時間:2023-07-13 17:24:14
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篇云計算技術簡述,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。
【關鍵詞】云計算 運營管理 云管理系統
1 引言
云計算作為一種ICT融合技術,能夠實現計算資源(包括服務器、存儲、應用、網絡等)方便快速地按需分配、提供和釋放,在提升業務可靠性和可用性的同時,減少業務提供商的管理成本。云計算由此引起了電信運營商的極大關注,電信運營商把云計算看作降低網絡建設和運營成本的重要手段,搶占IT及互聯網業務市場份額的重大機會。因此,云計算在電信網絡的部署和應用已經成為必然的趨勢。
與此同時,云計算也給運營商帶來了一系列的挑戰。本文將就運營商在云計算的運營和管理方面所面臨的問題進行分析,并且提出通過云管理平臺的部署來解決云計算資源和業務管理的問題,從而充分發揮云計算的資源有效管理和利用、網絡和業務的快速擴容與靈活部署等優勢。
2 云計算在電信網中的應用
運營商對云計算的應用主要分為兩類,一類是對內,包括IT的整合、業務平臺的整合;一類是對外,包括基于云計算的應用,使用云存儲、云桌面和云主機等。
(1)對傳統電信業務平臺的整合
基于云計算能夠實現資源池化以及靈活分配的特點,云計算技術可應用于電信業務底層平臺的改造,由資源共享的云平臺來承載現有的各類增值業務、移動業務以及融合業務。云計算引入到電信業務平臺能夠解決兩方面需求:
一方面,各個電信業務的峰值負荷產生的時點不一樣,例如:彩鈴業務的峰值負荷與WAP業務的峰值負荷產生于不同的時段,因此在某一個時點,經常出現一部分平臺的處理能力閑置,而另一部分平臺的資源負荷過高的情況;另一方面,不同業務所處的生命周期的階段不一致,部分快速成長的業務促使平臺不斷面臨升級和擴容,而某些面臨消亡的業務則導致平臺能力閑置,但是由于殘存用戶而不得不保留該業務平臺并需對其進行維護。
這種情況下,通過云平臺實現資源的共享及靈活分配,能夠大大提高現有硬件資源的使用率,有效地平滑總體業務峰值負荷以及對資源的需求,避免業務平臺頻繁的硬件升級擴容,在方便新業務快速部署上線的同時,以低運營成本保留“長尾”業務并繼續產生經濟效益。
(2)對現有OSS/BSS平臺的整合
各電信運營商都投入大量的資金和人力來建設并維護為數眾多的OSS與BSS,這些系統通常由不同設備商提供,缺乏統一的維護手段、數據管理和統計分析功能;同時,與傳統電信業務平臺的建設情況類似,OSS/BSS系統也存在資源使用效率不高、不同系統的負荷不均衡等問題。而通過云計算技術為各個OSS/BSS系統提供統一的底層平臺,對舊的高能耗的IT系統進行關、停、并、轉,能夠大大節省運營商的IT成本,提高資源的利用率,達到集中維護和管理的目的。
對OSS的整合如圖1所示:
(3)基于云計算的應用提供
云計算技術催生了新的業務模式,典型業務包括虛擬數據中心(Virtual Data Centre)和云桌面(Virtual Desktop)。以云桌面為例,服務提供商通過遠程集中化的服務器給用戶提供虛擬桌面,所有的應用與數據都在服務器側集中部署和運行。服務提供商通過專業的技術提高系統的安全性和數據的可靠性,通過不同用戶間資源的共享提高資源的利用率,滿足用戶的彈性計算能力的需求,避免頻繁的硬件設備更新換代,降低企業和機構用戶的IT基礎設施的建設維護成本。
3 運營管理挑戰分析
云計算的引入是電信運營商的必然選擇,現有的電信網絡及IT支撐系統將面臨重大的變革。隨之而來,電信運營商也面臨云計算運營管理的一系列問題,簡述如下:
(1)云計算標準成熟度低
云計算屬于IT技術的范疇,相對于傳統的通信技術,其發展和更新的速度更快,導致相關標準的制定滯后于云計算技術的應用。盡管當前包括ITU—T、ETSI、NIST、DMTF、IMF等在內的標準制定組織(SDOs)都已經啟動云計算標準的研究和制定工作,但是基本上仍處于起步狀態,缺乏成熟并被業界廣泛使用的標準,不利于電信運營商通過統一的接口,對不同廠商的云計算產品和設備實施管理以及靈活有效地分配資源。
(2)云計算技術成熟度不一致
不同虛擬化廠商有各自的技術優勢,產品成熟度和產品價格也有差異。電信運營商在部署云計算平臺時必須考慮在保護現有巨額投資的同時,充分發揮各廠商的技術優勢。但是,由于缺乏良好的開放性和互通性,電信運營商很難把現有的豐富硬件設備資源集成在一起,充分利用已有的投資去構建云平臺;而僅依靠某個云計算廠商的技術去構建云平臺,把自身綁定到某個云計算廠家的產品上也不符合運營商的利益;其結果必將使得云計算平臺建設、更新的成本增加,不利于運營商靈活選擇合適的云計算技術和產品,提高了電信運營商的運營管理成本。
(3)與電信網絡管理架構的適配問題
云計算的運營管理模式必將與傳統的電信網管理模式存在比較大的差異,可以從兩個角度來陳述。一方面,當多個移動業務、增值業務都集成到同一個底層的云計算平臺,各種業務的維護管理職責的界限將會變得模糊,這種情況下,電信運營商需要進行管理架構以及職責分工的重新調整。另一方面,電信運營商的運營管理架構通常根據組織架構、服務范圍等因素而分級設置,例如,從組織架構上分為集團和省級分公司,從現有業務平臺的服務范圍上分為全網用戶服務的集團級平臺(如音樂、視訊等平臺)和為各省用戶服務的省級平臺(如WAP平臺),如何基于這樣的管理架構來建設和管理云計算平臺也是運營商需要考慮的問題。
4 云管理系統
關鍵詞:電信運營商;云計算技術;分析
當前信息通信界的熱點話題是云計算技術,它代表了信息時代的未來。云計算的核心理念是實現高效的計算和海量的數據存儲能力,使得個人和企業可以直接在云計算平臺上享受各種信息的綜合服務。將云服務理念付諸于實踐的是電信運營商,電信運營商有效結合自身的運營優勢和網絡優勢,將技術上的優勢充分轉化成為市場規模效應。
1關于云計算和電信運營商發展戰略。
1.1云計算的概念。所謂的“云”指的是由存儲服務器和計算服務器組成的資源池,由其中的服務器虛擬化軟件和分布式的大規模集群搭建其計算能力。云計算指的是利用互聯網的高速傳輸能力,在“云”中實現企業服務器和個人計算機的數據處理過程,個人和企業由此不需要再購置硬件,只需要購買或是租賃這個集群服務計算能力即可。云計算是一種新的商業模式,數據中心是它的核心部分,由數量龐大的工業標準服務器組成了它的硬件設備,這些硬件設備主要由硬件廠商的產品和英特爾等公司生產的處理器組成。個人用戶或是企業用戶可以直接通過高速互聯網獲得相應的計算能力,不需要對硬件進行大量投資。云計算改變了未來的互聯網,它使得互聯網成為了進行超級計算的重要陣地。這在互聯網的發展中,是一次革命性的創新,計算能力從此以后可以像水電等一樣能進行流通,且使用便捷,價格便宜,不同點是它的傳輸需要通過互聯網。
1.2電信運營商的計算發展戰略。電信運營商進行轉型的一個重要戰略就是應用云計算,云計算的三層業務服務模式如下圖1所示:
圖中的云應用服務提供商是提供應用層服務的云計算提供商,云平臺服務提供商是提供平臺層服務的云計算服務提供商,云資源服務提供商是提供基礎資源層服務的云計算服務提供商。[1]
2電信運營商的云計算運營架構。
電信運營商的云計算架構包括四個層次,分別是物理層、管理層、虛擬層和業務層,這四個層次中的核心是管理層,如下圖2所示:
物理層指的是電信運營商具備的設施和機房及相應的寬帶環境,它要具備充足的進行開發和運營的潛力。虛擬層是把物理層的存儲設備、網絡設備和服務器等進行全面化的虛擬,從而建立起能夠隨時可以按需分享的資源設施,從而可以將資源進行隨時的按需分配。建立起分布式的進行數據存儲的系統,便于存儲和訪問海量式的數據。管理層能夠對資源進行動態的管理并對業務進行支撐,它可以從而總體上將計算式的資源和分布式的數據進行規劃,將相應的分布式數據存儲系統設計出來,并將資源的生命周期和單元定義出來。還能將虛擬化資源進行動態分配,減少電源消耗并達到負載的平衡。將標準化的資源模板提供給用戶,方便用戶的計算、存儲和應用功能。將費用清單根據資源使用情況和服務類型結算清楚。對各種資源的工作狀態進行實時監測,一旦發現非正常狀態及時報警并自動分配調整資源。業務層,電信運營商能提供三種類型的服務:SaaS、PaaS、IaaS,這三大類服務能夠滿足不同層次的客戶需求,有助于電信運營能力的發掘。[2]
3電信運營商應用云計算的分析。
電信運營商的布局是在互聯網領域應用云計算的最大動力,在云計算的概念出現后,它獨有的低成本、節能減耗、按需付費的優點就到了國內外眾多IT企業的追捧。云計算作為新一代信息革命的核心,能夠改變存儲、CPU和應用軟件等一系列的產業鏈,創造出一個新型的產業。能夠相互融合和滲透運營商、制造商、信息資源提供商和信息消費者等,給經濟和社會的發展帶來巨大的影響。云計算獨有的互操作性也使得云計算的安全性問題成為了其發展過程中的最大障礙。中國的電信運營商正積極將云計算技術應用其中,云計算技術指的是一個概念的融合,需要進行不斷的推動和發展。
4電信運營商應用云計算發展的思路分析。
4.1積極拓展業務內容,豐富自身能力。對于電信運營商來說,其傳統業務是為信息用戶提供通信能力,業務的種類較為單一,涉及到很少的通信業務以外的領域。電信運營商因為云計算技術而得到的重要啟示就是要廣泛應用包括互聯網在內的各種服務和數據源,將自身的運營范圍擴展到個人信息管理、娛樂、信息和娛樂等各個領域,將業務范圍擴大到綜合信息服務領域。在云模式下的很多業務內容是其他的傳統業務無法取代的,這就需要電信運營商首先將新的業務能力引擎打造出來。隨著社會的發展和信息技術的進步,用戶需求在不斷發展,傳統的電信業務能力已經不能滿足日益增長的用戶需求,需要電信運營商不斷根據用戶需求,打造出適應互聯網發展的全方位的業務能力引擎。其次,要加強對用戶信息的挖掘,用戶信息包括對用戶群體的統計信息和用戶的位置及狀態等信息。然后,將基礎設施的能力加強,電信運營商之所以能成為云服務的提供者,最大的原因就是掌握了基礎設施,IT技術的重點客戶就是電信行業,電信運營商應努力提高資源的利用率,有效將IDC進行整合和加強,從而實現自身的成功轉型。最后,將互聯網的整合能力提高,互聯網是人們進行信息的交流、溝通和共享的平臺,是全球性的開放性網絡,在互聯網上人們可以很方便地進行資源共享。當前,互聯網也是云服務的依托平臺,電信運營商的云產品需要將互聯網的一些內容和服務引入,以此來拓展其服務的應用范圍。電信運營商依托移動網絡比依托互聯網具有更大的優勢,它能提供更加豐富的服務方式。[3]
4.2打造平臺,將網絡和終端的邊界牢牢掌控。在傳統的電信業務中,電信運營商幾乎掌握整個的網絡到用戶的領域,互聯網業務的發展打破了這個格局。隨著3G時代的到來,移動互聯網成為了移動網的發展主流。移動3G打破了傳統的封閉體系,打破了電信運營商的專網壟斷模式。移動互聯網要求對不同的用戶群進行服務,還要求能在不同的核心網上進行運營,其業務的發展需要考慮到網絡的傳輸和接入技術。對于移動互聯網來說,其終端的種類繁多,差別也比較大,各移動終端的操作系統和硬件系統等也具有不同的特性。這種差異化和多樣化的終端特點也為移動互聯網的發展提供了新的模式和發展方向。通過應用云計算技術,電信運營商能利用“云+端”模式,打造出面向用戶的業務云平臺,從而有效整合業務和匯集資源,成為云應用的平臺。
4.3將運營模式進行改善,將觀念進行創新。電信運營商需要改善和創新現有的運營模式,從而為用戶提供更好的服務。站在用戶的角度考慮,用戶需要各種的信息服務,這些服務不是單單依靠電信運營商一方面,電信運營商可能只是服務的參與者。所以,電信運營商要積極改變傳統的業務運營模式,積極通過聚合和開放實現服務的整合與被整合。
5小結
云計算技術的發展為電信運營商的業務模式和產品開放帶來了新的發展機遇,只有緊緊抓住機遇,將云計算的核心理念融入到產品的運營和開發中,不斷進行網絡資源建設,才能為新時期運營模式的轉變奠定良好的基礎。
參考文獻
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中圖分類號:TN948 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)04-0000-00
CCBN2012,新聞會上,國家廣電總局科技司副司長曾慶軍表示,從廣電的角度來看,云計算就是要融合到NGB中,從而提供新業態和新服務,需通過開展業務需求分析根據廣電不同業務的特點、應用需求和安全性要求等進行科學分類,歸納出能夠充分利用云計算優勢的業務應用,有重點、有針對性地開展相關應用性研究。
云計算作為網格計算、分布式計算、并行計算、網絡存儲、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物,也是虛擬化、效用計算、面向服務的架構等技術混合演進的結果。[1]它的概念由Google提出,借助PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)、IaaS(基礎設施即服務)等先進商業模式,通過網絡將大量硬件和軟件按照一定的結構體系連接起來,從而構成一個內耗小功效大且具有強大計算能力的完整系統。其核心思想,是將大量的計算資源用網絡連接起來統一管理和調度,構成一個強大資源池向用戶提供按需服務,整個虛擬網絡被稱為“云”。應用過程中,用戶無須意識到網絡的存在,[2]對具體結構無需了解,對用戶而言,云中的資源無限,可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費,再也不用再擔心數據丟失、病毒入侵,甚至不用理睬應用運行的具置。
云計算可以提供的服務多種多樣。有的提供CPU計算能力,有的提供存儲能力,有的提供數據庫能力,有的提供網絡服務能力,有的提供應用軟件能力。用戶能夠根據需要獲取計算能力、存儲空間、信息服務。[3]總而言之,利用大規模的網絡計算節點,為多個用戶同時提供服務的處理方式,都可以稱為云計算技術。云計算靈活方便、性能高成本低,是未來IT行業發展的方向之一。
廣電領域是天然的需要云計算技術和服務的領域,主要原因就在于其特有的海量的音頻、視頻文件的存儲、轉換和使用。長期以來,廣電運營商受限于自身經營體制和網絡能力,導致運營模式簡單,提供的業務提供單一,已不能滿足用戶日益增長的業務需求。而云計算正好可以在一定程度上解決上述問題,讓電視變電腦。[4]云對于廣電集團來說其無可比擬的幾大優勢:(1)大規模、虛擬化;(2)高可靠、通用性;(3)高可擴展性;(4)按需服務;(5)成本低、高效率。[5]
1、媒體云
電臺、電視臺、節目集成平臺、有線電視運營商等擁有豐富的媒體資源。但是目前由于技術系統能力的限制以及孤島式的媒體資源管理體制,造成大量媒體資源利用效率低下。只需要通過對現有內容資源管理系統進行云計算改造,構建廣電媒體云,建立起廣播影視節目內容資源池,實現內容資源的數字化、海量存儲、數據共享以及超強的檢索。分散的電臺、電視臺運營商的節目媒資庫就可以成為一個云服務器組,所有資料都存儲在其中,云計算為存儲數據提供了幾乎無限量的空間。[6]終端系統通過訪問云服務器組獲取所需資源,無需添加類似硬盤的永久性大容量存儲設備。同時絕大部分的運算都是在“云”服務器組上完成的。
使用云存儲,可以將節目上傳至存儲中心,以便捷的方式實現節目素材的匯聚,以高效低成本的形式提供長期存儲、歸檔服務,電視臺不用自己建設、維護成本高昂的存儲系統,實現內容資源的最大利用。運營商可將這些海量內容有選擇的提供給自己的終端用戶,實現差異化運營。當然運營商同時可向終端用戶提供內容搜索引擎,讓用戶第一時間找到自己喜歡的節目。
這樣不但提高了資源使用率,豐富了節目內容,提高了服務能力,而且最重要一點是大大降低了運營成本。
2、制作云
轉碼、網絡傳輸、媒資編目、流媒體服務、視音頻的整理,解碼甚至上線等高密度的數據計算應用,云計算的處理能力都可以為之提供相應的支撐。除上下載工作站等少數廣電專用設備外,系統大部分服務器和工作站,如傳輸服務器、轉碼服務器、技審服務器、流媒體服務器、Web應用服務器、策略服務器、導入導出工作站、編目工作站、檢索工作站、審核工作站等,都可以構建在“云”端。
廣電沒有統一的業務接口,編碼方法及封裝格式豐富多樣,并且這些格式都廣泛地應用在各種播出、場合。[7]隨著各電視臺,影視機構之間內容共享交互的頻繁,不同文件格式之間的相互轉換和識別也顯得無比重要,按統一的媒體文件接口將媒體內容提交到媒體云。將上傳的媒體文件轉碼成適用于多種場合的編碼格式,進行內容保護封裝。然后通過統一的內容系統對外。而且云計算的處理能力可以通過培養服務器的數量進行動態配置,相關軟件可在任何具有閑置處理能力的服務器上運行。[8]
通過云計算,能夠進一步地挖掘出媒體制作者的制作能力及相應的內容生產能力。
3、服務云
云計算以用戶為中心的界面,[9]目的是為了增強用戶體驗。現在各廣電公司的機頂盒規格不一。技術不一,截止到2012年1月底,全國已經普及了11390萬的數字電視機頂盒,這些機頂盒基本都具備了MPEG-2解碼能力,雖然少數具備了H.264解碼能力。但芯片性能普遍低下。不同地域、不同品牌的終端設備之間根本不具有良好的互通性。
“云計算”對客戶端的設備要求低,使用起來方便。可以成功彌補機頂盒終端性能低的缺陷。所有功能模塊集成、軟件升級,全部在“云端”由專門的服務器組完成了,運營商在應用系統軟硬件方面減少了大量人力,物力和財力的投入,只需要支付網絡費用和服務費用,即可實現比原來更多樣,更新的業務功能。
這些機頂盒完全可以直接作為云計算的終端設備。現在互聯網的商業應用中,低廉的上網本,昂貴的手機等等顯示設備,只要安裝了最普通的瀏覽器后,即可滿足絕大部分的“云計算”客戶端的需求。
(1)VOD,3D游戲、主機游戲。VOD不論從概念上還是應用上都可以稱作一種云計算,將所有的計算能力(包括顯示能力)全部集中在中央服務器端,在服務器群上運算成功后,先在虛擬世界上顯示出運算結果,再把結果反饋到互動機頂盒、PC、手機上,通過終端屏幕顯示運算的最終結果給用戶,終端只需要有一個解碼芯片,即可感受到完全的應用顯示效果。終端僅僅成為一個顯示設備,計算過程和運算結果完全由云端服務器所提供。
(2)個人信息處理。在三屏合一的趨下,郵件、文檔等個人信息都可以通過云服務進行處理。同樣在任何一個聯接“云計算”服務的客戶端設備(比如機頂盒、PC、智能手機等)上,你都可以通過瀏覽器進行登錄,延續看了一部分的電影或者寫了一半的文章,乃至聊了一半的視頻通話。[10]
(3)其它各種增值業務以及個性化服務,比如終端用戶可以通過機頂盒發送彩信到其他機頂盒、或者到其他用戶的手機,或者在PC機上留言等等。云計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享。[11]
如果將這些大量計算都在云端進行,其優點顯而易見:(1)對終端軟硬件要求低,不需要瀏覽器、中間件等各種軟件,省掉了移植、維護等各種環節。機頂盒平臺就可以滿足;(2)能夠提供無限制的應用服務,甚至包括VOD,3D游戲等;(3)用戶可以在任何時間、任何地點使用定制屬于自己的服務;(4)免維護,用戶不用頻繁升級。
4、運營監管云
當前廣電媒體呈現出集團化的發展趨勢,一個廣電集團旗下可能有電視臺、廣播電臺、有線網絡公司、新媒體公司等,它們有可能分布在不同的地點,工作時間也不相同。集團下的各個分支機構都有媒體資產管理的需求。通過建立廣電私有云,完全無須在本地安裝部署維護更多的應用,就可以享受到通過網絡帶來的在線工作模式。所有的維護和升級工作都由服務器端去完成。運營商只需要充分關注自身業務最大化發展的實現。
對于具有媒體資產管理需求但是業務量不大的用戶來說,自己建設并維護一套媒資系統的成本還是比較高的,而且由于技術人員對系統的熟悉程度不同,媒資服務的質量也難以保證。有一大群專業的服務器人才在維護更新和保護,很容易就能達到事半功倍的效果。用戶不必擔心數據從客戶端被黑客攻破而導致丟失和信息被盜。[12]
根據廣電行業的監管要求,應用云計算技術構建整合了技術監測、節目監管、安全播出調度指揮等功能的廣播電視監管平臺,在監測監管數據的統計、分析、處理以及信息方面提供技術支撐。將運營支撐管理和行業監管緊密結合,構建廣電監管云,可顯著提高服務質量和管理水平。
云計算可以通過實時監控服務器資源的狀態,分析各服務器的處理能力和處理情況,實行空閑服務器的整合和調度,以實現高效的信息處理能力,最終降低信息在非人為環節上的處理時間,確保新聞信息的快速傳遞。
在運營支撐系統方面,加密CA系統頻頻爆出安全隱患,利用加密智能卡的安全漏洞將數字電視節目的密鑰破解,通過網絡與其它機頂盒共享,使得許多用戶偷逃收視費用,給運營商帶來了巨大的損失。運營商可以通過云計算服務器的強大計算能力,通過(1)數據內容,(2)身份認證,(3)數據加密,(4)數據監控,(5)中心管理,(6)提供者的認證,(7)虛擬安全技術[13]等多種手段保障云計算的安全,同時也加強了用戶授權的安全。
三網融合和下一代廣播電視網的建設為云計算在廣電領域的發展應用提供了難得的機遇。搭建廣電云平臺對廣電運營商已經非常必要且非常緊迫。云計算對廣電來說是一個大機遇,廣電運營商應該乘著云計算這及時的東風。抓緊時間壯大自己,發展自己。
參考文獻
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【關鍵詞】移動互聯網,數字版權,云計算
1.引言
移動互聯網是當今世界發展最迅猛的通信技術,智能手機、PDA、平板電腦…..這些便攜式的移動終端的興起以及無線網絡的大范圍覆蓋充分展現出了移動互聯網的“無處不在的網絡,無處不在的業務”的思想。此外,移動終端本身所具有的計算和存儲能力有限、帶寬接入的限制及接入網成本高等局限性又制約著傳統的數字版權管理技術在移動互聯網中的應用。而基于分布式計算的云平臺的海量的數據存儲能力和高性能的計算能力為解決基于移動互聯網下的數字版權管理提供了解決方案。本文通過簡單介紹傳統的數字版權管理技術及其應用在移動互聯網中缺陷,論述移動互聯網下的數字版權管理未來發展。
2.現有的數字版權管理技術與其在移動終端使用的局限性
2.1現有的數字版權管理技術
2.1.1數字水印。數字水印(Digital Watermarking)技術是將一些標識信息(如作者的序列號、特殊含義文本、公司標志等)直接嵌入到數字媒介當中,或者是間接表示(修改特定區域的結構),用來識別數字媒介的版本、來源、作者、發行人、合法使用人等信息,并且不影響原數字媒介的使用價值,也不容易被探知和再次修改,但可以被生產方識別和確認。
2.1.2數字加密。數字加密(Digital Encryption)是使用密鑰來對數字媒介的內容進行加密的。加密的密鑰有兩把:用于加密內容的公鑰(Public Key)和用于解密內容及驗證數字媒介是否被非法修改及破壞的私鑰(Private Key)。
2.1.3數字簽名。與人們的手寫簽名作用一樣,數字簽名系統向通信的雙方提供服務,使得發送方S向接收方R發送簽名的消息M,以便達到:一、接收方R可以驗證消息確實來源于發送方S;二、發送方S以后不能否認發送過的簽名消息M;三、接收方R不能編造或者改變消息M。簽名的驗證必須在簽名人或者指定的證實人A的配合下才能進行,從而防止了簽名的消息M被散播和復制的可能,從而保護了數字媒介的版權。
2.2現有的數字版權管理技術在移動終端使用的局限性
(1)現有的數字版權管理技術基本都是基于密鑰加解密技術,密鑰技術存在著被泄露的風險 ,數據依舊可能被泄露,特別是在開放式的移動互聯網中,無處不在的無線網絡增加了這種風險的存在。假使在給合法使用者發送私鑰的過程中私鑰被不合法的使用者截取,則會造成數據泄露。
(2)現有的數字版權管理技術對廠商和用戶終端的數據存儲和處理要求較高,對現今的便攜式移動終端來說,數據存儲和處理能力恰恰是其弱項,過大的存儲及高要求的數據處理能力阻礙了現有數字版權管理技術在移動互聯網中的應用。
(3)現有的數字版權管理技術中,發行商的服務器需要將加密后的數據全部傳送到用戶的終端中,然后再有用戶終端解密之后其內容才能得以呈現。如果是一般的文本數據的話,移動互聯網絡傳輸帶寬的壓力還是可以承受的,但隨著數字閱讀中的內容不斷向前擴展,圖片、音頻甚至是視頻這些多媒體資料也成為數字閱讀內容的一部分,此時,用戶則需要耗費大量的時間以及流量將其下載到移動終端存儲介質中才能閱讀,這樣會導致用戶的時間成本和經濟成本增加,不利于移動互聯網用戶群體的擴大及移動互聯網的發展。
3.移動互聯網下的數字版權管理未來發展
鑒于現有的數字版權技術在移動互聯網下應用的局限性,以及云計算技術的飛速發展,移動互聯網下的數字版權管理必然朝著云計算的方向發展。可以采用云計算虛擬應用技術,將數據存儲、數據處理和數據展示三個過程獨立開來,進而減少網絡帶寬及移動終端的壓力。
3.1數據存儲。移動終端用戶請求的數字內容數據可以存儲在云存儲端。云存儲端海量的數據存儲能力可以支持出版發行商的數據存儲需求。與此同時,數據也可以存儲在出版發行商的非云化存儲設備中,通過相對應的云訪問接口一樣可以將數據傳輸到云處理設備中。
3.2數據處理。利用云計算端的虛擬技術,在出版發行云中由出版發行商專用的應用程序對數字媒介進行加解密以及驗證,從而從根源上避免了受版權保護的數字媒介資源流傳到云計算端之外的區域。
3.3數據展現。由于移動終端設備的多樣性,從而造成了移動終端顯示方式的多樣性。云計算終端出版發行商專有的應用程序可以根據移動終端發來的需求,根據識別出終端顯示設備的顯示方式展現加密后的信息。
3.4云計算數字版權管理的優勢
(1)由于數據的存儲和處理是在云端進行的,因此整個數據不會泄露到云外,從而使極大保護了數字媒介的版權。
(2)由于數據處理都是在云端進行的,因而大大降低了移動終端的數據處理壓力,其所要完成的僅僅是數據的最終呈現,這樣對移動終端的配置要求會大大降低,移動終端的制造成本會更加低,從而加大了移動互聯網的普及范圍。
(3)由于在云端內部是云主機間的可信數據通信,因而可以減少甚至是不使用傳統模式中的通信雙方數據的加解密,從而減低了云主機處理資源的開銷。
(4)云終端出版發行商的應用程序資源池中的虛擬應用程序自動識別出終端顯示設備的屏幕的大小,從而為其提供適合其屏幕的數據,因此出版發行商僅僅需要針對不同的軟件運行平臺開發統一的應用程序即可,而不需要在針對每一種類型的設備開發專用的應用程序,降低了出版發行商的發行成本。
關鍵詞: 云計算; 結構; 虛擬化; Web服務
中圖分類號: TN911?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)12?0067?04
0 引 言
自計算機問世之日起,人們對計算機資源日益增長的需求促進了計算機技術的發展。20世紀中葉起,對于在科學計算、系統仿真等領域需要處理大規模、海量數據的問題,往往通過增加投入來提升計算機系統性能的解決方案,相應出現了分布式系統、并行計算等。在90年代互聯網背景下,通過網絡從外部獲取計算能力、存儲等資源已成為學術界和產業界所共識的解決途徑,出現了網格計算技術。近年來在全球化浪潮下,隨著計算機系統在工業設計、生產制造、商業物流等領域更進一步的應用,云計算成為當前信息技術領域的熱點話題之一[1],它體現了“網絡即計算機”的思想,以便利、經濟、高可擴展性等優勢成為學術界、產業界和政府機構等各界關注的焦點,被認為是互聯網經濟后又一個重要的IT產業增長點,具有巨大的市場增長前景,IDC預測在2015年云計算產業規模將達到729億美元[2]。
1 云計算簡介
1.1 云計算的定義
從不同的應用角度出發,業界對云計算的定義有不同的認識,目前普遍接受的是美國國家標準與技術研究院(NIST)對云計算的定義[3]:云計算是一種模式,能以便利的、按需方式通過網絡訪問的可配置計算資源池(如網絡、服務器、存儲器、應用和服務),這些資源只需要極少的管理成本或干預,就可以快速部署與。
雖然用戶都是通過終端使用計算機資源,但云計算通過更靈活的方式為用戶提供服務,如云終端除計算機設備之外,也可以是PDA、智能手機等智能終端;整個網絡虛擬為一個大型計算機,網絡上的服務器、數據庫、應用服務、儀器設備組成資源云;云終端與資源云的通信鏈路可以是計算機網絡,也可以是移動數字通信鏈路。
私有云為特定組織內的用戶提供服務,數據與程序都在組織內部管理。私有云可以大大提高系統的安全性,而且服務提供商可以更好地掌控基礎設備的架構,但所能使用的用戶也受到一定限制。
在混合部署模式中,用戶往往是將關鍵數據或信息放置于私有云中,將非關鍵的服務外包給公共云服務提供商,放置在公共云上處理,這種方式是目前情況下較好的解決方案。
2 云計算的層次體系與特征
2.1 云計算的層次體系
2.2 云計算系統的特征
從作用角度看,云計算系統具有以下幾個外部特征:
隨時隨地任何網絡接入。即云終端設備不只局限于工作站、便攜電腦等計算機終端,也可以是智能手機、手持設備等。只要用戶設備可以連接網絡都可以獲得云計算服務。
隨需定制自助服務。用戶可以根據自身的需求獲得云計算中的資源,且在服務定制過程不需要與服務提供商進行人工交互。
共享資源池。云計算系統中所有資源都被整合成一個動態資源池,以多租戶模式提供給所有客戶。客戶一般不需要了解資源的物理位置,但需要時也可以指定特定資源。
快速彈性部署。云計算服務可以快速、彈性地提供服務,即可以快速擴展也可以快速釋放,對于用戶而言可以在任何時間購買任何數量的資源。
可監測與計量的服務。通過服務監測可以優化資源的使用,通過對資源使用情況的計量可以進行服務定價與收費。
3 云計算的關鍵技術及發展現狀
3.1 虛擬化技術
“虛擬化”是IBM提出的應用于計算機領域的概念,其目的是通過虛擬機讓更多的操作人員借助終端設備使用計算系統,以充分利用相對昂貴的硬件資源,在實際發展過程中虛擬化技術有很多種定義。虛擬化技術使得共享底層結構下的分布式虛擬環境成為可能。目前,虛擬化技術實現了資源的邏輯抽象和統一表示,是實現云計算的關鍵。虛擬化技術不僅消除了大規模異構服務器的差異化,而且借助虛擬化技術的伸縮性和靈活性,可大大降低云計算系統管理的復雜度,提高資源利用率,從而有效地控制成本,提高運營效率。IBM采用“藍云”計算平臺硬件級別虛擬化和開源軟件虛擬化兩個級別的虛擬化[5]。
目前虛擬化技術的研究主要是針對小規模少量請求服務系統展開,結合SOA服務和大規模并發服務情況的研究還需要加強,同時虛擬化技術也會相應地引入一系列安全性問題。
3.2 面向服務的體系結構
SOA是為了解決信孤島和遺留系統問題,滿足Internet環境下業務集成的需求,通過連接能完成特定任務的獨立功能實體的軟件系統架構[6]。對于SOA與云計算是競爭還是互補融合的關系,業界也有不同的看法,但從本質上看,SOA和云計算都是圍繞服務而展開,只是二者對于服務的定義及范疇有所不同。SOA將應用程序的不同功能單元通過定義良好的接口聯系起來。接口采用中立的方式進行定義的,它獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得構建在各種這樣系統中的服務可以以統一和通用的方式進行交互,云計算服務的快速彈性部署離不開SOA的支撐。
但目前SOA的服務基本是以軟件領域為主,將所提供的服務進行包裝、組合,按一定流程運轉產生新的功能。而云計算認為所有的資源都是服務,除軟件服務之外,還有硬件、平臺服務等,SOA還需要更好地結合到云計算的應用模式中。
3.3 數據存儲和管理技術
云計算中的數據具有海量、異構、非確定性等特征[7],同時云計算系統往往需要同時滿足大批量用戶的服務需求。因此,云計算系統需要采用有效的數據管理系統對海量數據進行分析和處理,其數據存儲系統必須具有高吞吐率、高傳輸率、高可擴展性、高可靠性等特點。同時還需要考慮數據快速定位、數據安全性以及底層存儲設備的存儲量均衡等。
目前云計算的數據存儲和管理技術主要有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廠商的云計劃項目中都采用HDFS數據存儲技術。
以上這些技術從數據組織、數據集成、數據管理、數據的分布式并行處理、數據分析等方面進行了研究,但隨著新的應用場景不斷出現,使得云計算系統的數據管理和存儲方面不斷面臨新的挑戰。
3.4 編程模型
為了實現服務的快速彈性部署,云計算平臺上的編程模型必須簡單,以保證后臺復雜的并行執行和任務調度向用戶和編程人員透明。目前云計算系統流行的編程模式有MapReduce[12] ,Dryad等。MapReduce的思想是通過“Map”函數將任務進行分解并分配,通過“Reduce”函數將結果歸約匯總輸出。Hadoop是MapReduce的開源實現,目前已得到Yahoo,Facebook和IBM等公司的支持。Dryad是Microsoft于2010年底的分布式并行處理編程系統。它將一個應用程序表示成一個有向無環圖(GAG),頂點表示計算,頂點之間的邊表示用來傳輸數據的通道,可以采用文件、共享內存的FIFO或TCP管道等傳輸機制。Dryad可以使開發人員在Windows或.NET平臺上編寫大規模的并行應用程序,也可將單機上完成的程序移植到并行計算系統上。
4 云計算面臨的問題
云計算作為新興的計算模型正方興未艾,但云計算并不是對現有技術的簡單重組,要真正實現NIST所定義的云計算系統還需要解決諸多問題。
首先是云計算的內涵問題。SaaS,PaaS,IaaS等3個層次的劃分只是對云計算的初步認識,云計算的內涵組成和外延發展等還存在多種解讀,給云計算的具體實現和未來發展帶來不確定性。
在云計算系統的管理方面,必須考慮云系統之間的互操作性,為實現云系統之間的自動交互,必須能夠提供跨云的管理策略。
安全性是云計算系統面臨的另一重要問題。用戶存儲在云中的數據安全和隱私問題必須得到保證,虛擬化雖然可以使云計算更易于管理,但也使得系統的安全問題變得更為復雜。另外,服務質量(QoS)是云計算繞不開的另一問題,如大量遠程用戶使用數據密集型或交互式服務時服務延遲,服務失效時的重新部署或動態遷移等,只有QoS得到保證,云計算才存在需求和發展空間。服務定價機制也是云計算系統面臨的另一個挑戰,也是云計算系統實現商業化的前提,合理的定價機制才可以促使用戶合理地使用資源,提高系統的利用率。
5 結 語
云計算具有廣闊的應用空間和發展前景,相關的各項關鍵技術也在迅速發展中。本文介紹了云計算的概念,分析了層次體系,對實現云計算的關鍵技術進行闡述,對主流技術的特點進行分析。但云計算在系統安全性、服務質量、定價機制等方面還存在諸多問題,需要進一步深入研究。
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關鍵詞:云計算;數字資源;虛擬化;共享;分布式計算;并行計算
目前云計算沒有一個統一的定義。大家普遍認可云計算是一種基于互聯網的計算模式,也是IT技術和應用實踐長期演變的產物,是并行計算、分布式計算和網格計算的新發展,是IT基礎架構管理的方法論[1]。
從應用的角度來看,云計算通過虛擬化等技術動態整合、共享軟硬件資源實現投入產出效能最大化的解決方案,利用信息服務自動化技術,將云系統中的基礎設施、平臺及軟件均以服務的形式提供給終端用戶。云計算最終實現隨時獲取、按需使用、按量付費,使用IT基礎設施就如同使用煤氣、水電等公共設施一樣簡單、易用。
隨著云計算應用范圍和深度日益拓展,對高等教育信息化建設也提出了新的機遇和挑戰。因此,我們需要用全新的視角去審視高校目前的數字化資源建設,并積極進行方案的研究、探索和實施,在新一輪基于云計算的高校數字化建設中爭取新的突破。這也是本文的出發點和立足點。
基于云計算的數字化建設,是一項規模龐大、涉及面廣、技術復雜、任務艱巨的系統工程,需要前期深入調研,特別是借鑒Google、IBM、Amazon、Microsoft等目前成熟的云計算應用項目,結合高校的實際情況,進行必要的可行性分析,之后再進行科學規范的系統設計、系統實施和運行維護。
為了能夠抓住主要矛盾、突出重點,本文從基于云計算的高校數字化資源建設的兩個主要部分來闡述,即云計算資源平臺建設和基于該平臺的數字化資源建設。
1云時代高校數字化資源建設的必要性和緊迫性
1.1目前高校數字化資源建設中存在的主要問題
目前,我國高校的數字化資源建設取得了很大成績,但也存在著一些不容忽視的嚴重問題,概括起來主要表現在如下方面:
1) 基礎設施利用率低、數字資源共享度弱。目前,隨著高校信息化建設的推進,IT基礎設施也與日俱增,而據統計資料顯示,這些基礎設施的平均利用率不到50%。另外,高校的優質數字化資源通常掛在校園內網上,對于校外用戶的共享存在不少限制,造成了不必要的資源浪費。
2) 資源建設、分布不平衡,重復建設嚴重。高校間的學科、專業重疊交叉較大,勢必造成高校數字化資源建設的不斷重復和浪費。
3) 規劃欠科學、標準欠明確。一些高校數字化資源建設沒有明確國際、國內或者行業標準;對于學科、專業與課程建設的整體規劃考慮不周,從而影響到資源的質量、管理及應用效果。
4) 資源維護不到位。數字化資源在其整個生命周期內必須進行改正性、適應性、預防性和完善性維護,需要推陳出新、與時俱進。
5) 資源管理不完善。隨著多媒體、新技術的應用,數字化資源的類型日益豐富、數據結構日益復雜、數據量快速膨脹,而資源管理系統對于資源的有效組織、存儲、檢索和分析存在諸多不足,很難有效發揮數字化資源應有的作用。
6) 資源評價不足。數字化資源建設不是為了建而建,而是為用而建。因此,在資源的使用過程中,對其應用效果的好壞必須進行有效評價,并及時反饋到資源制作源頭,不斷完善,才能真正建以致用。
1.2云計算環境下高校數字化資源建設的必要性
云計算為高校教育信息化建設提供了一次難得的機遇,作為其重要組成部分的數字化資源建設基于云計算率先邁出一步是非常必要,主要表現如下方面:
1) 提高基礎設施利用率,擴大數字資源共享度,避免資源重復建設。云計算能夠改變傳統IT基礎設施建設和交付使用模式,為資源共享帶來了變革。校際之間的數字化資源共享將變得更加通暢;云計算提供對終端設備的跨平臺、多樣化支持,只要網絡通暢,云用戶就能隨時訪問、自由選擇、按需使用付費,為資源共享帶來了天然優勢。另外,云計算可以無限整合國內外高校優質數字化資源,形成一個超大規模的學科、專業、課程數字化資源庫。有效地解決了數字化資源建設分布不均,甚至重復建設問題。
2) 提高資源管理和應用水平。云計算系統通過先進的虛擬化技術、分布式技術和并行技術對數據資源進行高效計算、存儲、分析、檢索和管理,其高可用性和高可靠性能夠保證數字化資源建設和資源服務運轉良好;通過自動化、智能化的手段實現云計算系統的可運營、可管理和可維護,為云用戶提供優質、高效、低成本服務,進一步提高數字化資源應用水平。
3) 系統安全性得到加強。信息集中存儲和管理便于專業團隊采取專業安全防控措施與手段,可以避免因為個人原因(如感染病毒、木馬入侵、設備損壞)造成的數據丟失、破壞等情形。另外,云存儲服務的冗余存儲、容災機制都是數據安全的保證。
4) 便于對資源應用效果進行評價。基于云計算平臺的數字化資源在各高校范圍內共享程度更高,也能夠在更廣泛范圍內接受云用戶的評價,從而促進數字化資源建設的不斷完善。
2云計算主要技術
云計算是面向密集型數據、超大容量存儲和超大規模計算的新型計算模式。在數據存儲、數據管理、編程模式、并發控制和系統管理等方面具有其獨特的理念和技術。云計算的主要技術包括虛擬化技術、分布式計算技術、并行計算技術等。
2.1虛擬化技術
虛擬化是一種早已廣泛應用的技術,是指從邏輯角度來配置、管理和使用物理資源。虛擬化技術是云計算最重要的支撐技術。通過全虛擬化、半虛擬化和硬件虛擬化技術實現了云計算平臺硬件資源的邏輯抽象和統一表示,從而跨越了硬件設備固有的物理隔離障礙,提供了透明、統一的虛擬運行環境,明顯提高了資源利用率、降低了管理復雜度,同時為云計算系統的可伸縮性和可擴展性提供了有效保證。
2.2分布式計算
分布式計算是近年提出的一種新的計算方式,是對多線程、多任務思想的發展。中國科學技術信息研究所給出的定義是,“所謂分布式計算就是在兩個或多個軟件互相共享信息,這些軟件既可以在同一臺計算機上運行,也可以在通過網絡連接起來的多臺計算機上運行。”
云計算屬于分布式系統,利用云計算系統資源池中處理器和存儲設備的閑置計算和存儲能力,處理云客戶的請求,并為其提供相應服務,保證云系統的可靠性和可擴展性,使云計算成為擁有處理超大規模數據能力的新型計算模式,分布式計算也開拓了更廣闊的用武之地。
2.3并行計算
并行計算,是相對于串行計算而言的,即同時對多個任務或多條指令或多個數據進行處理。并行計算可分為時間上的并行和空間上的并行。時間上的并行就是指流水線技術,而空間上的并行則是指用多個處理器并發的執行計算[2]。并行計算的主要目的是充分利用系統資源,快速解決大型且復雜的計算問題。
3云計算數字化資源平臺建設
3.1云計算系統架構設計
云計算對于其系統架構(圖1)設計和建設提出了新的、更高的要求,需要綜合應用虛擬化、分布式計算、并行計算等技術,建議采用開源軟件,加強中間件等基礎構件的建設,保證基礎架構的高可靠性、高可用性和高擴展性。
1) 硬件資源層。該層主要包括基礎設施子層和虛擬資源子層,是云計算系統架構的最底層,提供最基本的物理資源,包括計算、存儲、數據和網絡設備,并通過虛擬化技術和集群技術對底層硬件資源進行抽象,消除物理硬件的限制,降低了硬件管理復雜度,提高了硬件資源的利用率,有效控制其成本,并且保證了云計算系統的可擴展性。
2) 軟件平臺層。該層主要由操作系統和中間件組成,實現計算能力、存儲資源的調度、協調和監控,從而為業務應用提供基礎運行環境和基礎服務支撐。操作系統子層負責與虛擬機對話,并提供最基本的軟件環境和系統服務支撐;中間件子層對網絡協議和軟件平臺進行抽象和統一表示,從而實現對軟件運行環境進行按需定制,并且對各類業務應用提供基礎服務和管理。
3) 應用服務層。該層主要由應用接口層和應用服務層組成,主要功能是向云用戶提供應用服務和解決方案。應用接口子層用來將云計算功能封裝成一套標準的接口,支持開發新的應用,提供新的服務和解決方案;應用服務層位于云計算系統架構的最高層,是云計算系統與終端用戶的接口,直接面向用戶,分別以IaaS、Paas、Saas形式向用戶提供各類計算、存儲服務。
3.2云計算系統管理設計
云計算管理系統是云計算的靈魂和神經中樞,通過自動化、智能化的手段實現云計算系統的可運營、可管理和可維護。
基于使用Xen、KVM等虛擬化開源管理軟件及Linux開源操作系統實現對計算資源、網絡資源和存儲資源形成資源池,通過集群技術對云計算系統資源進行集中管理和調度,實現各節點協同工作,保證完成部署、監控、調度、分配、協同、冗錯、負載均衡、故障恢復等功能,及時向用戶提供可靠并按需定制的IaaS、PaaS、SaaS服務。
基于分布式計算、并行計算模式,支持分布式數據管理系統,融合分布式文件管理、超大規模數據管理、數字介質管理、數字內容檢索和分析等功能,實現對密集型數據進行存儲、查詢、處理,同時保證數據一致性和完整性。保證超大規模數據存儲、處理和分析性能,提供多種便捷的文件檢索、訪問方式,支持多副本機制、可實現冗余備份,向云用戶提供高可靠性、高可用。
目前,基于GFS分布式文件系統、BigTable大規模數據管理、MapReduce并行計算、Chubby分布式資源鎖機制等技術的Google云計算系統是成熟的數據資源管理模式,以及在此基礎上的開源組織Hadoop開發的HBase和HDFS等技術,在云計算平臺的應用日益廣泛,也是可參考的管理計算模型。
4基于云計算的數字化資源建設
4.1科學規劃數字化資源體系
基于云計算的數字化資源建設是一個有機的系統工程,因此,必須從系統的觀點出發,科學地規劃整個數字化資源體系。
目前的數字化資源建設主要面向課程,主要針對課程的試題庫、素材庫、課件庫、案例庫、常見問題庫等數字化資源建設。其實,課程蘊含在學科和專業中,因為學科、專業和課程建設是構成高等教育的三個基本要素,任何一所高等學校都必然包含這三個要素,缺一不可,因而對這三個要素的建設就成了高校的三項基本任務。由于學科、專業、課程三者之間存在著既相互區別、又密切聯系的辯證關系,決定了學科建設、專業建沒與課程建設之間的關系也是互有異同、對立統一的[3]。因此,數字化資源建設應該著眼于學科、專業和課程三位一體的科學體系進行建設。
為此,建議制訂一個樹狀藍圖,森林為學科、樹木為專業、樹枝為課程及章節(可根據其教授先后順序排列)、樹葉為資源。在此基礎上,為了便于云計算平臺集中管理這些規模龐大的數據資源,還必須對其進行統一編碼,這樣也就充分發揮了數據庫管理系統的索引和檢索功能。另外,通過這個有機體系和編碼系統,還就能夠概括、抽象出學科、專業中的一些共性的基本資源組件,便于復用;同時能夠突出課程中的重點知識單元數字資源,二者相得益彰。
4.2嚴格遵循數字化資源標準
基于云計算的數字化資源建設是一個艱巨的系統工程,而數字資源建設更是重中之重。基于云計算的數據資源的顯著特點是:來源廣泛、數量龐大、各類多樣、結構復雜、形態各異,如果不遵循相關標準規范,那些數字資源就是“一盤散沙”,正所謂“沒有規尺,不成方圓”,其價值很可能會大打折扣。
因此,基于云計算進行數字化資源建設必須遵循相關標準。目前,國際方面,可以參照ISO15836-2003等標準;國內方面,可以參照科技部 “我國數字圖書館標準規范建設”、教育部教育信息化技術標準委員會制訂的“中國現代遠程教育技術標準體系”的“平臺與媒體標準引用規范”與“教育資源建設技術規范”等標準。在此前提下,基于云計算的數字化資源才有可能保證標準與規范、兼容與通用,也是能夠為云用戶提供標準服務的必要條件。
4.3精心制作數字資源
基于云計算的數字化資源建設,最終目標就是更好地滿足教學需要,因此,數字化資源的制作需要有一個科學合理的流程:先進行需求分析,解決“為什么做”的問題;然后進行設計階段,解決“做什么”問題;最后進入制作階段,解決“如何做”的問題。
下面以“C語言程序設計”課程中“循環結構”章節的數字資源制作為例簡述一下。
“為什么做”――現實生活中很多問題不適合用順序結構或選擇結構的方法來實現(通常不提倡用goto語句實現循環結構),如判斷100以內的素數問題。
“做什么”――介紹幾種循環語句(for、while、do-while)的功能、結構、語法及執行流程,并融入實例講解,強調注意事項(如:循環執行條件與次數、“死循環”等)。
“如何做”――把“為什么做”與“做什么”用多媒體技術實現,即綜合應用文本(介紹應用背景等)、圖像/形(展示語法結構、流程圖)、動畫(表現循環執行過程)、音頻(給動畫配音)及視頻(錄制講解過程)等媒體元素,從而實現圖文并茂、有聲有色、動靜結合的效果。即對于數字化資源的制作,除了重視資源內容外,還需要強調資源的表現形式,即可讀性和易讀性。
4.4努力加強數字化資源整合
這需要高校利用云計算先進的理念、成熟的技術和方法,對高校內部或其他高校相關學科、專業和課程的相對離散的數字資源進行有效整合,形成一個有機整體,提高數字化資源傳播、共享與應用效率。
目前,實現數字資源整合的方式主要有基于導航、基于異構統一平臺、基于知識管理和基于語義的數字資源整合,對于整合的程度而言這4種整合方式是逐漸深入的[4]。基于語義的資源整合,是最高級的整合方式,對數字資源進行深度開發,借助XML等分布式異構技術構建以元數據為基礎的知識本體,通過RDF(Resource Description Framework)技術實現元數據的描述和交換[4],無縫對接到以云計算體系架構為統一系統平臺上。在數字資源整合過程中,需要注意系統兼容性、數據一致性和完整性問題。
通過云計算的數字化資源的有效整合,使得校際之間、高校內部離散的、異構的數字化資源形成一個統一的有機整體,從而消除了“信息孤島”現象。整合后的數字化資源通過云計算提供的統一規范服務向全部云用戶開放,最大限度地發揮其作用。
4.5強化數字化資源的維護
關鍵詞:卓越課程;計算機系統;計算思維
0 引言
“卓越工程師培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是適應我國工業化發展進程,培養和造就一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的工程技術人才的重要舉措,是增強我國核心競爭力、建設創新型國家、走新型工業化道路的必然選擇。同濟大學作為首批實施“卓越計劃”的高校,于2010年啟動“卓越課程行動計劃”,加強課程的內涵建設,推動教學改革以取得突破性進展。
另一方面,計算思維(ComputationalThinking)作為一種教學理念,近年來在計算機基礎教育中受到關注。計算思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。當今社會已進入信息化時代,具備計算思維,能夠運用計算機技術和手段進行學習和工作、解決專業問題是高級人才必備的素質。計算思維能力是與讀寫能力一樣的人類基本思維方式。
為了配合同濟大學實施“卓越工程師培養計劃”試點方案,提高骨干教師的業務素質和教學水平,同濟大學于2011年開展計算機科學與技術卓越課程行動計劃,將計算思維融入“計算機系統級課程”的教學改革中,取得了良好的教學效果。
1 “計算機系統級課程”教學改革內容
本次課程改革試點的核心內容主要包括3個方面:一是課程授課方式改革;二是訓練(指各種類型的作業、結合課程的創新性實驗項目、綜合性和設計性實驗等)方式改革;三是考試方法改革。
課程授課方式改革要大力推行啟發式、探究式、討論式、參與式、小班制等教學方式。訓練方式改革除了傳授知識外,還要通過設計綜合性作業、結合課程的創新性項目以及其他形式多樣的綜合性訓練,將學生的綜合能力和人格培養落實到具體課程教學中。考試方法改革要消除應試教育產生的不利影響,以學生綜合能力評價和人格養成作為核心,努力實現學生學習成績評價方式的多元化。同時,建立計算機系統級教學團隊,以團隊形式對課程進行設計,積極建設和落實包含課程授課方式、訓練方式、考試方法3大環節改革的具體方案。
“計算機系統級課程”教學改革項目在同濟大學軟件學院和電子與信息工程學院共建的“計算機系統結構”國家級精品課程建設的基礎之上,結合電子與信息工程學院在學科方向上的特色和優勢,采取“兩級基礎深化、知識體系構建、實踐能力培養、前沿技術追蹤”4項措施,建立面向“卓越工程師”培養的計算機系統級課程教學體系。
1)兩級基礎深化。教師通過“計算機與信息安全導論”“計算機導論”和“計算機系統結構”課程,分別從廣度與深度兩個方面對學生進行全面的計算機學科基礎教學。“計算機與信息安全導論”和“計算機導論”旨在幫助初學者認清學科的輪廓,而“計算機系統結構”則為計算機學科高年級本科生提供完整的學科核心知識。
2)知識體系構建。教師以“虛擬化與云計算”“Web編程”和“計算機前沿技術概論”等課程為基礎,建立計算系統和網絡的知識體系框架,為強化計算機科學與技術學科的特色和建立完整的計算機系統學科知識體系規范打下基礎;同時還注重相關課程的交叉,如“計算機系統結構”與“操作系統原理”“編譯原理”在虛擬操作系統、編譯優化等方面的結合,“計算機系統結構”與“虛擬化與云計算”在大規模并行處理系統下的融合等。
3)實踐能力培養。教師通過“計算機系統實驗”課程,將“計算機系統結構”“操作系統原理”與“編譯原理”等課程中關系極為密切的核心內容以綜合實驗形式進行集成,如存儲結構及其管理、目標代碼生成及優化、線程調度等。這樣既有利于消除孤立知識點,又加強了學生的綜合實踐能力訓練,為他們將來從事計算機系統開發工作打下堅實基礎。
4)前沿技術追蹤。教師通過“計算機前沿技術概論”課程追蹤國際計算機系統結構領域中的前沿問題與技術。
筆者提出的面向卓越工程師的計算機系統結構系列課程體系框架如圖1所示。該教改項目的實施將提高計算機系的辦學水平,加強對青年教師的培養力度,同時也有助于本科教學中多出科研成果。
該教改項目從理論與實踐2個方面展開,圍繞計算機系統主題,在課程體系建設上注重基礎、突出重點。特別是在實踐教學方面,除了在相應課程的實驗環節對學生進行訓練外,還將在專門的“計算機系統實驗”課程中進行有關計算機系統硬件和軟件2個方面的完整的集成實驗,通過數據采集和建模分析等手段驗證實驗結果的正確性和有效性。通過發現并解決實驗過程中遇到的各種問題,學生更加深刻地理解并扎實地掌握計算機學科的核心理論,同時提高了從理論到實踐的知識貫通能力和創新能力。
各門課程的教改內容簡述如下。
1)計算機與信息安全導論。作為該教學體系的基礎課程,將突出建設計算機系統知識體系方面的基礎知識。主要教改內容如下:
①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的雙語教材:
②每章核心內容突出計算機系統方面的基礎知識;
③將計算機系統方面的基本知識從傳統計
算機導論內容中自然引出;
④展開雙語教學,并建設精品課程。
2)計算機導論。作為該教學體系的基礎課程,將突出建設計算機系統知識體系方面的基礎知識。主要教改內容如下:
①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的全英文教材;
②每章核心內容突出計算機系統方面的基礎知識;
③加強計算思維方面的教學和實踐,將Python作為入門編程工具培養學生的實踐動手能力;
④展開全英文教學,并建設精品課程。
3)計算機前沿技術概論。作為全校的通識課程,適合各個年級的本科生,側重信息安全前沿,同時帶動整個教學體系前沿知識的探索。主要教改內容如下:
①匯集計算機系統結構課程體系中各個分支領域的前沿思想與技術;
②為“計算機系統實驗”課程提供前沿的實驗內容建議和素材;
③自行編寫課程講義與教材。
4)計算機系統實驗。該教學體系中的實驗課程建立在“計算機系統結構”“操作系統原理”“編譯原理”等課程的基礎之上,是整個教學體系中學生實踐能力培養的核心課程。主要教改內容如下:
①建立計算機系統課程知識體系;
②建立實驗環境,設計豐富多樣的綜合實驗項目和開放性實驗項目;
③編寫實驗指導書。
5)虛擬化與云計算。該教學體系中的專業課程之一,介紹可信與安全系統體系結構的基本概念、基本原理和基本結構。主要教改內容如下:
①建立課程知識體系;
②編寫教材。
6)Web編程。該教學體系中的專業課程之一。主要教改內容如下:
①完善課程知識體系;
②建立實驗環境,設計實驗項目;
③編寫教材和實驗指導書。
2 教改特點
基于“計算機系統級課程”的計算機科學與技術卓越課程行動計劃具有如下特點和創新性。
1)將本系計算機學科優勢、優質課程與“卓越工程師培養計劃”的實施相結合是本系統級課程教改項目的特點之一;
2)開設“計算機系統實驗”課程作為計算機系統級課程教學體系的核心實驗平臺,加強學生的實踐能力培養是本系統級課程教改項目的特點之二;
3)本教改項目結合計算機新教學法,將計算思維教學方式在計算機系統級課程中進行實踐(“計算機系統實驗”和“計算機導論”課程中實施),加強學生的實踐創新能力是本系統級課程教改項目的特點之三;
4)本項目將工業界的最新技術介紹給本科生,為其提供畢業設計選題和到著名企業實習的機會是本系統級課程教改項目的特點之四;
5)本項目將可信與安全計算系列課程作為建設對象,點面結合帶動一批課程、實驗基礎設施和教師隊伍的建設是本系統級課程教改項目的特點之五。
3 教改成果
經過兩個學期的建設,計算機系統級課程的教學改革取得如下成果。
3.1 教改立項方面
1)2012-2013年,教育部-IBM專業綜合改革項目建設課程“虛擬計算與云計算”;
2)2011-2012年,谷歌校企共建實用精品課程項目“Web編程技術”;
3)2011-2013年,同濟大學全英文課程建設項目“計算機導論”:
4)2011-2013年,同濟大學雙語課程建設項目“計算機與信息安全導論”;
5)2011-2012年,同濟大學電子與信息工程學院教學改革研究與建設項目“面向‘卓越工程師’培養的可信與安全計算課程教學體系建設”。
3.2課程建設方面
1)計算機系統結構。
該課程于2011年上半年被批準為同濟大學本科卓越課程(計算機科學與技術專業),同時作為計算機科學與技術系一軟件學院共建國家級精品課程。
2)計算機系統實驗。
計算機系和學院實驗中心已經購買相關的實驗設備并完成實驗室建設;已經開始組織2010級3位碩士研究生完成課程所涉及的5個實驗設計。
3)計算機與信息安全導論。
該課程成功申報同濟大學雙語建設課程,并于2011年9月開始實行雙語授課,同時完成了課程網站的建設。
4)計算機導論。
該課程成功申報同濟大學全英文建設課程,并于2011年9月開始實行雙語授課,同時完成了課程網站的建設。
5)計算機科學前沿技術導論。
該課程于2010年開設,目前已完成課程網站建設和《計算機科學前沿技術》教材的寫作。該教材獲得IBM大學合作項目書籍出版資助和同濟大學“十二五”規劃教材建設項目的資助。
6)Web編程技術。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程,并于2011年開設,同時完成了課程網站的建設。
7)虛擬計算與云計算。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程,并于2010年開設,同時完成了課程網站的建設。
3.3教材建設方面
1)《計算機科學前沿技術》教材已經編寫完成,于2012年7月正式出版,并被列為同濟大學“十二五”規劃教材。
該教材是一本計算機科學的入門與提高教材,在力求保證學科廣度的同時,還兼顧主題的深度,同時特別強凋計算機科學的前沿性,既介紹計算機學科相關主題的來龍去脈,又引入國內外最新和最熱門的前沿課題。該教材既涉及計算機傳統研究領域,如計算機網絡、操作系統、人工智能等又涉及云計算、物聯網、智慧地球等新興熱門研究領域,重點講解這些最新計算技術在各個學科中的應用,既讓讀者對計算機新興技術有一個宏觀的把握,又通過各種案例分析指導讀者將計算機最新技術應用到相關專業和學科中。
2)同濟大學已與清華大學出版社簽約出版《虛擬化與云計算》教材,目前已完成部分書稿,預計2013年初出版。
〔關鍵詞〕電子政務;政務信息資源;熱點主題;發展趨勢;知識圖譜 〔中圖分類號〕G203 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2016)12-0133-06
〔Abstract〕Through keywords co-occurrence patterns of government information resources research,the paper found that the hot topics of domestic government information resources research in recent years are mainly in seven areas,including basic theory,government information management mode,development and utilization,sharing and integration of information resources,investment-benefit analysis,data format and system standard,institutional policy and intellectual property right.By analyzing keywords time seris,trends of domestic government information resources research mainly contained dynamic adoption,cloud computing,government transition,public opinion guidance,open data,etc.
〔Key words〕e-government;government information resources;hot topics;trends;knowledge map
政務信息資源的研究由來已久,從作為的附屬產物發展為獨立的資源形態,從基于數量的分類組織發展到基于效益的價值拓展。在理論探討和實踐進展中形成了多維主題,主題的深化和演變顯示出政務信息資源的研究趨勢。
1 政務信息資源研究主題領域分析
2016年2月15日選擇在中國知網(CNKI)中利用檢索式:主題=“政務信息資源”or“政府信息資源”,檢索時間=“2005-2014”10年數據,共檢索到相關研究論文2 229篇。
我國政府信息資源研究開始于20世紀80年代中后期,通過考察與梳理最早的研究文獻,發現最初的研究只是簡單的介紹國外的理論與實踐現狀,并未有十分系統的理論體系與研究框架,這種情況持續了將近十年時間,到20世紀90年代中期,學界才開始有系統的理論研究,經過近20年的研究,到2009年達到了一個研究的高峰。其中行政學及國家行政管理、計算機軟件及計算機應用、圖書情報與檔案管理和政治學5個學科領域對政務信息資源和政府信息資源研究最為關注,分別1 432篇、258篇、156篇、198篇和96篇。可以看到相關文獻數量到2009年達到最高峰,政務信息資源研究以2009年為研究最,當時以政務信息公開條例等相關極大推動電子政務發展的法律法規在多年理論研究與實踐經驗的基礎上得以完成并,對此的研究構成研究熱點。2009年之后,研究呈現下降趨勢,研究熱度有所下降,可見政務信息資源研究經過全面研究后,研究內容進入深化階段,這種“欲揚先抑”的態勢正在醞釀新一輪研究的到來。同時可以發現核心期刊發表數量與總的期刊論文數量在分布趨勢呈現出一致趨勢,即研究的總體狀況與高水平研究狀況的趨勢一致,如圖1所示。將相關數據導入CiteSpaceⅡ軟件進行進一步分析,并繪制關鍵詞共現圖譜,如圖2所示。
1.1 基礎理論研究
基礎理論研究是政務信息資源研究的基礎,主要是關于基本概念與研究理念的闡釋,關鍵詞的代表為電子政務、政府信息資源、政務信息化、信息分類等范疇較為寬泛的關鍵詞,這些關鍵詞在一定程度上代表本研究領域最具代表性的主流與主體概念,是基礎理論研究的代表性主題。
周曉英等[1]基于情報學基本原理指出政務信息的目標導向是以公開為渠道的社會使用,要將“面向公開”轉向“面向使用”,從而使政務信息的語法層次深入到語用層次。朱曉峰、王忠軍[2]援引各國對政府文件與信息資源的認定與界定性闡述,分析了政務信息資源的內涵與外延,并且引入譜系原理將基本概念分解為層次表現維度、職能發揮維度、技術接受維度和價值導向維度,并在此基礎上對現有的政務信息資源類型進行了劃分。商曉帆[3]系統梳理了政府信息資源這一概念的生成與演變歷程,分析了其形成的內在機理,并主張不能單獨局限于信息本身,應該將與信息相關的因素也納入資源范疇并加以管理和開發。
羅賢春等[4]從信息鏈信息的不同層級結合行政管理經典原理,可以將整個電子政務的發展劃分為5個承前啟后過渡期的階段,認為現階段正處在“信息-知識”階段,并認為未來的電子政務信息服務將提供智慧-情報層次的解決方案與行動指引。在這一階段主要著重于政務信息資源價值的實現機理,就也是政務信息資源與社會服務的融合關系與程度。
1.2 政務信息管理模式研究
政務信息資源從廣義上說是信息管理學科的分支,在武漢大學的圖書情報與檔案管理一級學科博士招生目錄中在信息資源管理專業設置了政務信息資源管理方向,并且中國科學院專門以“電子政務”為刊名主辦了專業期刊,而狹義上說則是從檔案學科延伸而來,成為檔案學科的重要研究增長點,其中云南大學在檔案學科下屬設置電子政務方向。
鮮明的信息資源學科價值與研究取向催生了信息資源管理與電子政務的結合,使得政務信息資源管理模式的研究成為研究重點,如何通過合理的信息資源管理使得政務信息資源的價值得以充分實現,是現有研究的側重點。宋恩梅[5]基于價值鏈視角,從情報空間角度以政務信息資源管理者為主體分析了網絡環境下政府信息資源的發展階段與分布結構,指出基于信息資源整合視角的電子政務功能與流程的集成、公共―私人合作的管理方式將成為未來政務信息資源管理的發展趨勢。吳鵬等[6]將語義互操作引入政務信息資源管理研究,分析了語義互操作技術模型與政務信息資源管理的結構性對應關系與應用的可行性分析,提出在現有框架內的政務信息資源元數據操作框架內進行異構信息語義解析和整合的必要性,提出政務信息資源語義互操作模型,并在國家土地資源土管理系統中進行了實證性實驗。肖衛兵[7]通過對SSCI對政務信息管理模式的研究現狀,總結出了國際上較為流行的政府信息開發與利用模式,認為私營部門主導模式符合市場經濟環境,具有更高的效率與可操作性,政府應作為管理者而不是市場經濟的參與者,政府應該通過立法推動私營部門對政務信息資源進行開發,法律應填補政策盲區,尤其是著作權方面與反壟斷方面的修改與制定。
1.3 開發利用研究
政務信息資源的開發利用不是將原有的載體分散、內容不一的信息通過組織和排列,形成有效的內容供用戶獲取的。
夏立新等[8]著眼于個性化推送服務的嶄新的信息服務理念,通過社會學實證方法獲取電子政務環境下用戶需求,建立了基于需求的政務信息資源個性化服務框架體系。賴茂生等[9]從機制維度、國家維度、技術維度等方面梳理了我國政務信息資源開發利用的發展現狀,認為市場開發、政府主導、政府壟斷3種模式是主流模式,并分析了3種模式的利弊,并從宏觀管理機制、中觀技術體系建設和微觀個體服務理念構建等3個方面討論了以上3種模式的創新方向與發展趨勢。陸穎雋[10]著眼于亞洲尤其是東北亞地區政務信息公開實踐,選擇與我國國情民情較為相似的踐行較早的日本國的情況,著重對比了中日兩國在此方面的差異,提出了可以借鑒和學習的部分措施。夏義[11]以公共圖書館納入政務信息公開查詢場所為契機,認為公共圖書館應該主動擔負起信息傳遞者的責任,并且應該利用自身優勢對政務信息資源進行進序化和開發,指出政務信息資源的加工序化、政府網站的公共進入、信息資源的增值開發、個性化服務以及用戶信息素養教育是圖書館參與政府信息資源管與開發的重要擴展途徑。
1.4 共建共享與信息資源整合
政務信息資源的生產流程與利用過程往往涉及多個相關部門,尤其是在電子政務剛剛起步的時候,部門之間條塊分割嚴重,政務信息資源的完整性難以保證,且由于分布不規律而導致獲取較為困難,如何實現政務信息資源共建共享成為政務信息資源社會價值提升的重要著力點。
王銳等[12]認為云計算技術的發展將顛覆現有政務信息資源建設的相關理論與實踐,能夠更加有效的實現信息資源集中存儲、互聯互通和信息資源的充分有效共享,基于云計算技術,提出了一種應用于政務信息共享領域的“共享云”,將共享云的共享模式與現行共享模式進行了比較,設計了共享云的應用體系架構,并提出了共享云的共建共享策略。羅賢春[13]認為“數字城市”政策與理念推行下的實踐建設背景下,政務信息資源對城市數字化進程的潛在推進作用,認為政務信息資源價值的深度挖掘與廣泛共享將帶來巨大經濟效益和社會效益,是數字城市建設最為重要的信息資源來源之一。楊秀平、張玉珍[14]著眼于歐美發達國家電子政務實踐,介紹了美國政府實施委托圖書館計劃等多種措施推動政府信息資源的全社會共享的實踐,在經驗借鑒的基礎上提出我國政府公共信息資源共享模式的基本運作模式。
1.5 投入-效益分析研究
電子政務是國家主導的全國范圍內的信息化進程,國家投入的用于基礎設施建設與人力資源培訓方面的費用十分巨大,其收益如何,是評價電子政務效果的重要指標,同時也是政務信息資源價值定量化價格估算的重要指標。
何振、周偉[15]應用成本收益方法分析了我國政務信息共享過程中的效率問題,認為在特定的共同建設與共同享用的基本面維度內,共建共享總收益與總成本的差值是計算其效率的基本數值,提出在現階段的政務資源建設中的技術創新問題是重中之重,尤其是新型“下一代”智能搜索引擎技術的研制和應用,正在大大降低信息資源使用與應用者的時間成本,進而逐漸逼近信息資源共享的帕累托最優狀態。王芳[16]著眼于政府信息資源采集、組織、集合、等信息生命周期過程中的資金來源,并結合我國傳統文化在民眾思想意識形態方面的影響,認為在我國當前的政務信息資源承載著權力象征、政績表現、權威保障、市場壟斷等因素,并通過建立數學模型計算并實證了政務信息資源獲取與共享的資金消耗情況,得出政府信息資源的獲取與共享的障礙在于利益博弈的結論,具體表現指標為“信息租金”。
1.6 數據格式與系統標準
這是在大數據背景下政務信息資源實現全國范圍內傳播與存儲的主要方式,同時也標志著政務信息資源實現了標準化生產,這將大大促進政務信息資源參與社會化公共服務[17]。曾荷[18]描述了GILS的生成、應用、完善、成熟的歷程,梳理了元數據理論與技術在政務信息資源管理中的地位與作用的轉變,認為以元數據為代表的數據標準與系統規范研究是政務信息資源在信息層面的研究核心,與之相適應與配套的制度層面的框架搭建與維度設計都是以此為基礎的,創造性的提出了元數據為構建線索的政務信息資源登記體系與管理規范,并做了初步的理論探討與設計構想。王紅霞、蘇新寧[19]分析了現有的復雜的政務信息收集與獲取環境現狀,這些都對信息采集的系統與體系提出了較高的要求,采集系統不但要適應動態性與高速度的處理求與抓取稍縱即逝的政務信息,還需要應用智能化的處理手段去將采集都政務信息進行智能處理,在此基礎上提出動態信息采集政務信息采集系統應有的應用模式,是建立科學政務決策系統的基礎,并按照相應理念進行了理論建模。劉家真、王n璇[20]基于電子文件管理視角,通過梳理與對比以國家檔案局為代表的現代檔案和以中央檔案館為代表的歷史文化檔案在電子化方面的實踐,關于電子文件管理元數據規范,以及對已有的文件與文檔元數據標準的分析,指出我國政務信息資源管理元數據管理與應用的設計缺陷,并在此基礎上提出了相應的改進建議與提升對策。
1.7 制度政策與知識產權
在最初的政務信息資源建設與開發利用中,由于政務信息資源的公共性與開放性等特點,似乎不存在知識產權問題,隨著政務信息資源數量的增加與內容的擴展,包含豐富信息內容與具備良好邏輯表達的政務信息資源不斷涌現,加上主體的多樣化,制度政策與知識產權問題開始得到關注,對宏觀政策構建與知識產權保護的關注是電子政務信息發展到一定階段的標志。
劉煥成、邱均平[21]認為隨著政務信息資源的社會化應用的開展,知識產權保護的問題日益凸顯,其電深入分析了政務信息資源知識產權的內涵和權利義務關系,論述了了政務信息資源知識產權的保護的倫理基礎與具體策略。蔡祖國[22]認為政務信息資源符合馬克思剩余價值理論的描述,是與農業品與工業品具有同等地位與價值的創造性勞動產品,同時也認為政務信息資源知識產權保護與其他知識產權保護案例的特殊性,提出制定因地制宜的、充分尊重信息特性的專門法律史知識產權保護的關鍵。馬海群、宗誠[23]認為電子商務實踐中的電子簽名同樣適用于電子政務實踐,政務信息資源立法應以推動政府信息公開、推進政務信息化建設、提高政務辦公效率為目標與宗旨,并簡要介紹了現有立法中的立法流程不規范、立法層次較低下、立法效力難以實現等問題產生的原因。
2 政務信息資源研究趨勢分析
為了考查研究的年度變化,將關鍵詞按年份排列,并繪制關鍵詞時間序列圖,如圖3所示。
關鍵詞時間序列譜圖顯示出了關鍵詞的年度變化趨勢,從關鍵詞的變化來看,研究主題正在發生變化,原有的重點與熱點不斷為新興熱點所取代,呈現出了政務信息資源研究的最新趨勢。
2.1 信息與在線政府為電子政務動態采納過程取代 在個體信息采納方面的研究逐步深入用戶認知意識,研究著眼點可以說是不斷細化與深化,研究的擴展方向逐漸明確。此前研究主要集中在政府通過官方網站信息過程中如何通過合理與恰當的信息組織方式讓民眾更好接受政務信息資源的獲取流程與內容,也就是信息技術方面軟件系統與硬件裝置的接受,這種范式的研究經歷了較長的時間,大量技術與理論模型被引進,研究從社會學實證逐漸過渡到心理學和生物科學研究。經過近10年的發展與基礎設施建設,信息技術與設備經歷了跨越式的大建設與大發展,原有的PC終端為越來越多的人所接受,與此用時,以移動互聯網為基礎的嶄新的信息交流平臺不斷發展與完善,民眾與政府的實時交流得以實現。楊雅芬、李廣建[24]從概念界定、研究數量分布、理論/模型使用、研究方法及內容等方面對當前電子政務公民采納研究進行了回顧與梳理,認為未來研究應當不斷發掘出不同公民群體采納電子政務的各種潛在影響因素,構建符合電子政務特定情境的實證研究模型,在建模過程中應該盡可能選擇最合適的樣本,并在不同情境下進行實證檢驗,同時擴大樣本量,提高研究的普適性。
2.2 資源共享為云保存與云計算取代
傳統的信息資源共享模式在大數據環境中逐步為云保存與云計算所取代。徐曉林、李衛東[25]簡述世界各主要國家對云計算的戰略部署情況,著眼于政務信息資源管理領域,論述了的到來對云計算對政務信息資源管理與電子政務領域的框架與體系、發展模式和戰略部署將產生的深刻影響,并結合云計算特點提出了“政府云”平臺構建的相關因素與不同層級的構成。呂元智[26]則結合云計算的超強的計算力和低成本等特點,從理論深度、技術程度、實踐厚度等方面論述了云計算應用于政務信息資源共享的可行性,預測了云計算對電子政務領域產生“顛覆性”影響的趨勢。趙暉[27]認為以云計算促進信息資源整合、業務協同和系統集成應用是政務信息資源發展的新趨勢,并提出促進電子政務云部署的對策建議。
2.3 管理過程重塑與管理流程再造促進下的電子政府為政府轉型取代 政務信息資源管理最初被認為具有提升政府工作效率的工具性意義,是對政府管理流程的信息化塑造,而隨著技術的發展與研究的深入,其工具性意義逐漸淡化,而成為政府改革的方向與政府管理范式革新的主導力量。杜治洲、汪玉凱[28]認為國民經濟的快速發展改變了中國社會的諸多方面,其中一個重要體現就是人民群眾民主意識與參與政府管理意識的提高,民眾的需求形成對原有政府管理模式的沖擊,對政府轉型為服務型政府形成“倒逼”機制,公共政務與公共服務需求的日益增長與政府提供公共服務的相對不足間的矛盾十分突出,在理念上率先突破原有“基礎設施建設”為主的理念,進入公共服務推進階段。民等[29]探討了電子政務推動下的公共服務升級與轉型,深入分析了電子政務推動下的轉型政府的內涵,從整體政府的視角、跨部門協同和增強公眾權能的角度研究了電子政務環境下的公共服務轉型,構建了轉型政府的框架。
2.4 信息互動與交流為輿情引導所取代
作為政府信息的主要渠道,政府網站在網民激增的情況下,信息與在線交流等基本職能依然發揮,但是通過后數據的分析獲取輿情走向趨勢,進而應對網絡信息危機成為各級政府都十分重視的領域。張芳源、陸和建[30]認為隨著網絡社交媒體的興起,政務信息資源在政府與民眾間的傳遞方式日益便捷,為此其著眼于政府決策過程的信息行為特征,認為構建基于信息資源類型與功能分類的輿情采集、基于文獻與數字資源參考咨詢的輿情定題生成與分析、基于信息計量的服務過程評估的決策生成與交流、數字資源長期利用與便利提取的輿情信息保存是將輿情信息這一重要政務信息資源納入全程管理的重要步驟。梅松[31]著眼于虛擬社會云社區管理現狀,認為網絡輿情對現實社會的影響力因為互聯網的廣泛覆蓋與迅速傳播而擴大,同時,社會事件通過網絡轉化為網絡輿情危機的事件頻頻爆發,嚴重挑戰了政府公信力與治理能力,根據網絡突發事件的周期特點,結合相關“小世界”、“導數原理”、“對數原理”等情報學經典理論分析了負面網絡輿情的危害。
2.5 政務公開與透明為開放數據所取代
政府過程利用大數據的使用大數據技術整合政府信息資源、行政組織和業務流程再造,提高操作效率在部門內和跨部門。同時,大數據公開數據,數據共享和數據重塑行政決策思維的想法。通過大量基本的數據挖掘和多維度的深度分析主動識別公共需求,找到社會熱點,基于顧客導向的服務創新過程,集成服務、電子政務從而提高治理能力。政務信息公開是電子政務建設的初衷之一,相關的實踐和研究一直是該領域中的熱點。近年來,對于信息公開和透明政府建設漸漸從量轉到質,形式上的沒有信息質量的公開受到越來越多的質疑和反思。鄭磊[32]認為開放政府數據國內外近年來之狀況與電子政務和信息管理領域的熱門研究方向,政府收集和保存的數據與生產密切相關的社會公共生活,在大數據時代,政府保持對公眾開放政府事務數據,申請增值利用和社會創新,將創建一個巨大的公共價值。陳濤、李明陽[33]認為政府數據開放對擴大信息公開、改善政府治理、促進社會創新和經濟增長都具有重要意義,對武漢市正在建設中的數據開放平臺進行了調查研究,分析了武漢市政府數據開放平臺建設的政策環境、建設目標、內容以及面臨的挑戰,并從數據開放范圍、數據質量、協調力度和用戶需求四個方面提出了應對策略。丁念、夏義[34]介紹了印度、巴西、肯尼亞等發展中國家開放政府數據戰略實施背景、戰略實施舉措和內容以及戰略實施效果的多維度分析,歸納發展中國家開放政府數據戰略實施特點與實施路徑,總結其經驗與不足,為中國開放政府數據戰略的推進提供指導和借鑒。
3 結 語
可見,現有的關于政務信息資源的研究逐步呈現出系統科學趨勢,多學科協同研究已經是常態,研究成果涉及廣泛。通過研究熱點與研究重點的的遷移分析,可以發現,政務信息資源研究對象不斷泛化,載體形式多樣化,傳播方式多元化,利用效果多維化。無論是開放數據還是智能推送,亦或是知識管理與移動政務。總之,都是圍繞政務信息資源價值實現展開的,實現政務信息資源價值測度具有十分重要的研究意義。
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