云计算技术研究重点篇1
关键词：云计算；计算数学；互联网；高性能计算；信息管理
abstract:alongwiththeprogressofcomputertechnologyandnetworkapplicationscontinuetoexpand,toreflecttheinternationallatestresearchresultsofhighperformancecomputingsciencecameintobeinginthecollege,aswellastrainandbringuplargequantitiesofhighqualitytomeettheneedsoferaofscienceandengineeringcalculation."Cloudcomputing"thison-demandaccesstocomputingresourcesthroughthenetworkofthenewtechnologytothefieldofinformationtechnologyhasbroughtbigchanges.Computationalmathematicsanditsrelevantprofessionalresearchobjectwillbethecoreofthefutureinformationtechnologydevelopment,theperfectcombinationofmathematicsandcomputerwillbethetrendoffuturenetworkdevelopment.
Keywords:cloudcomputing;Computationalmathematics;internet;Highperformancecomputing;informationmanagement.
中图分类号：tB115文献标识码：a文章编号：2095-2104(2013)
前言：
云计算是目前信息技术领域革新的代名词.随着现代科学技术的迅速发展，目前许多领域都需要解决大量的数据问题，例如航空航天，控制领域，金融领域，高能物理实验，计算机图形，网络构建，高性能计算等领域的研究，都需要精确的计算来完成。所以，计算数学凭着着它独特的计算方法和精密的计算结果快速发展起来。国内许多高校建立起了自己的计算数学研究所，主要任务和发展定位是面向科学与工程中的重大应用问题,着眼于基础性和关键性的计算方法的理论创新和技术创新。伴随计算机技术的进步和网络应用的不断拓展,能够反映国际科学计算最新研究成果的高性能计算在高校应运而生，同时也培养和造就大批适应时代需求的科学与工程计算的高素质人才。
高性能计算虽然是计算数学中新增的学科，但是短短几年时间便在现代信息通信研究中起到了举足轻重的作用，而“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术更是给信息技术领域带来了重大变革。可见，计算数学及其相关专业的研究将是未来信息技术的核心发展对象，数学和计算机的完美结合将是未来网络研发的趋势。
云计算发展现状
2006年谷歌公司推出了“Google101计划”，首次正式提出了“云计算”的概念，短短数年间，“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术正在给信息技术领域带来巨大的变革。[1]目前，各国纷纷制定了发展云计算的国家计划，国内外知名it企业竞相推出了有关云计算的产品和系统，学术界对云计算技术也正积极开展深入研究。
有关云计算的概念，众说纷纭，我们可以这样来认识：云计算是基于网络的、面向服务的计算新模式，它将各类计算资源虚拟化、服务化，构成虚拟化计算资源的服务云池，集中高效管理和运营，使用户在云端通过网络和云计算平台就能随时按需获取计算资源，完成高效低成本计算活动。
云计算服务具有以下五方面的特点：
按需、动态、敏捷的计算服务。用户可以随时随地根据应用的需求，动态、敏捷地获取云计算服务资源。
虚拟化的超大规模。计算资源服务运行在虚拟平台上，用户所请求的资源来自于规模巨大的虚拟化云池。
高可靠性。云计算平台采用了各种容错技术，因此，使用云计算服务比使用现有其他计算手段的可靠性更高。
绿色化。云计算技术支持计算资源的全面共享，提高了计算资源的利用率，实现了资源的增效。
高通用性。云计算资源池可灵活支持各类不同应用。
云计算的市场需求与产业规模正进入飞速发展的阶段。据美林证券分析，2011年全球云计算销售收入达到1600亿美元。据计世咨询研究报告，2010年，中国云计算市场规模达到559亿元人民币，同比增长29.3%；预计2015年中国云计算市场年复合增长率可达到50%以上。因此，亚马逊，谷歌，iBm，微软，苹果等跨国it企业以及曙光，华为，中国移动，中国电信，腾讯，百度等国内知名公司都纷纷介入云计算产品、系统的开发和服务。
云计算应用正在广度和深度上积极发展。云计算技术已在众多领域成功获得应用，如科学研究领域的数据中心科学云（Cumulus）、CaRmen（e-Science），社会民生领域的Granules云医疗系统、BetterLife2.0城市社会服务系统，以及工程应用领域的云仿真、云制造等。广泛的应用有力地促进了云计算的技术落地与创新突破，同时云计算的发展也在不断催生新的应用需求。
云计算受到政府和企业高度重视
云计算概念一经提出，便受到业界和各国政府的普遍关注。不仅是因为它能避免数据丢失、病毒入侵等麻烦，更是由于它节约环保，减少碳排放。研究表明，到2020年，使用云计算的美国企业每年将减少能源支出123亿美元，同时减少2亿桶原油当量的碳排放。该报告指出采用云计算的企业能够降低能耗、碳排放及其在it资源上的资金支出，同时提升运行效率。云计算可以帮助用户避免在基础设施方面的昂贵支出；为企业提供更大的灵活性；避免企业在性能超出部分的持续维护；提升业务处理流程的效率和机构灵活性。
近年来，云计算的关注度稳步提升，发达国家纷纷出台云计算发展战略。作为云计算的发源地，美国政府了《联邦云计算战略》。该战略指出云计算有潜力在解决美国联邦政府信息技术环境设施利用率低、资源要求分散、系统建设重复、运行环境管理困难、采购周期长等问题和提升政府中扮演重要角色。
欧盟将云计算作为重点研发领域之一，重点关注云计算基础设施建设、云安全等问题。2011年3月，欧洲了题为《在欧洲生产基础设施中集成云计算与虚拟化》的报告，旨在对涉及大规模信息化基础设施的新技术进行评估，理解他们与网络基础设施的关系，将云计算与虚拟化集成到欧洲的生产基础设施。[2]
2011年6月，亚洲云计算协会启动了一项名为“云计算就绪指数”的研究，以跟踪亚洲地区云计算基础设施与服务的发展程度。“云计算就绪指数”通过对亚太地区14个国家和地区相关领域的分析研究，提出了元计算部署相关的10项关键特性，分别为：管理条件；国际连接性；数据保护政策；宽带质量；政府给予的优先权；电网质量；互联网过滤；企业效率指数；全球风险；iCt发展。亚洲云计算协会表示：云计算能够为亚洲的贸易和经济融合带来活力，为了能够让这种潜力变成现实，亚洲还需要在政策和管理框架方面进行协调，以有效开展数字信息和服务方面贸易。
未来计算数学领域发展趋势
随着网络技术的迅猛发展以及信息化对计算结果的要求越来越精确，未来计算数学领域将在通信技术及网络构建方向扮演重要的角色，各大高校也应该逐步让计算数学专业为社会培养个多的致力于研究高性能计算、云计算等倾向于网络开发方向的优秀人才，使研究型人才学有所用。与此同时，加强各学科之间的交叉融合，“从零开始”研究未来互联网技术，必须要跳出现有互联网技术体系的框架，既需要通过跨学科研究，使计算数学与计算机科学，网络设计、经济理论、社会计算等领域学科人才互通交流来考虑信息的时空分布、拓展信息理论形成新的通信网络框架，还需要采用全新的协议彻底解决安全性、可扩展性问题。因此在计算数学云计算方向学科建设上，需要突破以往学科之间各自为战的弊端，开拓一个跨学科、跨国界的科研平台培养一批兼具独立思考能力与融合创新能力、视野开阔、善于和作的科研骨干。同时通过“”、“”等人才引进方式，吸引相关研究领域的优秀人才，或通过顾问的形式聘请国外未来互联网研究的领军人物，以借鉴和吸纳国外前沿研究成果，提升科研水平。[3]
除此之外，近年来多所国内大学高校在数学方向开设了高性能计算这门学科，基于云的高性能计算技术（C-HpC）受到关注，2011年9月，中德双边“基于云的高性能计算技术”高级研讨会在上海举行，本次研讨汇集了来自中德高等院校的研究机构的众多知名研究者，包括德国三大高性能计算中心主任，双方就基于云计算的高性能计算技术基础理论、核心技术及其相关应用等方面进行交流。另外，上海交通大学提出了一种融合高性能计算。网络计算和云计算的新型计算框架——高性能弹性计算（HpeC），可以跨域管理和调度云计算资源，支持GpU和众核异构计算环境，用户自主灵活地申请和管理计算、存储和网络资源，这些资源可以是虚拟化的或者是直接的物理资源，支持HpCpaaS（HighperformanceComputingpaaS)多接点集群及上层软件的快速部署，同时支持计算密集（mpi）和数据密集（map/Reduce）应用等。
2010年年底建成的“北京工业大学云计算实验平台”是采用云计算基础架构搭建的高性能计算平台，总计算能力达到23tFlops，总存储能力达到40tB，其计算节点包括252台iBmBladeCenterHS21刀片服务器和三台iBmSystemx3950m2大内存机架服务器，其存储节点由4台iBmDS4700-70a磁盘列阵组成。该平台对高性能计算中心，最终实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破单个运算对资源的独占，从而帮助实现高性能计算目标。[4]
结语
云计算这一概念的提出标志着未来几年计算数学会在互联网构建方面做出突出贡献。作为培养高科技学术人才的理工科院校，应该跟紧时代步伐，多开设有关高性能计算、云计算相关课程，给学生们将理论用于实践的机会，使计算数学的知识得以发挥其更大的作用。
参考文献：
[1]《2012高技术发展报告》科学出版社中国科学院编写
[2]《2012国际科学技术发展报告》科学技术文献出版社中华人民共和国科学技术部编写
云计算技术研究重点篇2
关键词：云计算技术研究现状具体应用
中图分类号：tp3文献标识码：a文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00
谷歌就曾在2006年时提出云计算的概念，相比于传统信息处理方式，云计算技术实现技术层面的创新，改变了传统信息处理的获取、传输以及交流的途径。目前人们生活工作中处处存在云计算技术，比如常见的网购、文件云存储等互联网服务功能。简单来说，云计算技术为用户提供一个安全方便、高效存储以及网络运行的环境。
1云计算技术的发展现状
目前对于云计算国际上还没有统一的定义，就其本身而言，云指的是网络象征性的比喻，而终端则是指手机、平板以及笔记本等设备。云计算的主要服务形式是虚拟化的技术，该技术拥有大规模、低廉以及安全等其他网络没有的特点。
1.1云计算在国内发展
我国云计算技术目前还不是很完善，依然处于研究及探索的初级阶段。该技术的研究力度与技术设备不足，也没有成熟的核心结构体系，因此虽然云计算技术服务不断推出，也依然不能满足市场及用户的使用需求，而且对于云计算技术本身拥有的价值没有正确的认知。云计算技术发展到目前存在一个严重问题，就是我国云计算服务商之间缺少必要的交流及相互操作性。未来技术发展中应该找出提高云计算技术的措施。
1.2云计算在国外发展
相比于国内云计算技术，西方发达国家的技术已经相对成熟。其中美国在20世纪初期就做出了云计算技术长期发展规划，目前云计算技术在美国国内市场中占有极重要的市场地位；而欧盟则做过详细的报告针对云计算技术，明确指出云计算技术的重要性，建立起完善的云计算技术应用管理框架；而在日本，其国内的云计算技术的基础设施也得到初步架构，为技术发展提供良好的基础准备。
2云计算技术的研究与应用
2.1云安全技术
2.1.1云计算下网络安全
云计算环境中如何做好网络安全防范工作，这就需要从系统身份认证开始，要知道保证网络安全的基础与门户就是系统身份认证，它也是防备黑客入侵及不明第三方用户的第一道防线。将网络安全的防范意识提高到极致，并将防范措施落实下去，高度保护网络信息及相关数据的完整机密性，坚决杜绝非授权访问及传播使用情况的出现，避免造成一些不必要的损失及影响；如何做好云计算环境下的身份认证问题呢？实际中可以将多重身份认证机制引进来。除了常见的视网膜或指纹等生物识别技术外，在保护用户身份信息安全中还可以引入动态的电子口令认证模式，保证身份认证信息不会受到非法窃取；任何事情都要政府的配合，云计算网络安全也不列外。云计算服务提供商以及用户可以配合政府，加大打击非法入侵系统的力度，让健全的报警机制作为保护网络环境安全的卫士。
2.1.2做好网络服务器的安全防范
用户在使用网络信息时，可以根据实际情况对服务器数据进行分析，采取一定的处理措施，在云计算网络安全中让服务器起到缓冲作用。这样做的主要目的是将内网隐藏起来，最大程度节省公用网络ip，监控及操作访问网站的信息，这也是目前提高云计算环境下网络安全的常用方法；对于云计算服务商来说，需要面对网络用户管理难、工作量大等问题，这种情况下可以采取分权分级管理模式，如此不但可以解决上述问题，还能避免劫持及随意更改客户程序及数据的情况。运营商采用流程化管理及分级控制的方法，可以有效监督检测每一级的管理，可以有效提高云计算环境下的网络安全问题。
2.2云存储技术
技术人员在云计算概念的基础上不断延伸扩展，就出现了现在的云存储技术。云存储技术目前应用的范围比较广，在人们生活、工作中扮演着重要角色，但其使用中存在很多问题。云存储技术中涉及到大量的数据，因此对其存储安全有着较高的要求，这样才能保证存数数据的完整安全。云存储技术在方便用户的同时，为推进云计算技术发展完善贡献着力量。
2.3云计算环境下分布存储技术
目前情况下在实际中应用较广的数据容错技术有两种：纠删码及复制容错技术。复制容错技术主要是模块复制对统一数据，将其存储在不同的节点中，在应用中当某一节点出现问题时，其他运转正常的节点可以保证数据正常运转。相比于很多容错技术，该技术操作极为简便，所以在实际中应用的范围比较广。但复制数据会对存储空间有极高的要求；纠删码容错技术是基于信道传输的编码技术，当数据失效或出现错误时，纠正错误可以通过下载整个数据块来实现。与复制容错技术相比，纠删码容错技术需要占用更多的网络宽带，运用中会带来相当的资源压力给数据中心。
前文讲过云计算环境下分部存储技术中的关键技术就是数据容错技术，目前发展的还不是很完善，需要相关研究人员进一步完善与优化。基于云计算环境下的各种条件，可以从两方面入手进行完善，一是优化节点结构，二是提升物理拓扑结构的容错性能，最终实现提高数据容错性能的目的；社会信息化的实现需要庞大的信息资源，技术发展完善中的一个重要内容就是不断提高信息资源的效益型。云计算分部存储技术由两方面构成：硬件以及软件。所以在进行成本控制的过程中，也需要从这两点入手，在提高系统性能的同时，要将损耗不断降下来，优化系统结构，最终实现提高系统运行效率及经济性能的目的。
3结语
虽说目前云计算技术广泛应用于人们生活工作中，也给人们带来极大的方便，但总的来说该技术还处于初级发展阶段，很多方面都不是很完善。相信在不久的将来，我国云计算技术会更加成熟完善，应用云计算技术的产品种类也会愈加丰富。不过在应用云计算技术时需要考虑其使用安全问题，在技术完善过程中需要重点研究如何保证使用安全。在这样背景下，才能促进云计算技术不断发展进步。
参考文献
[1]张芊，赵宇.云计算的现状及关键技术[J].企业导报，2011（17）.
云计算技术研究重点篇3
[关键词]教育云；云计算；教育信息化
[中图分类号]G434[文献标志码]a
一、引言
自2006年亚马逊推出云计算服务和iBm正式推出“蓝云”计算平台以来，云计算技术得到了较快的发展和较高的关注。云计算技术在教育领域的应用更是得到了学者们的高度关注，针对教育云计算的研究也随之开展起来。“教育云”这一名词得到了广泛的应用，但迄今为止并没有学者对教育云的概念作出明确界定。本文通过对国内教育云相关文献进行梳理，试图厘清目前国内教育云研究的特点、研究主题的分布情况，并通过对这种情况的合理性进行分析，发现目前研究中存在的问题和不足，最后结合已有的研究成果对教育云作出一个较为清晰的界定，对存在的问题和不足提供一些解决策略，以便能够为后续的相关研究提供有益参考。
二、研究设计
（一）研究样本和研究方法
教育技术学学科作为国家教育信息化研究和推进的主要学科，其对教育云的研究在一定程度上能够代表国内当前教育云的研究水平，所以本文以2006年1月至2013年1月间教育技术学科领域内具有代表性的五种期刊（《中国电化教育》、《远程教育杂志》、《开放教育研究》、《电化教育研究》、《现代教育技术》）上所刊载的文献作为抽样范围，利用中国知网学术搜索引擎，以“云计算”、“教育云”作为关键词进行全文搜索，对于“云服务”、“教育”这种少数关键词割裂的情况本研究不予考虑。去除广告等无关文献后，将文献中明确提及“云计算”、“教育云”的210篇文献作为研究样本。
同时选取国内15家知名互联网运营商官方网站上公布的云产品（服务）解决方案作为产业层次的研究样本。
确定了研究样本后，笔者根据研究目的对样本按照逐一分析、整体统计的原则进行数据处理。笔者首先从文献的“时间—数量”维度对教育云研究的宏观发展趋势进行统计分析，然后再从“主题（内容）—数量”维度对教育云研究中观上的主题或内容（以下统称主题）进行统计分析；最后从教育云产业发展规模维度上进行总结分析。
（二）教育云研究主题或内容界定
为了能够从“主题—数量”的中观维度上清晰准确地反映国内教育云研究的现状，在对当前学者发表的文献内容进行初步分析的基础上，结合技术接受和使用统一理论（UtaUt）[1]中影响用户接受技术的四个维度，即绩效期望（performanceexpectancy，pe）、付出期望（effortexpectancy，ee）、社群影响（Socialinfluence，Si）、配合情况（FacilitatingConditions，FC）和影响上述维度的年龄、性别、经验和自愿程度等因素，以及教育云计算技术在教育领域应用时所涉及的人员构成和资源分配以及对该技术的本体研究的实际情况，将教育云研究可能涉及的研究主题作如下归类，见表1。
三、研究结果
（一）文献的“时间—数量”维度
研究者对2006年以来，本研究所选择的期刊上每年刊发的文章数量进行了分析，如图1所示。
可以看出2006年和2007年云计算的载文量为0，在2008年至2012年间呈明显的上升趋势，又以2011年至2012年间上升最为显著。笔者认为教育云研究的宏观分布趋势出现这样现象，主要是因为2006年和2007年是亚马逊和iBm公司刚刚推出云计算服务两年，云计算这一概念尚未被教育领域的研究者们所周知，因此没有开展相关研究。2008年至2012年云计算技术在各行各业得到了广泛的研究应用，教育领域也不例外，其中2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》[3]中加快推进教育信息化进程的要求和2012年颁布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》[4]中国家教育云基础平台建设的需要等文件的出台在宏观政策导向上对促进教育云计算研究的广泛开展方面也起了巨大的推动作用，这些都是文献数量增加的原因。由于电子期刊数据库相比纸本期刊的内容更新具有一定的延时性，所以截至笔者统计完成时2013年1月已经刊载了4篇，按此数量推算来看2013年教育云的研究仍将会是教育技术学科的研究热点之一。
（二）文献的“主题—数量”维度
根据表1界定的教育云的研究方向，本文对样本进行逐一主题分类后，对教育云研究所涉及的主题和刊载的文献数量进行统计，得到“主题—数量”维度表，见表2。
我们把关于教育云的研究分为两个维度：关于科学的研究和关于技术的研究。关于科学的研究包括教育云本体研究、教育云理念、教育云分类、教育云研究综述等；关于技术的研究包括教育云应用、教育云实现技术、教育云运营机制等。从图2可以看出，总体来说，关于科学的研究占总数的60%，大于关于技术的研究。关于科学的研究主要集中在教育云理念和教育云研究综述，共占总数的46%，而关于教育云本体和教育云分类的研究则分别只占总数的11%和3%，这也从一定程度上反应了我们对教育云的认识还不够深入，主要还停留在理念和综述的水平，而对教育云至关重要的本体和范围的认识还不够清晰，当然也谈不到教育云的分类了。关于技术的研究主要集中在教育云应用案例和教育云实现技术，共占总数的39%，而关于教育云运营机制的研究仅占1%，从侧面上反应了教育云的大规模的应用实现还没展开或者还不够成熟，目前主要还停留在技术水平的探讨上或零散的云应用案例的收集与创作上，而没有进行大规模的商业实现。
（三）教育云产业
为加快推动我国云计算产业的发展，国务院出台了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，工信部、发改委联合了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，并在北京、上海、深圳、杭州、无锡等5个城市开展云计算服务创新发展试点工作。根据中国电子信息产业发展研究院的《中国云计算应用示范工程战略研究（2011年）》报告显示，五个试点城市共计24项示范工程中经济金融类、公共服务类和数据中心类占据了18项，而教育云方面，只有上海的“面向教育的云计算应用示范”和北京的“中国学习云服务平台”两个部级示范工程，占总数的8.3%。
通过访问国内的百度、腾讯等互联网公司和跨国企业如iBn、Hp等共计15家的官方网站，笔者发现所有的企业都开展了云计算业务，但是只有华为、用友等四家公司明确提供了教育行业的云解决方案。因为有学者在学理层面对谷歌进行了研究，所以本研究也将谷歌作为研究对象。在对5家企业的教育云解决方案以及对方案的分析整理后得到表3。
四、研究结论与讨论
（一）教育云仍将是研究热点且研究空间巨大
从“时间—数量”的宏观维度上看，涉及教育云研究成果的文章呈逐年上升趋势，以此可以推测出教育云研究仍将是近段时间内的热门研究方向；从“主题—数量”的中观维度上看，云教育理念、教育云应用和教育云实现技术等主题占据研究成果文章总数量的66%之多，而教育云分类研究、教育云运营机制等主题只占文章总数的4%，由这种研究主题成果数量分布的失衡现象可以得出，在教育云分类、教育云运营机制、教育云本体研究方面仍然具有很大的研究空间。
（二）教育云本体研究有待深入
1.教育云本体
教育云本体从字面上理解是指教育云计算的本源或根本问题，是区别于其他名词概念的本质性问题，从计算机科学的角度来说本体是一个为描述某个领域而按继承关系组织起来作为一个知识库的骨架的一系列术语。[5]为此笔者认为教育云的本体研究的主要对象是与云计算技术在教育领域应用时涉及的一系列的专有术语以及各术语之间的关系。
2.教育云概念界定
根据上述的思想笔者对教育云的概念进行了界定。云计算自产生以来，至今没有一个公认的定义，因此笔者采用目前认同度相对较高的三个定义来理解云计算技术。
“美国国家技术与标准局（niSt）信息技术实验室认为，云计算是对基于网络的、可配置的共享资源计算池包括网络、服务器、存储、应用和服务。并且这些资源池以最小化的管理或者通过与服务器提供商的交互可以快速地提供和释放。”[6]“云计算是利用因特网等网络媒体传输信息，类似于数据中心或者服务器群那样拥有大量用户需求的资源和服务的分布式计算机群。”[7]“云计算是并行计算、分布式计算和网格计算这些计算机科学概念的商业实现，是虚拟化、效用计算、基础设施即服务、平台即服务、软件即服务等概念混合演进并跃升的结果。”[8]
祝智庭教授对教育云进行了描述，认为“教育云是与医疗云、政务云、电子商务云等平行的概念，是一个面向教育的行业云，行业云就是由行业内或某个区域内起主导作用或者掌握关键资源的组织建立和维护，以公开或者半公开的方式，向行业内部或相关组织和公众提供有偿或无偿服务的云平台。同时，某一个具体的教育云平台，既可能是公共云，也可能是私有云，也可能是混合云。教育云是教育技术系统的一个子类，也是云计算应用系统的一个子类。”[9]
本研究认为上述学者们的定义更多的是从云计算的底层硬件架构和实现技术层面给出的，研究者认为教育云不应该仅仅从底层架构和实现技术两方面来界定，同时也应该考虑其具有的教育服务形式和对教育理论顶层可能的影响，以及教育与云计算技术之间的继承关系。鉴于此研究者认为教育云即教育云计算技术的简称，是在对云计算技术继承的基础上能够为各类教育人员提供具有针对性的教育资源和服务，且对教育基本理论具有变革性促进作用的理论和实践。
本概念具有四个特点：（1）在技术实现层面界定了教育云与普通云计算之间的关系，即教育云是对普通云计算技术的继承。（2）教育云是云计算系统和教育技术系统的一个子类。（3）教育云在服务层面为教育领域人员提供具有针对性的服务。（4）教育云对学习理论、教学理论、环境建构理论等教育理论产生了变革性的促进作用；前两个点是对教育云的领域定位，后两点说明了教育云的服务对象和对教育理论的影响。
3.教育云本体研究现状
从“主题—数量”维度上看，关于教育云本体研究方面的文献占据文献样本总数的11%。在如此之多的文献中只有卢蓓蓉从教育信息化角度对云建设现状进行了阐述，祝智庭教授[10]对教育云一词作了正面的解释，徐小双从成本度量角度对基础教育云发展进行了分析。更多的主要对教育云从云计算技术继承下来的优势特点方面，未来的教育技术发展趋势方面作了宏观的介绍，并没对教育云具有的独特的教育属性方面进行深入研究。
在教育云本体研究上我们更期待研究者关注云计算技术在教育领域中的概念和定位的研究，只有准确的教育云定义才能更直接地明确阐释教育云的本质，更清晰地规范教育云的研究领域，才能为研究者开展后续的工作指出明确的方向。云计算技术在教育应用中的特点、教育云的优劣势等方面，云计算服务的普适性模式在教育上的应用研究才能进一步开展下去。
（三）教育云其他研究主题的几点思考
首先，就学者关注度最高的云教学理念方向，何克抗、周红春、桑新民等主要是阐述了教育云对“促进人才培养模式”“高校信息化建设”“教学模式的改革”方面的促进作用；张少刚、周文娟在对泛在学习理论进行研究时认为“云计算的优势将会对泛在学习的开展起到极大的促进作用”。余胜泉等学者介绍了云计算对e-Learning的促进作用，从而间接地促进了远程教育范式的变革；[11]宋述强、杨滨等学者则是从环保的角度论述了云计算技术的“教育低碳化作用”；[12][13]朱惠娟、解月光研究了技术支持下的教学环境的设计；董玉琦、王美等人则是从教育云对教育技术学科发展的角度开展了研究。杨现民、顾小清、傅钢善、余胜泉等对在教育云环境下的学习理论和云学习的设计以及移动学习方面开展了研究。王艳丽、陈丹等学者则是在研究”数字化布鲁姆”时提及了云计算。[14][15]闫寒冰、潘丽芳等学者则是从对教师培训和教师教育技术技能培养方面展开研究的。[16][17]
由以上文献的研究主题可以看出当前研究比较有广度，但在研究深度上仍有欠缺，更多的学者是集中在说明云计算会给教育带来新的革命性变化的浅层次介绍阶段，并没有对于教育云环境下教学模式的设计理论、教学环境构建理论、云技术支持下的教育方式方法变革方面作出深入具体的介绍和研究。在云计算对教育信息化变革的促进作用和泛在学习理论、移动学习理论推广方面的研究主要集中在基于云计算所能够带来的庞大资源优势的介绍上。
技术的革新会给教育理论带来变革，云技术也不例外。教育云支持下的教育理论研究应该多元化发展。教育云在教育管理领域内的应用是否使得原有的教育管理效率有所提高，学习者在云条件下的学习风格、教学设计模式、云技术下的学习环境建设等学习理论和教学理论的深入研究都可以成为教育云教学理念方向上新的研究内容。如此一来，目前学者多在进行泛在学习理论、移动学习方面的研究时才对教育云从侧面介绍和研究的状况将会得到扭转。
其次，对于占据样本总数量21%的教育云应用方面，张剑平、高宏卿主要阐述了某项技术如何结合云技术实现资源共享的问题，而左名章、蒋艳红等学者则是从美国信息化建设对我国的启示上谈及了云计算技术。[18][19]杨进中、徐天伟、吴永和等则是通过阐述Grails、e-Science、mymathLab与Sakai、moodle等现有的软件系统、软件模型结合云计算构建一个新的软件系统环境。在这一部分中更多的是像文献[20～26]那样只是在文献中对“云计算”或者“教育云”词汇进行简单的提及。
可以看出在教育云计算应用研究方面，学者多集中在某项技术与云计算技术的具体结合、某门课程利用云计算技术如何开展、某个平台引入云计算技术后会如何更好地实现其功能等方面。主要是针对云计算技术应用于个案进行研究，或者仅是对词语的简单提及；并没有对云计算技术是否能够在其应用的个案的基础上进行扩展或推广应用，如何推广应用方面进行深入研究。一项有效的技术在教育领域内的广泛应用是我们乐于见到的，但是为了给研究或者文献添彩而去简单地缀上一些比较时髦的词语的现象是值得我们去反思的。另一方面，虽然多数研究仅停留在词汇提及的层面，但是也从一定程度上反映了教育云计算技术在教育技术领域得到了广泛的认可。
学者们对于教育云应用研究主要集中于个案研究的原因有两方面，一方面是因为某些个案具有独特的优势和代表性，另一方面也是由于“云”建设运营标准的不统一从而导致云的建设无法大规模实现。产生缺乏统一标准指导的现状——小规模云具有很高的适用性等优势特征，但是也会因为其“地方特色”严重而不能推广应用。
第三，教育云的技术实现方面的文章占据了样本的18%。张家贵、陈巧主要对“基于云的资源平台、资源中心的设计”进行了研究，以高等院校的资源、平台设计为主，而较少涉及基础教育领域的设计。黎加厚、高辉等主要介绍了以“电子书包”为代表的教育云终端技术和设备，值得注意的是云端的研究目前也主要集中在电子书包上，其他的云端设备和技术还有待学者和开发人员研究、设计和开发。文献[27～30]主要是从教育云对“移动学习模式”、“个性化学习”的影响和变革设计方面开展的研究。这部分的其他文献则是主要集中在网络平台架构的设计，少量的文献如[31～33]从对教育云服务模式实现的角度开展了研究。总之，在云计算的技术实现方面，研究者主要集中在平台的架构设计和对教育云服务的简单介绍上。
最后，教育云分类和教育云研究综述部分主要是各种技术发展综述类文献。国家和地区规划纲要解读类文献中对“云计算”词语在教育应用中的提及或者是简单介绍；施建国、赵晓声、唐德海等对于国家云、区域云、公有云、私有云的分类也只是在对国家或者地区的教育规划纲要的解读中进行宏观层面的研究，并没有对云的规模或者具体的云的底层设备应该建设在哪个地区、哪个层次、如何建设等问题进行研究。
云计算是分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（parallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现，[34]将其引入到教育领域中必然也涉及运营制度的问题。然而目前国内对云计算在教育中的，例如教育云的建设标准、运营体系、安全性和云规模的可控性方面都没有详细的研究。
教育云的运营应该向专业化均衡发展。国家和地区的教育信息化规划和学者在各级各类的教育云研究中并没有对云的规模做详细的研究，也没有对云的最底层的设备建设的运营作出详细的研究。我们认为高等教育数据信息量相对独立并且拥有较多的人力、财力和物力资源，所以高等院校可以在统一的标准指导下独立建设私有云；对于基础教育领域可以采取将底层的硬件设施交由专业的公司建设经营，教育部门采取购买服务的形式，在国家层面则成立专门的机构对资源池进行建设和把关，将全国的基础教育和高等教育云进行联通，真正地实现国家范围的“教育云”。
教育云的安全性方面是我们应该关注的重点。云作为教育资源和数据存储的一种便捷有效的手段将会使得大量的用户信息和数据资源存储在“云”中，那么对于云中的数据安全、数据的隐私保护和布设在不同地区的云基础设施的安全性问题缺乏健全的安全策略是值得我们认真对待的。
教育云建设应该向标准化制度化方向发展。上述的“云”间的快速互联互通和安全高效运营方面归根结底是国家标准问题。按照教育信息化的规划，各级各地区将要建立不同规模的教育云，那么对于不同地域、不同规模和不同底层硬件设备架构的云之间的联通问题就迫使我们考虑云计算在教育领域里具体应用的行业标准问题。教育行政部门应该组织专家在对各种类型的“云”进行充分调研的基础上，制定出既允许全国范围安全高效互联互通，又允许各具特色的云建设格局的“云标准”；完善资源的分类存储标准制定，使得海量的云资源在现有搜索技术的限制下仍能够有效合理地归类存储，最终便于使用者能够快速准确地在资源的海洋里找到需要的资源。
2008年至2010年前半年，相关研究大多停留在对于“云计算”一词的简单提及上，此后开始对云计算在教育中的应用的研究逐渐深入起来，相信在未来一段时间内教育云的研究会更加的全面深入。
（四）教育云产业振兴需要走产学研一体的道路
面对教育云只占国家层面的云计算示范工程总数的8.3%的局面，研究者认为在国家大力扶持云计算产业发展的大背景下针对于教育云产业的发展还需要扩大规模。从本研究统计的电信企业的云计算解决方案可以看出，企业关于教育云的解决方案相对较少，而已有的教育云解决方案也不尽如人意。通过上述对教育云解决方案的对比分析可以看到目前所谓的教育云解决主要是以硬件环境的部署实施、教育政务管理软件的开发和数据中心建设为主，基本上是停留在云的基础建设阶段。而教育评测类的解决方案也基本停留在半自动化的阶段，只是解决了解放一定劳动力的层次；虽然谷歌的某些app可以在教育教学中使用，但由于其并非为教育开发的初衷和谷歌在国内地区的使用限制也使得其很难有较大发展。
在研究过程中笔者认为“华师京城”和“国家教育资源公共服务平台”是教育云产业的两个比较成功的案例。华师京城采用B/S的开发形式，用户可以随时随地不受访问终端的限制；由其身后专家团队提供的教育教学资源是符合目前的教育教学需要的。国家教育资源公共服务平台则是由中央电教馆负责运营的，资源来源广和资源覆盖广是其主要优势。
按照工业和信息化部电信研究院对云计算产业的产业体系构成分类，目前国内的教育云产业主要集中在基础设施服务业，其特点主要是以云网络或者数据中心的建设为主，所以教育云设计、咨询、评估认证等专业的支持产业极度缺乏。
研究者认为教育云产业的振兴除在学理上认为的教育云标准急需制定外，教育云产业人才的培养才是关键，同时还应该走产学研一体的道路，例如“华师京城”就是理论与产业结合的很好范例。
五、小结
本研究对近七年国内教育云研究的现状进行了梳理，虽然只是选择教育技术领域内的5种期刊作为样本抽取范围，但由于这些期刊在教育技术领域的代表性作用，所以在很大程度上能反映出目前教育云研究的概况。笔者在对教育云本体研究主题进行讨论时结合其他学者的研究成果对教育云的概念提出了自己的观点，对教育云的本体研究提出了较为清晰的研究思路，但对于其他主题只是给出了简单的建议，这还需要笔者和后续的学者进行研究完善。
[参考文献]
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云计算技术研究重点篇4
关键词：大数据；信息；研究；思考；策略
基金项目：达州职业技术学院重点科研课题：“基于Cai高职高专《高等数学》‘流动几何图形图式’教学法”子课题（项目编号：14DZY24）
中图分类号：F061.5文献标识码：a
收录日期：2017年3月8日
引言
我们在创造数据，而数据正在包围我们。随着移动互联网、云计算、物联网技术和业务的发展，数据呈爆炸性增长，过去情报信息的研究方式和广大用户的需求处在变革之中，区域的科技信息收集、存贮、转化、提取、挖掘和应用面临着深刻变化。云计算是一种新计算模式，通过虚拟化技术实现大规模的资源池，通过网络提供服务，用户跨越地理空间限制，获取各类计算资源，实现了计算资源的实现形态、计算服务的应用模式根本性改变，云计算面临着一次新的革命。
一、大数据和大数据来源
大数据（bigdata）是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。
大数据三个主要的数据来源：（1）企业经营交易和管理信息，传统结构化数据；（2）物联网世界商品、物流信息，信息量远超过现有的架构承受能力；（3）人的交互行为信息，来自于社交网站以及用户行为。
二、大数据的功能、特征
大数据的功能：提升政府工作的透明度，征求民生意见，了解社会动态；制造业整合研发、工程和制造部门，通过收集更多的绩效数据显著提升管理效能；服务行业根据客户需求细分人群，针对微观细分人群锁定促销和广告方式。
大稻莸奶卣魇4V：Volume（体量巨大）、Variety（类型繁多）、Value（价值密度低）、Velocity（实时处理）。
三、大数据处理的有力支撑技术――云计算
（一）云计算的概念。云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。
（二）云的分类
1、公共云。以Google、Salesforce为代表，通过自己的基础架构直接向用户提供服务。用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。
2、私有云。企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自，并且可以基于自己的需求改进服务，进行自主创新。
3、混合云。既有自己的云计算基础架构，也使用外部公共云提供的服务。
（三）解决实际问题：云计算的应用亮点
1、云物联。“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
2、云安全。云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。
3、云存储。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
4、云游戏。云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。
5、云教育、云社交、云会议。在云平台上，所有的教育机构、培训机构、招生服务机构、宣传机构、行业协会、管理机构、行业媒体、法律机构等都集中云整合成资源池，各个资源相互展示和互动，按需交流，达成意向，从而降低教育成本，提高效率。云社交就是把大量的社会资源统一整合和评测，构成一个资源有效池向用户按需提供服务，参与分享的用户越多，能够创造的利用价值就越大。云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。
四、大数据背景下促进科技信息研究的模式转变
（一）云技术改变产业消费、商业模式。2011年，中国云计算服务市场规模315.54亿元，增长88.6%。2012年，中国云计算服务市场规模超过600亿元。2013年，增长到1，174.12亿元。而到2015年，我国云计算产业链规模达到了7，500亿元至1万亿元。中国已有北京、上海、无锡、杭州、深圳等30余个地方政府组织编制了云计算产业发展规划，产业区域布局逐步形成。
（二）物联网与云计算是交互辉映的关系。从量上看，物联网采集惊人的数据需要通过无线传感网、宽带互联网向某些存储和处理设施汇聚，而使用云计算来承载这些具有非常显著的性价比优势；从质上看，使用云计算设施对这些数据进行处理、分析、挖掘，可以更加迅速、准确、智能地对物理世界进行管理和控制。物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石，通过云计算技术，软硬件获得空前的集约化应用。
（三）3G/4G与云计算是互相依存、互相促进的关系。3G/4G将为云计算带来数以亿计的宽带移动用户。用户的终端计算能力和存储空间有限，却有很强的联网能力，对云计算有着天然的需求。云计算能够给3G/4G用户提供更好的用户体验。云计算有强大的计算能力、接近无限的存储空间，并支撑各种各样的软件和信息服务，能够为3G/4G用户提供前所未有的服务体验。
（四）科技情报信息研究方式面临挑战。过去传统数据注意结构化，把一些彼此相关的数据进行收集、加工存储转换，按照范式理论进行建立数据模型，这些数据的容量相对来说比较容易操纵，从已有的规则来筛选，假定有了一定的规律，所以实现起来就不需要特别强大的工具。
当今文本，如电子邮件、文档、健康/医疗记录，再扩展到网页、社交媒体、感知数据，涵盖音频、图片、视频、模拟信号等等，这些信息看似无关，不能结构化，但是潜在有用的关系用过去的研究工具不能提示出来，有用的价值不能显现，也只能成了垃圾数据。这不是人的主观性出了差错，而是给我们的研究挖掘力度不颍工欲善其事必先利其器，没有好的研究平台，也只能望洋兴叹。
科技信息资源需求层次智能化程度达到与日俱增的状态，网络环境下用户对信息需求不再是简单结果，而是具有深入分析、提供决策的综合类信息，使用户对信息的需要从简单信息转向综合专业的预见性信息需求，显示出信息知识片断的“多元化、多样化、综合化、专家化、实时化”等特征。这种信息需求对信息数据的管理、存储、信息服务形式提出更高的需求。
社会大众对数据创新的使用提出了很高的要求，人们享受科技带给大家的欢乐、便利、高效，从技术手段上看，没有云计算很多创新无法实现，科技情报信息研究也必须打破过去的定式思维，引用云计算的技术，铸就科技信息研究的新模式。
五、区域科技信息研究策略
现代技术风起云涌，海量数据需要超大计算功能，科技信息量大且数据模型难以确定，各行各业对服务的种类甚多，特别当今移动终端的普及，反映在生活、工作、学习等方方面面。科技信息的研究要紧跟科技发展、社会的需要，要在实践中证明自身存在的价值和必要性，创造性地开展工作，以达州科技信息为例，说明区域科技信息研究的新策略。
（一）使用虚拟化技术创造更高的科技效率。虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CpU的虚拟化技术可以单CpU模拟多CpU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
大项目需要处理大数据时，单位去买巨型机不现实，所以需要一个中介来提供硬件和软件的服务，科技信息研究部门责无旁贷。
（二）按需求来提供具体的虚拟服务。云平台提供基于“云”的服务，即不用自己创建，就像一个大型的网络资源仓库，可以在里面找到任何你想要的东西。企业对于信息化建设以及网络传输都有着更高的要求，云服务将会成为解决企业信息化建设困扰的变革方向，并为企业带来许多的利益和价值，让企业更快地享受到信息化带来的方便。云服务可以降低企业运营风险，可以享受更优质的服务，更可以提升企业竞争力等。
学校增加几千名学生，但是没有那么多资金去购买软件和硬件设备，因为只学半年计算机课程，这些学生下学期也用不到这么多的电脑，这个时候，最好的办法就是借助云平台，只需要说明详细的需要，就可以自动配置好软硬件，只需要在学校放上终端设备，所需要的一切就像正常各人拥有一立的计算机一样，享受服务，不需要个人去安装程序，节省大量人力、物力、财力。
各行各业都有不同的需要，操作系统、软件、界面和硬件等都可以按需分配，云平台也是一样的，这样的机构对社会提供了便捷、实惠，科技信息研究部门可以有所担当，主动承担起这样责任，证明自己的价值。
（三）网络端口镜像分析提供科学决策。在主干网的路由器上做多个端口的镜像，就把流经该区域的主要数据包流复制一份，然后由专业的网件对需要的协议数据、站点或者ip地址段的数据包进行过滤，整理归纳分析得出一个综合报告，对政府、企业、事业、个人的决策起辅助作用。
例如，可以在微博上进行数据挖掘，微博最强大的力量来自于“小众的社会认同效应”：独立网民因为相同观点聚集在一起，通过消息转发、评论机制，迅速扩散，在短时间内形成类似“飓风”的传播效应，从而形成广泛社会影响力。
微博颠覆了传统的信息传播路径，由单向传播向多中心、网状裂变的方式转变。对企业而言，不管是主动拥抱还是被动接受，都宣告了一个时代的大幕在开启，消费者站在了舞台的中间。
首先在海量数据中沙里淘金，就能在这轮技术变革中脱颖而出。消费者行为数字化，企业必须去收集、分析、跟踪用户在互联网上的“足迹”。
（四）对传统科技情报信息业务进行深加工。由于传统的计算方式没有群集化，没有均衡负载分布式协调计算功能，效率低下，只能处于信息数据加工的初级阶段。
过去科技情报检索工作，只是对被检人项目课题的内容进行全库搜索，得到重复率，对被检索的人只显示红线，没有人性化的温情提示：哪个方向是这门学科的热点、重点和难点，什么方向的课题关注度对社会、学术的意义影响深远，并且显示出不同关键词容易重复的概率。
到基层单位或区乡进行科普宣传工作，所传授的知识是一些死知识，没有智能性的判断和决策，所以缺乏交互性和灵活性，不能对未来发生的事件做正确的预测。
运用云技术的大数据核心和功能：（1）掌握了更多的数据和信息；（2）掌握的信息比别人更全面、更快、更准确；（3）总能实时掌握市场的变化、经营的变化；（4）总能预判未来的发展趋势；（5）总是能作出正确的判断和决策。
（五）利用云计划进行科普宣传。云计算是大数据时代的关键技术，由于诞生时间较晚，人们对它还是没有足够的认识，在大学里很多计算机专业毕业生对云技术还是处于一个盲区，这个技术向全社会推广还有一个相当长的过程，科技信息研究部门要肩负起宣传云技术的重担，取得经济效益和社会效益双丰收，这也是公益性的科技信息研究部分内之事。通过“云+端”的应用模式，推动“互联网+”落地生根。
（六）实时跟踪云技术的最新成果。我国的企事业单位尚未完全掌握虚拟化、分布式存储、海量资源管理、分布式处理、并行计算等云计算核心技术，缺少像iBm、微软、甲骨文和Vmware等掌握云计算架构核心技术的企业。高性能计算机、操作系统、数据库技术、网络交换技术等云计算相关核心领域均被国外it巨头控制。
我国在高端通用芯片、高端服务器、海量存储设备等关键硬件设备及其核心部件，虚拟化软件、云操作系统等关键软件产品同国外有相当大的性能差距，云算系统集成能力也亟待加强。
区域科技信息部门应该跟踪云计划最前沿研究成果，掌握最近的软件应用知识，服务于地方经济建设和社会公益事业。优化已有的云平台，提高使用效率。
（七）加入云平台增强数据的安全性。云计算技术能实现网络、软件、硬件设备等之间的融合，具有一定的规模化、虚拟性与安全性等特征的技术。
“云安全”是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常进行监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，传送到服务端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。
加入云的计算机越多，安全性会越高，科技情报信息研究部门增加安全措施，建立ipS和iDS系统，对整个区域的电脑及时监控和防范一些不安全因素的发生，对一些偶然事件进行预警。
（八）云计算数据完整性的保障技术。尽可能地保障数据不会因软件和硬件故障受到非法破坏，纵然部分数据被破坏也能恢复。在云存储环境下为了合理利用存储空间，将大数据文件拆分成多个块，以块的方式分别保存到许多个存储节点空间上，通过纠删码技术或秘密共享技术来实现。
纠删技术的原理是：首先将文件分为K块，利用纠删码技术进行编码，可以得到n块数据块，将n块数据块分到各个存储节点上，实现冗余容错。
秘密共享技术：一段秘密消息被以某种数学方法分割为n份，这种分割使得小于n份的k份（k
六、小结
目前，区域信息基础设施基础薄弱，宽带普及率较低，不利于高质量云计算服务的提供。区域内还没有成熟的云计算开放平台，海量数据处理、大规模it资源管理等关键技术需要在应用带动下实现突破。科技信息研究部门应首先在电子商务、电子政务、金融证券、电力通信等领域进行云技术的推广和应用，然后使云技术在全社会得到最广泛的应用。大数据时代下云计算为科技情报信息研究提供了新挑战、新机遇和新希望。
主要参考文献：
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云计算技术研究重点篇5
关键词：计算机技术理论；人工智能；云计算与数据库
21世纪以来，计算机广泛应用到社会生活生产中，使计算机技术理论成为当代重要的学科之一。计算机各个逻辑器件的不断更新，推动了电子技术的飞速发展，我们已经进入了超大规模集成电路的时代。而随着微电子技术的发展，直接带动了计算机系统结构的革新，使计算机技术的最新理论和方法得以应用。计算机已从以前单一计算的装置变革成为计算机网络、并行分布式计算机系统和多计算机系统等多种高性能的系统。
1人工智能技术理论研究
人工智能是用人工的方法和技术模仿、延伸和扩展人的智能，实现某些“机器思维”。具体来说，就是研究如何使机器具有能听、会说、能看、会写、能思维、会学习、能适应环境变化、能解决各种实际问题的一门学科。
1.1人工智能的应用和发展现状
人工智能技术包含自动定理证明、问题求解、自然语言处理、人工智能方法、程序语言和智能数据检索系统及自动程序设计等等。目前，人工智能的应用领域主要有以下几个方面：一是问题求解。就是人工智能程序自主地知道如何思考解决的问题，会像人类一样进行独立地思考。二是逻辑推理与定理证明。这是人工智能研究时间最久的领域之一，也是一个极其重要的论题。逻辑推理与定理证明不仅需要有根据假设进行演绎的能力，而且许多非形式的工作。三是自然语言处理。自然语言的处理是人工智能技术应用与实际领域的典范，当前的主要课题是：如何使计算机系统以主题和对话情景为基础，生成和理解自然的语言，应用到人们的日常生活中，例如：汽车的语音导航系统，手机的语音输入系统等。四是智能信息检索技术。信息获取和检索技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切需要破解的命题，将人工智能技术应用于这一领域是人工智能走向广泛实际应用的契机与突破口。
1.2目前人工智能发展的瓶颈
人工智能学科的发展曲折，面临不少难题，主要有以下几个方面：一是研究方法不足。由于目前人类对人本身脑部结构和大脑工作模式认识的不完全，导致无法真正实现对人脑运行的模拟。二是机器翻译存在困难。机器翻译所面临的主要问题是构成句子的单词和歧义性问题。要消除歧义性就需要结合原文的上下文来对句子进行分析，从而寻找该语句在上下文中的准确意义。
1.3人工智能未来发展的展望
人工智能具有十分巨大的发展潜力，在各种新科技的出现层出不穷，人工智能将来的发展将不可限量。一是构建智能计算机，代替人类从事脑力劳动。将人类从繁杂的脑力劳动中解放出来，从而极大的提高运算速度和效率。二是计算机的自然语言处理。它是未来计算机科学领域与人工智能领域中的重要研究方向和发展趋势。随科研人员的艰苦努力，在自然语言处理领域已取得了令人瞩目应用成果，不久将会有许多产品出现在众多领域。三是计算机的自主继续学习。目前科学家正在研究如何使计算机模拟或实现人类的学习行为，自主的增长新知识或技能。这是一个新的发展趋势，虽然目前还没取得显著的实质性成果，但随着研究的深入，许多新的学习方法出现在人们的视野中。
2云计算与数据库技术理论研究
云计算与数据库是源于计算机科技所诞生一种信息储存模式。云计算与数据库是通过将信息资料进行抽象虚拟化的一个过程，主要通过将网络上存在的资源进行虚拟化处理，供被服务方作统计研究使用，经过云计算与数据库技术处理后的网络资料就会产生商业价值，有利于企业和个人对所其所需的材料进行有偿或无偿的使用。
2.1云计算与数据库国内外发展现状
随着经济社会的迅猛进步，我国越来越重视云计算的应用，政府部门也结合中国实际，为云计算的基础建设提供了资金投入与环境保障，并且在国家重点科研技术部门设立了直接负责云计算的发展与开发活动的专业部门。据报道，2016年我国在云计算与数据库建设方面投入资金10亿美元左右。由此可见，云计算与数据库的应用为人们的生活与工作带来了更为高效、更为优质的服务。而聚焦国外的发展显示，云计算与数据库技术所储存的相关信息资料已经达到了全世界数据资源的20%，能够充分的为人们提供高效优质的资料信息。而云计算自身的安全应用也为更多的企业和个人提供了更优质的服务类型，有利于全球经济的持续健康稳定发展。
2.2云计算与数据库发展存在的问题
实现云计算与数据库系统面临着诸多挑战，系统的标准化工作还需要更进一步的研究，还有一系列有待解决的问题。最重要的就是数据的安全和隐私问题。用户数据存储在云端，如何保证用户的数据不被非法访问和泄露。同时系统本身的可扩展性、可用性、可靠性、可管理性等都是要重点解决的问题。云计算在缩短单机密集数据处理任务时，对于传输到云端上的信息处理是否安全抱有质疑，若处理不当，将会对云计算的发展产生一定负面影响。当今，计算机和移动网络的发展，使计算机技术理论应用到社会生活的各个方面，对当今最新的人工智能技术、云计算与数据库技术等方面的发展现状进行研究，对于整个世界的科技与经济发展都有着决定性的作用，计算机技术的发展也必将更好地改善人们的生活方式和生产模式，更好地为人类服务。
参考文献：
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云计算技术研究重点篇6
关键词云计算业务形态内涵虚拟化网格计算框计算··1引言
云计算是互联网领域近两年来非常热门的一个新名词，自诞生之日就引起了业界极大的关注。由于是多种技术混合演进的结果，加之有各个it巨头公司不遗余力的推动，云计算的发展极为迅速。与此同时，各种与云计算相关或是相近的应用和服务，纷纷被打上云计算的标记推上市场。
一时间，关于云计算的应用和服务异常丰富，种类也是相当纷繁复杂。在云计算应用迅速发展的同时，各个it公司和研究机构也都从各自不同的研究角度和利益立场出发，分别给出了各自对云计算的理解和定义，以期能够在理论、标准和产品方面占据主导地位。目前，关于云计算的定义和解释至少已有25种之多。
面对云计算应用如此迅猛的发展态势和对云计算众说纷纭的理解，如何归纳和分析云计算当前的发展规律从而能够把握云计算的本质和内涵所在，是当前云计算领域一个亟待解决的重要问题，这将决定着云计算的未来发展。本文从归纳分析云计算目前发展的业务形态出发，分别以表象、内涵和外延3个不同的维度对云计算目前的发展情况进行了剖析和研究，旨在发现和提炼云计算发展的本质规律，以期能够把握和指导云计算的未来发展。2表象：云计算的4种业务形态所谓表象就是指云计算外在的表现形式，即云计算所能提供给用户的业务和应用类型。
例如，对于个人用户，目前云计算能够提供的部分业务形式参见图1。图1所示的GoogleDocs拥有一套功能非常强大而且免费的在线文字处理程序、电子表格程序和文档演示程序，是传统办公应用程序在云计算模式下运用的经典实例。再比如电子邮件，如果用户拥有了一个互联网电子邮件账户，就可以说是加入了云计算潮流。如大多数雅虎或Gmail用户就可以通过互联网来检索、读取及编写电子邮件，要是没有云计算，他们就无法使用电子邮件应用软件，也无法访问电子邮件本身。
对于云计算所提供的诸多业务形式，不同的业务由不同的底层支撑技术提供支撑。对于不同的业务形式，云计算在进行业务提供时，业务提供的思路也是彼此之间存在差异。因此，根据云计算所提供应用和业务底层支撑技术的不同以及业务提供思路上的差异，本文将目前云计算所提供的诸多业务形式和应用类型经过归纳研究分为4种类型，具体包括存储云、计算云、分布式构件云和网络化软件云。
(1)存储云存储云就是一个大规模的分布式存储系统，对第三方用户公开存储接口，用户可以根据自己的需要来买相应的容量和带宽。存储云的应用形式包括个人用户磁盘、企业数据备份和数据中心等。(2)计算云计算云的基本功能是将来自用户的计算任务拆分，然后再派发到云中具备相应功能的节点进行分布式的并行计算，进行全部相关计算之后，再将最终的互联网中云计算技术研究张健工业和信息化部电信研究院通信标准研究所工程师，博士曹蓟光工业和信息化部电信研究院通信标准研究所副总工程师，博士摘要从云计算的表象、内涵和外延3方面入手，对云计算进行了分析，总结出云计算的4种业务形态，提出了云计算的内涵和本质，并对其与云计算相近的技术进行了比较和分析。
关键词云计算业务形态内涵虚拟化网格计算框计算·1·《电信网技术》2009年10月第10期互联网技术网络技术———互联网技术专题网络技术1引言云计算是互联网领域近两年来非常热门的一个新名词，自诞生之日就引起了业界极大的关注。由于是多种技术混合演进的结果，加之有各个it巨头公司不遗余力的推动，云计算的发展极为迅速。与此同时，各种与云计算相关或是相近的应用和服务，纷纷被打上云计算的标记推上市场。一时间，关于云计算的应用和服务异常丰富，种类也是相当纷繁复杂。在云计算应用迅速发展的同时，各个it公司和研究机构也都从各自不同的研究角度和利益立场出发，分别给出了各自对云计算的理解和定义，以期能够在理论、标准和产品方面占据主导地位。目前，关于云计算的定义和解释至少已有25种之多。
面对云计算应用如此迅猛的发展态势和对云计算众说纷纭的理解，如何归纳和分析云计算当前的发展规律从而能够把握云计算的本质和内涵所在，是当前云计算领域一个亟待解决的重要问题，这将决定着云计算的未来发展。本文从归纳分析云计算目前发展的业务形态出发，分别以表象、内涵和外延3个不同的维度对云计算目前的发展情况进行了剖析和研究，旨在发现和提炼云计算发展的本质规律，以期能够把握和指导云计算的未来发展。2表象：云计算的4种业务形态所谓表象就是指云计算外在的表现形式，即云计算所能提供给用户的业务和应用类型。
例如，对于个人用户，目前云计算能够提供的部分业务形式参见图1。图1所示的GoogleDocs拥有一套功能非常强大而且免费的在线文字处理程序、电子表格程序和文档演示程序，是传统办公应用程序在云计算模式下运用的经典实例。再比如电子邮件，如果用户拥有了一个互联网电子邮件账户，就可以说是加入了云计算潮流。如大多数雅虎或Gmail用户就可以通过互联网来检索、读取及编写电子邮件，要是没有云计算，他们就无法使用电子邮件应用软件，也无法访问电子邮件本身。对于云计算所提供的诸多业务形式，不同的业务由不同的底层支撑技术提供支撑。对于不同的业务形式，云计算在进行业务提供时，业务提供的思路也是彼此之间存在差异。
因此，根据云计算所提供应用和业务底层支撑技术的不同以及业务提供思路上的差异，本文将目前云计算所提供的诸多业务形式和应用类型经过归纳研究分为4种类型，具体包括存储云、计算云、分布式构件云和网络化软件云。(1)存储云存储云就是一个大规模的分布式存储系统，对第三方用户公开存储接口，用户可以根据自己的需要来买相应的容量和带宽。存储云的应用形式包括个人用户磁盘、企业数据备份和数据中心等。(2)计算云计算云的基本功能是将来自用户的计算任务拆分，然后再派发到云中具备相应功能的节点进行分布式的并行计算，进行全部相关计算之后，再将最终的互联网技术网络技术———互联网技术专题网络技术。（编选：）
云计算技术研究重点篇7
关键词：云计算；信息安全；产业安全；美国
一、云计算综述
虽然最早的云计算思想可以追溯至20世纪60年代的麦卡锡，他曾提出“计算迟早有一天会变成一种公用基础设施”，即“将计算能力作为一种象水和电一样的公用事业提供给用户”。然而云计算作为一种全新的商业和应用计算方式被提出并得到公众的关注，成为产业界、学术界研究的热点是在2007年ibm和google宣布在云计算领域的合作。到目前为止，学术界和理论界对云计算没有一个统一的定义，美国国家标准与技术研究院将云计算定义为这样一种计算模式：一种可利用的、便利的付费使用模式。在这一模式下，通过网络按需访问结构化的计算资源共享池（如网络、服务器、存储库、应用软件、服务等），快捷地获取所需要资源，并只需要做少量的管理工作。hewitt认为云计算系统是将数据以及程序永久地存储在云计算平台中的服务器机群上，客户可以使用台式机、笔记本、手持终端等设备通过网络获得云计算系统提供的强大计算能力和存储能力。虽然对于云计算的定义众说纷坛，但是普遍认为云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，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。
云计算系统可以简单地看成由网络浏览器和“云”两部分组成，所谓云，buyya等认为是由内部互连的众多虚拟机组成的并行分布式计算系统，能够根据服务提供商和客户之间协商好的服务等级协议动态提供计算资源。在云计算的模式下，用户基本上不再拥有使用信息技术所需的基础设施，而仅仅是租用并访问云服务供应商所提供的服务，这就是云计算的重要特征之一，一切即服务（xasaservice，xaas），包括基础设施即服务（infrastructureasaservice）、平台即服务（platformasaservice）和软件即服务（softwareasaservice）。由于云计算采用分布式计算技术将计算扩展到更多的计算资源，具有超强的计算能力和以用户为中心的突出优势，目前微软、ibm、亚马逊、google等国际技术巨头积极部署和推出云计算服务。
通过对大量的文献进行分析，发现国内外目前对云计算的研究，主要集中在云计算技术架构、面向企业的应用、情报信息领域的应用和云计算理论探讨等方面，但对于云计算对国家信息安全威胁的研究，公开发表的文献不多。本文拟从维护国家信息安全的角度，对美国国家信息安全战略的最新动态进行研究分析，深入探讨云计算时代维护国家信息安全的对策措施。
二、云计算对我国信息安全的威胁
云计算是信息技术领域的一次重大变革，“云”的出现使pc硬盘损坏，资料丢失的状况即使发生，也不会造成太大的影响，因为有“云”替我们做存储和计算的工作，但云计算带来的最大风险就是信息安全的风险。
1.云计算对国家信息安全的威胁。“云”中包含了几十万台、甚至上百万台计算机，其中的计算机可以随时更新，这既保证“云”长生不老，又可以为用户提供方便、可靠的信息服务，规模化、集中式的云服务催生了“信息工业化”。信息工业化意味着巨大的规模化资源池的建设，这是一个大型的存储中心、数据中心、用户中心……
以美国为代表的发达国家，为了占领这一制高点，纷纷投入巨额资金和科研力量进入云计算领域，在标准、技术等方面逐步推进各自的云计算战略。2010年11月12日，ibm宣布将领导一项有15个欧洲合作伙伴参加的联合研究计划，以开发一个基于对象的标准化的“智能云”存储架构。这些欧洲的合作伙伴包括标准组织以及电信、健康医疗和媒体等行业的公司。这个计划的名称是“visioncloud-virtualizedstorageservicesforthefutureinternet”（梦想云-未来互联网的虚拟化存储服务）。微软已经与戴尔、富士通、日立、惠普、ibm和nec等6家主要硬件厂商签署协议，这项计划名为“hyper-vcloudfasttrack”计划。此项合作以提供参考架构，帮助企业构建私有iaas式的云计算为目标。这些公司将与微软合作提供一些蓝图，详细介绍如何组装和配置它们的硬件以便运行私有云计算。微软将向这6个合作伙伴的每一个合作伙伴提供一个参考架构，详细说明应购买某个合作伙伴的哪一种硬件以及如何安装微软的软件以便运行这种设备。这个参考架构将解决整个的设计问题，如网络和存储层如何设计、应该部署多少台虚拟服务器和物理服务器以及容错机制如何工作等。苹果斥资10亿美元、花费数年时间建造的占地50万平方英尺的数据中心即将开业。数据中心投入使用后，人们能够使用mac机进行基于云计算的交互。2010年11月2日，作为实现其“2015年云愿景”的重要一步，英特尔宣布创建“开放式数据中心联盟”，这个联盟由全球70多家金融、电信、石油、汽车、酒店、互联网服务商等行业领先企业组成。该联盟成员将共同制定未来云计算、数据中心建设所需要的技术和架构，“共同推动云计算的标准化和普及化”。可以预见，随着美国对云计算平台建设力度的加大，在标准、技术、人才和信息资源等方面的控制力越来越强，美国政府可以通过对云计算平台的控制，进而控制全球的信息资源。如果未来国家的数据都高度集中在“云计算”的平台上，国家信息面临着“去国家化”的风险，而更进一步，我国的信息一旦被整合、分析并被加以不良地利用，势必对我国的国家安全构成严重威胁。
2.云计算对企业和产业信息安全的威胁。从“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”到“发展现代产业体系、大力推进信息化与工业化融合”，我国工业加速了信息化的进程。工业产品在研发、设计、生产过程控制到市场营销这一价值链上，充分运用了计算机技术、软件技术、集成电路技术、通信技术与网络技术等现代信息技术手段，工业化和信息化的结合比以往任何时候都要紧密。此外，在产业层面，不同产业之间利用it技术搭建互联互通的信息流和服务流平台，加速彼此的融合，形成了“生产过程自动化、经营管理智能化、商业贸易电子化”的格局。钢铁、石化、纺织等国家支柱产业在产品和工业辅助设计、采购和供应管理、生产调度指挥等方面已经广泛运用管理信息系统，尤其对于重点项目，大中型企业更多采用的都是技术实力雄厚的大型跨国公司提供的软件，如oracle和sap的erp软件。云计算时代，管理信息系统将统一架构在虚拟资源池上，形成一个大型服务器集群，以便满足用户对信息访问、服务使用的需求，即“企业级云计算”。在这一个大平台上，企业的关键机密信息有被暴露的可能，这极大地威胁了企业的正常运营，进而影响了我国的产业安全。
三、加强云计算时代我国信息安全的建议
作为下一代互联网技术的一项重大变革，云计算在给我国带来安全威胁的同时，也让我们面临了新的机遇，因为这是全球信息产业一次重新洗牌和分工的机会。错过了这次机会，将意味着我国失去了在信息技术领域的话语权和发展的主动权，而我国的信息安全也难以得到有效的保护。在这场刚刚拉开序幕的云计算竞赛中，对维护和加强我国的信息安全，提出以下几点建议：
1.正确认识和分析云计算的利弊。云计算是网络基础设施普及发展到一定程度的产物，云计算的发展无论滞后还是超前于这一阶段，都不能使我们真正享受到它的便利和优越。要客观评估我国当前通信基础设施的发展状况，顺应信息产业的发展规律，正确看待云计算的积极作用和消极影响。
2.主动参与云计算技术、标准和平台的建设。云计算被各国视为21世纪争夺和保持竞争优势的重要方式。美国总统奥巴马2009年任命了新的联邦政府首席信息官，负责监管高新技术的推广和应用，其核心就是“云计算”。英国在新的“数字英国报告”中，呼吁加强政府的“云计算”部署。韩国政府2009年12月决定，在2014年之前向“云计算”领域投入巨资，争取使韩国“云计算”市场的规模扩大为目前的4倍，并将韩国相关企业的全球“云计算”市场占有率提高至10%。显然，云计算构成今后信息产业的核心竞争力，已是未来发展的大势。我国应把云计算建设提升到国家战略高度，及早制定和部署，解决科研机构、企业和运营商研发过程中遇到的一些障碍，比如云基础设施的建设、数据格式和标准的统一性、信息和应用的可移植性等，理顺这些关系，构建良好的环境，推动企业研发出我国自主知识产权的云计算技术、标准和平台，这会为我国的产业安全、信息安全提供坚实保障。
3.争取云计算平台的控制权，避免盲目跟进。实践云计算要避免盲目跟进，尤其不能通过购买获得国外的自主知识产权后，不加以认真研究就使用。如果我们运用控制在国外企业手中的关键技术，大规模地进行云计算平台的建设，就会增加国外控制我国的手段。要努力把云计算整个产业链上的每一根链条都控制在我国手中，一旦某个环节被别人控制，我国的信息安全乃至国家安全就可能会受制于人。
4.推进公平竞争，加快发展我国的信息服务业。“十二五”时期，国家大力倡导发展生产性服务业，信息服务业由于涉及到电信、互联网、电子商务、电子政务等诸多领域，成为生产性服务业的一个重要组成部分。要建立公平竞争的机制，在网络、服务、设备、应用程序和内容等方面构建健康良好的网络竞争环境，培育一批规模化、专业化的信息服务提供商，为云计算的未来发展和普及打下好的基础。
5.加强信息安全、数据安全立法方面的工作。信息安全的实质就是要保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏。发达国家在维护信息安全方面，都建立了完善的法规体系。比如美国，既是世界上第一个引入信息战概念的国家，也是信息安全法律规范体系建设较系统的国家，历来重视打击危害信息安全的犯罪行为，以国内法弥补国际法的不足，并坚持与时俱进，不断强化信息安全的法律保护。2008年12月，美国开展了为期2天的“模拟网络战”，总计有230名来自军方、政府和企业的代表参与了这次演习活动。2009年5月26日，了《总统关于白宫国土安全和反恐组织的声明》，成立“国家安全参谋部”，由国家安全协调官领导，统一支持国土安全委员会和国家安全委员会。2009年5月29日，奥巴马在白宫东厅公布了名为《网络空间政策评估-保障可信和强健的信息和通信基础设施》的报告，强调美国21世纪的经济繁荣将依赖于网络空间安全。美国政府的这份报告还在附录回顾了现代通信技术在美国的发展情况以及信息安全相关法律和法规框架的制定情况。美国在维护信息安全方面的一系列举动，也再次提示我国要加强国家层面的信息安全统一领导和协调，加大信息安全、数据安全立法方面的工作，尽快填补目前的法律空白。
四、结论
云计算是继计算机、网络出现之后的又一次信息领域的革新，在给我们带来方便、低成本、规模化服务的同时，也对我国的信息安全提出了严峻的挑战。为了在新一轮的竞争中占领制高点，我国应积极参与云计算标准、技术和平台的建设，获取云计算产业链各个环节的控制权，培育国内规模化、专业化的信息服务提供商，加强信息安全的立法和协调工作。
云计算技术研究重点篇8
关键词:智能电网;云计算仿真网络平台关键技术;智能云计算仿真平台
中图分类号：U665.12文献标识码：a文章编号：
0引言
随着计算机通信网络技术、虚拟云平台应用技术、云计算仿真网络平台关键技术、物联网关键技术及多层无线传感器网络技术在电力系统现有的硬件设施和计算能力已难以适应未来电力系统在线分析和实时控制所要求的计算能力和存储要求.基于云计算仿真网络平台关键技术具有分布式的计算和存储特性,易扩展和管理,特别适合解决智能电网技术带来的一系列新问题,引入新的计算技术,在维持现有硬件设施不变的情况下,充分整合系统内部的计算能力和存储资源,提高电网的在线分析和实时控制能力,为智能电网提供有效的技术支撑.为了促进低碳、高效、清洁电力工业的发展,再造电网的信息回路,构建新型的用户反馈方式,提高电网的效率,降低运营成本,实现电网价值的最大化,世界各国纷纷将目光投向智能电网技术领域.
1基于云计算仿真网络平台关键技术国内现状分析
随着智能物流行业整体信息化水平的不断提升和市场竞争的同益激烈,作为物流重要枢纽的港口企业,需要构建高效灵活的it系统,快速应对市场需求变化,确保在竞争中的优势地位。港口行业中存在着大量的中小型企业,如何提高他们的it水平,是一直以来难以解决的难题。同时大型港口企业维护着庞大的it基础设施,其维护成本只益增加。庞大的it投入使得大型企业在采用新技术和企业创新等方面受到了限制。随着云计算仿真网络平台关键技术的迅速发展,凭借自身的优势,云计算仿真网络平台关键技术可以帮助港口企业以最少的it投入,获得高性能的it服务,有利于中小港口企业获得大企业级别的it服务。基于云计算仿真网络平台关键技术应用一种全新的商业商品研发模式,已影响着整个软件工程技术产业。将云计算仿真网络平台关键技术结合到各个行业的业务应用中,从而将过去多年来积累的业务知识整合到云计算仿真网络平台关键技术架构体系上,将体现出更深层次的价值。
2基于智能云计算仿真网络平台关键技术描述研究
2.1基于智能云计算仿真网络平台定义
基于智能云计算仿真网络平台是指在智能技术基础上,运用云计算仿真网络平台关键技术、云计算仿真网络平台网络存储等技术对现有应用进行升级为数字智能化云设备,它拥有海量存储、远程控制等众多应用优势,并能实现软件更新和内容的无限扩充.各个电力企业通过“数字智能云计算仿真网络平台”来控制后台数据和软件平台,包括基础操作平台和应用操作系统,多层用户不需要为自家的技术进行任何升级、维护、资源下载,只需将技术连上网络,就可即时实现最新应用和海量资源的共享.
2.2基于数字智能云计算仿真网络平台资源管理研究
在智能云计算仿真网络平台关键技术环境中,资源负载在不同时间差别可能很大,而智能电网应用服务数量的巨大导致出现故障的概率也随之增长,资源状态总是处于不断变化中.此外,若采用集中式的体系结构,即在整个智能云环境中只设置一个资源管理系统,那么很容易造成瓶颈并导致单故障点,从而使得整个环境在可伸缩性、可靠性和灵活性方面都存在一定的问题,对于大规模的智能云计算仿真网络平台关键技术环境并不适合.因此,由于资源的所有权也是分布的,各级电网都拥有一定的计算资源和储存资源,不同的资源提供者可以按其各自的需要对资源施加不同的约束,从而导致整个环境很难采用统一的管理策略.
2.3基于云计算仿真网络平台结构与构建研究
智能云计算仿真网络平台关键技术环境可以分为三个基本层次：物理资源层、平台层和应用层.物理资源层包括各种计算资源和存储资源,整个物理资源层也可以作为一种服务向用户提供,即iaaS.iaaS向用户提供的不仅包括虚拟化的计算资源、存储,同时还要保证用户访问时的网络带宽等[5].平台层是智能云计算仿真网络平台关键技术环境中最关键的一层.作为连接上层应用和下层资源的纽带,其功能是屏蔽物理资源层中各种分布资源的异质特性并对它们进行有效管理,以向应用层提供一致、透明的接口.
作为整个智能云计算仿真网络平台关键技术系统的核心层,平台层主要包括智能电网高级应用和实时控制程序设计和开发环境、海量数据的存储管理系统、海量数据的文件系统以及实现智能云计算仿真网络平台关键技术的其他系统管理工具,如智能云计算仿真网络平台关键技术的系统中资源的部署、分配、监控管理、安全管理、分布式并发控制等.平台层主要为应用程序开发者设计,开发者不用担心应用运行时所需要的资源,平台层提供应用程序运行及维护所需要的一切平台资源,也称之为paaS.
2.4基于智能数字云计算仿真网络平台安全策略应用研究
基于智能云计算仿真网络平台关键技术环境中的资源是可共享的,同时可能有多个用户或应用需要请求这些资源提供的服务.域内进行的种种与安全相关的活动,如使用用户名/口令向操作系统登录,或使用SSH执行远程作业等,就是其安全策略的具体体现.此外,该策略需要进行安全评估的场所也过多,很难防止出现安全漏洞,最终导致智能云中共享资源自身的安全性很难得到保证.由于引入了资源管理域,因而智能云计算仿真网络平台关键技术环境由多个资源管理域组成.由于这些应用创建的目的通常各不相同,因此也具有不同的安全需求,从而要求提供不同的安全策略来实现这些需求.传统的安全策略通常全部需由资源提供方来实施,每当发生变更时都要与相关的每个资源提供者交互以通知其发生的变化,这势必会导致管理开销过大,极大地加重资源提供方的负担.
3结束语
随着云计算仿真网络平台关键技术是分布式计算、并行处理和网格计算的互联网的计算,是能够向各种网络应用提供云平台硬件与软件服务、基础架构服务、存储服务的系统.因此,将云计算仿真网络平台关键技术技术引入智能电网领域以提高其适用性和利用率极其重要的研究价值.
参考文献
[1]潘睿,刘俊勇,郭晓鸣,电力系统云计算仿真网络平台关键技术初探,四川电力技术,2010,33(3)：pp.71-76
[2]李琪林,周明天,智能电网关键技术研究,计算机科学,2010,37(8),pp.102-104
云计算技术研究重点篇9
关键词:云计算;教育;信息化
中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1009-3044(2010)03-763-02
2009年,云计算及相关技术产品涌现在人们眼前,成为业界和计算机领域最热门的话题之一。那么,云计算究竟是什么,有什么特点和优势,在教育信息化的进程中,对信息教育又有什么影响,这是本文探讨和研究的重点。
1云计算
云计算(CloudComputing)的命名来自于一种隐喻,我们都知道,在计算机领域,internet中复杂多样的基础设施和连接线路等经常被一种“云”的标记来代表,将其复杂藏于云中,用户只需简单向云提交要求即可。云计算是一种计算模式,计算、数据、平台及其他it资源都通过服务的形式提供给用户使用。在云计算模式下,用户只需要接入互联网,借助轻量级客户端,例如手机、浏览器,就可以完成各种计算任务,包括程序开发、科学计算、软件使用乃至应用的托管。提供这些计算能力的资源对用户是透明的,用户无需关心如何部署或维护这些资源[1],不用管服务到底从哪个地区,哪台机器提供。
云计算具有规模大、可靠性高、可伸缩性强、虚拟化程度高、通用性好等优点,在数据和应用飞速发展的今天,显示出了优越的前景:能够解决目前it计算/处理的瓶颈问题;能够提高计算能力;能够提高资源利用率、减少浪费;能够快速地协调内部资源;能够与自身业务特性结合,提高对业务的支持能力;解决扩容的难题(降低扩容的复杂性、提高速度);提供更好的易用性,屏蔽it基础设施的后台技术;先进技术手段的尝试和创新动力等等[2]。
云计算是大势所趋,在2009年第三届移动互联网《云计算发展与应用》研讨会上,intelarchitectureGroup项目总监何京翔表示,在未来的十年中,将会有150亿个不同的设备访问云的内容以及云的资源。目前,研究和组建“云”,不管是公共云还是私有云,不管是开放服务还是收费服务,都是it巨头的抢滩目标。比如谷歌(google)的文件存储服务GoogleFileSystem(GFS)、平台服务Googleappengine、数据管理系统Bigtable;iBm的“蓝云”计算平台;amazon的弹性计算云(elasticComputeCloud,eC2);微软的Livemesh。在中国,也有瑞星杀毒的“云计划”,iBm与无锡市共建的中国第一个云计算中心等。那么在教育领域,云计算又带来了哪些影响呢?
2云计算对信息教育的影响
信息技术的飞速发展,带动了教育信息化的发展。教育信息化主要有基础设施建设、教育信息资源建设和教育信息化技术的应用三个方面,其中教育信息资源建设是核心内容[3]。可以预见,在不久的将来,云计算将对教育信息化将产生多方面的影响。
1)对基础设施建设方面的影响:在信息化教育进程当中,基础设施的投入直接影响着建设质量。由于计算机行业的飞速发展,传统的建设-淘汰-再建设的做法,导致了大量过时计算机被淘汰闲置,增加了基础设施更新换代的成本,减缓了教育信息化进程。
目前世界上最好的巨型机可以达到每秒钟千万亿次计算,而主流pC机都在数十亿次以上,这样看来,集合百万台计算机的云就可以替代任何价值昂贵无比的巨型机。这些计算机既可以是专有服务器,也可以是网民的计算机,它可以在非满负载状态下贡献自己的空闲资源,构成云的一部分。欧洲的搜索地外智慧(Seti@Home)项目就是如此,它征集了数十万志愿者参加这个项目,志愿者的计算机只要开机,不管是在工作、学习、娱乐还是空转,都可以贡献出自己的闲置资源,为项目分析计算数据并回送,由项目中心付给志愿者一定的费用。目前,这项目已经宣称不需要更多的志愿者就可以完成一般巨型机无法完成的工作了,另外它付出的费用远低于购买维护巨型机的开销。
因此通过组建成私有云,无论大小,不但可以充分利用现有基础设施,还可以大幅减少更新换代的速度,降低维护难度和成本。另外,诸如绘制基因图谱和Dna测序这样的大型实验也不用再依赖银河、天河或曙光等价格高昂的巨型机,而只需要数量足够多的pC、pDa、notebook等轻量级联网设备构建云即可。甚至,这些轻量级设备都不需要单独购买,可以征集志愿者,利用其设备的闲置时间。
2)对教育信息资源方面的影响:目前,不管是高校还是研究机构,都存在教育信息资源只共享不建设的局面,在网络中不仅没有集中存放教育资源的地方,而且多媒体、视频、声音等各种资源还存在大量的副本,浪费了宝贵的计算机资源。如果在教育网中组建一个类似于GFS的公共云,那么不仅可以集中信息拒绝冗余,还可以共建互补,节约人力物力,促进学术交流,营造学术范围,为学术研究创造便利。另外对存取资源也提出了变革式的方法:把资源存放在安全的“云”中,随时随地通过手机、pDa等轻量级设备获取“云”的海量存储能力和极强的计算分析能力。
现有的云计算模式已经解决了大量节点实效问题、容错问题以及集中管理问题,用GFS存储文件、用Bigtable分布式大规模数据库管理系统管理数据都是成熟的技术[4],集中的、安全可靠的教育信息资源存储与共享将为教育信息化过程提速。
3)对教育信息化技术的应用方面的影响:教育信息化技术的应用主要包含软硬件的建设、软硬件的维护和相关人才的培养三个方面。前文提到,云计算已经对基础设施建设和信息资源建设产生了重大影响,那么在人才培养方面则主要体现为人才需求。
云计算的高速发展引发了云搜索、云服务、云教育、云教学、云媒体、云认证、云托管、云商厦、云仓库和云平台等相关技术的发展,从而刺激了具有相关理论知识和使用技能人才的需求。在业界普遍存在这样一个认识:计算模式的变革存在一个15年的周期,2010年将是新周期的起点,是公认的“云计算”的时代[5]。可以说在科技是第一生产力的信息时代,谁能最先掌握先进的科学技术,谁就能走在时代的前列。虽然国内出版的第一本关于“云计算”的教材《虚拟化与云计算》已于今年10月由电子工业出版社出版,但“云计算”专业设置和系列教学还没有起步,不能不说是任重而道远。
3总结
无论是作为一种新的计算技术,还是作为一种新的商业模式,云计算宣告了低成本提供超级计算服务的可能。云计算的出现,表明当前互联网的发展到了一个新的阶段,也是一个新的契机。云计算对教育领域产生的影响也将是重大而深远的,云计算如何影响教育信息化进程,如何充分发挥云计算在教育领域的特点和优势,信息教育如何应对新的变化,将是未来一个时期研究的重点。
参考文献:
[1]iBm云计算中心&HipoDS.“智慧的地球”――iBm云计算2.0[J].iBm,2009.
[2]曹开彬.2009中国云计算发展状况白皮书[J].计世资讯,2009.
[3]黄荣怀.教育信息化教育现代化的必由之路[n].2版.中国教育报,2002-10-12.
云计算技术研究重点篇10
摘要：云计算的出现，对于建立一个统一、开放、灵活的电子政务平台，实现资源共享化，信息的平台化有着重要的意义。本文首先详细介绍了云计算技术以及电子政务平台应用云计算的必要性，接着进行了可行性分析，最后提出一个基于云计算的电子政务平台建设的方案。
关键词：电子政务；平台建设；云计算；数据存储
引言
云计算是互联网发展的重要阶段，云计算技术的出现极大的提高了互联网资源的使用效率，为数据的计算、存储提供了赖以支撑的技术基础。云计算的发展为大数据的进一步应用提供了充足的条件，广泛应用于企业、社会、个人生活的各个方面。本文主要介绍云计算在电子政务平台建设上的应用。
自从云计算的理念被提出来，它已成为全球互联网产业的重要话题与趋势，云计算的广泛应用也受到越来越多的专家学者的高度重视。如陈全、邓倩妮从不同角度给出了云计算的定义并总结出云计算技术的特点及关键技术，而且对云计算和其他超级计算进行了比较；罗军舟从资源共享的角度定义了云计算，并对资源服务做出了解释，具体介绍了云计算的体系架构以及关键技术，并对云计算未来的发展前景进行了展望；吕元智详细说明了云计算在电子政务信息资源共享领域的意义，并进行了可行性分析，然后给出了构建基于云计算的电子政务信息资源共享系统的思路；林崇责则主要侧重于电子政务云平台的架构和功能规则，对基于云计算的电子政务平台画出总体框架图。中国电子信息产业发展研究院详细阐述了基于云计算的电子政务公共平台的顶层设计，并对如何建设平台服务提出了意见；章泽昂强调了建设一个平台的架构及运作模式；张慧从系统的角度分析了构建一个平台的几个步骤；陆海虹分析了构建基于云计算的电子政务平台的意义，从设计原则、结构框架及具体设计等方面对电子政务云平台建设进行了阐述。可见，目前针对云计算的研究成果还是比较多，各专家学者从不同的角度对云计算的应用做了研究，但是并没有对云计算在电子政务平台建设方面做出系统性的分析或者给出具体的建设方案。因此本文将从建立基于云计算的电子政务平台的必要性入手，详细说明基于云计算的电子政务建设的可行性及具体的应用构架。
1、云计算概述
1.1云计算简介
云计算的定义至今为止仍没有统一，不同的组织专家往往关注于云计算的不同方面，给出不同的定义。目前已有超过25种关于云计算的定义。例如，美国知名顾问咨询公司Gartner认为，云计算是一种利用internet，为海量用户提供高扩展性、高可靠性的计算方式。美国国家标准与技术实验室对云计算的定义是：“云计算是一种利用云互联网定制it资源共享池，并根据使用量付费的模式，其中it资源包括网络、服务器及应用服务；这些it资源只需要很少的管理和交互工作就能做出快速的部署和响应。随着云计算应用领域的发展和应用范围的扩展，云计算的相关定义还在不断更新。
在电子政务应用领域，政府将税收、桥梁、道路、审批等职能通过数据交换连接到服务云中，并且通过云计算实现各自的资源共享。云计算将政府整合在一起，公民上网不需要单独与税务局和内政局打交道，为公民提供一站式服务，云计算让这种一站式服务进一步突破了时间和空间的限制。
1.2云计算核心技术及应用
根据云计算的服务类型可将云计算分为三种服务模型，分别是：软件即服务层（SaaS）、平台即服务层（paaS）、基础设施即服务层（iaaS）。下面将简略介绍一下各服务模型所涉及到的核心技术。
（1）平台管理技术
平台管理技术能够有效利用数量庞大并且分布广泛的服务器，为整个系统提供不间断的服务，并且它能够协调各个服务器，使业务开通和部署更加协同化、便捷化，同时利用智能化、自动化的手段及时发现并恢复系统故障，实现大规模系统的可靠运营。
（2）虚拟化技术
通过虚拟化技术可实现软件应用的封装，用户根据自己的需求，利用虚拟化技术实现服务器的私有化，实现资源的按需分配。它还可以将若干资源整合到一个虚拟机里，实现资源的有效利用，提高服务器的利用率。
（3）海量数据分布存储与数据管理技术
云计算处理的是分散在互联网中海量数据，因此，管理大量的数据需要用到数据管理技术。海量数据存储即要考虑数据的存储性能，又要保证其可靠性和可用性，因此采用的是分布式的存储方式。
谷歌的非开源的GFS（GoogleFileSystem）和Hadoop开发团队开发的GFS的开源实现HDFS（HadoopDistributedFileSystem）是云计算的海量数据分布存储主要技术。HDFS的数据存储技术应用于雅虎、英特尔的“云”计划等it厂商。谷歌的Bigtable是数据管理技术的标志性应用。
（4）编程模型
云计算上的编程模型应该尽量简单，让用户能够轻松地编写适合自己目的的简单程序。
目前有代表性的是Google开发的map-Reduce。map-Reduce模式由map（映射）、Reduce（化简）两个阶段组成，先运行map函数，对数据块进行运算，生成数据集合，然后将处理后的数据集合保存在map函数节点上，再通过Reduce程序读取并合并中间结果（如图1）。
1.3构建基于云计算的电子政务平台的必要性
近几年，随着云计算技术的发展，将云计算应用到电子政务平台建设中，推动了电子政务向更高层次的发展。目前电子政务存在着信息安全、资源共享费用高、办公效率低等问题，而云计算技术的运用能有效地解决电子政务中存在的问题，因此构建基于云计算的电子政务平台十分必要。
（1）云计算有助于保证信息安全。在云计算模式中，电子政务的数据可以集中存储在安全可靠的数据存储中心，电子政务各部门可以规定数据共享级别，并交由数据中心的管理员对其进行统一管理、严格执行。这样可以大大降低资源共享安全风险，从而有效保证信息安全。
（2）云计算有助于减少建设成本。在云计算模式中，用户通过终端设备获取自己需求的知识、信息、服务，硬件的配置和更新则由云服务提供商提供。运用云计算技术建设电子政务平台，有效减少了建设成本。
（3）云计算有助于维持电子政务均衡发展。在云计算模式下，电子政务平台可以整合、完善现有的电子政务业务系统，还可以支撑今后更多的新业务。信息化水平欠发达的地区及部门借助该电子政务平台能够在一定程度上推进信息化建设进程，确保电子政务实现均衡发展。
（4）云计算有助于满足电子政务的个性化需求。在云计算模式下，为电子政务提供了一个全方位高效的交互环境，政府各部门能够及时了解用户要求，为用户提供个性化服务，利用微博、微信、百科等服务，提升个性化服务水平，从而有效满足用户的个性化需求。
2、基于云计算的电子政务平台建设
2.1可行性分析
云计算为信息化建设提供了难得的机遇，基于云计算的电子政务平台建设率先迈出非常重要的一步。可行性分析如下：
（1）理论基础分析
从理论基础上来看，构建基于云计算的电子政务平台是科学可行的。目前在理论层面已形成了较为完备的支撑体系，美国国家标准与技术研究所（niSt）于2009年7月提出并了被广泛接受的云计算定义。另一方面，近年来电子政务有众多的理论研究成果，如朱宇、邵波、陆海虹、林崇责、罗海驰等都发表了相关论文。
（2）技术条件分析
对于提供云计算服务的计算机来说，不得不实时地处理来自大量用户的处理请求和业务应用程序的运行结果。这样的处理，可以通过虚拟化和分散处理两种技术来实现。目前，国内外众多专家和it机构已形成了一些具有代表性的技术方案体系。如amazon提供的云服务amazonwebServices；用友提供的全方位云服务。从技术条件上来看，构建基于云计算的电子政务平台是切实可行的。
（3）实践环境分析
云计算服务市场发展迅猛，某些原理具有很高的一致性，Google、amazon、saleforce.com、微软公司都在积极的研究和部署云计算，并且他们的云战略在一定程度上取得了成功。
如亚马逊于2006年推出了awS服务，帮助其他公司利用亚马逊数据中心的设备去运行网络应用；另外，我国也在积极开展云计算的研究，中国电子学会专门成立了“云计算专家委员会”，为云计算的推广应用提供了有利的实践环境。
（4）经济成本分析
从经济成本上来看，构建基于云计算的电子政务平台是可行的。云计算将政府部门服务器所担负的任务交给有数万台服务器集群所构成的巨大数据中心来负担，这样一来设备的运用和管理所花费的总开销会大幅度消减。这样，就形成了支持云计算低价格服务的结构。另外，云服务提供商负责服务器的日常维护，节省了维护费用以及时间成本。云计算的压倒性低价格打破了传统的费用体系。
2.2建设原则
目前，云计算技术应用到各个领域的势头迅猛发展，但是由于起步比较晚，国内的技术水平不够发达，在电子政务领域还没有形成统一的标准及完全可遵循的建设模型。结合我国电子政务平台建设实际情况及其他学者的论著，总结出一些建设基于云计算的电子政务平台的基本原则。
（1）掌握全局，详尽计划。
了解并掌握当前电子政务业务发展情况，做好总体规划，分阶段多目标的完成平台建设。
（2）高效整合现有资源，效益最大化。
有效整合现有的硬件、软件资源，对现有资源充分利用，确保达到效益的最大化。
（3）做好前期论证及试点。
在具体构建工作过程中，进行前期的论证及试点，及时总结经验教训，确保基于云计算技术的电子政务平台构建工作稳步推进。2.3应用构架
建设基于云计算的电子政务平台结构基本包含资源管理层、虚拟层、应用管理层、业务表现层。图3给出了建设云计算化的电子政务平台的基本结构，但是这个结构并不是一成不变的，而是根据实际应用需要、硬件设施情况以及软件技术不断更新的。具体包括：
（1）资源管理层，包括资源池层以及物力资源层两部分，负责数据资源和数据整合（访问、提取、过滤、综合）；
（2）虚拟层，主要有虚拟服务器及虚拟网络两部分构成；
（3）应用管理层，是基于云计算的电子政务平台的关键所在，主要包括协同政务与决策支持、政务应用系统，具体负责各种软件服务、系统功能以及网站网页；
（4）业务表现层，主要负责因特网、政务内网以及政务外网之间的业务往来。
结构详见图2所示。
3、结束语
基于云计算的电子政务平台是未来电子政务平台构建的基础，它向各级政府提供节约化、智能化、一站式的电子政务服务。本文提出了一种构建基于云计算的电子政务平台的总体框架结构，利用这个平台，政府各部门可以提高其行政效率和工作质量，可以均衡电子政务发展水平，保障信息的安全性。
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