ）云计算的服务模式
云计算的核心是它的服务模式，按照NIST (National Institute of Standards and Technology，美国国家标准技术研究院)的定义，云计算主要分为三种服务模式[3]：
SaaS （Software as a Service 软件即服务)：它是指用户获取软件服务的一种形式。云计算提供商将多种应用软件放在一个服务器上供用户下载并收费，用户则通过网络向提供商获取自己需要的软件服务并付费。
PaaS (Platform as a Service 平台即服务)：它将开发环境作为一种服务来提供。在这种模式里，客户不需要购买硬件和软件，只需要利用此平台便能进行软件的开发、测试、部署和应用。
IaaS (infrastructure as a Service，基础设施即服务) ：将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用。在此环境中，用户相当于在使用裸机和磁盘并可以让它运行不同的操作系统。
（4 ）云计算的关键技术
云计算的关键技术一般指数据存储、数据管理、数据安全、虚拟化、并行处理、资源管理和系统管理技术[4]。
数据存储：云计算系统是由大量服务器组成的，当为数量庞大的用户进行服务时会产生海量的数据，要保证这些数据存储的安全和可靠就需要高存储率和高传输率的数据存储技术。云计算采用的分布式存储方式，它把数据存储在服务器集群中，用冗余存储和数据加密技术来保证数据的安全可靠。
数据管理：它是指在云计算中对海量数据进行处理并通过对数据挖掘提取有用的信息。
数据安全：云服务商应避免用户的数据丢失或被窃，无论在哪种服务模式下，数据安全都是十分重要的。数据安全又可分为数据传输安全、数据隔离安全和数据残留等[5]。
虚拟化：虑拟化技术是云计算、云存储服务得以实现的基础和关键。通过虚拟化技术可以把软件应用与底层硬件相隔离。它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。
并行处理：并行处理是指将被求解的问题分解成若干部分，每部分均由一个独立的处理机来并行计算。在云中利用并行处理来求解问题无疑能提高计算机系统的计算速度和处理能力。
资源管理：云计算中的资源包括计算、存储、网络、基础设施等资源。资源管理就是从逻辑上把这些资源耦合起来作为一个单个的集成资源提供给用户使用。由于云计算的资源在地理上是分布的，在本质上是异构的且有不同的访问代价模型，因此资源管理主要就是处理好边界问题，并需要有安全和容错机制。
系统管理：云计算中的系统管理是云计算的“神经网络”，通过这种技术能够使大量的服务器协同工作，方便地进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障。
（5 ）云计算存在的问题
首先云计算至今没有一个统一标准。由于云计算技术还在发展之中，各大云服务商纷纷推出自己内部的技术标准，这就为云服务商之间进行数据迁移、转换等兼容性问题带来一定的困难。
其次是数据的安全。虽然云存储为用户提供了接近无限的存储空间，但多数用户对自己的数据在云中是否安全仍存在质疑，而且数据在“云”中进行计算时用户也不知道数据到底在什么地方。另外黑客攻击、计算机病毒、木马等传统计算机安全问题依然存在，个人和企业隐私的泄露很有可能发生。所有这些问题不仅需要技术上的改进，也需要在法律上进一步完善。
最后是系统的稳定、可靠性问题。在云中支撑整个系统正常运行的是大型服务器集群。当系统规模持续增加后，系统的可靠性和稳定性就成为最大的问题之一。只有通过有效的系统配置、监控、管理、调度以及虚拟化等技术手段，才能实现一个强大的、动态的、自治的计算存储资源池，才能提供云计算所需要的大容量计算力[6]。
3云计算的应用
近几年来随着谷歌、亚马逊等大公司对云计算技术的不断推进，使得云计算技术在国内外的各个领域都得到了广泛的应用，下面介绍几个典型案例。
电子商务。它是指消费者与商户之间通过电子商务网站进行交易和在线支付的商业活动。云计算的加入可以改善系统的安全性，减少因各种安全问题而导致的数据丢失。可以把企业对网站维护和升级的问题交给“云”处理，这样不仅可以降低成本，还可以改善企业电子商务应用的灵活性和专业性。
气象预测。气象预测实际上就是对采集的大量数据进行科学计算。传统的气象预测要靠大型计算机或巨型计算机来完成，而利用云计算不仅可以提高计算的速度，降低成本，还可以解决海量气象数据存储的问题。
计算机安全。目前计算机安全厂商如瑞星、趋势科技和赛门铁克等都先后提出了“云安全”的概念。用户不必在电脑单机中安装杀毒软件，只需要连接互联网便可实现查毒、杀毒，使病毒防治工作更加安全可靠。
网络应用。在互联网中如迅雷的下载，谷歌的视频分享、搜索引擎、电子邮箱等应用都使用了云计算技术，用户可以更方便快捷的使用这些网络资源。
4 结束语
综上所述，随着云计算在社会中的作用越来越显现，云计算必将利用其技术、业务优势影响人们的工作和生活，进而推动整个社会信息化的发展。
参考文献
[1]刘鹏.云计算(第二版)[M].北京:电子工业出版社,2011.
[2]姚有真. 云计算及其发展趋势[J].通讯管理与技术.2011.8:13-15.[3]De S K, Krishna P R.Clustering web transactions using rough
Approximation [J].Fuzzv Sets and Systems，2004， 148：131-138.
[4]曾剑秋，刘雪娇.云计算探源[J]. 移动通讯，2012.3:11-14.
篇4
1、引言
云计算最早是由谷歌CEO Eric Smitte提出的，之后云计算得到了快速的发展，并且得到了广泛的应用[1]。云计算实际上是一种基于网络计算的的信息技术服务解决方案。云计算旨在为互联网用户提供高效、快速、方便的数据云存储、数据分布式计算服务，这一服务是基于互联网为中心的网络结构体系，这一结构体系类似于电脑的中央处理器，它把网络中的大量的计算资源、存储资源统筹在一起，进行数据的存储或计算服务所需要的资源分配，这样以来，云计算客户就可以忽略具体实现方式，只需按照个人需要提出计算或存储需求，剩下的由云计算体系来完成，这一过程类似于日常生活中从自来水管中放水，通过电线用电一样简单。这样简单高效的特点使得云计算迅速成为IT领域最具有潜力的市场增长点。有咨询机构经过调查计算表明，截至2015年，云计算的市场价值总额将达到逾1500亿美元[2]。然而，尽管云计算近年来在学术界、互联网届受到了极高的关注度，但是，云计算在其推广应用过程中仍存在不少制约因素，其中最为突出的因素就是大量的数据资源共享时所带来的数据安全隐患问题。作为云计算的提出者，也是云计算数据信息安全做的相对成熟的企业，谷歌在几年前曾在云计算数据安全领域出现重大事故，造成大量用户隐私在互联网上被泄漏。由此可见，云计算所面临的数据安全问题之严重性。
2、云计算数据安全风险
随着云计算的逐渐火爆，应用范围越来越广，但与此同时不断发生的隐私泄漏等数据安全事件也在表明云计算技术并没有达到足够的成熟度，仍面临着一系列的数据安全风险。云计算所面临的风险主要可以分为两个方面的风险：来自云计算管理的风险和云计算技术本身的风险。
2.1云计算管理风险
云计算是一种数据存储、计算技术，但对于用户来说，云计算是一种产品，既然是一种产品，就有其组织管理单位，即提供云计算应用服务的供应商，例如技术成熟度最高的谷歌公司等。作为一种产品，如果对其组织管理不当，就有可能造成用户隐私数据泄漏，酿成云计算数据安全风险事故。一般而言，云计算在管理方面存在的风险主要有[3]：
1)锁定用户、移植困难：一旦用户选择了使用某一云计算应用服务商之后，用户就被该云计算服务提供商锁定了，很难将其在该云计算服务商平台上的数据转移到其他云计算服务平台上，这对用户数据安全以及使用便捷带来了不便。2)数据安全失控：由于不少云计算服务提供商只是提供了云计算服务框架，而具体的部分云计算存储、计算服务通过软件外包的形式由第三方来提供，一旦第三方提供的这一部分云计算服务内容由于技术原因、管理原因达不到云计算数据安全级别，就有可能引起云计算数据泄漏的风险。
2.2云计算技术风险
种种云计算数据泄漏时间表明云计算仍没有达到足够的技术成熟度，总体来说，云计算数据安全技术风险主要包括：
1)空间不足风险：云计算是通过统筹网络资源为用户提供存储、计算服务的，如果云计算服务提供商没有统筹到足够大网络资源，或者对资源的分配机制不得当，造成用户难以分配到足够的资源;反之，如果资源过多，就造成了云服务提供商的运营成本增大[5]。
2)黑客恶意扫描用户数据：用户的数据集中保存在云服务平台中，有可能遭到来自黑客等人员的恶意攻击，扫描用户的数据，造成用户数据泄漏，严重的造成经济损失。此外，还有危害服务引擎、密钥丢失或泄漏以及客户强化程序与云服务平台冲突等因素造成的用户数据泄漏风险也在制约着云计算服务的推广使用。
3、云计算数据安全技术
针对上一章节提到的云计算安全风险问题，各大云服务提供商以及学术界进行了大量的云计算数据安全技术研究。主要包括：
1)数据加密技术：数据加密是数据通信领域保护数据安全的重要手段，通过数据加密之后存储在云平台或通过互联网进行传输能够有效减少网络攻击以及数据被截获之后带来的损失[6]。2)权限控制技术：通过大多数网络服务具有的登录验证以及权限控制技术，可以杜绝非系统用户使用，通过用户帐号、密码以及使用权限的组合限制，同时数据在系统中以加密之后的数据形式存储，预防了系统管理员引起的数据安全风险。3)数据完整性检验：使用云服务传输数据时，如果数据跨越了云的范围边界，就有可能造成数据包的传输出现较大的网络延时，甚至数据包丢失的情况，通过数据完整性校验技术可以有效的避免在这一现象。4)数据隔离技术：这一技术将云服务平台的各服务器互相隔离开，减少外来攻击漏洞。对于云平台中的数据采用不同的数据组织形式进行存储，数据之间的隔离，避免了数据泄漏造成的损失。5)容错处理技术：采用数据备份方式可以有效的避免由于系统某一局部故障引起的数据丢失，同时系统意外停止服务所引起的用户数据丢失也得到了解决，便于维持系统服务效率。
4、结语
本文针对云计算领域存在的数据安全问题进行了研究，分析了云计算领域引起数据安全风险的因素，并把因素归结为来自于云服务管理方面的风险以及云服务技术方面的风险。同时列举了若干种云服务数据安全技术解决方法，并给出了一个云计算安全体系结构模型。
篇5
[关键词]云计算 信息化 高职院校
Study on Application of cloud computing theory and technology in Higher Vocational Colleges
Wu HaimingZeng Wenfeng
（Jiangxi College of Applied Engineering,Pingxiang,Jianxi 337042）
Abstract: Cloud computing huge resources system through the Internet, providing service to the users in a new computing mode. Cloud computing for its safe and reliable data storage and computing power, will have a positive impact on the higher occupation education informatization construction.
Key Words: Cloud computinginformation technologyHigher Vocational Colleges
中图分类号： G648 文献标识码： A
一、云计算简介
1.云计算的定义
云计算是一种基于互联网的超级计算模式。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。云计算实质上是通过互联网访问应用和服务,而这些应用或者服务通常不是运行在自己的服务器上,而是由第三方提供。它的目标是把一切都拿到网络上,云就是网络,网络就是计算机。云计算依靠强大的计算能力,使得成千上万的终端用户不担心所使用的计算技术和接入的方式等,都能够进行有效的依靠网络连接起来的硬件平台的计算能力来实施多种应用。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。
基于云计算的原理和其固有的特点,云计算比其它新技术更容易进入高职院校。云计算对用户端的设备要求很低,这一特点决定云计算将会在学校大受欢迎。
2.云计算的优势
(1) 可靠、安全的数据存储
云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心，用户可以将数据存储在云端，不用再担心数据丢失，病毒入侵的麻烦，因为在“云”里有世界上最专业的团队来帮你管理信息。同时，严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。这样，你不用花钱就可以享受到最好、最安全的服务。
(2) 方便、快捷的云服务
云计算时代，用户将不需要安装和升级电脑上的各种应件，只需要具有网络浏览器，就可以方便快捷地使用云提供的各种服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线，进一步推动Web服务发展的广度和深度。
(3) 强大的计算能力
云计算为网络应用提供了强大的计算能力，可以为普通用户提供每秒1O万亿次的运算能力，完成用户的各种业务要求。这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到的。
(4) 经济效益
据预计，相对于机构自身运营的数据中心而言，云计算提供商的存储成本一般只有其十分之一，而带宽成本只有二分之一，计算处理能力成本只有三分之一。这将帮助一些机构以比较低廉的架构成本进行运作。
二、云计算为高职院校教育信息化建设提供新的思路
1.云计算能大大节约信息化的资金投入
目前的高职院校信息化建设中成本主要来源于软硬件的购置、日常维护及设备更新等,如果将这些建立在云计算和服务的基础之上,将大大减少资金投入。其一,整个网络课程建设的基础平台将是云服务提供商提供的跨平台、运算能力强大、资源丰富的统一的通用信息平台,无需购买本地服务器,仅需投入少数管理终端及云接入设备即可;其二,所有的服务提供均由云端提供,无需为保证服务器运行的可靠性、保证存储在服务器中的数据资源的安全以及避免因网络访问异常导致服务器瘫痪而对网络服务器响应及接入数量等进行限制,因此原来维护、升级等工作几乎降至最低,管理成本也相应可以大大降低。
2.真正实现资源整合,建立统一的资源平台
将高职院校信息化建立在云计算和服务的基础之上,将繁重的网络信息平台建设、服务器的配备、课程资源的存储与管理等工作交给云服务提供商,那么现有分散的、自成一体、本地化的网络信息平台将转变成为一个与具体网络运行环境、网络服务器系统、网络操作系统无关的强大的统一的通用信息平台,在这个平台上以成千上万的云服务器为依托,拥有着极其强大的计算功能、海量的网络资源,现有的网络课程建设中存在的软、硬件资源重复投入、虚拟化教学设备运行能力支持等问题将迎刃而解。
3.云计算的应用能够保证高职院校师生的信息安全
校园网内的计算机病毒的防控一直是一个十分棘手的问题,尤其在多媒体教室及计算机实验室。一台机器中毒,很快就会传遍所有机器。杀毒软件授权使用费用对高职院校来说也是一笔不小的开支,但对病毒仍不能有效的防控。而在云计算环境下,云计算提供商拥有先进技术和专业团队来负责这些资源的安全维护工作,师生们只需通过网络,就能访问自己的数据。本地不再存储任何数据,因而不用担心病毒入侵造成的破坏。所以,云计算在高职院校的应用既省去了高职院校在信息安全方面的开支,又确保了高职院校师生的信息安全。
三、结束语
云计算能为高职院校信息化提供所需的基础设施和软件环境,帮助高职院校摆脱资金不足、专业技术人员匮乏等各种困扰,其在高职院校教学、科研中的应用前景十分广阔。云计算的发展趋势已经呈现,一定会为高职院校的教学质量、科研水平等方面的提升贡献出自己的力量。信息技术已经从计算机时代走向互联网时代,教育信息化也将从以计算机辅助教育应用为中心走向以数据、计算和服务为中心。云计算为这种转变提供了机会和技术实现,并使之成为可能,为高等学校教育信息化的发展和建设提供了新的模式。
参考文献:
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[2]周洪波.云计算：技术、应用、标准和商业模式.北京:电子工业出版社，2011
[3]万利平.云计算在教育信息化中的探究[M].中国教育信息化.2009年7月
[4] GERMAIN-RENAUD C,RANA O F.TheConvergence ofClouds,Grids,andAutonomics[J].IEEE internet Computing,2009,13(6):9.
篇6
【 关键词 】 云计算；虚拟化；海量数据；存储；管理；服务
【 中图分类号 】 TP393 【 文献标识码 】 A
1 引言
随着互联网的发展，人们对网络的需求越来越多，网络提供给人们的服务也越丰富，而这些网络服务需要海量数据的存储和强大计算能力来满足日益增长的业务需求，云计算的理念就这样应运而生，它是直接产生于企业计算、互联网领域，它更关心如何扩展系统、如何方便IT管理。
2 云计算的概念
云计算是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化资源的计算方式，用户使用相关资源时不需要了解云内部的细节，也不必具有云内部的专业知识。云计算的概念可以从狭义和广义两个方面来看。狭义云计算是一种IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（包括硬件、平台和软件），提供资源的网络就是“云”，“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费，这种特性被人们形象地称为像使用水电一样使用IT基础设施。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。
3 云计算的体系结构
云计算的基本原理是利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务），这使得用户可以将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统的资源。云计算的体系结构如图1所示。
云端用户是提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用云的入口；服务目录是云用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表；管理系统是提供对用户、资源管理和服务；部署工具是对资源进行智能调度、使用、配置和回收等；资源监控是监控和计量云系统资源的使用情况；服务器集群是虚拟的或物理的服务器，由管理系统管理负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务，云数据存储时采用相应数据切割算法、采用并行方式上传和下载大容量数据。
4 云计算中的关键技术
按需部署是云计算的核心，要解决按需部署，必须解决资源的动态可重构、监控和自动化部署等，而这些又需要以虚拟化、高性能存储、高效数据处理、高速互联网等技术为基础。所以云计算除了需要仔细研究其体系结构外，还要特别注意研究资源的动态可重构、自动化部署、资源监控、虚拟化、海量数据存储、海量数据管理、编程模式及云平台管理等关键技术。
4.1 虚拟化技术
虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，它可以扩展硬件的容量，简化软件的重新配置过程，减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统等多个方面；通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式；虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等；在云计算实现中，计算系统虚拟化是一切建立在“云”上的服务与应用的基础；虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面，是提高服务效率的最佳解决方案。
4.2 分布式海量数据存储技术
云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储方式存储数据，用冗余存储的方式（集群计算、数据冗余和分布式存储）保证数据的可靠性。冗余的方式通过任务分解和集群，用低配机器替代超级计算机的性能来保证低成本，这种方式保证分布式数据的高可用、高可靠和经济性，云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。
4.3 海量数据管理技术
云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据；计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase；由于云数据存储管理形式不同于传统的RDBMS数据管理方式，如何在规模巨大的分布式数据中找到特定的数据，也是云计算数据管理技术所必须解决的问题，同时由于管理形式的不同造成传统的SQL数据库接口无法直接移植到云管理系统中来，目前一些研究在关注为云数据管理提供RDBMS和SQL的接口，如基于Hadoop 子项目HBase和Hive等。另外，在云数据管理方面，如何保证数据安全性和数据访问高效性也是研究关注的重点问题之一。
4.4 编程方式
云计算提供了分布式的计算模式，客观上要求必须有分布式的编程模式。云计算采用了一种思想简洁的分布式并行编程模型Map―Reduce，Map―Reduce是一种编程模型和任务调度模型，主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理，在该模式下，用户只需要自行编写Map函数和Reduce函数即可进行并行计算，其中Map 函数中定义各节点上的分块数据的处理方法，而Reduce函数中定义中间结果的保存方法以及最终结果的归纳方法。
4.5 云计算平台管理技术
云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战，云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
5 结束语
云计算真正实现了按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的利用效率，云计算的出现使高性并行计算不再是科学家和专业人士的专利，普通的用户也能通过云计算享受高性能并行计算所带来的便利，使人人都有机会使用并行机，从而大大提高了工作效率和计算资源的利用率，云计算模式中用户不需要了解服务器在哪里，不用关心内部如何运作，通过高速互联网就可以透明地使用各种资源。
参考文献
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[6] 宗平，周明.云计算中的数据安全存储和加密模型的设计[J].计算机技术与发展，2013（10）：137-140.
基金项目：
甘肃省教育科学“十二五”规划课题（GS[2013]GHB1097）。
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（一）知识产权方面的挑战
通常情况下，用户购买云计算以后，会将自己想要保存的内容上传到云端，上传之后由云计算企业负责托管这些内容。按照理论的角度进行分析，针对这些被托管的知识而言，用户拥有相应的知识产权，具体来讲就是有权对这些知识进行管理、使用、修改、控制或者是删除，并且除客户之外的其他人员是不具备这些相关权限的。图书馆在应用云计算时，这项要求应当是最先具备的一个条件，然而实际运用的过程中却并非如此，云计算企业往往使用各种各样的方法挖掘与整合这些知识、数据，并且尽可能使其合法化。由于这些现象的存在，使得云计算环境下图书馆管理在知识产权方面承受着严峻的挑战。
（二）可代替性方面的挑战
现阶段硬件设施、软件设施、系统设施以及平台设施是图书馆管理必备的基础设施。以当前图书馆应用运用云计算进行管理的现状为依据进行思考，最为理想的一种服务状况为多个云供应商将相关设施服务提供给图书馆，同时对提供的云管理可拆分性提供保障。若处于这样的条件中，图书馆管理人员便能够依据实际的情况对应用进行合理的选择，并非仅使用一个服务商提供服务，只有满足了这样的条件才能令图书馆管理真正的对云计算进行应用，但是若云计算不能表现出这种可替代性，则说明图书馆仅能从一个服务商获得服务，那么将会给图书馆管理造成难以想象的影响。
（三）数据安全与保密方面的挑战
很多类型的数据均会出现于图书馆管理工作中，在开展图书馆管理工作中这些数据有着十分极大的作用，若丢失了任一一项数据都会造成难以预测的严重后果。所以说，确保这些数据的安全与保密是云计算环境下图书馆管理面临的另一项挑战。在对云计算进行了相关的研究之后，发现很多因素都会给数据安全造成一定程度的影响，比如云计算企业的企业信息、管理政策或者是国家政策等等。面对各种因素的威胁，可以说令云计算企业帮助图书馆进行数据的管理，会对图书馆的核心价值造成严重的冲击。
二、云计算环境下图书馆管理应对挑战的措施
（一）明确云计算服务环境下的图书馆管理体制
将云计算应用于图书馆管理中，其本身就是具备一定挑战性的，针对拥有IT基础设施部分的领域而言更是如此，若图书馆管理过程中选择了应用云计算服务，就需要图书馆将原有的服务甚至信息系统进行大幅度的调整，令图书馆业业务流程以及IT管理体制相应的发生变化。因此，在确定应用云计算进行图书馆管理之前，一定要科学、合理的研究IT基础设施在产生变化之后图书馆机构、部门结构、人员数量、业务流程、服务质量检测与对象的控制手段会产生何种变化，通过这样的方式令图书馆对云计算的应用能够具备可行性与高效性。
（二）明确云计算的基础理论
因为云计算是新兴起来的一项信息技术，所以必须对这项技术的理论与方法进行深层次的研究与了解。通过想关人员的研究表明，云计算理论总一共涉及到了六个方面的内容，也就是云计算的概念、起源、类型、基本理论、特点以及同现有计算模式之间的区别。虽然从表面行看，研究这些内容同图书馆应用云计算之间似乎没有必然的联系，实则不然，研究这些内容能够加深图书馆相关管理人员对应用云计算的认识，在此基础上应对云计算环境下图书馆面临的挑战将更加得心应手。
（三）明确云计算相关标准与政策
只有加强研究并明确云计算相关标准、政策以及协议，才能令图书馆管理从云计算的应用中获得更好的满足。虽然当前在云计算方面已经出台了一些相关标准与协议，但是关于应用于图书馆方面云计算标准尚且不够完善。对此，图书馆管理人员需要针对实际管理工作中的需求研究云计算标准，致力于形成一套科学合理的行业应用规范。另外，对云计算供应商方面的研究也是图书馆管理人员需要加强研究的一个课题，在研究的内容方面需要全面的涵盖管理服务提供商的共享性、开放性以及标准性。只有令这一点得到满足，才能保证图书馆管理应用云计算之后充分的发挥出应有的作用，令图书馆在数据安全以及基本利益上获得必要的保障。
三、结束语
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关键词 智慧城市；智慧建筑；BIM；RFID；云计算
中图分类号：F29 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0052-02
智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统，加强城市规划、建设和管理的新模式。建筑作为城市的细胞，建筑的智慧化、智能化是智慧城市的重要组成部分。与智能建筑不同的是，智慧建筑是一个被有效管控的运营环境，该环境形成相关联的生态系统，涵盖能源管理、污物处理、服务支持等各个方面，并实现优化管理。智慧建筑通过与各个内部系统（如智能楼宇系统）协同运作，成为智慧城市的有机组成部分。
智慧建筑是一新一代电子信息技术的广泛应用基础上建立起来的一种创新环境下的建筑形态，集合了BIM技术、RFID技术、云计算等信息技术，实现了对建筑中所有事物的全面透彻的感知、智能融合的应用，让建筑环境更舒适、更智能，让人们对未来充满期待。
1 建筑信息模型（BIM）
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）自2002年引入建筑业，至今已有十余个年头，并在全球范围内得到重视与应用。BIM在我国企业的应用也在不断推广，近些年也启动了国家层面BIM相关政策与BIM标准的相关研究。
美国的BIM国家标准（NBIMS，National Building Information Modeling Standard）指出：BIM是创建与管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。BIM是关于设施的共享的知识资源，为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持，从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。
我国《建筑工程信息模型应用统一标准》（征求意见稿）将BIM定义为Building Information Model，特指建筑信息模型，将Building Information Modeling定义为BIM应用。BIM是指全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达，而工程项目全寿命期可划分为策划与规划、勘察与设计、施工与监理、运行与维护、改造与拆除五个阶段。
BIM的理念即是从策划设计阶段，即将还未建成的建筑物电子化、信息化，直接形成建筑物及附属设施的三维模型，并将各类信息链接至模型中，如同制造业的“样机”，用于建设项目全过程管理，促进建筑物与设施的规划、设计、建设、监理和运维的信息全生命周期业务协同应用模式的发展。通过先进信息技术把整个建筑虚拟化、数字化，模型当中的信息不仅仅是可视化的几何信息，还包含大量的其他信息，如设备的采购信息、材料的耐火等级、构件的造价等，所有信息与构件或设备都是一一对应的，构成了一个建筑物的完整的、全面的、丰富的、相互关联的信息库。
目前的BIM技术与应用研究主要集中在策划与规划、勘察与设计、施工监理三大阶段，对于运行与维护阶段的BIM技术研究与应用研究还处于初级阶段。BIM被誉为建筑业革命性技术，不仅对于建筑业的生产方式、协作方式会有大的变革，对于建成后建筑的运维也有着巨大的价值。
如目前的智能建筑，各能源、照明、消防等系统都是相对独立的，无法联动，独立采集数据，独立管理，无法实现建筑物一个整体的智能思考。而且位置能力非常弱，建筑运营位置数据十分重要，什么地方水管爆了，什么地方发生了火情，需要在第一时间定位位置，及周边情况，目前的智能建筑根本无法实现。因此，目前的智能建筑还不够智能，这一点上，BIM能发挥较大坐。
2 射频识别技术（RFID）
射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，它属于通信技术范畴，即通过无线电的讯号来识别目标物并且可以读出或者写入相关数据，该技术突破识别系统需要与特定目标之间建立机械或光学接触的传统，已经发展成为物联网的核心技术构成。
所谓物联网（Internet of Things，IOT）通俗的讲就是物物相连的互联网，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
IOT的主要技术是电子标签（RFID），是物体唯一的“身份证”，通过信息接收设备，采集物体的状态等信息，并将大量的信息与互联网联系起来，就构成了物与物相连的物联网。RFID是重要的信息采集工具，主要由三部组成：标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）。
由耦合元件和芯片组成，标签是附着于物体上标识目标对象的唯一电子编码，如二维码、条形码等；利用固定式或手持式阅读器，通过天线传递射频信号，即可读取和写入标签的信息，形成对物体感知的过程，并将信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。
为了实现对建筑的有效管理，实现建筑的“智慧”思考，首先就需要了解建筑物内部所有设备、物体的相关的足够的信息。物联网就成为建筑的感知系统，每个设备、物体都可以有自己独特的ID，通过RIFD主动发射信息、或阅读器来读取相关信息，再上传至互联网上，通过足够的信息量来进行决策的支持。
3 云计算（Cloud Computing）技术
云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的新型计算模式，借助这种模式，计算机或者其它设备可以根据需求共享信息或者软硬件资源。简单来说，云计算借助网络平台将大型程序拆解成无数多的子程序，再通过庞大的多部服务器组建搜素系统，将各子程序分析结果反馈给用户。通过无数子程序以及服务器，可以在很短时间内处理庞大的计算信息，拥有类似超级电脑一样的网络计算能力。
在未来几年，据估算物联网可能会有2100亿个RFID或者计算集群。如果未来的移动互联、物联网成为现实，我们的生活会被遍地的传感器和数据采集装置所拥抱，这时候数据量将成几何级增长。但是数据仅仅是数据，若要解决问题，就要从数据变成信息、变成智能、变成商业价值，只有这样这才能够体现出真正的大数据的价值。
在建筑物中，每个设备、物体可采集的信息量巨大。随着技术的进步，适应管理的需求，建筑物中可能被传感器、数据采集装置所包围，数据量会进一步加大。这些数据量仅是单纯的数据，还不能成为信息、智能甚至管理价值、商业价值，还需要进一步被加工处理。如此大的数据量，普通的计算方式根本无法满足需求。
通过云计算技术，可以将感知后的信息放在云端服务器上进行处理，管理人员随时随地可以使用任何网络设备及多种方式，例如浏览器、桌面应用程序或者是移动应用程序来进行访问云的服务，大大提升数据处理的速度。对于企业而言，可以更快地部署应用程序，降低管理复杂度及维护成本，同时IT资源可以迅速再分配以适应企业需求的变化。
4 基于BIM、RFID和云计算技术的智慧建筑管理系统
利用BIM技术创新的建筑物的三维信息模型（BIM），不仅仅实现了建筑物的可视化、数字化，更可以记录工程实施过程中几乎所有的信息、数据，在运营维护阶段还可以不断增加相关设备、构件、物体的其他信息，如空调的参数、阀门的紧前阀门等。
BIM模型中，每个构件、物体都有唯一的编码，而这一编码即构成了该物体的唯一ID，可以自动生成二维码或条维码，使现实与虚拟实现一一对应。所有物体的相关信息可以通过感应器顺利上传至智慧建筑管理系统，该管理系统是基于云计算的方式，可以实现对建筑物的可视化操作和智能控制。
例如能源管理，通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表后，在管理系统中可以及时收集所有能源信息，并且通过开发的能源管理功能模块，对能源消耗情况进行自动统计分析，比如各区域的每日用电量，每周用电量等；并对异常能源使用情况进行警告或者标识。
例如设备管理，基于BIM的智慧建筑管理系统集成了设备的所有信息，可以进行对设备的搜索、查阅、定位等功能，通过点击模型中的设备，可以查阅设备的所有信息，包括静态的供应商、使用期限、设备参数、维保纪录等。同时系统可以集成所有设备的使用寿命和维保时间，到期可以自动提醒进行维修或更换等等。还可以查阅设备目前的运行参数，如空调的制冷制热情况，空调的温度等等，运行正常可以以绿色表示，红色表示故障。还能支持历史数据的查询，在系统中实现对设备的控制等。
参考文献
[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.
篇9
关键词云计算；数字化；医院；建设
云计算技术，是信息技术领域发展起来的一种新技术，在信息化建设中发挥着不可替代的作用。在金融、教育、通信等多个行业的信息化进程中，云计算技术均得到十分广泛的应用。随着医疗卫生事业的发展，传统的数字化医院构建模式已经无法满足正常的运营需求。对此，应用云计算技术优化数字化医院建设是非常必要的。
1云计算技术
在云计算技术中，会把计算任务分别分配到不同的资源池，各类应用系统在需要进行云计算时，可以根据实际计算需求，获得相应的计算力、存储空间以及其他的一些服务。在云计算中，“云”代表具备相关资源的网络，不仅可以向各类应用系统提供计算资源，还能实现自行维护与管理。“云”里的资源并不是一个固定的值，用户在申请使用资源时，能够根据自身的需求，随时获取资源，“云”提供的资源量会根据用户的需求接近无上限地增加。云计算是在并行计算、分布式计算以及网格计算三者的基础之上衍生而来的，具有更强的商业性，相对而言，云计算的效率更高、成本更低同时具有很强的灵活性，是一种节能高效的新型信息运作方式。云计算技术的中心点，是资源池化，其核心的技术手段包括虚拟化技术、海量数据存储与管理等。云计算技术的应用与构建，包括核心服务层、服务管理层以及用户层三个方面。核心服务层主要负责的工作是把硬件基础设施、软件运行环境以及应用程序转化为服务，在数字化医院建设中，要求提供多种应用功能，核心服务层的服务具有良好的稳定性、可用性以及拓展性，能够良好地满足数字化医院的功能建设需求。服务管理层则为核心服务层的正常运行提供额外的保障，确保系统整体的良好运转。用户层负责让用户通过接口完成对云的访问。
2基于云计算技术的数字化医院建设条件
2.1确定建设目标，合理制定方案
基于云计算技术的数字化医院建设，是一个工作内容非常大的系统工程，需要完成机房设施、服务器建立、网络布设、存储系统构建等方面的工作。系统整体性能会受到各个部分的影响。因此，必须做好工作中的每一环，确定数字化医院建设目标，根据实际的需求和条件，合理进行方案设计，认真对待建设工作的每一个部分，提高系统建设的整体质量。医院相关负责人要对基于云计算技术的数字化医院建设有充分的了解，充分认识云计算技术对数字化医院建设的作用，把握云计算技术发展应用的情况，严格按照数字化医院建设标准，结合医院实际情况，确定建设过程中的各项需求。然后在专业人士的指导与协助下，一步步落实基于云计算及数字化医院建设工作，保证各方面工作的完成质量，达成数字化医院建设目标。
2.2做好人才培养，加强硬件设施建设
在基于云计算技术的数字化医院建设中，对于硬件设施和相关的专业人员有很高的要求。一方面，医院要做好人才培养，数字化医院建设要求相关人员不仅要具备足够的信息技术，还要充分了解医院工作情况。医院还要培养工作人员的创新精神，在数字化医院运营的过程中，不断引入新技术，优化数字化医院系统，提高系统的工作效率。另一方面，硬件是实现其他各项工作的基础。在基于云计算技术的数字化医院建设中，要投入必要的经费，用于购置性能达标的硬件设备，在系统构建完成后，还需要做好系统的维护工作，定期检查硬件设施、实时监测系统环境，保证数字化医院系统的稳定运行。
3基于云计算技术的数字化医院架构建设
3.1数据中心
基于云计算技术进行数字化医院建设，在医院数据中心方面，主要需要构建服务器、存储系统、交换设备以及安全平台等。根据云计算技术体系的中心理念，整合医院相关的信息资源，形成系统的虚拟资源池，包括虚拟计算池、虚拟存储池、虚拟网络池和虚拟安全池等，从而构成具备生产、测试、安全等功能的云系统。通过云计算系统的构建，优化医院数据中心体系建设，提高数据中心的资源管理能力，加强数字化医院平台的整体性和系统性，改变传统数字化医院资源分配不合理、管理效率低的局面，让数字化医院的资源调用与服务管理更加合理、高效。基于云计算技术构建的数字化医院系统，将硬件应用与服务虚拟化，不仅能够有效提高医院数字化水平，还能有效保障数字化医院系统的安全性，提高相关硬件设备的利用率，从而为数字化医院的进一步完善打下基础。基于云计算技术的数字化医院数据中心结构如图1所示。
3.2桌面系统
在数字化医院建设中，用户的体验非常重要。传统的数字化医院中，用户所使用的桌面系统，虽然功能完备，但复杂度也同样很高，不仅给用户的使用带来一定的难度，还增加了桌面系统的构建成本。对此，应用云计算技术构建数字化医院，可以通过桌面虚拟化技术，设计虚拟桌面，构建桌面云系统。如图2所示，云桌面系统能够对用户界面进行优化处理，无论是用户的服务请求界面还是服务器的数据反馈界面，都非常简洁，用户能够获得更加清晰便捷的使用体验。在云桌面系统的管理方面，能够提供5A服务，只要是具有相应权利的用户，在任何时间、使用任何客户端，都能够通过网络访问数字化医院系统的相应部分，从而更加方便和高效地完成自身负责的工作任务。云桌面系统的构建，可以从以下几个方面优化用户体验，提高桌面与系统整体的契合度。第一，云桌面系统可以大幅提高桌面系统的各方面性能，从而加强桌面在不同终端、不同应用系统中的适用性。云桌面系统可以调用云中的资源池，因此在工作效率和处理性能方面远远超过传统数字化医院中的独立终端设备。第二，云桌面系统能够加强终端与服务器的联系，方便进行桌面的统一管理，让终端管理更加标准和系统，从而保证终端的稳定性和高效性。第三，应用云桌面系统，所有桌面上的数据信息，都会存储在数据中心，即使终端出现故障，数据依然能够得到完整的保存，从而提高数据的安全性。
3.3应用模式
基于云计算技术构建数字化医院，需要充分发挥云计算技术的虚拟性、数据存储管理功能以及计算性能，全方位优化软件服务的应用模式。第一，采用统一存储的数据存储模式。在基于云计算技术构建的数字化医院系统中，能够充分发挥云存储系统容量大、数据处理效率高的特点，提高系统中的资源量，为区域内医院资源共享与交流打下基础。通过相应的软件应用，将传统的设备存储方式转变为云存储，让数据存储具备共享与访问功能。第二，应用分布式计算模式。在云计算技术中，应用分布式并行计算方式进行数据处理，即使系统中需要处理的数据量很大，依然能够在短时间内完成各项处理，提高数字化医院的数据处理能力，使医疗数据资源能够得到完善的保存。第三，应用云平台模式。基于云计算技术构建数字化医院，所应用的软件系统要能够与云计算平台兼容，保证运行时能够正常发挥作用。
4结论
随着信息技术的发展与成熟，在医疗事业中应用信息技术能够发挥的作用越来越大。基于云计算技术进行数字化医院建设，构建数据中心、组成云计算平台、引入信息应用新模式，能够有效优化医院的系统管理，提高医院整体运营效率，促进医疗事业发展，让医院更好的为人们提供医疗服务。
参考文献
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篇10
关键词:云计算关键技术 云技术运用 云计算
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0026-01
1 云计算概述
1.1 云计算的定义
1.1.1 什么是云计算
云计算的概念源于网格、公用计算和 SaaS概念。这是一种新兴的模型,利用该模型,用户可以在任何地方通过连接的设备访问其应用程序。应用程序位于可大规模伸缩的数据中心,计算资源可在其中动态部署并进行共享,以便能够实现显著的经济规模。
狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。 广义的云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。
1.1.2 云计算的特征
(1)硬件和软件都是资源,通过互联网以服务的方式提供给用户;(2)应用资源可以根据需要进行动态的扩展和配置;(3)资源在物理上以分布式的共享方式存在,但最终在逻辑上以单一整体的形式呈现;(4)资源按需分配,按实际使用量付费,自动化管理。
1.2 云计算的优势
(1)优化产业格局,推进专业分工;(2)降低管理开销,提升资源利用率;(3)减少初期投资,减轻基础设施风险;(4)降低入市资本,加快技术创新。
2 云计算的关键技术
2.1 云计算的技术支撑
2.1.1 资源调度
资源调度指的是在特定的环境下,根据一定的资源使用规则,在不同的资源使用者之间进行资源调整的过程。目前,通常有两种途径可以实现计算任务的资源调度:一种是在计算任务所在的机器上它的资源使用量;另一种是将计算任务转移到其他机器上。
2.1.2 多租户技术
与传统的软件运行和维护模式相比,用户的应用软件不需要一次性购买和部署在个人的数据中心中,这些计算机硬件资源和软件资源能够更好的被共享,具有良好的伸缩性,任何一个企业用户都能够按照自己的需求对SaaS软件进行客户化配置而不影响其他用户的使用。多租户技术就是目前云计算环境中能够满足上述需求的关键技术。
2.1.3 海量数据处理
作为以互联网为计算平台的云计算,将会更广泛的涉及到海量数据处理任务。海量数据处理指的是对大规模数据的计算和分析,通常数据的规模可以达到TB甚至PB级。
2.1.4 大规模消息通信
云计算的一个核心理念就是资源和软件功能都是以服务的形式进行的,不同服务之间经常需要通过消息通信进行协助。可靠、安全、高效能的通信基础设施对于云计算的成功至关重要。
2.1.5 大规模分布式存储
分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求。分布式存储要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性,可靠性,性能等各方面要求。目前,云环境下的大规模分布式存储领域已经有了一些研究成果和应用。
2.1.6 许可证管理与计费
随着云时代的到来,IT基础设施的许可证管理和计费模式将发生重大的变化。在云计算环境中,用户每月可以估计使用量选取许可证的数量,甚至可以根据系统自动跟踪用户在云环境里的使用情况定期生成的账单付费。
2.2 云计算的技术挑战
2.2.1 数据安全与隐私保护
在云环境中,云暴露在公开的网络中任何一个节点及它们的网络都可能受到攻击,而且服务器的更新和升级都在远程进行,每一次升级都可能带来潜在的威胁。
2.2.2 资源高效性和服务可用性
云环境下,通过技术创新,保证即使在计算机软硬件出现问题,服务仍然可用,云计算服务商希望预测到可能的可用性问题,并通过提前准备副本、提前解决故障、通知用户等手段来避免这些故障的发生,或者减少故障发生带来的损失。
2.2.3 资源的动态分配
在云计算环境中对资源的管理提出了更高的要求,要求资源的调度必须动态、及时、适量、细粒度、自动化和预动性。
2.2.4 统一的编程规范和标准化
为了使用户能更轻松地享受云计算带来的服务,让用户能利用该编程模型编写简单的程序来实现特定的目的,云计算上的编程模型必须十分简单。
3 云计算的应用前景
云计算正在成为IT的一种发展趋势,进入数字化、信息化的社会,为人们的生活和工作提供了无限多的可能,构建在网络之上的云计算给人们带来了诸多方便。无论是普通网络用户,还是企业员工,无论是IT管理者,还是软件开发人员,他们都能亲身体验到这种改变,成为云计算的真正受益者。
3.1 云计算面向大公司
对于大型企业而言,其具有相当完善的IT基础设施和相关的专业IT管理人员,对已有的IT基础设施进行高效的利用。将云计算的强大功能引入数据中心,变传统的IT基础架构成私有云(根据需要与外部云建立联邦的内部云集合),从而使IT基础架构作为可轻松访问的服务来交付将是最理想的解决方案。此方案优点在于:降低成本并最大限度提高IT效益,通过服务级别自动化加强IT控制力,为IT部门提供更多选择性。
3.2 云计算面向中小企业
对于中小企业来说,充分利用现有IT资源来部署新应用程序、提高可用性和确保业务持续性,以发挥虚拟化的强大功能。通过使用业界最受信赖、最可靠的虚拟化平台,大幅度降低资金和运营成本。同时,为企业提高IT人员效益,提供“IT永不停机”,保证其服务具备高可用性、高性能和高可靠性,混合云模式是中小型企业最理想的云计算方案。具有优势在于:减少资金投入和运营成本,提高IT人员生产效率和企业响应能力,保护应用程序和数据,提高业务可用性。
3.3 云计算面向家庭
现阶段,云计算和智能家庭在其各自的领域内发展都非常快速,为了能够在智能家庭中利用云计算提供的服务,那么需要将起桥接作用的家庭网关进行有效的改进,使之能够完成将智能家庭中提供的服务到云上,还能从云中搜索在智能家庭的网关层上看,每一个智能家庭被看作是一个结点,而智能家庭云是由很多个智能家庭结点构成的集群,智能家庭云就像其他由计算机组成的云一样是整个云架构的一部分,并且智能家庭云也可以向外界提供不同的服务。
参考文献