发布时间:2023-09-22 10:38:46
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关键词:软件无线电;无线电监测;云计算
Abstract: This paper describes a new radio monitoring system that is different to traditional radio monitoring systems. In this paper, the architecture and application model are discussed. The radio monitoring system combines software-defined radio (SDR), wired and wireless high-speed network, and cloud computing technologies. It is a reference for new-generation radio monitoring technology and system development.
Key words: software-defined radio(DSR); radio monitoring; cloud computing
随着无线电通信应用的日益广泛、电磁环境日趋复杂,无线电监管的工作难度也在持续不断地增加。无线电监管工作的有效性直接影响着无线电频谱资源的有效使用、民用日常通信需求的保障、国家机器的正常运转,甚至在战时环境下会决定军队及国家的安危,因此世界各国都非常重视无线电监管工作。当代无线通信的复杂性和设备的广泛性对监管工作的有效性提出了更高的要求,因此各国都建有自己的监管机构和技术体系,如:美国设有一个监控中心、13个监测站;中国设立中央、省、地市3级管理和监测建制机构,并建有短波、卫星、超短波3张监测网,部分监测网设有多个遥控监测站[1]。小到一场考试、中到举办一场活动的(如北京奥运会、上海世博会等)保障、大到国家安全保卫均纳入无线电监管行为中。
当前用于无线电监管的主要设备有扫频仪、宽频接收机、定向天线等(卫星监测除外),主要对无线电发射的基本参数,如对频率、电平、示向度、仰角、测向质量等系统地进行测量、传输;调查、记录有关干扰源、背景噪声等电磁环境情况;判明并解决干扰问题;保护合法无线电台站用户的权益;查处非法无线电台站的干扰等。这样的传统模式鉴于历史传承及技术发展水平的限制,目前通常只记录结果数据,而不是监测到的某个信号的原始数据,如果一个信号从此消失,而监测系统却无法对其进行解码时,则会存在无法回溯等不利情况的发生。
目前,有基于软件无线电的无线电监测模式[2-3],也有基于遥测站类型的网络化监管体系,但它们均基于“结果”的应用模式。如图1所示,如果能在现场采集被监测信号的“原始样子”,再把该信号数据直接送到监测中心存储,并使用大型计算机对其进行分析,甚至可以在任何需要时对采集到的信号数据进行二次、三次分析,就能够彻底解决传统模式中受限于设备、不可回溯等重要缺陷,使无线电监管体系上升到一个前所未有的高度。这种设想目前在全球范围内仍是一个空白。
随着高性能的软件无线电接收机、越来越广泛和高速的互联网络、能提供强大的存储和计算能力的云服务的诞生,这种全新的监管模式将逐渐成为一种可能。传统无线电监测模式和设想的云无线电监测模式对比如表1所示。
1 监测模式架构设想
基于上述设想可以看出:使用高性能的软件无线电接收机可以得到目标现场信号的完整采样,通过超高速互联网可以将将信号的原始采样数据送往强大的存储和计算能力的云服务,这样以来原始采样数据就能够完全存储,并利用软件无线电的处理思想进行后期分析。无线电监控将会实现从“分散的结果样本”到“原始的数字底片”+“强大的后期分析”的质的跨越。
在信号处理上,传统的无线电监测是读取监测仪器的处理结果而不是得到信号的原始信息,新模式获取的是信号的原始采样结果。这好比数码相机是输出一张已经在相机内部处理和压缩过的JPG图片,还是一张RAW图像之间的区别。很显然,获取到最原始的信息则会更有利于后期的处理,并且能够得到更准确的结果。
全系统由网络无线电监测传感、高速互联网络、云存储、云计算构成,其中主要的分析处理由云计算中心完成,包括不明信号发现、监测定位、测量信号的频率、场强、带宽、调制方式、发射源位置、频谱图等信号特征数据分析。根系结束后可将结果即时传送到相关机构或者人员,以便进行进一步处理,如图2所示。
1.1 基于软件无线电的监测网络
传感器
软件无线的电定义为:一个无线电系统中,天线以后就数字化,对信号的所有的、必要的处理都由存放在高速数字信号处理器中的软件来完成。采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义可以实现无线电台的各部分功能,包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。软件无线电的主要特征是将天线接收到的信号尽早地完成模拟到数字的转换,之后主要依靠软件来实现信号的处理和应用[4-7]。软件无线电接收机具有很高的灵活性、大动态范围、高灵敏度、快速扫描(如:1 GHz/S)、高精度等性能,不仅可以作为通用接收机、更可以作为高速搜索接收机和测量接收机等,如图3所示。
在该方案设计中,单运用软件无线电的这些固有特性还是不够的,重要的是需要将模数转换(A/D)后的数据直接送往云计算平台,以实现采集到的原始信息数据“原封不动”地被中心获取到,而不是已经被现场监测设备“处理过”的结果。
在传统的软件无线电接收机的A/D级后增加了网络通信模块,直接将A/D后的结果数据通过网络通信模块发送到承载网络上。另外,网络无线电监测传感需要能接受控制中心的按需监测需求,诸如智能波束天线的指向、监测频段带宽、数据传送上级站等全系统控制参数,如图4中所示。
一个能输出原始信号采样信息、监测参数受控的软件无线电接收机,可以代替传统的监测设备,这就是我们需要的无线电监测的网络传感器。我们可以将它放置在我们想要放置的地方,同时接受中心的控制进行检测,并为监测中心“如实”地送回了监测目标现场原始信号的完整采样信息,从而被称为监测体系中的“千里眼”。
1.2 承载监管系统的互联网络传输
链路
要将实时高速的监测原始结果数据送到云端,需要有高速可靠的网络承载整个监测体系中各个模块的互连任务。
计算机网络技术经过四十多年的发展,系统和系统之间、区域间的互联从起初的很困难到广域、城域网的广泛,接入方式和接口形式从起初的五花八门到现在以以太网为主,速度从几K提升到10 Mbit/s、100 Mbit/s、1000 Mbit/s、10 Gbit/s、并将步入40/100 Gbit/s[8],无线局域网络技术也有了高速的发展,速度在802.11 n上已经能达到300 Mbit/s并且开始展望600 Mbit/s,可以预期在不久的将来无线局域网将会有更高的接入速度,如图5中所示。
目前主流的千兆以太网和802.11n 300 Mbit/s无线局域网的实际有效传输的带宽为900 Mbit/s以及80 Mbit/s左右。使用无线网络足够本地局域范围内的几路软件无线电监测网络传感器无线连接,而到了有线千兆网络后足以承载多达数十路汇聚后的传输任务。
1.3 监管体系云计算平台
云计算,是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。云计算的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务[9-10]。
本方案设计中云计算承担着全监测网监测管控、高速数据存储、监测分析等主要功能,在整个监测网络中大量的软件无线电监测网络传感器会生成大量的监测原始信号采样信息送往云计算中心,由一个控制中心加若干个云计算节点来完成整大负荷计算及分析任务。
其中,海量监测原始数据保存可能会成为系统最大的瓶颈。随着中央处理器(CPU)及周边芯片组和高速大容量存储器件的发展,新一代的内存数据库容量可以达到TB级、吞吐速度可以达到每秒GB级,高于传统磁盘阵列几个数量级。数据存储可以采用内存数据库来完成高速的实时数据收集,并根据需要直接在内存数据库中进行高速分析,最后将有效的信息数据转存到实体磁盘存储阵列,如图6所示。
1.4 监管控制系统及监测分析软件群
由一个或多个云计算节点担负监测网的监测分析任务,可以采用由市级计算中心担负,或省、市两级计算中心担负,甚至国家、省、市3级计算中心联合担负的组合方式。
全网监测工作受控并协调于监测控制中心的系统控制软件,各个分节点可以分开承担不同区域的无线电监测网络传感器的数据存储、计算工作,也可以担负前期实时分析或后续分析等不同阶段的分析任务等。
监测分析软件群需具备可加载、组件化、可组装等特性,以实现对被监测无线电信号的全方位、多角度分析。组件需包含:用于数据接收和存储的数据采集软件;基于频谱扫描、频谱分析、频率活动特性分析等各种基带信号分析软件;用于基础信号处理的降噪处理软件、数字变频软件等;用于信号解调的调制模式识别软件、各种模式解调插件等;用于结果信号的降噪处理软件、信号变换软件等;同时需要有用于结果记录及分析统计的后续结果数据处理软件等;基于分析结果应用的结果通信、分发、指令指挥等软件[11-12]。
全套的软件架构和通信、监测传感器构成了完整的监测系统。
2监测应用模式格局
在实现基于软件无线电网络监测传感器、高速互联网络和云计算平台的无线电监管体系网络后,无线电监测工作将会一改依赖于传统的监测设备多点布设困难、设备投入大、受“结论”限制等困惑。我们可以将一个或多个软件无线电网络监测传感器放置在有利于进行监测的地点,进而可以通过网络将监测到的原始信号数据送回监测中心,并依托中心强大的存储和计算平台对原始信号完整采样信息进行综合分析并实现监测。
2.1 局部保障应用模式
传统的局部小范围保障,如考场监测、小型活动保障等,基本采用无线电移动监测车作为临时中心、多个监测人员使用便携监测设备配合的方式来完成,这种模式的缺点是显而易见的,如:移动监测车因为现场安排原因可能无法进入现场的最佳位置;监测工作主要依靠人员的临场判断完成,如考试一类的活动往往于多场地之间同时开展,监测车、检测设备以及监测人员等却难以满足保障需求等等。
在本设计方案中,可采用多个无人值守网络无线电监测传感器合理布置在现场合适的位置,如房顶的某几个有利监测的角落等,移动监测车可以停留在,担负网络无线电监测传感器的通信桥接和现场信号的初级处理。甚至可以无需移动监测车,而将多个网络无线电监测传感器的通信直接汇聚到现场的某个互联接入点上,实现和监测中心的联网工作。现场处置人员可以由相关部门执法人员去完成。一方面监测工作质量可以得到有效保障,另一方面可以节省大量的人力和物力,使资源消耗降到最低。
图7、图8分别为局部临时保障区域系统工作原理示意图和现场布置图,其中假设现场不允许或不方便使用有线连接,这时则可以使用高速无线网桥来桥接各个网络无线电监测传感器和移动监测车之间的信号通信。
2.2 区域监测应用模式
在区域中的合适位置设置多个相对固定的网络无线电监测传感器,可以对整个监测区域进行日常不间断监测,也会使某些临时任务变得更为简单、有效。包括:日常无线电波监听、测量、测向和定位、电台识别、干扰识别、电磁环境监测等;验证正常的无线电台站的技术参数和操作特性,确定是否遵守执照核定的项目;监测有关频谱的占用情况,进行有关频率、发射功率、天线增益、调制类型、占用带宽、信道载荷和占用度、场强等的测量,进行有关的信号与系统分析等。在以计算机系统集中处理、软件为主的模式下这一切功能需求的实现将会得到有效支撑。如图9所示,在地级市台州市范围内的几个制高点部署无线电监测传感器,在市无线电管理中心即可实现全市范围内无线电监测。
2.3 应用展望
监测区域的大小和网络无线电监测传感器的性能指标、数据存储的I/O指标和计算中心的处理能力成比例关系,当需要将这种模式布置到更大的范围时,可以预见的是需要有大量的网络无线电监测传感器、覆盖更为广泛的互联接入服务、更为庞大的数据存储能力、更为强大的计算能力以及更高效的无线电监控算法和庞大的软件系统。
3结束语
随着无线电应用的日益广泛、电磁环境的日趋复杂,无线电监管的工作难度也在持续不断地增加,基于目标现场的信号完整采样、并将原始采样数据完全存储、以软件无线电的处理思想进行后期分析,都将会给无线电监管工作带来质的改变。这种全新的监管模式随着高性能的软件无线电接收机、超高传输速度的网络、能提供强大的存储和计算能力的云服务的诞生将逐渐成为一种可能。
4 参考文献
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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0262-01
引言
云计算是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物,也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段,是通过互联网提供给企业或消费者的灵活、高效益、可靠的IT服务交付平台。NIST(美国国家标准和技术研究院)提出:云计算是一种通过网络,以便捷、按需的形式,从共享的可配置计算资源池(这些资源包括网络、服务器、存储、应用和服务)中获取服务的业务模式。云计算业务资源应该能够通过简洁的管理或交互过程来快速地部署和释放。
随着云计算技术的深入研究,云安全越来越成为云计算以及业内关注的焦点问题,主要是由于云计算应用具有较强的流动性和无边界性的特点而引发的很多新的安全问题,在网络安全形势如此严峻的形势下,非常有必要对云计算的安全问题有一个整体和清晰的认识,才能在实际应用中把握安全界限。
1 云计算的常见安全问题
1.1 云计算用户信息泄露和滥用风险
用户业务信息的网络传输、数据处理、资料保存等都是基于云计算应用系统平台,一旦系统中隐私信息或者关键数据窃取、丢失,严重威胁着用户的信息安全。如何控制和避免云计算应用系统中大量用户共存产生的潜在风险;如何采取有效地安全管理和审计措施,监控云计算应用系统的数据操作;如何确保云计算应用系统中的访问控制和安全管理机制能够满足用户的需求,这些都是云计算应用系统需要面对的重要问题。
1.2 系统数据备份
一方面,由于云计算服务供应商随时会因为各种原因而中断服务,因此即使云服务供应商宣布已经做好了完善的灾备措施,用户也应当即使保护好哦自己的数据备份。另一方面,当用户不再使用某一个云服务供应商的服务时,如何确保相关的关键数据已经被其删除,因为这是对用户隐私的极大挑战。
1.3 拒绝服务攻击威胁
由于云计算应用系统中的信息资源、用户资料高度集中,很容易遭到非法入侵者的攻击,一旦遭受拒绝服务攻击,云计算应用系统会受到比传统网络应用威胁更大破坏。
1.4 法律风险
由于云计算应用系统是基于全球范围内的互联网系统,用户数据和信息服务可能分布在全球的各个国家或者地区,并且信息数据的流动性很大,地域性较弱,政府在监管系统信息安全时,容易产生法律纠纷,并且由于虚拟化网络技术,使得云计算应用系统模糊了用户之间的物理界限,如果出现安全问题,将会给司法取证带来很大的困难。
2 云计算的安全保障体系
对于云计算而言,如何在最大程度上降低云计算系统的安全威胁,提高服务质量,保障用户信息安全是云计算能否取得成功应用的关键,而在这些安全措施的防范基础上,本文主要就服务供应商的安全职责进行探讨,说明云计算服务供应商应具有的安全保障体系。在加强互联网IT系统基本安全管理和监控基础上,全面结合安全存储、身份认证、VPN、数据加密等多种安全技术措施,建立完善的云服务的的安全防护体系。
2.1 提高云计算系统的安全防御体制,提高云服务系统的健壮性、安全性,保障系统服务的连续性和稳定性。
为了实现这个目的,可以采取的措施包括:控制木马等病毒程序在计算平台内外的传播,对云计算系统的数据流量以及系统运行状态进行实时监控,部署网络攻击防御系统,完善云计算平台的容灾备份机制等等。
2.2 安全存储和数据加密
在云计算应用系统中应用数据加密技术,可以实现云计算应用环境下的安全隔离和安全存储,利用云计算应用系统的身份认证机制,对系统进行实时的证书检查、权限认证和身份监控,防止系统用户的越权非法访问。另外,要做好系统的存储信息保护工作,在将系统的储存数据资源分配给虚拟机时,要完整将数据信息擦除,避免系统入侵者对数据的非法恢复。
2.3 加强系统安全漏洞风险防范
利用虚拟的系统管理软件、防恶意软件、虚拟防火墙对云计算应用系统的虚拟机环境进行安全防护,构建安全、可靠的云计算应用系统物理网络和虚拟网络,利用补丁和版本管理机制,加强系统虚拟化安全漏洞风险防范,提高云计算应用系统的安全性。
云计算应用安全是云计算应用系统用户和云计算应用系统服务商共同的责任,但是两者之间的安全界限随着云服务类型的不同而千差万别。对于云计算应用系统的控制云计算资源的能力也有明显的差异,使得云计算应用系统用户和云计算应用系统服务商承担的职责和责任各不相同。因此在云计算应用中,为了避免服务纠纷,有必要对云服务供应商和用户之间的责任进行明确的界定和划分。
综上所述,安全是云计算应用技术不断发展的重要前提,为了应对不断出现的安全威胁,需要不断探索新的云安全解决方案,并逐渐建立行之有效的云安全防护体系,在最大程度上降低云计算系统的安全威胁,提高云服务的连续性,保障云计算应用的健康、可持续发展。
参考文献:
中图分类号:TP3
随着科学计算的发展,在最近几年的时间里,多种互联网工具以及多种网上应用模式出现了,像网络社交平台,网上购物销售,各种播放媒体以及新兴搜索方式等。这些新开发的应用程序都具有很大的信息和数据,而且更新换代的速度也比较快,因此便需要具有强大的存储功能的程序。根据显示的数据可知,在线视频就优酷网而言已经具有了18PB的数据信息了,而且每天更新的数据也很多,社交平台同样也具有了很多的信息。目前,利用硬件进行存储需要的成本比较高,而且比较难以维护,一旦硬件出现问题,信息就会荡然无存。根据数据得知,目前用于更新和开发软硬件的费用只占到了总费用的20%,其中绝大部分都是用在了系统维护方面了。
为了改变现在的情况,在2006年时,多家信息技术公司提出了“云计算”。由于国际并没有形成云计算的具体概念,因此各个国家对于云计算具有不同的解释。本文主要引用的是美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算所下的定义:云计算是一种能够按照自己的需求随时随地通过互联网访问或者获取自己所需要的信息的计算模式。一个完整的云计算系统不仅能够对资源进行计算和分配,而且还能够时刻的监视着用户对资源的使用情况。它是一个动态的系统,因此可以实时的监控用户对资源进行的操作,充分提高了资源以及信息的使用效率。
1 云计算体系架构
用户可以通过云计算获取自己需要的信息和资源,根据目前国内外所掌握的云计算方面的知识,程序员对与计算的研究现状以及CAS及NIST对云计算的了解得知云计算主要有四个方面的组成部分,分别是:基础服务、服务管理、安全策略及用户访问接口。
基础服务,这一部分是云计算体系中最底层的部分,这是整个云计算最为基础的一部分,与计算的整个资源体系都存储在基础服务之中,包括物理性的资源以及虚拟化的资源。其服务主要是承载在虚拟平台,即由一些专业化的技术形成的平台,用户如果想使用基础服务的资源,信息等其他服务都必须进行缴费。利用这种方式,简化了基础服务的程序,不再像以前一样要从采购,设置,安装,运行等一系列程序,这样就节约了成本,提高了软件的使用效率。在云计算的基础上,用户可以控制资源的安放,信息的传递,程序的安排以及存储容量的限制,只不过无法去掌控这个最底层的设置。有一部分程序家觉得目前的云计算不好控制,为了更方便的使用云计算,其将这一服务分成三个相关的子层,包括计算资源子层、数据存储资源子层和通信资源子层。因为目前的基础服务主要是借助虚拟的平台,因此在进行资源整合和分配的时候同样需要使用虚拟化技术,常用的虚拟化的工具主要有KVM、VMware等等。
平台即服务存在于软件的各个层次之中,不管是软件进行分析设计也好,对软件资源进行布置也好,平台即服务存在于软件开发的各个程序之中,平台即服务的服务对象主要是软件的开发人员以及测试软件的人员,他们都需要应用基础服务。平台即服务包括两个独立的层次:编程环境和执行环境。编辑环境主要是编写程序的工具,执行环境即使对应用程序的操作。平台即服务目前使用比较多的平台主要有Microsoft Azure Services Platform、GAE等。
软件即服务,是一个很早被提出来的概念,各种应用程序的最终实现都要要归结于软件即服务的,很多应用程序都是放在软件即服务上的,通过共享,用户在网络畅通的情况下才能正常的使用这些应用程序的。通过这种方式,用户不再需要购买和安装应用程序,直接通过共享即可使用,降低了用户的成本,减少了繁琐的程序,而且用户主只需要购买自己需要的服务,不用再被捆绑式的销售所干扰。软件即服务是与计算的上层构架体系,在软件即服务的程序里,用户只能使用自己购买的特定的服务。因此,用户在使用方面没有了自由,比较常用的软件及服务有SuccessFactors、Salesforce等。
服务管理和安全策略,云计算是需要给大家提供比较可靠的,而且费用又比较低的服务,但是基于云计算平台系统比较大,而且其设计结构比较复杂,因此在提供的质量方面很难能够让客户满意。为了让用户能够安全地使用云计算提供的服务,云计算的供应商通过各式各样的方法来进行保证,包括使用云计算安全技术,普及云计算安全法规,提供云计算安全审计等一系列措施。目前比较具有带变形的保护云计算安全的组织有云计算标准组织、云计算安全联盟、开放云计算宣言等。
2 云计算关键技术
2.1 虚拟化技术
云计算的优势就是可以进行资源共享以及虚拟不同的应用程序,从而尽可能发挥应用程序的功效,如果不是在云计算的情况下,不用的应用程序要在不同的平台上进行使用,而在云计算的条件下,可以将三种程序进行共享,这样就可以在一种平台上使用三种程序,利用虚拟化的方法,来使用应用程序,使用的这种虚拟化的方法就叫做虚拟技术,其包括两种,这种事虚拟机技术,另一种是虚拟网络技术。前者使用较多的产品主要有VMware,后者使用较多的则是VPN技术。虚拟机技术的功能主要可以将基础设施虚拟化,这样用户就可以按需使用,虚拟网络技术则是通过设定特殊的网络模式对云计算进行访问。
2.2 分布式海量数据存储技术
云计算采用分布式的存储技术来存储资源,主要是为了使其具有更高的安全性能,可靠性能以及经济性能。而且为了保证数据具体可靠性,云计算给每份数据都赋予了多个副本来保证数据不丢失。云计算中主要使用采用GFS以及GFS的开源实现HDFS这两种存数数据的方式。HDFS对于数据的存储思路如下:数据一次就写入进去,然后可以多次进行读取这种高效的模式。数据集的形成主要包括两个方面,第一就是直接有数据源形成,另一种就是从数据源中复制下来的,然后就对此数据集进行长时间的分析,而且每次分析都会比较全面。
2.3 海量数据处理技术与编程模型
云计算设计的编辑模型比较简单,主要是为了能够让用户更方便的使用云计算提供的服务,而且也可以让用户利用简单的编辑模型自己编辑一些比较简单的程序来实现按自己的特殊需求。虽然编辑模型进行了简化,但是后台的程序却不会变的复杂,这样就能保证使用者前台调用程序是比较简单,到后台就无法使用,这也保证了程序的安全与可靠。前文已说明云计算采用的分布式存储程序,从这方面来说用户是可以直接享受服务的,但是,为了开发人员充分使用云计算,必须设计出是和云计算的编辑模式。目前,比较有名的编辑模型是MapReduce。
3 结束语
云计算属于一种新兴的技术,这种技术具有很好的发展,而云计算的各项指标,体系以及技术都趋于完善,而且现在全球化越来越严重,网络化成为了今后的发展趋势,现在的应用程序也在不断地进行发展,这都为云计算提供很大的使用市场。云计算机有的价格便宜,使用方便,安全性能高,能够按需使用等特点,都使其今后发展的有利因素,随着近几年云计算的普及,其使用范围也越来越广泛。云计算的高存储和资源共享的模式,给信息技术带来了新的变化,这将给软件服务业带来巨大的影响。
参考文献:
[中图分类号]TP3 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2012)8-0047-02
云计算把分布在不同地方、设备上的海量信息和大量处理器资源融合在一起,组成一个超级系统池,通过互相协同为外部提供各种各样的服务,它是基于Internet的超级化计算方法和模式,其特点在于通过基于互联网的多级协同模式,具有比单台计算机更强、更快的运算能力,组成集群的分布式计算机并不要求性能很强,但在数据处理中心的统一管理下,按客户的不同需求分配资源,在处理能力上可以起到超级计算机的作用;数据中心统一管理数据,负责分配资源、均衡负载、部署安全控制软件,由大量计算机构成的超级资源池承担复杂、繁重的计算任务,能够满足各种应用对计算能力、存储空间和其他服务的需求,它通过互联网将数据中心的各种资源打包后对外提供服务。云计算在网络体系构建中的关键技术与应用主要具有以下特征:
一、网络拓扑结构
从降低成本方面考虑,利用低造价交换机及商业级服务器来构建数据中心可以大大减少成本支出。另外,鉴于现在的PC机和服务器都具有至少两个网络端口,充分利用这些端口可以大大提高拓扑内节点的连通性以获得更大的网络吞吐量,这样的构建方案具有更好的性价比。
数据中心网络拓扑构是整个网络由同一型号的可编程交换机组成,中间的服务器将网络分割成两个对称的Fat—Tree结构的特殊变体,每个这样的Fat—Tree结构包含核心层、汇聚层和接入层3个层次,使用这样结构的好处是可以保证每台服务器的任意网络端口都可以同时以网络硬件接口所允许的最大带宽进行通信而不受网络通信带宽瓶颈的制约。
网络能够容纳的服务器数量取决于构建网络所使用的交换机的端口数k,网络中的服务器被分成k组,每组包含(k/2)2台服务器,网络被服务器分成上下两个部分,每部分的接入层和汇聚层对应每组都有k/2台交换机,每个接入层的交换机分别连接k/2台服务器,剩下的端口分别连接上层的交换机.核心层有(k/2)2台交换机,每台交换机的第i个网络端口连接到第i组的汇聚层的某台交换机,这样每个汇聚层的交换机都有k/2条链路与核心层的各个交换机相连接.使用具有忌个端口的交换机组建的网络可以容纳K3/4台服务器,我们提出的这种结构适用于任意端口数的交换机,如采用常见的48换机,那么按照本文提出的方法构建的数据中心网络可以包含27648台服务器,足够支持企业构建自己的私有云平台。
这种网络拓扑构建方式有以下4个优点:(1)虽然相较于传统树形结构使用了更多的交换机,但是由于无需在核心层和汇聚层采用造价昂贵的高端高性能交换机,因此减少了总体构建成本;(2)对于网络中任意的两台服务器之间都存在多条等长度的路径可供选择;(3)充分利用了服务器的两个网络端口,提高了网络的连通性和吞吐量;(4)在提出的网络结构中不存在像传统树形结构中的单点故障,因此容错性得到了加强。
二、对虚拟机迁移的支持体系
借鉴应用于Internet骨干网络交换机上的网络虚拟化技术,并使驻留在主机上的与可编程交换机的控制软件实时地交换网络运行时参数,以达到动态调整各虚拟网络带宽的分配及控制管理参数的目的,这样的协同工作机制使得不同的虚拟网络运行不同的网络层路由协议成为可能,这将能够保证运行于不同虚拟网络上的应用服务对于QoS的个性化需求。[4]
2.5层的另一个重要功能就是实现虚拟机的迅速迁移,设计2.5层的映射功能,通过将虚拟地址和实际地址进行一次映射以隔离上层应用使用的网络地址和底层网络进行交换时使用的物理地址之间的联系.不同的是文献E83映射的是服务地址和位置信息地址,我们可将每台主机上驻留的为每个虚拟网络创建一个映射表,用来记录网络内的虚拟机IP地址与物理主机MAC地址的对应关系.之间可以实时通信,通过类似路由发现的分布式通信机制,周期性更新运行于各台服务器上的虚拟主机与硬件网络地址的对应关系。
在某个服务器上建立新的虚拟主机时,会记录新的虚拟IP地址与物理主机MAC地址的对应关系并在该虚拟网络内进行广播,这样各个上对应该虚拟网的映射表都将被更新.当虚拟机间通信时,请求通信的主机发送的ARP探测包将直接被捕获,检索本机上的映射表,如果有匹配项将直接返回对应的MAC地址,如果没有,将负责进行广播以获得正确的MAC地址.当出现服务器故障时,虚拟主机迁移到其他服务器上之后,服务器上的将会在网络中主动广播迁移后虚拟主机地址与服务器端口的对应关系从而加快虚拟机迁移后的恢复时间。
三、结束语
云计算的服务共享模式体现了以人为本和集约高效的发展理念,为信息技术更好的服务于人的生产生活提供了新的途径.尽管这一模式的运作还在不断的成熟之中,但是其发展方向是乐观的,云计算正如它美丽的名字一样,正在不断的将新的惊喜呈现在世人面前.而其服务共享模式也将与社会整体发展的人本取向一道共同促进人的生产与生活。
1.1智慧城市的概念
智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态。智慧城市是基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的创新应用。智慧城市实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
1.2智慧城市的内涵
1.2.1 更透彻的感知,更全面的互联互通
智慧城市基于无处不在的智能传感器,实现对城市物理空间的全面、综合的感知,动态的获取城市的各种信息,对城市核心系统进行实施感测,实现“无所不在的连接”。
1.2.2 更深入的整合,更协同的运作
通过城市“三网”融合,再加上物联网和基于云计算平台的多元异构数据(多参考系、多语义、多尺度、多时相等)的整合,构建智慧城市的信息基础设施。1.2.3 更多样的服务,更积极的创新
智慧城市所构建的服务,是一种新的提供服务的体系结构,对所感知到的海量数据能够进行不同深度的处理、挖掘与延伸,为人们提供不同种类、不同层次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服务。同时智慧城市给了政府、企业、个人更多的创新的机会,鼓励在智慧城市提体系内寻找新的经济增长点,为社会进步、经济发展、文明前进提供不息动力。
2.智慧城市实现的关键技术
2.1物联网技术
物联网的网络架构可以分为三层:感知层、网络层和应用层,如图1所示。感知层对物理世界感知、识别并控制。网络层实现信息的传递。应用层在对信息计算和处理的基础上实现在各行业的应用。
图1
2.2云计算
2.2.1云计算的定义
现今,广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
2.2.2云计算的特点
云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。特点如下:(1) 超大规模(2) 虚拟化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可扩展性(6) 按需服务(7) 极其廉价2.3物联网与云计算的关系
目前物联网的发展存在“信息孤岛”现象,其在各个行业、各个小地域的应用互相隔离,不能形成城市范围的一体化协作平台。究其原因除,社会经济层次上的困难外,主要是标准化程度较低,缺乏统一的中间件接口,以及各部门、各行业应用融合所带来的海量信息存储和计算的压力,而云计算技术为后者提供了很好的解决方案。
3.智慧城市建设应用体系
3.1智慧公共服务体系:建设智慧公共服务和城市管理系统。通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设,通过提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平,有效促进城市公共资源在全市范围共享,积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行,在提升城市运行效率和公共服务水平的同时,推动城市发展转型升级。
3.2智慧城市综合体:采用视觉采集和识别、各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术,构建智能视觉物联网,对城市综合体的要素进行智能感知、自动数据采集,涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面,将采集的数据可视化和规范化,让管理者能进行可视化城市综合体管理。国内公司也在“智慧地球”启示下提出架构体系,如“智慧城市4+1体系”(图2),已在城市综合体智能化天津智慧和平区等智能化项目中得到应用。
图2
3.3智慧政务城市综合管理运营平台:此类项目已有实际案例,天津市和平区的“智慧和平城市综合管理运营平台”包括指挥中心、计算机网络机房、智能监控系统、和平区街道图书馆和数字化公共服务网络系统四个部分内容,其中指挥中心系统囊括政府智慧大脑六大中枢系统,分别为公安应急系统,公共服务系统,社会管理系统,城市管理系统,经济分析系统,舆情分析系统。
3.4智慧安居服务体系。开展智慧社区安居的调研试点工作,在部分居民小区为先行试点区域,充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求,融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术,发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统,使居民生活“智能化发展”。
3.5智慧教育文化服务体系:积极推进智慧教育文化体系建设。建设完善我市教育城域网和校园网工程,推动智慧教育事业发展,重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统。
3.6智慧服务应用。组织实施部分智慧服务业试点项目,通过示范带动,推进传统服务企业经营、管理和服务模式创新,加快向现代智慧服务产业转型。
智慧贸易:支持企业通过自建网站或第三方电子商务平台,开展网上询价、网上采购、网上营销,网上支付等电子商务活动。积极推动商贸服务业、旅游会展业、中介服务业等现代服务业领域运用电子商务手段,创新服务方式,提高服务层次。
建设智慧服务业示范推广基地。积极通过信息化深入应用,改造传统服务业经营、管理和服务模式,加快向智能化现代服务业转型。
4.智慧城市建设面临的挑战及未来展望
伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。智慧城市建设需要技术和金融的创新,需要有统一的标准和完善的法规,更需要政府的引导和市场的主导。但是发展智慧城市要防止一哄而起,急于求成,炒作概念。希望我们智慧城市的建设能够健康可持续的发展。我们相信我们通过城市的智慧的发展,我们一定会迎来一个幸福城市、智慧城市、绿色城市和和谐城市的时代。
然而,智慧城市建设必然会改变城市人的生活和生产方式。21世纪的“智慧城市”,能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。
中图分类号:C37文献标识码: A
0 绪论
云计算是一种新近提出的计算模式,是分布式计算、并行计算和网格计算的发展。在各大企业以及学术界的共同推动下,在大数据时代,云计算融合物联网将进一步推动数据价值的挖掘,促进产业爆发。
1 云计算
1.1对云的定义
云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
1.2云计算的基本原理
通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。
1.3云计算的特点
1.3.1虚拟化
云计算支持用户在任 意位置使用各种终端获取服务。
1.3.2极其廉价
“云”的特殊容错措施使得可以采用极其廉价的节点来构成云。所以云计算造价低廉。
1.3.3高层次的编程模型
用户通过简单学习,就可以编写自己的云计算程序,在“云”系统上执行,满足自己的需求。
1.3.4高可靠性
“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。
1.3.5按需服务
“云”是一个庞大的资源池,你按需购买;云可以像自来水,电,煤气那样计费。
2云计算的体系架构
2.1 核心服务层
基础设施即服务层(IaaS)、平台即服务层(PaaS)、软件即服务层(SaaS)。
IaaS提供硬件基础设施部署服务,为用户按需提供实体或虚拟的计算、存储和网络等资源。
PaaS是云计算应用程序运行环境,提供应用程序部署和管理服务。
SaaS是基于云计算基础平台所开发的应用程序。
2.2服务管理层
服务管理层对核心服务层的可用性、可靠性和安全性提供保障。云计算服务提供商需和用户进行协商,并制定服务水平协议(SLA),使得双方对服务质量的需求达成一致。
2.3用户访问接口层
用户访问接口层实现了云计算服务的泛在访问,通常包括命令行、web服务、web门户等形式。
3云计算的关键技术
3.1数据存储技术
为保证高可靠和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性。云计算的数据存储技术主要有GFS和HDFS。
GFS是一个管理大型分布式数据密集型计算的可扩展的分布式文件系统。使用廉价的商用硬件搭建系统并向大量用户提供容错的高性能的服务。GFS系统由一个Master和大量块服务器构成。Master存放文件系统的所有元数据。在GFS文件系统中,采用冗余存储的方式来保证数据的可靠性。为了保证数据的一致性,对于数据的所有修改需要在所有的备份上进行。GFS与传统分布式文件系统的区别在于将写操作控制信号与数据流区分开。
3.2数据管理技术
BigTable是一个很庞大的表,它将所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大的表格。有很多Google的应用程序建立在BigTable之上,基于BigTable模型实现的Hadoop Hbase也在逐渐发挥作用。
是一个稀疏的、多维的和排序的Map,每个单元格由行关键字、列关键字和时间戳来进行三维定位。在任意时刻每个Tablet只被分配到Tablet服务器。依靠一个master服务器监视子表server的负载情况,根据所有子表服务器的负载情况进行数据迁移。
4 结语
云计算的出现给人们的生活带来很大的便捷,使用某个软件时无需耗费大量的资金进行购买,而是利用云上虚拟机,以租赁的方式进行使用。在各大企业和各大高校的推动下,云计算具有十分广阔的发展前景。
参考文献
[1]张金玉.狄卫华基于云平台的建设工程项目招标评标模式的探讨[期刊论文]-项目管理技术 2013(5)
1.1 单层膜与单层磷脂分子:单层膜是一层单位膜,包含两层磷脂分子,而不是单层磷脂分子。1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层
1.2 跨膜运输与非跨膜运输:前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、 协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程,通过膜结构时,以实际通过膜的层数计算;后者主要指大分子物质通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程,物质通过膜的层数为0。
1.3 一层膜与一层细胞:物质穿过一层膜,是指物质通过跨膜运输(自由扩散,协助扩散和主动运输)的方式通过一层膜结构。物质穿过一层细胞,指的是物质先进入细胞,再排出细胞的过程,通过膜的层数为两层。
1.4 在细胞中,核糖体、中心体、染色体无膜结构;细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜;线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜,但物质若从核孔穿透核膜时,则穿过的膜层数为0。肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成,即穿过1层细胞则需穿过2层细胞膜(生物膜)或4层磷脂分子层。
2 例题分析:
外界空气中的02进入人体骨骼肌细胞被利用,至少要穿过的生物膜层数是( )
A.5层 B 10层 C 11 层 D12层
1.1云计算的概念
云计算(Cloud Computing)是一种基于internet的计算,它是在分布式处理.并行处理,网格计算等基础上提出的一种新型商业计算模型,是一种新兴的共享基础架构的方法。它是面对超大规模的分布式环境,其核心思想是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序.再交由多部服务器所组成的庞大系统计算分析之后将处理结果回传给用户。其最终目的是充分利用互联网资源。建立功能强大的计算中心。并基于此提供多种多样的计算服务,使用户能够在不同时间、不同地点便捷的享受各种服务。
对于图书馆人而言,虽可能不大理解云计算的内涵,但或多或少已经体验过或正在使用云计算服务,如googleDoes、Facebook等。重要的是理解云计算实质上是一个有关数据和运行数据计算设备范式如何转变的问题。这些问题与数字化生活始终紧紧相连。而云计算,把重点转到远离这些设备能够有效地存储数据和能够运行的应用和设备上,提供了最简单的获取数据和应用程序,这些存储在不同的地方的互联网上。但这些数据怎么放?有相应的技术保证才行,一定不是说把所有的数据放到一起才是云计算!云计算的“云”最根本的是虚拟化,是虚拟化计算!虚拟化并不是把所有东西放在一个地方才叫虚拟化。
1.2云计算在图书馆中的五大利好
1)超强的计算能力:通过一定的协调调度。云计算模式可以通过数万乃至百万的普通计算机之间的联合来提供超强的、可以与超级计算机相抗衡的计算能力。使用户完成单台计算机根本无法完成的任务。在“云”中,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。因为在云计算模式中,人们不是从自己的计算机上,也不是从某个指定的服务器上,而是从互联网络上,通过各种设备(如移动终端等)获得所需的信息,因此其速度得到了质的飞跃。
2)以用户为中心:在云计算模式中,相关的数据存储在“云”之中,用户可以在任何时间、任何地点都可以以某种便捷、方便、安全的方式获得云中的相关的信息或服务。虽然在“云”里有成千上万台计算机为其提供服务,但对于“云”外的用户来说,他看到只是一个统一的接口界面,用户使用云服务就如通过互联网使用本地计算机一样的方便。
3)实现绿色数据计算:人们需要监管能力更强的计算模型,来充分提高计算效率,不仅仅是计算资源的利用率,而且是从物理上降低设备能耗。云计算的出现大大加快了实现绿色数据计算的步伐。
4)降低了数据外泄的可能性:这也是云计算服务商讨论最多的一个优点。在云计算之前,数据容易被盗,而随着云计算的推广以后。用户可以把自己的数据放在“云”中,只要用户能够接人互联网就能够根据需要随时存取,为网络应用提供了几乎无限多的可能,为存储和管理数据提供了几乎无限的空间。
5)经济实惠:云计算中,用户只需花少量的钱来租用相关的云服务商所提供的相关服务即可。它可以让用户利用很少的投资获得较大的回报。不必担心自己所购买的IT产品被淘汰,因为具体的硬件配置和更新都是由云服务提供商来提供的。用户所需做的只是通过各种设备享受云服务所提供自己需求的信息、知识、服务等。
目前国外诸多图书馆组织与协会已在探讨图书馆如何使用云计算,比如图书馆使用云计算提供用户个性化和本地化信息寻求的模式?云可以节省资金和资源使图书馆利用计算机设备更有效吗?用户如何与云交互?我们的服务可能需要修改,以适应新出现的用户模式?有一点是肯定的,无论以何种方式,我们认为对图书馆计算基础设施和架构均需要改变,以便有效地利用云计算。云计算时代已经到来,图书馆需要开始思考如何调整服务,以便有效地适应用户与图书馆互动。
2云计算技术在图书馆中的潜在价值
作为一种新兴的、受到全球关注的技术。云计算技术一经推出,就得到了有关人士的推崇。目前,各有关厂商都在积极走在研制第一线,打造属于自己的云计算产品与服务。例如:IBM推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台,为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使的来自全球的应用都可以访问分布式的大型服务器池;Sun公司推出“黑盒子计划”为政府,企业和大学的数据中心随时提供额外的计算能力;国内杀毒软件厂商如瑞星等部署应用了自己的云计算安全平台。可以说,云计算技术也必将在作为数据中心之一的图书馆中得到广泛的应用,而图书馆也必将在即将到来的云时代中获益。
图书馆对于云计算而言.通常有两种角色:一方面是云计算的使用方、受益者,另一方面又可以做云服务的开发者、提供方。前者是作为一个应用机构,后者则是作为向读者提供服务的知识中介。
结合云计算的特点及图书馆的实际情况,云计算技术将给图书馆带来以下重大的转折旧。
1)确保图书馆服务器的正常运行。现在图书馆中的数据都集中在本馆内的服务器上,而一旦服务器出现故障,图书馆无法给用户提供正常的服务,更严重可能导致数据的丢失。在云计算模式中,“云”中有上百万台服务器,因此即使“云”中的某台服务器出现故障,“云”中的服务器也可以在极短时间内,快速将某台服务器中的数据完全拷贝到别的服务器上,并启动新的服务器来提供服务,从而使图书馆真正实现无间断的安全服务。
2)以极低的成本投入获得极高的运算能力,克服服务器访问限制的瓶颈。普通的服务器的相关硬件资源都有一定的限制,若服务器同时响应用户的数量超过了自身的限制将导致服务器的瘫痪。因此,为确保服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行。图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制,如果有数万用户同时使用图书馆中的电子资源,有的用户的访问将出于安全的需要而不被响应。如果图书馆想满足这部分被限制的用户的请求就不得不花费大量的资金购买更高级别的服务器。而应用云计算技术,通过支付少量的费用,图书馆就可获得云模式中百万台服务器提供的服务,用户的请求便可在毫秒的时间内获得响应,从而使图书馆以较低的成本获得较高的效益。
3)在更大程度上进行信息资源共享。通过云计算模式,相关的图书馆之间可以共同构筑图书馆的信息共享宅间,这样众多的图书馆就可以分享由大量系统连接在一起而形成的基础设施,而不必更新相关的硬件,图书馆的运行成本在大大降低的同时效率却大幅度的提高。在“图书馆云”中,通过云计算技术,可以随时地获得其他图书馆的资料,使用户的信息需求获得极大的满足。
4)降低有关的维护费用。云计算对用户端的设备要求最低,使用起来也最方便。为了确保网书馆工作正常平稳的运行,图书馆人员需要经常对图书馆的计算机、服务器等终端进行维护、升级和更新。由于云计算模式对于用户终端的配置没有限制。因此,有关的技术人员不必担心需要升级图书馆的相关硬件,因为在“云”的另一端,有专业的管理人员帮你维护硬件,这样工作人员的工作强度就会大大降低。
5)信息更新快。在传统的图书馆服务模式下,用户一般必须使用计算机才能利用图书馆的电子资源。而运用云计算模式,用户使用手机、PDA等设备也可以使用图书馆提供的电子资源服务。图书馆数据库经常在修改添加,相互合作的图书馆每天都有新的信息增加到数据库中,因此用户从图书馆数据库能检索到世界上最新的资料和信息。只需图书馆每个月按照服务类型和实际的使用星付费,如同抄水电煤气表一样,对管理者而言是完全透明的。甚至这个款项是直接从政府采购的帐户中直接划转。
3云计算技术在图书馆应用中的瓶颈问题
虽然云计算技术目前还处于商用的初级阶段.还有许多问题困扰着云计算服务提供商。随着云计算技术进一步发展,以及云计算理念被用户的广泛接受,云计算技术必将成为最为重要的基础设施,基于云计算平台的应用也将成为人们最重要的选择。作为图书馆工作人员需要认真追踪研究以下几个方面:
1)需要确认是否把整个图书馆资源放到“云”中。从理论上说,利用云计算技术,用户只需要通过本地终端就可以通过互联网使用图书馆的相关资源。但实际上,为了安全和稳定。也为了在“云”服务中断或失效时,图书馆仍然能够正常地提供相关的服务,图书馆显然不能把所有的数据资源都放在”云“中.必然要继续在本地保存一些常规的重要的数据依此来作为“云”数据的一个备份。因此,云计算模式并不会完全推翻图书馆现有的数据部署模式,而是在保留原有模式的基础上,使现有的部署模式与云计算模式进行融合,作为现有部署模式的有效补充。图书馆应对现有的数据进行整理,通过研究来确立哪些数据资源可以放到“云”中,哪些数据必须在图书馆现有的模式中予以保留,这是值得图书馆员需要认真研究的一个方面。
2)数据据位置问题。在现在运行的系统中,许多用户并不清楚自己的数据储存在哪里。用户应当询问服务提供商数据是否存储在专门管辖的位置,以及他们是否遵循当地的隐私协议。所以在建设图书馆这样的公共服务机构的数据库时,可以由国家来主导,成立专门的机构来负责“云”的建立。
3)版权问题。在云计算模式中,各个加入云计算模式的图书馆之间可以通过有关的协议共享彼此的信息资源.就像用户使用本馆的电子资源和使用他馆的电子资源一样。因此在这里带来了版权纠纷问题。因此,图书馆界应针对在云计算模式下的信息资源共享中引起的版权纠纷问题制定切实可行的方案,从而方便用户使用各馆信息资源。
4)所网络的建设问题。由于云计算也是建立在网络的基础上,所以网络的畅通与否就关系到图书馆的资源能否顺利的利用与共享。这是最基础,也是最关键的问题。
【关键词】计算机网络技术;智能防控体系;应用
1前言
计算机网络技术是一种创新性非常强的技术,并且其发展速度也是惊人的快,已经延伸到生活、经济、安全等各个方面,其影响是巨大且深远的。由于人们生活质量的日益提高,对计算机网络技术的需求也日趋扩大,网络已经成为人们生活必不可少的部分,在未来社会发展中必然会产生极大的推动力量。
2计算机网络技术分类
2.1局域网
在我们生活中,局域网是较为常见的网络,并且也是最广泛应用的网络。目前,局域网的发展已经到了以光纤分布式数据接口的重要阶段,并且其在投资、应用、功效等方面具有少、广、快的特点。对计算机网络技术的合理应用,使网络信息资源得到广泛的传播,并以快速的发展趋势在进行着,进而进一步的提高了我国信息交流流通的速率。
2.2ATM网路
在高速网络通道中,ATM网络不但能够进行有效的传输,而且还可以在这种情况下进行信息交换,其是一种网络模式,并且其能够同时支持LAN及WAN,也被称为是一种异步传输模式。ATM网络具有自己特有的网卡和转换设备,其对局域网和广域网能够实现无缝对接,并且对远程或近程的数据还可借助系统环节或特定的电话线路实现传输服务。
2.3无线传感器
网络无线传感器网络涉及多科学,并且高度交叉,对信息处理是一种全新的获取技术。其实现了物理、计算机及人类社会三世界的相互连通,并把传感器、现代网络及无线通信等信息处理技术集于一身,因此广泛的备受关注,目前亦是国际领域前沿的热点研究。在实际工作中,无线传感器网络能够实时的监控机械设备的运行情况以及相关人员的工作表现,同时还能够很好的完成无线信号的收发以及数据处理等任务。在计算机网络技术发展中,无线传感器是其重要的部分,并有效的加快了网络技术的发展进步,对计算机中的硬件软件系统的升级与进步有了极大的促进作用。
3在智能防控体系建设中的应用
智能防控体系推进了园区、安保、交通等方面的安全建设,解决了许多与民生相关的安全问题,促使人们的生活更加的稳定。智能防护体系主要指智能监控及信息传输方面,计算机网络技术的运用,有效的提高了智能防护体系的功能。
3.1能够及时的报警提示
计算机网络在监控系统中的参数都是设有固定标准的,每当进行参数遥测时,所监测到的参数如果有不达标的情况,计算机网络就会对发现的问题进行有效的分析,并及时的报警,同时还能够依据问题的实际情况找出有效的解决办法。对设备的安全运行提供重要的保障作用,进而对危害于人们安全的潜在隐患进行消除。
3.2计算机网络技术在边防安全方面的应用
随着计算机网络技术的不断进步,且应用范围的不断扩展,其在边防治安防控工作中,也起到重要的作用。对边防的情况进行了有效的监控,并且对边防的安全起到保障作用,有效的保证了国家的安全和稳定。
3.3计算机网络在金融机构系统中的应用
金融系统是当今社会货币流通的主要场所,也是不易管理的机构,近年来,金融机构犯罪活动有逐渐上升的趋势,并且在实施手段、形式上也逐渐多样化、智能化,仅凭人员方面的监控作用已经微不足道了。然而对计算机网络技术的运用就不同了,可通过视频监控的方式对现场的可疑画面进行慢放和放大,来还原现场,使人们的利益得到保障。目前,金融系统已经运用计算机网络技术与公安系统联网,对全国的银行网点进行了视频监控系统建设及完善工作。通过计算机网络,构成了巨大资源共享的大型安防网络系统,对各种突发和紧急事件能够及时的进行有效的处理,大大维护了金融机构的安全保障。
3.4在社会治安防控中的应用
计算机网络在治安防控体系建设中起到尤为重要的作用,主要是对城市道路、公共场所、居住小区、商业繁华区、交通枢纽等方面的实时监控管理,计算机网络视频监控系统无处不在。计算机网络在社会治安防控中,对城市各个角落的普及和完善,在很大意义上起到了震慑犯罪的作用,与此同时起到了维护社会秩序、保护人民生命、财产安全的双重作用。
3.5计算机网络在其它方面的应用
计算机网络技术不仅在金融、安保方面有效的运用,而且还被广泛的应用于企业生产过程的监督、教育方面等,尤其是那些具有危险性的矿产部门,通过计算机网络视频监控对生产过程中的安全事故隐患能够及时发现并进行有效的处理,使事故发生的概率大大的减少了,有力维护和人员安全和财产安全。
4计算机网络技术的发展
计算网络的发展是科技发展的必然趋势,也是科技发展的重中之重。比如现在的手机,已经全部实现智能化,其功能也不仅是局限于打电话、上网等方面,而是有了更深入的发展。比如用户可以通过手机对自己的工作进行汇报,以及对一些任务可以直接下定单,在外地工作也能够轻松的就完成所有的工作模式。总的来说,人工智能的研究与开发主要是把人的智能理论方法及技术应用系统进行模拟、延伸和扩展,其是一门新的技术科学,并已被全面的引入市场,实用价值得到充分的体现。在人工智能相关技术方面,计算机网络促使其不断的出现了新的进步。人工智能的运用对我们生活的改变已成为不可避免的趋势,网络的进一步融合亦是今后网络发展的方向之一。所以,在信息化进程中,加快计算机网络技术的信息建设具有非常重要的意义。
5结语
计算机网络技术在智能防控体系方面,确保了人们生活的安全,为人们的安全又多了一份保障。由此可见,计算机网络技术的发展在智能化方面具有非常重要的意义,现如今人们对现代化网络技术的需求不断的增长,也就是说计算机网络技术到了关键的发展时期,对此就需要我们更加深入的了解网络的安全性能及高技术性等,确保能够最大化是的满足科技日益变化的需求,并且使人们的信息安全得到有效的保障。
参考文献:
中图分类号: TN911.1?34; TP391 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)07?0105?04
Mass college sports data modeling and analysis based on cloud computing
WANG Ningtao
(Zhongzhou University, Zhengzhou 450044, China)
Abstract: In order to improve the management and analysis capabilities of the college sports information, and aiming at the poor real?time performance and systematicness of the current college sports database establishment and information retrieval, a massive college sports data modeling and analysis method based on cloud computing is proposed. The distributed database model of the college mass sports data was constructed. The database access model was designed under cloud computing environment. The K?means data clustering method is used to mine the sports data reliably to realize the optimization information scheduling and retrieval analysis of the college sports data. The simulation results show that the model has high real?time performance to analyze the college massive sports data, and high data mining accuracy.
Keywords: cloud computing; massive data; data mining; K?means
0 引 言
随着海量大数据信息处理技术的发展,采用云计算进行大数据信息分析能提高数据处理的并行能力和计算速度,结合云存储数据库进行数据存储和访问,提高海量数据存储的容量[1?2]。高校的体育数据信息管理是通过对体育数据信息的特征分析,结合大数据信息处理,挖掘高校海量体育数据信息的规律性特征,掌握学生体育训练的成绩和分布,结合专家系统和经验判断,进行体育训练水平的研究和判断[3]。
为制定合理的体育训练和管理制度提供数据基础,本文针对当前体育数据处理的并行度不高,系统性不强的问题,提出一种基于云计算的高校体育数据建模分析方法,通过构建数据库管理模型,结合数据库访问和数据挖掘技术,实现体育数据管理建模。
1 海量高校体育数据的数据库
1.1 数据存储结构的散布点集合
海量高校体育数据是一组非线性时间序列,采用非线性时间序列分析方法进行云计算分析,假设体育数据在云计算环境下的存储结构模型为[G(0)=(V,E,LV,LE,μ,η),][η:ELE]是两个分布式的云计算特征映射,体育数据管理的概念节点[G1=Mα1,Mβ1,Y1,][G2=Mα2,Mβ2,Y2,]令[A=][a1,a2,…,an]为海量高校体育数据特征矢量的模糊聚类中心[4?5],在给定的云计算特征分布结构下进行数据库结构模型构建,本文假设云计算存储数据库是可分类的,引入一个物理数据层管理因子[β?0,0.5],进行数据库的概念格分区,通过网格访问模式进行高校体育数据的访问和调度,提高数据的处理能力,在限定初始特征信息下进行海量高校体育数据的存储结构分析,利用指向性数据聚类方法分析计算高校体育数据分布的散布点集合[S],表示如下:
[S=U,A,V,f] (1)
令[x(n)]为海量高校体育数据的时频采样信息特征,待挖掘的体育数据的输入模型为:
[g(t)=1πΔ2texp-t22Δ2t] (2)
通过对体育数据存储结构的散布点集合进行计算,得到散布点分布集合为:
[u(t)=Aexp(j2πf0t)+U] (3)
式中:[U]为体育数据采样幅值论域;[A]为体育数据存储结构的特征分布非空集合。
1.2 数据云计算存储数据库的调度
在给定的海量高校体育数据分布的权重指数下,数据库特征分类权重[ai]的属性值为[p,]在有效的数据库访问请求下,构建云计算存储数据库的数据存储信道模型,描述为:
[x(t)=Rean(t)e-j2πfcτn(t)sl(t-τn(t))e-j2πfct] (4)
式中:[i=1,2,…,n,]进行索引指令控制。
通过权向量编码,在K均值聚类下[8],高校体育数据挖掘输出的属性集合幂级指数信息为:
[rt+1i=r0i1-exp(-λt)] (22)
在K均值聚类分析中,采用时间?频率联合特征分析进行云计算存储数据库中的海量高校体育数据的时域分析,判断进化代数,通过权向量编码得到海量高校体育数据的频域特征状态空间重组计算式为:
[X0i=(x0i1,…,x0in,…,x0id), i=1,2,…,p] (23)
通过上述处理,采用K均值数据聚类方法进行体育数据的可靠性挖掘, 实现了基于云计算的海量高校体育数据建模分析。
3 仿真测试与结果分析
在Matlab和C++仿真平台上进行海量高校体育数据建模分析仿真实验,数据序列的原始样本数据源于某高校体育部提供的学生体育成绩的相关数据信息,体育数据的统计时间为2012年9月20日―2016年6月30日,构建体育数据的分布时间序列,时间序列样本长度为1 024,进行体育信息管理的云计算数据库构建,数据库特征空间的维度设置为4,体育数据库访问的迭代次数为100,首先进行体育数据信息流模型构建,采用非线性时间序列分析方法得到体育数据在两组统计通道上的时域采样结果,如图2所示。
以上述高校体育数据的测试样本集在云计算环境下进行数据库访问模型设计,采用K均值数据聚类方法进行体育数据的挖掘,图3描述的是不同方法进行体育数据挖掘访问的时间开销对比,图4给出了挖掘的精度对比,分析仿真结果得知,采用本文方法进行海量高校体育数据库建模和数据挖掘分析,时间开销较小,说明进行数据分析的实时性较高,数据挖掘精度较高,数据访问检索的精度和可靠性较优。
4 结 语
本文研究高校体育数据库模型的构建和数据挖掘问题,为提高高校体育信息的管理分析能力,提出一种基于云计算的海量高校体育数据建模与分析方法,构建高校海量体育数据的分布式数据库模型,在云计算环境下进行数据库访问模型设计,采用K均值数据聚类方法进行体育数据的可靠性挖掘,实现高校体育数据的优化信息调度和检索分析。仿真结果表明,采用该模型进行高校海联体育数据分析的实时性较好,数据挖掘的精度较高,可靠性较好,具有一定的应用前景。
参考文献
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1.1云计算数据库的简述
云计算在本质上可以理解为显示的基础构架和服务器虚拟化的技术的相互结合所形成的一种技术。这种技术的核心就是把其中的某些数据根据所建立的数据中心库虚拟化之后,然后提供给用户使用,这是一种很重要的运作形式,这种提供计算服务和资源的已经很常见了,并不是一项新型的技术,但是这是新的创新模式。云计算具有其特有的特征:1)云计算的数据是存在网络云端上的,同时这些应用也是存储在网络云端的,这些对于企业和个人用户来说是开放透明的,往往这种数据和资源是由第三方所支持和提供的;2)云计算特别注重服务,强调服务,往往在现有的商业模式上根据用户的使用需求,来进行计费的。这种模式可以达到互惠互利的目的实行共赢;3)云计算是可以把互联网当做发挥的舞台,同时把互联网的浏览系统当做计算的新型模式。数据库指的是一种服务形式,这一般的使用者可以获得自己然后通过接口的模式进行连接,这在以前是一种特别的计算服务,同时这些用户是有着巨大的计算需求。
1.2 云计算数据库的现状
现在互联网技术正在飞速的发展,云计算数据库已经悄悄的出现在我们的生活中了。云计算进行大规模的计算需要大量的,性能良好的硬件设备,这些硬件设备往往是由大量的服务器所组成的。通过这种互联网的强大的计算能力,企业和我们的个人用户就可以从中获得自己所需要的计算结果,在未来的发展中,云计算数据库很可能实现一种通过广域网的途径来为一些大型或者超大型的企业提供计算能力的服务模式。这种模式的优点就是一方面不需要投资大量的硬件设备,方便快捷。现在的云计算书籍库的市场基本是由谷歌的Bigtable,甲骨文开源的BerkeyDB,亚马逊的simpleDB,APPJet的APPJet所占据。这些都是最近几年内发展起来的,其中亚马逊和谷歌占据了半壁江山。在管理机构上是数据结构分布式的存储是谷歌Bigtable的一个重要特点,最初的设计目的也是为了实现是数据存储的单元系统能够进一步的扩展。这可以通过成千上万的网络服务器完成PB级的网络储存数据,而亚马逊的simpleDB则是一种高效率,高灵活性,高扩展性和可容性的存储模式,这种数据查询和数据存储方式是由公司的开发和技术人员开发的,他们通过向网络的数据服务器发出请求,这些都是可以通过亚马逊的这个云计算数据平台来完成。
1.3 云计算数据库存在的问题
1.3.1 没有足够的安全性
现在的云计算数据库也是刚刚被应用,技术还没有足够的成熟,在数据的传输和存储过程中很容易丢失,被恶意的程序删除,篡改,这使得企业和用户的数据得到泄露,影响用户的正常使用。同时,这种用户数据泄露,往往云计算运行商也是有很大的责任的。而且,在数据上没有办法没有达到一定的统一性,在使用云计算的数据库的时候我们应该考虑数据库的可靠性,一致性,可用性等方面。
1.3.2 某些传统的功能无法实现
在传统的数据库中,这些数据的边界和使用设备的用户都是可以很好的被定义,这种是通过逻辑和安全方面来定义的。在云计算的数据库中这种功能是没有得到开发和应用的。同时,现在的企业和个人用户,没有权限访问这种数据资源,往往被提示非授权访问,没有被事先授权,得到这份系统的权利,但是可以访问计算机和互联网上的某些资源。在这个计算系统中,有着优先访问资格的往往的云计算中的数据库服务商,而不是个人和企业。
2 云计算数据库在智能电网中的广泛运用
由于云计算数据库在智能电网的运用,现在的智能电网可以用来数据更多的电网云。这种方式构建的电网可以为人们提供更加高效、安全、可靠、环保的电力安全系统,这可以实现多种能源的发电方式协调运转,同时满足高度市场化的电力的商业需求。
电网的信息种类繁多,人户请求次数不断的增加,大量的数据同时请求,传统的电网计算模式已经很难满足这种数据请求的需要。而智能电网在云技术的支持下,对大规模的数据进行分析和处理,对海量的请求数据进行分析,优化和设计,决策,快速的进行回应。采用云计算数据库技术的电网可以分为四个层次,从上到下依次为:1)物理存储层。物理存储层指的是在智能电网中的一些物理网络设备,这是网络存储的基础。2)基础管理层,基础管理层指的就是为达到智能电网中所有程序和设备的协调一致的运行,所用的方法就是通过分布和集群式的系统来完成的。3)应用接口层,应用接口层的使用,可以使得管理机构和权限使用根据这自己的需求和所拥有的权限,选用不同的接口,提供不同的服务。运用这种形式的智能电网云,可以使各级电网通过公共的接口进行接入和登陆,从而获得相应的数据,信息和服务。4)高级访问层,这种系统也是运用云计算数据库的形式,这种感觉高级访问层,可以为提供电力系数的电力软件提供强大的运行平台和软件平台。这样智能电网中的海量数据便可以很轻松的处理。
3 云计算数据库在远程教学中的运用
现在在网络教学中,最重要的是资源的共享和利用,这是不受时间和空间限制的。而且最重要的是学习者可以根据自身的学习进度和自己的学习能力去安排这些时间和资源。这些是传统的网上教学所不具备的特点。但客观上讲,运用云计算的数据库是可以实现的利用云计算的优势我们可以很好的解决现实学习中的一些问题,比如机械设计,自动化专业和数控技术这些要求的学习设备和学习软件都特别昂贵,这方面的学员又是比较少的,为很少的学员提供一整套的学习设备是很浪费的,而运用这种云计算数据库在教学方面可以很好的向学员提供优质的、方便的、全方位的服务。
4 云计算数据库系统未来的发展前景和方向
云技术在现在的电脑技术中不断的被创新发现。这种技术可以使得多个计算机使用同一个系统,同一个数据库资源,储存所有的客户的使用数据。在现在的云数据库中,其本身就有很好的扩展性,在应用中和join操作相互配合,这样可以使得不易被兼并操作进行的join操作所取代。根据云计算数据库市场的发展特点和需求,现在的NoS QL数据库将会是最好的计算方法。这种推测的根源是NoSQL数据库具有分布式,水平可扩展性,非关系性等特点,非常适合云计算的海量数据的计算。NoSQL,是一种非关系型的数据库。在互联网网站的大量出现中,传统的web2.0网站已经满足不了市场的需求,出现了很多无法克服的问题,在这种背景下,非关系型数据库却得到了很好的发展。同时,另外的一项云技术的发展方向就是共享磁盘数据库构架,这项技术也将会成为一项理想的云计算技术,这种技术可以使低成本的服务器和设备进行单一的数据采集,这样可以为用户提供区域网络和附加存储网络。
这些运行模式和技术的使用将会节省大量的硬件设备资源,同时也会大量的节省运营成本。
5 结束语
在现实的生活中,云计算数据库的运用十分广泛。云计算数据库处理给人们的生活带来了极大的便利,个人和企业可以对大型的数据进行处理和运算。相信在未来的发展中,云计算数据库也会发展的更加的迅速,更大范围的应用在人类的生活中。
云计算时代的到来使云计算条件下数据挖掘技术成为一种解决传统集中式数据挖掘的高效、信任的方法。数据挖掘的过程就是在大量数据库中,自动地进行搜索发现有用信息的过程,在此条件下,与高校信息服务相结合,定会对服务水平具有很大提升的作用。
1 云计算
现阶段,由于云计算还在不断深入研究,云计算还未有确定的意义。但网络上对于云计算的定义大多认为是一种基于因特网的计算,以请求的方式将软件、信息资源分配到计算机或其他设备上,其类似一个公共基础设施。还有学者认为云计算就是一种基于互联网的大众互相参与的一种计算模式,内容其实都是被虚拟后的,并且以服务的形式提供给用户。
在计算机科学角度分析,云计算是计算机网络基础设施中交互的使用模式,以因特网为基本平台,按所需扩展方式来获得需要的资源。其中提供资源的网络平台被称为云,云中的资源是被虚拟的,是可以无限使用和随时获取的。云计算是分布计算、网格计算和并行计算的方式发展的,来进行商业的实现。
云计算特点也很明显,其规模巨大的服务器来实现超强的计算能力,谷歌云计算已经拥有了数百万台的服务器;用户可以在不同空间来获取各种终端服务,用户请求的资源是动态无形的,用户不必关心其具置便可在任何地方使用,这便是资源的虚拟化;数据多副本容错等措施来保障云计算的高信任服务;元计算下可延伸出更多的应用,具有很强的通用性;云计算还有很强的可扩展性,可根据用户规模的不断扩大而扩大;云计算的低成本优势使得价格便宜,并且用户可根据自身实际需要进行购买使用。
2 云计算条件下的数据挖掘技术
因为数据挖掘处理的数据信息规模是庞大的,要从庞大的数据信息群中挖掘出需要的有价值的信息知识,其大规模的数据挖掘也是必须的。随着互联网的普及和网上数据的翻倍增长,这就加重了数据挖掘的任务量,这就使数据挖掘需要有良好的硬件基础设施和安全的使用环境的原因。并且基于低成本的云计算服务,数据挖掘在此基础上可大大降低企业成本,并且也节省了设备开支。在并行化条件的云计算可以有效利用原有设备来提高大规模数据的处理速度和能力,并且效保证了其容错点和结点。
所以,云计算条件下数据挖掘技术可以为用户提供一整套的数据挖掘开发和应用所不可缺少的能力,能够更好的为解决数据挖掘服务提供切实可行的方案。并且根据数据挖掘的需求和行为,云计算还可以结合其结构来设计基于云计算的数据挖掘服务的架构。
3 云计算条件下数据挖掘技术对高校信息服务水平的提升作用
随着云计算条件下数据挖掘技术的出现,高校的信息服务水平也有所提高,传统的信息服务方式不再能满足高校学生的需求,资源的信息数字化成为高校信息服务的主流。
3.1 提高教务管理信息服务水平
数据挖掘是对深度的数据信息的分析方法,作为一种决策支持的过程,将教务管理带入到数据挖掘技术的应用中是非常有意义的,在此基础上云计算条件下数据挖掘技术可以全面地分析课程设置和教学资源等因素之间存在的潜在联系。在教务管理系统中运用数据挖掘的关联规则,并且操作简单,对高校往年中的专业、课程、计划、选课等的信息都保存在教务管理系统中的情况,根据数据挖掘技术对教务管理系统中存在的数据进行有用的多方面分析后,为教师学生等提供有用信息,优化教育资源。
3.2 提高学生成绩分析系统中的信息服务水平
建立一个树状网框架,框架中每个节点的就是一个属性,连接着一个测试结果,每个小节点代表一个类别,框架的最高点就是根节点。在此框架中可以根据其对数据的属性值进行测试,形成相应对象的类别预测。根据其基本原理,其特定的算法可以从定量的角度精确分析学生的成绩等各个方面的数据,从数据中发现学生成绩的高低与什么因素是否和老师教学水平有关,从而有助于老师改进其教学方法。
3.3 提高在教学评估系统中的信息服务水平
教学质量的评估在高校教学工作中具有一定意义,在每学期末的教学质量评估时,数据库又积累了大量的数据,怎样利用这些数据来发现教学质量的好坏与何种因素有关系,这就离不开运计算条件下数据挖掘技术。利用数据挖掘中的算法对教学质量评估的关联规则,分析教师本身素质和学生评价结果之间的潜在联系。关联规则的挖掘理论的应用的不断深入,其在教育管理领域的应用也越来越广泛。可以分析高效师资队伍的发展趋势,对评估指标进行优化等。
4 结束语
本文针对现代科技热门的云计算条件下的数据挖掘技术进行简单的解说和探讨,以及云计算条件下数据挖掘技术对高校信息服务水平的提升作用的简要总结。随着社会科学的不断发展,其又会是一个崭新的局面。在日常学习和工作中,有效利用云计算条件下数据挖掘技术可以提高工作效率,简化工作流程,从而更好地在此基础上发挥更大的优势。
参考文献
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作者单位
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000
[中图分类号]G251 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)16-0-02
0 引 言
云计算是以互联网为基础建立的能提供动态资源平台的一种服务模式。在访问云计算的过程中,可以快速地将平台中的资源提取出来并加以利用,只需要很少的工作就可以完成。随着云计算的不断发展,云计算技术逐渐得到完善,并在各项工作中得到广泛的应用,取得了良好的工作效果,提高了工作的效率,因此,在当前社会中,加强对云计算的研究成为了一项重要的内容。
1 云计算的特点
1.1 规模大
在云计算的定义中,“云”就是指所有的网络、互联网。目前,在世界的各个角落中都有网络覆盖,计算机的广泛使用使云计算规模变大。在国际上一些大型的科技公司中,往往会有几十万台服务器,谷歌公司云服务器的数量甚至超过了一百万台,就算一些小型的科技企业也会有成百上千台云服务器。这就使云计算具有相当大的存储能力。
1.2 虚拟程度高
云计算是基于计算机系统建立的,在云计算系统中,大部分的功能都是在虚拟的情况下完成的。在使用的过程中,不用了解“云”是怎样形成的,是在哪些功能结构上来完成工作的,不需要了解信息的存储位置等。
1.3 通用性强
在当前的社会中,计算机技术得到了大量的发展,社会当中各行各业都对其进行了广泛的应用。在这种情况下,云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。这就体现出了云计算具有很强的通用性。
2 云计算与高校图书馆的关系
2.1 具有相同的社会价值
在当前阶段中,云计算成为了一种使用广泛的服务模式,不论是在当今社会,还是对未来的发展都将将起到重要的作用。只是成为社会发展中的焦点问题还不能使其价值体现出来,只有在实际中进行有效的使用,才能发挥出应有的价值。在社会发展的各阶段中,高校图书馆都有很多的作用,其中提供信息服务是最基本的作用,可以将社会的记忆有效地保存起来。在当前阶段中,人们的民主意识不断地增强,这就赋予了高校图书馆新的责任。随着云计算的发展,计算机的使用方式有了一定程度的改变,同时,还会使信息带来一定的改变,拓宽了信息的获取渠道。为社会提供公共性信息服务是云计算中的核心思想,这一社会价值的体现与高校图书馆基本一致。
2.2 高校图书馆中使用可以推进现代化建设进程
随着科技的不断发展,人们逐渐进入了网络时代,在技术的发展过程中,高校图书馆与其进行密切的结合,重视对技术的研究与应用。在当今社会,云计算被很多行业应用,对现代化建设起到了一定的推动作用,因此,在这种情况下,高校图书馆也应顺应时代的潮流,对云计算进行有效的应用,更好地推进高校图书馆的现代化建设进程。在这种情况下,高校图书馆应把握住时机,以云计算为基础制定良好的发展战略目标,使其在现代化建设过程中更好的前行。
3 高校图书馆中云计算服务的安全风险分析
3.1 数据传输安全
在高校图书馆中,不仅有大量的实体图书,同时还有电子资料,这些资料在高校图书馆中起到了非常重要的作用,这些数据的质量和数量是行业竞争的关键。高校图书馆在应用云计算时,就会将这些资料通过计算机网络传输给云服务商,此时这些资料会面临一些问题,如:在传输的过程中,资料很容易被窃取,导致资料的内容遭到泄露;在资料传输到服务商后,一些服务商会为了自身的利益,将资料中的一些信息泄露出去等。这些问题都会对高校图书馆信息带来一定的安全隐患。
3.2 数据存储安全
在高校图书馆信息管理工作中,最重要的任务就是对信息进行有效的存储,包括了对存储位置的选择、对数据进行恢复等工作。在使用云计算技术后,数据的存储位置不断地扩大,但其具体的存储位置并不被人所知,导致人们不能充分了解数据存储位置的环境,无法知道其中是否存在安全隐患。即使高校图书馆对数据的存储环境有一定的了解,但云服务器偶尔也会出现一些事故,使其存储的数据丢失,不能恢复,从而造成严重的影响。
3.3 数据审计安全
在高校图书馆信息管理的工作中,常常会有第三方机构加入进来,对数据进行审查工作,这样就会提高数据的准确性。在使用云计算技术后,云服务商就不仅要考虑各高校图书馆之间存在的风险,还要提供相应的信息支持,方便第三方机构能够有效地加入进来,对数据进行良好的审计工作,在保证高校图书馆的合法权益的前提下,提高数据的准确性。同时,当前阶段存在着大量的云服务商,但这些云服务商的工作质量良莠不齐,因此,在选择云服务商时也存在着安全隐患。
4 云计算下的高校图书馆信息管理安全策略
4.1 完善相关的法律法规及标准
在云计算的发展过程中,就要有一定的标准来对其进行约束。在使用时,需要对其相关协议进行探讨,建立出比较完善的规范。同时,该过程常常会发生一些数据泄露等安全事故,此时就需要法律政策进行保护,例如:国家建立已建立了对云服务商的管理制度、云服务商信誉的考察制度、不法分子的处罚制度等。在该过程中,需要所有行业都积极参与进来,共同研究探讨,加快相关制度的制定,使高校图书馆信息管理工作在云计算环境下得到保障。
4.2 高校图书馆信息资源的安全存储与管理
在云计算环境下,为了使高校图书馆信息得到安全保证,云服务商和图书馆都需要加强管理意识,使用更好的方式来工作。图书馆不应该将数据的管理工作全部交给云服务商来完成,而应该在将信息交给服务商的同时,自己做过备份,当云服务商出现问题时,能够快速有效地对其进行恢复。云服务商要对技术进行创新,研究出更先进的技术,改善云服务平台的性能,使数据得到更好的管理。
4.3 高校图书馆信息管理的权限设置
在高校图书馆信息管理过程中,根据使用人员职能的不同,对其分配相应的访问权限,使不同权限的人员不能越级访问,保证信息使用的安全性。目前,PMI为世界上应用最广泛的授权管理设施,它是在公共密钥的基础上建立起来的一种授权平台,在使用时,平台会对用户进行权限验证,对不同权限的用户开放对应权限的信息。在高校图书馆信息管理工作中也可以运用这一平台,保证信息数据的安全。
5 结 语
高校图书馆在信息管理中应用云计算,虽然有效提升了工作效率,但还面临着新的挑战,其中信息安全问题对其造成了严重的影响,因此,应加强对高效图书馆的信息管理,使云计算在高校图书馆信息管理中得到更好的应用,进而为信息管理工作提供良好的保障。
主要参考文献
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