時間:2023-08-16 17:04:43
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇云計算技術概念范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:云計算技術;云安全
美國國家標準與技術研究院認為,云計算技術是一種資源利用模式,它能以簡便的途徑和以按需的方式通過網絡訪問可配置的計算資源(網絡、服務器、存儲、應用、服務等),這些資源可快速部署,并能以最小的管理代價或只需服務提供商開展少量的工作就可實現資源。縱觀云計算技術的概念和實際應用,可以看出云計算技術有兩個特點。一是互聯網的基礎服務資源如服務器的硬件,軟件,數據和應用服務開始于集中和統一;二是互聯網用戶不需再重復消耗大量資源,建立獨立的軟硬件設施和維護人員隊伍,只需通過互聯網接受云計算技術提供商的服務,就可以實現自己需要的功能。云計算技術的研究應用,不僅推動了經濟的飛速發展,而且也影響著人類的生活方式。思科預測,到2020年,三分之一的數據都將存儲在云上或通過云進行存儲。目前,推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合,被寫入了政府工作報告。因此,加強云計算技術的研究和應用,特別是與現代制造業相結合,對我國經濟的發展和人民生活水平的提高A2.重大。在加強云計算技術應用推廣的同時,做好云安全(Cloud Security)防護則顯得尤為重要。
1 云安全概念
最早提出“云安全”這一概念的是趨勢科技,2008年5月,趨勢科技在美國正式推出了“云安全”技術。云安全技術是網絡時代信息安全的最新體現,它融合了并行處理、網格計算、未知病毒行為判斷等新興技術和概念,通過網狀的大量客戶端對網絡中軟件行為的異常監測,獲取互聯網中木馬、惡意程序的最新信息,推送到Server端進行自動分析和處理,再把病毒和木馬的解決方案分發到每一個客戶端。云安全技術是P2P技術、網格技術、云計算技術等分布式計算技術混合發展、自然演化的結果。云安全是繼云計算技術、云存儲之后出現的“云”技術的重要應用,是傳統IT領域安全概念在云計算時代的延伸,已經在反病毒軟件中取得了廣泛地應用,發揮了良好的效果。在病毒與反病毒軟件的技術競爭當中為反病毒軟件奪得了先機。云安全是我國企業創造的概念,在國際云計算技術領域獨樹一幟。“云安全”的概念在早期曾經引起過不小爭議,已經被普遍接受。值得一提的是,中國網絡安全企業在“云安全”的技術應用上走到了世界前列,金山毒霸、瑞星等公司都相繼推出了云安全產品。
2 云計算技術存在的安全問題
隨著云計算技術的不斷發展,安全性問題將成為企業高端、金融機構和政府IT部門的核心和關鍵性問題,也直接關系到云計算技術產業能否持續健康發展。云計算技術涉及三個層面的安全問題。
2.1 云計算用戶的數據和應用安全。
在用戶數據方面,云用戶和提供商需要避免數據丟失和被竊。如今,個人和企業數據加密都是強烈推薦的,甚至有些情況下是世界范圍法律法規強制要求的。云用戶希望他們的提供商為其加密數據,以確保無論數據物理上存儲在哪里都受到保護。同樣的,云提供商也需要保護其用戶的敏感數據。云計算技術中對數據的安全控制力度并不是十分理想,API訪問權限控制以及密鑰生成、存儲和管理方面的不足都可能造成數據泄漏,并且還可能缺乏必要的數據銷毀政策。同時,數據的完整性、可用性以及數據的可恢復性,都需要云計算技術去考慮。在應用安全方面,由于云環境的靈活性、開放性、以及公眾可用性這些特性,在SaaS、PaaS、IaaS的所有層面,運行的應用程序安全設計也至關重要。同時,應用層的安全認證、審計以及數據的訪問權限控制也需要考慮。
2.2 云計算服務平臺自身的安全。
包括了云計算平臺的硬件基礎設施安全、共享技術安全和web安全等問題。在硬件基礎設施方面,如網絡、主機/存儲等核心IT設備,網絡層面的設備需要考慮包括網絡訪問控制(如防火墻),傳輸數據加密(如SSL、IPSec),安全事件日志,基于網絡的入侵檢測系統/入侵防御系統(IDS/IPS)等安全問題,主機層面的設備需要考慮包括主機防火墻、訪問控制、安裝補丁、系統鞏固、強認證、安全事件日志、基于主機的入侵檢測系統/入侵防御系統等安全問題。在共享技術方面,如在云計算中,簡單的錯誤配置都可能造成嚴重影響,因為云計算環境中的很多虛擬服務器共享著相同的配置,因此必須為網絡和服務器配置執行服務水平協議(SLA)以確保及時安裝修復程序以及實施最佳做法。在web安全方面,云計算模式中,Web應用是用戶最直觀的體驗窗口,也是唯一的應用接口。而近幾年風起云涌的各種Web攻擊手段,則直接影響到云計算的順利發展。
2.3 云計算資源的濫用。
主要包括2個方面,一是使用外掛搶占免費試用主機,甚至惡意欠費,因為云計算的許多業務屬于后付費業務,惡意用戶可能使用虛假信息注冊,不停的更換信息使用資源,導致云服務提供商產生資損。另一方面,許多攻擊者也會租用云服務器,進行垃圾郵件發送、攻擊掃描、欺詐釣魚之類的活動。
這些安全問題實際上在傳統的信息系統和互聯網服務中也存在,只不過云計算技術業務高彈性、大規模、分布化的特性使這些安全問題變得更加突出。同時云計算技術的資源訪問透明和加密傳輸通道等特性給信息監管帶來了挑戰,使得對信息和傳輸途徑的定位跟蹤變得異常困難。安全是云計算技術面臨的首要問題。Google等云計算服務提供商造成的數據丟失和泄漏事件時有發生,這表明云計算的安全性和可靠性仍有待提高。根據IDC的調查結果,將近75%的受訪企業認為安全是云計算發展路途上的最大挑戰。相當數量的個人用戶對云計算服務尚未建立充分的信任感,不敢把個人資料上傳到“云”中,而觀念上的轉變和行為習慣的改變則非一日之功。安全已經成為云計算業務拓展的主要困擾。
3 云安全防護措施
針對云計算技術中暴露出的一些安全問題,必須強化云安全防護措施,這樣才能讓用戶滿意。云安全防護措施主要有以下幾項。
3.1 強化數據安全和應用安全。
數據安全技術包括諸如數據隔離、數據加密解密、身份認證和權限管理,保障用戶信息的可用性、保密性和完整性。密碼學界正在努力研究謂詞加密等新方法,避免在云計算中處理數據時對數據進行解密,近期公布的完全同態加密方法所實現的加密數據處理功能,都大大地推進了云計算的數據安全。基于云計算的應用軟件,需要經過類似于DMZ區部署的應用程序那樣的嚴格設計。這包括深入的前期分析,涵蓋傳統的如何管理信息的機密性、完整性、以及可用性等方面。在安全認證方面,可通過單點登錄認證、強制用戶認證、、協同認證、資源認證、不同安全域之間的認證或者不同認證方式相結合的方式,有效防止云資源濫用問題。在權限控制方面,服務提供商和用戶提供不同的權限,對數據的安全提供保證。用戶應該擁有完全的控制權限,對服務提供商限制權限。
3.2 強化基礎平臺的軟硬件安全。
對于云計算平臺的網絡和主機設備,加強安全防護,可以通過網絡訪問控制(如防火墻),傳輸數據加密(如SSL、IPSec),安全事件日志,基于網絡的入侵檢測系統/入侵防御系統(IDS/IPS)等強化網絡安全,通過主機防火墻、訪問控制、安裝補丁、系統鞏固、強認證、安全事件日志、基于主機的入侵檢測系統/入侵防御系統等強化主機安全,控制防止非法用戶使用云計算資源;對于合法用戶的惡意使用,則可以通過審計日志來實現事后的追查。為了達到云計算終端到終端的安全,用戶保持瀏覽器的良好安全狀態是很必要的,這就需要對瀏覽器安裝補丁和升級以降低瀏覽器漏洞的威脅。此外,針對目前幾種典型的云計算模式,部分廠商采取了細化應用安全防護的手段,針對不同的應用,提供專業級的網關安全產品。在數據共享方面,可以根據用戶的需求,建立所需的云服務,即SaaS(軟件即服務)、PaaS(平臺即服務)和IaaS(基礎設施即服務)三種形式。
3.3 強化法律管理措施。
云計算的穩定運行和健康發展,需要一定的法律法規和規章制度進行完善。SAS70標準是由美國公共會計審計師協會制定的一套審計標準,主要用于衡量處理關鍵數據的基準,SAS70作為第三方驗證來確保安全、政策執行和驗證等問題,能夠確保云供應商提供對客戶數據的保護。薩班斯法案的頒布,也為數據的保護提供法律的依據,屬于SarbanesOxley法案的企業在使用云計算服務的時候就必須確保他們的供應商符合SOX(薩班斯法案)。這些法案和制度的建立為云服務提供商更好地服務及避免數據丟失對客戶的損害提供了法律保障,將更有利于云計算提供商開發更優秀的構架。
信息技術領域中,云計算技術已經得到了飛速的發展,經過實踐與理論的研究證明,云計算技術的發展能夠大力的推進科學技術的發展。并且云計算技術的不斷推進,產生了新型的企業發展策略。當前,世界上大型硬件基礎設施的供應商普遍定位為高昂的成本,以及復雜的技術工藝,這使得中小企業的難以得到有效的信息技術發展。云計算的產生為這些企業帶來的新的發展機遇。本文將從云計算的發展現狀、前景入手,深入分析我國云計算產業的發展動向,研究云計算技術對企業的發展作用以及企業根據云計算技術進行新型發展戰略問題。云計算技術的使用能夠額外企業降低管理的成本,有效的節約了軟硬件基礎設施的建設費用,在降低運營成本的基礎上提高了企業的利潤率。因此,本文圍繞著云計算技術對企業發展的策略進行重點研究,在保障企業信息安全、數據備份以及軟硬件利用率方面進行云計算技術對企業發展策略的推動作用。
一、云計算的概念
目前,對于云計算的概念的定義,就是通過軟件、硬件等一系列技術革新實現節約資源和成本,這也是少數企業用云計算包裝和營銷已有的未必能歸為云計算的產品、技術或者服務的常見說法。然而,云計算還具有更重要的意義—它是創新的驅動力。云計算將帶來持續在線設備和持續服務的世界,更核心的還有海量數據,世界上萬事萬物的相關信息、每個人每件東西每時每刻每地產生的數據,都將被數字化,并聯入互聯網和各種以不同權限相通、共享的平臺。在后臺,各種數據分析、處理和可視化基礎設施將實時運作,從中獲得想象不到的深刻洞察、群體智慧。對于終端用戶而言,云計算系統將在能夠有效地對外界保護個人隱私的情況下,根據你的個人喜好、實時場景,從而為用戶提供多元化的、豐富的使用體驗,用戶可以將更多的時間、節約更多的成本去發揮云計算的強大作用。而對于企業而言,這種數據驅動的洞察將催生大量業務模式上的創新,沖擊乃至顛覆各個行業,越是依靠數據和信息運作的行業,所受的沖擊將越早、越大。
二、各類型企業運用云計算的發展策略
中小型企業中云計算的發展戰略,從政府層面來講,要通過政府進行政策扶持、秉承著科學服務的理念,堅決貫徹洛社科學發展觀,為中小型企業的云計算技術服務提供有效保障。對于中小型企業的云計算發展戰略,一定要充分發揮市場機制以及政策引導兩個方向的重要作用。中小型企業中云計算的發展戰略目標為:首先,中小型企業要實現云計算服務數據的共享以及交換,建立地域特色的統一數據資源服務平臺,從而快速推動企業自身發展,并且能夠退工地域經濟的發展。其次,要建立地域中小型企業產業集群的云計算服務窗口。云計算技術的服務窗口使得中小型企業,通過云窗口服務進行信息共享、交流合作以及建設資源利用等。政府給予的云計算服務支持,能夠充分的滿足中小型企業的服務需求,積極推動中小企業的商務、政務、企業管理四大服務的應用平臺。為全面滿足中小企業服務需求,推動相關企業的快速、平穩、健康發展,合理規劃地域中小企業的綜合窗口服務,建成覆蓋范圍廣泛,布局合理的綜合云服務平臺。
三、總結
1.1網路資源缺乏,未能實現資源共享
現代教育作為高等教育的補充,給許多人提供了接受高等教育的機會,但是由于學習資源非常多,另外一些學習視頻資料也比較多,這就導致在當前條件下,遠程傳輸比較困難。這樣的一個后果就是各個服務器的資源不能夠及時的得到更新。在一些地方,由于資源比較缺乏,學生想找資料,卻找不到。在市級服務器上找不到資料的話,就訪問省級的,省級沒有在訪問中央服務器,這就會導致訪問量過大,訪問通路不暢通。一些省級現代或者市級的現代即使有豐富的資源,但一般是不對外開放的,這樣一來,就不能實現資源的共享。
1.2登陸頻繁,效率低下
當前,學生在登陸遠程教育資源服務器的時候,需要登陸許多次。學生要想瀏覽相應的資源,就必須先登陸中央現代服務器,然后登陸省級服務器,最后登陸市級服務器,這樣多次登陸好、使得網絡資源的使用非常繁瑣,效率低下。
1.3技術服務支持相對落后
現代教育作為開放教育,其技術環境建設,最為重要的是對硬件和軟件系統進行建設。這些系統包括天地網合一遠程教育平臺以及網路教學支撐軟件等等,這些軟件和硬件是確保遠程教育良好發展的關鍵,但當前由于資金以及技術方面的原因,使得軟硬件建設上還比較落后,遠遠不能滿足當前的需求。
2云計算技術的含義
在對云計算技術在遠程教育中的應用進行探討之前,有必要對云計算的概念進行闡述。當前,云計算技術的發展在我國呈現出方興未艾之勢。對于云計算的含義,現在存在著諸多不同的說法。一些學者將云計算定義為:把數據儲存在云端服務器上面,用戶如果需要使用,就可以直接從客戶端進行訪問。這個定義是從云計算的操作方式上來進行定義的。另外,還有一些專家學者從計算模式方面對云計算進行定義:云計算是一種以虛擬技術為核心的計算模式,它是在分布式處理以及并行處理和網格計算的基礎上發展而來的,與此同時,它將基礎設施、開發平臺以及軟件當作一種服務,用戶在使用的時候,需要交納一定的費用。從這個概念看的話,云計算是對所有的用戶開放的,用戶可以使用各類客戶端實現對資源的訪問。
3云計算技術在現代遠程教育中的應用
隨著云計算的不斷發展,在現代教育中引入云計算技術,能夠實現資源的共享,同時還能方便學習,促進現代教育教學質量的不斷提高。其應用主要表現在以下幾個方面:
3.1云計算技術在教師隊伍建設上的應用
現代教育主要是遠程網絡教育,因此,現代教師資源分布的范圍比較廣,不能集中起來。如果將云計算技術引入教師隊伍建設就能形成教師資源云,它的主要作用是能夠將優質的教師資源進行互聯,實現共享。原來的遠程教育師資都是以本地為主,學生不能享受到一些教學水平較高的師資教育。通過云計算技術實現優質教師資源共享,不但能夠提升教師的教育教學水平,同時還有利于現代整體師資水平的建設。
3.2云計算技術在學生群體上的建設
現代遠程教育的本質就在于能夠充分的發揮出學生的個性,而通過云計算技術建立學生云,就能夠很好的將學生的個性體現出來。云計算的運用,使得學生能夠自主的進行課程的選擇和學習。在學習地點以及學習時間上,不受任何限制,這大大提升了學生自主學習的能力。在云計算的環境下,學生可以對云端的各種資源進行充分的利用,與此同時,學生如果遇到問題也可以和優秀的教師進行溝通交流。
3.3云計算技術在學習資源上的建設
在云計算的環境下,現代的教育資源完全可以整合到云端里,同時學校的服務器也可以隨時的加入到云中去,這樣一來,就真正的實現了教育教學資源的共享。由于每個學校的圖書資源以及教師資源都被整合在一起,實現了共享,那么學生在學習的時候,就可以根據自己的需要進行視頻課程的觀看、資料的查找,同時還能夠隨時的向教師進行提問。現代采用云計算技術能夠充分的實現對教育資源的利用,避免資源浪費現象的發生。在云計算的環境下,由于所有的資源都已經被存儲在云端,學生可以不受任何時間地點的限制,隨時的進行學習,隨時的根據自己的需要獲得資源。學生在學習中,不再受客觀條件的制約和限制,能夠充分的發揮自己的自主性。另外,在進行課程設計的時候,需要注意兩點:首先就是要對學生的情況進行了解,然后來確定教學目標;其次,現代遠程教育的課程設置要簡單,體系要條理,同時還應該有一定的趣味性,這樣才能實現對學生學習的有效引導。
4結語
【關鍵詞】云計算;關鍵技術;靈活性
隨著人們對計算機資料的需求日益增長,計算機技術也隨之得到了很大的發展,為滿足現代大規模數據處理的需要,云計算技術應運而生。云計算技術不僅為人們平常的生活變得更加快捷便利,更重要的使人們的工作以及商業的形式也隨之發生了巨大的變化,最為一種新的IT模式,云計算技術得到了各個行業的廣泛關注,鑒于云計算技術的使用成本不高,而具有高度的靈活性和交互性,最終使云計算成為計算機技術領域里的一個熱門課題。
一、云計算技術的闡述
云計算技術是在Internet互聯網的基礎上,構建的一種新型的計算模式,與分布式計算以及存儲架構結合起來運用,進而達到方便快捷和成本較低的目的。運用遠超的數據中心處理技術,將千萬臺的計算機及其服務器連接起來,致使云計算可以實現超過10萬億次的計算速度。在如此強大的計算能力下,使得云計算在計算方面運用更加的廣泛。在使用云計算時,使用者通過iPad、手機以及電腦等具有通信的工具即可進入云計算的數據處理中心實現對數據的計算和存儲。與此同時,還可以將使用者需要的信息以低廉的價格在云計算中進行實時。
廣義上講,云計算就是用方便、快捷的方式結合網絡訪問的可配置的數據資源庫,通過低廉的管理成本,實現數據信息的快速的一種新型計算模式,使得云服務的開發方、提供方以及應用方在沒有專業知識的前提下,可以方便快捷的運用網絡技術實現對云計算數據處理的運用。云計算的出現為中小企業創業者提供了較大的機遇,為其在與強勢企業的競爭提供了可能性,運用云計算技術進行新產品的研發以及新市場的開發時可以節省高額的成本,從而導致了傳統模式的硬件生產者面臨著很大的挑戰。
二、云計算技術的特點
云計算技術從其所發揮的作用分析,具有以下的特點:第一,使用的靈活性。由于云計算終端設備包括了手機、筆記本電腦等多種可接入網絡的設備均可使用云計算的服務,使得云計算的使用不受時間和空間的限制。第二,具有較高的實用性。通過對云計算數據的大量存儲,進一步提高云計算的計算性能,保證云計算可提供較高的數據處理準確率。在云計算技術中,當系統出現失效節點時系統可自動對其進行檢測,從而排除失效節點,保證系統的正常運行。第三、經濟方面的適用性。在云計算技術中,由于其成本的低廉,使得人們在構建具有大量商業機組的集群時,更愿意選擇云計算技術來完成此項工作。
三、云計算的關鍵技術
(一)虛擬化技術
虛擬化技術是為了更多的使用者借助虛擬機通過終端設備實現便捷計算系統運用,從而使得最大限度的發揮巨涌高價值的硬件設備。通過虛擬化技術的運用,使得共享底層結構下的分布式虛擬環境得以實現。當下,人們運用虛擬化技術將信息數據資源的抽象邏輯得以表示,為云計算的提供了關鍵技術。虛擬化技術在降低大規模的異構服務器的差異化的同時,運用其靈活性和伸縮性的特點,最大限度的將云計算的系統管理簡單化。虛擬化技術的在云計算中運用,促進了資源的合理化運用,降低了使用成本。IBM公司運用“藍云”數據計算系統,將硬件級別以及開源軟件進行虛擬兩個級別的虛擬化。當下,針對虛擬化技術的研究主要是圍繞小規模的請求服務系統進行展開,大規模以及SOA服務的并發服務還有待進一步的研究。與此同時,由虛擬化技術引發的一系列安全性的問題同樣需要人們投入精力進行攻克。
(二)數據處理技術
在云計算的關鍵技術中,數據處理技術是一項較為重要的技術,包括數據的存儲以及管理的技術。由于云計算中處理的數據有著大量性、異構性以及非確定性的特點,而且云計算常常需要處理大量使用者的需求。因此,云計算技術需要運用高效的數據處理系統來滿足使用者日益增長的需求,在數據的存儲方面必須擁有較高的傳輸率、吞吐率以及可靠性和可擴展性。與此同時,數據處理技術還應具有快速定位,安全保障性,同時還要考慮底層存儲設備存儲量的均衡性。現在,關于云計算中的數據存儲和處理方面的技術普遍采用的是由Google開發的GFS技術(Google File System)、Amazon公司研創的Dynamo技術以及BigTable等數據存儲處理技術。大部分的IT企業在開發云計算相關的項目時,HDFS數據存儲技術被人們的廣泛運用。
(三)SOA技術
SOA是一種面向服務體系結構的技術,主要用來處理信孤島及遺留系統的問題。SOA技術的實現是將不同的功能單元通過定義優良的接口聯系起來,使得構建在各種這樣系統中的服務可以采用統一的形式進行交互,同時也為云計算的快速彈性部署提供技術支持。
(四)編程技術
只有采用簡單的編程模型,確保云計算后臺的并行執行以及任務調度向使用者以及編程人員保持透明性,才能較好的實現服務的快速彈性的部署。當下,在云計算技術中通常運用MapReduce以及Dryad等技術實現云計算的編程模式。MapReduce技術是將“Map”函數的任務分解分配,運用“Re-duce”函數進行結果的歸總和表達。而Dryad技術則是運用一個有向的無環圖,通過頂點進行計算的表達,并采用頂點的邊進行數據的傳輸。
四、結束語
總之,隨著云計算功能的逐漸凸顯,使得云計算成為一種潛力巨大的數據處理技術。然而在云計算中相關數據的存儲方面,還需要解決數據的安全性以及訪問模式方面建設問題。云計算技術還有待更進一步的完善,在系統耗能方面還需要進行研究。只有不斷的完善現有技術,才能使得云計算為人們提供更加便利的服務,使人們的生活、工作得到本質上的改變。
參考文獻
[1]吳吉義,平玲娣,潘雪增,李卓.云計算:從概念到平臺[J].電信科學,2009(12).
[2]李喬,鄭嘯.云計算研究現狀綜述[J].計算機科學,2011 (04).
[關鍵詞] 教育云; 云計算; 教育信息化
[中圖分類號] G434 [文獻標志碼] A
一、引 言
自2006年亞馬遜推出云計算服務和IBM正式推出“藍云”計算平臺以來,云計算技術得到了較快的發展和較高的關注。云計算技術在教育領域的應用更是得到了學者們的高度關注,針對教育云計算的研究也隨之開展起來。“教育云”這一名詞得到了廣泛的應用,但迄今為止并沒有學者對教育云的概念作出明確界定。本文通過對國內教育云相關文獻進行梳理,試圖厘清目前國內教育云研究的特點、研究主題的分布情況,并通過對這種情況的合理性進行分析,發現目前研究中存在的問題和不足,最后結合已有的研究成果對教育云作出一個較為清晰的界定,對存在的問題和不足提供一些解決策略,以便能夠為后續的相關研究提供有益參考。
二、研究設計
(一)研究樣本和研究方法
教育技術學學科作為國家教育信息化研究和推進的主要學科,其對教育云的研究在一定程度上能夠代表國內當前教育云的研究水平,所以本文以2006年1月至2013年1月間教育技術學科領域內具有代表性的五種期刊(《中國電化教育》、《遠程教育雜志》、《開放教育研究》、《電化教育研究》、《現代教育技術》)上所刊載的文獻作為抽樣范圍,利用中國知網學術搜索引擎,以“云計算”、“教育云”作為關鍵詞進行全文搜索,對于“云服務”、“教育”這種少數關鍵詞割裂的情況本研究不予考慮。去除廣告等無關文獻后,將文獻中明確提及“云計算”、“教育云”的210篇文獻作為研究樣本。
同時選取國內15家知名互聯網運營商官方網站上公布的云產品(服務)解決方案作為產業層次的研究樣本。
確定了研究樣本后,筆者根據研究目的對樣本按照逐一分析、整體統計的原則進行數據處理。筆者首先從文獻的“時間—數量”維度對教育云研究的宏觀發展趨勢進行統計分析,然后再從“主題(內容)—數量”維度對教育云研究中觀上的主題或內容(以下統稱主題)進行統計分析;最后從教育云產業發展規模維度上進行總結分析。
(二)教育云研究主題或內容界定
為了能夠從“主題—數量”的中觀維度上清晰準確地反映國內教育云研究的現狀,在對當前學者發表的文獻內容進行初步分析的基礎上,結合技術接受和使用統一理論(UTAUT)[1]中影響用戶接受技術的四個維度,即績效期望(Performance Expectancy,PE)、付出期望(Effort Expectancy,EE)、社群影響(Social Influence, SI)、配合情況(Facilitating Conditions, FC)和影響上述維度的年齡、性別、經驗和自愿程度等因素,以及教育云計算技術在教育領域應用時所涉及的人員構成和資源分配以及對該技術的本體研究的實際情況,將教育云研究可能涉及的研究主題作如下歸類,見表1。
三、研究結果
(一)文獻的“時間—數量”維度
研究者對2006年以來,本研究所選擇的期刊上每年刊發的文章數量進行了分析,如圖1所示。
可以看出2006年和2007年云計算的載文量為0,在2008年至2012年間呈明顯的上升趨勢,又以2011年至2012年間上升最為顯著。筆者認為教育云研究的宏觀分布趨勢出現這樣現象,主要是因為2006年和2007年是亞馬遜和IBM公司剛剛推出云計算服務兩年,云計算這一概念尚未被教育領域的研究者們所周知,因此沒有開展相關研究。2008年至2012年云計算技術在各行各業得到了廣泛的研究應用,教育領域也不例外,其中2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》[3]中加快推進教育信息化進程的要求和2012年頒布的《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》[4] 中國家教育云基礎平臺建設的需要等文件的出臺在宏觀政策導向上對促進教育云計算研究的廣泛開展方面也起了巨大的推動作用,這些都是文獻數量增加的原因。由于電子期刊數據庫相比紙本期刊的內容更新具有一定的延時性,所以截至筆者統計完成時2013年1月已經刊載了4篇,按此數量推算來看2013年教育云的研究仍將會是教育技術學科的研究熱點之一。
(二)文獻的“主題—數量”維度
根據表1界定的教育云的研究方向,本文對樣本進行逐一主題分類后,對教育云研究所涉及的主題和刊載的文獻數量進行統計,得到“主題—數量”維度表,見表2。
我們把關于教育云的研究分為兩個維度:關于科學的研究和關于技術的研究。關于科學的研究包括教育云本體研究、教育云理念、教育云分類、教育云研究綜述等;關于技術的研究包括教育云應用、教育云實現技術、教育云運營機制等。從圖2可以看出,總體來說,關于科學的研究占總數的60%,大于關于技術的研究。關于科學的研究主要集中在教育云理念和教育云研究綜述,共占總數的46%,而關于教育云本體和教育云分類的研究則分別只占總數的11%和3%,這也從一定程度上反應了我們對教育云的認識還不夠深入,主要還停留在理念和綜述的水平,而對教育云至關重要的本體和范圍的認識還不夠清晰,當然也談不到教育云的分類了。關于技術的研究主要集中在教育云應用案例和教育云實現技術,共占總數的39%,而關于教育云運營機制的研究僅占1%,從側面上反應了教育云的大規模的應用實現還沒展開或者還不夠成熟,目前主要還停留在技術水平的探討上或零散的云應用案例的收集與創作上,而沒有進行大規模的商業實現。
(三)教育云產業
為加快推動我國云計算產業的發展,國務院出臺了《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,工信部、發改委聯合了《關于做好云計算服務創新發展試點示范工作的通知》,并在北京、上海、深圳、杭州、無錫等5個城市開展云計算服務創新發展試點工作。根據中國電子信息產業發展研究院的《中國云計算應用示范工程戰略研究(2011年)》報告顯示,五個試點城市共計24項示范工程中經濟金融類、公共服務類和數據中心類占據了18項,而教育云方面,只有上海的“面向教育的云計算應用示范”和北京的“中國學習云服務平臺”兩個國家級示范工程,占總數的8.3%。
通過訪問國內的百度、騰訊等互聯網公司和跨國企業如IBN、HP等共計15家的官方網站,筆者發現所有的企業都開展了云計算業務,但是只有華為、用友等四家公司明確提供了教育行業的云解決方案。因為有學者在學理層面對谷歌進行了研究,所以本研究也將谷歌作為研究對象。在對5家企業的教育云解決方案以及對方案的分析整理后得到表3。
四、研究結論與討論
(一)教育云仍將是研究熱點且研究空間巨大
從“時間—數量”的宏觀維度上看,涉及教育云研究成果的文章呈逐年上升趨勢,以此可以推測出教育云研究仍將是近段時間內的熱門研究方向;從“主題—數量”的中觀維度上看,云教育理念、教育云應用和教育云實現技術等主題占據研究成果文章總數量的66%之多,而教育云分類研究、教育云運營機制等主題只占文章總數的4%,由這種研究主題成果數量分布的失衡現象可以得出,在教育云分類、教育云運營機制、教育云本體研究方面仍然具有很大的研究空間。
(二) 教育云本體研究有待深入
1. 教育云本體
教育云本體從字面上理解是指教育云計算的本源或根本問題,是區別于其他名詞概念的本質性問題,從計算機科學的角度來說本體是一個為描述某個領域而按繼承關系組織起來作為一個知識庫的骨架的一系列術語。[5]為此筆者認為教育云的本體研究的主要對象是與云計算技術在教育領域應用時涉及的一系列的專有術語以及各術語之間的關系。
2. 教育云概念界定
根據上述的思想筆者對教育云的概念進行了界定。云計算自產生以來,至今沒有一個公認的定義,因此筆者采用目前認同度相對較高的三個定義來理解云計算技術。
“美國國家技術與標準局(NIST)信息技術實驗室認為,云計算是對基于網絡的、可配置的共享資源計算池包括網絡、服務器、存儲、應用和服務。并且這些資源池以最小化的管理或者通過與服務器提供商的交互可以快速地提供和釋放。”[6]“云計算是利用因特網等網絡媒體傳輸信息,類似于數據中心或者服務器群那樣擁有大量用戶需求的資源和服務的分布式計算機群。”[7]“云計算是并行計算、分布式計算和網格計算這些計算機科學概念的商業實現,是虛擬化、效用計算、基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務等概念混合演進并躍升的結果。”[8]
祝智庭教授對教育云進行了描述,認為“教育云是與醫療云、政務云、電子商務云等平行的概念,是一個面向教育的行業云,行業云就是由行業內或某個區域內起主導作用或者掌握關鍵資源的組織建立和維護, 以公開或者半公開的方式, 向行業內部或相關組織和公眾提供有償或無償服務的云平臺。同時,某一個具體的教育云平臺,既可能是公共云,也可能是私有云,也可能是混合云。 教育云是教育技術系統的一個子類, 也是云計算應用系統的一個子類。”[9]
本研究認為上述學者們的定義更多的是從云計算的底層硬件架構和實現技術層面給出的,研究者認為教育云不應該僅僅從底層架構和實現技術兩方面來界定,同時也應該考慮其具有的教育服務形式和對教育理論頂層可能的影響,以及教育與云計算技術之間的繼承關系。鑒于此研究者認為教育云即教育云計算技術的簡稱,是在對云計算技術繼承的基礎上能夠為各類教育人員提供具有針對性的教育資源和服務,且對教育基本理論具有變革性促進作用的理論和實踐。
本概念具有四個特點:(1)在技術實現層面界定了教育云與普通云計算之間的關系,即教育云是對普通云計算技術的繼承。(2)教育云是云計算系統和教育技術系統的一個子類。(3) 教育云在服務層面為教育領域人員提供具有針對性的服務。(4)教育云對學習理論、教學理論、環境建構理論等教育理論產生了變革性的促進作用;前兩個點是對教育云的領域定位,后兩點說明了教育云的服務對象和對教育理論的影響。
3. 教育云本體研究現狀
從“主題—數量”維度上看,關于教育云本體研究方面的文獻占據文獻樣本總數的11%。在如此之多的文獻中只有盧蓓蓉從教育信息化角度對云建設現狀進行了闡述,祝智庭教授[10]對教育云一詞作了正面的解釋,徐小雙從成本度量角度對基礎教育云發展進行了分析。更多的主要對教育云從云計算技術繼承下來的優勢特點方面,未來的教育技術發展趨勢方面作了宏觀的介紹,并沒對教育云具有的獨特的教育屬性方面進行深入研究。
在教育云本體研究上我們更期待研究者關注云計算技術在教育領域中的概念和定位的研究,只有準確的教育云定義才能更直接地明確闡釋教育云的本質,更清晰地規范教育云的研究領域,才能為研究者開展后續的工作指出明確的方向。云計算技術在教育應用中的特點、教育云的優劣勢等方面,云計算服務的普適性模式在教育上的應用研究才能進一步開展下去。
(三) 教育云其他研究主題的幾點思考
首先,就學者關注度最高的云教學理念方向,何克抗、周紅春、桑新民等主要是闡述了教育云對“促進人才培養模式”“高校信息化建設”“教學模式的改革”方面的促進作用;張少剛、周文娟在對泛在學習理論進行研究時認為“云計算的優勢將會對泛在學習的開展起到極大的促進作用”。余勝泉等學者介紹了云計算對e-Learning的促進作用,從而間接地促進了遠程教育范式的變革;[11]宋述強、楊濱等學者則是從環保的角度論述了云計算技術的“教育低碳化作用”;[12][13]朱惠娟、解月光研究了技術支持下的教學環境的設計;董玉琦、王美等人則是從教育云對教育技術學科發展的角度開展了研究。楊現民、顧小清、傅鋼善、余勝泉等對在教育云環境下的學習理論和云學習的設計以及移動學習方面開展了研究。王艷麗、陳丹等學者則是在研究”數字化布魯姆”時提及了云計算。[14][15]閆寒冰、潘麗芳等學者則是從對教師培訓和教師教育技術技能培養方面展開研究的。[16][17]
由以上文獻的研究主題可以看出當前研究比較有廣度,但在研究深度上仍有欠缺,更多的學者是集中在說明云計算會給教育帶來新的革命性變化的淺層次介紹階段,并沒有對于教育云環境下教學模式的設計理論、教學環境構建理論、云技術支持下的教育方式方法變革方面作出深入具體的介紹和研究。在云計算對教育信息化變革的促進作用和泛在學習理論、移動學習理論推廣方面的研究主要集中在基于云計算所能夠帶來的龐大資源優勢的介紹上。
技術的革新會給教育理論帶來變革,云技術也不例外。教育云支持下的教育理論研究應該多元化發展。教育云在教育管理領域內的應用是否使得原有的教育管理效率有所提高,學習者在云條件下的學習風格、教學設計模式、云技術下的學習環境建設等學習理論和教學理論的深入研究都可以成為教育云教學理念方向上新的研究內容。如此一來,目前學者多在進行泛在學習理論、移動學習方面的研究時才對教育云從側面介紹和研究的狀況將會得到扭轉。
其次,對于占據樣本總數量21%的教育云應用方面,張劍平、高宏卿主要闡述了某項技術如何結合云技術實現資源共享的問題,而左名章、蔣艷紅等學者則是從美國信息化建設對我國的啟示上談及了云計算技術。[18][19]楊進中、徐天偉、吳永和等則是通過闡述Grails、e-Science、MyMathLab與Sakai、Moodle等現有的軟件系統、軟件模型結合云計算構建一個新的軟件系統環境。在這一部分中更多的是像文獻[20~26]那樣只是在文獻中對“云計算”或者“教育云”詞匯進行簡單的提及。
可以看出在教育云計算應用研究方面,學者多集中在某項技術與云計算技術的具體結合、某門課程利用云計算技術如何開展、某個平臺引入云計算技術后會如何更好地實現其功能等方面。主要是針對云計算技術應用于個案進行研究,或者僅是對詞語的簡單提及;并沒有對云計算技術是否能夠在其應用的個案的基礎上進行擴展或推廣應用,如何推廣應用方面進行深入研究。一項有效的技術在教育領域內的廣泛應用是我們樂于見到的,但是為了給研究或者文獻添彩而去簡單地綴上一些比較時髦的詞語的現象是值得我們去反思的。另一方面,雖然多數研究僅停留在詞匯提及的層面,但是也從一定程度上反映了教育云計算技術在教育技術領域得到了廣泛的認可。
學者們對于教育云應用研究主要集中于個案研究的原因有兩方面,一方面是因為某些個案具有獨特的優勢和代表性,另一方面也是由于“云”建設運營標準的不統一從而導致云的建設無法大規模實現。產生缺乏統一標準指導的現狀——小規模云具有很高的適用性等優勢特征,但是也會因為其“地方特色”嚴重而不能推廣應用。
第三,教育云的技術實現方面的文章占據了樣本的18%。張家貴、陳巧主要對“基于云的資源平臺、資源中心的設計”進行了研究,以高等院校的資源、平臺設計為主,而較少涉及基礎教育領域的設計。黎加厚、高輝等主要介紹了以“電子書包”為代表的教育云終端技術和設備,值得注意的是云端的研究目前也主要集中在電子書包上,其他的云端設備和技術還有待學者和開發人員研究、設計和開發。文獻[27~30]主要是從教育云對“移動學習模式”、“個性化學習”的影響和變革設計方面開展的研究。這部分的其他文獻則是主要集中在網絡平臺架構的設計,少量的文獻如[31~33]從對教育云服務模式實現的角度開展了研究。總之,在云計算的技術實現方面,研究者主要集中在平臺的架構設計和對教育云服務的簡單介紹上。
最后,教育云分類和教育云研究綜述部分主要是各種技術發展綜述類文獻。國家和地區規劃綱要解讀類文獻中對“云計算”詞語在教育應用中的提及或者是簡單介紹;施建國、趙曉聲、唐德海等對于國家云、區域云、公有云、私有云的分類也只是在對國家或者地區的教育規劃綱要的解讀中進行宏觀層面的研究,并沒有對云的規模或者具體的云的底層設備應該建設在哪個地區、哪個層次、如何建設等問題進行研究。
云計算是分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展,或者說是這些科學概念的商業實現,[34]將其引入到教育領域中必然也涉及運營制度的問題。然而目前國內對云計算在教育中的,例如教育云的建設標準、運營體系、安全性和云規模的可控性方面都沒有詳細的研究。
教育云的運營應該向專業化均衡發展。國家和地區的教育信息化規劃和學者在各級各類的教育云研究中并沒有對云的規模做詳細的研究,也沒有對云的最底層的設備建設的運營作出詳細的研究。我們認為高等教育數據信息量相對獨立并且擁有較多的人力、財力和物力資源,所以高等院校可以在統一的標準指導下獨立建設私有云;對于基礎教育領域可以采取將底層的硬件設施交由專業的公司建設經營,教育部門采取購買服務的形式,在國家層面則成立專門的機構對資源池進行建設和把關,將全國的基礎教育和高等教育云進行聯通,真正地實現國家范圍的“教育云”。
教育云的安全性方面是我們應該關注的重點。云作為教育資源和數據存儲的一種便捷有效的手段將會使得大量的用戶信息和數據資源存儲在“云”中,那么對于云中的數據安全、數據的隱私保護和布設在不同地區的云基礎設施的安全性問題缺乏健全的安全策略是值得我們認真對待的。
教育云建設應該向標準化制度化方向發展。上述的“云”間的快速互聯互通和安全高效運營方面歸根結底是國家標準問題。按照教育信息化的規劃,各級各地區將要建立不同規模的教育云,那么對于不同地域、不同規模和不同底層硬件設備架構的云之間的聯通問題就迫使我們考慮云計算在教育領域里具體應用的行業標準問題。教育行政部門應該組織專家在對各種類型的“云”進行充分調研的基礎上,制定出既允許全國范圍安全高效互聯互通,又允許各具特色的云建設格局的“云標準”;完善資源的分類存儲標準制定,使得海量的云資源在現有搜索技術的限制下仍能夠有效合理地歸類存儲,最終便于使用者能夠快速準確地在資源的海洋里找到需要的資源。
2008年至2010年前半年,相關研究大多停留在對于“云計算”一詞的簡單提及上,此后開始對云計算在教育中的應用的研究逐漸深入起來,相信在未來一段時間內教育云的研究會更加的全面深入。
(四)教育云產業振興需要走產學研一體的道路
面對教育云只占國家層面的云計算示范工程總數的8.3%的局面,研究者認為在國家大力扶持云計算產業發展的大背景下針對于教育云產業的發展還需要擴大規模。從本研究統計的電信企業的云計算解決方案可以看出,企業關于教育云的解決方案相對較少,而已有的教育云解決方案也不盡如人意。通過上述對教育云解決方案的對比分析可以看到目前所謂的教育云解決主要是以硬件環境的部署實施、教育政務管理軟件的開發和數據中心建設為主,基本上是停留在云的基礎建設階段。而教育評測類的解決方案也基本停留在半自動化的階段,只是解決了解放一定勞動力的層次;雖然谷歌的某些App可以在教育教學中使用,但由于其并非為教育開發的初衷和谷歌在國內地區的使用限制也使得其很難有較大發展。
在研究過程中筆者認為“華師京城”和“國家教育資源公共服務平臺”是教育云產業的兩個比較成功的案例。華師京城采用B/S的開發形式,用戶可以隨時隨地不受訪問終端的限制;由其身后專家團隊提供的教育教學資源是符合目前的教育教學需要的。國家教育資源公共服務平臺則是由中央電教館負責運營的,資源來源廣和資源覆蓋廣是其主要優勢。
按照工業和信息化部電信研究院對云計算產業的產業體系構成分類,目前國內的教育云產業主要集中在基礎設施服務業,其特點主要是以云網絡或者數據中心的建設為主,所以教育云設計、咨詢、評估認證等專業的支持產業極度缺乏。
研究者認為教育云產業的振興除在學理上認為的教育云標準急需制定外,教育云產業人才的培養才是關鍵,同時還應該走產學研一體的道路,例如“華師京城”就是理論與產業結合的很好范例。
五、小 結
本研究對近七年國內教育云研究的現狀進行了梳理,雖然只是選擇教育技術領域內的5種期刊作為樣本抽取范圍,但由于這些期刊在教育技術領域的代表性作用,所以在很大程度上能反映出目前教育云研究的概況。筆者在對教育云本體研究主題進行討論時結合其他學者的研究成果對教育云的概念提出了自己的觀點,對教育云的本體研究提出了較為清晰的研究思路,但對于其他主題只是給出了簡單的建議,這還需要筆者和后續的學者進行研究完善。
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【關鍵詞】云計算 高校教學 應用
隨著計算機技術的高速發展,云計算的概念在各類媒體中被廣泛報導,大多新近涌現的計算機類產品均以云計算技術為推廣概念。云計算的時代已經到來,IT界一次革命性的變革正在發生。無論是個人還是企業部門,個人計算機已成為生活、工作必不可缺的組成部分。但是個人計算機只有30%的計算能力被有效利用,而其余70%的計算能力則處于被閑置的狀態。而這些閑置的計算機資源與計算能力可以利用分布式系統,從而得到充分、有效的利用,同時可以大幅度提升整個國家的計算能力。
我國教育改革隨著計算機技術的發展,同樣進入了信息化的過程,絕大多數的高校都建設了網絡中心,并且在硬件建設、維護和擴張中耗費巨大,雖可以推進信息化的進程,但是仍很難滿足教育系統的多元化需求。云計算的出現改善了高校網絡中心建設,并且可應用于高校教學中,優化教師的教學過程和學生學習過程,改善高校教學活動。
一、云計算概述
云計算是分布式計算、網格計算、并行計算、效用計算等傳統計算機技術和虛擬化、負載均衡、網絡存儲等網絡技術的發展融合。云計算服務規模在過去的5年間快速發展,保守估算其市場規模可達426億美元。當今企業尤其是在IT界的企業正在不斷的引入云計算技術,而且增長趨勢迅猛。總之,云計算技術具有非常良好的發展前景。
(一)云計算的概念
由于云計算技術的迅速發展,對其的理解也不斷的更新變化,目前仍然沒有一個統一的定義,維基百科、中國云計算、國際商業機器公司以及專家從不同角度提出了相關的概念。通過總結不同的概念,可以得出云計算主要包含兩個方面的含義:構造上層應用程序的基礎是構建底層云計算平臺的基礎設施;另一方面的含義是指在基礎設施平臺上構建云計算應用程序。總結來說,云計算是利用大量的分布式計算機聯合成一片“云”,借助互聯網技術,實現按需服務。云計算收集互聯網中的所有資源信息,然后供用戶利用和檢索。同時云計算可以將計算任務分散到大量計算機構成資源池上,使應用系統按需獲取計算能力、存儲空間和信息服務等。云計算的出現使得計算能力可以進行流通,就像水電一樣的商品,區別在于它的流通是借助于互聯網技術。
云計算的運行的原理是個人用戶運行的應用程序不運行在個人用戶的終端設備上,如個人電腦、手機等終端設備上,而是運行在網絡上的服務器集合體中。處理的對象不占用本地的存儲空間,存儲在網絡上的數據庫中。網絡服務器和數據庫的管理及維護由提供云計算服務的專業企業負責的。
(二)云計算的特點
計算能力超強。云計算是由很大數量的計算機集合構成的,知名企業的云計算構建需要的服務器數量動輒達百萬,如Google云計算擁有百萬多臺服務器,亞馬遜、微軟、雅虎等云計算的服務器數量均達到幾十萬臺,小型企業也擁有數百甚至上千臺服務器。整合以后的計算機集合體的運算能力是普通用戶計算能力無法比擬的。
高性價比。傳統服務器的價格十分昂貴,而云計算的服務器可以使用價格較低廉的計算機終端來構建服務器集群,云計算的集中、自動化管理方式,使企業不需要負擔昂貴的數據管理中心開銷。云計算可以實現資源的有效利用,節約成本,因為云計算構建應用程序的方法是同時設計底層結構和上層應用,改善了云計算的通用性,使資源的利用效率大大增加。
數據的高安全可靠性。個人終端的硬盤等存儲設備的崩潰會導致數據的大量損失,而云計算環境中數據的安全性就大大提高了。因為云計算環境會對數據進行多副本的復制等保護措施,所以云環境中的數據不會有任何損失,比本地計算機更加可靠。
二、云計算在高校教學中的應用
2007年,谷歌與IBM公司就已致力于在美國大學的校園推廣云計算服務,讓高校學生充分享受云服務的豐富資源。目前很多計算機公司,在中國同樣致力開展云計算合作,與高校建立相關合作項目,推動云計算在中國的應用。清華大學已率先參加了相關項目,建設了“大規模數據處理”的課程,開展前沿課程的教學。云計算的引入給高校教學帶來了新的發展機遇與挑戰。
(一)云計算進入高校的可行性
我國高等教育資金的投入,在投資總額與比例上與發達國家相比,投入的還遠遠不足。在地域分配上,存在著分配不均衡的問題。而云計算對終端設備的要求很低,可以減少高等教育的資金耗費。云計算在節省開支的同時打破了開展科研項目的瓶頸,使更多的師生可以參與到更多高精尖的科研項目中去。
云計算的應用可以減少高校在硬件更新上的消耗,不需要頻繁更換電腦終端。在軟件方面,云計算為高校提供應用軟件定制服務,即高校不需要花費大量資金購買商業軟件的授權,云計算提供的軟件服務價格低廉。最后云計算服務具有較高的安全性,是可靠的數據存儲空間。
(二)云計算在高校教育中的應用
云計算可整合高校教學資源,利用現有教育網絡對現有教學資源進行面向服務的改造,同時建設新的服務應用和數據庫,增加虛擬的云接入點。利用云計算服務建設更加高效的在線辦公系統,將應用程序和文件如在線課件、文檔、表格等都保存在服務器端,快速完成相關應用程序的請求,給個人終端減負,減少升級的負擔。同時對病毒具有很好的查殺作用,且不需要下載和更新病毒庫。
云計算的引入可以改善工作效率,提高教學和科研水平。利用云計算提供的條件可以有效完成各項教學工作及科研任務。云計算服務可構建豐富的高校數字圖書館,傳統圖書館由于空間及保存的不足,常造成圖書的丟失及損壞。高校可直接利用云計算服務,借助于互聯網技術,直接使用服務器集群里的大量數據,進行資源的整合、導航等,從而克服圖書館訪問和存儲數據的困難,提升圖書館的服務質量,方便師生進行教學活動,提升教學效率與質量。
整體而言,云計算的特點主要體現在以下幾個方面:
1.1用戶計算的分布性
云計算技術是以無數臺工業標準服務器所組成的數據中心為載體的,從而實現了云計算技術在互聯網中的應用運作。盡管現階段云計算的理論還相對稚嫩,但是云應用已經開始出現,并且在一定范圍內可以預見,云計算技術在網絡應用中的地位將越來越重要。基于云計算的應用而言,云計算技術的名稱本身就將其特點形象的表達出來:云其實是比喻呈網狀分布的計算機結構,也說明了云計算技術的工作方式,即隱藏數據的計算過程,服務器根據用戶的實際需要,由大云中找出對應的小云。此處的云并非單純的指匯集計算機資源,由于其在匯集資源的同時還提供對這些資源進行管理的機制,這也是云計算技術與傳統的計算方式最大的區別。此處的技術原理包括了資源的提供、變更請求、工作負載的重新平衡、重新映像以及資源監測與資源解除提供等。
1.2服務的廣泛性
計算機技術帶動了社會、經濟發展的變革,現代社會中的IT技術越來越普及,各計算用戶所涉及到的數據也越來越龐大,相應的管理成本也水漲船高,其包括資料的歸檔、查詢及備份等各項繁雜、冗余的工作。而云計算技術的作用就是將文檔管理、實時通訊及會議電話等各方面內容包含在內,或許由單一功能而言,云計算技術的創新性并不突出,但是由其在管理方面的集中及在應用方面超越時間及空間的優越性而言,可以說是很多企業信息化管理均能夠借鑒的方案和理念。
1.3用戶端的設備成本投入少
因為云計算技術模式中,很多計算和存儲的工作都是通過網絡來實現的,而用戶端可以極致的簡化為一個瀏覽器,即云計算機,與傳統的PC機比較而言,其功耗低、成本低,用戶操作方便,易于維護,用戶甚至無需自己裝操作系統及殺毒軟件,也省去了防火墻的設置及持續性的升級維護。因此,從這個角度來看,云計算技術相對適用于普通的辦公用戶。
1.4關于云計算安全性的問題
盡管云計算技術擁有上述諸多優點,但是在其應用越來越廣泛的同是,自其所存在的安全隱患也會隨之不斷的暴露出來。可以由兩個方面考慮這個問題,其一是云計算技術本身的安全隱患,其二就是利用云計算技術在為客戶進行具體應用的服務時所存在的安全隱患,其涉及的范圍比較廣,例如訪問管理權限、數據的位置、數據的隔離與恢復、第三方審計和法律法規等等。因為以現在的技術水平還無法完全解決這類問題,因此云計算技術的眾多優勢還無法得到充分發揮。
2.云計算技術在信息網絡安全防護系統中的應用
2.1保證系統的高可靠性
可以將集群的思路及相關技術應用于集中系統的各服務器群中,以保證系統服務的持續性,提高服務器群的可靠性。具體實現步驟如下:第一,先將一個集群網絡分為TCP/IP及非TCP/IP兩種網絡,其中客戶端與服務器之間相互通信、該問的公共網絡即為TCP/IP網絡,集群軟件私有網絡則為非TCP/IP網絡。集群技術通過私有網絡監控其各節點,從而取代TCP/IP的通訊路徑。第二,在同一集群網絡中,各節點中的TCP/IP網絡以及非TCP/IP網絡會持續的發送、接收KEEP-ALIVE消息,如果某個節點所持續發送的數據包丟失,就可以認定對方節點出現了問題。如果某個節點的主用網卡出現問題,其所對應的集群就會切換網卡,把最初的service adapter的IP地址向新的standby adapte上轉移,再將standby直址向故障網卡轉移,并進行網絡其它節點的ARP的刷新,從而實現網卡的可靠性保證。第三,如果網絡中的K-A全部丟失,則cluster就會做出該節點出現問題的判斷,并進行資源接管,把共享磁盤中的資源轉交由備份節點進行接管;并且發生IP地址接管和應用接管。通過上述操作步驟,可以保證服務器系統中某臺設備出現問題后,或者整體出現問題后,仍然可以對外提供連續服務。
2.2提高系統的擴展性
系統的應用需求不斷提高,數據增長的速度也越來越快,不管磁盤陣列如何配置,最終都要出現硬件本身擴展性達極限狀態的問題。所以云計算技術中虛擬存儲的理念恰恰可以提高系統的動態擴容能力,其將各種品牌的存儲設備集中到一個資源池,從而改變存儲系統數據移動無需再中斷業務,真正實現了對不同存儲系統的統一管理。而存儲設備的虛擬化技術可以基于不同的角度來考慮,比如主機級虛擬化或者存儲子系統級虛擬化,或者網絡級虛擬化等等。相對而言,現階段網絡級虛擬化與真正意義的存儲虛擬化更為接近,其把存儲于網絡的不同品牌的存儲子系統加以整合,使之成為一個或者多個存儲池,對其進行集中管理。
2.3提高系統的性能