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中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)55-0195-02
云计算这个词,在2007年之前还基本上无人知晓:2007年8月,在百度中搜索云计算三字,搜索结果不超过40个,而如今,打开手中的智能手机亦或平板电脑,这个数字已达到3 420万。时至今日,云计算正受到传统硬件厂商、软件开发商、互联网服务提供商和电信运营商这些IT巨擘的集体追捧,成为业界必然的趋势,被誉为政府和企业把握市场脉搏的必修课。云计算兴盛于当今社会并非偶然,数据大爆炸,信息化技术的不断深化,互联网的普及,这些都为云计算的推广和发展提供了大环境。
1 云计算的发展现状分析
2008年,美国国防部就开始建立内部云,通过统一的计算、存储和通信资源支持内部不同部门的IT服务。2009年,美国联邦政府CIO在内部成立了云计算工作组,开始在联邦政府内部推广云计算。如今,联邦政府云计算门户正在全美范围面向所有政府部门推广电子政务类应用、办公类应用、IT资源服务和社会网络类应用等云计算服务,为的是提高相关部门的办公效率,降低政府在IT上的成本。这项联邦政府的云计算计划一度成为奥巴马政府引以为豪的节省政府开支的实效政策之一。在云计算的“理想国”中,终端将不再成为应用发展的障碍。随着3G技术的发展和牌照的发放,网络传输技术将得到极大提高,网络不再是各种应用的瓶颈。同时,创新的云计算相关技术将使大量复杂的运算和分析在“云”上进行,用户无需购买昂贵的PC或高端的手机等设备就可实现复杂的运算应用。云计算在网络技术、计算技术和各种应用发展的基础上将日益走入现实。云计算的模式将使个人不再受到应用软件、储存数据甚至硬件的限制,而让无处不网络变成了无处不电脑。如此一来,即使是处理十万火急的业务决策也都尽在掌握中。对于政府而言,IT部门一直是其创新、维持业务发展的基础,但是IT部门本身又在业务部门中处于成本中心、服务中心的角色,在政府强调业务为中心的今天,IT部门如何摆脱夹板层的尴尬,是摆在每位IT主管领导面前的一道难题。而在云计算的理想国中,未来的解决方案将由云产业链上一系列针对各种应用的服务商提供。政府IT部门不用耗费太多精力专注于开发代码编写是不是基于规范,测试是不是完备等细节问题,而只是评估结果,即服务内容能否满足业务需求。政府IT人员也将从过去的管家身份跃升为物业公司角色,需要做的就不是简单地对机器和系统负责,而是对整个部门的发展前途负责。
2 云计算的安全运行分析
公共云业务模型的关键在于对动态的环境,它可以承载许多不同的工作任务,可以随意移动和优化底层的基础设施。用户要确保有关信息控制的到位,以保护他们的数据免受攻击,并希望通过查看有关控件的信息,形成一个非常精细的安全管理系统。但这种详细程度往往是大多数公共云提供商商业模式范围之外的。因此,一个管理妥当和配置合格的公共云应用程序能够达到很好的安全性。安全已经成为云计算在企业信息化发展中的关注重点。安全也一直被说成是私有云固有的好处和公有云的基本缺陷。实际上,事实比这些情况暗示的还要模糊不清。断言公共云环境有企业信息安全的缺陷,不认真考虑如何缓解这些不安全因素,似乎是不负责任的。回头再次审视云计算变革之目的和根本。套用蓝色巨人IBM的话说:云计算首先是一场IT变革,将管理复杂IT、提升IT价值。尤为重要的是,云计算将引发商业模式、行业生态乃至社会生态系统的变革。如同计算机的出现改变了人类的文明进程,云计算也将深刻影响政府、行业乃至整个社会的进步与发展。无论政府、企业、机构,都要正确认识云计算的重要性,并积极参与到探讨、实施、推动云战略的行动中,共同拥抱智慧的地球时代。云计算的真正使命并非只是改进IT,而是变革业务模式。
3云计算的技术分析
云计算的发展离不开虚拟化、并行计算等核心技术的发展成熟,正是这些计算机技术和网络技术的发展融合产生了云计算,并借助Saas/Paas/Iaas等商业模式将强大的计算能力分布到终端用户手中。
3.1 虚拟化技术
虚拟化作为云计算的核心特征,是云计算依托的基础。虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示,它是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实硬件的基础上运行。通过虚拟化技术可以实现资源的最优利用;并能够根据用户业务需求的变化,按需分配资源,实现动态负载均衡;同时与硬件无关的特性带来系统自愈功能,提升系统的可靠性。虚拟化技术的对象可以涵盖从服务器、存储、网络到平台、应用等各个方面。
3.2 分布式技术
分布式技术最早由Google规模应用于向全球用户提供搜索服务,其分布式的架构,可以让多达百万台的廉价计算机协同工作。分布式文件系统完成海量数据的分布式存储,分布式计算编程模型完成大型任务的分解和基于多台计算机的并行计算,分布式数据库完成海量结构化数据的存储。分布式文件系统作为分布式技术中最重要的实现部分,都是针对特定的海量大文件存储应用设计的,可以实现数据存储访问的高可靠性、高访问性能、在线迁移、自动负载均衡。
3.3 并行计算
并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程,是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题,即将被求解的问题分解成若干个部分,各部分均由一个独立的处理机来并行计算。并行计算是相对于串行计算而言,它将进程相对独立地分配=F不同的节点上,由各自独立的操作系统调度,享有独立的CPU和内存资源;进程间相互信息交换通过消息传递。
4 结论
云计算所带来的新兴IT资源共享和应用模式是互联网之后的又一次变革,将给IT产业特别是软件服务业带来深远影响,未来仍将是IT业的热点,但是以整个IT界产业链为着眼点进行分析,各厂家的互操作性将制约其发展,云计算的规范化和标准化工作是当前的重要课题。
2.云计算安全:架构、机制与模型评价
3.云计算访问控制技术研究综述
4.云计算采纳行为研究现状分析
5.Google三大云计算技术对海量数据分析流程的技术改进优化研究
6.大数据、云计算技术对审计的影响研究
7.虚拟化云计算平台的能耗管理
8.云计算环境下的分布存储关键技术
9.推动中国云计算技术与产业创新发展的战略思考
10.云计算:体系架构与关键技术
11.我国云计算教育应用的研究综述
12.云计算及云计算实施标准:综述与探索
13.云计算:系统实例与研究现状
14.云计算环境下的联网审计实现方法探析
15.云计算和云数据管理技术
16.基于云计算的多源信息服务系统研究综述
17.云计算安全问题研究综述
18.云计算系统相空间分析模型及仿真研究
19.云计算时代关键技术预测与战略选择
20.云计算方案分析研究
21.基于云计算的B2C电子商务企业价值链优化
22.面向图书馆的云计算研究综述
23.云计算时代的数据中心建设与发展
24.基于Hadoop的云计算辅助教学平台研究
25.云计算研究现状综述
26.基于云计算的智能电网信息平台
27.云计算资源调度研究综述
28.论云计算的服务质量
29.我国云计算教育应用的现状与发展趋势
30.云计算及其关键技术
31.云计算技术发展分析及其应用探讨
32.云计算应用服务模式探讨
33.云计算的发展及其对会计、审计的挑战
34.构建云计算平台的开源软件综述
35.云计算安全研究
36.云计算和虚拟化技术
37.基于企业视角的云计算研究述评与未来展望
38.云计算数据中心的新能源应用:研究现状与趋势
39.云计算环境下的电子文件迁移模型研究
40.云计算:构建未来电力系统的核心计算平台
41.移动云计算的应用现状及存在问题分析
42.云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化
43.云计算:概念、技术及应用研究综述
44.基于虚拟散列安全访问路径VHSAP的云计算路由平台防御DDoS攻击方法
45.云计算集群相空间负载均衡度优先调度算法研究
46.电力系统云计算中心的研究与实践
47.云计算初探
48.随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法
49.基于“云计算”的数字图书馆服务模式
50.云计算与信息资源共享管理
51.云计算中调度问题研究综述
52.云计算给图书馆管理带来挑战
53.云计算安全研究综述
54.云计算中数据隐私保护研究进展
55.云计算应用及其安全问题研究
56.基于云计算的电力数据中心基础架构及其关键技术
57.基于云计算和极限学习机的分布式电力负荷预测算法
58.美国联邦政府云计算战略
59.基于云计算平台的新型电子取证研究
60.云计算信息安全分析与实践
61.基于Openstack的科研教学云计算平台的构建与运用
62.云计算安全关键技术分析
63.云计算技术研究与应用综述
64.基于云计算的义务教育学科课程资源共建共享模式
65.面向云计算环境的能耗测量和管理方法
66.基于云计算的实验室管理信息系统设计
67.云计算概念、模型和关键技术
68.云计算环境下的审计业务模式变革研究
69.基于Hadoop的分布式云计算/云存储方案的研究与设计
70.云计算环境中绿色服务级目标的分析、量化、建模及评价
71.基于云计算的图书馆建设与服务发展
72.物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究
73.基于专利分析的我国云计算技术发展现状研究
74.云计算的价值创造及其机理
75.云计算环境下高校实验教学模式的创新与实践
76.寄心海上云:云计算环境下的知识管理
77.基于云计算的居民用电行为分析模型研究
78.云计算环境下的数据存储
79.基于效用的云计算容错策略和模型
80.云计算环境下的智能决策研究综述
81.云计算安全风险因素挖掘及应对策略
82.我国云计算产业发展趋势及政策建议
83.云计算安全需求分析研究
84.智能电网中虚拟化云计算安全的研究
85.云计算架构下的移动学习
86.基于云计算的终身教育服务平台设计
87.云计算在电力系统数据灾备业务中的应用研究
88.云计算与图书馆:为云计算研究辩护
89.浅谈云计算技术
90.云计算研究现状与发展趋势
91.云计算环境下的著作权制度:挑战、机遇与未来展望
92.基于云计算的数字化信息资源建设模型的研究
93.云计算发展态势与关键技术进展
94.云计算技术在图书馆中的应用探讨
95.国外云计算发展现状综述
96.云计算对知识产权保护的若干影响
97.基于云计算的远程教学资源建设模式——以浙江开放大学为例
98.云计算在智慧校园中的应用研究
99.对云计算技术及应用的研究
100.云计算应用展望与思考
101.云计算给图书馆带来的发展机遇
102.云学习:云计算激发的学习理念
103.云计算环境下的信息资源云服务模式研究
104.云计算研究进展综述
105.云计算及安全分析
106.一种云计算操作系统TransOS:基于透明计算的设计与实现
107.基于等级保护的云计算安全评估模型
108.云计算:从概念到平台
109.云计算环境下信息安全分析
110.云计算技术简述
111.云计算综述与移动云计算的应用研究
112.中国云计算产业结构和商业模式
113.云计算安全问题
114.云计算下的国外图书馆联盟服务研究
115.云计算技术的应用及发展趋势综述
116.云计算在区域信息资源共享中的应用探究
117.基于云计算的图书馆信息平台的构建
118.云计算技术驱动下构建数字图书馆虚拟化环境的探讨
119.云计算支撑信息服务社会化、集约化和专业化
120.云计算环境下基于协同过滤的个性化推荐机制
121.云计算环境下的网络技术研究
122.云计算模式在电力调度系统中的应用
一、引言
2008年,谷歌提出了云计算(Cloud computing)的概念,云计算逐渐成为业界普遍关注的技术热点,如今已变成引领整个产业发展的重要趋势和潮流。云计算,是指以计算机和网络技术的广泛普及和深化应用为基础的新型交付与使用模式,即通过网络,将大量的计算分布在非本地的、网络远端的计算机机群中,这样所需的软硬件资源和服务等就可以直接通过网络获取,让所需的资源处于优化配置的状态[1]。随着技术不断成熟,云计算技术定会在未来金融领域产生广泛的运用。
云计算作为一种创新性技术、新型商业模式以及新的基础架构管理方法,能够将计算机软硬件资源、数据以及高度虚拟化的管理作为服务提供给用户,有利于合理配置计算资源,提高利用率,降低成本[2]。在现实生活中,普通用户已经不知不觉地接触过云计算的应用了,如QQ网络硬盘、Google Gmail等。云计算将是未来IT产业发展、变革的重要方向,但是目前我国云计算技术正处于发展初期,市场规模较小,还存在一些急需解决的问题。
二、云计算在金融企业应用中的主要问题
云计算作为一种新兴技术,在金融企业的应用仍在尝试探索中,发展过程将面临不少问题和障碍,比较突出的主要有以下几点。
(一)目前云计算还没有统一的行业标准,对云服务提供商缺少考核和认证的标准体系。目前业界对云计算的认识还不统一,一些在云计算服务领域先行的大企业,如亚马逊、谷歌、微软等,都致力于制定自己的云计算服务标准,不同企业的解决方案各有不同,很难达到共识,形成统一标准。在缺乏统一标准规范下,很多操作和技术无法匹配、兼容,这将对多个“云”之间的相互联通产生消极的影响[3]。因此,制定可以使数据之间彼此互通的统一标准是目前云计算发展首要解决的问题。
(二)互联网等基础设施还不够完善。高速、稳定的互联网络是云计算规模性发展的前提。相比国外,我国互联网的网速仍比较慢,长距离数据传输的时间延迟较明显,不能满足云计算发展的需求。虽然国内一些大型企业已有自己的数据中心,但这些数据中心间隔较远,比较分散,存在成本高、效率低等问题。现有的数据中心不能满足实现云计算服务的要求,需要进一步进行改造和整合。
(三)金融企业对云计算服务的安全隐私性要求较高。许多调查显示云计算的安全隐秘性是目前人们对云计算技术最为关注的问题,云安全被认为是决定云计算生存的关键问题之一[4]。经济相关的重要数据往往需要复杂精密的安全防护措施,若由于系统的不完备引起数据丢失,则很可能被对手或黑客窃取到商业机密,造成巨大的损失。对于供应商提供的公有云服务,也很可能导致关于国家经济、军事等机密数据外泄,对国家的经济和社会安全造成重大安全隐患。
(四)云计算关键技术有待于进一步解决。目前云计算发展面临一些技术性的关键问题,如数据的保密性、数据的传输问题、可扩展存储能力等都需要解决。这些关键性技术能否解决突破,将会对云计算发展产生重大的影响。同时现有金融企业的业务系统中存在多种技术和平台,改变现有应用系统的运行模式,实现云计算架构,技术难度较高,将面对复杂度和成本的双重挑战。
三、对云计算技术发展的几点建议
从上述问题可以看出,目前我国云计算服务的大环境尚不成熟,综合考虑到大多数金融企业的IT状况,对目前的云计算技术发展提出以下几点建议。
(一)结合发展现状,探索制定统一的行业标准。在探索研究国外云计算先进技术标准的基础上,积极开展云计算标准体系的研究交流活动,结合我国云计算的发展特点和应用需求,尽快制定适合我国云计算服务发展的统一标准,能够使产业链各方通过统一标准模式向用户提供按需服务。在统一标准,充分调研的基础上,应进一步明确我国云计算的发展思路和模式,为云计算产业的未来发展指明方向。
(二)在充分调研基础上,加强云计算基础设施建设。根据云计算特点和我国发展现状,大力加强云计算相关软硬件设施建设。首先需要提高互联网的传输速度和可靠性,加强网络基础设施建设,为多网业务融合打下基础,力求基础设施能够满足云计算技术发展的需求。其次,应统筹全局建立一些大规模的数据中心,它是云计算服务的基础和保障。
(三)必须提出完善合理的解决云计算安全性问题的方案。首先,制定云计算安全相关的法律规范,让云计算各参与方能够明确各自的权职,加强相互合作。其次,建立合理的云计算安全性的审核、监督机制,对云计算服务提供商进行安全性检查评估,以保证其可靠性,从而逐渐消除用户对云计算安全性问题的疑虑。最后,创建高等级的数据中心可以为云计算服务基础设施提供有效的安全保障。
(四)加强对云计算关键性技术的研究。云计算是多种技术交融发展的结果,包括网格计算、效用计算、虚拟化技术、Web Services等[5],应该加大对这些关键性基础技术的研究投入。加强与高校和科研机构的合作,创建云计算相关项目,对云计算技术进行深入研究。同时,对国际先进技术不断进行学习、交流,通过不断的实践与创新,逐步掌握云计算服务的关键技术。
云计算的最终目的是实现资源共享,避免资源浪费,符合绿色IT的发展趋势。因而,我们要抓住目前云计算发展的有利时机,合理妥善地解决当前云计算技术存在的问题,致力于发展能为我国经济服务的金融云。
参考文献:
[1]张冬青.云计算对未来电子商务发展的影响[J].学术交流,2010(04).
[2]刘骁,侯志荣.银行数据中心基础构架云建设实践[J].金融电子化,2011(11).
[3]高林,袁媛,李海波.云计算标准化现状分析[J].金融电子化,2010(10).
中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 10-0047-02
一、引言
分布式计算技术是当今信息时展的重要产物之一,它允许计算机设备同时开启多项服务并通过网络实现多台计算机的数据通信。分布式计算目前的主要研究领域大致分为分布式计算环境研究和分布式操作系统研究两个方面。随着互联网技术的广泛应用和发展,目前已逐渐形成以网络数据通信平台为中心的数据传输方案,分布式计算模型因此得到了较大程度的推广。在近年来的发展和变革中,已逐渐形成以中间件技术、点对点技术、网格化技术以及WEB Service技术为核心的系统化体系结构模型。以上各项关键技术在长期的应用中得到了用户的认可,也为推进分布式计算技术发展发挥了一定的推动作用。
二、分布式计算技术研究现状分析
分布式计算技术是计算机发展过程中产生的一项科学技术,主要工作原理是通过多台计算机的分布式连接实现数据的综合处理,旨在通过多台计算机的强大的工作能力来分解复杂问题,解决一些计算难题。分布式计算技术的具体特征表现如下:首先,分布式计算能够合理分配计算内容,实现多台计算机共同工作,节约设备成本,提高工作效率。其中最核心的内容在于能够为计算程序寻找最合适的计算机来完成工作。目前,计算机领域内关于分布式计算的技术已有数百种之多,但多数并没有密切的联系,这种缺乏系统管理和统一行业规定的技术并不利于日后的广泛发展。另外,分布式计算技术主要是通过科学算法的研究,形成一种独特的计算模型,确保其超长的数据处理能力,这种发展规律导致大多数用户只单纯研究如何集结更多闲置计算机来完成实际数据的处理,并没有考虑如当某些计算机丧失处理能力后的数据归属问题。那么,就要求研究者对分布式计算技术进行更加深入、系统的研究,目前,通过虚拟网络运营机制来实现大批量数据的共同处理以及如何实现用户间数据的高速共享以初具规模。如何更大规模的集结剩余计算力量、如何科学系统的管理共享数据资源、如何更大程度的节省计算资源成本成为当今社会研究分布式计算技术的重要课题。
在近十年间的研究和发展中,分布式计算技术已在不同行业得到广泛的应用,一些关键技术也已逐渐走向成熟,并能够适合当今科研领域的大规模数据应用。从分布式计算技术的发展现状来看,我国当前的研究水平和研究能力较国外还存在一定的差距,虽然中国拥有数额最大的计算机用户群,但真正能够应用和了解分布式计算技术的用户却表现相对单薄,大多数用户只将计算机相关技术作为日常生活、办公的一种工具,没有实际考虑更深刻的含义,仅有一些科研单位和高等院校对分布式计算技术进行了课题立项研究。这点于计算机技术相对发达的国家相比存在明显的差距。
三、分布式计算关键技术研究
(一)中间件技术
顾名思义,该项技术的核心在于中间连接方面,所谓中间件则是指连接计算机应用程序与计算机系统的中间环节。也可以将其认定为计算机操作系统的一方面内容,用户主要通过多个中间件的连接形成一个有机的运行平台来实现数据通信。它是发现较早的一项分布式计算技术。其中太阳公司、贝尔实验室以及IBM公司对其开启了中间件技术研究的先河,在近年的不断变革和应用中,移动型中间件、自适应型中间件以及数据型中间件均是这段时间的产物。利用中间件技术现已开发出多项不同类型的通信产品。这项技术作为分布式计算的基础应用在优化计算机通讯能力方面做出了突出贡献。
(二)网格化技术
网格化技术是当今社会研究最为广泛的分布式计算技术之一,旨在通过对区域进行类似“网格”式的画法来形成数据的分布式管理。主要通过集结不同地区的空闲计算机软硬件资源来构建一个庞大的异构性网络结构,来实现不同区域、不同系统、不同协议之间计算机的数据处理问题。通过这项技术的应用使得应用者如同在一台计算机办公那样利用多台计算机完成内容庞大的数据处理工作。从一定程度上来讲,网格化技术不仅能够满足庞大、复杂的计算工作量,而且能够解决区域化的界限,合理利用闲置资源。在一定意义上显示了计算共享和统一管理。这也是网格化技术应用广泛的关键所在。
网格化技术具有多种体系结构形式,其中最为著名的则是五层沙漏式结构形式,依次为服务构建层、数据连接层、数据资源层、数据汇集层以及数据应用层。自上而下形成了有序的数据服务传输模型。另外,一些研究机构为了更加合理的节约成本,将沙漏式体系结构进行了优化整合,形成构建层、中间层和应用层为主的三层架构形式。构建层处于体系结构的最低端,主要负责分配给不同区域的可用计算机计算资源的工作,中间层则通过对底层资源的协议传输来避免异构计算机在进行数据处理时产生的麻烦,中间件技术也可以看做这层的具体实现原理之一。应用层则是通过统一的管理平台来协调、管理构建层的各项数据处理工作,使得整个分布式计算工作能够顺利、有序的完成。
(三)点对点技术
点对点技术是计算机网络中比较成熟技术之一,在对等网络中具有广泛的应用,这项技术没有客户端、服务器端的明确划分,在网络节点中的应用以及地位完全相同,这种技术能够实现数据资源的相互访问和共享,无需通过计算机软件来实现数据转换,降低了数据对服务器的依赖程度,同时也提高了数据传输的各方面性能。当然,这项技术在处理一些复杂性问题时也会表现力不从心。例如数据搜索速度相对缓慢等问题,点对点技术只单纯提供目录索引,在进行实际搜索时也只针对源地址和目录进行简单的索引并直接将结果返还给搜索用户,当面对热点资源时,数据传播速度较快,而遇到冷门信息时将不能完成数据传输。也就是说这项技术只能在资源有源提供的时候才能够完成传输,又由于数据承载点不一定是专业服务器,一旦计算机下线就会降低传输速率。在经过长时间的应用和发展后,多点传输技术在一定程度上减少了这种技术的弊端,多点传输技术能够将资源分割成多个资源数据包,并根据不同编号实现多台计算机数据传输服务。这种方式也就代表着节点越多,传输越快。
(四)云计算技术
云计算技术是在分布式计算技术经历了长时间发展后的技术产物,它的提出改变了人类对传统计算机计算模式的认识,也将当今社会对分布式计算研究推向了另一个历史。它的原理在于将庞大的计算机处理程序进行多个小程序的分解,并在整个互联网中寻找合适的承载计算机,当整个计算完成后将最终结果传递给用户。众所周知,云的形成是由大气层众多细微颗粒分子集结在一起形成的,利用这种方式可以将多台计算机集结在一起,形成庞大及计算机网络完成复杂计算。向google、baidu这类搜索引擎的应用原型就是云计算技术。目前,这项技术已在一些医学处理、图谱识别方面得到广泛的应用。
四、总结
分布式计算是当今社会信息技术飞速发展的必然产物,是互联网方向的重点研究课题之一,合理、有效的利用分布式计算技术能够降低计算运维成本、合理利用网络限制资源,数据研究证明,全球每天闲置的可利用资源非常庞大,集结这些闲置资源能够进行更加广泛的科学研究,这项技术发展前景也十分乐观。我国最为计算机应用人数最多的国家,闲置资源相对较多,积极研究分布式计算技术,对于解决我国科技落后的现状具有重要的指导意义。
参考文献:
[1]曲伟平,黄小龙,潘大胜.网格计算的优势及安全技术[J].电信快报,2009,9.
[2]宋丽华,姜家轩,张建成.黄河三角洲云计算平台关键技术的研究[J].计算机技术与发展,2011.
2.据预测,截止到2018年全球云计算设备将达到791亿部。
3.对于云计算应用,如果要求用户只能选择一个应用,25%的用户选择云存储。
4.截至2014年,美国的企业将会在云计算和托管服务管理上花费超过130亿美元。
5.纵观未来五年,公共云中的工作负载每年将增长44%,与此同时本地计算工作负载呈现8.9%的增长。
6. 82%的企业表示将通过迁移到云计算环境来降低成本。
7.超过60%的使用云计算技术来运营IT相关业务。
8. 14%的企业在使用云计算技术后,缩减IT。
9. 80%的企业表示,迁移至云计算后的六个月后就看到了明显的改善。
10. 32%的美国人相信云计算是未来。
11.目前,已经有1 exabyte的数据存储在云端。
12.超过半数的受访企业表示他们目前正在将敏感或是机密数据上传到云端。
13.思科预测:全球数据中心流量将从2012年的2.6zettabytes到2017年的7.7zettabytes,复合增长率为25%。
14. 2012年-2017年,全球数据中心流量将会翻三倍,与此同时全球云计算流量将增长4.5倍。
15. 2012-2017年,数据中心的工作负载将会增长2.3倍,云计算工作负载将会增长3.7倍。
16. 2014年,大部分的工作负载将会迁移到云端,因为51%的负载将会在云端进行处理,而传统IT值处理49%的工作负载。
17.平均来说,每个企业将会使用545个云服务。
18. 56%的受访者表示相信云计算服务提供商的能力,相信他们可以保护敏感数据和机密数据。
随着信息化技术的不断发展,高校的档案管理技术也面临着由传统的管理技术向信息资源现代化和共享化转变的巨大机遇和挑战,尤其是近年来新兴的云计算技术给高校档案管理技术的发展带来了新的机遇、提供了新的思路。云计算作为一项具有时代性的新生产物以其强大的功能在某些领域得到了基本应用。高校档案管理工作涉及到人事信息、图书资料和设备等诸多方面信息安全和保密问题。随着互联网络信息化不断推进,高校档案管理工作中需要处理的档案信息成几何级高速倍增,因此档案管理正面临前所未有的压力。这不仅要求档案管理者熟练掌握业务本领,更要求档案管理平台能够满足对庞大数量且多元异构的访问信息进行存储和管理。现结合高校档案管理工作实际情况及遇到的问题,通过对“云计算”技术的剖析和解读,对高校档案管理平台进行了初步探索和研究,并针对在其应用实际中可能遇到的问题进行了分析。
一、云计算概述
云计算理念是Google首席执行官Eric Schmidt在搜索引擎大会上首次提出的[1]。云计算是基于现有互联网技术发展起来的一种基于互联网的数据信息及相关服务共享模式,是一种新兴的共享架构方法。云计算的基本原理是用户所需录入、引用和处理的数据信息是存储在互联网大规模服务器集群的数据中心中,并非在用户的个人电脑和个人移动终端设备上运行和存储。由数据中心的管理者负责其正常运转和维护管理,保证其有快速的计算能力和充足的存储空间来供用户使用,用户可以在任意的地点和任意的时间没有任何限制的情况下接入互联网的终端设备。就如同家庭用电由电厂统一供电和家庭自己用发电机单独供电一样,统一供电的成本和便捷程度远胜于单独发电,同样云计算相比传统的网络服务优势也是如此。也可以这样讲,云计算技术应用中,任何基于互联网的信息资源、网络服务和数据处理都可以像电厂统一提供用电一样方便快捷。
二、云计算的发展现状
在网络科技高度发达的今天,云计算技术发展极为迅速,基于云计算的各种实践和应用也不断增加。微软、IBM等世界知名公司从2006年就开始纷纷推出了自己的云计算平台。国内的云计算技术的应用与发展也呈现激增态势,各政府职能部门也相继推出并实施基于云计算技术的各类管理平台。
在实践应用方面,云计算在高校档案管理领域还没有成功的应用案例。而在理论研究方面,国内档案领域早在2009年就有研究人员开始关注云计算的相关理念与技术。但是云计算的理念在高校档案管理方面的应用和研究还处于摸索阶段,有关云计算对高校档案管理产生的巨大影响、以及对档案信息存储、使用处理和共享等方面的研究涉及很少。
三、基于云计算高校档案管理平台的特点
高校档案管理平台涵盖人员、图书资料、设备等各个方面的信息,信息量大。基于云计算技术的高校档案管理平台是由基于互联网络的服务器集群来实现。数据信息的存储、管理和使用无须在本地计算机或者服务终端上执行,而是存储在网络计算机集群的数据处理中心中,并通过一定的网络协议来保证数据的安全性和便捷。基于以上分析,基于云计算高校档案管理平台有如下特点:
1.云计算能够提供完善的信息资源服务能力,有利于提高档案服务和管理水平
随着高校事业的发展,各类数字档案信息数量快速增加,高校档案管理和服务水平亟待提高。云计算技术以相对独立的应用软件为载体,将各类零散存储的档案信息加以整合,为使用者提供通用统一的登入方式,将各类应用服务最大限度进行集成,提供一站式服务,将传统的数字化档案检索方式拓展至服务云端,大大的提高数字档案馆的管理和服务水平。基于云计算的高校数字化档案管理平台能够充分发挥自身优势,提升数字化档案服务和管理能力,使高校数字化档案管理最大程度发挥自身功效。
2.云计算能提高高校档案信息服务的可持续性
传统的档案信息往往存储于某台固定的服务器上,一旦服务器遭遇病毒或恶意程序的攻击,档案信息资源就无法实现网上利用。而在云计算模式中有强大的服务器集群做支撑,用户的数据信息和程序分布在不同的物理服务器上,即使某台服务器出现故障。其他服务器也可以快速便捷的将出现故障的服务器中的数据信息快速备份到其他服务器上,继续来提供服务。
四、基于云计算高校档案管理平台面临的问题
云计算作为一项新兴的网络技术,在高校档案管理上的应用还处于探索和研究阶段,还面临诸多问题。
(1)信息安全问题。基于云计算的高校档案管理平台主要依托互联网来对信息的存储和使用进行管理,而互联网上的各种安全问题也与之相伴。传统的档案信息存储在本地存储设备,安全性有很大的保障。而云计算模式下的档案信息将会不可避免的遇到诸如网络病毒、恶意程序的攻击。因此如何确保档案管理平台数据信息的安全是合理应用云计算技术的关键性问题。
(2)执行标准问题。基于云计算的高校档案管理平台目前国内乃至国际上没有通用的执行标准,而通用的标准对于一项新兴技术的发展有着至关重要的作用。怎样的“云”才是统一标准的计算云,目前云计算应用领域尚无定论,在高校档案管理应用领域需要更加积极和努力的探索和研究,制定利于该技术理念顺利普及和推广的执行标准。
在信息网络化和资源全球化的今天,云计算技术的出现打破了传统的数据信息存储、处理和共享的模式,形成了一个全新的信息管理与服务体系。但是,目前云计算技术的应用还处在初级探索阶段,各种与之相关的技术和配套设施还在不断的完善中。而云计算概念的出现及应用给高校档案管理带来了新的发展机遇。高校在档案管理过程中,需要积极应对现有的各种问题,改变传统的数字化档案使用和管理模式,充分利用云计算提供的强大资源整合能力来提高数字档案管理的整体业务能力和服务水平,这对于高校档案管理模式和应用服务方式等方面都具有积极意义。
云计算自2007年以来发展迅速,目前在我们国家的七大战略性新兴产业新一代信息技术中,明确提出要发展“云计算”,国家十二五规划把云计算作为新一代IT产业研发与应用的重要领域之一。2010年10 月工信部与国家发改委联合《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》,也表明了国家层面对云计算产业发展的支持,提出加快促进我国云计算服务创新和应用示范,并对五个试点城市15个首批云计算示范项目的给予资金支持。同时,北京、上海、杭州、无锡、深圳5个试点城市立足本地区产业发展现状,在财税支持、专项资金、应用推广、基地建设等方面相继制定了地区云计算产业发展和应用创新的政策。可以说2010年是我国“云战略”的元年 。云计算是信息技术继个人计算机、互联网之后的第三次革命性巨变,它是计算机和网络技术发展融合的产物,是一场计算模式的巨大变革。《Google及其云智慧》中指出:“这项全新的远大战略旨在把强大得超乎想象的计算能力分布到众人手中。”所谓云计算,就是对基于网络的、可配置的共享信息资源进行统一管理和调度,并实现廉价、稳定、安全方便的按需供给的一种模式。这些可配置的共享信息资源包括网络、服务器、存储、应用和服务。云计算不等价于数据中心、硬件和服务器,云计算能够结合信息技术和互联网实现超级计算和存储,目的是实现任何人在任何时间、任何地点可以访问任何形式的信息资源。云计算是新一代互联网、物联网、智慧城市和移动互联的引擎和神经中枢,是整个信息技术发展的趋势,是全球信息资源从终端分散向中央供给演变的结果。就像电的发明和普及,电的使用在历史上有过一个分散时期,即小型发电机时代。当整个社会都离不开电的时候,集中供电的发电厂应运而生。信息技术产业也是如此,云计算未来也会规模化,产业化,规范化,安全化。云计算最重要的是应用和软件,云计算的出现让应用趋向简单化,这是信息技术的又一次伟大创新。由于云计算服务模式的“使用”和“交付”都基于互联网,这使得云计算带来的不仅是技术变革,更是服务变革和管理变革,云计算这种服务模式的创新为图书馆未来的发展提供了方向性指引,将改变整个图书馆界的思维方式,深刻地影响图书馆管理模式和服务交付模式,云计算必将成为图书馆事业跨越升级的利器。云计算的出现将使诸多长期困扰图书馆发展的管理服务问题迎刃而解,图书馆即将跨入云端时代。
“云端图书馆”是云计算时代图书馆信息化的新境——运用云计算技术,实现图书馆的全面信息化。图书馆迈向“云端”是为了突破现有图书馆信息化中存在的局限, 支持图书馆从传统管理到服务管理的转变,支持图书馆面向读者实施大规模个性化服务,支持图书馆服务模式的创新,把握未来竞争的主动。现有的图书馆信息化建设基本模式是:图书馆购买基础设施、软件授权和实施服务,设置信息技术部,确保系统支持业务运营。其局限在于:信息技术部无法对变化的业务需求做出快速响应,反而成为业务变革的阻碍;信息技术部不仅对业务需求的服务质量差,而且会随着信息化建设的深入,系统复杂性以及信息量的快速增加,预算呈现快速增长势头,而服务能力以及响应速度却在下降。云计算技术的成熟,则会突破现有信息化建设的局限,使一切皆服务成为可能——与地点无关的资源池化、按需自助服务、广泛的网络访问、快速伸缩性、按照使用量付费等特性 ,使云计算技术平台成为图书馆信息化建设的最佳平台,促进图书馆信息化建设从传统阶段过渡到全面服务阶段。云计算技术使得图书馆管理信息化将可以像购买自来水和插卡取电一样,随需而用。其带来的直接影响就是一个提高和一个降低,即:图书馆信息化应用灵活度极大提高,而应用介入门槛被无限减低。也就是说,任何类型的大大小小的图书馆都可以随时按照自己需求短期增加采购,大大增加了其灵活性并带来服务的巨大提升。因此,信息化在图书馆管理服务中的角色和定位也会发生根本的变化,从适应管理服务、支撑管理服务转向全面牵引管理服务,从而迈向全面信息化的“云端图书馆”。
未来的图书馆是全面信息化的云端图书馆,云端图书馆是高效、创新、绿色的图书馆,适应未来发展。图书馆不仅要通过云战略来升级传统的管理服务模式,加强对网络存储、安全、在线服务等等多重服务领域的支持,还要通过云战略来创新管理服务模式、扩展新业务和服务范围,并充分结合图书馆自身的优势来发展云服务。通过应用“云计算”技术和管理服务模式的创新升级,更加有效地利用整体社会化计算资源,倡导绿色环保、可持续增长的理念,大大降低图书馆信息化建设成本,助力图书馆向全面的服务型图书馆转型,新的服务模式、新的图书馆事业服务链等等重新生成,各个云端图书馆之间提供互联互通的解决方案,各个云端图书馆之间通过应用需求牵引,从而成为更大的云效应,起到更大的效果。提供丰富的图书馆云服务,把软件与服务的长处结合起来,把图书馆管理与服务的“随时更新”特质结合起来,明显地超越单纯软件系统管理或单纯服务的方式,并将产生更多的新应用,,从提供简单的服务到提供大规模个性化服务,帮助读者实现功能、可选择性和灵活性的最大化。云计算帮助图书馆节能减排。IT行业数据中心的能耗已经超过航空业,成为能耗大户。云计算技术平台通过规模化布置服务器资源、按需配置计算资源,可以将服务器的计算资源利用率从15%提高到80%以上,并减少闲置资源的能量消耗,从而大大减少单位计算资源的能耗,促进节能环保。此外云计算帮助图书馆降低IT成本和风险,基于云计算技术平台,图书馆可以减少与数据中心相关的软硬件支出及运维人力支出,从而节约IT成本。基于云计算技术平台,图书馆还可以减少信息化建设的初期投入,从而降低IT建设风险。
一、云计算技术
近年来,云计算(Cloud Computing)技术发展迅速,得到了业界的高度关注。云计算具有广阔的市场前景,预计云计算的全球市场规模在2020年将达到2410亿美元。
美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算的定义是:云计算作为一种模式,提供了能够随时随地、便捷地、随需应变地通过网络访问可配置计算资源(例如网络、服务器、存储、应用和服务)共享池的能力,这些资源能够被快速供应并释放,使得管理工作或与服务供应商的交互降到最低。
二、云计算服务模式
云计算的服务模式包括三种,分别是软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、以及基础设施即服务(IaaS)。
简单地说,SaaS是通过互联网提供软件服务,PaaS 是通过互联网提供应用程序运行平台服务,IaaS是通过互联网提供基础设施服务。
三、云计算服务模式的专利申请分析
本文对云计算服务模式的相关专利申请进行了检索、统计和分析。由于专利公开的滞后性,仅以2013年之前的数据进行统计。
3.1专利申请量年度分布
图1示出了云计算服务模式的专利申请在各个年度的分布情况。2005年起开始出现SaaS相关专利申请。2005年至2006年是SaaS相关专利申请的起步阶段,每年的申请量仅有几件。2007年到2008年期间,专利申请量缓慢增长,每年有十几件的申请量。自2009年起,SaaS技术专利申请进入快速增长期,申请量开始大幅度攀升。2012年的SaaS专利申请量接近百件。之后,专利申请进入平稳发展期。
PaaS与IaaS的相关专利申请起步较晚,直至2009年才开始有相关的专利申请。2011年专利申请量开始迅速增长,2012年之后进入平稳发展期。可见,PaaS与IaaS的专利申请起步时间晚于SaaS,PaaS与IaaS的专利申请数量一直少于SaaS,但近几年PaaS与IaaS发展迅速,有赶超SaaS的趋势。
3.2 SaaS服务模式相关专利申请分析
在SaaS服务模式下,提供商将运行在云基础设施上的应用提供给消费者使用,消费者可以通过类似Web浏览器的瘦客户端界面,在各种客户端设备上访问这些应用。
对SaaS服务模式的相关专利申请进行统计,申请量排名靠前的企业有IBM、SAP、爱立信、ORACLE、NEC等。IBM 作为全球云计算技术的领军企业之一,长期致力于该领域的研发,并积极进行专利布局。
3.3 PaaS服务模式相关专利申请分析
在PaaS服务模式下,消费者使用提供商所支持的编程语言和工具,将自己创建或获取的应用部署到云基础设施上。
对PaaS服务模式的相关专利申请进行统计,申请量排名靠前的企业有RED HAT、ORACLE、曙光、IBM、惠普等。RED HAT正处于从顶级Linux企业向云计算服务提供商转型的过程中,该公司在PaaS技术方面具有一定优势。
3.4 IaaS专利申请分析
在IaaS服务模式下,向消费者提供处理、存储、网络和其他基础计算资源,从而消费者可以在其上部署和运行包括操作系统和应用在内的任意软件。对IaaS服务模式的相关专利申请进行统计,申请量排名靠前的企业有IBM、惠普、华为、NEC、富士通等。值得一提的是,IBM公司在SaaS、PaaS和IaaS各个服务模式的专利申请量均比较靠前,已经逐步形成了全线开花的产品线,在全球云计算市场中占有主导地位。
四、总结
随着云计算技术的飞速发展,云计算服务模式的相关专利申请数量持续稳步增长。相对于PaaS和IaaS,SaaS是云计算领域发展最成熟、应用最广泛的服务模式。SaaS的专利申请量远大于IaaS和PaaS,目前仍然是专利申请的热点。由于IaaS和PaaS的专利申请起步不久,相关技术领域仍然具有较大的发展空间。
建议我国企业根据不同用户的需求,探索SaaS、PaaS和IaaS等多种服务模式的应用,提升产业链整体水平,积极进行专利布局,减少产业化道路上的专利壁垒。
云计算(CloudComputing)是当前应用最广泛的高端技术之一。该技术通过网络获得应用所需的资源(硬件、软件、平台)[1],将计算模式从互联网的客户端集中到网络云端,作为一种新的应用程序通过网络云提供给广大用户。云计算环境下采用的技术手段有多种,云端参与主体非常复杂,各种网络、系统、平台的安全风险也会加大。
一、云计算技术发展现状
(一)国外的现状在国外,云计算思想早已出现,但近十几年才获得蓬勃发展。美国最早将云计算技术作为维持国家核心竞争力的重要手段之一。美国历届联邦政府制定了一系列培育技术发展的政策,都将推动IT产业发展、技术创新作为国家优先发展的战略。2003年初,美国七所顶尖的科研院校提出“网络虚拟化和云计算”项目,美国国家科学基金会为此项目提供830万美元,云计算的研发工作正式启动[2]。2009年4月,谷歌推出了Google应用软件引擎来运行大型的并行应用程序。Apple推出了MobileMe、iTunes服务。2011年底,美国联邦政府了《联邦云计算战略》,明确提出积极培育云计算市场,构建云计算生态系统,鼓励企业创新,推动产业链协调发展的全新战略计划[3]。2012年9月,欧盟启动“释放欧洲云计算潜力”的战略,为云计算服务制定了许多安全、公平的技术规范,审核、精简了很多技术标准,鼓励欧洲所有云服务提供商扩大业务范围,并提供高性价比的云计算服务[4]。在亚洲,日本经济产业省在2010年8月了研究报告《云计算与日本竞争力》,支持并鼓励云服务提供商发挥科技企业在IT技术方面的优势,解决云计算发展过程中最具挑战性的关键问题[5]。韩国在2011年提出的《云计算全面振兴计划》,核心思想是政府在云计算服务领域做好表率,引领云计算在国内的发展。
(二)国内的现状我国云计算虽处于起步阶段,但云计算产业链正在加速形成。政府鼓励并全力支持企业研发并运用云计算技术。2012年5月,工业和信息化部了《通信业“十二五”发展规划》,明确将云计算定位为我国当前着重发展的关键技术和发展方向,着眼点是将云计算技术用于国家级信息基础设施建设,实现多学科的技术融合与创新。同年9月,科技部了首个基于云计算的专项规划,即《中国云科技发展“十二五”专项规划》[3]。与此同时,各大企业积极行动起来:中国电信推出了“e云”计算平台;中国移动推出了“大云(BigCloud)”基础服务平台;中国联通则推出了“互联云”平台。在政企共同努力下,云计算技术研究与应用迅猛发展。近年来,随着中国5G网络的领先发展,新开发的一些技术被广泛应用在语音识别、人脸识别及医学图片识别、法律文本、金融分析、与应用场景结合的垂直云服务等领域。未来,云计算还可用于分析DNA结构、基因图谱定序等。我国企业转型升级的速度在加快,有助于云计算技术创新和产业发展。
二、云计算环境下的数据特点
在云计算环境下,用户所处理的数据并不是存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心。提供云计算服务的企业负责管理和维护数据中心的正常运转,为用户提供足够强的计算能力和足够大的存储空间。云计算环境下的数据呈现以下特点:(1)信息交换模式化。用户在“客户端”与“云端”的信息交换趋于模式化。“客户端”通过网络终端(手机或PC机等)设备接入网络云,向“云端”提出请求;“云端”接受请求后搜索网络云资源,再通过网络云为“客户端”提供云计算服务。(2)数据存储集群化。PC机或其他终端设备无法提供无限量的存储空间和计算能力,而“云”由数千万台网络服务器组成,形成了庞大的存储集群,能够容纳海量数据。(3)通用性、可靠性和可扩展性。通用性是指云计算不会针对某个特定应用,而是可以构造出基于“云”的千变万化的应用;可靠性是指“云”具有很强的容错能力,使用云计算比使用本地计算机更可靠;可扩展性是指“云”数据信息容量是动态伸缩的,可以不断满足用户日益增长的大规模数据需求[6]。
三、云环境下信息安全的影响因素
(一)用户缺乏网络安全防范意识随着IT技术发展和虚拟化技术、信息化设备的广泛应用,我国网络用户的数量暴增,面临的信息安全风险无处不在。虽然我们有许多安全防护技术,但尚未解决一些技术难题,并不能完全保证云端的网络信息安全可靠,再加上用户的防范意识不强,存在盲目授权等行为,导致网络信息泄露的情况时有发生,造成极大的损失。
(二)信息易被窃取当前,计算机用户与云环境的交互比以往任何时候都频繁。各种木马、病毒、流氓软件会想方设法套取用户信息,嵌入恶意链接及各种伪装技术等,让普通用户防不胜防。入侵检测系统和反病毒软件的开发速度总是滞后于网络升级速度,使云计算系统环境的安全风险增加。
(三)系统存在安全漏洞微软开发的系统及软件产品越来越多,系统BUG不可避免,用来堵住漏洞的补丁也越做越大,但是很多用户不会及时下载这些补丁来补漏洞,网络黑客就会利用这些漏洞进行攻击。
(四)云存储不够安全云数据库能解决信息存储、利用和管理问题,但非法用户跳过安全内核非法访问和篡改云端数据、数据服务获取通道被非法阻塞的情况时有发生,用户会超出授权访问权限存取云端数据或随意更改数据。
四、加强信息安全防护的策略
(一)运用分布式存储管理技术云信息的所有权属于用户,但是云环境下的信息运算、调度与存储等业务则由云服务商提供技术支持。对于海量信息数据,云服务商要运用分布式的存储管理技术,用冗余存储的方式才能保证数据的安全性和可靠性[7]。
(二)运用数据加密技术很多用户为了减少本地存储、提高本地存储的抗风险能力,会将重要的私有数据上传到云端。云服务提供商会对数据进行等级划分,划分的依据是数据的重要程度和敏感程度,并相应地设置一套数据安全攻略,将数据的隐私级别和用户的隐私级别联系起来。然后,根据保密级别的不同,采取不同的数据加密措施,从而保证客户的信息安全,这样可以节省系统资源,减少浪费。如果对所有数据采用的都是较为简单的加密算法的话,在云平台存储或者处理数据的过程就有可能被网络恶意监听,存在数据泄露的风险。
一、云计算与现代教育技术
1.云计算与现代教育的发展现状分析
云计算是一种网络计算方式,它是建立在互联网的基础上实现软硬件资源与信息数据共享的一种方式,并且通过云计算还可以将数据传送到其他的计算机和设备上。而云计算的供应商在提供业务时,通常使用的都是通用的网络业务应用技术。这种网络业务应用的访问模式建立浏览器的基础上进行的,服务器则是用来存储数据的。具体来说,包括以下几个方面:第一,现代教育媒体是现代教育技术中使用的主要工具;第二,媒传教学法是教育技术使用的主要的教育教学的方法;第三,系统方法教学设计是教育技术使用的主要用于教学设计的媒介手段。将云计算技术与现代教育技术结合,使云计算技术更好地为教育服务,为学习者更方便更及时的提供学习资源。[2]
2.云计算对现代教育技术的贡献
云计算技术主要包括了分布式并行架构和资源虚拟两种技术,它促进了教育形式与教育理念的转变与发展,促进了教育的创新。而云计算对现代教育技术的贡献主要表现在:第一,对于学习过程的支持;云计算的使用是将学习的过程移到云中,为学生提供有关学习的各项服务。学生在学习时,可以自由的选择自己所使用的资源,从而保障学生学习的主动性与积极性。第二,对于学习资源的支持;云计算在现代教育技术中的应用,促进了教育教学资源价值最大程度上的体现,从而更好地服务于教师的教学与学生的学习。第三,现代教育技术采用多样化的技术模式;每个国家的教育现状不一样,所具备的客观条件也不一样,因此在实际的教育技术的使用上也是不一样的。目前来说,教育技术的应用模式主要有四种,即: 多媒体的方式、 虚拟现实的方式、常规的方式和以网络的方式等四种类型。第四,全新的现代教育技术形式的建立与应用;现在的教师教学已经不再使用传统的粉笔书写,转而以现代多媒体教学代替,而云计算在现代教育技术中的应用,推动了现代教育技术新时代的到来。[3]
二、云计算与现代教育技术的变革分析
1.云计算模式下“教”的变革
现代教育技术中所提到的“教”主要是指教师与教学。云计算模式的使用,有利于激发学生学习的积极性与主动性。云计算的应用,有利于确保学生更充分地使用学习资源。除此之外,云内的全部教师之间也能相互交流沟通,对于教学经验能够互相切磋学习,对于教学资源与教学过程设计的整合是非常有利的。云计算模式下的“教”的变革也改变了教师在教学过程中的主导性的地位,转而以学生为主体、教师为指导的教学模式。
2.云计算模式下“学”的变革
现代教育教学中的“学”主要是指环境、学生和学习的过程三个方面的内容。其中,学生作为学习这项活动的执行者,决定了学习环境的选择,在整个学习过程中占据着主体性的位置。而云计算的应用,则是为了确保学生在充分享受学习资源的同时,还可以将自己的资源分享给大家一起使用学习,有利于学生之间相互交流,激发他们学习的热情,同时也方便学生之间的互动。[4]
3.云计算模式下教授者、学习者和管理者的“角色与地位”的变革
1 引言
在现代网络技术中,新型市场需求刺激着网络技术的应用发展。当前,市场经济正朝多元化、信息化的纵深方向发展。IT领域如何应对当前信息传输、安全保护等方面的发展需求,成为未来几年网络技术发展的热点问题。在云计算发展日益成熟的今天,如何将信息传输与资源存储分离,实现灵活多变的转发模式,这成为SDN(Software Defined Network,软件定义网络)技术发展的趋势。数据传输与资源解耦,实现网络信息架构的多元化发展,也成为未来几年发展的趋势。本文基于当前网络技术的发展基础,对5G网络技术发展中的SDN、NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)及云计算进行技术架构分析,并总结这些技术在应用发展中的发展趋势及核心优势。
2 移动核心网络架构现状及其发展趋势
移动互联网不仅涵盖了信息制作、传输、接受过程,而且还将应用在智能制导领域,这也成为今后IT领域新的发展热点,将在未来几年内引领互联技术的发展。当前中国移动终端数量爆炸式的发展趋势对于网络架构及信息传输都是一种严峻的考验,如何提高信息传输质量、信息容量并保障信息传输的安全与应用成为5G网络架构中亟待解决的问题[1]。
随着网络用户数量的激增,网络资源传输与网络架构之间如何协调发展以保障资源的传输与利用,已成为关系着网络技术发展的关键要素。网络架构关系着网络传输的质量,并从一定程度上制约着当前网络技术的发展。移动通信从2G、3G、4G到5G的跨越式发展,网络架构的匹配和梳理都起着关键性的作用。在未来几年内,5G网络发展将成为主流趋势。随着网络技术的革命,从接入到输出都体现着技术的缜密程度。从网络架构的核心技术发展角度来讲,要优化网络架构、提升传输质量及提高安全性能,从而满足日益多元化的市场发展需求。但就目前的发展现状来讲,面临着日益升高的成本压力,包括材质、技术升级及后续维护费用等,且在现如今多网并存的现实状况下,要求更低的时延、灵活的带宽配置、虚拟化的网络环境等。
从现有耦合网络架构及垂直网络体系建设现状来看,高质量、高性能的传输架构对于当前的性能匹配有着极高的存在价值。针对5G网络发展趋势,亟待提高的是控制与传输的分离及灵活配置,这样不仅能够实现资源的灵活控制传输,而且也能够根据技术的升级来进行网络架构的梳理整合,进一步降低优化网络配置带来的经济损失。整个网络体系在实现内部功能切换的同时,也进一步迎合了外部网络资源的更新换代。改进后的控制与传输体系架构不仅将包括SDN网络架构技术,而且还有当前运用已经较为成熟的云计算技术。在垂直封闭的网络架构中,管控分离不仅实现了信号传输的自由切换,而且也降低了维护升级的成本,进一步满足了日益发展起来的多元化网络需求,也在一定程度上提高了互联网技术的可靠性[2]。
3 5G网络中SDN、NFV和云计算标准化进程分析
3.1 广义的SDN及标准化进程
在2015年,SDN网络技术得到初步的应用实验,这对于我国的互联网技术发展是一次技术层面上质的飞跃。这一关键技术的核心在于将传统的垂直控制结构分离开来,形成分成控制、应用及转发三个独立的运行单元,在实现了管控分离的同时,也进一步降低了网络架构维护的成本。在这一技术应用过程中,通过运用网络传输技术的可编程性实现对于整个网络架构的整体控制。在之前标准化的网络协议架构中,虽然ONF主导整个标准化进程,但是这本身并不完全等于SDN。在网络核心技术层面,管控分离的核心在于通过编程的可操作性提高信心传输的灵活配置,提高网络架构的资源利用效率[3]。
在当前SDN网络架构协议的试运行阶段,虽然网络标准化协议还有待进一步放开,但是由几大运营商主导的核心技术试验应用已经到了初步商业化的阶段。这不仅使得SDN技术的发展更加迅速,也对进一步调整互联网架构、优化资源配置提供了无限的可能。在SDN南向接口协议中,由运营商主导的Opendaylight可以说是一种互联网技术发展的尝试和探索。这不仅对当前的网络架构协议是一种很好的突破,而且也对进一步提升网络安全打下了良好的基础。当前阶段,这一关键技术依然处在商业初步探索阶段,但是其发展前景却被普遍看好。
3.2 广义的NFV及标准化进程
在5G网络架构标准化进程中,要进一步降低硬件的维护成本,提高网络资源的利用效率,这不仅考验着核心技术人员的技术开发能力,而且也对当前的互联网协议架构是一种考验。NFV发展模式可以定义为通过优化硬件配置资源,从而达到进一步提高资源利用效率的目的。在网络架构中,硬件配置维护由于成本很高,在资源整合过程中往往受限于硬件资源的配置而延长网络架构的升级跨度。而运用NFV发展模式后,会最终降低网络资源对于硬件配置的依赖,从根本上解决目前网络资源架构迟滞化的现状。软件与硬件之间的解耦能在很大程度上降低两者对彼此的依存程度。NFV发展模式是依托云计算及虚拟网络配置发展起来的网络架构模式[4],在互联标准化进程中,针对这一新兴模式的发展,要不断升级当前的核心技术,以优化配置各发展阶段的网络技术。最终在网络发展模式升级后,可以实现虚拟架构、云计算、硬件资源之间的合理化配置,以提高整个网络的安全性和稳定性。
3.3 广义的云计算及标准化进程
目前阶段,云计算技术已经在互联网领域运用较为成熟。以美国为代表的西方国家将云计算的发展模式定义为按需计费。通过虚拟化的资源配置实现远程访问的个性化定制,这样不仅提高了资源传输的效率,而且也优化了各种资源配置。针对未来的个性化发展诉求,各大运营商之间正在进行新型互联网发展模式的技术研发和使用。在传统的封闭化网络结构中,各大运营平台都是独立的网络平台,这样不仅使用成本高,而且也造成了硬件资源配置的极大浪费。随着开放性互联技术的发展,以云计算发展模式为代表的互联技术发展形式赢得市场的普遍认可。针对当前互联网技术的发展,5G网络架构将在此基础上提供更为开放、更为兼容的互联网发展平台,最终实现平台间的资源共享,降低资源传输与整合的效率[5]。
4 5G中SDN、NFV和云计算的关系
近年来,随着移动终端设备的不断升级,对于网络架构及信号传输均提出了更高的要求。如何在提高信号传输质量的同时有效提高信号传输的容量成为当前5G网络发展需要解决的关键问题。在虚拟化的网络平台建设中,基于云计算的网络扩容不仅实现了网络资源对于客户需求的有效适配,而且也进一步提高了网络传输的安全级别。随着市场经济的深入发展,对于5G网络的开发会愈发普遍,将会有更多的网络供应商加入到技术开发的浪潮中来。从另一种角度来理解,当前的移动网络发展将更为开放,在不断满足安全需求的前提下,有效提高资源多样化形式,才是各大供应商更为关注的网络运营问题。
在5G网络技术发展过程中,云计算、SDN及NFV将成为未来网络机构发展的核心趋势。5G网络架构的个性化、多样化发展在未来几年内将成为趋势。如何迎合网络技术的发展成为当前互联技术发展的关键。NFV关键技术可以通过硬件配置和资源传输的解耦实现管控分离,这可以比喻为网络架构中的每个单元;SDN技术通过升级网络架构及优化硬件资源,实现信息的快速整合;云计算利用虚拟化的网络空间,将资源进行优化整合,根据客户的需求来按需分配网络资源。其中,NFV、SDN、和云计算可以比喻成5G网络架构中的点、线、面,这三项技术的协调配合最大程度上保障了网络传输的质量,在一定程度上也进一步提高了网络传输的质量,从根本上满足了客户需求多样化对于网络架构的要求。
5 结束语