前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇云計(jì)算的核心范文，相信會(huì)為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

云計(jì)算的核心范文第1篇

【關(guān)鍵詞】虛擬化 云計(jì)算

1 引言

近幾年來，云計(jì)算一直是當(dāng)代信息技術(shù)領(lǐng)域的熱門話題，它推動(dòng)了自20世紀(jì)50年代以來繼個(gè)人計(jì)算機(jī)變革、互聯(lián)網(wǎng)變革之后的第三次變革潮，它的出現(xiàn)，將從根本上改變當(dāng)代人的生活、生產(chǎn)模式和商業(yè)模式。云計(jì)算的產(chǎn)生，是多方面原動(dòng)力共同作用的結(jié)果，包括：硬件技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)的成熟，面向服務(wù)架構(gòu)的廣泛應(yīng)用，軟件即服務(wù)模式的流行，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，以及web2.0技術(shù)的廣泛接受。其中，對云計(jì)算影響最大的核心原動(dòng)力，就是虛擬化技術(shù)。

虛擬化技術(shù)的發(fā)展十分漫長，早在20世紀(jì)50年代，虛擬化的概念就已經(jīng)被提出，到了20世紀(jì)70年代，大型計(jì)算機(jī)就已經(jīng)在同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，此時(shí)的虛擬化技術(shù)還沒有得到廣泛普及。直至今日，由于軟硬件方面的技術(shù)的巨大進(jìn)步，使得虛擬化技術(shù)在基于x86體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)器上得以部署，使得虛擬化技術(shù)逐步得到認(rèn)可、普及。

2 虛擬化技術(shù)概念

如何來定義虛擬化技術(shù)？目前業(yè)界對虛擬化技術(shù)的定義沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，存在多種定義共存的情況，雖然定義方式有所區(qū)別，但都闡述了以下三層含義：

（1）各式各樣的資源都是虛擬化的對象。

（2）資源中不必要的細(xì)節(jié)在經(jīng)過虛擬化后，都對用戶進(jìn)行隱藏。

（3）在虛擬環(huán)境中，用戶可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中所想要實(shí)現(xiàn)的功能。對于資源的定義，可以是像CPU、內(nèi)存、存儲類的硬件資源，也可以是操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序等軟件環(huán)境。

簡單來說，虛擬化技術(shù)就是在系統(tǒng)中增加了一個(gè)虛擬化層，將下層資源進(jìn)行抽象后，提供給上層使用。用內(nèi)存虛擬化舉例來看，內(nèi)存和硬盤的關(guān)系就是資源和資源代替品的關(guān)系，通過虛擬化技術(shù)，使得內(nèi)存和硬盤有了相同的邏輯表示，虛擬化層向上隱藏了如何在硬盤上的操作細(xì)節(jié)，對于使用虛擬內(nèi)存的應(yīng)用，它們對虛擬內(nèi)存進(jìn)行操作時(shí)，就如同在訪問物理內(nèi)存一樣。

3 虛擬化技術(shù)重點(diǎn)

通過虛擬化技術(shù)，各種虛擬實(shí)體備當(dāng)成IT資源來使用，根據(jù)資源的類型不用，文中將從服務(wù)器虛擬化，存儲虛擬化，網(wǎng)絡(luò)虛擬化來展開介紹。

3.1 服務(wù)器虛擬化

3.1.1 服務(wù)器虛擬化概念

服務(wù)器虛擬化是指通過將軟件與硬件相分離，在硬件以上，操作系統(tǒng)以下加入一個(gè)虛擬化軟件層，通過空間上的分割和時(shí)間上的分時(shí)及模擬，將物理服務(wù)器抽象成為邏輯資源，向上層操作系統(tǒng)提供與物理服務(wù)器一樣的虛擬服務(wù)器環(huán)境，使操作系統(tǒng)直接運(yùn)行在虛擬環(huán)境上。如圖1所示。

在采用服務(wù)器虛擬化以前，每臺服務(wù)器上都只運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)，而采用服務(wù)器虛擬化以后，多個(gè)虛擬服務(wù)器可以同時(shí)運(yùn)行在一個(gè)物理服務(wù)器上，并且具有不同操作系統(tǒng)的多個(gè)虛擬服務(wù)器之間是相互隔離、并發(fā)運(yùn)行的，所模擬出的虛擬服務(wù)器都具有完整獨(dú)立的系統(tǒng)，包括內(nèi)存、處理器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、儲存設(shè)備等。服務(wù)器虛擬化技術(shù)的運(yùn)用，使得資源的利用率和靈活性都大大提升。

3.1.2 服務(wù)器虛擬化分類

服務(wù)器虛擬化中的這個(gè)虛擬化軟件層，也就是虛擬機(jī)監(jiān)視器（Virtual Machine Monitor，VMM），通常被稱為Hypervisor。常見的Hypervisor軟件棧架構(gòu)方案分為兩類，分別是寄宿虛擬化和原生虛擬化。架構(gòu)如圖2所示。

（1）寄宿虛擬化：這類虛擬化最大的特色就是Hypervisor被看成是一個(gè)應(yīng)用軟件或者是一種服務(wù)，在宿主的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。寄宿虛擬化的實(shí)現(xiàn)比較容易，而且具有較好的硬件兼容性，宿主操作系統(tǒng)能夠使用到的硬件，虛擬操作系統(tǒng)都可以使用。它可以充分利用宿主操作系統(tǒng)所提供的設(shè)備和服務(wù)來對內(nèi)存、進(jìn)程、資源進(jìn)行調(diào)度和管理。但也正式由于Hypervisor運(yùn)行于宿主操作系統(tǒng)之上，虛擬操作系統(tǒng)對硬件的訪問必然要經(jīng)過宿主操作系統(tǒng)，這樣也勢必會(huì)造成性能的額外開銷，所以寄宿虛擬化的性能通常較低，而且一旦宿主操作系統(tǒng)崩潰，那么所有的虛擬操作系統(tǒng)將無法運(yùn)行，這樣的缺點(diǎn)，顯然無法滿足當(dāng)今企業(yè)對系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的要求。

（1）原生虛擬化：在這類虛擬化中，虛擬操作系統(tǒng)通過Hypervisor來完成對真實(shí)硬件資源的訪問，Hypervisor直接安裝在硬件上，使用和管理底層的硬件資源， 并負(fù)責(zé)與上層虛擬操作系統(tǒng)進(jìn)行溝通和資源的協(xié)調(diào)，這類虛擬化系統(tǒng)崩潰的概率較小，就算運(yùn)行在其上的其中一個(gè)操作系統(tǒng)崩潰，也不會(huì)影響其他操作系統(tǒng)的運(yùn)行，對于企業(yè)來說是比較適合的。

（3）服務(wù)器虛擬化的技術(shù)優(yōu)勢。服務(wù)器虛擬化與物理服務(wù)器相比有以下幾大優(yōu)勢：

降低運(yùn)營成本：服務(wù)器虛擬化使得系統(tǒng)管理員將注意力更專注于應(yīng)用程序的管理，而不是將精力花在與操作系統(tǒng)，中間件的兼容性問題上，通過服務(wù)器虛擬化，系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)的人工干預(yù)頻率降低，這樣勢必會(huì)降低基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營成本。

服務(wù)高可用性：虛擬機(jī)硬件在抽象化以后，服務(wù)的可用性得到提升，與物理服務(wù)器相比較而言更具有彈性，通過服務(wù)器虛擬化，可以解決許多問題，包括主機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移，數(shù)據(jù)的快捷刪除，桌面的統(tǒng)一管理等等。

資源利用率提升：在沒有采用服務(wù)器虛化以前，出于對管理的便捷性安全性以及性能考慮，絕大多數(shù)服務(wù)器上都只運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用，導(dǎo)致服務(wù)器的cpu利用率很低，而通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可以將原來多臺服務(wù)器以虛擬服務(wù)器的形式整合到一臺物理服務(wù)器中，這樣就充分提高了服務(wù)器的使用效率。

3.2 存儲虛擬化

隨著企業(yè)中大量高價(jià)值數(shù)據(jù)的不斷積淀，企業(yè)中存儲平臺的優(yōu)劣，對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作影響巨大，正因如此，存儲虛擬化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。存儲虛擬化最主要的分別是傳統(tǒng)的NAS/SAN存儲虛擬化以及分布式存儲池化兩種。

傳統(tǒng)存儲虛擬化中，NAS（Network Attached Storage）和SAN（Storage Area Network）都是將存儲從本地計(jì)算機(jī)上分離，集中在局域網(wǎng)中供用戶共享和使用的技術(shù)，該技術(shù)又稱為邏輯卷管理技術(shù)，通過管理軟件，可以把多個(gè)物理磁盤映射為一個(gè)虛擬邏輯空間，該技術(shù)可以在不中斷系統(tǒng)運(yùn)行情況下，完成對物理儲存設(shè)備的增加或減少。

分布式存儲池化則是將所有服務(wù)器的硬盤組成若干資源池，基于資源池提供各種接口，為上層軟件提供卷設(shè)備。分布式存儲系統(tǒng)具有許多特點(diǎn)，包括：全局負(fù)載平衡、分布式SSD存儲、高性能快照、高性能鏈接克隆、平滑擴(kuò)容節(jié)點(diǎn)、資源按需使用、集群管理，快速數(shù)據(jù)重建，掉電保護(hù)等等。分布式存儲系統(tǒng)主要適合存儲和計(jì)算融合的一體化系統(tǒng)，在一體化系統(tǒng)中，分布式存儲系統(tǒng)把服務(wù)器的本地硬盤組織成一個(gè)類似SAN設(shè)備的虛擬存儲池，為上層應(yīng)用提供存儲功能。

3.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

網(wǎng)絡(luò)虛擬化一般指的是虛擬局域網(wǎng)和虛擬專用網(wǎng)，虛擬局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“一虛多”和“多虛一”，即將一個(gè)物理局域網(wǎng)劃分為多個(gè)虛擬局域網(wǎng)，或?qū)⒍鄠€(gè)物理局域網(wǎng)劃分到一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中，使虛擬局域網(wǎng)具有與物理局域網(wǎng)相似的功能，虛擬專用網(wǎng)則是通過對網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行抽象，允許用戶遠(yuǎn)程訪問內(nèi)部組織網(wǎng)絡(luò)，它能使用戶快速安全地訪問到所想要的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。

與服務(wù)器虛擬化和存儲虛擬化的高速發(fā)展相比，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的歷史不算久遠(yuǎn)，現(xiàn)階段的案例最主要還是集中在小規(guī)模的，以虛擬交換機(jī)、虛擬路由器、虛擬防火墻為代表的，運(yùn)行在私有云內(nèi)的較多，這些案例的最大特點(diǎn)，就是對網(wǎng)絡(luò)硬件基本沒有改動(dòng)，而是通過服務(wù)器虛擬化層和云計(jì)算軟件來完成網(wǎng)絡(luò)的虛擬化功能。

4 虛擬化技術(shù)對云計(jì)算的影響

虛擬化技術(shù)的使用使得物理資源等底層架構(gòu)的抽象成為可能，設(shè)備的差異性和兼容性對上層應(yīng)用來說是透明的，虛擬化層的存在，實(shí)現(xiàn)了在上層操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序基本無需感知的情況下，將分散在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施資源統(tǒng)一虛擬化和池化。正因如此，云端才能對底層千差萬別的資源進(jìn)行統(tǒng)一化管理。也正是因?yàn)樘摂M化技術(shù)，云計(jì)算的這種在邏輯上以單一整體形式所表現(xiàn)出的特性才得以實(shí)現(xiàn)。所以說，虛擬資源在云計(jì)算架構(gòu)中處于最為關(guān)鍵與核心的位置，虛擬化技術(shù)是云計(jì)算的核心原動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]胡嘉璽.虛擬智慧：VMware vSphere運(yùn)維實(shí)錄[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[2]王慶波，金氳.虛擬化與云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3]潘智.服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].柳鋼科技，2014（02）.

[4]趙妮.服務(wù)器虛擬化技術(shù)探析[J].信息通信，2014（4）.

[5]張應(yīng)福.虛擬化技術(shù)的引入與應(yīng)用[J].熱點(diǎn)技術(shù)，2014（02）.

[6]譚生龍.存儲虛擬化技術(shù)的研究[J].微計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2010（01）.

[7]朱永慶，鄒潔.網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)在云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域探討[J].電信科學(xué)，2010（10）.

云計(jì)算的核心范文第2篇

我主要講的是以下幾個(gè)方面：第一，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的安全需求。第二，高性能、高可靠性的密碼解決方案。第三，關(guān)于非結(jié)構(gòu)化的搜索加密的問題。第四，云計(jì)算當(dāng)中虛擬化環(huán)境受到的攻擊。

大數(shù)據(jù)信息安全需求

首先，看一下云計(jì)算和大數(shù)據(jù)在信息安全方面的需求。現(xiàn)在，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)主要特點(diǎn)，一方面是，超大規(guī)模。包括計(jì)算能力、存儲、用戶等等。另一方面是，資源共享。包括計(jì)算資源，存儲資源，網(wǎng)絡(luò)資源。

在資源共享的同時(shí)，用戶之間的隱私如何保護(hù)、多個(gè)虛擬機(jī)之間如何兼容，以及它們彼此之間數(shù)據(jù)的隔離性和安全性等問題，都是我們要思考的。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)帶來了一種海量數(shù)據(jù)的處理，特別是半結(jié)構(gòu)化或者非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理。這是云計(jì)算和大數(shù)據(jù)帶來的信息安全的需求。

密碼解決方案

在信息安全領(lǐng)域密碼技術(shù)是解決信息安全的技術(shù)之一，而且應(yīng)該說是作為數(shù)據(jù)保密的一個(gè)最核心的技術(shù)。密碼技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)的保密加密，也可以實(shí)現(xiàn)身份的辨別。密碼技術(shù)在信息領(lǐng)域提供了一些安全服務(wù)。現(xiàn)在，在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方面，包括安全多方計(jì)算，不經(jīng)意傳輸，全同態(tài)緊密，重加密等，都成了密碼專家研究的方向。數(shù)據(jù)庫加密的問題，真正在實(shí)際當(dāng)中使用，還是一些密碼的使用技術(shù)，包括如何高性能實(shí)現(xiàn)密碼運(yùn)算。原來大家以為密碼是數(shù)學(xué)家的問題，密碼算法的安全性是一個(gè)數(shù)學(xué)證明，但最近十幾年以來，工具越來越多，實(shí)際上我們?yōu)榱斯テ埔粋€(gè)密碼算法，或者把數(shù)據(jù)解密，不一定要攻擊密碼算法，也可采用一些旁敲側(cè)擊的算法來進(jìn)行。

在密碼算法的基礎(chǔ)上，我們要知道云計(jì)算和大數(shù)據(jù)與以前的信息系統(tǒng)相比，就是計(jì)算能力的提升，在這種情況下，在云計(jì)算的平臺上部署一個(gè)密碼算法或密碼系統(tǒng)，就需要非常高的處理能力。比如說，關(guān)于大數(shù)據(jù)的加密，我們可以實(shí)現(xiàn)10Gbps的數(shù)據(jù)加減速度。SM2可以達(dá)到幾萬次每秒，這種高性能的運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)后端的海量數(shù)據(jù)的加密，以及多用戶的并行密碼運(yùn)算處理能力。

我們認(rèn)為數(shù)據(jù)的安全，首先是存儲的安全，另外還有一個(gè)數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)母拍睢Ｎ覀兛梢詫?shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)，海量數(shù)據(jù)TB級的大數(shù)據(jù)文件的傳輸。

從2004年開始，我們在開發(fā)云安全密碼平臺，我們開發(fā)這個(gè)平臺實(shí)際的需求，是來自于金融、銀行領(lǐng)域后端的一個(gè)密碼算法的梳理能力的需求。現(xiàn)在這樣一個(gè)平臺，我們已經(jīng)在中國建設(shè)銀行、中國郵政儲蓄銀行，進(jìn)行了全面的推廣。大家現(xiàn)在有建設(shè)銀行的卡和賬戶，實(shí)際上后端的處理、后端對銀行卡身份信息的驗(yàn)證、以及后端取款、交易，都是調(diào)用我們的密碼設(shè)定來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的。我們這個(gè)平臺主要就是把大數(shù)據(jù)量的密碼設(shè)備融合在一個(gè)平臺當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)高速的密碼識別能力，以及密鑰的統(tǒng)一管理。在這里它可以有密碼卡、密碼機(jī)，還可以部署一個(gè)CBN的系統(tǒng)，單點(diǎn)登錄等等。它的客戶端可以實(shí)現(xiàn)桌面的安全、桌面的加密、文件的安全傳輸，包括智能鑰匙等等，這個(gè)平臺上不但在銀行里可以使用，它還可以在保險(xiǎn)、大型企業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)和領(lǐng)域中使用，這個(gè)是我們比較成熟，也是推廣度較大的云安全密碼服務(wù)。

非結(jié)構(gòu)化的搜索加密

我們公司在比較前沿的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)方面做了一些研究工作。這些技術(shù)和工作，有的我們已經(jīng)形成了產(chǎn)品，有的還是作為一個(gè)技術(shù)來引領(lǐng)。

第一部分，關(guān)于在云存儲中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的加密。這些年以來，隨著社交網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)行業(yè)信息化的發(fā)展，很多數(shù)據(jù)由原來單純的數(shù)據(jù)表格的形式，變成了非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化大文件的數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)候，加密就成了一個(gè)問題。

另外，隨著云計(jì)算的發(fā)展，我們現(xiàn)在很多用戶，不管是個(gè)人用戶還是企業(yè)用戶，都在建立云的存儲平臺，包括各種網(wǎng)盤，如360網(wǎng)盤或者百度網(wǎng)盤，大家都把自己的照片，把自己的文件存在網(wǎng)盤當(dāng)中。在這種情況下，怎么保證遠(yuǎn)端云存儲的安全，這是我們公司一直研究的問題。一種情況是，你放上去以后安全性是不可控的，完全是云服務(wù)廠商給你提供。他可以加密，也可以不加密，這個(gè)你是控制不了的。

你把一個(gè)加密文件存在遠(yuǎn)端之后，你怎么獲取？你在云端存儲數(shù)據(jù)的時(shí)候，你可能存儲了海量的數(shù)據(jù)，有一天我想獲得其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)，這是一個(gè)解鎖的問題。一個(gè)辦法是，從云端把所有的數(shù)據(jù)全部下載下來，然后把數(shù)據(jù)全部解密，解密之后我得到想要的那部分，但是這種效率非常低。另一個(gè)辦法是，需要把所有的文件都要下載下來，還要完成一個(gè)加密，這個(gè)對存儲，對計(jì)算能力都具有非常大的挑戰(zhàn)，效率非常低。

現(xiàn)在，云存儲方面可搜索的加密，是我們在做的一些密碼的體制。我把很多的文件存在遠(yuǎn)端的云端，當(dāng)我想得到某一個(gè)文件的時(shí)候，我可以進(jìn)行搜索。

自主研發(fā)的重要性

現(xiàn)在，云計(jì)算非常大的一個(gè)特點(diǎn)就是虛擬化。一臺服務(wù)器上可以有多個(gè)虛擬機(jī)，多個(gè)用戶共享一臺服務(wù)器中相同的CPU資源，相同的硬件設(shè)備。在這種情況下，雖然是云的操作系統(tǒng)，也給每個(gè)用戶界定了不同的時(shí)間，或者一個(gè)氛圍，但實(shí)際上它仍然存在一些攻擊的問題。

從1949年密碼學(xué)成為一個(gè)學(xué)科以來，對密碼算法的攻擊始終有一批數(shù)學(xué)家在做相關(guān)研究。不過，從1997年以后，有一些密碼學(xué)家開始提出一些涉及到攻擊的問題，密碼算法不再是單純的數(shù)學(xué)問題，而是一個(gè)信息系統(tǒng)的問題。信息系統(tǒng)比如說要想攻擊一個(gè)密碼算法，要想獲取用戶密鑰，我不需要從數(shù)學(xué)方法分析，可以通過信息系統(tǒng)進(jìn)行分析。在運(yùn)算的過程中，可以通過電磁輻射，通過用戶CPU消耗的電量，通過聲音，甚至通過加密的解密時(shí)間，包括一些熱量等等，都可以獲取。

比如說，有個(gè)用戶建立一個(gè)虛擬機(jī)，攻擊者也是一個(gè)虛擬機(jī)，攻擊者和虛擬機(jī)通過編寫一些程序，可以獲取在相同的服務(wù)器上運(yùn)行的其他虛擬機(jī)的密鑰。所以現(xiàn)在云計(jì)算環(huán)境當(dāng)中，受攻擊的可能性是非常大的。現(xiàn)在，國內(nèi)的云計(jì)算產(chǎn)品，大部分還是采用了國際上的開源代碼。在這種情況下，它受攻擊的可能性非常大。只有能夠自主開發(fā)云計(jì)算虛擬化的產(chǎn)品，才能保證能夠抵抗攻擊。

云計(jì)算的核心范文第3篇

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；教育信息化

【中圖分類號】TP393

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1672-5158（2012）12-0262-02

1 引言

由于我國教育資源不均衡，在區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間以及學(xué)校之間，教育息化建設(shè)存在巨大的差距。一方面，較發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，引進(jìn)了大量的設(shè)備和軟件，但事后設(shè)備能真正投入使用率卻不足60%。另一方面，很多學(xué)校尚未具備基本的信息技術(shù)條件，延續(xù)以往信息化建設(shè)思路，大量重復(fù)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)極度“異構(gòu)”、重復(fù)部署、缺乏統(tǒng)一管理的體系設(shè)計(jì)，需要大量繁瑣且低價(jià)值的工作。

物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展使“教育信息化服務(wù)”的概念應(yīng)運(yùn)而生，它是支撐學(xué)校發(fā)展的智慧化環(huán)境，是一種全新的校園信息化形態(tài)。它運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用集成、應(yīng)用層數(shù)據(jù)交換等前沿信息技術(shù)手段，把學(xué)校里分散的、各自為政的信鼠化系統(tǒng)整合為一個(gè)具有高度感知能力、協(xié)同能力和服務(wù)能力的有機(jī)整體，對校園管理、教學(xué)科研、校園生活等活動(dòng)提供智能支撐。

2 物聯(lián)網(wǎng)在教育信息化平臺建設(shè)中的應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)的教育信息化有三大建設(shè)目標(biāo)：為教師和學(xué)生提供環(huán)境智能感知和綜合信息服務(wù)平臺；利用網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)校各服務(wù)領(lǐng)域的互聯(lián)和協(xié)作；提供學(xué)校與外部世界相互交流和感知的接口。本研究認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)在教育信息化中的應(yīng)用包括以下幾點(diǎn)：

2.1 建立全面和主動(dòng)的教學(xué)管理體系

在建立教學(xué)管理運(yùn)行體系方面，利用現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)有利于完善教學(xué)管理的組織系統(tǒng)、評價(jià)和考核系統(tǒng)，從而為教學(xué)的質(zhì)量建立保障和監(jiān)控體系。通過RFID標(biāo)簽和校園智能卡系統(tǒng)的結(jié)合，教師可利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。例如：在分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以對學(xué)生的出席和對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材建立聯(lián)系，通過RFID系統(tǒng)建立實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)。院校各教學(xué)管理部門也可利用RFID技術(shù)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況、到課晴況進(jìn)行分析，從而有利于學(xué)生工作部門有針對性地開展思想政治工作。建立基于物聯(lián)網(wǎng)的彈性修學(xué)模式，利用物聯(lián)網(wǎng)信.鼠完整和可追述的特征，學(xué)生可以根據(jù)本人的興趣特長，隨時(shí)修改或完成某一課程的學(xué)習(xí)，隨時(shí)選擇某一心儀教師的教學(xué)，在需要考試時(shí)，隨時(shí)連接到試題庫系統(tǒng)并完成考試，從而真正實(shí)現(xiàn)學(xué)分制。

2.2 構(gòu)建完全交互與智能的教研環(huán)境

利用傳感網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境的實(shí)時(shí)信息反饋。目前，多數(shù)高校已經(jīng)實(shí)施多媒體教學(xué)設(shè)施進(jìn)課堂，利用物聯(lián)網(wǎng)，可對課堂教學(xué)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能控制。例如：在教學(xué)樓里安裝上萬個(gè)傳感器并用IPV6網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，可根據(jù)教室光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)教室光源和投影機(jī)的流明度；也可根據(jù)教室環(huán)境溫濕度，通過紅外感應(yīng)設(shè)備自動(dòng)控制教室空氣的更換率；更可利用物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)，建立教師和對應(yīng)授課教室的關(guān)聯(lián)授權(quán)，智能控制教學(xué)儀器的使用等。

2.3 構(gòu)建交互型虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)

基于物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)環(huán)境下的教學(xué)模式相比于以往的各種教學(xué)模式，具有更加開放和創(chuàng)新的特征。可以依托物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的物質(zhì)和信息資源優(yōu)勢來建立基于物聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)探究模式。例如：在虛擬社區(qū)的學(xué)習(xí)交互模型中，基于物聯(lián)網(wǎng)的模式要比給予互聯(lián)網(wǎng)的模式更能激發(fā)出學(xué)習(xí)者的深層思考，并產(chǎn)生交互。該模式更能引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在每次知識建構(gòu)、剖析、探討和問題解決戶進(jìn)行反思、總結(jié)和提煉有價(jià)值的內(nèi)容，并在物聯(lián)網(wǎng)上與其他學(xué)習(xí)者共享。

2.4 提供個(gè)性化學(xué)習(xí)的支撐環(huán)境

物聯(lián)網(wǎng)能為學(xué)習(xí)者的常規(guī)學(xué)習(xí)、課后學(xué)習(xí)、區(qū)域合作學(xué)習(xí)提供支撐環(huán)境，拓展學(xué)習(xí)空間，有利于學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)和滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)需要。學(xué)習(xí)者可以通過物聯(lián)網(wǎng)，探究任何感興趣的問題并及時(shí)地得到解決。例如：中國電信的全球眼技術(shù)，其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。與傳感系統(tǒng)相結(jié)合，學(xué)習(xí)者就可以利用它完成諸如材料學(xué)、氣象學(xué)、生物學(xué)等集成應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的多種科學(xué)探究。

3 云計(jì)算在教育信息化平臺建設(shè)中的作用

教育云是云計(jì)算技術(shù)在教育領(lǐng)域的遷移，是未來教育信息化的基礎(chǔ)架構(gòu)，包含了教育信.鼠化所必須的一切軟硬件計(jì)算資源，這些計(jì)算資源虛擬化之后，向教育機(jī)構(gòu)、教育從業(yè)人員和學(xué)生提供以計(jì)算資源為形式的服務(wù)。筆者認(rèn)為云計(jì)算在教育信息化平臺建設(shè)中有以下幾點(diǎn)：

3.1 利用虛擬化技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)

教育信息化平臺建設(shè)分為基礎(chǔ)設(shè)施層和應(yīng)用接口層。基礎(chǔ)設(shè)施層為高層提供計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)通訊等資源，即提供IaaS，分為物理硬件子層和虛擬化子層。其中，物理硬件子層由各種真實(shí)的物理硬件組成，包括服務(wù)器、存儲器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。應(yīng)用接口層，構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層之上，面向開發(fā)人員，為開發(fā)各類基于云計(jì)算的教育應(yīng)用軟件提供開發(fā)環(huán)境和公用API等，即提供PaaS。公用API可以以Web Service的形式提供給開發(fā)人員。

3.2 利用云存儲支持海量教育資源

規(guī)模巨大的云平臺為云端提供云內(nèi)部資源存儲、處理和傳輸服務(wù)，而且還使進(jìn)入云平臺的各個(gè)云端可以即時(shí)的對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行更新、補(bǔ)充和修改，使云資源庫更加完善，內(nèi)容更加豐富。云計(jì)算在現(xiàn)代教育技術(shù)中的應(yīng)用，是將學(xué)習(xí)資源由靜態(tài)激活，使其在云中動(dòng)態(tài)的交互和共享，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變幻和教學(xué)媒體的多樣化。

3.3 構(gòu)建智能化教學(xué)平臺

云計(jì)算將學(xué)習(xí)過程遷移到云中，云計(jì)算所構(gòu)建的虛擬化和智能化教學(xué)平臺為學(xué)習(xí)過程提供各項(xiàng)服務(wù)。學(xué)習(xí)過程所涉及的是教學(xué)模式中教師（教授者）教學(xué)組織和教學(xué)評價(jià)與學(xué)生（學(xué)習(xí)者）學(xué)習(xí)活動(dòng)和認(rèn)知過程，并且整個(gè)學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評價(jià)都是動(dòng)態(tài)的。云計(jì)算提供的服務(wù)規(guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮，以滿足學(xué)習(xí)過程變化的需要，可以隨時(shí)隨地根據(jù)應(yīng)用的需求動(dòng)態(tài)地增減IT資源。由于應(yīng)用運(yùn)行在虛擬平臺上，云計(jì)算服務(wù)的需求和使用與具體的物理資源無關(guān)，各項(xiàng)服務(wù)運(yùn)行在虛擬平臺之上.云計(jì)算為學(xué)習(xí)過程構(gòu)建高可擴(kuò)展行、可用性和虛擬化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評價(jià)環(huán)境，支持學(xué)習(xí)過程的雙方（教授者與學(xué)習(xí)者）在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方、任何時(shí)間使用任何上網(wǎng)終端獲取應(yīng)用服務(wù)。

云計(jì)算的核心范文第4篇

關(guān)鍵詞　分布式計(jì)算　非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫　海量數(shù)據(jù)處理　云計(jì)算

1　引言

目前網(wǎng)絡(luò)服務(wù)正從傳統(tǒng)的“高集中、高成本、低通用”的服務(wù)配置向“高分布、低成本、高通用”轉(zhuǎn)變。為了構(gòu)建出動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、高性價(jià)比的計(jì)算和存儲平臺，目前涌現(xiàn)出了云計(jì)算(Cloud computing)等新型網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，目的都是將客戶數(shù)據(jù)和計(jì)算請求部署在大量集中或分布管理的廉價(jià)計(jì)算與存儲設(shè)備(如PC)上，利用高效的并行和分布式計(jì)算技術(shù)，支持應(yīng)用的快速部署和任務(wù)調(diào)度，提供數(shù)據(jù)冗余機(jī)制，穩(wěn)定、快捷地滿足用戶的各種應(yīng)用。其中，數(shù)據(jù)的存儲方式是構(gòu)建云計(jì)算平臺時(shí)需要重點(diǎn)考慮的關(guān)鍵因素。

1970年，Edgar Frank Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型的概念，奠定了關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)。后來Codd又陸續(xù)發(fā)表多篇文章，論述了范式理論和衡量關(guān)系系統(tǒng)的12條標(biāo)準(zhǔn)，用數(shù)學(xué)理論奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin將Codd關(guān)系數(shù)據(jù)庫的12條準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)定義以簡單的關(guān)鍵字語法表現(xiàn)出來，里程碑式地提出了SQL語言。由于關(guān)系模型簡單明了、具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，所以一經(jīng)推出就受到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的高度重視和廣泛響應(yīng)，并很快成為數(shù)據(jù)庫市場的主流。當(dāng)前的大多數(shù)數(shù)據(jù)主要以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的方式進(jìn)行存儲。

隨著Web2.0的快速發(fā)展，非關(guān)系型、分布式數(shù)據(jù)庫存儲得到了快速的發(fā)展，它們不保證關(guān)系數(shù)據(jù)的ACID特性。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(NosQL)概念在2009年被提出來，其主要特點(diǎn)如下：

(1)松耦合類型：使用松耦合類型、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)模式來對數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯建模(Map、列、文檔、圖標(biāo)等)。

(2)彈性計(jì)算能力：以遵循于CAP定理的跨多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布模型而設(shè)計(jì)，支持水平伸縮。也即對于多數(shù)據(jù)中心和動(dòng)態(tài)供應(yīng)的必要支持，即彈性計(jì)算能力。

(3)靈活存儲：擁有在磁盤或者內(nèi)存中，或者在這兩者中都有，對數(shù)據(jù)持久化的能力，有時(shí)候還可以使用可熱插拔的定制存儲。

(4)多數(shù)據(jù)接口：支持多種的“Non-SQL”接口進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。

(5)易擴(kuò)展：NoSQL種類繁多，但是共同的特點(diǎn)是沒有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特征。數(shù)據(jù)中間無關(guān)系，因此擴(kuò)展比較容易，同時(shí)在架構(gòu)的層面也帶來了可擴(kuò)展的能力。

(6)大數(shù)據(jù)量，高性能：NoSQL由于無關(guān)系型，數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)簡單；且NoSQL的Cache是記錄級別的，因此性能要高很多。

(7)靈活的數(shù)據(jù)模型：NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段，隨時(shí)可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式；而關(guān)系數(shù)據(jù)庫，則基本不可能。

(8)高可用：NoSQL由于采用CAP原則設(shè)計(jì)，在不影響性能的情況下，可以實(shí)現(xiàn)高可用的架構(gòu)。

目前普遍受到關(guān)注的基于大規(guī)模廉價(jià)計(jì)算平臺的系統(tǒng)包括Google的云計(jì)算平臺和Yahoo資助的開源項(xiàng)目Hadoop系統(tǒng)等。這兩種系統(tǒng)采用了非常近似的Map／Reduce計(jì)算模式和大規(guī)模分布式非關(guān)系數(shù)據(jù)存儲NoSQL機(jī)制(Google的Bigtable和Hadoop的HBase)。

本文的貢獻(xiàn)在于：探索在混搭平臺上，既利用NoSQL的高并發(fā)、高擴(kuò)展、低成本的特性，又保持了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫成熟的解決方案，從而展示了混搭平臺對于海量數(shù)據(jù)存儲及分析處理能力，以源自電信部門的大規(guī)模業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為分析對象，構(gòu)建了一個(gè)具有良好參考價(jià)值的應(yīng)用示范。

2　技術(shù)思路

隨著電信行業(yè)的發(fā)展和用戶規(guī)模的不斷擴(kuò)大，每天都產(chǎn)生著海量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、上網(wǎng)數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)、用戶話單數(shù)據(jù)等。運(yùn)營商普遍希望利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而提供決策支持和為用戶提供增值服務(wù)。然而由于數(shù)據(jù)量過于龐大，利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和復(fù)雜SQL語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的傳統(tǒng)方法將占用大量處理與存儲資源，造成承載的服務(wù)器負(fù)載過高，執(zhí)行效率低下，不得不提升服務(wù)器性能及存儲規(guī)模，導(dǎo)致投資成本增加，已經(jīng)越來越不可取。

“非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”能夠以兩種基本的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的靈活性。模式自由的邏輯數(shù)據(jù)模型有助于為任何業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整帶來更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間，把對現(xiàn)有應(yīng)用和功能造成的影響減到最少，在大多數(shù)情況下因變更而帶來的遷移工作幾乎為零；水平伸縮性能夠在用戶增加造成負(fù)載周期性變化，或者應(yīng)用突然變更的使用模式時(shí)，提供堅(jiān)固的保障。面向水平伸縮型的架構(gòu)也是邁向基于SLA構(gòu)建的第一步，這樣才能保證在應(yīng)用不斷變化的情形下業(yè)務(wù)處理保持連續(xù)。

分布式數(shù)據(jù)的核心問題是保證磁盤I／O不能成為應(yīng)用性能的瓶頸，在此之上，絕大部分解決方案支持各種新一代并行計(jì)算的范式，例如MapReduce、排序列、Bloom Filter、B樹、Memtable等。分布式計(jì)算模式將大型任務(wù)分成很多細(xì)粒度的子任務(wù)，這些子任務(wù)分布式地在多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行調(diào)度和計(jì)算，從而在云平臺上獲得對海量數(shù)據(jù)的處理能力，可以有效地解決電信行業(yè)海量數(shù)據(jù)挖掘處理中所存在的問題。

以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲和非關(guān)系型數(shù)據(jù)NoSQL存儲為基礎(chǔ)，結(jié)合云計(jì)算下的分布式計(jì)算理念，以下提出對電信數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)處理方法。

3　方案設(shè)計(jì)

結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲敏感數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)訪問的優(yōu)點(diǎn)，以及非關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式自由與低成本高性能高可擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，本文提出了關(guān)系數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系數(shù)據(jù)庫NoSQL相結(jié)合的海量數(shù)據(jù)方案。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

(1)數(shù)據(jù)整合層

通過封裝關(guān)系數(shù)據(jù)存儲與非關(guān)系數(shù)據(jù)存儲的混合存儲模型，化繁為簡，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問與共享的隔離。

本系統(tǒng)的核心在于關(guān)系數(shù)據(jù)存儲和非關(guān)系數(shù)據(jù)存儲的有效結(jié)合。非關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲和關(guān)系數(shù)據(jù)存儲主要包括如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式：非關(guān)系存儲作為鏡像(可以采用代碼同步模式或者同步模式)、關(guān)系與非關(guān)系數(shù)據(jù)存儲的組合。鑒于電信行業(yè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，本系統(tǒng)主要采用關(guān)系和非關(guān)系存儲組合的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

云計(jì)算的核心范文第5篇

高職生經(jīng)過由淺入深地實(shí)例探究解析，不同階段吸納的計(jì)算機(jī)知識都會(huì)在特定應(yīng)用軟件操作期間靈活穿插，自身感知興趣和最終學(xué)習(xí)效率也將迎來全面新生機(jī)遇。有關(guān)此類人性化教學(xué)輔助手段主要包含以下功能特性：首先，動(dòng)機(jī)明確。高職計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中任務(wù)設(shè)計(jì)，就是借助學(xué)生已有知識、接受能力和操作技能等，進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)細(xì)致對比校驗(yàn)，確保課程中一切重點(diǎn)、難點(diǎn)知識得以有機(jī)篩選，督促學(xué)生加大此類因素關(guān)注力度，方便在今后實(shí)習(xí)領(lǐng)域中輕松應(yīng)對各類沖突問題。其次，操作性較強(qiáng)。高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程，對于課堂環(huán)境中的可操作性問題關(guān)注度較高，希望主動(dòng)消除以往深入復(fù)雜的任務(wù)單元，營造和諧趣味流氛圍，適當(dāng)集中學(xué)生群體課堂之上的注意力。

二、日后我國高職院校激活計(jì)算機(jī)教學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)核心運(yùn)用功效的策略內(nèi)容解析

（一）科學(xué)設(shè)置不同類型的感知情境。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的第一道工序便是明確公布階段化改造任務(wù)。事實(shí)上，高職生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)化研習(xí)過程中，經(jīng)常會(huì)觸碰到理論、實(shí)踐結(jié)合困境，為了避免其困惑心理快速蔓延，作為教師應(yīng)該盡快設(shè)置合理的任務(wù)情境，帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行Word程序中的自選圖形、文本框、剪貼畫工序操作練習(xí)，并且在課后設(shè)置地圖繪制的任務(wù)，順勢激發(fā)個(gè)體實(shí)踐操作潛能。

（二）引導(dǎo)學(xué)生群體進(jìn)行問題細(xì)致觀察和合理驗(yàn)證。

在任務(wù)內(nèi)容確認(rèn)過后，為了確保高職生主觀能動(dòng)性的全面激活結(jié)果，教師應(yīng)該引導(dǎo)他們進(jìn)行任務(wù)結(jié)構(gòu)形式驗(yàn)證探討，包括需要儲備的知識內(nèi)容和觸碰的實(shí)踐情境等，進(jìn)一步令學(xué)生明確當(dāng)下自身知識的完備或是欠缺狀況，明白單純記憶知識規(guī)則是不科學(xué)的。而教師要做的便是在其思維出現(xiàn)模糊跡象過程中，給予合理數(shù)量的指導(dǎo)線索，令高職生群體建立應(yīng)有的自信挑戰(zhàn)心理，自由分組并完成對應(yīng)草圖的設(shè)計(jì)工作。

（三）清晰劃分高職生動(dòng)手操作職責(zé)。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式就是希望通過引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入特定情境，確保此類群體注意力全程集中結(jié)果，之后深度明確階段化學(xué)習(xí)改造指標(biāo)，在面對各項(xiàng)挑戰(zhàn)問題期間能夠不屈不撓，從容應(yīng)對。另一方面，為了確保高職階段計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)性知識邏輯性、完整性得以細(xì)致呈現(xiàn)，在任何一類單元講解完畢過后，教師都可以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)此類群體進(jìn)行已學(xué)知識結(jié)構(gòu)梳理重整，同時(shí)快速構(gòu)筑起新舊知識交互式銜接單元，以此強(qiáng)化學(xué)生個(gè)體對知識的記憶、理解和實(shí)踐延展能力。需要額外加以強(qiáng)調(diào)的是，為了更加客觀地檢驗(yàn)和促進(jìn)學(xué)生達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，要對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)的內(nèi)容包括：是否完成了對新知識的理解、掌握、熟練應(yīng)用；學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；同學(xué)間相互協(xié)作的能力；創(chuàng)新的能力。

結(jié)語：