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云计算也被称为云服务,是信息技术发展下的新型计算方式。云计算能够共享计算资源,将计算资源提供给其他的信息设备。并且,云计算以网络为依托,能够为计算机用户提供计算资源。另外,互联网为云计算提供了条件,使得云计算能够在服务器上完成计算。尤其是大型企业数比较分散的时候,企业能够根据自身的计算要求来访问数据,进而获取相应的数据信息。由此可见,云计算的服务范围十分广泛,可以为多数服务器提供云计算服务。并且,云计算没有固定的形式,人们能够在各种智能终端上使用云计算服务。而且,云计算的可靠性较高,能够有效保护信息安全。在这种情况下,人们积极运用云计算技术进行生活与工作,云计算在国内外的使用十分广泛。云计算技术的应用受到了信息技术人员的高度关注。研究云计算技术发展现状及应用不仅能够提高云计算技术的要应用效率,而且对人们的生活和工作方式的转变有着深刻意义。
1 云计算的主要技术
1.1 虚拟化技术主要指云计算在虚拟环境中进行
云计算能够运用虚拟化技术简化计算机软件的配置,集中闲置的计算资源,进而减少计算成本,提高云计算系统的性能。
1.2 分布式计算
云算中的分布式计算具有较高的灵活性,能够平衡计算负载,并对计算任务进行分割后再计算,之后再将计算结果合并起来。
1.3 效用计算
云计算中的效用计算主要指按照计算机用户需求进行计算的模型。云计算中的效用计算主要为用户提供计算资源,提高计算资源的利用率。
1.4 集群技术
云计算中的集群技术主要指将云计算过程中分散的计算资源整合起来,进而优化计算机的性能,增强计算机的可靠性。
1.5 网格计算
云计算中的网格计算与传统的集群技术不同,能够支持不同型号计算机的计算资源几何。并且,网格计算的功能强大,能够为用户解决大量的计算难题,提高系统运行效率。
2 云计算技术的发展现状
2.1 国外发展现状
美国、日本、欧盟等国家的云计算技术比较成熟。在上世纪初期,美国已经制定了云计算技术的长期发展规划,并制定了云计算技术对美国经济成本支出的目标。目前,云计算技术在美国市场中的市场地位十分突出扮演中重要的技术角色。欧盟国家对云计算技术做过详细的报告,并指出了云计算技术在社会生活和经济中应用的重要性,建立和云计算管理框架和管理结构体系,以促进云计算技术的发展。而日本也已经建设了大规模的云计算基础设施,为云计算技术的发展提供了物质条件。
2.2 国内发展现状
现阶段,我国对云计算技术的研究仍处于初级阶段,云计算技术的研究程度较浅,并且,云计算技术的应用设备不足。虽然,我国不断推出云计算机服务,但是,云计算技术核心结构体系还不够完善,云计算技术服务还不能满足客户和市场的技术需求。而且,我国对云计算的商业价值和云计算的应用还存在着一定的误区,云计算应用范围有待扩大。另外,我国的云计算技术服务商之前利益矛盾冲突明显,双方缺乏交流与沟通,严重制约着云计算技术的发展。在这种情况下,我国应重视云计算技术的国内发展和应用现状,积极探索促进云计算技术应用和发展的科学方法。
3 云计算技术的应用
3.1 云存储
云存储作为云计算技术的重要要应用,是云计算技术的延伸服务,主要借网络技术、文件管理和集群应用,将网络中各种各样的设备用相关的应用程序几何起来,进而实现数据信息的存储。并且,云存储的数量比较大,需要严格的安全标准,以保证云存储数据的安全性和可用性。目前,我国比较成熟的云存储服务主要由腾讯微云、百度云盘、谷歌云存储等服务。云存储已经成为云计算技术的重要发展技术,随着科学技术的不断完善,云存储的安全性、便携性和兼容性的特点会越来越明显。具体来说,云存储的安全性主要指云存储会对密码、账户名等敏感信息进行保护,并对较大的文件进行收藏,避免文件信息的丢失。便携性主要指用户只需要下载云计算软件,使用要用户名和密码就可以登录,不必准备专门的存储设备,具有较强的便携性。兼容性主要指运存储对不同磁盘中的数据进行兼容,有效提高信息存储的效率。
3.2 云产品
云产品主要指云计算技术所研发的产品,主要包括运阅读器、服务器、操作系统、桌面云等部分。比较有代表性的云产品是微软公司的Azure,这款云产品以微软数据中心为运算基础,所有的应用程序都能够在微软数据中心运行。另外,亚马逊也研发出了云阅读,读者能够将云端的书籍下载到手机或电脑上进行阅读。阿里巴巴、谷歌等企业也随着云计算技术的发展逐渐推出了云计算服务产品。
3.3 云桌面
云桌面是基于云计算的桌面技术,能够将个人电脑桌面上存储的数据信息转移给服务器处理,之后再将处理后的信息反馈给用户,以优化用户的本地桌面。并且,云桌面服务器中有对应每一个用户的虚拟桌面,用户能够通过云计算机书保证桌面数据的完整性和安全性,进而降低计算机用户的安全维护负担。
3.4 云安全
云安全是网络安全研究领域的热点问题。云安全主要保护用户数据的完整性和安全性,防止用户数据被泄露,避免计算机系统遭受黑客攻击。云安全是对云计算技术的补充,云计算的过程中会存在着各种各样的安全问题,而云安全就是为云计算解决安全问题。目前,应用比较广泛的云安全措施主要有身份认证技术、数据加密技术、访问限制技术、入侵检测技术等。
参考文献
[1]杨燕.云计算技术发展现状及应用探讨[J].硅谷,2015(01).
[2]赵田全.浅谈云计算技术发展现状及在企业的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(23).
[3]杨立博.云计算技术发展分析及其应用探讨[J].网络安全技术与应用,2014(04).
作者简介
目前大规模城市化已经成为现在城市发展的趋势,那么如何在大规模城市化中确保食品、药品、以及人的安全,构建安全有效的监控网络,;如何满足人们在教育、卫生、医疗方面的需求,科学有效的规划城市基础设施,;如何推动城市产业结构的调整,推进节能减排工作的进行;如何快速应对城市当中的突发事件等等,这一系列的问题成为当今大规模城市化中亟需解决的问题。传统的技术和管理方法已经无法满足现代这个社会的要求,这时新一代的只能技术和信心技术走入我们的实现,让我们对城市结构、城市功能、城市定位有了全新的认识。“智慧城市”这一概念便是在这样的一个背景下产生的。建设智慧城市已经成为现在城市建设的必要的内容。
一、智慧城市建设
智慧城市是指城市向着更深层次的信息化发展,利用先进的信息技术构建城市的基础设施,让城市管理变的更加简单、有效。为城市生活的居民提供一个人和人、人和物、人和社会和谐共处的良好环境。让城市具有智能协同、资源共享、互联互通、全面感知的特点。实现对城市智慧化服务和管理。最近几年,随着移动互联网、物联网、云计算等等新技术的兴起,智慧城市的实践研究也在不断的进步。如何利用移动互联网、云计算、物联网等等技术解决现在大规模城市化中的问题,全面提升城市在民生、政务、产业方面的水平,已经成为现代城市发展的一个重要课题。
物联网技术在现代信息技术中扮演着重要的角色,它将具有移动终端、RFID、传感器等等智慧化模块的末端设施,通过短距离通信、有线长距离或者无线和设备之间实现互联互通。满足智慧城市对城市资源的智能化管理。利用互联网将城市设施中无处不在的智慧化传感器有效的连接起来,从而实现对城市全面感知,实现物联网和“数字城市”的融合。对教育、城市服务、公共安全、生态环境、政务、民生等等各方面的需求做出智能化的决策支持,让智慧城市真正做到“智慧化”。
除此之外智慧城市还需要云计算技术的支持,它可以认为是智慧城市的“大脑”。所谓云计算以互联网的计算方式为基础,让智慧城市应用系统根据自身的需求,从由大量计算机构成的资源词中获取与之相适应的软件服务、存储空间以及计算能力,提高对系统资源的利用效率。所以物联网技术和云计算技术都是智慧城市建设中重要的组成部分。
二、基于云计算的智慧城市架构
智慧城市是由物联网技术、云计算技术和数字城市相互融合而产生,智慧城市发展的目标就是形成一个系统的、庞大的物联网,将感知设备应用到城市的每个角落,并通过后台强大的计算机完成对大量数据进行整合处理,进而实现智慧城市给城市的服务和管理带来的巨大改变,如下图1所示,智慧城市架构可以分为4个部分,分别是智慧英曾、应用支撑平台、网络层、感知层。
其中感知层通过具有RFID、摄像头、传感器等模块的设施收集信息,并将这些设施收集的信息通过网络传输到数据中心。数据中心平台具有强大的计算能力、存储能力、决策能力、管理能力,并包含了涉及各个行业的专业数据库,能够为校园、环保、交通、政务等一系列智慧应用提供数据信息上的支持。传感器终端将收集的大量信息传输数据中心,数据中心通过传入信息的整合分析,进而实现智慧城市应用的智能化。在传统的城市架构中,其具有的硬件服务器已经无法满足对大量数据的管理和处理,在物联网的传输层和应用层中应用云计算,让云计算为智慧城市服务,很好的解决了大量数据的计算和存储问题。同时在一定程度上大大提高了智慧城市应用系统的运行效率。
智慧城市的建设的目的是为了实现对大量数据信息的共享和高度整合,而云计算的特点就很好的符合智慧城市建设。因此以物联网技术和云计算技术基础的智慧城市架构如下图2所示。
该系统主要有云安全层、智慧城市运营支撑体系、基础设施层、云服务平台及应用层、门户层组成。
1.云安全层 云安全层涉及智慧城市的方方方面,确保智慧城市中应用系统能够正常的运行。
2.智慧城市运营支撑体系 该体系是针对智慧城市应用的新特性建立的,保证了智慧城市应用系统正常的运行。
3.基础设施层 智慧城市是基础设施层的底层,云计算基本架构为基础设施层,其中包括两个部分,一个是基础资源,另一个是只能接入,其中基础资源是建立各个行业准也数据库,各个智慧城市应用结合自身的需求进行存取,在一定程度上提高的资源的利用率,实现了资源的高低协同和共享。智能接入包括基础通讯网络和物联网感知设备,保证智慧城市应用系统的接入。
4.云服务平台和应用层 智慧城市的中间层是一个云服务平台。主要针对智慧城市应用系统而设置的,在这个服务平台上不但可以实现城市资源信息的共享和管理,还可以一些智慧城市应用,除此之外,依靠其强大的信息整合能力,还可以为用户提供科学合理的决策。智慧城市应用系统主要表现在三大领域,分别是智慧产业、智慧民生、智慧政府。通过智能化、精细化的智慧城市应用,满足各个领域对信息化提出的各种需求。
5.门户层 门户层是向用户、企业以及政府展示各种智慧城市应用成果,同时这一层还为城市居民感受智慧城市应用系统提供了一个平台,在这里城市居民可以享受到各种智慧化的城市应用。
物联网技术是对互联网技术的拓展和延伸,物联网技术使得网络变的更加互联互通,在智慧城市建设中扮演着重要的角色,但是因为网络终端存储和计算能力都无法满足需求,云计算技术强大存储、计算、信息整合能力,正好解决了这一问题,不仅实现了对大量数据的计算和储存,同时还具有一定的安全性。因此智慧城市的建设也需要云计算技术作为支撑。通过应用物联网技术和云计算技术,让智慧城市真正“智慧化”。
结束语
智慧城市已经成为全球城市发展的一种趋势,为了保证智慧城市的发展,实现城市资源的智能化管理,就需要需要物联网技术、云计算技术、移动互联网技术作为支撑,使得原本无法实现得城市服务和管理得以实现,让城市真正“智慧化”。
参考文献
中图分类号:TV222.2文献标识码:A 文章编号:
引言
教育是全社会关注的重点,也是一个国家保持可持续发展和创新的基础。教育领域的信息化建设就是要采纳最新的信息技术,促进先进的教育成果的流通,实现广泛的合作,从而提高教育效果,促进科技进步。而云计算被认为是下一代网络计算平台的核心技术,是一个全新的领域
1.云计算的概念和原理
1.1云计算的定义和基本原理
云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式,概念是由Google提出的,并行处理、分布式处理和网络计算的发展产物,是透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,把存储在大量分布式计算机产品中的大量数据和处理器资源整合在一起协同工作,使相关的计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机中,实质上是通过互联网访问应用和服务,而这些应用或者服务通常不是运行在自己的服务器上,而是由第三方提供。
云计算系统的建设目标是将运行在PC 上、或单个服务器上的独立的、个人化的运算迁移到一个数量庞大服务器“云”中,由这个云系统来负责处理用户的请求,并输出结果,它是一个以数据运算和处理为核心的系统。它是一种新型计算模型。是一种新兴的共享基础架构的方法,它面对的是超大规模的分布式环境,核心是提供数据存储和网络服务。它利用利用高速互联网的传输能力,将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的超级计算机集群中,这个计算机群是由成千上万台很普通的标准服务器组成,由大型的数据处理中心管理。
云计算依靠强大的计算能力,使得成千上万的终端用户不担心所使用的计算技术和接入的方式等,都能够进行有效的依靠网络连接起来的硬件平台的计算能力来实施多种应用。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。
2云计算的发展现状
1983年,太阳电脑(Sun Microsystems)提出“网络是电脑”(“The Network is the Computer”),2006年3月,亚马逊(Amazon)推出弹性计算云(Elastic Compute Cloud;EC2)服务。 2006年8月9日,Google首席执行官埃里克•施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大会(SES San Jose 2006)首次提出“云计算”(Cloud Computing)的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗•比希利亚所做的“Google 101”项目。2007年10月,Google与IBM开始在美国大学校园,包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等,推广云计算的计划,这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本,并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持(包括数百台个人电脑及BladeCenter与System x服务器,这些计算平台将提供1600个处理器,支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台)。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划[5]。
从2007年下半年,云计算开始被广泛关注,并被认为是影响IT未来发展的“革命性的计算模型”。Amazon是最早进入云计算领域的厂商之一, 它使用弹性计算云(EC2)和简单存储服务(S3)为企业提供计算和存储服务,分别为企业提供在线数据存储、计算、内容传递、大量数据并行处理、数据索引和查询等服务。有第三方统计机构提供的数据显示,云计算已经成为Amazon增长最快的业务之一[3]。
现在云计算已经得到包括谷歌(Gosle)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等软件厂商的重视,各个软件厂商都在积极推进云计算的研究和应用,分别提出了针对云计算的方案和实现。
3云计算的特点和优势
3.1 从传统的技术平台转化为一种服务平台
云计算有几个比较重要的特点,它最重要的一个特点,就是你可以把运算服务从传统的技术平台转化为一种服务的比较有效的平台。多少年来,我们就有了一个有效的网络,就有可能把运算变成一种服务。就好象说有了自来水管,我们就有可能把供水变成一种服务。以前没有自来水管之前挖掘是一个关键技术,有了自来水管以后就不需要所有人都挖井,我们有了信息网络之后,就不需要每一个建设一个计算机中心。很明显它是一个重大的改革。
3.2可靠、安全的数据存储
云计算作为分布式处理技术的发展,依托据存储中心可以实现严格、有效的控制、配置与管理,具有更好的可靠性、安全性和连接性能,同时高度集中化的数据管理、严格的权限管理策略可以让用户避免数据丢失、病毒入侵等麻烦。即使真的中了病毒,也不用担心,因为在“云”里有世界上最专业的团队来帮你管理信息,就像是你不用花钱,也可以享受到最好、最安全的服务。“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,使用云计算比使用本地计算机更加可靠。
3.3提供多元、方便、快捷的云服务
云计算时代,用户将不需要安装和升级电脑上的各种应件,只需要具有网络浏览器,就可以方便快捷地使用云提供的各种服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线,进一步推动Web服务发展的广度和深度。而且在云计算模式中所有应用和服务请求的数据资源均存储在云中,用户可以在任意场合、时间通过网络接入云平台,使用统一的云服务,按照自身的需求获取所需信息,并可以实现不同终端、设备间的数据与应用共享,为工作带来极大的便利和效率。同时,云计算可以调用云中的计算机群,使用基于海量数据的数据挖掘技术来搜索网络中的数据库资源,并运用各种方法为用户反馈出尽可能详尽、准确的结果,极大的扩展了而不是传统意义上的基于某个具体服务器为用户提供相应服务的工作模式;同时云中的计算机可以通过相应技术保持网络数据库信息的及时更新,用以保证用户服务的快速、准确。
4云计算在教育领域的应用研究
4.1计算机应用在教育领域的现状
现在国内计算机应用在教育领域总体来说存在下面几方面的缺陷:
4.1.1教学资源分布不不均匀:
知名高校、沿海发达城市拥有更好的的资源,包括讲师教授,实验室和电脑设备。而对于普通学校来说,由于资金来源有限,往往面临着设备老化,实验室资源不足等状况。
4.1.2教学资源共享程度低,并且存在一定的安全隐患:
近些年,远程教育和网络教育的发展以及各个地区的小、中学,高校的学校课程联合范围的扩大,使得课程资源在一定程度和一定范围内实现了整合,但是仍然处在一个教学资源共享程度非常低的现状,对于硬件资源更是无法实现整合。而在计算机安全方面,由于网络规模的迅速扩张,网络管理的复杂度日益增加,病毒、黑客攻击等一旦入侵,便能在学校资源相对容易的进行扩散,此类安全问题也越来越引起人们的重视[7]。
4.1.3教学资源更新成本高,更新速度慢:
技术飞速进步往往要求学校能够为学生提供最新的实验室和电脑设备,而相应的需要更多的成本,这给院校带来了很大的压力。
诸多的这方面的问题不仅造成了重复的教育资源投入;另一方面也扩大了教学质量的差异。因此如何合理的运用云计算去对教学资源进行最大程度,最大范围的整合,减少教学成本,提高教学质量,有着十分重要的意义。
5.结束语
云计算能为高校信息化提供所需的基础设施和软件环境,帮助高校摆脱资金不足、专业技术人员匮乏等各种困扰,其在高校教学、图书馆数字化建设、科研中的应用前景十分广阔。但作为新兴的概念,如何在现有的高校信息化工作中进行基于云的各种资源整合还存在着许多的困难和问题, 但云计算为作为整合教育资源、强化教学资源的信息安全、提供所需的基础设施和软件环境等各个方面提升的有力手段,必然会在教育领域中有越来越多的应用。
参考文献:
[1] 迈克尔•于戈斯,王鹏. 赢在云端:云计算与未来商机[M].北京:人民邮电出版社,2012
引言
随着网络技术的不断发展,云计算也不断完善,不仅可以为计算机数据运行提供平台,也能为计算机发展提供方向,因此,相关计算机技术人员要注重云计算技术,通过发展混合云计算、进行云计算迁移,能够保证数据传播的安全与稳定。
1云计算技术的内涵
云计算(cloudcomputing)是基于计算机技术的一种增加服务和使用交付模式的技术,主要为计算机运算提供虚拟化的动态链接资源。所谓的“云”是指一计算机互联网的比喻方法。“云”由原来的比喻,逐渐转变为计算机处理数据时的动态以及基础设备的抽象化概念。由于云计算具有开放式运算特点,它能够在每秒内进行15万亿次的运算,因此,拥有如此强大的数据计算能力的云计算,能够模拟核爆炸、预测天气变化和推测金融市场走势。用户端只需要通过电脑、笔记本电脑、手机就能够接入数据中心,从而按自己所需,进行数据处理。现阶段,接受最广的云计算定义:云计算是一种按照数量来付费的数据处理模式,这种模式能够为用户端提供可靠的、具有针对性的网络访问权限。用户端能够接入可共享计算资源池,包括网络资源、服务器资源等,这些资源可以被用户端快速搜索出并被使用,从而只需非常简单的操作,就可以和服务供应商交互。
2云计算技术在计算机数据处理过程中的应用
2.1保障数据传输提供安全
云安全(CloudSecurity)是一个云计算延伸的概念,主要是指用户端在进行计算机数据处理的过程中,使用云计算,能够保证数据信息安全。用户端越多,每个使用者的数据就越安全,因为,用户端群体增大,能够覆盖所有计算机互联网数据角落,只要出现木马病毒或者被病毒感染,云计算技术就可以及时截获病毒,从而保证用户端安全。云安全主要表现在以下三个方面。(1)安全问题。用户端在进行数据传输的过程中,会遇到访问权限,需要输入正确的密码,才能够完成数据传输。这是云计算基于原有的安全方法不断加密,从而使“输入图片中的数字”问题,变得更加深奥,避开一眼就能看出答案的问题,保证个人密码安全。(2)双重认证。用户端在进行计算机技术传输过程中,还会遇到允许其他用户访问或者拒绝访问的情况。在云计算中,除了用户名和密码外,还需要验证码。验证码一般是通过信息的形式发送到手机,同时,也有语音、图片等验证码,通过这样的方法,如果用户端处于被访问的状态,能够拒绝登录,从而保障数据的安全性。(3)登录地点。定位系统能够显示出用户端的实际位置,这样会导致信息安全问题,因此,云计算对登陆地点进行保护,用户可以隐藏自己的位置,同时,云计算会提供邮件服务,显示用户账号的异地登录现象,保护数据信息安全。
2.2云计算可以为数据处理提供平台
云计算技术主要包括两个层次的服务:(1)IaaS基础设施级服务。用户者通过网络能够完善计算机基础设施,包括存储空间、网络连接等基本计算资源,在此基础上部署和运行各种软件,包括操作系统和应用程序。现如今,主要的iaas平台产品有华胜天成、OPENStack、Cloudstack等。(2)PaaS平台级服务。PaaS平台主要包括操作系统、编程语言的运行环境、数据库和Web服务器,用户在此平台上部署和运行自己的应用,不能管理和控制底层的基础设施,只能控制自己部署的应用[1]
3云计算技术在计算机数据处理中的发展策略
3.1保障云计算安全
随着计算机技术的不断发展,人们的信息数据安全意识也逐渐提高,更加注重在计算机数据传输过程中,云计算技术是否能够发挥保护数据作用,因此,相关技术人员在进行云计算技术研发时,要注重云计算发挥安全保障作用,主要体现在以下两个方面。(1)研发新的加密技术。加密技术是通过数学或物理手段,对数据在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。加密技术具有一定的标准,技术人员在研发新的技术时,需要应用到数据加密标准,一次性将64位明文打乱顺序,接着将把64位的明文分解成两个32位块,在用机密算法将每个32位块打乱为16位,最后使用初始置换的逆置换。(2)安全协议。安全协议是通过一种建立在密码基础上的通信交互协议,运用密码算法和逻辑,来实现密匙认证与分配。因此,技术人员在进行安全协议架设的时候,要注重熟悉加解、解密等密码运算,从而能完成加密密钥和解密密匙。
3.2研发混合云计算
混合云计算是指私有云计算和共有云计算二者混合运用。混合云计算能够良好协调两者,可以为企业、个人带来融合应用体验。混合云计算主要有资源自动化和提升硬件价值的优点。其中,资源自动化能够在单一域中,使用自动化方法,来控制、管理计算机数据;而实现硬件的价值,主要是降低数据运行成本。例如,一家企业购买了数据采集和监控系统的硬件,当迁移至公共云计算时这些硬件投入就失去了价值。
3.3研发移动云服务
随着移动端的普及,未来云计算技术发展趋势一定是移动云服务。移动云服务能够起到扩充移动端的能力,同时还可以增强多媒体、Web离线及本地数据存储的能力。现如今,大部分移动设备都能够用来信息传递、数据通信,因此,技术在研发移动云服务的时候,需要注重以下两点。(1)实现Windows应用的无缝迁移。用户端应用迁移到移动端会面临着运行不畅的问题,影响用户体验,因此,技术人员要提高移动端数据传送的流畅,降低开放应用数量和容量减材,从而确保计算机数据的传送和安全。(2)基于信息系统进行开发。技术人员要保证移动云服务的数据安全,通过集中管理应用、完善用户权限管理、对数据加密保护和多种登录验证,包括信息、语音验证等。从而降低数据被盗用和被截取风险。
4结束语
云计算能够促进计算机数据处理技术发展。在此基础上,通过研发新的加密技术、架构安全协议,能够防止技术泄漏、确定参与协议的主体标识,同时,通过“跨链通信”区块链安全协议、混合云计算方法唤醒硬件设备,能够扩充基础设备容量、降低数据运行成本。
参考文献
0引言
互联网技术的迅速发展和广泛应用,为人们的生活和生产活动带来了诸多便利,但也面临着严峻的网络安全问题。近几年,因计算机病毒或黑客攻击而发生的网络安全事件屡见不鲜,比如僵尸网络HNS感染事件、Facebook数据泄露事件、“黑客”入侵快递公司后台窃取客户信息事件等,严重影响了数据信息存储的安全。为避免或减少此类事件的发生,需要从计算机安全存储环节入手,加强网络数据信息的管理和保护力度。对此,应加大云计算技术的研究力度,将有效运用于在计算机安全存储。
1云计算技术概述
云计算技术属于一种先进的计算技术,具有超大规模、虚拟化、通用性、高可靠性和高扩展性等特征,能够依托互联网为用户提供虚拟化资源服务。相较于传统计算技术,云计算技术并未在用户所在地布置计算资源,而是将各类资源存储于云平台,当用户有需求时,通过向用户收取一定费用为其提供信息服务。整个过程计算效率较高、耗时较短。云计算技术所体现出的优点,已被广泛应用于数据存储、交通管理、财务分析和天气预测等各个领域[1]。当前,云计算服务主要包括平台即服务、软件即服务和基础设施即服务。对于平台即服务,用户可利用云平台提供的开发组件,根据自身需求,在平台上研发相应系统或软件,打造个性化、定制化的系统或软件[2]。对于软件即服务,开发商可在互联网上提供各类软件服务,用户只需支付一定租金便可使用,不需购买,减少了用户的软件使用费用。对于基础设施即服务,用户可注册云端账号并登录,在互联网上获取所需的基础设施服务,包括制造设备资源及硬件服务器租用等。总而言之,云计算技术是互联网技术的一次重大变革,是大数据时代的新兴产物,是当下计算机领域的研究热点。
2计算机安全存储中的常见云计算技术
大数据时代背景下,数据信息安全问题越来越严峻,需要借助云计算技术提高计算机安全存储质量,避免发生数据泄密现象。计算机安全存储中,较为常见的云计算技术包括以下几种。
2.1云计算密钥管理技术
云计算技术体系中,受密钥技术水平的限制,管理和共享计算机数据信息时,仍然面临一定困难。通过加强密钥共享和管理工作,能够提升计算机安全存储的管理效率和服务质量。现阶段,云存储程序中,多采用验证码的密钥方式保护数据信息。以百度云为例,信息传输和共享过程中,用户可将网络链接发送给他人,输入提取码后获取相应信息,在确保数据信息安全性的前提下,实现文件共享。
2.2云计算数据加密技术
计算机安全存储过程中,云计算数据加密技术发挥着重要作用,主要包括对称加密算法和非对称加密算法。两者的特点存在一定差异,应根据实际需求加以选用。对称加密算法加密性能与解密性能较强,对数据安全起到良好的保护作用,但会降低计算系统管理及数据传输的效率,影响运行性能。与对称加密算法相比,非对称加密算法对计算机系统管理及数据传输效率的影响较小,但其加密性能与解密性能有待提升,且计算过程较为复杂,不利于数据快速存储[3]。
2.3云计算身份认证技术
利用云计算身份认证技术,能够显著提升计算机数据存储的安全性。通过验证和审核访问者身份,防止出现外界入侵问题。现阶段,云计算身份认证技术包括口令验证、智能IC卡用户验证、PKI身份认证。对于口令验证,指用户访问数据库时,需根据界面提示输入用户名及相应口令,计算机系统验证信息。若用户信息正确,则通过验证,用户可顺利访问计算机系统;若用户信息有误,则系统会提示多次输入,次数达到上限后仍无法正确输入,用户将无法获取数据信息。对于智能IC卡用户验证,指通过读取IC卡信息验证用户身份。如果IC卡信息出现偏差或者不相符,会拒绝用户进入计算机系统,以此确保数据存储的安全。对于PKI身份认证,需要依托密钥才能实现。具体而言,是利用密钥的相互匹配特性,对数据进行加密和解密,结合密钥备份、恢复及更新机制,达到计算机安全存储的目的,提高计算机数据信息的安全程度。
2.4云计算数据备份技术
针对计算机安全存储过程中常见的数据丢失问题,可利用云计算数据备份技术恢复原始数据,以此减小损失。存储计算机文件时,通常将其保存至硬盘,但文件较大超出硬件存储能力时,无法继续保存数据[4]。此时,可通过数据备份技术整合需要存储的数据信息,将其在云端备份。当硬件中的文件出现损毁时,可借助备份数据进行补充,恢复原始数据,避免出现丢失现象,确保数据的安全存储。另外,可将加密算法、身份认证技术运用到数据存储及传输过程中,加强数据存储的安全防护力度。
3计算机安全存储中云计算技术的运用策略
为保证数据信息的安全性和保密性,需要将云计算技术科学应用于计算机安全存储,避免出现数据丢失、泄密、恶意篡改等现象。
3.1可取回性证明算法的运用
可取回性证明算法又称为M-POR算法,能够及时响应数据信息,还可进行验证,进而确保数据信息的安全。实际应用过程中,利用冗余纠错编码,能够验证云计算数据信息的可用性。查询数据信息时,云端会得到相应提示,然后做出响应,允许用户检索和查询数据,并判断数据信息是否安全,防范风险。当用户验证失败时,会对计算机存储文件造成破坏,此时可评估文件的损坏程度,判断是否具有可恢复性。如果文件损坏程度在可恢复阈值范围内,可采用M-POR算法,利用编码冗余的方式恢复数据,保证计算机数据信息的安全。数据恢复方面,M-POR算法具有较高的成功率,在计算机安全存储中有显著应用优势[5]。验证云端数据完整性时,也可借助M-POR算法实现。此过程中,能够精准确定错误点的具置,并进行全面、深入分析。通过RS纠删码对云存储内的原始数据信息进行冗余编码,使原始数据恢复正常,提高数据信息提取速度,同时,确保云存储系统稳定运行。
3.2MC-R的运用
计算机安全存储中引入云计算技术时,可结合实际需求灵活选用MC-R策略,主要分为用户端和云端两种不同类型。从用户端来讲,数据信息在复杂的网络环境中,隐藏和伪装性较差,且客户端和程序漏洞,为黑客等不法分子提供了可乘之机,数据信息易遭到恶意入侵而发生泄漏现象。对此,可采用MC-R策略增强数据信息的隐秘性,借助MC加密算法构建数据伪装、隐藏及标记模块,在三者的有机协同下实现数据加密和保护,提升计算机存储的安全性。从云端来讲,运用MC-R策略时,主要对计算机系统的核心数据进行加密处理,提升加密解密效能,同时,降低计算机技术能耗。实际应用时,用户端会在云计算技术系统中产生密钥,且具备自我保存功能。通过用户端的MC加密处理计算机文件信息,云端通过数据传输得到相应文件信息及密钥后,再次进行加密处理,增强计算机数据存储的安全性。如果用户需下载所用数据,需向计算机系统发出请求命令,通过验证后才能进入云端检索、下载数据信息,并利用密钥进行加密处理。当遇到加密程序时,可通过MC公钥密码进行破解,获取其中的加密数据。对于云端所存储的数据信息,可借助数据标记模块获得,解除加密程序,使数据恢复正常,进而达到高效利用的目的。
3.3虚拟机动态迁移的运用
一、云计算技术中网络安全存储的关键技术
(一)身份认证技术
身份认证技术作为云计算技术的关键衍生技术,它的使用和普及对用户在身份认证和信息的保护上有十分重要的作用。用户采用身份认证技术认证身份的方式有两种,一是用户采用已知的用户名和密码进行身份认证,这一方法比较常见、快捷,在一些常见的设备上像手机、电脑和平板上即可操作,其另一种方法是采用智能IC进行身份认证。前者身份认证方法相比,IC卡认证方式更有利于客户信息的保护,其工作原理是在利用IC卡内所有数据进行读取写入都需要密码再次认证,且不同区域内的密码也是不同的,因而可以非常全面的保护相关数据的安全性能。另外,现阶段PKI身份认证方法也是比较常用身份认证技术,它的工作原理在利用特有的秘钥对公钥进行解密,和一把钥匙匹配一把锁的道理一样。
(二)云计算备份技术和恢复技术
近几年,计算机技术在取的快速发展的同时,计算机中的数据信息也时刻面临着被恶意盗取、被病毒破坏的风险,为了避免这一现象的发生造成严重的后果,云计算备份技术和恢复技术运用而生并被广泛运用。这一技术的主要作用是找回丢失的数据以及对重要数据加以备份,确保数据信息的安全,如此一来,不仅可以满足客户对于数据的需求,也尽可能的避免由于数据丢失而造成的经济损失。
(三)云计算的数据加密技术
云计算数据加密技术的主要作用是提高相关数据的安全性能。众所周知,开放性是互联网技术的主要特性,在具有独特优势的同时也使用户信息面临被病毒入侵,被盗取的风险,基于此,为了保护用户信息的安全,数据加密技术被开发利用。目前最常用的数据加密技术有两种:一种是对称加密技术,另一种是非对称加密技术,两技术互相技术各占而又互相补充。例如向对称加密技术在加密和解密技术具有很强的优势,但是数据传传送效率不高,而非对称加密技术恰恰相反,其具有很强的数据加密技术和传输效果。
(四)云计算密钥管理技术
云计算秘钥管理技术也是网络安全储存中关键技术。在计算机系统中,仅仅依赖身份认证技术和数据加密技术来确保用户信息的安全是远远不够的,还要进一步加强对密钥的管理,在一定程度上不仅可以提升管理水平,同时还提升相关数据信息的共享水平。现阶段,最常用的方法是验证码验证法。在采用该方法工作时,用户需要输入正确的验证码来获取文献。一方面,确保了信息的安全,因为只有确保用户相关信息正确的情况下才能获取到认证码;同时还提升了信息的共享度,因为这一操作在手机上即可完成,操作也是非常便捷的。另外网络储存关键技术还包括删除码技术,这一技术的主要作用是提高网络技术的安全性和可靠性,另外这一技术对于编码提升的速度有一定的帮助。
二、在计算机网络安全存储中云计算技术的应用分析
(一)应用可取回性证明算法的有效策略
在网络安全储存环节,要对相关数据进行有效验证,就要利用取回收性证明算法,也是现阶段最常用的方法。其工作原理是冗余纠错码对数据进行验证。具体来讲,当用户对相关数据进行查询时,首先需要对云端发起“挑战”,云端在接受相关信息之后,如果“挑战”正确,则会给予相应,客户实现对信息的验证。如果相关信息被破坏,那么用户是无法通过验证的,但是这种情况下文件还没有被完全破坏,可以对相关文件进行恢复:编码的冗余信息技术。另外,要想提升文件恢复的重复率可以采用副本冗余编码模式。
(二)应用MC‐R的有效策略
云计算按服务对象不同可以分为公共云、私有云和混合云,按提供服务的层级不同可以分为IaaS、PaaS和SaaS。
2 云计算技术的优势
云计算技术拥有降本增效、资源共享、弹性计算、灵活便利、快速交付、高可靠性和按需服务等许多优势。
2.1 资源共享
云计算中最基础的一项技术是虚拟化,其实质是通过对CPU、内存、存储及网络等能力和资源的复用,实现IT资源的共享,并通过复用、封装技术对用户呈现等同于各自独立的物理资源组。虚拟化技术可以将一台服务器虚拟成多台,也可将多个物理IT资源整合虚拟成一个资源池,向多个用户灵活地提供服务,从而提高计算、存储和网络等各类IT资源的利用率。目前广泛使用的有VMware、KVM、Xen等技术。
2.2 管理灵活、维护方便
云计算的另一项重要的技术是自动化。云计算中心通过“自动资源调度系统”实现高效安全的运营。该系统可以将多台计算机、存储、网络设备形成一个集群,若其中某台出现问题,系统可以在极短的时间内自动设置另一台设备接手服务,按一定数据备份和恢复机制,保证系统高可用。自动化管理系统通过监控包括CPU、内存、I/O、存储甚至于外设的状况,可以实现按需调度及相关资源的灵活配置。如某一台虚拟机的CPU负荷较高,系统会按照一定的负载均衡机制自动将计算任务调整到CPU负荷不高的虚拟机。
2.3 弹性计算、扩展存储
云计算的一个重要特征为弹性计算和扩展存储。传统系统或平台的计算及存储扩展能力不足、不够灵活,计算和存储采用纵向拓展的方式进行,系统或平台按照估算预定的需求进行规划、设计、购置、建设、运营,利用率普遍不高。而云计算的扩展方式是横向扩展,在计算、存储、网络等能力不够时,通过云计算管理系统,直接从资源池中拖拽几个虚拟设备即可。这样云计算在支撑一些突发应用时,如游戏公测、大型调查、网络互动及动漫渲染等,其弹性计算和存储扩展能力的优势就可得以体现,而在突发需求结束后可自动释放相关资源。
2.4 “瘦终端”、“胖服务”
云计算的另一个重要特征是“瘦终端”、“胖服务”。用户可以直接通过互联网获得计算和存储资源,使用各种软件实现在线安全存储。通过网络化访问和使用,服务对终端不再敏感,云计算能将复杂的计算任务在网络的服务器端实现,而通过简单、标准化的接口对用户终端开放。对于用户来讲,接入形式变得灵活且对终端的要求很低,配置较低的PC、上网本、iPad、手机或其它智能终端皆可,获取的服务却功能强大、丰富多彩。典型的应用如Google Earth、搜狗地图等。
3 云计算应用于运营商的必要性
云计算技术的应用能带来便捷、高效、经济、安全等许多优势,可以从多方面满足通信运营商在降本增效、数据挖掘、业务开展、系统运营等方面的需求,同时,也可为通信运营商扩展行业信息化、物联网、移动互联网业务提供低成本、快速有效的支撑。
3.1 降本增效整合资源的需要
通信运营商作为高度集成化的信息产业集团,IT资源非常丰富;但因各系统的相对独立和专业性,通常情况下系统的利用率并不理想。如某运营商省公司拥有115个商用产品业务平台,服务器约1500台,存储设备约200台;但大部分平立建设,互相之间不能共享。有些平台忙闲不均、阶段使用,如高考查分系统,在每年应用一个月左右,而其它时段基本闲置。据某运营商省公司的调查材料显示,虽然个别服务器有时最大的CPU利用率会达到70%,但大部分平台平时的利用率只有20%左右;对于存储的利用率,本机存储利用率小于42%,外化存储平均利用率小于36%:计算及存储利用率都有很大提升空间。因此,通信运营商需要通过采用云计算技术达到降本增效、整合资源的效果。
3.2 自动化管理与业务支撑的需要
对于通信运营商的内部支撑系统而言,资源管理与资源调度的高效自动化能力是至关重要的。因此需要借助云计算中较强的管理与调度能力,帮助IT部门实现“自动化”。采用云计算能够集约、简化系统的管理,加快部署,如图2所示。
对于通信运营商的外部业务支撑而言,最需要后台部门提供的支撑能力是快速交付,这是应对瞬息万变市场形式、赢得异常激烈的外部竞争的关键。按传统的烟囱式的建设方式,要经过规划、设计、采购、实施、测试、交维等一系列环节,建设周期至少也要大半年,难以赶上业务部门的支撑需求。因此,就需要采用云计算技术提供面向业务、需求和应用的快速部署。
3.3 海量数据存取处理的需要
通信运营商拥有庞大的用户数据,实时计费、历史详单、各类日志等生成的海量数据存储、备份和提取给数据处理系统带来较大挑战。同时,用户数据的挖掘包括对消费模式、日志数据、流量变化、关联信息等的分析、计算,是通信运营商实现精细化运营,了解、保有和争夺用户的前提。因此,需要通过云计算技术整合现有平台的空余资源,组成虚拟资源池,通过低成本、能无限扩展的云计算技术对实时海量的数据处理进行支撑。
3.4 数据安全与维护便利的需要
在云计算技术中,服务器端做了较高级别的病毒和安全防护,用户端只是获得显示推送,这样大大减少了客户端遭受病毒及系统不稳定的影响,相关的数据安全与存储机制也能保证数据不丢失。且相关系统和数据在服务器端被整合在一起,用户端根据权限只能阅读,从而加强了数据的安全。这样,通过集中管控方式,就可以避免信息和代码泄露,在信息数据安全的前提下最大限度地节约成本、提高效率。
此外,通过云计算技术的应用,软件和系统的安装由客户端向服务器端上移,软件和系统可以迅速部署,安全策略和升级版本可以统一下发,桌面可以远程管控。因此,维护复杂度降低,终端成本、维护人员及耗材成本也大幅度下降,维护效率大大提高。
4 云计算技术在运营商的应用领域
未来云计算最终将会成为运营商各个IT系统的核心,通过云计算技术在相关领域的应用,通信运营商将能降低系统建设和运营的成本,提高信息处理能力,实现服务创新,增强企业的核心竞争力。
4.1 构建IT支撑云
运营商可首先将云计算技术应于内部的业务支撑系统、网管支撑系统和信息化系统,这样难度小、演进容易。支撑云主要面向内部服务,现阶段可以采用Linux服务器,加上X86架构资源池架构,以实现集中化为重点,同时以资源池的方式形成内部IT系统资源和需求,把应用和底层的基础架构分离,根据需求来分配资源实现弹性拓展。未来逐步在业务平台资源整合与共享中应用云计算,进一步推进验证计算、存储、网络资源共享、资源动态分配、服务自动化、服务提供和安全管理等关键技术的应用。
4.2 构建桌面办公云
运营商有大量办公人员对日常的计算机终端应用需求并不复杂,office、OA或者ERP(Enterprise Resource Planning system,企业资源计划系统)的应用即可满足。营业厅、呼叫中心包括外包呼叫中心的计算机终端数量庞大,一个省公司多达几千台,每天却只接触到三四种应用。通过应用办公桌面云(见图3),实现桌面办公虚拟化,统一进行部署和维护,可以大量节约终端和维护成本。据相关调研材料显示,应用三年基本上就可以实现30%的成本节约,五年就可以达到50%的成本节约。而且客户端完全不需要三五年更换一次,耗电量降低,维护人员和工作量也降低。
4.3 构建快速交付云
运营商可以构建一个快速交付平台,这类似一个具备计算、存储、网络能力的基础孵化平台,可以让一些新研发的业务快速上线并提供服务。这个单一的物理交付平台可以虚拟成多个平台提供多种服务,如某项业务发展较好,则可再进行一定扩容或割接到新建的物理平台上。
运营商还可以将传统的电信能力和互联网新的能力相结合,提供一些新的业务和具备一定开放能力的开发环境平台,开放一些标准化的接口(如短信、彩信功能等),更好地让产业链上下游的业务提供者在这个平台上,共同聚合、生成一些丰富多彩的业务,促进整个产业链的发展。
此外,运营商还可将数据中心和众多AP提供的应用软件作为资源池,把各种软件(如办公类office、图像类Potoshop、设计类3Dmax、开发类等)作为“服务”向用户提供;这样把原本在用户端发生的计算全部拿到服务端进行处理,然后通过高带宽和高效传输协议将结果传输给用户端。用户只要能上网,借助网络访问服务器,即可使用各种软件并实现在线资料存储。如此一来,既解决了软件盗版的问题从而受到软件厂家的欢迎,又可以使用户以极低的成本享用连续、高效的服务。
4.4 构建外部业务云
云计算中无论是数据中心还是平台,都必须由业务来驱动,只有业务的发展才能驱动云计算中数据中心和平台的发展。因此运营商必须要建立外部业务云,提供方便快捷的自服务系统,实现云服务的自主开通、使用、管理、缴费、报障等,以提供计算、存储与带宽资源的按需分配。
针对个人客户,通信运营商可推出计算、存储能力的出租。针对中小企业客户,借助传统优势推出IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)虚拟主机租用服务或VDC业务(见图4),推出低成本、高弹性和自动管理的计算及存储虚机可以实现双赢。目前,随着国内互联网公司的蓬勃发展,IDC租赁需求旺盛,通信运营商一直是IDC的主导运营商之一,具有牢固的客户资源、运营经验和市场信誉;因此,推出基于云计算IaaS技术的虚拟IDC业务是最佳的切入点之一,可以向用户提供IDC机房独立空间租用、机架租用、物理主机租用、虚拟主机租用等全系列、多组合的服务。这样,一方面通信运营商的建设、电费及运维成本通过云计算的虚拟技术得到了分摊;另一方面,客户业以较低的成本获取了基本等同于IDC物理主机租用的服务,实现双赢。
5 云计算应用于运营商的战略
分析
强大的网络基础、丰富的带宽能力、成熟的服务模式以及庞大的用户资源,使得通信运营商实施云计算,在很多方面相对其它厂商具有天然的优势。
(1)政策优势
中国移动、中国电信、中国联通三大运营商具备国家颁发的电信运营牌照,其它厂商特别是国外厂商取得资质开展相应的服务,会受到资金规模、经营场所、企业性质等一定的政策限制。因此,通信运营商实施云计算服务可以最大限度降低前期及后续的一系列政策障碍。
(2)资金优势
由于云计算的投入产出时间较长,可能的直接回报有限;因此企业在付出投资之后,通常短时间内无法回本。这对资金周转困难的企业是一个难以逾越的障碍,而通信运营商通常具有一定的成本规模及回收时间的承受力。
(3)资源优势
通信运营商拥有宽带和大量的移动应用用户资源,而大量的云计算服务又都基于宽带和移动应用。
(4)运维优势
通信运营商具有客户服务、呼叫中心、网络运维全流程、7×24全天候的用户端到系统端的运维队伍,这对于全天候保障云计算的正常运营是一个宝贵的条件。
运营商以上的四个优势,对其开展云计算业务非常有利,但是也存在短板。运营商通常是“强运营、弱开发”,开发实力不足,因此面对云计算业务出现的新需求,需要更多地依赖外界合作。且通信运营商通常为国有背景,其运营机制易受政策影响,面对激烈的市场,内部环节过多,响应时间较长,不易做出灵活的转变。图5为云计算在通信运营商的应用战略(SWOT)分析。
6 结束语
结合运营商应用云计算技术的SWOT战略分析,建议运营商继续推进云计算技术在各省公司的应用。因云计算投资较大、回收期长,建议运营商目前按照积极试用、稳步推进、务实严谨的原则,重点做好云计算技术应用发展的三大战略:打造IDC增值服务云平台,打造业务孵化云平台,打造行业应用云平台。
相信通过一系列应用战略的实施,云计算技术必将大大推动通信运营商宽带、数据中心、移动互联网的新应用,在提升企业核心竞争力、增加市场收入的同时,给用户带来更经济、便捷、高效的增值业务。
1云计算技术内涵
云计算技术是计算机技术中的一种,主要是借助网络,将庞大处理程序拆分为几个小的子程序,之后借助多个服务器以构建出高效的处理系统,该系统可借助数据收集及计算分析,最终将结果回传给用户[1]。借助云计算技术处理庞大信息仅仅需要数秒,这样大大提高了信息的处理效率。根据用户需求差异,云计算技术包含如下类型:1)公共云。该技术类型在于为公众提供云服务,这在多数互联网公司中应用广泛。2)私有云。主要面向的是单个机构,面向个体用户,借助内部往来获取云服务,一般无盈利需求。3)混合云。该类型主要将公有云及私有云进行有机结合,包含混合类型的优缺点。
2高校计算机基础教学现状
计算机基础教学是高校的公共课程,该课程教学肩负着为我国计算机行业发展培养应用型及技术型专业人才的重任,因此计算机基础课程是大多数理科专业学生必须学习的课程,一些专业还要求学生通过计算机等级考试[2]。但从高校计算机基础教学情况来看,却存在诸多问题,比如实践教学实践短,教学内容过于陈旧,教师教学方式单一等,这导致计算机基础教学质量不佳。在当前高校计算机基础教学中,教学主要开展场所为综合机房,机房中配备了电脑设施。从多数高校机房建设情况来看,普遍存在机房硬件设施老旧问题,这样就导致计算机基础教学质量长期处于较低水平。而在具体的课程教学中,虽然在“新课改”背景下相关教师经常应用项目距驱动法、小组合作讨论法及讲练结合法等开展计算机基础课程教学,但是在实际教学过程中却存在教学模式应用不合理问题,比如小组合作讨论的具体实施上,常常让学生自由组成小组进行学习,不考虑学生间的差异性,这样势必影响合作教学效果。在计算机教师教学上也存在一些突出的问题,如有的学校常常只配置几名教师来担任全校的计算机基础教学工作[3]。虽说配备的专业课程教师具有丰富教学经验,但是由于教学任务繁重,使得教师无法对每一节课都集中精力讲解,这使得计算机基础教学效果较差。针对高校计算机基础教学问题,借助云计算技术辅助教学是科学有效的。在计算机基础教学中,利用云计算技术,可让相关教师针对课程实际情况,通过应用优秀教学方法、设置巧妙教学缓解及明确课程的教学目标等教学信息及存储到云端,可以让新进教师或者老教师合理利用形式丰富的教学资源,提高教师的备课质量及教学方法,进而提高高校计算机基础教学质量。
3利用云计算技术辅助高校计算机基础教学的策略
3.1借助云计算技术构建虚拟资源库,为教师提供丰富的教学资源
云计算技术充分结合了计算机技术及互联网技术,在实际应用中能够为使用者提供高效数据处理服务以及安全的信息资源存储服务[4]。对于高校计算机基础课程的教师,可以根据自己的教学需求,借助云计算技术在互联网中建立起自己的虚拟资源库,将互联网搜集到的信息或者他人传输的信息均存储到资源库中,同时也可将自己存储的优秀资源同其他教师进行共享,拓展信息的应用范围。同传统的借助课本教材讲解方式相比较,借助云计算技术构建的虚拟资源库可摆脱知识禁锢,为学生带去大量的丰富知识,这样可以大大提高学生的学习积极性。在实际的教育教学中,教师还可以将网络资源同课本资源进行结合,帮助学生更好掌握计算机基础知识,拓展学生的认知,以获得显著的教学效果。
3.2借助云计算技术搭建协作平台,充分激发学生个性化学习兴趣
高校计算机基础教学中,常以教师讲解为主体,常常是教师讲解什么学生就接收什么,这样不利于学生主观能动性的发挥。在素质教育背景下,高校教学中更加关注学生的主体性,为转变高校计算机基础教学模式,可以借助云计算技术来搭建便捷的师生协作平台,让学生在学习过程中根据自己的兴趣及实际水平,选择出适合自己的学习方式,以不断提高自己的计算机能力。利用云计算技术还可将零散学习资源整合在一起,整合过程中将一些劣质的教学资源摒弃,这样可让学生在自主与协作学习的时候充分利用各种学习资源来提高自身的基础能力与操作水平,通过学生主动探究知识,丰富学生的认知范围。
3.3利用云计算技术转变学生的学习方法,显著提高学生计算机操作能力
云计算技术的显著特征为可存储庞大的信息资源,同时存储的信息资源有很高的安全保障。高校在运用云计算技术为学院及教师提供各种教学研究所需的信息内容之外,还可以将云计算技术应用到辅助学生计算机知识学习及操作实践中,让学生借助云计算技术构建的云端来获取自己所需的各种资源信息[5]。比如,在计算机基础课堂的学习中,针对学生未能完成的案例内容,可提供给学生云端下载,让学生可以借助自己的课余时间继续处理,这不仅可帮助学生掌握相关的知识内容,而且可在学生自主实践中提高学生的操作能力。在计算机基础教学中,教师也可借助学生的日志库来了解学生的学习情况,结合学生实际情况制定出针对性的教学方法,以提高学生的计算机操作能力。
3.4借助云计算技术构建虚拟实验室,培养学生的创新能力
中图分类号: TP309 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)19-141-2
0 引言
云计算技术是在网络拓宽和经济增长的需求之下衍生而出的,它在互联网和计算机技术的发展背景下,以其虚拟化、分布式计算与存储等技术,将网络软件资源加以整合,需求用户可以对自己所需的资源进行按需付费,它潜藏着巨大的市场价值,使IT服务也成为了实物商品般可以进入流通,引发了IT产业界的新的技术革命,然而,我们要密切关注云计算技术的安全性问题,消除云计算技术在计算机网络存储中的安全障碍,从而提升其可信度。
1 云计算技术的概念界定及其发展现状
从广域而言,云计算技术是需求用户可以借助于网络,实现自己所需的IT服务,它是分布式计算、效用计算、网络存储、负载均衡等计算机网络技术的融合,需求用户在网络资源的共享池之内获取自己所需的资源,并按需付费,它有三种服务模式,即:基础设施即服务(IaaS):即基于电脑存储硬件以及虚拟机设备之下的扩展;软件即服务(SaaS):即基于虚拟桌面、应用程序、资源管理的软件应用服务;平台即服务(PaaS):即提供工作平台诸如数据库、Web服务、开发工具和操作系统,而实现的服务。云计算技术具有虚拟化、大规模、通用性和扩展性的特点,可以提供廉价而可靠的服务。
云计算技术通过自己独特的服务模式,引发了信息技术领域的巨大波动,同时也引发了人们对于云安全的关注,它可以分为云端安全层次、应用服务层安全层次、基础设施层安全层次,具有技术的综合体的性质,在现代社会发展的进程中,国内外的云计算安全研究不断推进,如:我国创建了IBM云计算中心;瑞星、卡巴斯基公司也推出了网络安全解决措施和办法,出现了IBM云、微软云、Google云等,这些云计算技术是网络安全存储方面的先行者,成功地在不断推进云计算技术的安全性应用。
2 云计算技术的网络安全存储关键性技术
2.1 身份认证技术
这是云计算在网络存储系统安全中的“门户”和“咽喉”,它主要采用以下几种通用的技术方式:
①口令核对验证。系统为需求用户创建合法的用户名口令,在身份认证的过程中,用户只需按照提示输入相应的用户名和口令,即可以进行校验,校验正确一致,则认定为是合法用户,否则就是非法用户。②智能IC卡应用的身份认证。将用户的合法信息输入智能IC卡之中,在用户需要认证的时候,输入用户名和口令,智能卡即可以将随机数发送到认证服务器中,进行验证,极大地增强了网络的安全性能。③Kerberos身份认证。这是第三方可信认证协议之下的认证方式,它有一个资源访问机制和授权服务器,可以对用户的口令产生密钥K,再通过授权服务器的票证,进行身份认证,在获得了系统的合法凭证之后,即可以获得相应的服务。④PKI身份认证。这是基于公钥基础设施之下的安全认证,它通过相互匹配的密钥实现加密和解密过程,在密钥备份和恢复机制、密钥更新机制之下,实现安全。
2.2 数据加密技术
数据加密技术主要有对称加密算法和非对称加密算法两种,其中:对称加密算法的加解密的速度较高,保密性能较高,然而,它在进行密钥传递和管理方面较为困难,同时还缺乏签名功能。而非对称加密算法则弥补了对称加密算法的缺憾,它对于密钥传递和管理的功效较为简单,具有较高的安全性,然而,这种加密、解密的速度较慢,复杂度也较高。
2.3 数据备份和完整性技术
云计算数据中心存储有灾难备份和恢复技术,可以保全数据的完整性和可用性,其中,快照技术就通过可扩展的大容量存储池,来管理存储的物理空间,它彻底改变了文件系统的管理方式,不再局限于某一物理设备,极大地增强了存储系统的安全性能。
2.4 密钥管理技术
在云计算安全存储平台之中,对于文件的管理和互享是一个常见的难题,这即是密钥共享和密钥管理难题,在计算机分布式的文件安全存储系统之中,密钥管理的安全存储服务可以实现高效的管理和服务。
2.5 纠删码技术
在计算机网络的分布式存储系统中,由于误码信息的位置是不确定和未知的,可以采用纠删码技术,其要素主要包括信息码元、监督码元、码字、码集、分组码等信息,可以采用三种不同类型的纠删码技术:RS纠删码;无速率编码;级联低密度纠删码,它们可以极大地提升编解码的速度,提升计算机网络的可靠性和质量。
3 云计算技术在计算机网络安全存储中的应用
云计算技术在计算机网络安全存储中的应用,是在大规模分布式存储技术的支持下实现的,它可以适用于文档、视频、图像、声音等文件,可以对这些文件进行可扩展性和稳定性的存储,并向用户提供按需付费的服务。而云计算技术在网络存储发展中的安全性问题成为了人们的隐忧,为了增强云计算技术存储数据的安全可靠性,可以采用副本冗余和编码冗余的方式存储数据,并进行备份。
3.1 可取回性证明算法――M-POR
这是在“挑战――响应――验证”机制之下的一种算法,它引进了冗余纠错编码的概念,可以使需求用户对云计算中的数据状态进行验证,在用户需要对数据进行查询时,可以向云端进行挑战,云端则依据挑战进行响应,用户在对云端的响应信息进行验证之后,可以证明归档数据的安全状态。如果没有验证通过,则表示归档文件遭受破坏,可以进行尝试性恢复,如果破坏值在阈值之内,则可以利用编码的冗余信息进行原始数据的恢复。同时,还可以引入副本冗余安全存储保障,可以进一步提升对错误数据进行恢复的成功几率。
这种算法的特点在于对云中数据的完整性状态的验证,它可以对错误进行准确的定位,并对此进行深层的分析、研究和处理,而且,在这种算法之下,应用RS纠删码对原始数据进行冗余编码,可以使原始数据获得恢复,在一定的阈值之内的数据错误或丢失现象,可以通过冗余数据加以修复并分开放置,提高归档文件的提取速率,从而增强了系统的便捷性应用功能。
3.2 MC-R应用策略
在云计算技术在网络安全存储的应用中,可以采用MC-R的不同策略,即:用户端的MC-R策略和云端的MC-R策略,实现对数据的安全控制和管理。
3.2.1 用户端MC加密算法
在云计算技术的网络安全存储之中,数据隐藏和数据伪装较差,要针对这一应用现状,基于用户端的MC加密算法之下,实现数据伪装模块、数据隐藏模块和数据标记模块的构建,这三个模块各有其特点和功能,可以在协同的状态下,实现云计算技术的安全存储应用。
3.2.2 云端RSA应用
由于云计算技术的计算能力较强,它可以无须计算全部数据,只需对核心隐私数据进行加密,从而避免了云端RSA进行大数据量的消耗状态。其加密和解密模块的应用流程,主要表现为:①需求用户在系统下生成一组RSA公私密钥,并自主保存;②进行MC加密算法的数据处理,并连同密钥一起上传至云端;③云端对数据实施再加密;④需求用户在满足下载请求的条件之下,实现对加密文件的下载,采用密钥对数据实施解密;⑤应用云端的数据标记模块,对隐藏的数据进行寻找,撤除伪装,实现对初始数据的恢复和利用。
4 结束语
综上所述,云计算技术在计算机网络安全存储中的应用是关注的课题,由于云计算技术的可扩展和高性能因素,可以对计算机网络环境的网络安全数据存储系统,提供相关的重要安全技术,并从网络数据的完整性和数据的隐私性加以安全保护的研究,在云计算技术的M-POR和MC-R的安全存储应用策略之下,完善并保护网络数据,实现网络部分数据的有效、安全共享,从而确保安全云存储系统的可靠应用。
参 考 文 献
一、云计算技术概念
云计算技术是网络技术、并行处理以及分布式处理的优化,促进计算机技术在商业领域的应用。云计算机能够将分散在不同计算机内部的数据进行整理和优化,使得他们通过共享网络协同进行工作,把相关的信息数据能够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,从而使有关的数据中心的运行与互联网相似[1]。云计算技术作为一种新兴的领域,其在连接数量较多的本地服务器方面具有一定的优势,能够实现信息资源的共享,方便用户根据自己的需要访问计算机和存储体系。
二、云计算技术给图书馆带来的变革
作为一种技术含量较高的新兴产品,云计算技术已经问世,就获得了业内人士的好评。当前,很多开发商就在加紧研制自身的云计算技术,以促进云计算产品的推广。例如,微软正在开发可以独立于计算机桌面而存在的操作系统“Midori”,以推进云计算技术的发展[2];瑞星杀毒软件等国内企业也在布置和安装自己的云计算平台,其增强产品的核心竞争力。云计算技术将会在以下几方面促进图书馆的管理工作质量:首先,云计算技术能够加强图书馆数据服务器的可靠程度和稳定性,减少本地服务器出现偏差的机率。在当前的图书馆管理中,全部的数据都储存在本地计算机的服务器上,给计算机带来了很大的负担[3]。并且,一旦计算机出现问题,D书馆的正常工作就会收到干扰,无法为用户提供及时的借还书服务,更有甚者会导致储存数据的丢失。在云计算技术的管理系统中,连接着上百台计算机服务器,及时某一台服务器出现了故障,云机器还可以快速调用其他的服务器,将计算机内部的资料进行拷贝和传输,启动新的服务器以方便图书馆的工作,提升图书馆的工作质量。其次,云计算技术还能够实现对经济成本的有效控制,以最低的成本获得最高的运行效率,解决服务器访问超载会卡顿的问题。当前很多本地的服务器自身的储存水平有限,如果某一段时间内用户的访问量过大,还会导致本地计算的反应卡顿,影响服务器的响应时间和效率,难以对用户的信息作出及时的回应和处理。而图书馆要想获得更快的反应速度和更高的储存量,必须花费较多的资金购买高配置的硬件设备,经济成本较高。而通过云计算技术的使用,图书馆只需要少量的费用,就能够连接几百台服务器同时进行服务提供,极大地缩短和反应时间,提高了工作的效率,及时对用户的需求进行反馈。云计算技术能够使得图书馆以较低的成本获得较高的收益,更加的经济和成本低廉[4]。再次,云计算技术还能够实现对图书馆信息资源的共享。借助云计算技术,图书馆可以在众多本地服务器之间形成共享的平台,图书馆就可以形成由一个系统组成的基础设备,不需要在对本地计算机进行额外的配置优化,可以以较低的成本极大地提升图书馆的工作效率。对于使用图书馆云空间的用户来说,他们能够实时地获取不同图书馆的信息资料,较程度的满足用户的需求,提升用户满意程度。在云计算技术的云空间内,数以万计的信息数据被存储在网络空间内,而不是本地服务器上,解放了计算机的硬盘空间。图书馆的信息能够在全球范围进行共享和获取,用户能够在一个图书馆内,在全球图书馆进行书籍浏览。此外,云计算技术的应用还能够降低图书馆的后期维护成本。为了促进图书馆工作的平稳开展,图书馆的技术人员需要定期对计算机设备进行系统维护和磁盘清理,具有较高的维护费用。而通过云计算技术的使用,技术人员不需要对本级计算机再进行硬盘的优化配置,云计算技术的日常维护也由服务商进行处理,极大地降低了技术人员的工作强度,减轻了图书馆的维护成本[5]。最后,云计算技术还能够及更有效率的发挥图书馆的作用。在以往的图书馆管理模式中,用户必须使用本地计算机才能够对图书馆进行信息访问,而通过云计算技术的应用,用户直接通过手机和平板电脑,即可随时随地获取图书馆的信息资源,十分方便和快捷。图书馆的云计算服务通过无线连接的方式,使得用户可以通过不同移动设备进行信息访问,最大程度上发挥图书馆的价值。
总结:随着云计算技术的发展和应用,给图书馆的信息管理工作带来很多便利之处,极大地方便了用户的使用体验。虽然当前对于云计算技术的推广还处于摸索阶段,但是云计算技术的日益成熟以及完善将会在一定程度上促进其在图书馆管理系统的应用。
参 考 文 献
[1]林志生. 云计算技术在高校图书馆管理中的应用[J]. 产业与科技论坛,2016,(06):54-55.
[2]谭韶生. 云计算技术在数字化图书馆中的应用探析[J]. 信息安全与技术,2015,(10):63-64.
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)14-0110-01
机场信息系统的建设是机场高效运营的重要调控组成部分。在调控运营系统建设过程中忽视信息化的建设,将使机场运营、服务等功能无法得到真正的发挥,不能做到真正的人性化服务。云计算作为常规计算机技术和网络技术快速发展与融合的优良产物,在各行业中发挥非常良好的应用效果。机场作为一个信息化专业集成度非常高的行业,是一个对电子信息技术、网络通信技术、IT技术高度依赖的行业,其高新信息技术的应用均以提高管理和服务水平同时降低机场建设、运营成本为目的。云计算作为一种新的信息技术,如何在现有的机场信息系统的基础上,以及即将新建机场信息系统时,将云计算技术的服务模式有效融合在机场信息系统中,提高机场综合运营经济效益,就显得非常有工程实践应用研究意义。
1 常规机场信息集成系统中存在的问题
从大量文献资料和实践工作经验可知,在国内几乎所有已建成投运的机场从竣工日起就开始投入大量的人力、物力进行信息系统维护,并随运营时间的增长,在IT信息设备系统方面的维护和保养所投入的经费也在逐年增加,尤其对于大中型机场而言其投入就更加惊人。笔者结合多年的机场信息化工程建设及管理经验,认为目前国内大部分机场在用的信息化集成系统存在以下不足。
1)数据间的简单关联,而系统间高耦合性,导致存在数据孤岛,信息数据综合利用效率较低。由于没有统一的规范标准,许多厂家为了抢占有限市场,为了便于快速开发出应用软件系统,通常采用直接在两个生产系统间做硬编码接口模式,并没有充分考虑两个信息系统间的匹配性、合理性和兼容扩展性。进而导致原本可以进行生产数据共享的互联系统变成两个生产系统各自独有的数据信息资源,数据没有得到有效利用。当用户提出新的管理、服务功能需求时,只能根据需要重新创建数据库、开发前端应用软件、制作关联数据接口等,造成系统的重复配置,信息数据资料浪费严重,综合开发、维护成本大大增加。
2)缺乏统一通信规约标准,信息综合集成程度偏低
由于机场信息化系统建设缺乏统一的规范标准,许多信息化集成项目均带有特定的工程背景和特定的目的性,经常是一个项目一个样式,不同厂家采用不同模式等。常规的点对点通信连接模式除了阻碍信息数据在系统间的高效合理利用外,也为后期机场的统一调控和运营维护带来极大不便。
3)数据信息资源共享利用率偏低、缺乏个性化优质服务的信息集成
由于目前机场信息系统主要以单个系统服务功能为主,缺乏系统间的集成共享,导致数据间的关系只是简单的点对点的模式不能再次被关联。另外,缺乏个性化、人性化、体验感高的集成服务系统。机场信息或订阅手段目前较为单一,尤其缺乏与旅客直接沟通的信息集成应用系统,广播、航显、离港、安检信息管理等系统大多只能为场内旅客提供服务,而对于机场外的旅客获得信息渠道尤为单一甚至没有,人性化应用服务渠道、功能等有待完善提高。
2 云计算技术在机场信息系统中的应用
在IT168网站的《2009-2010年IT技术应用趋势调研报告》中的“企业云计算应用发展趋势”一节明确指出:“受常规IT应用模式和观念的限制”成为当前影响云计算技术在中国各行业中快速发展的关键因素中核心因素。云计算技术在机场信息系统建设中的应用,应按照统一标准、统一规划、统一设计、统一实施等原则进行,并充分结合机场现有信息化基础系统的基础上,首先考虑云计算的应用服务信息功能,逐步建立起机场数据信息实时交互共享的技术平台,形成机场“私有云”,运用云计算技术建成标准、集中、高效、优质、实时、动态的机场数据信息集成自动化系统,有效提升机场综合运营效率和个性化优质服务品质目标,降低信息系统建设和运维成本。
按照分层信息集成交互原则,结合机场常规信息系统存在的不足,笔者认为机场信息集成系统可以按照信息交互功能层、应用整合功能层和对外功能层三层架构进行建设,其逻辑组成结构如图1所示。
从图1可知,机场信息集成系统以机场应用服务总线(ESB)为标准协议格式,各功能(应用系统、弱电生产系统、外部查询系统等)子系统按照ESB接口规范进行系统功能设计。在信息交换功能层中,将机场运营过程中的管理服务子系统如:生产系统、航显系统、广播系统、离港系统、安检系统、货运系统、停车场管理系统、有线电视系统、楼宇智能化系统,以及机场运营数据库(AODB)等功能系统统一规范集成;应用整合功能层,间信息交换功能层集成收集的统一格式数据信息进行整合,实现不同子系统在运转过程中产生各类数据信息在交互过程中所涉及到的数据格式转换、通信协议转换、内容路由等;对外功能层,是基于面向服务的思想构建的人性化、个性化实时动态信息响应流程,以满足场内或场外旅客对旅客类、行李类、航班类、资源类等信息数据的请求需求。按照同步或异步,或订阅,请求或回复等模式格式,将机场各功能子系统中的数据信息进行动态交互,并应用到用户个性终端,满足用户对相关信息数据的实时需求,实现数据资源的动态交互,同时也能增强用户对机场集成信息化系统的体验感。
基于云计算技术的机场信息集成系统,其核心建设思想在于统一的数据平台的基础上,实现按需提供动态优质服务,充分实现信息数据资源的交互共享。未来机场信息系统不仅在某个机场内容实现集成集约化,同时可在全国范围内逐步实现机场资源的同步交互共享,形成大区域或全国范围的“机场云”信息机场系统。在“机场云”下的所有机场只需通过标准模式接入云端即可实现机场资源的同步共享,提高机场综合个性化、人性化管理和服务水平。
3 结束语
“云机场”在机场信息化系统应用服务中还是一个较新的概念,如何推动“云计算”技术在机场信息化中应用和发展,需要行业内外等多方的共同努力,并逐步形成满足机场高效优质运营管理的“私有云”,有效提高机场信息系统资源的交互共享,提升机场运营效率和服务品质。