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【 關(guān)鍵詞 】 云計算;虛擬化;海量數(shù)據(jù);存儲;管理;服務(wù)
【 中圖分類號 】 TP393 【 文獻標(biāo)識碼 】 A
1 引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,人們對網(wǎng)絡(luò)的需求越來越多,網(wǎng)絡(luò)提供給人們的服務(wù)也越豐富,而這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要海量數(shù)據(jù)的存儲和強大計算能力來滿足日益增長的業(yè)務(wù)需求,云計算的理念就這樣應(yīng)運而生,它是直接產(chǎn)生于企業(yè)計算、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,它更關(guān)心如何擴展系統(tǒng)、如何方便IT管理。
2 云計算的概念
云計算是一種動態(tài)的易擴展的且通常是通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化資源的計算方式,用戶使用相關(guān)資源時不需要了解云內(nèi)部的細(xì)節(jié),也不必具有云內(nèi)部的專業(yè)知識。云計算的概念可以從狹義和廣義兩個方面來看。狹義云計算是一種IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(包括硬件、平臺和軟件),提供資源的網(wǎng)絡(luò)就是“云”,“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費,這種特性被人們形象地稱為像使用水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的服務(wù),這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的,也可以是任意其他的服務(wù)。
3 云計算的體系結(jié)構(gòu)
云計算的基本原理是利用非本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器(集群)的分布式計算機為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供服務(wù)(計算、存儲、軟硬件等服務(wù)),這使得用戶可以將資源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)的資源。云計算的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
云端用戶是提供云用戶請求服務(wù)的交互界面,也是用戶使用云的入口;服務(wù)目錄是云用戶在取得相應(yīng)權(quán)限后可以選擇或定制的服務(wù)列表;管理系統(tǒng)是提供對用戶、資源管理和服務(wù);部署工具是對資源進行智能調(diào)度、使用、配置和回收等;資源監(jiān)控是監(jiān)控和計量云系統(tǒng)資源的使用情況;服務(wù)器集群是虛擬的或物理的服務(wù)器,由管理系統(tǒng)管理負(fù)責(zé)高并發(fā)量的用戶請求處理、大運算量計算處理、用戶Web應(yīng)用服務(wù),云數(shù)據(jù)存儲時采用相應(yīng)數(shù)據(jù)切割算法、采用并行方式上傳和下載大容量數(shù)據(jù)。
4 云計算中的關(guān)鍵技術(shù)
按需部署是云計算的核心,要解決按需部署,必須解決資源的動態(tài)可重構(gòu)、監(jiān)控和自動化部署等,而這些又需要以虛擬化、高性能存儲、高效數(shù)據(jù)處理、高速互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ)。所以云計算除了需要仔細(xì)研究其體系結(jié)構(gòu)外,還要特別注意研究資源的動態(tài)可重構(gòu)、自動化部署、資源監(jiān)控、虛擬化、海量數(shù)據(jù)存儲、海量數(shù)據(jù)管理、編程模式及云平臺管理等關(guān)鍵技術(shù)。
4.1 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行,它可以擴展硬件的容量,簡化軟件的重新配置過程,減少軟件虛擬機相關(guān)開銷和支持更廣泛的操作系統(tǒng)等多個方面;通過虛擬化技術(shù)可實現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離,它包括將單個資源劃分成多個虛擬資源的裂分模式,也包括將多個資源整合成一個虛擬資源的聚合模式;虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等;在云計算實現(xiàn)中,計算系統(tǒng)虛擬化是一切建立在“云”上的服務(wù)與應(yīng)用的基礎(chǔ);虛擬化技術(shù)目前主要應(yīng)用在CPU、操作系統(tǒng)、服務(wù)器等多個方面,是提高服務(wù)效率的最佳解決方案。
4.2 分布式海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
云計算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成,同時為大量用戶服務(wù),因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲方式存儲數(shù)據(jù),用冗余存儲的方式(集群計算、數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲)保證數(shù)據(jù)的可靠性。冗余的方式通過任務(wù)分解和集群,用低配機器替代超級計算機的性能來保證低成本,這種方式保證分布式數(shù)據(jù)的高可用、高可靠和經(jīng)濟性,云計算系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是Google的GFS和Hadoop團隊開發(fā)的GFS的開源實現(xiàn)HDFS。
4.3 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)
云計算需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進行處理、分析,因此,數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù);計算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團隊開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase;由于云數(shù)據(jù)存儲管理形式不同于傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)管理方式,如何在規(guī)模巨大的分布式數(shù)據(jù)中找到特定的數(shù)據(jù),也是云計算數(shù)據(jù)管理技術(shù)所必須解決的問題,同時由于管理形式的不同造成傳統(tǒng)的SQL數(shù)據(jù)庫接口無法直接移植到云管理系統(tǒng)中來,目前一些研究在關(guān)注為云數(shù)據(jù)管理提供RDBMS和SQL的接口,如基于Hadoop 子項目HBase和Hive等。另外,在云數(shù)據(jù)管理方面,如何保證數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)訪問高效性也是研究關(guān)注的重點問題之一。
4.4 編程方式
云計算提供了分布式的計算模式,客觀上要求必須有分布式的編程模式。云計算采用了一種思想簡潔的分布式并行編程模型Map―Reduce,Map―Reduce是一種編程模型和任務(wù)調(diào)度模型,主要用于數(shù)據(jù)集的并行運算和并行任務(wù)的調(diào)度處理,在該模式下,用戶只需要自行編寫Map函數(shù)和Reduce函數(shù)即可進行并行計算,其中Map 函數(shù)中定義各節(jié)點上的分塊數(shù)據(jù)的處理方法,而Reduce函數(shù)中定義中間結(jié)果的保存方法以及最終結(jié)果的歸納方法。
4.5 云計算平臺管理技術(shù)
云計算資源規(guī)模龐大,服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地點,同時運行著數(shù)百種應(yīng)用,如何有效的管理這些服務(wù)器,保證整個系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn),云計算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作,方便的進行業(yè)務(wù)部署和開通,快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障,通過自動化、智能化的手段實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運營。
5 結(jié)束語
云計算真正實現(xiàn)了按需計算,從而有效地提高了對軟硬件資源的利用效率,云計算的出現(xiàn)使高性并行計算不再是科學(xué)家和專業(yè)人士的專利,普通的用戶也能通過云計算享受高性能并行計算所帶來的便利,使人人都有機會使用并行機,從而大大提高了工作效率和計算資源的利用率,云計算模式中用戶不需要了解服務(wù)器在哪里,不用關(guān)心內(nèi)部如何運作,通過高速互聯(lián)網(wǎng)就可以透明地使用各種資源。
參考文獻
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基金項目:
甘肅省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(GS[2013]GHB1097)。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù)時代;計算機技術(shù);運用研究
計算機的出現(xiàn)極大地方便了人們的工作和生活,改變了人們生活和工作的狀態(tài)。同時通過計算機技術(shù)的使用還可以幫助企業(yè)、政府等商業(yè)組織的工作更加高效便捷。除此之外,通過計算機技術(shù)的使用,使相關(guān)人員研發(fā)出APP,其出現(xiàn),為人們創(chuàng)造了更多的商業(yè)價值。為了使計算機的使用功能得到進一步發(fā)展,就需要對計算機的運用做出研究。
1計算機技術(shù)在大數(shù)據(jù)時代背景下的發(fā)展現(xiàn)狀
大數(shù)據(jù)是時代快速發(fā)展的產(chǎn)物,具有高速度、便捷的特點,為人們的生活和工作帶來幫助。具體來說,數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)范圍是10TB~1PB,超出這個范圍即大數(shù)據(jù),通過計算機技術(shù)的支持,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速分析、處理。目前,隨著數(shù)據(jù)的不斷增加,傳統(tǒng)的計算技術(shù)可能已經(jīng)不能滿足人們的需求,對此,為了使得計算機技術(shù)得到進一步優(yōu)化,就需要不斷地進行分析研究,才能推動計算機技術(shù)在大數(shù)據(jù)背景下的進一步發(fā)展,同時,隨著計算機的運用,人們也意識到了計算機的重要性。計算機在技術(shù)發(fā)展中,各行各業(yè)也認(rèn)識到了計算機軟件的重要性,受到了人們的廣泛關(guān)注,也使得相關(guān)學(xué)者加大了數(shù)據(jù)研究,旨在進一步幫助人們優(yōu)化工作流程,提高工作效率,更加高質(zhì)量地為人們做出更科學(xué)的決策。隨著計算機的普及,互聯(lián)網(wǎng)已融入人們的工作和生活,推動了整個社會的發(fā)展,使得信息的存儲和處理變得更加高效方便,同時安全性也更高。具體來說,目前大數(shù)據(jù)數(shù)量規(guī)模已超過10億TB,且具有不斷增長的趨勢,同時也滲透到來各個領(lǐng)域中,例如電子商務(wù)、物流、云計算等科學(xué)技術(shù),對工作的處理和保存有著很大的幫助。因此,為了使大數(shù)據(jù)背景下計算機的優(yōu)勢得到進一步提高,就需要繼續(xù)加強對大數(shù)據(jù)和計算機技術(shù)的研究,從而促進大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢得到進一步開發(fā)。
2大數(shù)據(jù)時代背景下我國計算機軟件技術(shù)的具體應(yīng)用
大數(shù)據(jù)時代背景下,計算機的具體應(yīng)用主要是根據(jù)設(shè)定要求,從海量數(shù)據(jù)中,提煉分析客戶所需要的相關(guān)數(shù)據(jù),再根據(jù)所提取的數(shù)據(jù)進行詳細(xì)分析,以此為基礎(chǔ)找出各項工作的發(fā)展方向和具體的工作內(nèi)容。具體來說,主要是依賴于以下3種技術(shù)的運行。
2.1云儲存技術(shù)
云儲存技術(shù)又被稱為Cloudstorage技術(shù),是基于云儲存基礎(chǔ)上衍生出的新型技術(shù)。具體來說,在大數(shù)據(jù)背景下,云存儲的應(yīng)用范圍十分廣泛,應(yīng)用前景也非??陀^。與以往的技術(shù)特性相比,云技術(shù)不僅可以改善傳統(tǒng)技術(shù)的中的不足,同時還能高效地提高使用效率,使得人們的操作更加便捷,尤其是在進行數(shù)據(jù)保存和文件時,用戶的操作更加簡單便捷,只需要登錄有關(guān)賬戶,將數(shù)據(jù)錄入進去,就可以將其提交至云技術(shù)總服務(wù)器中,就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查看、下載、保存等工作。相比傳統(tǒng)計算機中通過固態(tài)硬盤、存儲卡等硬件進行存儲而容易丟失,云儲存技術(shù)的便捷性更高。
2.2虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)又稱為Virtualization技術(shù),主要是資源管理類的一種計算機技術(shù),其工作內(nèi)容主要是對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部數(shù)據(jù)資源進行管理,優(yōu)化資源配置。除此之外,通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用,還可以使得客戶端的適應(yīng)性和便捷性及分析數(shù)據(jù)的效率得到有效提高。這是虛擬化技術(shù)的一大優(yōu)勢。具體來說,目前虛擬化技術(shù)在各個領(lǐng)域中廣泛使用,例如政府部門、大型組織機構(gòu)等,使得信息保存、管理更加高效高質(zhì)。
2.3信息保護技術(shù)
大數(shù)據(jù)時代背景下,極大地幫助了人們的信息存儲和人們的交流,使得存儲變得更加便捷,交流也不再受時間和地點的限制。但同時也讓部分居心叵測的犯罪分子有機可乘,導(dǎo)致人們的隱私和數(shù)據(jù)等各項保存工作的安全度大大降低。針對這些問題,就需要有關(guān)人員重視起來,加強計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保護工作,提高信息技術(shù)中的各項保護工作,從而保證信息技術(shù)的整體性能。除此之外,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還具有開放性、互通性等特征,因此,就很容易受到互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)中各類病毒的入侵危害,因此,還需要做好信息數(shù)據(jù)的防入侵工作,以免黑客、木馬等的危害,以免信息數(shù)據(jù)遭到丟失和竊取。所以,信息數(shù)據(jù)的安全保護工作至關(guān)重要。但由于我國計算機發(fā)展較晚,導(dǎo)致計算機技術(shù)存在一定的落后,基礎(chǔ)發(fā)展薄弱,不能跟上發(fā)達國家的技術(shù)水平。但在近幾年科學(xué)的發(fā)展下,計算機技術(shù)的發(fā)展已取得了良好的成就。同時,在近幾年的發(fā)展中,大數(shù)據(jù)信息技術(shù)得到了有效的推廣和普及,但同時在新時代的發(fā)展中,對計算機技術(shù)的要求也越來越高。因此,這就需要相關(guān)人員重視信息保護技術(shù)的深入研發(fā)工作,只有這樣才能不斷地提高技術(shù)的應(yīng)用效果,有效地保障人們的生活和生活中的使用。
3大數(shù)據(jù)時代下計算機軟件技術(shù)中的實際運用
大數(shù)據(jù)時代下計算機軟件技術(shù)被應(yīng)用到各種領(lǐng)域中,但在實際的應(yīng)用中還需要尤其注意,只有這樣才能發(fā)揮計算機技術(shù)在企業(yè)中的生產(chǎn)效率,從而提高企業(yè)的核心競爭力。
3.1商業(yè)運營活動
大數(shù)據(jù)應(yīng)用到各種商業(yè)領(lǐng)域中,可以提高工作人員的工作效率和工作質(zhì)量。以某大型連鎖超市為例,通過計算機軟件技術(shù)中的應(yīng)用,可以滿足導(dǎo)購人員借助超市導(dǎo)購平臺解決用戶的個性需求,解決實際工作中的各類問題,從而提高超市整體的工作效率和工作質(zhì)量。因此,將其應(yīng)用到商業(yè)領(lǐng)域中,不僅可以使得企業(yè)的生產(chǎn)效率和工作效率得到有效提高,還能通過各種信息的獲取為企業(yè)決策者提供決策依據(jù),從而為企業(yè)的良好發(fā)展夯實基礎(chǔ)。
3.2企業(yè)管理軟件信息解決方案
企業(yè)管理軟件在實際的應(yīng)用過程中,管理效率相對來說不太理想。而通過企業(yè)管理軟件可以解決這一問題,具體分為以下兩點:(1)數(shù)據(jù)抽樣工作。數(shù)據(jù)抽樣即將所有同類產(chǎn)品進行隨機抽取,檢測產(chǎn)品的實際質(zhì)量和性能。在商業(yè)活動中也是數(shù)據(jù),隨機抽取一定數(shù)量的數(shù)據(jù)樣本,抽取的數(shù)據(jù)樣本通常具有代表性。通過對樣品抽樣的測量、統(tǒng)計工作,從而制訂相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)及推廣方案,有助于生產(chǎn)和銷售效率的提高。除此之外,還能保證樣品工作的工作效率。(2)開發(fā)探索工作。數(shù)據(jù)的開發(fā)探索主要是工作人員通過采集數(shù)據(jù)記過對異常數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)指數(shù)方式進行的分析工作,以此提高企業(yè)以及使用用戶對于數(shù)據(jù)的直觀感受和認(rèn)知程度。在此工作環(huán)節(jié)的實際過程中,通過計算機軟件技術(shù),可以切實提高數(shù)據(jù)信息開發(fā)的探索工作的效率和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:云計算 數(shù)字城市 問題
中圖分類號:TP3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)06-0244-02
0 引言
當(dāng)前,數(shù)字城市,社交網(wǎng)絡(luò),電子商務(wù)作為新一代大規(guī)?;ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用飛速發(fā)展起來,其中數(shù)字城市的發(fā)展更是突飛猛進。對于數(shù)字城市而言,想要建立更真實的虛擬空間,就要不斷加入真實城市的復(fù)雜相關(guān)數(shù)據(jù),模擬表達形式越精細(xì),越龐大的數(shù)據(jù)量需要計算運行處理,占用系統(tǒng)的資源越多,導(dǎo)致系統(tǒng)運行速度嚴(yán)重減緩?!霸朴嬎恪钡牡絹頌閿?shù)字城市的進一步發(fā)展提供了莫大的技術(shù)支撐。
1 數(shù)字城市簡述
1.1 數(shù)字城市的概念
從技術(shù)上講,“數(shù)字城市”的概念,廣義的“數(shù)字城市”概念,即城市信息化,是指通過建設(shè)多媒體網(wǎng)絡(luò)信息、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺,整合城市信息資源,實現(xiàn)城市經(jīng)濟信息化,建立城市電子政府、電子商務(wù)企業(yè)、、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上醫(yī)療,建立信息化社區(qū)。
1.2 我國數(shù)字城市發(fā)展現(xiàn)狀
2 探討我國數(shù)字城市建設(shè)中普遍存在的主要問題
許多發(fā)達國家數(shù)字城市建設(shè)正在向成熟期、智能化過渡。我國數(shù)字城市建設(shè)雖然已經(jīng)取得了一定成效,但在建設(shè)過程中普遍存在以下幾方面問題,導(dǎo)致與國外成效程度相對比較仍存在一定的差距。
(1)缺乏科學(xué)、統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)字城市建設(shè)總體框架、標(biāo)準(zhǔn)體系和運行模式;(2)地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)緩慢,缺乏通用性、實用性、應(yīng)用性未能滿足現(xiàn)實公眾需求;(3)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容參差不齊,在基礎(chǔ)地理信息管理、更新、挖掘、共享和服務(wù)等方面尚存在一系列技術(shù)難題;(4)大多城市的數(shù)字城市建設(shè)缺乏足夠的資金和補償機制;(5)高層次的技術(shù)和專業(yè)型人才嚴(yán)重缺乏等問題的存在。
3 云計算的認(rèn)識
3.1 云計算的概念
中國網(wǎng)格計算、云計算專家劉鵬給出如下定義:云計算將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上,使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)”[2]。通俗地理解,云計算可比喻為儲存在電腦里的所有資料上傳到網(wǎng)絡(luò)上,用戶只要有移動的通信設(shè)備(如手機),到任何一個地方或角落,能夠連接互聯(lián)網(wǎng),通過身份驗證,用戶的資料或者用戶想要的資料隨時都可以搜索到。好比錢存到銀行里,到任何地區(qū)的ATM機上都能取出來一樣!這也意味著計算能力被當(dāng)做一種流通商品,類比水電和煤氣資源,用之便捷,費之低廉。最本質(zhì)的區(qū)別在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)摹?/p>
3.2 云計算的服務(wù)類型
當(dāng)前云提供者提供對相關(guān)云服務(wù)可以分為三大類,即SaaS提供商、PaaS提供商和IaaS提供商[3]。
(1)IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))
IaaS是指企業(yè)或個人可以使用云計算技術(shù)來遠(yuǎn)程訪問計算資源,這包括計算、存儲以及應(yīng)用虛擬化技術(shù)所提供的相關(guān)功能。
(2)PaaS(平臺即服務(wù))
PaaS是指把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供的云計算,包括應(yīng)用設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用測試和應(yīng)用托管,都作為一種服務(wù)提供給客戶。
(3)SaaS(軟件即服務(wù))
SaaS是指用戶獲取軟件服務(wù)的一種新形式。它不需要用戶將軟件產(chǎn)品安裝在自己的電腦上,而是按某種服務(wù)水平協(xié)議( SLA)直接通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)iT的提供商獲取自己所需要的、帶有相應(yīng)軟件功能的服務(wù)。
3.4 云計算的核心技術(shù)
云計算系統(tǒng)運用了許多技術(shù),主要包括海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、云計算平臺管理技術(shù)、虛擬化技術(shù)等最為關(guān)鍵[3]。
(1)海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)
云計算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成,同時為海量用戶服務(wù),因此,云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)的可靠性采用冗余存儲的方式保證。
(2)海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)
云計算需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進行處理、分析、能夠高效的管理海量的數(shù)據(jù)源。
(3)云計算平臺管理技術(shù)
云計算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù)能夠協(xié)同大量的服務(wù)器工作,系統(tǒng)故障能夠及時地快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù),通過自動化、智能化的方式實現(xiàn)龐大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運營。
(4)虛擬化技術(shù)
通過虛擬化技術(shù)可實現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離,可以將單個資源劃分成多個虛擬資源的分裂模式,也可將多個資源整合成一個虛擬資源的聚合模式。
4 云計算解決我國數(shù)字城市中存在若干問題的策略
“云計算”作為新一代計算觀念和技術(shù),可以解決以下幾方面問題,為我國數(shù)字城市建設(shè)帶來新的生機。
4.1 云計算突破信息獲取、更新、管理等一系列瓶頸
基于云計算平臺對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行管理,主要利用其海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)和海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)。云計算平臺采用分布式方式存儲數(shù)據(jù),采用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。因此,基于云計算的核心技術(shù)的應(yīng)用,海量信息(數(shù)據(jù))的難題將迎刃而解。
4.2 云計算消除“信息孤島”與“數(shù)字鴻溝”現(xiàn)象
“信息孤島”是指在社會信息化過程中,由于不同數(shù)據(jù)庫之間關(guān)聯(lián)性差,難于實現(xiàn)信息互聯(lián)、互通和互操作,造成數(shù)據(jù)共享性差,,無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)作,導(dǎo)致系統(tǒng)效率低,而無法真正實現(xiàn)信息化的現(xiàn)象[4]。 “數(shù)字鴻溝”是指在全球數(shù)字化進程中,不同國家、地區(qū)、人群之間關(guān)于對信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用程度的差異以及創(chuàng)新能力的差別造成“信息落差”、“知識分隔”和“貧富分化”現(xiàn)狀[5]。
“信息孤島”和“數(shù)字鴻溝”都是數(shù)字城市建設(shè)面臨的兩大難題,涉及到不同應(yīng)用程序處理的數(shù)據(jù)結(jié)果的互通和信息共享問題,云計算可以很好的解決這類問題。云計算是一個大的資源池,集成計算機資源,可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的合理統(tǒng)一靈活調(diào)配?;谠朴嬎愕牧畠r服務(wù)可以為各個階層的用戶使用,特別是降低了農(nóng)民利用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)門檻。這將不僅大大縮小城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝中“使用溝”;實現(xiàn)信息資料共享的同時,也有利于縮小城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝中“知識溝”。不論是物理意義上的計算機資源還是數(shù)字信息資源,云計算能夠?qū)崿F(xiàn)資源整合后再重新配置,這樣就可以讓新的整合信息發(fā)揮其更大的經(jīng)濟效益和社會效益,這就是對原有資源配置的優(yōu)化,使得邊際效益最大化。所以基于云計算技術(shù)可以日漸地緩和和消除 “信息孤島”和“數(shù)字鴻溝”現(xiàn)象。
4.3 云計算完善和統(tǒng)一總體規(guī)劃設(shè)計與信息規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化
由于缺乏總體規(guī)劃、基本的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和考核體系。導(dǎo)致目前數(shù)字城市的建設(shè)模式是千差萬別的,在管理組織體系上也是各行其是。目前己經(jīng)啟動了全球范圍內(nèi)的云計算標(biāo)準(zhǔn)化工作,在我國CCSA、中國電子學(xué)會云計算專委會、SOA標(biāo)準(zhǔn)工作組等組織也已開展了云計算標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。這一措施進一步說明,應(yīng)城市發(fā)展的要求,專委會將做好總體規(guī)劃?;谠朴嬎慵夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,可以使我國數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)用能真正發(fā)揮規(guī)范、約束和指導(dǎo)作用。這也將意味著引入云計算標(biāo)準(zhǔn)化更加進一步完善我國數(shù)字城市建設(shè)的的總體規(guī)劃和信息規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化體系。
4.4 云計算加速“天地圖”建設(shè)的步伐
“天地圖”是我國區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)資源最全的互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)網(wǎng)站,也是我國“數(shù)字中國”建設(shè)的主要組成部分。目前,我國自主的互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)網(wǎng)站“天地圖”正式版于2011年1月18日已經(jīng)上線?!疤斓貓D”由于剛剛起步,在訪問速度、各類專題信息共享等方面仍需要進一步提高和豐富。云計算作為一個新型的服務(wù)模式平臺,若將其技術(shù)運用到天地圖技術(shù)架構(gòu)升級、云搜索和云服務(wù)技術(shù)研發(fā)等工作中??梢杂行У耐苿印疤斓貓D”在地理空間信息海量數(shù)據(jù)管理、分布式資源共享等方面的應(yīng)用,同時也能加速建立健全地理信息資源共享機制,全面提高“天地圖”數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性;擴大了“天地圖”的服務(wù)能力,加大“天地圖”推廣應(yīng)用力度。同時,也可以早日完成“數(shù)字城市”與“天地圖”省市節(jié)點的連接工作?!疤斓貓D”作為“數(shù)字中國”的一部分,基于云計算的天地圖服務(wù)平臺的應(yīng)用將為 “數(shù)字中國”的建設(shè)提供有力平臺支撐和技術(shù)保障,其的迅速發(fā)展最終也將加速我國數(shù)字化事業(yè)發(fā)展的步伐。
5 結(jié)語
云計算是當(dāng)前一個熱門的研究領(lǐng)域,基于云計算的數(shù)字城市建設(shè)也受到了越來越多研究者的關(guān)注。目前,云計算還處于起步階段,它的突出優(yōu)點會對整個互聯(lián)網(wǎng)和城市建設(shè)都將產(chǎn)生巨大的影響。通過強大的“云計算”服務(wù)平臺,促使數(shù)字城市的發(fā)展邁上了新的臺階,解決了我國在數(shù)字城市建設(shè)過程中所遇見的若干難題。隨著云時代的到來,數(shù)字城市已經(jīng)向著“動態(tài)建設(shè)”的目標(biāo)前進,希望在可見的未來,基于“云計算+物聯(lián)網(wǎng)=智慧城市”藍(lán)景圖早日呈現(xiàn)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞云計算;數(shù)字化;醫(yī)院;建設(shè)
云計算技術(shù),是信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展起來的一種新技術(shù),在信息化建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。在金融、教育、通信等多個行業(yè)的信息化進程中,云計算技術(shù)均得到十分廣泛的應(yīng)用。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的數(shù)字化醫(yī)院構(gòu)建模式已經(jīng)無法滿足正常的運營需求。對此,應(yīng)用云計算技術(shù)優(yōu)化數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)是非常必要的。
1云計算技術(shù)
在云計算技術(shù)中,會把計算任務(wù)分別分配到不同的資源池,各類應(yīng)用系統(tǒng)在需要進行云計算時,可以根據(jù)實際計算需求,獲得相應(yīng)的計算力、存儲空間以及其他的一些服務(wù)。在云計算中,“云”代表具備相關(guān)資源的網(wǎng)絡(luò),不僅可以向各類應(yīng)用系統(tǒng)提供計算資源,還能實現(xiàn)自行維護與管理?!霸啤崩锏馁Y源并不是一個固定的值,用戶在申請使用資源時,能夠根據(jù)自身的需求,隨時獲取資源,“云”提供的資源量會根據(jù)用戶的需求接近無上限地增加。云計算是在并行計算、分布式計算以及網(wǎng)格計算三者的基礎(chǔ)之上衍生而來的,具有更強的商業(yè)性,相對而言,云計算的效率更高、成本更低同時具有很強的靈活性,是一種節(jié)能高效的新型信息運作方式。云計算技術(shù)的中心點,是資源池化,其核心的技術(shù)手段包括虛擬化技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲與管理等。云計算技術(shù)的應(yīng)用與構(gòu)建,包括核心服務(wù)層、服務(wù)管理層以及用戶層三個方面。核心服務(wù)層主要負(fù)責(zé)的工作是把硬件基礎(chǔ)設(shè)施、軟件運行環(huán)境以及應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化為服務(wù),在數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中,要求提供多種應(yīng)用功能,核心服務(wù)層的服務(wù)具有良好的穩(wěn)定性、可用性以及拓展性,能夠良好地滿足數(shù)字化醫(yī)院的功能建設(shè)需求。服務(wù)管理層則為核心服務(wù)層的正常運行提供額外的保障,確保系統(tǒng)整體的良好運轉(zhuǎn)。用戶層負(fù)責(zé)讓用戶通過接口完成對云的訪問。
2基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)條件
2.1確定建設(shè)目標(biāo),合理制定方案
基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院建設(shè),是一個工作內(nèi)容非常大的系統(tǒng)工程,需要完成機房設(shè)施、服務(wù)器建立、網(wǎng)絡(luò)布設(shè)、存儲系統(tǒng)構(gòu)建等方面的工作。系統(tǒng)整體性能會受到各個部分的影響。因此,必須做好工作中的每一環(huán),確定數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)目標(biāo),根據(jù)實際的需求和條件,合理進行方案設(shè)計,認(rèn)真對待建設(shè)工作的每一個部分,提高系統(tǒng)建設(shè)的整體質(zhì)量。醫(yī)院相關(guān)負(fù)責(zé)人要對基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)有充分的了解,充分認(rèn)識云計算技術(shù)對數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的作用,把握云計算技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的情況,嚴(yán)格按照數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合醫(yī)院實際情況,確定建設(shè)過程中的各項需求。然后在專業(yè)人士的指導(dǎo)與協(xié)助下,一步步落實基于云計算及數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)工作,保證各方面工作的完成質(zhì)量,達成數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)目標(biāo)。
2.2做好人才培養(yǎng),加強硬件設(shè)施建設(shè)
在基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中,對于硬件設(shè)施和相關(guān)的專業(yè)人員有很高的要求。一方面,醫(yī)院要做好人才培養(yǎng),數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)要求相關(guān)人員不僅要具備足夠的信息技術(shù),還要充分了解醫(yī)院工作情況。醫(yī)院還要培養(yǎng)工作人員的創(chuàng)新精神,在數(shù)字化醫(yī)院運營的過程中,不斷引入新技術(shù),優(yōu)化數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng),提高系統(tǒng)的工作效率。另一方面,硬件是實現(xiàn)其他各項工作的基礎(chǔ)。在基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中,要投入必要的經(jīng)費,用于購置性能達標(biāo)的硬件設(shè)備,在系統(tǒng)構(gòu)建完成后,還需要做好系統(tǒng)的維護工作,定期檢查硬件設(shè)施、實時監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境,保證數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
3基于云計算技術(shù)的數(shù)字化醫(yī)院架構(gòu)建設(shè)
3.1數(shù)據(jù)中心
基于云計算技術(shù)進行數(shù)字化醫(yī)院建設(shè),在醫(yī)院數(shù)據(jù)中心方面,主要需要構(gòu)建服務(wù)器、存儲系統(tǒng)、交換設(shè)備以及安全平臺等。根據(jù)云計算技術(shù)體系的中心理念,整合醫(yī)院相關(guān)的信息資源,形成系統(tǒng)的虛擬資源池,包括虛擬計算池、虛擬存儲池、虛擬網(wǎng)絡(luò)池和虛擬安全池等,從而構(gòu)成具備生產(chǎn)、測試、安全等功能的云系統(tǒng)。通過云計算系統(tǒng)的構(gòu)建,優(yōu)化醫(yī)院數(shù)據(jù)中心體系建設(shè),提高數(shù)據(jù)中心的資源管理能力,加強數(shù)字化醫(yī)院平臺的整體性和系統(tǒng)性,改變傳統(tǒng)數(shù)字化醫(yī)院資源分配不合理、管理效率低的局面,讓數(shù)字化醫(yī)院的資源調(diào)用與服務(wù)管理更加合理、高效?;谠朴嬎慵夹g(shù)構(gòu)建的數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng),將硬件應(yīng)用與服務(wù)虛擬化,不僅能夠有效提高醫(yī)院數(shù)字化水平,還能有效保障數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)的安全性,提高相關(guān)硬件設(shè)備的利用率,從而為數(shù)字化醫(yī)院的進一步完善打下基礎(chǔ)?;谠朴嬎慵夹g(shù)的數(shù)字化醫(yī)院數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.2桌面系統(tǒng)
在數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中,用戶的體驗非常重要。傳統(tǒng)的數(shù)字化醫(yī)院中,用戶所使用的桌面系統(tǒng),雖然功能完備,但復(fù)雜度也同樣很高,不僅給用戶的使用帶來一定的難度,還增加了桌面系統(tǒng)的構(gòu)建成本。對此,應(yīng)用云計算技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院,可以通過桌面虛擬化技術(shù),設(shè)計虛擬桌面,構(gòu)建桌面云系統(tǒng)。如圖2所示,云桌面系統(tǒng)能夠?qū)τ脩艚缑孢M行優(yōu)化處理,無論是用戶的服務(wù)請求界面還是服務(wù)器的數(shù)據(jù)反饋界面,都非常簡潔,用戶能夠獲得更加清晰便捷的使用體驗。在云桌面系統(tǒng)的管理方面,能夠提供5A服務(wù),只要是具有相應(yīng)權(quán)利的用戶,在任何時間、使用任何客戶端,都能夠通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)的相應(yīng)部分,從而更加方便和高效地完成自身負(fù)責(zé)的工作任務(wù)。云桌面系統(tǒng)的構(gòu)建,可以從以下幾個方面優(yōu)化用戶體驗,提高桌面與系統(tǒng)整體的契合度。第一,云桌面系統(tǒng)可以大幅提高桌面系統(tǒng)的各方面性能,從而加強桌面在不同終端、不同應(yīng)用系統(tǒng)中的適用性。云桌面系統(tǒng)可以調(diào)用云中的資源池,因此在工作效率和處理性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)數(shù)字化醫(yī)院中的獨立終端設(shè)備。第二,云桌面系統(tǒng)能夠加強終端與服務(wù)器的聯(lián)系,方便進行桌面的統(tǒng)一管理,讓終端管理更加標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng),從而保證終端的穩(wěn)定性和高效性。第三,應(yīng)用云桌面系統(tǒng),所有桌面上的數(shù)據(jù)信息,都會存儲在數(shù)據(jù)中心,即使終端出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)依然能夠得到完整的保存,從而提高數(shù)據(jù)的安全性。
3.3應(yīng)用模式
基于云計算技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院,需要充分發(fā)揮云計算技術(shù)的虛擬性、數(shù)據(jù)存儲管理功能以及計算性能,全方位優(yōu)化軟件服務(wù)的應(yīng)用模式。第一,采用統(tǒng)一存儲的數(shù)據(jù)存儲模式。在基于云計算技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)中,能夠充分發(fā)揮云存儲系統(tǒng)容量大、數(shù)據(jù)處理效率高的特點,提高系統(tǒng)中的資源量,為區(qū)域內(nèi)醫(yī)院資源共享與交流打下基礎(chǔ)。通過相應(yīng)的軟件應(yīng)用,將傳統(tǒng)的設(shè)備存儲方式轉(zhuǎn)變?yōu)樵拼鎯?,讓?shù)據(jù)存儲具備共享與訪問功能。第二,應(yīng)用分布式計算模式。在云計算技術(shù)中,應(yīng)用分布式并行計算方式進行數(shù)據(jù)處理,即使系統(tǒng)中需要處理的數(shù)據(jù)量很大,依然能夠在短時間內(nèi)完成各項處理,提高數(shù)字化醫(yī)院的數(shù)據(jù)處理能力,使醫(yī)療數(shù)據(jù)資源能夠得到完善的保存。第三,應(yīng)用云平臺模式?;谠朴嬎慵夹g(shù)構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院,所應(yīng)用的軟件系統(tǒng)要能夠與云計算平臺兼容,保證運行時能夠正常發(fā)揮作用。
4結(jié)論
隨著信息技術(shù)的發(fā)展與成熟,在醫(yī)療事業(yè)中應(yīng)用信息技術(shù)能夠發(fā)揮的作用越來越大?;谠朴嬎慵夹g(shù)進行數(shù)字化醫(yī)院建設(shè),構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、組成云計算平臺、引入信息應(yīng)用新模式,能夠有效優(yōu)化醫(yī)院的系統(tǒng)管理,提高醫(yī)院整體運營效率,促進醫(yī)療事業(yè)發(fā)展,讓醫(yī)院更好的為人們提供醫(yī)療服務(wù)。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】云計算;中小企業(yè);信息化建設(shè)
1.中小企業(yè)應(yīng)用公共云計算的必要性分析
云計算的信息化建設(shè)模式在企業(yè)應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢,而在具體應(yīng)用中企業(yè)的類型又分為大型企業(yè)和中小企業(yè),本文分析的云計算信息化建設(shè)模式主要是針對中小企業(yè),而據(jù)麥肯錫的調(diào)研數(shù)據(jù)也能夠看出云計算更適合于中小企業(yè),但并不是說云計算模式只適合于中小企業(yè),而不適合于大型企業(yè)。根據(jù)前面對云計算部署類型的分類,云計算分為公共云、私有云和混合云,本文主要研究的中小企業(yè)的云類型是公共云,而大型企業(yè)則可以利用私有云構(gòu)建云計算環(huán)境,中小企業(yè)沒有足夠的資金實力更傾向于利用公共云部署信息化環(huán)境。
中小企業(yè)信息化建設(shè)采用公共云更符合中小企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,相比大型企業(yè)從公共云中受益更多。盡管現(xiàn)階段中小企業(yè)更傾向于公共云,但未來不管大型企業(yè)還是中小企業(yè)都應(yīng)該是公共云模式的云計算。
2.中小企業(yè)應(yīng)用云計算的需求分析
2.1總體需求分析
企業(yè)要成功實施信息化首先必須制定信息化規(guī)劃,而信息化規(guī)劃的第一步就是要進行需求的分析。即使對于組織結(jié)構(gòu)相對簡單、信息化需求較少的中小企業(yè)而言也要進行總體的需求分析,這涉及到未來企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展以及能否順利實施云計算信息化的問題。對于云計算的信息化需求分析,中小企業(yè)可以采用第三方咨詢與云計算服務(wù)提供商進行參與相結(jié)合的方式,在IT應(yīng)用現(xiàn)狀、組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程等方面進行總體的信息化需求分析。
云計算信息化建設(shè)的需求分析是一個具有層次性和結(jié)構(gòu)性的系統(tǒng)化分析過程。是一個自上而下的需求構(gòu)成,包括戰(zhàn)略層、運作層和技術(shù)層三個層面的需求分析。
2.1.1戰(zhàn)略層需求分析
企業(yè)信息化建設(shè)主要目的之一就是增強企業(yè)競爭力,通過信息化建設(shè)為競爭力的提升提供高效的支持環(huán)境。所以,企業(yè)信息化建設(shè)己經(jīng)成為公司治理和企業(yè)運營管理的重要內(nèi)容,企業(yè)信息化的需求也是企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃中總體需求的一部分,所以云計算的信息化建設(shè),特別是從傳統(tǒng)信息化模式遷移到云計算模式下,這需要一個長期的信息化戰(zhàn)略規(guī)劃,對正在成長中的中小企業(yè)尤為重要。
2.1.2企業(yè)運作層需求分析
在戰(zhàn)略需求分析的基礎(chǔ)上,需要對企業(yè)整體業(yè)務(wù)流程和管理流程進行需求分析。云計算的信息化建設(shè)模式的交付實現(xiàn)運作方式與傳統(tǒng)的信息化模式有很大的不同,云計算模式的應(yīng)用將在便捷性、共享性等方面極大改變業(yè)務(wù)運作方式,所以有必要對企業(yè)運作層面進行需求分析。
2.1.3企業(yè)技術(shù)層需求分析
企業(yè)信息技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的重要支撐環(huán)境,對于已經(jīng)實施信息化的企業(yè)而言面臨著現(xiàn)有信息系統(tǒng)的各個模塊功能的轉(zhuǎn)換和遷移,而對于尚未開展信息化的小型企業(yè),則需要根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)需求分析使用何種技術(shù),這些都需要進行企業(yè)技術(shù)層面的需求分析,特別是后續(xù)的系統(tǒng)維護、升級、整合等方面都要做系統(tǒng)的規(guī)劃。
以上三個層次的需求是相互聯(lián)系,相互影響的,并不是孤立存在的。信息化需求是信息化建設(shè)中系統(tǒng)規(guī)劃的重要內(nèi)容,需要對各個層次的需求作綜合的分析,才能保證信息化建設(shè)順利進行。
2.2需求特征分析
云計算企業(yè)信息化建設(shè)的效益因不同的企業(yè)類型而不同,并不是所有類型的企業(yè)都適合采用云計算。按照規(guī)模大小可以大致將企業(yè)分為大型企業(yè)、中型企業(yè)、小型企業(yè),從企業(yè)規(guī)模和信息化發(fā)展?fàn)顩r以及對信息要求的不同來分析,中小企業(yè)更適合云計算。麥肯錫(McKinsey)認(rèn)為,中小企業(yè)可受益于云端服務(wù),但現(xiàn)在的云端服務(wù)對大型企業(yè)而言仍有障礙,例如云端服務(wù)對大型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心而言并沒有表現(xiàn)出更大的成本效益。McKinsey以Amazon云端服務(wù)為例,指出大型企業(yè)租用云端數(shù)據(jù)中心服務(wù),每月的單位運算成本為366美元,比傳統(tǒng)的大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心每月成本的,50美元多了144%。
那么哪些中小企業(yè)更適合采用云計算平臺開展信息化建設(shè),從中受益最大呢,這要根據(jù)中小企業(yè)的不同發(fā)展特征有針對性的采用云計算模式。
(1)企業(yè)信息化不同的發(fā)展階段對云計算的需求不同。對目前還處于手工管理階段的企業(yè)是較適合采用云計算模式,處于起步階段的中小企業(yè)的IT建設(shè)、幾乎從零起步,采用軟硬件租用模式后,可以加快信息化建設(shè)的進程,實現(xiàn)跨越式的發(fā)展,享受信息化服務(wù)。
(2)業(yè)務(wù)和銷售區(qū)域的分布特點也是中小企業(yè)選擇云計算的重要因素。如果中小企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍是多點分布和管理的,信息化要求數(shù)據(jù)能夠在不同公司之間共享,云計算的信息化建設(shè)模式可以低成本高效的實現(xiàn)異地信息的快速共享和使用。
(3)企業(yè)內(nèi)部IT管理能力是影響云計算選擇的重要因素。對于信息化建設(shè)已經(jīng)起步的中小企業(yè),信息化的外包就需要考慮自身的IT系統(tǒng)和IT管理人員的素質(zhì),結(jié)合內(nèi)部系統(tǒng)的靈活性和完整性進行選擇,而對于IT管理能力較差的企業(yè)可以采用云計算,交由云計算服務(wù)提供商統(tǒng)一規(guī)范管理。
(4)相互協(xié)作的工作性質(zhì)。如果經(jīng)常需要與他人在項目組上進行協(xié)作,那么采用云計算模式比較合適。在多個用戶之間實時共享和編輯文檔的能力是基于認(rèn)飛b的應(yīng)用的主要優(yōu)勢之一,如可以在項目中與工作組成員共同完成一項任務(wù)或向公司管理人員異地匯報工作,應(yīng)用云計算可以大大提高工作效率。
(5)需求的日益增長。處于成長中具有日益增長需要的中小企業(yè)也比較適合采用云計算建設(shè)模式。隨著企業(yè)業(yè)務(wù)范圍的擴大和規(guī)模的增長,相對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理量也變大了,對系統(tǒng)功能的要求也與日俱增,應(yīng)用云計算的按需租賃模式可以根據(jù)軟硬件的需求情況自動的增加云服務(wù)的性能,而不同于傳統(tǒng)建設(shè)模式下重新設(shè)計構(gòu)建增加新的硬件和軟件。
3.云計算信息化的選擇策略
目前云計算在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,主要得力于廣大云計算服務(wù)提供商的宣傳和推廣,并在很多國家的大型企業(yè)和中小企業(yè)中進行了云計算信息化的實施,由于云計算的發(fā)展正在逐步成熟和完善,發(fā)展中難免存在不標(biāo)準(zhǔn)和不規(guī)范的云計算服務(wù),這也正是很多企業(yè)望而卻步的主要原因之一,而市場上提供云計算服務(wù)的提供商層出不窮,包括國際上知名度較大的IBM、微軟、Google、亞馬遜、等,還包括很多剛剛從事云計算的中小企業(yè),同時在我國也出現(xiàn)了很多云計算服務(wù)提供商,像阿里巴巴,世紀(jì)互聯(lián)、紅帽、恩科等,還有一直推廣SaaS模式的傳統(tǒng)軟件廠商,包括用友偉庫、金蝶友商網(wǎng)、金算盤全程電子商務(wù)等也在建設(shè)云計算。那么中小企業(yè)面對如此眾多的云計算廠商,應(yīng)該如何做出合適的選擇呢,一個服務(wù)質(zhì)量好的提供商帶給企業(yè)的是長遠(yuǎn)的利益,云計算服務(wù)提供商的選擇對中小企業(yè)來說尤為重要。 [科]
【參考文獻】
[1](美)喬蘇蒂斯著.SOA實踐指南—分布式系統(tǒng)設(shè)計的藝術(shù).電子工業(yè)出版社.
《用計算器進行數(shù)的簡單運算》選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《數(shù)學(xué)》(華東師大版)七年級上冊。目的是要讓學(xué)生學(xué)會用計算器進行正數(shù)的簡單運算(加減乘除、乘方的運算)。
教學(xué)目標(biāo)
1 掌握用計算器進行正數(shù)的加減乘除、乘方運算的方法,初步領(lǐng)悟解決問題的程序思想。
2 進一步培養(yǎng)合作意識和自主探索的精神,體會在解決問題的過程中與他人合作的重要性。
3 經(jīng)歷猜想、實驗(測量)、確認(rèn)(驗證)、數(shù)據(jù)處理等數(shù)學(xué)活動,并從中獲得解決問題的經(jīng)驗。
4 從“算籌、算盤一計算器、電腦”中體會到:科學(xué)在進步,時代在前進。
教學(xué)重點:掌握用計算器進行正數(shù)的加減乘除、乘方運算的方法。
教學(xué)難點:通過觀察、猜想,確認(rèn)用計算器進行正數(shù)的乘方運算的方法。
學(xué)生分析
課前調(diào)查結(jié)果表明:有90%的學(xué)生已經(jīng)初步掌握用計算器進行正數(shù)的加減乘除運算的方法。(我們學(xué)校位于經(jīng)濟較為發(fā)達的市中一心,人們在日常生活中使用計算器較為普遍。)
設(shè)計理念
1 人人都能掌握生活必需的數(shù)學(xué)技巧。
2 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的。
3 數(shù)學(xué)教學(xué)活動必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有知識、經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,向?qū)W生提供充分從事數(shù)學(xué)活動的機會……學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人,教師是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者。
本課采用學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)、自主探索和教師指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)形式。
教學(xué)流程
一、情景引入。
1 問題1:我校南聯(lián)樓建筑面積5255平方米,每平方米造價657元,問南聯(lián)樓造價為多少元?(多媒體顯示:南聯(lián)樓主樓圖片及問題1。)
要求學(xué)生:每人都必須先進行筆算再用計算器計算(小組中會使用計算器者幫助暫不會使用者)。
【既能讓學(xué)生了解校情,又可以讓學(xué)生有學(xué)習(xí)新知識的渴望,明白為何要學(xué)習(xí)用計算器進行數(shù)的運算(簡便、快捷),還能夠培養(yǎng)學(xué)生互相幫助的精神。】
2 提問:請你列舉生產(chǎn)、生活、科技等方面需要計算而用口算又不易解決的事,最好是你的親身經(jīng)歷。
要求學(xué)生:小組稍加討論交流后,派代表說一說。
【既可以培養(yǎng)學(xué)生的同伴協(xié)作意識。又可以讓學(xué)生體會到計算器在生活、生產(chǎn)、科技等方面的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的?!?/p>
3 提問:請你根據(jù)1、2簡單說說為什么要學(xué)習(xí)計算器的使用方法。
(有同學(xué)表示:有些計算問題用計算器反而不方便,有時速算比計算器還快。) 4 簡介計算工具發(fā)展史。
(1)引導(dǎo)學(xué)生查閱電腦課本上的介紹。(2)多媒體圖片顯示。
【讓學(xué)生從“算籌、算盤一計算器、電腦”中體會到:科學(xué)在進步,時代在前進?!?/p>
二、新課學(xué)習(xí)。
(一)用計算器進行正數(shù)的加減乘除運算。
問題2:請你測量估算一頁紙(數(shù)學(xué)課本)的厚度。
教師活動:巡視、參與、指導(dǎo)、傾聽、板書、多媒體顯示。
學(xué)生活動:各小組的同學(xué)分工、協(xié)作、探究,派代表進行表達(介紹情況),或說或板書,其他組員補充。
【進一步培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。培養(yǎng)學(xué)生測量估算、動手實踐及數(shù)據(jù)處理的能力,學(xué)習(xí)生活中的數(shù)學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生使用計算器的意識?!?/p>
(各組測量的方法不盡相同:有從測量1張無法操作到測量10張得到結(jié)果的;有從裝訂線這邊測量整本書的厚度;有從翻口處測量整本書的厚度;有測量100張的厚度;有測量50張的厚度……每一紐的同學(xué)都使用了計算器。有的測量方法雖然相同,但結(jié)果卻不大一樣。結(jié)果10組得出10種答案:0.080、0.095、0.100、0.075、0.055、0.079、0.074、0.068、0.083、0.087,單位為毫米。對數(shù)據(jù)的處理集中有兩種意見,有同學(xué)說取平均值,有同學(xué)說像青年歌手大獎賽那樣去掉一個最高分,去掉一個最低分后再取平均值的。兩種方法分別得到了0.0796毫米和0.080毫米。)
(二)用計算器進行正數(shù)的乘方運算。
1 問題3:把一張紙連續(xù)對折30次(假設(shè)可能)后,請同學(xué)們估計它有多高?A、一個人的高。B、南聯(lián)樓(學(xué)校最高建筑)的高。c、成功大廈(市區(qū)最高建筑)的高。D、比珠穆朗瑪峰還高。(多媒體動畫示范說明。)
教師活動:巡視、參與、傾聽、點撥。
學(xué)生活動:
(1)動手折紙――發(fā)現(xiàn)規(guī)律(折1次有21張、折2次有22張、折3次有23張……折30次有230張)。(這個規(guī)律學(xué)生在前面《有理數(shù)的乘方》一課中已經(jīng)略有研究。)
(2)獲得結(jié)果,用計算器計算2m(可用乘法)。
(3)解決問題3:230×0.080÷1000≈85899(米)――比珠穆朗瑪峰高得多。
【這個活動的好處是:1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們感到數(shù)學(xué)是如此奇妙,同時激活學(xué)生的思維(因為它富有挑戰(zhàn)性)。2 培養(yǎng)學(xué)生的自主探索的精神。3 讓學(xué)生有學(xué)習(xí)用計算器進行正數(shù)的乘方運算的渴望。4 增強學(xué)生的數(shù)感。】
2 請你通過觀察計算器按鍵,合理猜想出哪一“鍵”用于乘方運算并驗證。(多媒體顯示:計算器外觀圖。)
【讓學(xué)生經(jīng)歷合理猜想、實驗、確認(rèn)(驗證),并從中獲得解決問題的經(jīng)驗?!?/p>
(學(xué)生有猜X2鍵的、有猜X3鍵的、有猜yx鍵的……最后經(jīng)過驗yx鍵是用于乘方計算的。)
(三)小結(jié)與提問題。
讓學(xué)生自己總結(jié)和提問題。
【1 培養(yǎng)學(xué)生歸納意識。2 培養(yǎng)學(xué)生提問題的習(xí)慣。】
(小黃同學(xué):計算器雖然方便快捷,但不小心按錯鍵也會出差錯的。小蔡同學(xué):計算器的其他功能我們怎樣來掌握?平時不善言辭的小李:可以看說明書……)
(四)布置作業(yè)。
1 閱讀理解課文第75頁至第79頁。
2 完成習(xí)題第80頁1(1)~(6)。
3 用計算器幫助家長解決一個生活中的Stag問題。
課后反思
【關(guān)鍵詞】機場 信息化建設(shè) 云計算技術(shù) 應(yīng)用措施
隨著我國計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,云計算技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展,對我國IT技術(shù)的發(fā)展有著積極的促進作用。對資源利用問題的合理優(yōu)化,是云計算技術(shù)在實際應(yīng)用中所表現(xiàn)出來的一大作用。在將這一技術(shù)應(yīng)用在信息系統(tǒng)以后,故障自動檢測機制的構(gòu)建,可以讓集成化信息系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性得到有效提升。對于我國民航事業(yè)而言,信息化裝備的更新?lián)Q代問題是云計算技術(shù)在應(yīng)用過程中所要面對的一個問題。
1 云計算技術(shù)的自身特點
對數(shù)據(jù)中心的資源利用效率的有效提升,是云計算技術(shù)在實際應(yīng)用過程中所表現(xiàn)出來的主要特點。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,這一模式已經(jīng)成為了一種新型的計算存儲模式,動態(tài)資源性和高度的可用性也是云計算技術(shù)在實際應(yīng)用過程中所表現(xiàn)出來的主要特點。通過對這一技術(shù)在實際應(yīng)用過程中所表現(xiàn)出來的可用性特點進行探究,我們可以發(fā)現(xiàn),在基于云計算技術(shù)的信息化系統(tǒng)模式下,應(yīng)用程序?qū)δ骋徊僮飨到y(tǒng)的依賴性得到了一定程度的降低。除此以外,云計算應(yīng)用,對資源利用效率的提升有著積極的促進作用,便利化的維護機制對系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的提升也有著一定的促進作用。因此從用戶層面來看,云計算是降低能源資源成本,提升管理效率和管理水平的有效方式。
2 機場信息化建設(shè)現(xiàn)狀
大量的資金支持是機場現(xiàn)代化建設(shè)過程中所不可缺少的關(guān)鍵要素,在機場項目建成投產(chǎn)以后,信息化設(shè)備的維護費用和保養(yǎng)費用也可以被看作是一大重要的支出項目。在機場運行時間不斷增加的情況下,信息化設(shè)備的老化,往往會讓設(shè)備的使用費用表現(xiàn)出一種逐年增加的趨勢,資金問題的出現(xiàn),就為云計算技術(shù)在機場領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一定的便利條件。
從機場的信息化建設(shè)情況來看,與機場管理工作有關(guān)的運行系統(tǒng)和航班離港系統(tǒng)等系y往往對軟硬件設(shè)施有著不同的要求。對于民航機場而言,生產(chǎn)運營系統(tǒng)和航班顯示信息系統(tǒng)是兩大較為重要的信息系統(tǒng),在信息化管理機制的應(yīng)用過程中,與這兩大信息系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)冗余問題和系統(tǒng)的備份問題也需要引起相關(guān)管理部門的關(guān)注。
3 云計算技術(shù)在民航機場的應(yīng)用措施
通過對云計算產(chǎn)品的自身特點進行探究以后,我們可以發(fā)現(xiàn),在信息化的機場數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中,云計算技術(shù)與Oracle RAC技術(shù)之間的綜合應(yīng)用,是讓云計算技術(shù)對機場所面臨的實際情況進行充分滿足的一種有效措施。
3.1 云計算虛擬技術(shù)在機場信息化建設(shè)中的應(yīng)用
在云計算技術(shù)的應(yīng)用過程中,通過以服務(wù)形式為核心的應(yīng)用體系的構(gòu)建為對池化資源進行發(fā)揮,對系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)施架構(gòu)的完善有著一定的促進作用。從云計算技術(shù)所涉及到的核心要素來看,我們可以把虛擬機技術(shù)看作是其核心要素的重要組成部分。所謂的虛擬機技術(shù)主要指的是在這一技術(shù)的應(yīng)用過程中,設(shè)計人員在某一臺物理主機中構(gòu)建多種與實物具有一致性的操作系統(tǒng),繼而讓用戶借助不同虛擬機系統(tǒng)來對不同的操作系統(tǒng)進行有效管理的應(yīng)用形式。在對虛擬技術(shù)進行應(yīng)用的過程中,用戶也需要對與之有關(guān)的虛擬機監(jiān)視器進行安裝應(yīng)用。從虛擬機監(jiān)視器的作用機理來看,在對實際物理資源進行訪問的基礎(chǔ)上,對主機中同時工作的多種不同虛擬機進行監(jiān)管,是其自身的工作機制的一種表現(xiàn)形式。由于虛擬機監(jiān)視器可以位主機中的所有虛擬機提供安全獨立的運營環(huán)境。對計算機系統(tǒng)程序的可伸縮性的發(fā)揮,就成為了云技術(shù)環(huán)境下降低信息化系統(tǒng)空間管理成本的一種有效方式。
為了讓云計算技術(shù)在民用機場領(lǐng)域發(fā)揮自身的優(yōu)勢,虛擬機遷移功能的發(fā)揮也可以被看作是為這一技術(shù)在機場領(lǐng)域的應(yīng)用所提供的保障。在這種遷移功能得到應(yīng)用以后,在信息化設(shè)備的維護過程中,機場方面可以在對自身的服務(wù)情況進行充分保障的情況下,將正在運行的虛擬機轉(zhuǎn)移到其他的虛擬機之中,這就為用戶使用系統(tǒng)的不間斷服務(wù)提供了一定的保障。通過對虛擬機遷移功能的作用形式進行探究,我們可以發(fā)現(xiàn),這一機制對系統(tǒng)的可維護性的提升也具有一定的促進作用。在操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下,基于云計算技術(shù)的虛擬機管理系統(tǒng)可以在幾分鐘以內(nèi)對虛擬機和主機所涉及到的應(yīng)用程序進行重新啟動。在對產(chǎn)生故障的虛擬機進行識別以后,系統(tǒng)可以在第一時間保障其他虛擬機的正常運轉(zhuǎn),這就對系統(tǒng)故障問題給用戶的影響進行了有效地降低。
3.2 集群技術(shù)在機場信息化建設(shè)中的應(yīng)用
集群系統(tǒng)也是云計算技術(shù)應(yīng)用過程中所經(jīng)常應(yīng)用的一種系統(tǒng),它是由一個服務(wù)器或多個服務(wù)器相互協(xié)作的作用下所構(gòu)建的一種信息化系統(tǒng),可調(diào)整性是這一系統(tǒng)的自身特性的一種表現(xiàn)。在傳統(tǒng)的信息化設(shè)備架構(gòu)下,服務(wù)器與操作系統(tǒng)之間存在的是一一對應(yīng)的關(guān)系,也就是說,任意一臺應(yīng)用服務(wù)器在傳統(tǒng)模式的架構(gòu)下都只能對應(yīng)某一個操作系統(tǒng),受到二者之間的對應(yīng)性的影響,在設(shè)計應(yīng)用程序的過程中,工作人員也只能讓某一個工作系統(tǒng)與某一種應(yīng)用程序相照應(yīng)。但是在將云計算技術(shù)應(yīng)用在機場信息化系統(tǒng)的設(shè)計工作以后,我們可以在同一臺服務(wù)器主機之中對不同的虛擬機進行應(yīng)用,這樣,在信息化系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中,同一臺的服務(wù)器可以保障多個不同操作系統(tǒng)正常運行需求。在多種不同符合程序在同一臺主機中同時運行的情況下,機場方面只需要應(yīng)用少量的服務(wù)器主機,就可以對機場的信息化運用問題進行解決,這就可以讓機場的信息化建設(shè)成本得到一定程度的降低。
4 結(jié)論
集群技術(shù)和云計算虛擬技術(shù)在機場信息化建設(shè)過程中的應(yīng)用,是將云計算技術(shù)應(yīng)用于機場信息化建設(shè)的一種有效方式,在云計算模式可以讓系統(tǒng)的運營速度不斷提升的情況下,私有云集群的構(gòu)建,可以讓民航機場的信息規(guī)劃架構(gòu)得到進一步的完善。
參考文獻
[1]蘇其麟.機場信息化管理中云計算技術(shù)應(yīng)用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2014(16):139-140.
[2]孫麗娜.云計算在機場信息系統(tǒng)中的典型設(shè)計及應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(08):67.
[3]潘國華.云計算技術(shù)在機場信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子制作,2014(21):125.
關(guān)鍵字:云計算GFSBigtable數(shù)據(jù)存儲
中圖分類號:C37文獻標(biāo)識碼: A
0 緒論
云計算是一種新近提出的計算模式,是分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展。在各大企業(yè)以及學(xué)術(shù)界的共同推動下,在大數(shù)據(jù)時代,云計算融合物聯(lián)網(wǎng)將進一步推動數(shù)據(jù)價值的挖掘,促進產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。
1 云計算
1.1對云的定義
云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲,應(yīng)用軟件,服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進行很少的交互。
1.2云計算的基本原理
通過使計算分布在大量的分布式計算機上,而非本地計算機或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。
1.3云計算的特點
1.3.1虛擬化
云計算支持用戶在任 意位置使用各種終端獲取服務(wù)。
1.3.2極其廉價
“云”的特殊容錯措施使得可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云。所以云計算造價低廉。
1.3.3高層次的編程模型
用戶通過簡單學(xué)習(xí),就可以編寫自己的云計算程序,在“云”系統(tǒng)上執(zhí)行,滿足自己的需求。
1.3.4高可靠性
“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性。
1.3.5按需服務(wù)
“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。
2云計算的體系架構(gòu)
2.1 核心服務(wù)層
基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層(IaaS)、平臺即服務(wù)層(PaaS)、軟件即服務(wù)層(SaaS)。
IaaS提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施部署服務(wù),為用戶按需提供實體或虛擬的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源。
PaaS是云計算應(yīng)用程序運行環(huán)境,提供應(yīng)用程序部署和管理服務(wù)。
SaaS是基于云計算基礎(chǔ)平臺所開發(fā)的應(yīng)用程序。
2.2服務(wù)管理層
服務(wù)管理層對核心服務(wù)層的可用性、可靠性和安全性提供保障。云計算服務(wù)提供商需和用戶進行協(xié)商,并制定服務(wù)水平協(xié)議(SLA),使得雙方對服務(wù)質(zhì)量的需求達成一致。
2.3用戶訪問接口層
用戶訪問接口層實現(xiàn)了云計算服務(wù)的泛在訪問,通常包括命令行、web服務(wù)、web門戶等形式。
3云計算的關(guān)鍵技術(shù)
3.1數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
為保證高可靠和經(jīng)濟性,云計算采用分布式存儲的方式來存儲數(shù)據(jù),采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性。云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有GFS和HDFS。
GFS是一個管理大型分布式數(shù)據(jù)密集型計算的可擴展的分布式文件系統(tǒng)。使用廉價的商用硬件搭建系統(tǒng)并向大量用戶提供容錯的高性能的服務(wù)。GFS系統(tǒng)由一個Master和大量塊服務(wù)器構(gòu)成。Master存放文件系統(tǒng)的所有元數(shù)據(jù)。在GFS文件系統(tǒng)中,采用冗余存儲的方式來保證數(shù)據(jù)的可靠性。為了保證數(shù)據(jù)的一致性,對于數(shù)據(jù)的所有修改需要在所有的備份上進行。GFS與傳統(tǒng)分布式文件系統(tǒng)的區(qū)別在于將寫操作控制信號與數(shù)據(jù)流區(qū)分開。
3.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)
BigTable是一個很龐大的表,它將所有數(shù)據(jù)都作為對象來處理,形成一個巨大的表格。有很多Google的應(yīng)用程序建立在BigTable之上,基于BigTable模型實現(xiàn)的Hadoop Hbase也在逐漸發(fā)揮作用。
是一個稀疏的、多維的和排序的Map,每個單元格由行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字和時間戳來進行三維定位。在任意時刻每個Tablet只被分配到Tablet服務(wù)器。依靠一個master服務(wù)器監(jiān)視子表server的負(fù)載情況,根據(jù)所有子表服務(wù)器的負(fù)載情況進行數(shù)據(jù)遷移。
4 結(jié)語
云計算的出現(xiàn)給人們的生活帶來很大的便捷,使用某個軟件時無需耗費大量的資金進行購買,而是利用云上虛擬機,以租賃的方式進行使用。在各大企業(yè)和各大高校的推動下,云計算具有十分廣闊的發(fā)展前景。
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關(guān)鍵詞:云計算技術(shù);分布存儲技術(shù);數(shù)據(jù)處理
DOIDOI:10.11907/rjdk.161889
中圖分類號:TP319
文獻標(biāo)識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2016)011016104
0 引言
當(dāng)前,計算機技術(shù)、信息技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成為全球社會、經(jīng)濟、科技發(fā)展的重要推動力,它們已經(jīng)融入到了人們生產(chǎn)生活的各個環(huán)節(jié)。隨著對其應(yīng)用程度的逐漸深入,各領(lǐng)域需要存儲和處理的數(shù)據(jù)規(guī)模愈來愈大,這給相關(guān)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。云計算技術(shù)是計算機、存儲和通訊技術(shù)發(fā)展到一定階段后自然而然形成的一種新的計算模型,其在數(shù)據(jù)的儲存和處理上與個人PC機有非常大的區(qū)別。它通過現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+機器設(shè)備”構(gòu)建了一個龐大的數(shù)據(jù)中心庫,并以此為基礎(chǔ)向各領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)存儲、處理、分析以及計算服務(wù)。整個云計算系統(tǒng)的中心是數(shù)據(jù)中心,而對數(shù)據(jù)進行管理、存儲以及組織的分布存儲技術(shù)又是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵??梢哉f,分布存儲技術(shù)水平直接決定了云計算的整體水平。然而,目前分布存儲技術(shù)難擴展、高成本、低容錯的特性極大地限制了云計算技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。因此,分布存儲技術(shù)的研究成為當(dāng)前云計算技術(shù)研究的重點和熱點。
1 分布存儲技術(shù)產(chǎn)生背景
隨著計算機應(yīng)用的逐漸深入,海量數(shù)據(jù)隨之產(chǎn)生,單一的PC機或者服務(wù)器已難以滿足人們對數(shù)據(jù)處理的需求。因此,解決當(dāng)前更大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)計算的云計算技術(shù)應(yīng)時而生[1]。
云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)指用戶為了實現(xiàn)自己存儲數(shù)據(jù)的目標(biāo),通過購買或租賃等手段,獲得互聯(lián)網(wǎng)空間,進而滿足自己對數(shù)據(jù)的存儲和計算需求。在云計算環(huán)境下,數(shù)據(jù)中心會對儲存在其內(nèi)部節(jié)點上的數(shù)據(jù)進行有序編排,通過專用的端口將用戶需要的數(shù)據(jù)傳輸給用戶,同時用戶也能通過該端口將需要存儲和處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶约嘿徺I的互聯(lián)網(wǎng)空間中。通俗來講,云計算就是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),能夠使人們分享基礎(chǔ)資源的計算模型。
2 云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)分析
2.1 容錯性技術(shù)分析
傳統(tǒng)情況下,采取RAID來提升存儲技術(shù)的容錯性,但這樣的技術(shù)提升手段要求使用高性能的服務(wù)器,同時使用更加專業(yè)的存儲設(shè)備。因此,這種提升存儲容錯性的手段會使成本大幅度提升,極大降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是,采用這種技術(shù)提升數(shù)據(jù)存儲的容錯性時,時常發(fā)生存儲失誤或錯誤的情況,給企業(yè)和用戶造成了巨大損失,嚴(yán)重阻礙了云計算技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用。
2.2 可擴展性分析
提高存儲可擴展性的最常用手段是預(yù)留冗余磁盤空間,這種提升手段適用于常規(guī)的存儲技術(shù)。然而,目前云計算環(huán)境下所需儲存和處理的數(shù)據(jù)達到了EB級別,在這種情況下,采取傳統(tǒng)預(yù)留冗余磁盤空間的手段已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前需要。
2.3 成本控制分析
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲過程中,小規(guī)模的數(shù)據(jù)交換不會產(chǎn)生很高的熱量,不需要對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進行降溫,也不需要考慮節(jié)能問題。因此,傳統(tǒng)的成本控制方式無法為云計算環(huán)境下的成本控制提供有效借鑒。在云計算環(huán)境下,由于涉及海量EB級別的數(shù)據(jù)存儲、交換、計算,因而必須大規(guī)模增加存儲空間和數(shù)據(jù)存儲節(jié)點,也就必然會增加生產(chǎn)成本。另外,大量數(shù)據(jù)的傳輸和運算必然會使設(shè)備的散熱量大大增加,在設(shè)備制造時必須要考慮散熱問題,這在無形中也增加了實際運營成本[2]。
3 云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)構(gòu)造
云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心主要由兩方面的部件構(gòu)成:軟件與硬件。其中軟件主要提供數(shù)據(jù)中心傳輸數(shù)據(jù)、計算等服務(wù);硬件主要提供其存在環(huán)境所需要的支撐。通常情況下將其分成3種構(gòu)造類型。
3.1 交換機構(gòu)造
交換機結(jié)構(gòu)在云計算技術(shù)出現(xiàn)之前就已是一種常用的分布存儲技術(shù)手段,它不僅被用作數(shù)據(jù)中心,還是連接數(shù)據(jù)與用戶的紐帶。通常情況下,以交換機為中心的構(gòu)造會形成一種樹形結(jié)構(gòu),如圖1所示,它由聚合層、核心層以及邊緣層構(gòu)成。邊緣層通常由服務(wù)器和交換機構(gòu)成,在數(shù)據(jù)存儲時為了保證均衡的帶寬環(huán)境,邊緣層一定要和聚合層產(chǎn)生連接;在數(shù)據(jù)訪問和傳輸時,聚合層也必須和核心層產(chǎn)生連接。該結(jié)構(gòu)具備如下3個優(yōu)點:①非常易于操作;②連接簡單;③很容易實現(xiàn)擴展。同時其也存在一些不足:①靈活性差、資源利用率低;②帶寬不足;③受聚合層結(jié)構(gòu)影響較大;④發(fā)生故障后會浪費很多資源[3]。
3.2 服務(wù)器構(gòu)造
將服務(wù)器結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)中心時,為了實現(xiàn)不同服務(wù)器之間的連接,需要設(shè)置一些網(wǎng)卡。這種結(jié)構(gòu)不必連接路由器和交換機,其本身就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲功能。由于通過網(wǎng)卡可以實現(xiàn)服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)功能,因而構(gòu)建服務(wù)器結(jié)構(gòu)相對而言比較容易,但是應(yīng)用它作為數(shù)據(jù)中心很容易發(fā)生鏈路冗余。并且在進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時,資源使用量較大,極易導(dǎo)致服務(wù)器高強度運轉(zhuǎn),會對服務(wù)器造成不同程度的損害。簡言之,服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心易于構(gòu)造但在運行過程中數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象嚴(yán)重。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.3 混合型構(gòu)造
將交換機結(jié)構(gòu)和混合型結(jié)構(gòu)進行適度組合就構(gòu)成了混合型構(gòu)造,這種結(jié)構(gòu)集中了交換機與服務(wù)器的優(yōu)點,它將交換機作為中心,用網(wǎng)卡連接服務(wù)器并傳輸數(shù)據(jù),能夠很好地完成大型數(shù)據(jù)包的存儲和傳輸。例如,DCell混合型構(gòu)造是一種分層的、遞歸型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,上層DCell由多個下層DCell網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,假如把位于第J層的DCell當(dāng)成一個節(jié)點,那么位于最底層的DCell將由N個服務(wù)器共同連接一臺交換機。因此,當(dāng)N=4時,該結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4 當(dāng)前分布存儲技術(shù)容易產(chǎn)生的問題
4.1 容錯問題
存儲技術(shù)的容錯性能可運用傳統(tǒng)的技術(shù)手段加以提高,比如,傳統(tǒng)的RAID、高性能服務(wù)器、更加專業(yè)的存儲裝置都能夠有效地改善存儲技術(shù)的容錯性能。但是,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及計算機應(yīng)用的逐漸普及,需要存儲和處理的數(shù)據(jù)量快速增長,這就要求數(shù)據(jù)中心的存儲節(jié)點隨之增長。在這種情況下,技術(shù)的限制導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲和計算出現(xiàn)諸多問題,比如數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)失效等。類似狀況的發(fā)生使用戶遭受了巨大損失,同時也嚴(yán)重限制了云計算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[4]。
4.2 可擴展性問題
提升可擴展性能的傳統(tǒng)方式是預(yù)留出足夠的冗余磁盤空間。這種方式適用于常規(guī)的儲存技術(shù),但并不能很好地適用于云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)。因為預(yù)留冗余磁盤是通過增加磁盤來實現(xiàn),在當(dāng)前大數(shù)據(jù)庫浪潮的沖擊下,用預(yù)留磁盤冗余的手段來解決EB級數(shù)據(jù)的擴展性問題并不科學(xué),而且在未來,數(shù)據(jù)庫的級別可能會更高,這就要求采用新的技術(shù)來解決可擴展性問題。
4.3 成本增大問題
在云計算技術(shù)出現(xiàn)之前,常規(guī)的分布存儲技術(shù)只需要對小規(guī)模數(shù)據(jù)進行存儲和計算,不需要對設(shè)備的散熱與降溫加以特殊考慮,因而在傳統(tǒng)的存儲設(shè)備制造和應(yīng)用上并沒有涉及散熱和能耗問題。然而,在云計算環(huán)境下,隨著用戶的迅速增加以及數(shù)據(jù)級別的不斷攀升,如何解決好設(shè)備存儲、傳輸問題,以及計算EB級別數(shù)據(jù)時的散熱和能耗問題,有效降低設(shè)備制造成本以賺取更多盈利已成為困擾諸多設(shè)備廠家的難題。
5 分布存儲關(guān)鍵技術(shù)分析
5.1 容錯性技術(shù)
隨著互聯(lián)網(wǎng)、計算機以及通訊技術(shù)的發(fā)展,云計算技術(shù)在人們生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來越廣泛,云計算環(huán)境下的分布儲存技術(shù)也備受關(guān)注。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的應(yīng)用意味著即便云計算系統(tǒng)在使用期間由于未知原因產(chǎn)生了錯誤,其依然可以不間斷地、正常地向用戶提供數(shù)據(jù)存儲、計算、傳輸服務(wù)。該技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和使用可以有效提高系統(tǒng)的可靠性能,同時在一定程度上還能夠增強系統(tǒng)應(yīng)用性,使數(shù)據(jù)訪問率實現(xiàn)一定程度的增長。通常情況下,數(shù)據(jù)容錯是利用添加數(shù)據(jù)冗余來實現(xiàn),即在向用戶傳輸數(shù)據(jù)時即便有一些數(shù)據(jù)失效,但依然可以從冗余數(shù)據(jù)中召回所需數(shù)據(jù),以滿足客戶需求。冗余數(shù)據(jù)在實際工作中的確能夠提升系統(tǒng)的容錯性,但同時也加大了存儲資源的占用。因此,良好的數(shù)據(jù)容錯技術(shù)不但要保證系統(tǒng)擁有良好的容錯性,而且也要最大限度地降低對存儲資源的占用,以控制成本、提升效益。
數(shù)據(jù)容錯技術(shù)可以分為復(fù)制型與糾、刪碼型的容錯技術(shù)。復(fù)制型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)簡單應(yīng)用,但由于建立副本的需要,會占用非常多的存儲資源;糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)雖然占用空間較少,但在數(shù)據(jù)存儲和輸出過程中需要重復(fù)編碼及解碼,對設(shè)備的計算性能要求很高。在數(shù)據(jù)缺失時,復(fù)制型容錯技術(shù)只需將其它副本中的數(shù)據(jù)復(fù)制下載修復(fù)就可;糾、刪碼型容錯技術(shù)修復(fù)數(shù)據(jù)時需要查找更大的數(shù)據(jù)量,難度和成本都相應(yīng)較高。
(1)復(fù)制型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)。復(fù)制型容錯技術(shù)的原理是將個體數(shù)據(jù)實現(xiàn)多模塊化,將多個模塊放置到不同的節(jié)點中,運用這種方法可以有效避免數(shù)據(jù)丟失、失效對用戶造成的損失,因為某一個模塊缺失時依然能夠利用其它節(jié)點中的相同數(shù)據(jù)。當(dāng)前,對該技術(shù)的研究主要有2個方向:①復(fù)制策略;②組織結(jié)構(gòu)。
(2)糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)。糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的原理是將存儲數(shù)據(jù)實現(xiàn)編碼化,產(chǎn)生新的占用空間更小的編碼數(shù)據(jù),運用這種方法不但可以進行數(shù)據(jù)的復(fù)制存儲,而且可以有效減小存儲占用空間。
上述兩種數(shù)據(jù)容錯技術(shù)各有優(yōu)缺點,其對比結(jié)果如表1所示。
5.2 節(jié)能技術(shù)
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計機構(gòu)調(diào)查結(jié)果可知,云計算環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的能耗可達到系統(tǒng)總能耗的44%。因此,對云計算技術(shù)節(jié)能的研究重點是對存儲系統(tǒng)節(jié)能的研究。對存儲技術(shù)節(jié)能技術(shù)的研究可以實現(xiàn)成本的有效控制,降低生產(chǎn)成本,提升企業(yè)利潤,同時節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用還能夠有效地保護環(huán)境。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是云計算技術(shù)的基礎(chǔ),降低數(shù)據(jù)存儲的能耗能夠有力地促進云計算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,對社會發(fā)展也具有一定的積極意義。
5.2.1 節(jié)能技術(shù)能耗模型
云計算環(huán)境下的分布存儲通常會運用到數(shù)據(jù)中心,如果想有效降低數(shù)據(jù)存儲、傳輸、計算過程的能量消耗,最簡單有效的手段是減少每一個儲存節(jié)點對能量的消耗。只是在通常情況下,能量消耗的減少也同時意味著設(shè)備性能的降低??赏ㄟ^單一的計算機能耗模型來對其性能與能耗之間的關(guān)聯(lián)性進行研究,此模型主要分為比例模型和兩段模型[5]。
在比例模型中,能量的消耗和計算機硬件的使用程度是正比關(guān)系,在硬件沒有負(fù)載時基本不會有能量消耗,因而該模型無法精準(zhǔn)地計算出系統(tǒng)能量的消耗情況。在實際情況中,計算機只要開機就會有能量消耗。動態(tài)頻率、電壓調(diào)整以及固態(tài)硬盤技術(shù)的運用,使計算機工作時其硬盤可以根據(jù)負(fù)載調(diào)整轉(zhuǎn)速,使得性能與能量消耗步調(diào)一致,在保證性能的前提下有效減少能量消耗。
在兩端模型中,計算機整體能耗分為固定能耗和可變能耗。固定能耗主要為硬件設(shè)備運轉(zhuǎn)時的能量消耗,可變能耗由磁盤運轉(zhuǎn)速度決定。雖然上述兩種模型都認(rèn)為設(shè)備高負(fù)載運轉(zhuǎn)時能量的消耗最高,但兩種模型對于空載時的能量消耗認(rèn)識不同。兩端模型認(rèn)為空載時的能量消耗是無法被忽略的,所以兩者相比,兩端模型可以更精準(zhǔn)地計算出其能量消耗情況。DVFS技術(shù)以及VOVO技術(shù)的運用,使得通過關(guān)閉沒有任務(wù)的組件或數(shù)據(jù)節(jié)點的方法來減少能量消耗成為可能,可有效降低整個系統(tǒng)的能量消耗。
5.2.2 節(jié)能技術(shù)分類
目前,在減少分布存儲能耗方面出現(xiàn)了很多有用成果,可將最新成果分成兩類:軟件節(jié)能技術(shù)、硬件節(jié)能技術(shù)。
(1)軟件節(jié)能技術(shù)。這種技術(shù)是利用相關(guān)軟件合理調(diào)控和分配存儲資源來降低能耗,其特點是在降低系統(tǒng)能量消耗的同時不會導(dǎo)致性能的改變。軟件直接調(diào)控管理數(shù)據(jù)節(jié)點通過對其應(yīng)用情況進行分析與調(diào)控,合理地關(guān)閉節(jié)點,降低其能量消耗
(2)硬件節(jié)能技術(shù)。這種技術(shù)是減少分布存儲硬件構(gòu)成組件的能量消耗來實現(xiàn)整體的降耗節(jié)能,從硬件的構(gòu)成層次可以將其分為兩個方面:數(shù)據(jù)中心技術(shù)、計算機整體技術(shù)。
5.3 可擴展性能技術(shù)
隨著數(shù)據(jù)存儲量上升到EB級別,對云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲、傳輸、計算能力都有著更高要求。在其發(fā)展過程中,必須要對硬件設(shè)備的可擴展性能加以提升和完善,以更好地促進云計算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
6 結(jié)語
云計算是適應(yīng)新時展要求的新型計算模式,目前已廣泛運用于人們的生活和工作領(lǐng)域。云計算技術(shù)的應(yīng)用受到數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)容錯性、成本、擴展性能等方面的限制,研究數(shù)據(jù)分布存儲的容錯性技術(shù)、節(jié)能降耗技術(shù)、可擴展性能力有助于提升云計算的整體發(fā)展水平,使云計算技術(shù)更好地服務(wù)于人類[6]。本文結(jié)合云計算技術(shù)的實際應(yīng)用情況,分析了其中存在的問題,對提升分布存儲技術(shù)的一些關(guān)鍵成果進行了介紹,這些成果的應(yīng)用可有效提升云計算環(huán)境下分布儲存技術(shù)的性能,從而增強其對數(shù)據(jù)的存儲和處理能力,促進云計算技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
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