云计算技术简述范文
时间：2023-07-14 18:04:06
导语：如何才能写好一篇云计算技术简述，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词： 云计算； 结构； 虚拟化； Web服务
中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）12?0067?04
0 引 言
自计算机问世之日起，人们对计算机资源日益增长的需求促进了计算机技术的发展。20世纪中叶起，对于在科学计算、系统仿真等领域需要处理大规模、海量数据的问题，往往通过增加投入来提升计算机系统性能的解决方案，相应出现了分布式系统、并行计算等。在90年代互联网背景下，通过网络从外部获取计算能力、存储等资源已成为学术界和产业界所共识的解决途径，出现了网格计算技术。近年来在全球化浪潮下，随着计算机系统在工业设计、生产制造、商业物流等领域更进一步的应用，云计算成为当前信息技术领域的热点话题之一[1]，它体现了“网络即计算机”的思想，以便利、经济、高可扩展性等优势成为学术界、产业界和政府机构等各界关注的焦点，被认为是互联网经济后又一个重要的IT产业增长点，具有巨大的市场增长前景，IDC预测在2015年云计算产业规模将达到729亿美元[2]。
1 云计算简介
1.1 云计算的定义
从不同的应用角度出发，业界对云计算的定义有不同的认识，目前普遍接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）对云计算的定义[3]：云计算是一种模式，能以便利的、按需方式通过网络访问的可配置计算资源池（如网络、服务器、存储器、应用和服务），这些资源只需要极少的管理成本或干预，就可以快速部署与。
虽然用户都是通过终端使用计算机资源，但云计算通过更灵活的方式为用户提供服务，如云终端除计算机设备之外，也可以是PDA、智能手机等智能终端；整个网络虚拟为一个大型计算机，网络上的服务器、数据库、应用服务、仪器设备组成资源云；云终端与资源云的通信链路可以是计算机网络，也可以是移动数字通信链路。
私有云为特定组织内的用户提供服务，数据与程序都在组织内部管理。私有云可以大大提高系统的安全性，而且服务提供商可以更好地掌控基础设备的架构，但所能使用的用户也受到一定限制。
在混合部署模式中，用户往往是将关键数据或信息放置于私有云中，将非关键的服务外包给公共云服务提供商，放置在公共云上处理，这种方式是目前情况下较好的解决方案。
2 云计算的层次体系与特征
2.1 云计算的层次体系
2.2 云计算系统的特征
从作用角度看，云计算系统具有以下几个外部特征：
随时随地任何网络接入。即云终端设备不只局限于工作站、便携电脑等计算机终端，也可以是智能手机、手持设备等。只要用户设备可以连接网络都可以获得云计算服务。
随需定制自助服务。用户可以根据自身的需求获得云计算中的资源，且在服务定制过程不需要与服务提供商进行人工交互。
共享资源池。云计算系统中所有资源都被整合成一个动态资源池，以多租户模式提供给所有客户。客户一般不需要了解资源的物理位置，但需要时也可以指定特定资源。
快速弹性部署。云计算服务可以快速、弹性地提供服务，即可以快速扩展也可以快速释放，对于用户而言可以在任何时间购买任何数量的资源。
可监测与计量的服务。通过服务监测可以优化资源的使用，通过对资源使用情况的计量可以进行服务定价与收费。
3 云计算的关键技术及发展现状
3.1 虚拟化技术
“虚拟化”是IBM提出的应用于计算机领域的概念，其目的是通过虚拟机让更多的操作人员借助终端设备使用计算系统，以充分利用相对昂贵的硬件资源，在实际发展过程中虚拟化技术有很多种定义。虚拟化技术使得共享底层结构下的分布式虚拟环境成为可能。目前，虚拟化技术实现了资源的逻辑抽象和统一表示，是实现云计算的关键。虚拟化技术不仅消除了大规模异构服务器的差异化，而且借助虚拟化技术的伸缩性和灵活性，可大大降低云计算系统管理的复杂度，提高资源利用率，从而有效地控制成本，提高运营效率。IBM采用“蓝云”计算平台硬件级别虚拟化和开源软件虚拟化两个级别的虚拟化[5]。
目前虚拟化技术的研究主要是针对小规模少量请求服务系统展开，结合SOA服务和大规模并发服务情况的研究还需要加强，同时虚拟化技术也会相应地引入一系列安全性问题。
3.2 面向服务的体系结构
SOA是为了解决信孤岛和遗留系统问题，满足Internet环境下业务集成的需求，通过连接能完成特定任务的独立功能实体的软件系统架构[6]。对于SOA与云计算是竞争还是互补融合的关系，业界也有不同的看法，但从本质上看，SOA和云计算都是围绕服务而展开，只是二者对于服务的定义及范畴有所不同。SOA将应用程序的不同功能单元通过定义良好的接口联系起来。接口采用中立的方式进行定义的，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样系统中的服务可以以统一和通用的方式进行交互，云计算服务的快速弹性部署离不开SOA的支撑。
但目前SOA的服务基本是以软件领域为主，将所提供的服务进行包装、组合，按一定流程运转产生新的功能。而云计算认为所有的资源都是服务，除软件服务之外，还有硬件、平台服务等，SOA还需要更好地结合到云计算的应用模式中。
3.3 数据存储和管理技术
云计算中的数据具有海量、异构、非确定性等特征[7]，同时云计算系统往往需要同时满足大批量用户的服务需求。因此，云计算系统需要采用有效的数据管理系统对海量数据进行分析和处理，其数据存储系统必须具有高吞吐率、高传输率、高可扩展性、高可靠性等特点。同时还需要考虑数据快速定位、数据安全性以及底层存储设备的存储量均衡等。
目前云计算的数据存储和管理技术主要有Google的GFS（Google File System）[8]，Amazon的Dynamo[9]，HDFS（Hadoop Distributed File System）[10]和BigTable[11]。包括Intel，Yahoo等大部分IT厂商的云计划项目中都采用HDFS数据存储技术。
以上这些技术从数据组织、数据集成、数据管理、数据的分布式并行处理、数据分析等方面进行了研究，但随着新的应用场景不断出现，使得云计算系统的数据管理和存储方面不断面临新的挑战。
3.4 编程模型
为了实现服务的快速弹性部署，云计算平台上的编程模型必须简单，以保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明。目前云计算系统流行的编程模式有MapReduce[12] ，Dryad等。MapReduce的思想是通过“Map”函数将任务进行分解并分配，通过“Reduce”函数将结果归约汇总输出。Hadoop是MapReduce的开源实现，目前已得到Yahoo，Facebook和IBM等公司的支持。Dryad是Microsoft于2010年底的分布式并行处理编程系统。它将一个应用程序表示成一个有向无环图（GAG），顶点表示计算，顶点之间的边表示用来传输数据的通道，可以采用文件、共享内存的FIFO或TCP管道等传输机制。Dryad可以使开发人员在Windows或.NET平台上编写大规模的并行应用程序，也可将单机上完成的程序移植到并行计算系统上。
4 云计算面临的问题
云计算作为新兴的计算模型正方兴未艾，但云计算并不是对现有技术的简单重组，要真正实现NIST所定义的云计算系统还需要解决诸多问题。
首先是云计算的内涵问题。SaaS，PaaS，IaaS等3个层次的划分只是对云计算的初步认识，云计算的内涵组成和外延发展等还存在多种解读，给云计算的具体实现和未来发展带来不确定性。
在云计算系统的管理方面，必须考虑云系统之间的互操作性，为实现云系统之间的自动交互，必须能够提供跨云的管理策略。
安全性是云计算系统面临的另一重要问题。用户存储在云中的数据安全和隐私问题必须得到保证，虚拟化虽然可以使云计算更易于管理，但也使得系统的安全问题变得更为复杂。另外，服务质量（QoS）是云计算绕不开的另一问题，如大量远程用户使用数据密集型或交互式服务时服务延迟，服务失效时的重新部署或动态迁移等，只有QoS得到保证，云计算才存在需求和发展空间。服务定价机制也是云计算系统面临的另一个挑战，也是云计算系统实现商业化的前提，合理的定价机制才可以促使用户合理地使用资源，提高系统的利用率。
5 结 语
云计算具有广阔的应用空间和发展前景，相关的各项关键技术也在迅速发展中。本文介绍了云计算的概念，分析了层次体系，对实现云计算的关键技术进行阐述，对主流技术的特点进行分析。但云计算在系统安全性、服务质量、定价机制等方面还存在诸多问题，需要进一步深入研究。
参考文献
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[13] 李瑛，胡新炜.云计算关键技术分析研究[J].现代电子技术，2011，34（14）：65?67.
篇2
关键词:云计算;数字资源;虚拟化;共享;分布式计算;并行计算
目前云计算没有一个统一的定义。大家普遍认可云计算是一种基于互联网的计算模式,也是IT技术和应用实践长期演变的产物,是并行计算、分布式计算和网格计算的新发展,是IT基础架构管理的方法论[1]。
从应用的角度来看,云计算通过虚拟化等技术动态整合、共享软硬件资源实现投入产出效能最大化的解决方案,利用信息服务自动化技术,将云系统中的基础设施、平台及软件均以服务的形式提供给终端用户。云计算最终实现随时获取、按需使用、按量付费,使用IT基础设施就如同使用煤气、水电等公共设施一样简单、易用。
随着云计算应用范围和深度日益拓展,对高等教育信息化建设也提出了新的机遇和挑战。因此,我们需要用全新的视角去审视高校目前的数字化资源建设,并积极进行方案的研究、探索和实施,在新一轮基于云计算的高校数字化建设中争取新的突破。这也是本文的出发点和立足点。
基于云计算的数字化建设,是一项规模庞大、涉及面广、技术复杂、任务艰巨的系统工程,需要前期深入调研,特别是借鉴Google、IBM、Amazon、Microsoft等目前成熟的云计算应用项目,结合高校的实际情况,进行必要的可行性分析,之后再进行科学规范的系统设计、系统实施和运行维护。
为了能够抓住主要矛盾、突出重点,本文从基于云计算的高校数字化资源建设的两个主要部分来阐述,即云计算资源平台建设和基于该平台的数字化资源建设。
1云时代高校数字化资源建设的必要性和紧迫性
1.1目前高校数字化资源建设中存在的主要问题
目前,我国高校的数字化资源建设取得了很大成绩,但也存在着一些不容忽视的严重问题,概括起来主要表现在如下方面:
1) 基础设施利用率低、数字资源共享度弱。目前,随着高校信息化建设的推进,IT基础设施也与日俱增,而据统计资料显示,这些基础设施的平均利用率不到50%。另外,高校的优质数字化资源通常挂在校园内网上,对于校外用户的共享存在不少限制,造成了不必要的资源浪费。
2) 资源建设、分布不平衡,重复建设严重。高校间的学科、专业重叠交叉较大,势必造成高校数字化资源建设的不断重复和浪费。
3) 规划欠科学、标准欠明确。一些高校数字化资源建设没有明确国际、国内或者行业标准;对于学科、专业与课程建设的整体规划考虑不周,从而影响到资源的质量、管理及应用效果。
4) 资源维护不到位。数字化资源在其整个生命周期内必须进行改正性、适应性、预防性和完善性维护,需要推陈出新、与时俱进。
5) 资源管理不完善。随着多媒体、新技术的应用,数字化资源的类型日益丰富、数据结构日益复杂、数据量快速膨胀,而资源管理系统对于资源的有效组织、存储、检索和分析存在诸多不足,很难有效发挥数字化资源应有的作用。
6) 资源评价不足。数字化资源建设不是为了建而建,而是为用而建。因此,在资源的使用过程中,对其应用效果的好坏必须进行有效评价,并及时反馈到资源制作源头,不断完善,才能真正建以致用。
1.2云计算环境下高校数字化资源建设的必要性
云计算为高校教育信息化建设提供了一次难得的机遇,作为其重要组成部分的数字化资源建设基于云计算率先迈出一步是非常必要,主要表现如下方面:
1) 提高基础设施利用率,扩大数字资源共享度,避免资源重复建设。云计算能够改变传统IT基础设施建设和交付使用模式,为资源共享带来了变革。校际之间的数字化资源共享将变得更加通畅;云计算提供对终端设备的跨平台、多样化支持,只要网络通畅,云用户就能随时访问、自由选择、按需使用付费,为资源共享带来了天然优势。另外,云计算可以无限整合国内外高校优质数字化资源,形成一个超大规模的学科、专业、课程数字化资源库。有效地解决了数字化资源建设分布不均,甚至重复建设问题。
2) 提高资源管理和应用水平。云计算系统通过先进的虚拟化技术、分布式技术和并行技术对数据资源进行高效计算、存储、分析、检索和管理,其高可用性和高可靠性能够保证数字化资源建设和资源服务运转良好;通过自动化、智能化的手段实现云计算系统的可运营、可管理和可维护,为云用户提供优质、高效、低成本服务,进一步提高数字化资源应用水平。
3) 系统安全性得到加强。信息集中存储和管理便于专业团队采取专业安全防控措施与手段,可以避免因为个人原因(如感染病毒、木马入侵、设备损坏)造成的数据丢失、破坏等情形。另外,云存储服务的冗余存储、容灾机制都是数据安全的保证。
4) 便于对资源应用效果进行评价。基于云计算平台的数字化资源在各高校范围内共享程度更高,也能够在更广泛范围内接受云用户的评价,从而促进数字化资源建设的不断完善。
2云计算主要技术
云计算是面向密集型数据、超大容量存储和超大规模计算的新型计算模式。在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制和系统管理等方面具有其独特的理念和技术。云计算的主要技术包括虚拟化技术、分布式计算技术、并行计算技术等。
2.1虚拟化技术
虚拟化是一种早已广泛应用的技术,是指从逻辑角度来配置、管理和使用物理资源。虚拟化技术是云计算最重要的支撑技术。通过全虚拟化、半虚拟化和硬件虚拟化技术实现了云计算平台硬件资源的逻辑抽象和统一表示,从而跨越了硬件设备固有的物理隔离障碍,提供了透明、统一的虚拟运行环境,明显提高了资源利用率、降低了管理复杂度,同时为云计算系统的可伸缩性和可扩展性提供了有效保证。
2.2分布式计算
分布式计算是近年提出的一种新的计算方式,是对多线程、多任务思想的发展。中国科学技术信息研究所给出的定义是,“所谓分布式计算就是在两个或多个软件互相共享信息,这些软件既可以在同一台计算机上运行,也可以在通过网络连接起来的多台计算机上运行。”
云计算属于分布式系统,利用云计算系统资源池中处理器和存储设备的闲置计算和存储能力,处理云客户的请求,并为其提供相应服务,保证云系统的可靠性和可扩展性,使云计算成为拥有处理超大规模数据能力的新型计算模式,分布式计算也开拓了更广阔的用武之地。
2.3并行计算
并行计算,是相对于串行计算而言的,即同时对多个任务或多条指令或多个数据进行处理。并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术,而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算[2]。并行计算的主要目的是充分利用系统资源,快速解决大型且复杂的计算问题。
3云计算数字化资源平台建设
3.1云计算系统架构设计
云计算对于其系统架构(图1)设计和建设提出了新的、更高的要求,需要综合应用虚拟化、分布式计算、并行计算等技术,建议采用开源软件,加强中间件等基础构件的建设,保证基础架构的高可靠性、高可用性和高扩展性。
1) 硬件资源层。该层主要包括基础设施子层和虚拟资源子层,是云计算系统架构的最底层,提供最基本的物理资源,包括计算、存储、数据和网络设备,并通过虚拟化技术和集群技术对底层硬件资源进行抽象,消除物理硬件的限制,降低了硬件管理复杂度,提高了硬件资源的利用率,有效控制其成本,并且保证了云计算系统的可扩展性。
2) 软件平台层。该层主要由操作系统和中间件组成,实现计算能力、存储资源的调度、协调和监控,从而为业务应用提供基础运行环境和基础服务支撑。操作系统子层负责与虚拟机对话,并提供最基本的软件环境和系统服务支撑;中间件子层对网络协议和软件平台进行抽象和统一表示,从而实现对软件运行环境进行按需定制,并且对各类业务应用提供基础服务和管理。
3) 应用服务层。该层主要由应用接口层和应用服务层组成,主要功能是向云用户提供应用服务和解决方案。应用接口子层用来将云计算功能封装成一套标准的接口,支持开发新的应用,提供新的服务和解决方案;应用服务层位于云计算系统架构的最高层,是云计算系统与终端用户的接口,直接面向用户,分别以IaaS、Paas、Saas形式向用户提供各类计算、存储服务。
3.2云计算系统管理设计
云计算管理系统是云计算的灵魂和神经中枢,通过自动化、智能化的手段实现云计算系统的可运营、可管理和可维护。
基于使用Xen、KVM等虚拟化开源管理软件及Linux开源操作系统实现对计算资源、网络资源和存储资源形成资源池,通过集群技术对云计算系统资源进行集中管理和调度,实现各节点协同工作,保证完成部署、监控、调度、分配、协同、冗错、负载均衡、故障恢复等功能,及时向用户提供可靠并按需定制的IaaS、PaaS、SaaS服务。
基于分布式计算、并行计算模式,支持分布式数据管理系统,融合分布式文件管理、超大规模数据管理、数字介质管理、数字内容检索和分析等功能,实现对密集型数据进行存储、查询、处理,同时保证数据一致性和完整性。保证超大规模数据存储、处理和分析性能,提供多种便捷的文件检索、访问方式,支持多副本机制、可实现冗余备份,向云用户提供高可靠性、高可用。
目前,基于GFS分布式文件系统、BigTable大规模数据管理、MapReduce并行计算、Chubby分布式资源锁机制等技术的Google云计算系统是成熟的数据资源管理模式,以及在此基础上的开源组织Hadoop开发的HBase和HDFS等技术,在云计算平台的应用日益广泛,也是可参考的管理计算模型。
4基于云计算的数字化资源建设
4.1科学规划数字化资源体系
基于云计算的数字化资源建设是一个有机的系统工程,因此,必须从系统的观点出发,科学地规划整个数字化资源体系。
目前的数字化资源建设主要面向课程,主要针对课程的试题库、素材库、课件库、案例库、常见问题库等数字化资源建设。其实,课程蕴含在学科和专业中,因为学科、专业和课程建设是构成高等教育的三个基本要素,任何一所高等学校都必然包含这三个要素,缺一不可,因而对这三个要素的建设就成了高校的三项基本任务。由于学科、专业、课程三者之间存在着既相互区别、又密切联系的辩证关系,决定了学科建设、专业建没与课程建设之间的关系也是互有异同、对立统一的[3]。因此,数字化资源建设应该着眼于学科、专业和课程三位一体的科学体系进行建设。
为此,建议制订一个树状蓝图,森林为学科、树木为专业、树枝为课程及章节(可根据其教授先后顺序排列)、树叶为资源。在此基础上,为了便于云计算平台集中管理这些规模庞大的数据资源,还必须对其进行统一编码,这样也就充分发挥了数据库管理系统的索引和检索功能。另外,通过这个有机体系和编码系统,还就能够概括、抽象出学科、专业中的一些共性的基本资源组件,便于复用;同时能够突出课程中的重点知识单元数字资源,二者相得益彰。
4.2严格遵循数字化资源标准
基于云计算的数字化资源建设是一个艰巨的系统工程,而数字资源建设更是重中之重。基于云计算的数据资源的显著特点是:来源广泛、数量庞大、各类多样、结构复杂、形态各异,如果不遵循相关标准规范,那些数字资源就是“一盘散沙”,正所谓“没有规尺,不成方圆”,其价值很可能会大打折扣。
因此,基于云计算进行数字化资源建设必须遵循相关标准。目前,国际方面,可以参照ISO15836-2003等标准;国内方面,可以参照科技部 “我国数字图书馆标准规范建设”、教育部教育信息化技术标准委员会制订的“中国现代远程教育技术标准体系”的“平台与媒体标准引用规范”与“教育资源建设技术规范”等标准。在此前提下,基于云计算的数字化资源才有可能保证标准与规范、兼容与通用,也是能够为云用户提供标准服务的必要条件。
4.3精心制作数字资源
基于云计算的数字化资源建设,最终目标就是更好地满足教学需要,因此,数字化资源的制作需要有一个科学合理的流程:先进行需求分析,解决“为什么做”的问题;然后进行设计阶段,解决“做什么”问题;最后进入制作阶段,解决“如何做”的问题。
下面以“C语言程序设计”课程中“循环结构”章节的数字资源制作为例简述一下。
“为什么做”――现实生活中很多问题不适合用顺序结构或选择结构的方法来实现(通常不提倡用goto语句实现循环结构),如判断100以内的素数问题。
“做什么”――介绍几种循环语句(for、while、do-while)的功能、结构、语法及执行流程,并融入实例讲解,强调注意事项(如:循环执行条件与次数、“死循环”等)。
“如何做”――把“为什么做”与“做什么”用多媒体技术实现,即综合应用文本(介绍应用背景等)、图像/形(展示语法结构、流程图)、动画(表现循环执行过程)、音频(给动画配音)及视频(录制讲解过程)等媒体元素,从而实现图文并茂、有声有色、动静结合的效果。即对于数字化资源的制作,除了重视资源内容外,还需要强调资源的表现形式,即可读性和易读性。
4.4努力加强数字化资源整合
这需要高校利用云计算先进的理念、成熟的技术和方法,对高校内部或其他高校相关学科、专业和课程的相对离散的数字资源进行有效整合,形成一个有机整体,提高数字化资源传播、共享与应用效率。
目前,实现数字资源整合的方式主要有基于导航、基于异构统一平台、基于知识管理和基于语义的数字资源整合,对于整合的程度而言这4种整合方式是逐渐深入的[4]。基于语义的资源整合,是最高级的整合方式,对数字资源进行深度开发,借助XML等分布式异构技术构建以元数据为基础的知识本体,通过RDF(Resource Description Framework)技术实现元数据的描述和交换[4],无缝对接到以云计算体系架构为统一系统平台上。在数字资源整合过程中,需要注意系统兼容性、数据一致性和完整性问题。
通过云计算的数字化资源的有效整合,使得校际之间、高校内部离散的、异构的数字化资源形成一个统一的有机整体,从而消除了“信息孤岛”现象。整合后的数字化资源通过云计算提供的统一规范服务向全部云用户开放,最大限度地发挥其作用。
4.5强化数字化资源的维护
篇3
【关键词】云计算技术；医院信息化建设；运用
随着科学技术的发展，我国医院在信息化建设方面也取得了一定的成就，完成了各种医疗信息系统的建设，并逐渐实现了电子病历等信息产品的普及应用。但就目前来看，受数据信息难以对接这一因素的限制，医疗行业仍然存在“信息孤岛”问题。而云计算技术的出现，则为医院信息化水平的提升带来了机遇。
1云计算技术
所谓的云计算技术，其实就是利用互联网实现的新型计算技术，可通过共享软硬件信息和资源为用户提供更好的服务。采取该技术，用户可以在互联网上运行各种应用程序，所以能够获得便捷、快速的数据服务。从优点上来看，云计算具有较大的规模，能够轻松实现信息调度。而该技术能够对分布式计算方式和虚拟化技术等多种技术进行综合运用，从而完成廉价、高效运算连接点的搭建，进而为信息资源查阅和调度提供便利。
2云计算技术在医院信息化建设中的运用
2.1在医院信息管理平台建设中的运用
在医院信息化建设中，可以运用云计算技术完成HIS、LIS、RIS、PACS等信息管理平台应用的管理。目前，国内大多数医院使用的医院管理系统由资源共享、自身管理和上级部门构成，其中上级部门和资源共享这两个模块都能进行云计算机的应用。在实践应用中，利用云计算提供的在线软件服务，平台上各种医疗软件都能相互连通，所以用户只需要一台电脑就能完成医疗信息的获取。在医院信息管理方面，在管理平台上进行云计算的应用，可以在“云”端中完成患者医疗记录等信息的存储，从而为上级部门查看各部门工作情况提供便利[1]。此外，利用该技术也能实现医院医疗信息资源共享情况的管理，从而使医院信息孤岛现象得到改善，继而为医院医疗资源的合理配置奠定良好基础。
2.2在医院远程医疗服务提供中的运用
在医院医疗服务提供方面，运用云计算技术可以进行远程医疗服务的提供。利用云计算提供的桌面虚拟化技术，能够在桌面环境中完成Web应用和服务等内容的整合，从而使资源利用率得到提高。医院在信息化建设中，可以通过将云计算与桌面虚拟化技术融合到一起解决远程医疗实现的资金短缺问题。因为通过技术融合，可以在分布式计算机上完成数据中心的构建，然后利用虚拟桌面满足远程医疗应用需求。对于医生来讲，常常会因为无法获得患者的病例而无法准确诊断患者的病情。目前患者往返各大医院之间，也常常会出现诊断数据资料不连续等问题。近年来，随着移动互联网的发展，远程医疗应用也取得了更好的发展。仅凭移动设备，就可以从“云”端完成医学图像的下载，从而为医生诊治病患提供数据依据。通过“云”端，得到授权的用户可以进行电子病历的加载。此外，通过传输三维图像，也能帮助医生掌握病患身体各部位情况，进而使诊断结果的准确性得到提高。
2.3在医院医疗信息数据存储中的运用
在医院信息化建设工作中，面临着大量数据信息的存储问题。而运用云计算技术，则能使呈爆炸式增长的医疗数据得到有效管理。比如，针对拥有较多规范、标准的高质量医疗图像资料，可以通过引入云存储理念在虚拟服务器上进行数据保存。借助云存储高吞吐率和传输率的优势，则可以采取冗余方式进行数据存储，从而使数据的可靠性得到保证[2]。就目前来看，例如：医院需要存储的PASC高质量图像数据高达上千GB，并且一份数据拥有多个副本，所以还要采用云计算提供的分布式存储模式实现上百台计算机存储数据的整合管理，从而为医院医疗数据信息的管理提供便利。因此在医院信息化建设的过程中，运用云计算技术能够实现大量数据的集中存储，进而为医疗事业的发展提供更多支持。
3结论
通过分析可以发现，在医院信息化建设中运用云计算技术，能够实现医院医疗数据信息的共享，从而使医院医疗资源得到合理分配，进而使医疗工作效率得到提高。因此，还应加强云计算技术的运用，从而推动医院的信息化发展。
作者:张明 单位:兰州大学第二医院信息中心
参考文献
篇4
【关键词】云计算 数据中心 并行处理
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）08C-0062-02
随着信息技术爆炸性发展与应用，高校在信息化建设过程中投入巨大的人力物力，但资源利用率持续低下，传统的数据中心无法满足高校发展的战略目标、教学科研的需求。云计算是一种基于互联网整合软硬件资源和信息，实现按需分配的数据中心模式，虚拟化是云计算影响下的新兴技术，使数据中心已成为数据分布、业务支撑的枢纽，数据中心软硬件资源整合引起了国内外高校的普遍重视。因此，本文结合实际情况，对基于云计算的数据校园的数据中心建设进行分析、探讨。
一、数据校园云计算架构设计
数据校园云计算架构依托互联网，将所有的服务器、网络、存储等资源集中起来，通过云计算的虚拟化把整合了的资源变成一个资源池，根据业务服务需要自动调配或人工分配获取资源。由于资源池集成所有资源，面对日益增长的病毒攻击等安全威胁，必须建立安全机制确保整个架构的安全。如图1中数据中心与计算控制中心就是依托网络系统，监控网络资源使用状况，确保架构正常的运行。
图1 数据校园云计算架构
从图1可以看出，客户端向云端发出请求，云端根据用户的请求，通过计算控制中心分析，采用虚拟化技术将软硬件资源统一分配给用户，实现按需分配。由于校园云计算架构连接互联网，防火墙必须隔离网络安全威胁，如网络病毒、漏洞入侵、内部泄漏、网络攻击，除此之外仍需要使用防病毒软件、入侵检测、抗分布式拒绝服务攻击（DDoS）等技术去实现对云计算架构的保护。
计算控制中心对整个架构的安全起着重要的作用，对于用户申请的资源，计算控制中心采用人为和机器双重控制机制进行检查，合格的资源才可以进入云计算互联网交付给用户，满足用户需求。计算控制中心对资源的安全系数分三个级别，Top级别是该级别的资源完全符合所有安全标准，由机器分配给用户；Mid级别由专业的网络管理员决定分配给用户，同时管理员还监控已分配的资源运行状况是否良好，Low级别就是完全不达标，不允许进入云计算网络。
数据备份中心是负责整个网络所有数据的备份与恢复，信息系统所承载的各类业务数据是非常重要的，备份数据是容灾的基础，迅速恢复应用系统的数据、环境，立即恢复应用系统的运行，保证系统的可用性、安全性。
二、数据中心结构
数据中心包含存储、计算、实时存储与计算等系统。存储系统存在两个需求，一是需要大量非关系型数据表存储各种数据；二是根据不同的访问模式设计和优化存储系统。计算系统需求跟任务类型有关，数据密集型对CPU和I/O需求均衡，通信密集型需CPU密集计算。实时存储与计算系统则需要基于内存构造，在分布式数据结构的基础上，加入流式数据处理和触发式事件处理。
（一）数据中心设计
数据中心结构如图2，服务需求规模巨大，业务需求的变化异常频繁，根据实际需求，数据中心设计原则如下三方面：
一是延迟与吞吐、公平与效率的折中考虑。
二是架构由层次化向竖井式演进，系统由需求驱动而定制。
三是由于规模与复杂度增大，允许故障和Bug共存，数据已成为系统的一部分，评价指标也由正确性向精确度转变。
图2 数据中心结构
根据业务需求状况，大概分为数据密集型、通信密集型和计算机密集型三种类型，数据密集型的代表是MapReduce，对资源的需求比较均衡，计算密集型任务与通信密集型访问数据的规模不同，若规模较小，则为计算模型，若访问为大数据量，则内存限制这些数据必须存放在多台机器上，通过通信模型协调多台机器协同工作。
（二）资源分配管理
资源分配是云计算的重要组成部分，其效率直接影响云计算环境的工作性能。云计算采用成熟的虚拟化技术，将主机的m个异构可用的资源分配给n个相互独立的应用任务，在分配资源过程中以优化任务和资源为原则进行映射。
从应用需求到资源参数的映射，云计算下的资源调度问题就转化为两个阶段的问题：第一个阶段是从云计算的资源池中选择能满足应用需求的主机集合；第二个阶段是从主机集合中选取最符合应用期望的主机，并进行虚拟机的创建。
第一个阶段的选择较为简单。由于在物理机上创建的虚拟机性能无法超过宿主物理机，因此只要根据应用所需的资源对主机进行筛选就可以得到候选的满足应用需求的主机集合。
第二个阶段的选择相对复杂。当前候选主机的集合为Mi，构建一个匹配函数，在这些主机中选择最合适的一台分配虚拟机。在候选主机集合中选取主机的策略有很多种，对应的匹配函数也有很多种，取应用性能倾向期望和主机权重资源矢量的欧拉距离作为距离最小的。
为了更好的优化数据中心资源分配，应用程序应具有自动化、弹性化和松耦合性的特点。
自动化：自动化可以赋予用户对平台的资源配置任务进行全面统筹的能力，并实现对资源的动态分配以提高管理效率、减少人为错误并加快用户对资源请求的响应速度。应用程序在设计的时候要能充分利用云计算环境的自动化特性，从而使得应用程序可以在很少或没有人工干预的情况下，自动适应需求的变化。
弹性化：云计算的资源分配可以根据应用访问具体情况进行动态的调整，云计算对于非恒定需求的应用，资源的扩展方式可以分为两大类：一类是事先可以预测的；另一类是完全基于某种规则实时动态调整的，都要求云计算平台提供弹性的服务。
松耦合性：系统架构要求应用程序在设计过程中要考虑松耦合度，耦合度越低灵活性越高，就可以很好的把资源从硬件束缚中解放出来，从而使得资源的动态分配成为可能。
三、安全分析
由于云计算高度集中信息资源，导致安全事故的后果与风险远远超出传统应用系统，在云计算架构下主要面临的安全问题如下：
虚拟机安全问题：攻击者突破虚拟机管理器，获取系统管理权限，且控制宿主机上运行的其他虚拟机，使得攻击者可以很轻松地读取虚拟机网络上所有的明文传输信息。
数据安全问题：包括存储数据安全、剩余数据安全、传输数据安全等三方面，存储数据安全问题在于不同用户的数据存储在服务器上且共享存储资源，系统内部人员非法访问用户的数据导致泄漏或由于软硬件故障、电力中断、自然灾害等造成的数据丢失。剩余数据安全问题在于用户退租磁盘时管理员仅仅做简单的删除文件，当磁盘重新租给其他租户时，可能会被恶意租户恢复之前用户的数据，导致之前的用户数据泄漏。传输数据安全问题在于数据在传输过程中被窃取或篡改，导致数据泄露。
信息内容安全问题：由于信息与其载体动态绑定，难以确定服务器的物理位置，导致难以对不良信息进行溯源，同时现有设备处理能力对超大规模数据流量的审查很困难。
针对以上云计算存在的几个安全问题，经过理论联系实际情况，采取如下应对手段：
针对虚拟机安全：采用虚拟化在线对虚拟机进行管理和监控，采用信息包过滤系统实现虚拟机的隔离，对于虚拟机的迁移后及时销毁原有物理磁盘和内存数据。
针对数据安全：以信息标识和处置的控制要求为起点，对存储数据和传输数据进行加密，在资源回收时，使用技术对每一个逻辑卷进行零覆写，保证磁盘交付给下一个用户使用时不能回复原始数据；对于所有人员登陆系统必须采取动态和负责口令，并且对用户的权限进行实时的审计。
总之，随着云计算和其他技术迅猛发展，数据中心技术必须克服即将出现的所有挑战，数据中心基础设施也需要不停迭代，数据中心优化的四个关键要素分别是：人员、资源、技术和环境。每个要素通过关键指标反映运行维护服务的条件和能力，将业务导向放在首位，就是对人员、资源、技术和过程这四个关键要素的提升，从而有效实现云计算运维管理的改进。
【参考文献】
[1]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：北京人民邮电出版社，2010
[2]房秉毅，张云勇，程莹，徐雷.云计算国内外发展现状分析[J].电信科学，2010（8）
【基金项目】2012年度广西高等学校立项科研项目（201204LX569）
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随着科学技术的快速发展，机电技术得到了很大的提高，其发展趋势正向一体化、自动化和智能化方向发展，从而对机电一体化系统中软件系统的要求越来越高。由于计算机软件控制系统存在一些不规范的因素，与用户的期待值有一定偏差，另外，软件设计中导致整个系统在操作使用上存在缺陷，降低了使用单位的工作效率和生产效益。
一、计算机软件系统在机电一体化中的重要地位
（一）机电一体化的机础
自20世纪80年代初开始，随着中国改革开放的发展，除本身自有的研发不断提高，引进外资的同时，也带来了先进的国外技术和管理，通信技术、计算机技术和控制技术日新月异的发展，奠定了机电一体化发展的技术基础。各种微电子技术、超大规模集成电路技术跨越式的发展，也给机电一体化进程插上腾飞的翅膀。
（二）机电一体化系统的发展方向
智能化是机电一体化系统发展的重要方向。智能化是在控制理论的基础上，综合了计算机科学、生理心理学、人工智能学、运筹学和动力这的新方法新思想，具有模拟人类智能的自主决策、逻辑思维和判断推理能力，从而达到较搞的控制水平。随着数控机床和机械人在智能化中的应用，高速、高性能的微处理器提供了人的部份智能功能，在机电一体化建设中人工智能的研究和运用，大幅降低了工作人员的工作量，大大提高了企业的经济效益。
（三）计算机软件技术在机电一体化的重要作用
计算机技术在机电一体化系统中的重要位置很关键，他是机电技术自动化、一体化智能化的桥梁。在整个计算机系统集成里，计算机硬件只是一个运行平台，他为计算机软件提供优质高效的数据处理，在此集成系统里，真正起到关键作用的是凝聚了设计者心血和智慧的系统软件，可以说，计算机是机电一体化系统的大脑，而计算机软件又是计算机的大脑。
二、计算机软件系统在机电一体化中存在的主要问题
相对机电一体化系统的快速发展，机算机软件系统缺乏同步的快速反应能力，相对其他领域软件的应用和程序语言的发展，更是明显滞后。
（一）编程语言相对滞后
在计算机软件系统对机电一体化系统的应用开发中，目前主要使用的编程语言是C++、C语言和汇编语言，且多数采用VC、TC、BC作为开发平台，这些语言和平台虽然有其他语言不可比拟的优势，如开发成熟，操作易学易懂，但是相对各类功能更强大的开发平台，相对滞后。因为，诸如2.2JBuilder、N1玎和JAvA这些开发平台，他们的高安全性、高速高效、方便快捷的明显优势，将会成为今后机电一体化系和其他领域的主流开发工具。
（二）编程风格差
在机电一体化系统开发过程中，从事软件系统开发的工作人员，多数不专门从事机电一体化的开发人员，他们虽然有奇妙的开发构想和强大的技术实力，但他们在开发过程中无法形成较好的编程风格，在处理匀称合理的代码布局、遵守命名规则和清晰的注释方面，做得不算很好。
（三）软件系统不能满足用户需求
机电一体化系统中，计算计软件系统主要存的问题，是软件系统缺少对整个工程理念、系统理念的软件开发大局观，他们根据软件的系统要求来开发，导致开发出来的软件系统，未能结合用户的实际情况和需求，不能提供更广的选择范围和更多的非专业用户，不能按用户的实际需求量身开发，从而满足不了用户的需求。
（四）软件系统兼容性差
软件系统兼容性差是机电一体化系统中的软件系统存在的又一问题，从而导致在软年系统开发过程中，重复性开发，耗费了大量的人力财力资源。软件系统开发人员，应对整个国内机电行业和机电一体化的整体进程有较为准确的把握，然后根据这些情况，尽可能考虑到各个方面，开发出一个较强的软件使用平台，然后再根据用户的实际需求情况，在这个平台上，作出部份修改，这样的话，既提高了软件系统的兼容性，也避免了重复开发带来的资源浪费。
三、机电技术一系化系统中计算机软件系统开发问题解决措施
第一，提高更高级的编程语言在机电系统中的应用率，这需要机电一体化领域和计算机领域更进一步的融合；第二，需要有专门人员来研究机电一体化系统中，软件模块的开发和封装。以组件的概念来开发软件系统，研究如何划分高内聚低耦合的模块，如何提供模块的接口，如何尽可能提高软件模块的可重复利用率；第三，应在机电一体化系统中的软件开发中建立工程的概念。从可行性分析、需求分析到具体的设计，再到最后的封装测试，严格按照工程学方法来指导软件系统的开发，形成良好的开发工作流程。
四、机电一体化系统中计算机软件系统开发的展望
随着机电一体化的发展，网络制造和网络合作发展迅速。人工智能飞速发展，自动化程度要求越来越高，专业的划分越来越细，现代控制理论越来越成熟，机电一体化系统需要更高效、更智能化、能提供更高安全性的语言来进行其中的软件系统开发。提高机电一体化系统中软件系统的开发效率，解决出现的一些问题，还需要进行更多的研究和两个领域在更高层次上的融合。采用更高层的面向对象的语言如J烈，A等，它们在网络的领域可以说是如鱼得水，要让它们更快的触入到机电一体系统软件的开发中，从而开发出更适合机电系统的编程语言，适应机电系统中的软件系统更高的要求和规范。
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关键词：医院 信息技术平台 云计算
中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）05-0012-01
前言
云计算是我国信息技术重点发展和应用的创新产业，将其运用在医疗卫生事业中能够有效促进医疗卫生事业的发展。构建医院信息技术平台能够有效帮助医院优化流程、整合资源、降低运营成本，同时提高医院的工作效率和管理水平，以便为患者提供更好的医疗服务。
一、云计算简介
1.云计算的体系结构
云计算包含了三层服务模式：基础设施、平台、软件。[1]云计算用户将包括存储、硬件、服务器等支撑业务操作的设备都外包出去，由提供商管理这些设备的建造、管理和维护，用户不进行繁琐的管理工作。开发者能够依托平台在没有安装任何开发工具的电脑上开发应用软件，不用为后台服务器、操作系统、网络和存储担心，可以在没有任何专业的管理工具下部署应用。软件的所有应用都依托与云服务提供商，其通过Web方式为用户提供服务，用户只需介入网络就可以通过浏览器使用云上提供的应用服务。
2.云计算的核心技术
云计算的技术实质是利用虚拟化技术将计算、存储、应用软件等软硬件资源组成资源池供用户根据自己的需求获取资源，云计算主要运用了以下核心技术：虚拟化技术、分布式数据处理技术、海量数据分布式存储技术、数据管理技术、云计算平台管理技术。[2]
虚拟化技术将各种资源进行抽象整合，可以将服务器虚拟化、存储器虚拟化和网络虚拟化，以便于高效利用和统一管理。虚拟化技术将应用服务与底层硬件进行剥离，方便服务器资源的整合，实现了自动化管理，有效降低了维护成本。分布式数据处理技术通常采用并行编程模型来实现海量数据的处理、负载均衡、容错处理等，开发人员只需要关注应用本身，o需考虑后台负载的并行计算和任务调度等细节问题。海量数据分布式存储技术通过冗余存储的方式保证数据的安全性，有效提高的系统的可靠性和可用性，为数据提供多级保护，为用户提供全天候的高可用性。云平台中的数据分散在不同的存储区域中，对数据进行实时分析和管理需要借助于高效的数据管理技术对其进行管理分析。云计算平台管理系统能够获取基础构建和业务运行状况、主动分析问题原因病提出修复建议，对服务器、存储等设备进行协调部署。
二、医院云计算信息技术平台构建方案
1.风险分析与管控
云计算强大的资源优化和整合能力在医院信息化建设方面具有重大的积极意义，但是由于云平台的建设不仅仅是设备虚拟化，而是按照业务需求将各种服务和存储以资源池的形式存放，医院在进行建设的过程中要注意防范高投入和重复建设的风险。[3]在医院信息化建设搭建云平台需要根据医院的现有实际条件，有计划分步骤虚拟化各种服务器等硬件设备，在部署之前要进行同意规划，以便于发挥各种设备的最大效能。对于医院在线业务进行分类，根据其性质和应用范围选择性迁入云平台。
2.设备选型与论证
虚拟化软件。医院在选择虚拟化软件产品时要保证虚拟机之间相互独立，只有通过网络连接方式才能实现虚拟机进程之间的通信，以保证数据的安全性。虚拟机封装需要包括操作系统和应用程序，以文件的形式保存，以便于虚拟机的迁移和备份等。
服务器单元。虚拟环境下的服务器配置不仅仅要满足某个应用的计算需求，而是要满足一组应用的计算需求，做好计算机CPU容量规划，收集数据中心需要的配置和运行状态规划CPU的计算能力和需要配置的物理主机数量。
存储单元。存储是整个云计算架构的核心，在选择存储设备时要考虑整个存储系统的可扩展性，以确保提供的存储平台能够为海量的医疗信息提供良好的可操作性，在增加新功能、新业务的环境下不影响原有系统的运行。
网络单元。医院数据中心采用虚拟化技术建设网络，统一构建交换架构，能够有效提升数据的交换和接入能力，简化设备管理，而且有助于提高网络资源的利用率和可扩展性。
安全与管理。云计算架构平台下的信息安全不仅仅依靠于传统的安全架构，更依赖于虚拟化技术的安全防护体系。医院的云平台安全性将逐渐过渡到以软件为主，以硬件为辅的方向，其安全性将集中到虚拟化软件的云数据上。
3.云数据中心实施步骤
周密调查，严格测试。医院在构建云平台之前首先进行网络测试，保证网络带宽和负载，进行核心交换机的虚拟化和相关测试。为了保证医院云平台的正常运行需要在建设规划之前进行负载均衡测试、冗余测试、服务器测试等各项测试，以保证交换机能够承载医院云平台海量的数据信息，保证医院信息技术平台中某一台交换机发生故障时不影响系统整体功能的使用，保证服务器能够保持高可用性。
结合实际，合理配置。基于云计算构建医院信息技术平台要根据医院业务特点以及医院各业务所需要的CPU、内存等资源，优化整合数据，有针对性地进行资源调配。在进行迁移计划时要由易到难，分批进行，确保每一个迁移完成之后系统能够正常运行，数据能够正确调用。
实时更新，及时维护。医院信息技术平台构建完成之后，医院信息技术人员将会面临更多的困难和挑战，因为云计算集群一旦发生故障，其带来的安全隐患将被放大，故障恢复时间由于海量数据而被延长，损失更加严重。做好故障前的容错、容灾，及时隔离网络病毒、木马等能够保证云平台的安全，让云计算在医院信息化建设中真正促进管理模式和运营模式的转变。
结束语
我国各级医疗卫生组织机构在不断完善过程中，基于云计算的医院信息技术平台能够有效促进医疗机构进行改革和完善。医院结合实际情况基于云计算技术构建信息技术平台能够有效提高医院的管理效果和服务质量，提高为社会提高医疗服务的能力，提升社会效益。
参考文献
[1]刘旭旭，陈翔，吴炳群.基于云计算的医院信息技术平台的构建与研究[J].科技风，2015，（05）：122.
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关键词：大数据；计算机软件技术；应用
一、大数据下的计算机软件技术
（一）云储存服务
在大数据时代的背景下，云储存服务是当今社会有效储存海量数据信息、进行数据信息价值分析与利用的技术。与传统的数据储存技术相比，云储存服务在大大提升自身储存容量，并且能够分类储存不同领域数据的同时，还可以抛弃固定化的储存设备，通过快捷、方便的储存来发挥出该技术协同性、综合性的功能。云储存技术帮助系统利用对数据资源的有效整合来实现提升信息存储效率的目的，同时数据储存较高的安全性也能够为人们日常的工作、生活提供良好的保障。
（二）信息安全技术
由于互联网是大数据处理的基础，其中互联网平台开放度比较高、不同领域数据信息联系紧密，一旦外来病毒、木马攻击互联网平台，部分数据就会受到病毒的感染，并且对其他存在一定关联的数据信息造成不利的连带影响。因此，在大数据时代中需要有互联网信息安全技术来发挥出防护病毒、木马的作用。并且我国还要积极学习发达国家的信息安全技术，通过不断的研究与经验积累来弥补差距，从而也为大数据背景下海量数据信息准确性、安全性的提升作出贡献。
（三）虚拟化技术
虚拟化技术作为资源管理技术的一个分类，能够对各类数据资源进行优化配置，不仅可以为各类不同的场景提供需求，降低了生产管理、资源管理的生产成本，还有效提升了数据资源的利用率。扩展性、可行性、综合性较高的虚拟化技术成为了许多企业与研究机构重点关注的对象，使其在大大降低人力、财力、物力的同时，有利于社会经济效益的可持续发展。因此，在大数据时代背景下，企业要分析自身的发展情况与发展需求，从而顺应时代潮流，做好对虚拟化技术的创新研究，通过较高的科技水平来发挥出虚拟化技术的特点。
二、大数据下计算机软件技术的具体应用
（一）商业通信领域的应用
由目前情况可知，计算机软件技术在商业通信行业的快速发展中起着十分重要的作用，许多通信工作人员能够通过各类计算机软件技术，来有效分析与记忆所有消费者的不同消费习惯与需求，从而实现用户满意度的提升以及通信企业的良好发展发展。例如，IBMSPSS作为一款测预分析软件，它能够实时掌握用户的信息，通过精准的分析来对用户提供个性化的需求；而功能更加丰富的XO分析软件以通信用户的消费行为基础进行合理的评估报告，不断发掘用户潜在的消费心理，同时它还可以借助网络分析加速器，来检测自身系统存在的问题，并且快速、开心的制定出解决方案。
（二）商业领域的应用
计算机软件技术在商业领域的应用，不仅可以帮助工作人员优化工作结构，做好企业各部门作职责的分配，同时电子商务企业能够借助计算机软件技术来实现数据信息的汇总、处理，从而通过线上或者是线下多种方式促进消费者的消费行为，有利于企业核心竞争力的提高。而在用户信息的管理方面，工作人员可以通过Gognos技术在设备上建立起即时功能平台，用于用户信息的查询。例如，景区里的管理人员能够利用电脑、手机等实时共享设备实现对进出游客的实时控制。
（三）企业信息解决方案方面的应用
在大数据背景下，计算机软件技术还可以用于解决企业在发展过程中容易出现的信息安全问题，管理人员能够通过对数据资料的深入挖掘来掌握准确、有效的市场信息以及风险评估。首先是数据取样环节，企业人员需要在所销售的产品之中随机抽取代表性强的产品，其次是信息收集整合环节，借助计算机软件技术的计算分析来提高结果的可靠性，从而实现帮助企业有效在行业竞争的过程中规避市场风险的目的。
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关键词:计算机软件开发技术；重要性；应用领域；发展趋势
在过去的几十年时间里,计算机软件开发技术经历了很多重大的变化和发展,逐渐在计算机技术的发展应用基础上茁壮成长,现已自成体系。软件实体粒度不断增大,软件开发模型也越来越符合人类的基本思维模式;软件开发平台能力的提升使得计算机底层的复杂性降低,同时软件支撑平台能力的加强也大大地降低了软件开发过程的复杂性。软件开发技术的应用领域不断扩大,人类的生产生活也因此发生了一系列重要的变化。网络技术的发展日新月异,基于新一代网络技术的各种应用的融合是大势所趋。网络新技术与软件新技术的相互促进必将为人类创造一个更为绚烂多彩的信息时代。
1计算机软件开发技术的特点
计算机软件主要分为系统软件和应用软件。其中,系统软件是指管理、控制和维护电脑硬件和软件资源的软件,它的功能是协调电脑各部件,使其有效工作或使电脑具备解决问题的能力。系统软件主要包括操作系统、程序设计语言、解释和编译系统、数据库管理系统等。而应用软件是指用户利用电脑及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的电脑程序。应用软件是面向应用领域、面向用户的软件,它主要包括科学计算软件包、文字处理软件、辅助软件、辅助工程软件、图形软件、工具软件等。如:OFFICE、WPS、Photoshop等。计算机软件开发技术的主要特点有两方面。一方面,利用计算机软件开发技术开发出来的软件涉及到社会的各个领域各个行业,给人们的生产生活带来了极大的便利,具有极高的实用价值,并且当软件满足该功能时,采用软件复用技术和其他软件开发技术,会使得软件的社会价值更高。另一方面,计算机软件的开发工作比较复杂,有时开发周期甚至长达几年,需要投入的人力、物力、财力非常巨大。所以软件开发人员在工作时需要做到细致入微,从专业的角度进行软件开发的相关工作。
2计算机软件开发技术的重要性
分析计算机软件开发技术不仅推动了信息技术的快速发展和演变,而且促进了计算机网络技术的发展,可以说计算机软件开发技术是推动信息时代的主要力量。计算机软件的开发技术是整个计算机发展和软件工程的核心,在推动网络发展方面发挥着重要的作用。计算机网络技术的发展将网络支持和远程制约变成了可能,所以,计算机软件技术的开发,其实是将计算机网络变成一种共存与开发连为一体的模式。计算机网络的进步和发展,主要来自计算机软件的开发和应用,计算机软件开发技术使得软件开发与用户需求之间的矛盾得以改善,计算机软件开发技术的不断提高使得软件及其应用的安全性能更高。在新时期,计算机软件开发技术一定要准确把握社会发展趋势,不断进行技术创新,同时还要积极面对社会发展中的各种挑战,抓住机遇,为用户带来更加安心的服务。
3计算机软件开发技术的应用领域
随着计算机软件开发技术的飞速发展,目前计算机软件已经在各行各业均有渗透,应用领域极其广泛。首先,在企业办公领域,随着企业办公要求的不断提升以及信息技术的发展,传统的办公管理模式已经不能满足现代企业的管理要求。于是在建设企业信息化的过程中,管理者会根据企业的发展需要为企业引进相应的软件,这样不仅可以提高企业的办公效率,减少企业的办公周期,同时也会大大提升企业的生存发展竞争力。其次,不得不说的就是教育教学领域了,国家在教育改革方面十分注重,在教学质量的提高和创新发展上花费了不少金钱和精力。而利用计算机软件开发技术所实现的网络课堂教学系统、在线考试系统等,对于激发学生的学习热情,提高学生的学习水平也功不可没。在教学管理方面也有了极大的提升,比如教务管理系统,提供了学生和教师端登录功能,可以方便学生和教师的各种操作,减少了人工参与的过程,教学管理质量得到提高,促进了教育事业的发展。然后,再看一下计算机软件开发技术在军事领域的杰出贡献,军事领域的计算注重严谨精准,例如通过在计算机上计算,可以掌握核武器试验时核反应的变化规律,可计算弹道导弹的运动轨迹。总体来讲,借助计算机软件技术实现军事的科学计算、信息处理、自动控制和后勤自动化管理等功能是很有帮助的。最后,计算机软件开发技术在医学方面的应用也是十分广泛的。医疗软件是一门集医学、信息、管理、计算机等多种学科为一体的边缘科学,在发达国家已经得到了广泛的应用,并创造了良好的社会效益和经济效益。医疗软件是现代化医院运营的必要技术支撑和基础设施。
4计算机软件开发技术的发展趋势
随着技术的发展,计算机软件开发技术呈现出网络化、服务化、智能化等发展趋势。第一,网络化。网络把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机,利用网络实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。通过计算机网络,软件开发技术才能不断提高,因此软件开发必然要朝着网络化的方向发展;第二,服务化。软件开发主要目的是为用户提供使用便利,为了更好地满足用户需求,日后软件开发技术的发展必然要坚持“以人为本”的发展理念,运用最先进的开发技术,使得软件开发商和用户获得“双赢”结局(软件开发商盈利颇丰,用户体验好)。第三,智能化。智能化是指系统赖以运行的基础信息必须具有自适应的能力,即用户可以通过维护静态数据的手段达到业务需求定制的结果。近几年来,软件开发工作越来越智能化,各种智能系统也应运而生,人们的生活越来越便捷高效,这种智能化的优势在未来也必将十分明显,未来的软件开发应该充分利用这种优势,进一步促进社会的发展。
5结语
该文通过对计算机软件开发技术的分析,可以看出:目前计算机软件开发技术有着巨大的发展前景。21世纪是网络信息时代,计算机在各个领域发挥着越来越重要的作用,对人们的生活产生了重要的影响,计算机软件的发展能够带动整个社会的科学与技术的进步。所以,我们要重视计算机软件开发技术,跟随时代的脚步,在新时代的种种挑战中迎难而上,不断创新和改变,抓住机遇,研发出更多高效高质量的软件,满足人类需求的多元化,为人类更加美好的未来贡献一份力量。
参考文献
[1]刘凯英.浅谈计算机软件开发技术的应用及发展[J].无线互联科技,2013(l):134-136.
[2]孙丽霞.我国计算机软件技术的目前状况及发展趋势[J].金田,2012(10):311.
[3]胡玲芳.新时期计算机软件开发技术的应用研究[J].信息与电脑:理论版,2013(8):74-75.
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【关键词】云计算 构架 关键技术 数据处理 优化
云计算作为信息产业的重大革新，主要是依托于互联网技术实现自由的资源池访问的一种计算模式。以计算机资源服务为表现形式，用户可以利用云计算进行业务快速申请和资源释放，并对其使用的资源进行付费，云计算模式可用于程序员进行软件开发、为企业提供计算服务，也可用于个人用户的软件使用甚至桌面租赁，“云端”化的“即”服务模式提高了资源服务质量、降低了企业的IT拥有和运行成本。在这样的环境背景下，探究云计算构架及其关键技术具有非常重要的现实意义。
1 云计算主要应用特征
在云计算的实际应用中，在传统分布计算思维方式的基础上，利用计算机集成数据中心，通过服务形式为用户提供云计算购买资源。在这一层面看，云计算和网格计算具有一定的相同之处，除此之外还具备以下几点特征：
1.1 弹
在云计算的实际应用中， 其服务模式可以根据用户的需求快速伸缩，呈现自动业务负载变化，有效防止服务器性能荷载较大而影响服务质量，造成信息资源的不必要浪费。
1.2 资源池化
在云计算构建中，资源的分享与利用主要是利用共享资源池的形式进行资源管理，结合虚拟化技术，根据用户的实际资源使用需求进行资源分配，对于用户来说，在提供资源服务的过程中，资源放置、分配以及管理等方面均为透明化，提高用户体验。
1.3 按需服务
云计算具有按需服务的使用功能，主要涉及到应用程序服务、数据储存服务以及信息基础设施等服务内容，用户可以根据自身的实际使用需求进行云计算服务选择，系统会按照用户的实际需求自动分配资源，在此过程中不需要管理员的干预，进而实现资源自动服务。
2 云计算系统构架研究
2.1 核心服务层
云计算构架在实际使用中主要涉及到核心服务、服务管理以及用户访问接口等三个层面，核心服务的主要功能是把硬件软件设施以及应用程序转化为对用户的服务，在实际运行中包括laaS、PaaS、SaaS等三层。laaS层主要是向用户提供硬基础设置服务，根据用户的实际使用需求选择实际计算机、虚拟计算机、储存与网络等信息资源，在实际使用的过程中，用户需要向云计算系统输入硬件服务关键词，以提高服务项目的准确性。在近几年的研究中，逐渐将虚拟化技术应用到laaS层服务中，进而有效提高laaS层服务的可靠性、规模性以及定制性。PaaS层作为应用程序的主要运行环境，为用户提供应用程序部署和资源管理等服务工作，利用软件开发工具与开发语言，设计人员可以将程序代码上传，以实现服务功能。SaaS层主要依托于基础平台开发，在实际应用的过程中更加倾向于企业资源服务，企业利用SaaS层对管理企业各类信息数据，如CRM、ERP、HRM等托管应用管理，在线文档处理、在线存储、企业邮箱等应用服务。
2.2 服务管理层
在云计算构架的实际应用中，服务管理对核心服务层具有非常重要的辅助作用，可以有效提高核心服务层的安全性与可靠性，并主要涉及到服务质量保证与安全管理两方面内容。云计算服务系统资源庞大、结构复杂，在实际使用中无法达到用户的服务质量标准。对此，服务开发商可以与用户签订服务水平协议，在服务质量方面达到双方要求，进而保证云计算系统服务质量。在安全管理方面，服务管理层利用资源集中处理方式，可以有效防止计算机服务平台单点失效的现象，保证数据中心的运行质量与运行效率，进而保证云计算系统平台综合服务水平。
2.3 用户访问接口层
在云计算构架中，用户访问接口层为用户访问云计算网页提供的有效的渠道，主要涉及到命令行、Web门户以及Web服务等内容，命令行与Web服务在运行中访问模式主要可以为终端设备进行应用程序接口连接，实现多种服务的组合。而Web门户是进行云计算系统访问的模式，利用Web门户可以把用户桌面应用顺利转移到互联网平台中，提高用户访问网页的便利性，使得用户可以借助浏览器进行数据程序的访问，进而有效提高云计算系统访问效率。
3 云计算构架关键技术
3.1 数据中心节能技术
在进行laaS层设计的过程中，由于云计算数据中心规模庞大，在设备实际运行的过程中会消耗大量电量，因此，建设绿色节能数据中心是云计算的关键技术环节。通常应在IT设备、电源系统、制冷系统等关键环节进行节能。技术人员先要对IT设备的能耗量进行分析与研究，不断优化其数据总量，争取在电能消耗和性能使用方面达到最佳平衡。对于制冷系统电能消耗问题，设计人员要对空间大小、风扇以及机架摆放、空气流动方向等影响因素进行有效控制，制定多层次数据中心设备设计方案，利用计算机进行空气流与热交换的构建，模拟真实的系统运行环境，进而为数据中心的规划与布局提供有利的理论依据。
3.2 虚拟化技术
虚拟化技术主要应用在laaS层，可以为云计算构件运行提供计算资源、存储资源和网络资源，作为云计算系统中的关键技术，对系统基础设施服务进行按需分配，满足用户在云计算系统使用中的的个性化需求。服务器虚拟化通过把多个操作系统整合到一台物理服务器上，从而实现多用户通过各自的操作系统共享物理服务器的同一CPU、磁盘、内存、网卡等资源，还可以通过资源自动分配技术提高资源利用率、简化IT架构、降低管理资源的难度；客户虚拟机的真正硬件无关性还可以实现虚拟机的运行时迁移，可以实现真正的不间断运行，从而最大化保持业务的持续性。存储虚拟化通过条带化异构存储，实现存储资源的池化，实现SAN、NAS及FCOE、CIFS、NFS的全协议支持，最新的超融合架构可以实现多设备分布式存储，从而提高存储的IO性能和可靠性。网络虚拟化就是在一个物理网络上模拟出多个逻辑网络，可以通过基于设备或基于路由器实现同一物理网络的多条逻辑隧道，从而实现多业务网络的物理复用；通过openflow等技术可以将网络设备控制面与数据面分离开来，实现“软件定义网络”，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。
4 结束语
本文通过对云计算构架及其关键技术的研究，介绍了云计算通过互联网技术提供用户进行资源池访问的多种途径，尤其是从系统架构的层次和IDC节能技术、虚拟化技术有深入浅出的描述，并对前沿发展应用进行了跟踪，有助于进而进一步推进云计算的优化与发展应用。
参考文献
[1]罗军舟，金嘉晖，宋爱波，东方.云计算：体系架构与关键技术[J].通信W报，2014（07）：3-21.
[2]宋丽华，郭锐，任强，鹿全礼，郑雷雷.东营云计算系统架构关键技术的研究[J].计算机应用与软件，2014（10）：211-212+249.
作者简介
陈仁太（1976-），男，四川省中江市人。大学本科学历。现为成都师范学院信息中心讲师。主要研究方向为教育信息化、计算机网络、数据挖掘技术、云计算。
篇10
【关键词】云计算 技术 病毒 软件 应用
1 前言
近年来我国信息技术行业不断发展，衍生出了云计算技术，云计算技术的出现不但加大了工作效率，而且节省人力资源，所以它的应用十分广泛，本文将对云计算技术做一个详细的说明。
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 云计算的安全问题
云计算在极大地方便用户和企业廉价使用存储资源、软件资源、计算资源的同时，面临的最大挑战或者说存在的问题来自安全方面。云计算安全问题大致分为三个方面。一是云计算服务提供商的网络是否安全，有没有别人闯进去盗用我们的账号？他们提供的存储是安全的吗？会不会造成数据泄密？这些都需要云计算服务提供商们要解决、要向客户承诺的问题。二是用户在使用云计算提供的服务时也要注意：在云计算服务提供商的安全性和自己数据的安全性上做个平衡，太重要的数据不要放到云里，而是藏在自己的保险柜中；或将其加密后再放到云中，只有自己才能解密数据，将安全性的主动权牢牢掌握在自己手中，而不依赖于服务提供商的承诺和他们的措施。第三是用户要保管好自己的账户，防止他人盗取你的账号使用云中的服务，而让你埋单。
随着互联网技术的不断发展以及各种应用的增多，互联网的安全问题也遇到了更多的问题，今天的网络犯罪试图在人们毫无察觉的情况下悄悄窃取数据。他们经常转变成带有偷窃技术的恶意软件，例如rootkit、加密、隐匿等，以越过当前为操作系统提供保护的安全解决方案。
由于云计算为用户带来的信息技术服务成本的显著降低和信息管理的极大便利，所以推动云计算前进的力量将势不可挡。在推动云计算的进程中，另一个广为关注并让客户担忧的问题是云计算的安全风险问题。由于云计算存在的一些新的特征――特别是计算过程发生在“云”端，所以其安全风险涉及到诸多方面，比如数据隔离、数据隐私、用户特权访问、数据恢复能力、服务商的生存能力等等。
4 云计算安全性问题防范措施
针对上述云计算存在的诸多安全问题，下面分别从数据安全、应用安全、虚拟化安全三个方面分析云计算的安全防范措施。
4.1 数据安全
数据安全是指通过一些技术或者非技术的方式来保证云服务系统上数据的访问受到合理控制，并保证数据不被人为或者意外的损坏而泄露或更改。从非技术角度上来看，可以通过法律或者一些规章制度来保证数据的安全性；从技术的角度上来看，可以通过防火墙、入侵检测、安全配置、数据隔离、数据加密、访问认证、权限控制、数据备份等手段来保证数据的安全性。
在云计算内部，为了加强云计算的安全性，需在数据存储上增加数据的私密性，既能保证文件的隐私性，又能实现数据的隔离和安全存储，免除使用外部工具生成校验的繁冗，有效保证数据的完整性。但是，云计算中并非所有数据都适合进行数据加密，因为加密数据会影响数据服务的效率。对于PaaS和SaaS应用而言，为了提高运行效率，容易发生非法访问，因此需要通过实施数据隔离来解决。在云计算中，系统的物理安全边界将会逐步被逻辑安全边界所取代，因此应该采用VLAN或者分布式虚拟交换机等技术来实现系统数据的安全隔离。由于所有客户数据将被共同保存在云内，因此需要开发额外的数据隔离机制来保证各个客户之间的数据不可见性并提供相应的灾备方案。另外，通过统一单点登录认证、资源认证、协同认证以及不同安全域之间的认证或者多种认证方式相结合的形式，对用户身份进行严格审查可以解决数据访问权限控制。用户在对数据进行操作前，系统一定要对操作者身份进行严格核查。此外在权限的合理分配方面也要做好规划和管理。最后，对数据访问的监视和日志审计也必不可少，尤其是对敏感信息的操作，一定要做到可溯源。
4.2 应用安全
随着企业采用基于云的技术，建立适用于云计算环境的信息安全技术体系势在必行。针对威胁和安全需求，云服务商积极展开数据安全、可信计算、隐私保护技术等关键技术的研究，发展关键技术，并形成突破。云计算是复杂的，迁移云技术之前，企业应首先评估应用程序和基础设施的安全漏洞，并确保所有的安全控制都到位且运行正常，并检查云应用程序的常见漏洞及其弹性需求。云计算安全法规和标准是度量云用户安全目标与云服务商安全服务能力的标尺，也是服务商构建安全服务的重要参考。因此，要加强国家对信息安全的统一领导和协调，加快信息安全、数据安全标准制定方面的IT合作，健全法规标准。云计算是以虚拟化为中心建立的计算环境，其安全问题的核心是建立信任机制，建立服务商之间、服务商与用户之间的信任关系，并建立起可信云，将是解决云计算安全问题的根本之道。
4.3 虚拟化安全
虚拟化、分布式和动态可扩展是云计算的特征，其中虚拟化是云计算一个最重要的技术特征。虚拟化是多样的，包括用户端的桌面虚拟化、数据中心的服务器虚拟化、存储空间的虚拟化，还有应用的虚拟化。所谓虚拟化安全就是采用虚拟化原理，在虚拟化数据中心内创建一个弹性的逻辑安全层的安全技术。网络虚拟化的一个核心功能是隔离，虚拟网络与其他的虚拟网络从底层物理网络隔离，提供最低权限的安全原则，可以在数据库和应用层间设置防火墙，通过隔离虚拟机实现从网络上脱机保存虚拟化环境，在安装虚拟服务器时，为了进行逻辑隔离，要为每台虚拟服务器分配一个独立的硬盘分区，并通过VLAN和不同的IP地址网段的方式进行逻辑隔离，其中，需要通信的虚拟服务器间通过VPN进行网络连接；最后，要进行有计划的备份，包括完整、增量或差量备份方式，进行虚拟化的灾难恢复。
5 云计算技术在病毒软件的应用
为了系统的安全,每台电脑都要安装保护系统,且不得不安装杀毒软件,每次更新病毒库都必需先解除保护系统,升级病毒库,再进行系统保护。这些非常繁琐的重复工作在云计算时代就变得非常简单。我们不再需要在个人电脑上升级病毒库就能达到最佳的杀毒效果。
如,熊猫公司(Panda Security)已经将杀毒软件扩展到从未涉及过的领域――云计算。他们开发出的基于云计算的免费杀毒软件Panda Cloud Antivirus已经中文版,它能够给用户带来更完美的保护系统。该程序采用Panda公司私有的云计算技术Collective Intelligence(综合人工智能),来检测病毒、恶意软件、rootkit,并启发杀毒。与传统的防病毒软件不同的是,Panda Cloud Antivirus 云杀毒软件无需更新病毒库,在上网的同时,云端杀毒软件就同时在保护着我们的电脑系统,不再依赖更新本地的病毒库来保证防毒效果。
6 结束语
以上是对云计算技术在病毒软件应用的分析与探讨，由于云计算的普及，其安全问题引起了社会各界人士的广泛关注，只有解决云计算的安全问题，才能从根本上提高云计算的服务质量，使之更多的被人们使用。
参考文献
[1].云计算在初中信息技术中的应用探究[J].中国教育技术装备,2010.
[2]邵泽云,刘正岐.云计算关键技术研究[J].信息安全与技术,2014.