時間:2022-03-07 00:39:45
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篇云計算技術論文,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。
1.云計算技術在集約化IT系統中的應用
上述提到的問題是在集約化運營中面臨的難題,這些年,通過應用云計算技術,逐步建立了集約化運營的云資源池,得到很好的實際運營效果??紤]到目前云計算虛擬化技術的成熟度和業務特點,云資源池的重點在IT系統的WEB服務器、應用服務器、中小規模數據庫、接口服務器等。新建云資源池時,需要新增完整基于x86平臺的云計算環境,新增的軟硬件包括了:超過300臺高性能PC服務器,冗余多臺SAN交換機、多套存儲設備、服務器虛擬化軟件以及云資源管理平臺,用于滿足以上應用的云化遷移需求。每臺服務器配置4*8核CPU128G內存,為保證管理網絡與生產網絡有效隔離,因此每臺服務器配置4塊千兆網卡,其中兩塊網卡綁定做為管理網卡,另外兩塊網卡綁定做為生產網卡,生產網卡以Trunk模式上連,不同的業務虛機封裝不同的VLANTAG標記,每臺服務器配置兩塊HBA卡,連接SAN交換機,識別存儲資源。對云計算服務而言,虛擬化是其核心技術,是云資源池得以開展的基礎。通過虛擬化技術能將所有物理設備資源形成對用戶透明的統一資源池,并能按照用戶需要生成不同配置的子資源,從而大大提高資源分配的彈性、效率和精確性。目前主流的商用虛擬化平臺有VMWARE、WIN-DOWSHyper-v、CitrixXenserver等,開源的虛擬化技術主要有Xen和KVM。服務器虛擬化軟件一方面通過在一臺物理服務器上虛擬出多臺服務器虛擬機,提高資源提用率,大幅度削減物理服務器數量和運營成本;另一方面,通過利用服務器虛擬化中CPU、內存、IO資源的動態調整能力實現對業務應用資源需求的動態實時響應,提升業務應用的服務質量;此外,通過在線虛擬機遷移技術能實現更高的可用性、可靠性以及各種基于資源優化或節能減排的策略調度等。以下對幾種主流的虛擬化的技術進行分析比較。KVM借鑒了Xen在半虛擬化上的技術,雖然KVM是完全虛擬化的產品,但在關鍵的硬盤和網卡上支持半虛擬化I/O,達到最佳性能,并且以linux為核心的KVM虛擬化技術具有可靠的安全性。Hyper-V是微軟的一款虛擬化產品,是一種系統管理程序虛擬化技術,采用微內核的架構,兼顧了安全性和性能的要求。VMwarevSphere虛擬化是一個單內核的產品,特點是硬件的驅動程序集中在Hypervisor這一層,被Hypervisor上的所有的虛擬主機所共同使用,當一個虛擬主機的OS需要訪問硬件時,它通過Hypervisor中的drivermodel來訪問,這種單內核的Hypervisor能夠提供良好的性能,由于把底層物理硬件的驅動程序整合到Hypervisor管理層中,這種架構的性能比較好。CitrixXenServer主要優勢是全面的特性集╞與同類其它產品不相上下,系統管理程序提供了底層計算機系統的虛擬化抽象,在完全虛擬化環境中,虛擬機操作系統未修改地運行在管理程序上,利用標準(Linux/Windows/Solaris)驅動堆棧,為硬件輔助虛擬化而構建,非常輕量級,多層的安全機制。通過對多種虛擬化軟件的功能特性比較,考慮維護云系統擴容,并綜合了技術及經濟成本兩方面因素,采用Xenserver做為虛擬化軟件。
2.云資源池的安全管理
從本質上說,云資源池和其他計算模式一樣,也是一種信息系統,因此其和其他信息系統同樣存在一些共性的安全問題,包括:基礎設施安全、數據安全、應用安全。同時,由于云計算應用的信息高度集中性、無邊界性和流動性,以及基于虛擬化、分布式計算的底層架構等特性,使得其面臨許多新的安全威脅。虛擬化之所以給網絡安全帶來新的隱患,從技術層面來分析,主要是由于傳統安全策略主要適用于物理設備,如物理主機、網絡設備、磁盤陣列等,而無法管理到每個虛擬機VM、虛擬網絡等,使得傳統的基于物理安全邊界的防護機制難以有效保護基于共享虛擬化環境下的用戶應用及信息安全。一方面,結合云計算資源池技術及服務特點,以及傳統安全保障體系要求,綜合采用多種安全技術手段,從虛擬機管理器、虛擬機、虛擬網絡、虛擬存儲、高可用性以及虛擬化管理安全等多個層面規范虛擬化安全要求,全面保障虛擬化應用及數據安全;另一方面,結合傳統安全防御機制要求,規范基礎設施、運營管理等安全要求,保障基礎設施及業務運營安全,進而構建層次化的縱深安全防御體系,滿足云計算資源池服務運營安全需求,如圖1資源池安全體系架構。
3.總結
集約化云資源池建設立足于系統需求,同時考慮長遠建設規劃,并以先進的技術平臺搭建,對IT系統的建設模式的進一步完善、降低運營成本、提高資源運營水平、提高應用系統彈性有很好的作用,主要有以下幾點。采用云主機技術后,對于系統臨時的擴容需求,可以很快地得到響應并交付使用,同以往的部署及交付方式對比,有明顯的提高,建設周期由原先的3個月縮短到現在的4周,主機業務部署由原來的1~2周縮短到現在的1~2小時。引入云主機后,可大幅提高設備重復利用率,在云主機環境中,只需要主機的CPU支持VT(超線程)技術,即可將該主機加入云主機資源池,做為宿主機。同時引入云主機技術后,設備利用率將提高,且上層應用與底層硬件是松藕合關系,在硬件故障后,可迅速遷移到其它的宿主機上,因此可大幅減少維保費用。設備生命周期管理:實現了IT硬件資源的集中申請、分配、跟蹤、回收的閉環管理流程,實現資源的生命周期管理。
在虛擬機不關機,且持續提供服務的基礎上,將當前虛擬平臺服務器遷移到另一臺虛擬平臺服務器運行的技術稱為動態遷移[6]。系統運行過程中,若節點之間出現負載差異懸殊,造成上層服務的性能受到影響,或者資源利用率低等問題,需要將負載進行合并,關閉調整后閑置的節點資源,減少能耗,提高資源利用率。所以,在系統負載不均衡時,需要根據負載均衡機制通過虛擬機的動態遷移轉移負載。
2采用云計算技術的網絡設備整合
采用云計算技術對網絡中的設備進行整合,通過互聯網這個必須的橋梁,將網絡中的每個設備直接連接至云計算中心,用戶只需通過服務接口(通常是Web瀏覽器)與云計算中心進行通信,完成用戶的注冊與登錄,此時即可獲取一個身份唯一標識。用戶通過這個唯一身份標識登錄成功后,云計算中心即會迅速處理用戶的需求操作。云計算中心相當于一個龐大的服務器集群組,它主要提供軟件服務SaaS、平臺服務PaaS、基礎設施服務IaaS以及虛擬化的資源和物理資源池。學校的合并,校園網的應用和網絡規模需求的不斷擴大,現有網絡規劃已經不能滿足網絡需求,數據沖突和資源浪費現象嚴重。同時,學校網絡中心機房由于托管的服務器數量不斷增加,大量的服務器資源既造成了電能的浪費,又增加了學校的開支成本。一個開放的資源集成、資源管理和資源服務等資源管理體系,是學校信息化發展與網絡整合的必然需求。
2.1現有設備及狀況
A校區網絡始建于2004年,實現了電信出口100M、教科網出口2M、三個校區的網絡互連,2011年進行了第二次網絡擴展和更新改造。近期,A校區與B校區合并,需要進行網絡的第三次整合、擴展和更新改造。核心交換機、匯集和接入層交換機、一臺城市熱點認證計費設備、一臺公安系統網絡監控設備與后備電源系統。目前,網絡中心能實現路由、NAT、防火墻功能、數據交換、網絡日志、身份認證、教務系統、OA系統、精品課程等功能,見圖2。B校區網絡中心現有主要設備有:思科CIS-CO7609交換機,作為校園網絡的主要路由交換設備。身份認證系統、網絡設備管理系統、防火墻、網絡安全審計系統、精品課程系統等專用服務器36套。實現路由、NAT、防火墻、數據交換、地址映射、VPN、FTP服務、數據存儲系統、防病毒、身份認證、網絡分析等網絡功能,見圖3。
2.2規劃網絡架構
云計算包括多種模式,如果以云計算中的私有云模式來對A校區已有的大量的服務器等硬件資源進行整合,然后統一提供服務,既能夠通過對已有硬件資源的整合提升利用率,降低購置新硬件的成本,又能夠提高資源利用率,實現節能減排,一舉兩得。具體整合方法:(1)在維持原有配置功能不變的前提下,用CISCO7609核心交換機替換原有的CISCO6509核心交換機,第二臺CIS-CO7609上實現核心交換設備的雙機熱備功能,以滿足VLAN與DHCP等功能的使用;(2)實現用CISCOASA5520替代原有的CISCOASA5510增加VPN網絡訪問功能;(3)對原有的6506核心交換機進行整合,維護引擎和業務模塊,作為二級核心匯聚校園網的數據中心IDC、服務器群。將原網絡中的WWW、FTP、存儲、一卡通、在線教育系統、精品課程系統等25臺服務器加入到服務器群中。
2.3規劃網絡管理功能
整合后網絡管理功能為:(1)解決A校區網絡整合中部分匯聚交換機與接入交換機不能實現遠程發現與管理的問題;(2)利用堡壘主機技術提高主校區IIS服務器的安全性和可靠性;(3)建設DMZ區,為不低于20套服務器架設服務器群,提高網絡服務質量。將指定的應用系統進行歸并。
2.4加強網絡遠程監控與管理
利用遠程管理手段,增加A校區網絡中心機房的電源、溫度與濕度管理。利用B校區的門禁系統,實現A校區門禁系統的網絡化遠程管理。綜合云計算技術手段,實現網絡統一認證、管理和調度的目標。從而實現一次認證,多點登陸,方便使用。
2.5解決學校服務器利用率低的問題
每個學院需要大量供教學和實驗使用的服務器,如何解決現存的服務器不足、資源利用低下、管理模式單一的問題,是通過云計算技術整合網絡資源重點要解決的問題。具體做法:運用云計算技術,整合服務器資源,創建云存儲空間,實現服務器資源的合理分配;利用虛擬化技術,構建必要的虛擬機,優化服務器資源,滿足全校師生應用需求;按照數字化校園的要求,實現網絡空間資源有效的整合與集成,實現統一身份認證、統一資源管理和統一權限控制。
3結語
在現階段,云計算技術中的“云”已經具有了相當可觀的規模,并且云計算不會針對某一個特定的應用程序,同一個“云”能夠同時支撐不同的應用運行。由于云計算技術具備了這樣的優勢,所以從云技術問世開始,它就迅速地變成了IT產業中的一個熱點。
2醫院的信息化建設需求
作為衛生系統中的一個十分重要的單位,醫院在信息化建設的過程中對此有著非常復雜的要求;作為社會中的一個重要的組成因素,醫院也同樣需要融入到信息社會中來,服務于人民、服務于整個社會。由于信息化的需要,醫院需要轉變自己原有的管理模式,以信息化管理以及數字化管理為核心,醫院需要在內部建立起完善的信息處理系統,從而能夠最大限度地為醫護人員以及病人進行服務,需要建立符合本醫院實際情況的辦公自動化系統以及高度信息化的教學系統和醫療研究系統,需要設立信息化的、全面的健康咨詢系統以及醫學研究系統,另外,還要通過現代化的設備以及先進的信息技術為患者提供多種多樣的特殊服務,例如遠程醫療監控以及遠程醫療服務等。在現階段,我國醫院的信息化建設工作已經經歷過單機單用、獨立系統的多機多部門以及全院級的局域網絡化應用這3個階段。醫院在處于信息化的區域醫療信息網絡階段時,由于各家醫院使用的軟件不同,儲存圖像以及數據的存儲設備也有差異,另外,在各個醫療衛生機構之間,醫院、??崎T診以及醫生辦公室等在數據的互通性問題上也存在著分歧。
3在醫院的信息化建設中云計算技術的應用
3.1實現患者電子病歷的信息共享
目前的醫療過程中,關于病例信息存在的問題主要包括紙質報告易丟失、數據資料不連續、缺少患者的信息等,電子病歷能夠將紙質病歷的這些問題進行有效的解決,在將患者的病歷數字化的同時就能夠使患者的病例信息共享得以實現,這樣患者就能夠參與到與自己有關的就診活動中,及時、有效地與醫生進行必要的交流并獲得自己的臨床信息。云計算技術還能夠在醫院的信息化過程里通過租用服務的方式為有需要的醫院提供租用相關軟件的服務,這樣醫院就可以根據自身的實際需要在軟件供應商處租用相應的軟件。另外,軟件供應商也可以進行一款應用軟件的開發以及維護,從而降低軟件的實際成本,這樣做,也可以降低醫院在信息化建設過程中可能出現的投資風險。
3.2關于醫學影像信息的儲存以及共享
在當下的醫院中,醫生的診斷以及治療過程幾乎離不開超聲、X光、磁共振以及CT等醫學影像設備的輔助,醫學影像檢查所得到的結果呈現的數字化信息和別的電子病歷信息之間存在的比較明顯的區別是數字化了的醫學影像信息需要的儲存容量是非常大的,云計算技術中所帶有的儲存功能能夠通過分布式的文件系統、集群應用以及網格技術等功能,把網絡中存在的大量的類型各異的存儲設備通過軟件集合起來,進行協同工作,從而達到共同對外提供業務訪問以及數據存儲的功能等,這樣,醫院就能夠通過租用空間服務以及遠程數據備份服務等相關功能,來建立起與自己情況相符的遠程備份,從而通過云計算技術所提供的存儲服務來使醫院的海量影像的檢查結果的存儲得以實現。
4結語
1改變圖書館建設的方向
真正的云計算的數字化的圖書館,可以解決圖書館信息資源匱乏的問題。因此,圖書館必須改變與當下重視典藏,輕視運用的局面,改變傳統的重視硬件輕視服務的現狀,因為云計算首先弱化了書刊價格上漲引起的新入藏文獻數量下降的困境影響;再者我們說云計算技術的運用改變了當前圖書館相對單一的文獻存儲介質的狀況。其次根據社會需求的變化以及讀者本身需求的變化,云計算技術可以根據文獻的利用情況,統計分析出圖書館典藏文獻的利用結果以及讀者需求,從而完善圖書館的典藏文獻。最后云計算可以增加讀者利用網絡圖書館的幾率,增強文獻資料的利用率。
2圖書館服務理念和服務技術的創新
從圖書館的業務影響上看,服務理念和方式的會有很大的變化發生。原始服務提供者和服務提供商越來越多地轉換服務,實現雙重身份的轉換,一方面,作為信息提供者,他們將信息資源包給云計算的服務商,然后利用虛擬的云技術給讀者呈現一個豐富多彩的全面的信息服務服務手段。換一個角度來說,作為使用信息的人圖書館人員和一般維修人員都有同樣的信息需求,一旦他們產生需要的話,可以用手機,電腦等設備在任何時間,任何地點訪問任何信息有關的“云”服務。從對圖書館的技術影響上來看,云計算提供了更多意義的互聯網內涵,并依靠互聯網來改變圖書館服務模式。在過去,幾乎所有的應用程序都是安裝在客戶端或數據庫上運行,但云計算更多的是利用互聯網服務進行。
3實現更大程度的“整合”與“共享”,提高圖書館服務能力
云計算的硬件和軟件應用程序發生了改變。硬件方面,其改變的優勢特點是云計算的海量存儲,從而為一個信息資源庫“整合”和“分享”提供了可能,為專業圖書館的特藏建設消除因為差異以及其他建筑特色的規模所致的優劣之分。在“云”這個統一的信息存儲,提取速度的服務模式之下,我們全國甚至全世界的圖書館都可以連在一起,形成一個有機的整體,然后各個地方的圖書館可以用信息資源云,進行資源的共享。所以對于高校來說,既然云提供了高速的計算能力,高速的傳輸速度,優質的服務,那么這無疑會給高校的圖書館帶來技術與能力上的更新。
4云計算系統在高職院校圖書館中的應用
4.1云計算系統在國內高職院校圖書館中的應用。根據國內學界的研究運用,我國的云計算系統比國外稍晚,目前還處于一個理論研究的階段,距離運用還有很長的一段距離。而國內關于云計算和圖書館的研討會也充分地表明了當下我們已經開始重視云計算機的發展,這也從另一個方面表明,云計算系統必將對我國的圖書館數字化產生重要的影響。可喜的是我們國家已經基本建成了CALIS云服務平臺的框架,在全國部分高校中也建立了分布式的數字圖書館服務平臺。利用云計算平臺,我們可以為讀者提供更多,更人性化的服務,從而進一步提供圖書館的管理效率,減輕圖書館管理人員的負擔。讀者只需要運用一個云計算端的鏈接即可獲得自身需要的信息,方便快捷,高效運行。
4.2云計算系統在國外高職院校圖書館中的應用。1991年,外國第一個開放性的圖書館自動化系統產生。該圖書館的目標定位是小型的學校圖書館或者專業化的圖書館。自動化的圖書館系統的產生為后來各種大型應用的發展奠定了物質基礎。之后在2006年亞馬遜推出了彈性云計算EC2服務,該服務是為各種組織機構定制的,內容也大多是關于存儲服務以及計算資源服務兩個方面。當下亞馬遜的云計算服務已經取得了廣泛應用,很多大學的圖書館都是利用亞馬遜提供的云計算服務,比如哥倫比亞大學。此后被學界贊譽為最有影響的莫過于OCLC將“基于云”的概念服務引入了圖書館的系統中,對于圖書館界來說,這也是第一個專業的云計算服務系統,為了發展前景不可估量。
5結束語
【關鍵詞】云計算;醫院;信息化建設;云存儲
1引言
隨著社會的不斷發展,國家之間的競爭越來越集中于技術和人才。在這樣的背景下,科學技術以前所未有的速度迅猛發展。計算機技術被越來越多的應用到社會生活的各個領域。同時,由于醫院的發展使得醫院的規模在不斷擴大,醫院日常運作中遇到的問題也變得更加復雜,醫療體系的改革和升級是一個必然趨勢。此外,國家鼓勵醫院積極改進自身管理體系,加強先進技術在醫院管理中的應用,以達到降低運營成本,提供優質服務,實現資源配置的高效率目標。在這樣的背景下,云計算技術被應用于醫院的信息化建設之中,最突出的表現是醫院信息系統與云計算的結合。但是,云計算技術在醫院中的應用并不是十分成熟,如何在醫院信息管理系統中合理應用云存儲等技術,實現智能的醫院管理,成為目前專家學者們關注的熱點之一。云計算技術在不斷的發展成熟之中,云計算在醫院信息化建設中的應用也在不斷創新。本文以醫院信息化建設為主要研究對象,研究了云計算技術在醫院信息化建設中的應用發展情況,可以為現階段的云計算應用實踐提供指導,為解決實際操作中的問題提供思路,具有一定的實踐意義。此外,以往研究大多針對系統和平臺設計,本文以研究云計算技術在醫院信息化建設中的最新應用發展情況為主要目標,可以補充現有的醫院信息化建設理論研究,具有重要的理論意義。
2云計算技術與醫院信息化結合的應用研究述評
20世紀80年代,JohnMocarthy提出云計算的思想。他認為,計算會在未來的某一天變成一種能夠公用的基礎設施。這樣的表述也意味著計算會成為一種能夠流通的商品[1]。2006年,亞馬遜最早提出了彈性計算云的服務。到了2006年8月份,谷歌正式提出了云計算的概念。云計算迅速發展起來,成為學界和產業界的研究熱點。微軟、IBM、亞馬遜、云計英特爾等國際知名大型公司紛紛推出云計算產品、技術和服務。國外對于云計算在醫院信息化建設中的應用研究可以分為三個主要階段,第一個階段是行政管理功能的開發,第二階段是醫療信息處理領域的技術開發,第三個階段是各種云計算技術的整合、系統的智能化(CruzA.M.,DenisE.R.,2000)[2]。我國的云計算研究起步較晚,經歷了獨立單機的應用研究階段,以及模塊式階段,如今已經進入到了系統發展的階段(劉英,2009)[3]。
2.1云計算技術推進醫院信息化的可行性研究綜述
通過云計算技術來幫助實現醫院信息化是有一定的可行性基礎的,學者在這方面的研究通常包括兩個方面,分別是外部架構層面以及相對應的內部層次結構(許敏,2014;馬錫坤、韓雄,2014;姚琴,2015)[4]。在醫院的信息化建設中應用云計算技術是十分必要的,因為醫院與公眾的日常生活是緊密相關的。醫院不僅要對患者進行治療,還要對醫院職工進行管理和協調。這樣的背景下,將云計算技術應用到醫院管理之中,可以降低醫院的運營和維護成本,還能夠通過虛擬化的手段來實現服務于溝通(張力,2015;高天,2013)[5]。從外部架構上來說,提供云計算技術的廠商實質上是為醫院提供了一套系統的虛擬化服務設施,而醫院根據自身需求的特點在這個云平臺上實現資源和信息的整合以及整體的動態管理。而內部構架層面,云計算技術的應用就是將服務模式進行一個重新構造,進而保證該平臺上億元信息的安全與可靠??傊?,研究表明,云計算的發展為醫院的建設和發展提供了前所未有的機遇。虛擬化技術的應用能夠高效整合醫院的信息資源和基礎架構,能夠通過云數據處理中心和各種具體應用來加快醫院的信息化建設進程,最終推動醫療服務的發展。
2.2服務器和存儲設備中心的應用研究綜述
依托于云計算技術的服務器和存儲設備中心的研究也是學者們關注的研究方向之一。在該領域,學者們的思路和想法集中在對原有設備和服務器進行必要的虛擬化,進而搭建起一個一體化的云計算平臺[6]。在構建云計算服務器和存儲設備平臺的過程中,需要遵循兩個基本途徑。第一個是將原有的高配置服務器,通過分割虛擬化來切成小型的服務器,這些小型的服務器具備各自特定獨立的功能。另一個途徑是指把醫院之前擁有的低配的獨立服務器整合起來,通過虛擬聯合成一個統一的大型服務器群,這樣可以幫助實現比以前更為強大的功能。在這方面的研究中,學者們關注的核心技術就是各種利用虛擬化的應用技術,如果從服務器的技術層面上去理解這個核心,其意義在于IAAS基礎設施的應用。顯然,在這個過程中,虛擬化的具體操作對象就是CPU以及IO、內存[7]。在實際操作中,多個服務器之間的資源在云端進行整合,然后由統一的軟件對數據進行統一管理。后端通過虛擬存儲設備保證云端數據的調取和分配。一般采用SNA結構來構建數據的存儲端,以此來保證該架構的功能穩定。
2.3桌面云終端技術的相關研究綜述
因為醫院在信息維護方面的工作需要以及管理人員對數據獲取便利度的要求,桌面云終端技術得到了長足發展。該技術是目前云計算技術中發展最為成熟的技術,充滿發展活力。桌面云終端技術很容易被醫院接受和吸收[8]。該技術主要是通過后臺硬件的“云”化搭建醫院基礎設施平臺。在PC移動端可以進行各項登錄和使用操作。這個技術的關鍵在于要對后臺的云存儲進行可靠的加密處理,保證信息安全。該技術使用最廣泛的模式是VDI虛擬桌面模式,該技術采用的手段是對多臺服務器進行并行處理,或者做冗余配置。桌面云終端技術的創新和發展為云計算在醫院信息化建設中的應用帶來了許多優勢,不僅有利于提高信息的安全性,還可以提高資源信息的利用效率,減少發生故障的可能性。并且,桌面云終端所要求的技術門檻實際上是比較低的,這十分有利于醫院工作的信息化改革。
2.4區域醫療云服務平臺建設研究綜述
目前,云計算在醫院中的應用已經不僅僅局限于上述幾點。在服務器和存儲設備等方面的進步支撐下,云平臺的虛擬化搭建以及桌面終端都取得了實質性突破。在這樣的背景下,基于云計算的區域醫療平臺逐步形成。許多專家學者研究了如何利用云計算建設區域醫療云服務平臺,并且探索了這個服務平臺的實施方案(姚青嶺,2011;石曉靜,2013;孫中海,2014)[9]。以區域為核心,依靠云計算技術搭建云服務平臺數據中心,可以豐富醫院獲取資源和信息的渠道,有利于患者進行跨省治療。并且,在這樣的云服務平臺支撐之下,患者及其家屬可以共享查詢相關健康信息,并且可以提高醫院醫療服務的水平和質量。云計算應用在區域范圍內,最大的效果就是提高了區域整體聯動性。在云計算的運作機制下構建IAAS數據中心,把各種相關信息、資源統一收集存儲在一個大的資源池中,然后在這個數據中心之上建成SAAS云軟件,最后構建PAAS云計算平臺。通過這個平臺實現區域間的資源聯動(侯佳音,2016)[10]。對于醫院而言,利用云計算技術加強信息化建設,構建區域云計算平臺,其實就是在醫院之間建設共享平臺。這樣有利于患者資料和就診歷史的獲取,能夠更有針對性地進行治療,有利于醫院服務水平的提升。
2.5技術手段與研究成果評價
通過對現有研究成果的歸納發現,學者在進行相關研究時,普遍采用文獻研究法、理論分析法、案例研究法等具體的技術手段,但是這些手段和方式基本上都屬于定性的研究方法。此外,還有小部分學者研究了具體云計算平臺的搭建,在此研究中使用了定量的方法。但是從學界研究的整體上來看,使用定性方法多于定量研究方法,這是目前成果的一個不足之處。因為只有從技術的角度以及定量的角度來分析問題,才能夠為醫院工作中云計算技術的應用提供具有可操作性的建議。目前,云計算技術在醫院的應用存在其他一些問題,比如沒有統一的規劃,沒有公認的標準、缺乏整體管理等,這些都是學者正在研究和希望解決的方面。云計算在醫院信息化建設中的發展顯現出擴大集群規模的趨勢,并且將來會趨向于更加完善的虛擬化服務器集群的構建。云計算技術發展的下一個目標是要逐步提高依托云計算技術的醫院信息平臺的整體系統性能,提升平臺數據的安全性。同時,解決云計算的標準問題也是將來研究的一個主要發展方向。云計算在醫院信息化建設中的應用逐漸顯示出與物聯網的發展相結合的傾向,未來或實現一個全面新型的醫療服務模式。
3結語
1大數據與云計算技術的內涵解析
1.1大數據及其內涵
大數據的出現不是突然的,它是IT技術發展的必然產物。它的產生主要依托于以下驅動力:互聯網、移動互聯網和物聯網的支撐;數據開放運動與數據民主化;挖掘復雜社會網絡資本價值等。從這個角度講,各類數據技術和數據模式的出現與深度應用,使大數據具有了較強的經濟和社會驅動力。
1.1.1大數據是龐大的多源數據集。一段時間以來,我國社會的數字化、網絡化、信息化進程不斷加快,給人們的生產、生活帶來了廣泛而深刻的影響。而在這一過程中,由于人人交互、人機交互頻率越來越高,會經常爆炸性地產生不可估量的海量信息。其中,結構化、半結構化與非結構化的數據大量充斥在網絡空間中,彼此異構交織、交互影響[3]。在這種情況下,大數據被動開啟,時至今日,它已經成為一種社會新現象。在大數據場域中,信息多源、實時流動、彼此交互,在互聯網絡和移動即時通信等工具的作用下,數據之間的時空障礙被打破,各個領域數據集之間產生大量交集,數據的深度跨域關聯性更強,是一種突破性極強的經濟與技術力量。
1.1.2大數據顛覆了傳統生產關系。作為自然資源、經濟資產與市場商品的共生體,大數據以一個生態系統的形式展現在世人面前。由于在當今社會,生產、分配、交換與消費整個過程都處于數據的包圍之中,使得大數據彰顯出明顯的生產優勢,社會發展的各個產業都可能在這一新的生產力的作用下發生重大變革。更為重要的是,大數據改寫和部分顛覆了傳統經濟理論。這是因為:大數據雖然價值密度較低,但是通過數據挖掘、數據抓取等技術的運用,能夠在海量數據中獲取具有較高價值的信息。而在經過對數據的處理、整合與分析,能夠產生巨大的商業價值、經濟價值與社會價值,對經濟社會的進步會產生深遠影響。
1.2云計算技術解析
作為一種通過互聯的虛擬計算機集成的并行與分布式系統,云計算能夠按照服務提供商和用戶間的服務等級協議,向用戶提供統一的計算資源。隨著互聯網技術和信息技術的日漸成熟,這些技術被廣泛應用到生產、生活的各個領域,人們不但希望將相關信息資料等儲存在互聯網中,更希望能夠通過信息獲取或信息共享的方式,使信息的使用者能夠借助個人計算機終端,在獲得授權的情況下,能夠便捷地獲取相關資料[4]。作為基于互聯網構建的一種全新計算方式,云計算能夠將軟件資源、硬件資源與個性化信息借助“云存儲器”按照需要提供給使用者,實現信息資源“一對多”“多對一”的映射和共享。這種依據“按需服務”理念設計、借助大型綜合數據庫與海量的互聯計算機程序開發出來的計算技術,具有強大的信息處理與計算能力,能夠為使用者提供全方位、安全高效的信息服務。目前,一些大型公司,如亞馬孫、微軟等,都提供了云計算基礎設施和云計算平臺,雖然具有較強的商業性特征,但為研究云計算提供了有價值的參考[5]。
2大數據背景下高校圖書信息管理的特點與“云管理”的應用價值
2.1大數據時代高校圖書信息管理的特點
在大數據計算技術的推動下,我國高校圖書館的信息化、數字化建設被重新提上了日程,圖書信息服務方式也發生了前所未有的轉變,在一定程度上呈現出信息服務移動性、信息資源聲像同步性以及信息檢索便捷性的特征,體現在:①與傳統圖書館提供的信息服務相比,以大數據計算技術為載體的高校圖書信息管理工作更加直觀、具體,音視頻資源更加豐富,對用戶有更明顯的吸引力,這對提高高校圖書館的信息管理層次大有裨益。②將大數據技術應用到高校圖書信息管理之中,改變了以往的信息檢索方式,顯著提升了檢索效率。而在信息服務層面上,基于大數據建立的高校圖書館突破了服務對象的數量局限,提高了服務讀者信息需求的水平。③基于大數據的移動終端和個性化的信息服務提升了圖書館的服務層次,在更為深層次領域滿足了用戶的信息需求。④以大數據計算技術為依托,高校圖書館能夠主動向互聯網用戶和手機用戶提供信息服務,其強大的信息管理功能不但能加強和用戶之間的關聯,還能使用戶的信息需求得到及時、有效的反饋。⑤在大數據技術的推動下,高校圖書館在進行信息管理時,能夠將其館藏資源依據用戶信息需求進行加工和整理,這對讀者更便捷地查閱各類信息資源提供了幫助。
2.2“云管理”的應用價值
將云計算技術引入高校圖書信息管理中,勢必會引起顯著變革,不但能提高圖書信息服務的效率,還能最大限度地提升圖書信息資源的利用水平[6]。具體而言,主要表現在以下三個方面:①由于將高校圖書館的信息資源與更為廣闊的(移動)互聯網資源相連,可以說無限擴大了信息資源的來源渠道,無論是信息業務支持系統還是信息資源的訪問,都能借助云計算完成。②基于云計算的信息管理能夠在很大程度上降低高校圖書信息管理的成本,提供信息服務績效。③在云計算背景下,讀者對圖書館信息資源的使用已經突破了原有局限,他們能夠借助傳統計算機網絡、移動通信網絡和即時通信工具,對高校圖書館存儲于“云端”的信息資源進行訪問、檢索、下載,極大提高了信息管理的效率。
陳淑珍:大數據背景下高校圖書信息“云管理”策略研究
3大數據背景下高校圖書信息“云管理”的機遇與挑戰
3.1大數據背景下高校圖書信息“云管理”的機遇
3.1.1在大數據時代,圖書館信息管理正在發生深度變革,借助大數據和云計算技術,能夠為圖書館用戶提供極大方便——通過創新服務不斷改善用戶的信息體驗。在大數據背景下,有關信息資源的競爭被提到了前所未有的高度,無論是個人還是社會組織,都對信息資源產生了濃厚的興趣。一方面,這些信息資源代表著優勢和資本;另一方面,這些資源能夠更好地滿足人們的生活和生產需求。更為重要的是,大數據和云計算框架中的信息管理已經突破了基于信息數量和范圍的考慮,對信息資源服務的數字化、知識化以及信息數據的分析和組織程度提出了更高要求,人類社會的競爭也演變成了基于知識的創新力競爭[7]。對任何產品、服務來說,其最大價值的判斷標準變成了信息和知識的含量。因此,將云計算技術應用到高校圖書信息管理領域,能夠為提高信息產品的信息化、知識化提供更多保障,也能夠發掘隱藏在信息表象背后的本質,而使高校圖書館的市場競爭力得到顯著提升。
3.1.2在大數據背景下,將云計算技術與信息管理結合,能夠構建一種新型的管理模式,即“云管理”。近年來,我國高校圖書館在大數據計算技術的影響下,將越來越多的云計算思想應用到圖書信息管理之中,通過云技術改善信息管理的效率和效果,為高校圖書館的發展帶來了前所未有的機遇。在圖書信息的“云管理”體系之中,高校圖書館能夠實現信息資源的共享,甚至付費資源也能夠被集成到系統之中;能夠把各項數據存儲在云存儲服務器之中,不必為此再耗費大量人力、物力,不但能夠有效降低成本,消減圖書館獨立建設數據倉儲的費用,還能提高圖書館的信息管理水平。更為重要的是,在云計算框架下,高校圖書館信息管理的開放性、共享性理念更為突出,不同圖書館之間的合作將更為頻繁,合作的領域和深度也不斷擴展。
3.2大數據背景下高校圖書信息“云管理”的挑戰
3.2.1進入21世紀以來,全球信息市場發展快速,基于信息展開的競爭越來越多,影響范圍和深度越來越大。以此為背景,大量信息服務機構相繼涌現,圖書館已不再是用戶獲取信息資源的唯一途徑,無論是公共媒介還是自媒體都能在即時通信工具和開放式的搜索服務中獲取海量的信息資源。在這種情況下,部分借助高校圖書館獲取信息資源的用戶轉向了其他媒介,在這些媒介中,用戶能夠輕易尋找到便捷的信息交流平臺[8]。在這一平臺之上,用戶能夠獲取海量信息,并借助多樣化的技術手段,不斷提高信息使用效用,這些是一些發展滯后的高校圖書館所無法比擬的。此外,在云計算技術的影響下,市場經濟對多元化的信息服務要求越來越高,人們也對信息的獲取方式、信息內容、信息使用成本等給予了越來越多的關注,主題跟蹤服務、競爭情報等概念開始進入了社會生活的方方面面。在這一背景下,如果高校圖書館不能深入其中,將會不斷流失用戶,拉低信息服務水平。
3.2.2以大數據為背景,提升高校圖書館信息管理效率已經成為大勢所趨。但是,在多種因素的影響下,一些高校圖書館的云信息管理相對滯后,在一定程度上還存在自建信息資源貧乏的情況。比如:一些高校信息建設重點與學科設置之間存在顯著差異,在館藏信息方面信息化程度不高,現有的硬件和軟件設施難以與大數據的要求相匹配。這是因為,一些高校圖書館未能對其學科信息進行全面建設,即便其擁有屬于自己的數據庫,門類也較為齊全,但因其在自建數據庫方面投入較少,多以共建項目或購買為主[9]。因此,即使受到了大數據計算技術、云計算技術的沖擊,這些高校的信息服務還是集中在目錄數據庫、論文數據庫和學科導航庫等方面,較少有高校能借此向用戶提供獨具特色的云信息管理服務。
4大數據背景下高校圖書信息“云管理”的策略
隨著信息技術的進步,高校圖書館信息管理方式和內容都相應做出了轉變[10]。在大數據背景下,將云管理應用到圖書館的建設和運營之中,能將大量的書目資源、讀者資源和流通數據以及全文數據等放置到“云端”,為用戶提供信息共享、共用服務,還能最大限度地降低資源的重復建設,實現信息資源的高效管理。
4.1通過合作構建大數據技術推廣和應用體系
為了在大數據背景下構建高校圖書信息管理系統,需要以大量調研為基礎,制訂和高校圖書館大數據技術相適應的規劃方案,再經過嚴格、科學的論證,確保建設過程能夠科學有序地進行,同時保證系統的可行性與可擴展性。其中一個可供借鑒的經驗是,要與國內外一些知名的計算機軟件公司取得合作,在合作開發的基礎上,構建屬于高校自身的圖書信息管理系統;或者以此為平臺,結合圖書館的實際情況,對購買過來的云管理系統進行二次開發,以滿足高校的教學與科研需求,對用戶的信息訴求做出積極有效的回應。當然,在這一過程中,高校圖書館還需制訂與大數據、云計算相關的行業標準與制度性安排,以解決數據格式和軟件接口不兼容等問題,最大限度地實現信息資源共享。
4.2基于云計算技術建立多樣化的個性化信息服務體系
對新時期的高校圖書館來說,其存在的目的除了要向用戶提供資源豐富、方便快捷的信息服務外,還要為用戶營造一個信息交流的空間與氛圍。為此,高校圖書館可以借助大數據和云計算技術,按照用戶需求和自身專業背景與興趣,搭建能夠進行無限信息交流的平臺。在這一平臺上,大數據處理和云計算屬于核心技術,能夠將協同工作、信息和交流信息等集合在一起,在向用戶提供信息服務的過程中,全面提高圖書館的運行績效。同時,這一平臺的搭建還應體現前瞻性的要求,體現圖書館的未來發展方向,促進用戶能夠借助信息云管理體系,學習知識并創造知識。
4.3突破現有障礙,構建高效的圖書信息云管理系統
在構建高校圖書信息管理系統時,將“云計算”應用其中,首先要確定其主要服務對象。在進行信息管理系統開發時,要特別注重系統界面的易用性和友好性,做到讓終端用戶一目了然,在使用該系統時能夠方便、快捷地完成信息閱覽和檢索,以此消減對系統的學習成本,提高操作性能。此外,高校圖書館還應通過多種方式吸引讀者,使之能夠迅速了解與使用圖書館的云管理系統,并將其在更大的范圍內進行普及,以滿足用戶在新形勢下的圖書信息需求。當然,在讀者終端方面,還應突破圖書館局域網的局限,保證用戶終端能通過個人電腦、手機、智能通信工具等與“云端”相連,使其在網內和網外都能對圖書信息云管理系統進行訪問。
參考文獻:
關鍵詞 云計算;WEB;數據挖掘
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)14-0064-01
并行計算技術、軟件技術以及網絡技術等多元技術發展后,出現了云計算技術。云計算商業價值以及科研價值都獲得了肯定,IBM、Google等公司都非常重視云計算技術。隨著云計算的快速興起與發展,在數據存儲與商業化應用方面將得到顯著提升,這也是云計算技術的一大重要價值所在。Web數據挖掘凸顯出極大的應用價值。本文分析了云計算框架下的Web數據挖掘算法。
1 云計算的關鍵技術
與一般計算不同的是,作為一種超級計算,云計算的核心信息是數據,且屬于密集型。在數據存儲、數據管理以及編程模式等多方面凸顯出個性化的特點。本章所介紹的有關云計算的數據存儲技術、虛擬化技術、數據管理技術以及編程模式。
1.1 大量分布式存儲技術
在云計算技術中,其關鍵的分布式存儲具有諸多優點:有精確性、高效率以及實用性等。采用冗余存儲的方式能夠保證數據存儲的精確性。而硬件上所存在的缺陷可通過適當的軟件來完善,因此擁有了大量的分布式存儲技術,經濟性與實用性等特性比較地突出。
1.2 數據管理技術
云計算系統含有數項服務內容,諸如分析大數據集的特點并及時地采取相應的處理和分析的方式,從而凸顯出運行的高效性優點。因而,全面高效地管理大數據集是云計算數據管理技術中不可或缺的一項重要內容。在數據管理下,還可以迅捷地搜索到預定的數據。
1.3 虛擬化技術
作為一類分配計算資源的途徑,虛擬化技術也是云計算中的重要技術。該技術把不同級別的應用系統,諸如硬件、軟件、數據、網絡以及存儲等系統獨立化,肢解數據中心、服務器、存儲、網絡、數據以及應用物理設施內部的分工狀態,達到動態構建體系結構的目的,完成集中管理以及共時使用的物理資源以及虛擬資源的任務。虛擬化技術強化了結構體系的彈性以及靈活性,減少了開支,完善服務,盡可能都規避管理風險。
1.4 并行編程模式
云計算的編程模型的確立必須要關注到后臺的保障性作用,在具體的執行過程中要確保其合理的進度。這樣才能夠使得云計算資源得到最大限度地使用,用戶也能夠更為便捷地使用該項資源。
云計算所采用的模式是Map-Reduce編程。最初的一個任務會形成“樹枝狀”的結構,其下的子任務會通過Map以及Reduce等流程來加以執行,從而保證任務能夠及時準確地完成。
2 Web數據挖掘
Web數據挖掘是由Web、數據挖掘、計算機語言學以及信息學等數個學科構建而成。數據挖掘技術以及Web通過一定的途徑得到了有機的統一整合之后,顯現出綜合性的特性。在對挖掘對象展開比較全面分析的基礎上,Web數據挖掘又被細化成包括內容、結構以及使用等方面的挖掘方面。其中,內容挖掘的內涵界定為:經由人工化的組建模式,在Web環境下從相關的文件夾中提取使用者所需信息;結構挖掘的內涵界定為:經由人工化方式下,針對多項結構進行挖掘,通過多種途徑方式從中提取出使用者所需信息;使用挖掘的內涵界定為:將挖掘的對象聚焦于日志文件以及內在所包含的數據內容作為突破口,發掘本站點的瀏覽人及其用戶數量。
3 基于云計算的數據挖掘技術
當下的數據挖掘技術已廣泛地運用于網絡安全、搜索引擎、電子商務以及信息通信等諸多方面,效果也讓人滿意。其中,下面的幾類程序應用的范圍更為廣泛:基礎設施也就是服務(IaaS)型的計算密集型并行處理應用程序、平臺也就是服務(PaaS)型的網絡業務以及軟件應用即服務(SaaS)型的Web2.0應用程序。與以前數據挖掘技術相同的是,基于云計算的數據挖掘也要做好有關數據的預處理、挖掘以及評估結果模式等多項工作。點擊流決定了大多數的網站數據格式,因此,基于云計算的數據挖掘技術方式和以往的數據庫格式相異。
3.1 數據的收集和處理
該環節要采用決策樹區工具來區分用戶訪問數據以及Web機器人訪問數據。同時,在該環境下,基于網絡的大規模數據的展開過濾、轉換與整合等工作內容都將得到解決,且還能將對應的數據轉換為半結構化XML文件,然后將其保存至分布式文件體系內。
Google 公司最近推出了Map-Reduce新型并行編程。它把并行化、容錯、數據布局、負載均衡等多項功能集中于庫中,并把系統操作數據的流程總結成2個階段:Map 階段以及Reduce 階段。運用Map-Reduce途徑來搜集數據比較地廣泛,但開發工具Hadoop本身并不完備,通過窗口技術可以把數據加以分離,且將滿足條件的動態數據進行連續性的靜態狀況呈現于窗口內,因此,抽樣、直方圖以及小波變換或哈希等途徑可以及時地保存數據結構及其數據信息內容。系統本身并不具備保存掃描、搜集數據的功能,卻算法也并不復雜,同時,應用程序又牽涉到利用歷史數據的功能,從而弱化了整個系統的功能。目前有數個研究機構構建相關系統項目,包括STREAM,TelegraphCQ以及Aurora等,但影響并不明顯。
3.2 數據存儲
基于云技術進行數據挖掘,要關注到搜集、處理數據時的高效性,同時還要注意如果節點失效,還應該注意遷移計算以及存儲的數據內容。因此,還要借助于冗余存儲的方法來確保數據儲存的穩定性與可靠性。
在云計算數據存儲應用領域中,非開源系統最為著名的當屬Google公司旗下的GFS,開源系統最為著名的則是Hadoop開發的HDFS,這兩大系統現已得到極為廣泛的發展與應用。隨著技術的深化,今后在多個領域中的應用也將得到進一步提升,尤其在對數據存儲和計算的遷移工作中,將打破當前效率低下的困境,使得數據處理效率得到顯著提升,并促進其商業化應用。
4 結束語
在云計算背景下的WEB數據挖掘已然成為當前國內外計算機領域的熱門課題,其研究成果的應用范圍極其廣泛,具有很高的現實價值。
參考文獻
[1]王鵬.走進云計算[M].北京:人民郵電出版社,2009(6):182.
[2]陳修寬.Web數據挖掘綜述[J].山東輕工業學院學報,2009,23(3):23-8.
[3]劉麗珍.網絡結構挖掘的關鍵分析[J].計算機應用研究,2003(5):116-118.
【關鍵詞】云計算;數據挖掘
數據挖掘(data mining)是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數據集中識別有效的、新穎的、潛在有用的,以及最終可理解的模式的非平凡過程。大批量的數據不斷增長,各式各樣的數據挖掘需求非常之高,以前的集中式數據挖掘技術已經無法適應。云計算因為它可彈性變化的計算能力和海量的存儲能力使得它成為解決大批量數據挖掘的突出的方法。
1.云計算在數據挖掘方面的優勢
1.1 云計算的含義
云計算(cloud computing),分布式計算技術的一種,其最基本的概念,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。透過這項技術,網絡服務提供者可以在數秒之內,達成處理數以千萬計甚至億計的信息,達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務【1】。
最簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見,例如搜尋引擎、網絡信箱等,使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。 未來如手機、GPS等行動裝置都可以透過云計算技術,發展出更多的應用服務。 進一步的云計算不僅只做資料搜尋、分析的功能,未來如分析DNA結構、基因圖譜定序、解析癌癥細胞等,都可以透過這項技術輕易達成[2]。 稍早之前的大規模分布式計算技術即為“云計算”的概念起源。
云計算時代,可以拋棄U盤等移動設備,只需要進入Google Docs頁面,新建文檔,編輯內容,然后,直接將文檔的URL分享給你的朋友或者上司,他可以直接打開瀏覽器訪問URL。我們再也不用擔心因PC硬盤的損壞而發生資料丟失事件。
1.2 云計算的特點
云計算的特點如下:
1.2.1超大規模
“云”具有相當的規模,Google云計算已經擁有100多萬臺服務器, Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。企業私有云一般擁有數百上千臺服務器?!霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。
1.2.2虛擬化
云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”,而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行,但實際上用戶無需了解、也不用擔心應用運行的具置。只需要一臺筆記本或者一個手機,就可以通過網絡服務來實現我們需要的一切,甚至包括超級計算這樣的任務【3】。
1.2.3高可靠性
“云”使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性,使用云計算比使用本地計算機可靠。
1.2.4通用性
云計算不針對特定的應用,在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用,同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。
1.2.5高可擴展性
“云”的規模可以動態伸縮,滿足應用和用戶規模增長的需要。
1.2.6按需服務
“云”是一個龐大的資源池,你按需購買;云可以像自來水,電,煤氣那樣計費。
1.2.7極其廉價
由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節點來構成云,“云”的自動化集中式管理使大量企業無需負擔日益高昂的數據中心管理成本,“云”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升,因此用戶可以充分享受“云”的低成本優勢,經常只要花費幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數萬美元、數月時間才能完成的任務【4】。
云計算可以徹底改變人們未來的生活,但同時也要重視環境問題,這樣才能真正為人類進步做貢獻,而不是簡單的技術提升。
1.3 云計算的發展與現狀
21世紀10年代云計算作為一個新的技術趨勢已經得到了快速的發展。云計算已經徹底改變了一個前所未有的工作方式,也改變了傳統軟件工程企業。以下幾個方面可以說是云計算現階段發展最受關注的幾大方面:
1.3.1云計算擴展投資價值
云計算簡化了軟件、業務流程和訪問服務。比以往傳統模式改變的更多,這是幫助企業操作和優化他們的投資規模。這不僅是通過降低成本,有效的商業模式,或更大的靈活性操作。有很多的企業通過云計算優化他們的投資。在相同的條件下,企業正擴展到更多創新與他們的IT能力,這將會幫助企業帶來更多的商業機會。
1.3.2混合云計算的出現
企業使用云計算(包括私人和公共)來補充他們的內部基礎設施和應用程序。專家預測,這些服務將優化業務流程的性能。采用云服務是一個新開發的業務功能。在這些情況下,按比例縮小兩者的優勢將會成為一個共同的特點。
1.3.3以云為中心的設計
有越來越多將組織設計作為云計算遷移的元素。這僅僅意味著需要優化云的經歷是那些將優先采用云技術的企業。這是一個趨勢,預計增長更隨著云計算的擴展到不同的行業【5】。
1.4 基于云計算的數據挖掘的優勢
利用云計算的方式來解決對大批量數據進行挖掘的優勢大致可歸結為以下三點:
1.4.1因為數據挖掘處理的數據是大批量的,所以必須從大批量的數據中挖掘出可以讓人理解的大規模的數據,并且由于互聯網上數據的增長非常迅速,所以數據挖掘的任務要比單純的搜索任務復雜的多,這就使得在挖掘過程中有更好的應用環境和開發環境。在這樣的境況下,基于云計算的方式是最為理想的。
1.4.2基于云計算可以實現低成本的有關分布式并行計算環境,因此,它可以使得企業的數據處理成本降低,同樣也可以不依賴于高性能的機器。
1.4.3基于云計算的數據挖掘非常方便,不在乎底層。在并行化的情況下,云計算可以利用原有設備加大對大量數據的處理能力及其速度,保證了容錯性,也擴大了結點。
2.基于云計算平臺的數據挖掘實例
至今,基于云計算的數據挖掘在某些方面已有一些成果。下面是基于云計算數據挖掘的研究成果。
2.1由中科院計算技術研究所開發的中國最早的基于云計算平臺的有關并行數據挖掘系統PDMiner(Parallel Distributed Miner)。
2.2中國移動研究院研制并開發了并行數據挖掘工具也是基于云計算平臺Hadoop 的,因為采用云計算技術,所以實現了大批量數據的存儲、分析、處理、挖掘,并且可以提供高性能、高可靠性的數據挖掘分析支撐工具。
2.3 ASF 研發的開源項目數據挖掘平臺Apache Mahout,可以使開發人員在Apache 的許可下免費使用,并研究出可伸縮的機器學習算法。
2.4開源數據挖掘系統Augustus是開放數據組利用Python 語言開發的,它支持預測模型標記語言,也能方便的運行在Amazon的云計算平臺上。
2.5德國Fraunhofer 智能分析和信息系統研究所研發了一個圖形化的數據挖掘工具包,把軟件和平臺有效的結合在一起,完成了軟件在云平臺上的轉移。
3.基于云計算數據挖掘面臨的問題和挑戰
雖然云計算技術已有相當成功的應用,但它的技術并非很成熟。云計算仍然是發展的初級階段。所以,利用云計算進行數據挖掘還會面臨好多問題與挑戰:
3.1關于云計算數據挖掘算法的并行性方面仍存在問題。用怎樣的算法來解決目前的數據挖掘,非所有算法都可以利用云計算的完成任務,在此要選擇最恰當的算法,有良好的并行策略,提高并行效率。
3.2不確定性。數據挖掘的過程中會有不確定性,因為數據挖掘任務的在描述過程中有不確定性,預處理及數據采集也有不確定性。
3.3數據挖掘所采用的方法以及得到的結果有不確定性。在數據挖掘過程中,盡量確定其可確定性。
3.4對于挖掘結果的評價也具有不確定的。每位用戶考慮的最終的挖掘目標不同,這使得對結果評價也有不確定性。
3.5進行數據挖掘云計算,云服務軟件的可信性問題非常重要。服務必須是正確的,服務要非常安全,服務的質量也要相當好
針對以上問題和挑戰,有下面幾點對策:
①基礎建設方面,我們要有良好的個性化和多樣化的數據挖掘云服務的平臺。
②虛擬化技術在數據挖掘云服務中要起關鍵性的作用。
③需求方面實現個性化和多樣化。
④數據挖掘算法要可信。
⑤涉及到的數據挖掘算法一定要安全。
4.結束語
本文闡述了有關云計算的含義、特點和發展現狀,分析了利用云計算技術在數據挖掘方面的優勢,并調查了關于云計算的數據挖掘技術的現狀,概括了基于云計算的數據挖掘技術所面臨的問題及其挑戰,給出了一定的解決方法和措施。隨著云計算技術的快速發展,相信在不久的將來一定會給數據挖掘帶來新的突破和強大的技術支撐。
參考文獻:
[1]玄光男.程瀾偉.遺傳算琺與工程設計[M].北京:科學出版社,2000.
[2]曾黃麟.智能計算[M],重慶:重慶大學出版社.2004.
[3]陳明.神經網絡模型[M].大連z大連理工大學出版社,1995.
[4]韓瑞峰.基于遺傳算法的化學反應動力學模型參數優化研究[D].山西大學頸士學位論文, 2001.
李雨航,上世紀80年代出國,在北美學習、工作、生活28年,成為世界上最權威的網絡安全、信息安全和云安全專家,如今選擇回國,致力于我國網絡安全和云計算的發展。
求知?創業源起蓋茨
李雨航的學習經歷頗為傳奇,初中畢業那年,聽說可以考大學了,就利用幾個月的時間自學了全部高中知識,之后參加高考以優異成績考上中國科技大學近代物理系。1986年在中科院高能所研究生畢業并在國際權威刊物發表成果論文之際,聽說歐洲核子中心一名科學家獲得了諾貝爾獎,就寫信去表示想讀博,沒想到很快這位主任就回信了,推薦李雨航跟隨剛移民加拿大的副主任讀研并做他們的研究助手。就這樣,博士論文題目由諾貝爾獎得主親定,導師是盧瑟福獎獲得者,李雨航的學術之路一開始起點就很高。
頂級科學家給的機會,李雨航非常珍惜,所以到了加拿大參與科研經費雄厚的“歐洲核子中心小組”,他全身心投入研究,每天的路線就在家和研究室之間。李雨航說,用科學的方法來做科學的工作,自那時起他便養成了這種“根深蒂固”的科研態度。
就在李雨航潛心學術,大膽研發的過程中,他和幾位伙伴看到了PC(個人電腦)領域的機會。那時候PC機不能聯網,每臺電腦只能單獨使用,他們通過軟件技術使全世界的PC能夠聯網。通過這種公共語音電話線的技術,讓全世界的PC都可以通信,可以互相交換郵件和信息,交換照片和彩色傳真,這在當時是一個非常大的創新,讓計算機更普及化,更民用化,讓所有人之間有了一種溝通。
就這樣,李雨航做了一個大膽的決定,1990年,還沒有進行博士論文答辯的他就和幾個伙伴開始了創業,在加拿大開了一家公司?!拔覀兊挠脩艚缑孀龅梅浅5挠焉疲尣欢夹g的用戶也可以方便使用。我們的獨創數據采集技術和壓縮交互協議支持當時所有的數碼相機、打印機,實際上有點類似今天的QQ和微信,但那是二三十年前?!奔夹g上的創新足以撼動世界,但是幾個學術型的年輕人在市場方面經驗不足,推廣方面沒跟上,所以盈利并不多,并沒有預想中“席卷全世界”的效果。
當年李雨航創業時,導師們都深感惋惜,如果不走這條路,他完全可以去做科學家。但李雨航并不后悔,那種創業的熱情有一部分來自比爾?蓋茨。“因為當時我聽說,在鄰加拿大溫哥華的美國西雅圖,有一個人叫比爾?蓋茨,他也是新創了一個PC軟件公司,做得非常好,所以我們當時有點雄心勃勃的,希望我們也在PC上做一個軟件,跟他這個軟件來競爭?!?/p>
在李雨航身上,有一種挑戰精神,從最初帶著80元錢敢去加拿大,到畢業選擇了艱苦的創業,“可能是我的血液中流動著創造的精神。”
創造?從IBM到微軟
上世紀90年代中期,歐洲核子中心另一位科學家發明的Web技術開始把互聯網帶向民用,但他本人并未獲得商業利益,所以覺得自己的公司發展前景未達預期的李雨航,認為科學家們有必要向成功企業學習,就進入當時的科技業界領航者IBM公司。
通過在IBM如饑似渴地學習,李雨航很快成為IBM全球服務的首席技術架構師,對于IBM的大型主機,小型機,分布式計算,還有IBM的網絡,在技術上全面掌握。“那期間主要是做轉型的工作,因為上世紀90年代后期PC服務器、客戶端和互聯網技術爆發,這些大型企業都開始采用這些新技術,我做了很多把IBM的這種大型主機計算技術向PC互聯網計算技術進行轉型的嘗試。”李雨航說,在IBM的5年里,不僅在技術上學到很多新東西,掌握了它的所有核心技術,另外在管理上也學到了很多。IBM是大型的跨國公司,它的管理非常有章法,企業文化也非常完善,業務流程和管理都是全世界領先的,“通過對這些管理方式的學習,我覺得現在即使給我一個大型企業我都可以管理得非常好?!?/p>
那5年中,讓李雨航記憶深刻的是,在技術上的又一次創新。就是把微軟的Windows NT PC技術部署到了IBM的網絡上,“IBM獨有的這種給大型主機用的SNA網絡,本來跟PC機和IP網絡是不搭界的,那么我等于做了嫁接移植,使PC的管理、應用、系統能夠在IBM全美寬域網絡中運行并能調用主機資源,這樣客戶不用著急重新部署TCP、IP網絡和重新開發遷移主機軟件,節省了大量的資金。”當時李雨航基本上每天大約有十五六個小時都在鉆研這些技術,鉆研了好幾年,這在當時是全世界獨有的創新,也是讓李雨航內心比較自豪的一件事情。
通過這種創新,李雨航也成為了微軟的技術專家,所以1998年,到微軟的機會又在向他招手。
當時,互聯網突然爆發,由于李雨航是首批微軟認證開發師和工程師,身兼業界兩大技術的專家,所以微軟邀請他來給MCSE認證工程師考試出題,通過這個工作他跟微軟有了合作,微軟了解了他的技術實力,就邀請其加盟。
在這里,李雨航做的工作等于是云計算的前身,互聯網數據中心Web平臺。后來他推出的全球政府安全和源代碼共享,也是通過高度安全互聯網系統來實現的,包括中國政府和大學用戶都可以通過互聯網來訪問微軟的源代碼,此外還做了很多這類安全項目。
從進入微軟,李雨航就受到比爾?蓋茨對核心員工們的見面談話,在之后一系列蓋茨親自主持的特別項目里,兩人打交道很多,李雨航深感從蓋茨身上學到了不少東西:“他不僅是管理專家,更是技術大師,我受益匪淺。”
“我們有一個安全專家施密特后來給布什總統、奧巴馬總統兩屆政府做安全主管,是世界頂級的網絡安全專家,跟這些業界大師一起交流、合作,使我學到了很多知識?!?/p>
回饋?為云計算保駕護航
在微軟工作近16年,自蓋茨2002年掀起微軟的網絡安全運動――可信賴計算后,李雨航專攻安全工作,等于為云計算的安全打下了基礎。雖然當時的網速、虛擬化和計算能力都不能達到目前云計算的水平,但實際上已經是云計算的前身了,李雨航做了大量這方面安全自動化管理的工作。
“大家說微軟在云計算方面已經有十五六年的經驗了,實際上是從我來開始做的。那會兒已經是把云計算技術的前身做得非常的扎實,后期云計算在技術上除虛擬化外實際上并沒有什么突破。”當年微軟做了一個“無處不在的連接”,就是把公司的高度安全內部網絡整個動態延伸到互聯網,讓微軟的員工從全世界的每個角落都可以隨時隨地通過互聯網跟公司的網絡實現無縫連接,極大提高了整個企業的生產力。在2007年的世界最大的安全大會――RSA大會上,比爾?蓋茨退休前最后一次揭幕演講的時候專門講了這個李雨航構思的安全戰略。現在有很多企業都在使用這種技術,所以這個戰略實際上已經通過微軟的大量架構師和工程師實施到微軟的產品里邊去了。
作為微軟全球首席安全架構師,李雨航后期將近十年的時間重點做網絡安全,信息安全,云安全,可以接觸到微軟的一切技術,因為一切的技術都要有安全。特別是最近這幾年,又出現了很多的新興技術,比如說云計算,大數據,物聯網,智能計算,機器學習,李雨航對這些新興技術的趨勢都做了深入地研究,特別是怎么樣在這些新興技術中提供安全隱私保障做了大量的工作,占到了網絡安全這個行業的頂峰。因此,李雨航想到了回饋。
“我要把我的經驗、知識回饋世界,特別是中國。”李雨航通過自己所參與的各類組織機構,比如云安全聯盟、美國政府技術標準局工作組、中國云體系產業創新戰略聯盟,多家學術組織及大學兼職博導教授等,把產業的先進技術帶給學術界,在產業界和學術界之間做一個橋梁,同時在中外也起一個橋梁的作用,把美國的先進經驗帶給中國,幫助中國企業走向國際。
如今,李雨航又有了新的起點。在與國內不斷接觸中,李雨航選定了華為作為下一個起跑線,作為華為的首席網絡安全專家協助華為做好網絡安全工作,讓全世界的客戶放心地使用華為的云管端產品。這一次,勇氣更大、投入更大,李雨航計劃帶全家一起回國,長期留在國內幫助華為和更多的中國企業走向世界。
“因為我是從中國到北美,雖然有美國籍,加拿大籍雙重國籍,但是我還認為中國是自己的祖國,要報效祖國,所以我一直是對中國的IT企業非常關心,在微軟這十五六年,我一直對微軟在中國的業務非常支持,曾兼任中國首席信息安全官,特別是現在,我覺得是非常好的一個時機,因為中國對安全非常重視。”
提到云安全,很多人并不是非常了解,但是去年9月份好萊塢女星照片外泄事件就是個安全防護和安全評估措施做得不是很全面,漏洞被利用了。作為云安全聯盟第一個認證的云安全專家,李雨航制定了很多云安全的指導標準還有架構,通過這些經驗成為云安全聯盟全球的領導,最近,云安全聯盟辦事處在中國落地,李雨航被授命成為中國區的理事長。
關鍵詞:天地計算;匯通網;NDD模型;GOS模型
中圖分類號:TP391
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2012)25-0156-05
為了克服云計算的局限,拓展物聯網的基礎,全面開辟電子服務(商務、政務、教務等)的活動領域,全程延長電子服務(商務、政務、教務等)的產業鏈條,發明人李宗誠主張利用目前國內外正在進行的三網融合以及傳感網、物聯網和云計算技術,通過建立人-機組合的智能集成網及其全息協同計算技術,進而通過建立實踐-認知系統組合的高級智能集成網及其全息協同計算技術,不僅將傳統的終端運算和應用服務功能全部轉移到以網絡資源來實現,而且向個人用戶、企業、機構和政府提供虛擬與現實組合,按社會必要系統功效度量價值的價值鏈系統工程技術服務,由此可形成面向各種資源(不僅限于信息資源)的全新網絡計算技術——“天地計算”概念及其技術體系,建立容納互聯網的智能集成網,提供以多層級價值鏈系統為中心的智能一體化綜合服務體系。
為此,需要我們拓展思路,開辟更加廣闊的空間,從以用戶為中心轉向以多層級的價值鏈系統為中心,面向價值鏈系統工程而構成十大網絡(電信網、廣電網、互聯網、傳感網、物聯網、能源網、物流網、人流網、金融網、知識網)智能融合基礎的綜合業務服務平臺(全新的公共服務及專有服務平臺)。
經過30年的自由探索,發明人李宗誠于2011年10月31日通過電子申請系統正式向國家知識產權局(國家專利局)提交610項發明專利申請,并提交610份總計約4000萬字的權利要求書、說明書、附圖等材料。在通過國際國內學術刊物和學術會議已發表80多篇論文(不包括合作完成的成果)的基礎上,發明人李宗誠于最近已獨立寫作完成一系列與本次申報的610項技術發明有密切關系的學術新
成果。
這610項最新技術構成價值鏈系統工程網絡技術支持體系,大體上可分為如下三個基本構成:(1)基于人-機組合的智能集成網;(2)基于認知-實踐系統組合的高級智能集成;(3)基于天地計算計算技術而容納互聯網于其中的全資源匯
通網。
作為價值鏈系統工程網絡技術支持體系,容納互聯網的智能集成網以李宗誠于2012年5月20日向知識產權局提交發明專利申請的下列10項技術為關鍵構成:
01項 智能集成計算機網絡操作系統邏輯定位及編制引擎(申請號:201210156063.7)
02項 智能集成計算機網絡操作系統流程匯總及均衡裝置(申請號:201210156062.2)
03項 基于OS/IIC網絡及其對接均衡表列的價值度量衡(申請號:201210156015.8)
04項 基于OS/IIC網絡及其價值度量系統的功效配置器(申請號:201210156061.8)
05項 基于價值鏈網絡技術平臺的資源配置負載均衡系統(申請號:201210156013.9)
06項 用于拓展云計算和物聯網技術基礎的天地操作系統(申請號:201210156101.9)
07項 基于天地計算技術的智能集成計算機網絡操作系統(申請號:201210156064.1)
08項 基于價值鏈網絡技術平臺的全局對接均衡控制系統(申請號:201210156012.4)
09項 基于價值鏈網絡技術平臺的智能集成機群操作系統(申請號:201210156014.3)
10項 基于價值鏈網絡技術平臺的全息協同配置控制系統(申請號:201210156011.X)
1 基于人-機組合的智能集成網
李宗誠本次申報的610項技術發明專利,是發明人李宗誠經過30年獨立自由探索而建立的一個自成體系的全新技術集群,其總名稱為“全球價值鏈網絡技術支持體系”[DCN/HII(GVC);李宗誠,2011]。這既有系統性的組合式創新,又有基礎性的原發性創新,集中表現在以下幾方面:
(1)基于一系列學術研究新成果,發明人李宗誠建立了一系列用于統一描述、分析、解釋全球智能一體化網絡計算體系(可稱之為“天地”計算體系)及全球價值鏈動態匯通網絡體系[DCN/HII(GVC)]的資源配置動力學RDD模型(李宗誠,2011)、網絡配置動力學NDD模型(李宗誠,2011)、智能集成協同學IIS模型(李宗誠,2011)以及全息組織協同學HOS模型(李宗誠,2011)和博弈組織協同學GOS模型(李宗誠,2011)。
引言
計算機軟硬件技術的飛速發展使計算模式不斷演化,經歷了單機模式、終端一主機模式、客戶機,服務端模式等幾個重要階段。目前的互聯網大規模應用使人們對于計算的認識和使用產生新的變革。計算模式的不斷變革必將帶來一系列的挑戰,繼分布式計算、并行計算、網絡計算、效用計算之后,計算機業界又提出了云計算模型來滿足人們對于計算的需求。
互聯網的應用使遠程學習、網絡學習被越來越多的學習者所接受,遠程教育信息系統也隨著互聯網的發展不斷建設和擴展。遠程教育事業快速發展的同時,信息系統建設也面臨著一系列的問題。如何使信息系統運維更加經濟便捷、更能隨需應變成為遠程教育信息系統研究的方向之一,云計算技術為解決上述問題提供了可行的方法。
一 現代遠程教育信息化建設現狀分析
1 現代遠程教育信息化建設現狀
遠程教育利用現有的計算機技術、通信網絡技術和多媒體技術,來輔助地域上分散的多個教師和學生構成一個分布式大規模學習環境,為學生提供個性化學習支持服務,讓學生可以在不同地區、不同時間接受教育,這些特性都使遠程教育定義本身就包含著分布式服務的基本要素。
與普通高校一樣,開展遠程教育高校的信息化建設也經歷著三個階段:第一階段是校園網硬件平臺建設階段,主要實現校園范圍內的網絡暢通;第二個階段是各部門應用建設階段,開始建設部門層面的信息應用系統,初步步入辦公信息化的軌道;第三個階段是學校整體系統化集成建設階段。目前,遠程教育信息化依然以信息系統的構建為主要實現方式,通過不斷新增和整合現有系統軟硬件資源來提升各校在遠程教育領域中的能級。開展遠程教育的各所高校,都已將信息化建設的重點轉移到整體系統集成和信息聚合的過程中去。各所高校都將提供個性化支持服務的開放式網絡系統作為未來高校信息化建設的主要目標,體現出遠程教育的開放性、分布性和服務性要素。
2 現代遠程教育信息系統建設中存在的問題
我國的遠程教育事業在近幾年來得到了快速發展,各高校都快速建設和部署了若干信息系統。但是隨著時間的推移,這些信息系統在運維過程中都遭遇了不少共同存在的技術瓶頸。主要表現在三個方面。
(1)系統維護成本逐漸提升。伴隨著遠程教育事業的快速發展,信息化建設一直處在邊實踐邊探索的過程。我國的遠程教育本身帶有前沿性和探索性,因此在實踐的過程中,不可避免地遇到一些新問題。業務流程的不斷調整和變更,使遠程教育信息系統經常需要隨著業務流程變更而進行升級改造,這給遠程教育信息系統運行維護提出了很高的要求,系統維護和升級給高校信息化帶來的壓力也越來越大。
(2)現有系統功能難以集成及重用。在信息化建設的第二階段,各部門、學習中心都依據自己的實際情況,先期逐步建設了符合自身業務需要的信息系統。這些信息系統往往開發和立項的時間不同、開發技術及軟件架構不同、投入運行的時間也不同。這些差異使逐步投入應用的各信息系統間難以進行功能集成和重用。
(3)缺乏統一規劃,易于形成信息孤島。先建設、后規劃的遠程教育信息化建設思路,經常使信息系統建設規范以及統一平臺開發架構往往滯后于各類信息系統的實際應用。由于各類信息系統在應用的過程中積累了大量的數據,使對已有信息系統改造和部署調整變得十分困難,而數據遷移以及異地存儲都存在一定的技術風險和困難,因此易于產生分布于各部門以及學習中心的信息孤島。
二 基于云計算的遠程教育信息系統整合設計
1 云計算概述
云計算是虛擬化(virtualization)、效用計算(utilitycomputing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)等概念混合演進并躍升的結果,也是分布式計算(distributed computing)、網格計算(grid computing)和并行計算(parallel computing)的最新發展,或者說是這些計算機科學概念的商業實現。
IBM認為云計算是一種共享的網絡交付信息服務的模式,云服務的使用者看到的只有服務本身,而不用關心相關基礎設施的具體實現。在這個定義中,有四個關鍵要素[4j:
(1)硬件和軟件都是資源,通過互聯網以服務的方式提供給用戶。(2)這些資源都可以根據需要進行動態擴展和配置。(3)這些資源在物理上以分布式的共享方式存在,但最終在邏輯上以單一整體的形式呈現。(4)用戶按需使用云中的資源,并按需付費。
根據云計算的關鍵要素,圖l給出了一個云架構的基本層次。與傳統三層軟件架構不同,用戶交互層只是提供對用戶使用資源分配和訪問權限控制:服務應用層將對軟件資源進行管理并提供各種服務,如軟件即服務等;虛擬化層通過硬件虛擬化技術,提供服務部署的虛擬主機環境,并將分散的、有限的計算機硬件資源進行管理。
2 基于云計算的遠程教育信息系統整合思路
遠程教育信息化建設目前面臨的問題之一是如何實現對現有系統進行整合和擴展,并讓信息系統能夠更好地應對未來需求的變化。解決這個問題的途徑之一就是建設一個高可用的、易于變更和部署的軟件架構,而對軟件資源提供硬件支撐的是一個可移植的,可被整合和重用的硬件資源集。利用云計算技術實現軟硬件資源的整合和擴展,可以滿足上述要求,因此云計算技術是實現遠程教育信息系統整合可以借鑒和應用的核心技術之一。
(1)從架構系統到提供服務
云計算的核心基礎之一是采用面向服務架構,原有以信息系統為單位的系統建構思路必須被打破,轉變為以服務庫為核心的面向服務系統建設。從面向對象過渡到面向服務開發,通過對現有系統功能的服務化改造,逐步實現對現有系統功能重新提取和組合,并將其封裝為可供其他軟件調用的服務。以上海電視大學開放教育學院為例,傳統的遠程教育管理信息系統結構如圖2所示。
從圖2中可知,由于學院信息化建設目標是為教師、學生以及管理者提供多樣化的信息系統,這導致用戶所面對的是一個個獨立的信息系統。系統功能模塊封裝在系統內部,用戶也無法在一個信息系統中完成其所需要的各類功能。每個信息系統都有與之對應的數據庫系統,這些數據庫相互獨立,數據共享困難。
通過對已有信息系統進行服務化改造,以往被系統層層 行接口保護,防止服務非法調用并實現數據加密。服務接口在用戶交互層中的ASP.NET服務中心進行注冊,服務中心根據用戶操作按需調用相應的服務接口。WCF服務作為獨立服務承載于IIS或系統服務中,有利于服務功能的擴展、重新配置和移除。這也使經過整合后的云服務系統更具靈活性,系統運行時更新功能更加便捷。
3 虛擬化層實現
承載WCF服務的主機并不是物理主機,而是由Hyper-V虛擬化技術所生成的虛擬主機,這些主機可以按需安裝各類操作系統,為服務的運行提供個性化的操作系統環境。即便未來操作系統版本不斷更新,管理員也不需要為在有限硬件資源下搭建不同的服務運行環境而發愁。利用微軟Hyper-V虛擬化技術,可以將一臺安裝Windows Server 2008 R2操作系統的服務器配置為專業的虛擬機管理服務器,方便的管理虛擬機并為其動態配置硬件資源。在可靠網絡環境下,實現根據虛擬機運行實際占用資源大小合理調整虛擬機的硬件資源,充分利用物理服務器資源。
4 私有云的建設
完成系統框架及服務環境的搭建后,可以通過Windows域管理技術建立一個統一的邏輯網絡,為私有云的建設提供可信互聯的網絡環境。通過私有云在Windows網絡域中的不斷擴展和延伸,可以將現有的物理網絡及服務器硬件資源整合起來。在新加入的物理服務器中部署虛擬機環境,動態部署相應的服務,完成對現有系統功能的整合與擴展。
四 基于云計算進行信息系統整合的優勢
通過信息系統私有云的建設,不僅可以逐步完成軟硬件資源的整合和再利用,也可以在應用層面獲得相應的好處。
1 實現個性化辦公(按需使用)
利用云計算技術可以實現真正意義上的在線辦公。在以往信息系統建設中,經常按照角色來劃分用戶功能,因此無法滿足每一位用戶個性化需求,云計算的應用優勢之一就是按需服務,實現對于每位用戶定制個性化的功能。
由于用戶處理的數據和所使用的功能都在云端,用戶可以通過互聯網訪問到自己所需要的數據并使用功能對數據進行處理,也可以按照自己的需要調用實際存儲于遠端服務器的數據并實現云端數據備份。靈活的服務擴展使無論哪種類型的用戶都可以獲得自己想要的功能,從而定制出自己的辦公界面,大大增強了系統的可用性和靈活性。
2 搭建可動態擴展和配置的信息服務平臺
無論采用何種方式進行信息系統開發和維護,其核心都在于如何滿足用戶需求――用戶在處理和使用數據的要求,并根據用戶的需求對數據進行匯總和處理。云服務架構有利于實現數據分布式存儲和調用,并且支持數據資源的無限擴展。未來的信息系統建設將更關注如何設計和使用服務。將用戶所需的功能和數據都以服務的方式封裝起來,便于今后的組織和調用,并在此基礎上,按照用戶需求新增新的服務來向現有系統擴展新的功能。對于用戶來說,用戶所使用的是一個強大的能夠滿足功能需求的信息聚合平臺;而對于管理員來說,是一個可動態擴展和配置的軟件服務平臺,這些都將大大延長服務系統的軟件生命周期。
3 實現軟硬件資源分布式共享
采用云計算技術后,通過任意調整服務軟件以及數據文件的部署位置,從而實現軟硬件資源的分布式共享。甚至可以在不需要改變物理硬件資源(如服務器、網絡設備、存儲設備)位置基礎上,實現對于硬件資源的重新分配和使用,這些都極大地提高了硬件資源的利用率。在虛擬硬件環境中靈活部署軟件和數據資源,能夠更好地實現共享和調配。即便一個在地理位置上處于分布式的計算機軟硬件資源,在云端也能構造成為一個邏輯統一的,可供管理和維護的統一的服務系統。這些特性都會對今后遠程教育信息化建設產生深遠的影響。
關鍵詞;智慧社區;云計算;云服務
中圖分類號:F287.4 文獻標識碼: A
1.研究目的及意義
智慧社區和智慧家庭是智慧城市重要的組成部分,是智慧城市建設成果展現的核心窗口,是市民體驗、享受智慧城市帶來的幸福生活的核心渠道。建設智慧社區服務平臺將智慧延伸至城市末梢,用信息技術支撐社區服務管理改革創新,提升社區管理能力和服務水平,體現智慧為民、服務到家的理念,為社區居民提供安全、高效、便捷的智慧化服務,全面滿足社會發展和居民生活的需要。
智慧社區服務建設滿足:信息基礎設施 、兩化融合戰略實施、第一支柱產業、深化電子政務、物聯網、民生信息化 、農村信息化 、信息安全保障體系,推動寬帶信息服務領域從基礎設施域向客戶化域(家庭、社區)、服務域(通信、娛樂、信息)的多層次發展機遇這“十二五”的8項關鍵任務。
2.云計算發展現狀與趨勢
目前,國內外在云計算上的研究已越來越成熟,并且已逐漸具備了進入主流的趨勢。
值得指出的是,隨著云計算相關技術的不斷發展與完善,用戶對全球云計算的標準的要求也呼聲漸高。在將來,天空中不會只有一朵云,而是有多片云,云與云之間的互聯要靠標準的支撐才能得以實現。當云計算被普及應用的時候,云計算的標準也應該已經成熟,至于何時會制定出來,還取決于市場的發展情況和廠商的積極推動。至少在可預見的時間內,云計算已經被很多企業和政府探討、驗證并實踐,許多廠商業看到了這一趨勢,正在積極推動云計算的研究和市場推廣。
3.智慧社區的發展現狀與趨勢
隨著物聯網、云計算及移動互聯網等新一代信息技術在社區的應用不斷發展,社區將變得更加智慧,根據有關調查顯示智慧社區正處于發展初期階段,未來發展潛力巨大,智慧化應用將滲透到居民生活的各個方面。
智慧社區典型應用包括智慧家居、智慧物業、智慧政務、智慧公共服務。智慧家居是融合家庭控制網絡和多媒體信息網絡于一體的一個家庭信息化網絡平臺。家庭控制網絡通過有線或無線的方式接入因特網(Internet)、公眾電話網、廣電網、社區局域網等網絡,通過家庭網關實現電子信息設備、通訊設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、照明設備、保安(監控)裝置及水電氣熱表(或概稱的三表三防設備)的控制與設備間協同。智慧物業利用小區視頻監控網絡、各種傳感器網絡及小區寬帶網絡構成物聯網系統,實現智慧的保安消防、垃圾回收清運、停車場管理、日常設備檢修與維護、環境監測、電梯管理等智慧服務。智慧公共服務利用信息共享與集成技術,實現社區醫療服務、“一站式”繳費服務、電子商務服務、養老服務。特別是通過智能感知、識別技術使得居家養老和社區養老實現智能化,打破老人獨自居家活動的狀態,老人的各種訴求被感知:身體健康狀況被社區醫院和醫護人員感知;居家安全和出行安全被社區服務人員和家屬感知。智慧政務對部門、科室、社區業務進行科學分類、梳理、規范,創新服務管理模式,提高服務管理的規范化、精細化水平。實現社區一站式服務、社區經費管理、綜治維穩、社會救助等社會管理與公共服務職能。
4.主要研究內容
本文所述的基于云計算的智慧社區一體化服務,突破云計算平臺、流媒體傳輸、多網融合通信等關鍵技術,研發一系列的終端承載電子政務、電子商務、娛樂、教育以及安防等業務。研究一體化服務總體架構圖如下:
圖2-1 總體架構圖
智慧社區系統主要由以下三部分內容組成:
圖2-2 智慧社區系統圖
基礎平臺部分,即智慧社區云服務平臺:采用先進的云計算技術,配套安全、支付、用戶服務、物聯管理等運營資源,面向各類服務提供商提供統一的服務接入和服務管理。
服務與管理部分:即智慧社區云服務平臺聚合的服務及相應的管理系統,聚合的內容包括:智慧政務、智慧社區、智慧家庭、智慧商業等服務與管理系統,為社區居民全面享受智慧城市新生活提供支撐保障。
服務界面部分:包括:1、智慧社區服務站,即提供社區綜合服務的實體服務站,能夠提供政務窗口服務、政務自助服務、社區服務、互助服務、健康服務、智慧家庭體驗服務、便民服務等等;2、家庭智能終端,即各類具有計算能力的物聯網信息終端,如:智能家庭中控器、平板電腦、智能手機、智能電視等。通過這些物聯終端,為家庭用戶提供一個虛擬的一體化的“綜合服務站”。
5.其主要功能研究
服務聚合及社區服務門戶:智慧社區云服務平臺作為各類第三方服務的聚合平臺,使用云計算技術,提供基于PaaS、SaaS的應用服務。
智慧家庭物聯:智慧社區云服務平臺基于閃聯標準協議,同時提供了物聯平臺,將智能社區和家居的各類智能信息終端進行物聯,構成應用服務的普及計算環境,能夠支持設備間的互聯互通。
社區綜合事務管理功能:建設具有人口管理、黨群管理、社會保障管理、文化與教育管理、環境與衛生管理、計劃生育管理、服務網絡與志愿者管理、社區自治管理、公共信息管理、系統推護管理以及網上辦公匯總等功能模的社區綜合管理平臺。
社區服務管理信息系統:整合業務部門延伸到街道社區的政務服務,為市民提供一站式綜合服務。由綜合服務系統、自助服務系統、綜合管理系統、應用支撐平臺、社區服務管理對象信息庫組成。
多級電話聯動系統:市民服務熱線與社區實現呼叫和電子信息聯動,在社區安裝電子工單,呼叫中心采用語音和電子工單兩種方式把政務服務項目轉辦到社區。
6.平臺需解決的關鍵技術
本文研究的基于云計算的智慧社區一體化服務以社區管理服務中心為主,為用戶級管理者提供社區物業服務、政務服務、商業服務、金融服務和信息服務等多種應用服務?;谠朴嬎愕闹腔凵鐓^一體化服務需要逐步實現以下三方面內容:(1)實現社區云平臺所有軟硬件設備以及相應的數據資源的整合和虛擬池化。解決異構、孤島、虛擬化等問題,從而形成一個云數據中心。(2)架設服務平臺接口層,用來接入第三方平臺、系統或者服務,使云平臺具有良好的系統擴展性和耦合性。(3)開發支持智慧社區的家庭智能終端、遠程監控終端、物聯終端、社區自控終端等,負責與終端設備的連接、協議適配與信息控制處理,以及根據業務需求進行服務處理。(4)將直接面對用戶的應用服務遷移到云端。為社區居民、物業管理部門、社區公共服務機構等終端用戶提供個性化的信息服務。(5)形成多方共贏的創新應用效果,創造一個具有高經濟價值的產業環境和更加和諧的社會環境。
結束語
總的來說通過研究基于云計算的智慧社區一體化服務可帶來以下創新應用效果:
政務服務可以擴展延伸到自助終端、用戶手持移動終端,政府服務由原來市民上網被動查詢延展到服務主動推送到戶;全面實現家居設備物聯,通過多屏互動、資源共享帶來智慧生活享受,提升市民幸福生活感知;互聯網積累的海量服務資源,不再局限在PC上進行訪問;而是通過家庭信息終端輕松訪問,實現了真正意義上的三網融合;智能家居的更多產品,為細分的客戶市場提供了更多智能化生活的選擇;智慧云服務平臺和智能社區、家庭解決方案,為聚合更多服務提供方法;使得更多的傳統產業可以向現代服務業轉型,促進智慧產業向結構化縱深發展。
參考文獻:
[1]胥靜. 基于云計算平臺的社區體育信息資源管理探析[J].中國科技信息,2011,(14):116-117
[2]秦洪花,李漢清,趙霞. "智慧城市”的國內外發展現狀[J].信息化建設,2010,(09)
[3]謝昕. 我國智慧城市發展現狀及相關建議[J].上海信息化,2012,(01):12-15