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时间:2023-12-25 17:54:07

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【关键词】云计算;云基础架构;虚拟化技术;分布式存储系统;并行编程模型

1.引言

自新千年IT业引入云计算概念以来,通过广大的市场需求及雄厚的技术支持,大规模云计算系统已成为当今IT业发展的主流。实现云计算的基础是实现云计算系统基础架构。一个云计算系统的优秀与否,关键在于其基础架构是否能够稳定、高效地完成各项任务。本文试图结合相关资料,对云基础架构及其效能进行分析、定义及具体阐述,为下一步研究提供有力参考。

2.云计算简介

云计算的迅猛发展与广大的市场需求和强大的技术支撑密切相关。首先,随着IT业的迅猛发展,各IT运营商都形成了各自庞大的服务器集群。如何实现现有集群的重新整合以降低运维成本,提高效率成为运营商考虑的首要问题;另外,IT市场的迅猛发展也要求各运营商提供更加稳定、快捷的服务。其次,分布式系统、虚拟化技术的不断发展完善,使得服务集群性能的快速提升成为可能。所以,在上述两方面原因的相互作用下,云计算得到了前所未有的发展。

目前,不同公司对云计算有着不同的理解和实现方式。通过对现有云计算系统的分析及对相关资料的研究[1—5],本文认为云计算是以商业需要为出发点,将数量庞大的服务器集群整合成为分布式的资源池,通过虚拟化技术、Web2.0技术将资源池强大的计算能力、存储能力和构建在其基础之上的各类应用以按需计费的形式从不同的层次(Infrastructure、Platform、Application)租赁给用户的一种新型网络运营模式。

由上述定义可得到云计算体系结构如图1。

由图可知,云计算基础架构位于云计算系统的底层,它为云计算系统的出色运营提供了有力的支持。

3.云计算基础架构

3.1 云计算基础架构的定义

目前,业界及学术界对云计算基础架构还没有一个统一的定义利标准。各IT运营商均根据自身的实际情况,以各自的理解定义和实现云计算基础架构的部署。理工大学教授刘鹏在其著作《云计算》中提出:云基础架构及管理层由数据中心与云基础架构、安全产品、基础架构和运营管理三大部分组成[3]。作为虚拟化技术的龙头,Vmware公司在谈到其云基础架构层产品时说道:云计算基础架构是指通过虚拟化技术将传统数据中心转变为云基础架构并在其之上创建云,将IT基础架构作为服务交付给客户使用[6]。Lenk等人在其文章谈及云计算基础设施层时也指出:云基础架构可划分为基础设施服务和资源集两大部分,其中资源集可分为虚拟资源集和物力资源集;而基础设施服务又分为高级基础设施服务、基本基础设施服务、计算服务、存储服务和网络服务[7]。

通过对现有云基础架构以及对相关文献资料的研究,本文认为云计算基础架构是指由硬件资源(PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备)组成,通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。

3.2 云计算基础架构的分类

通过分析研究现有云计算系统及相关[8—12],本文认为云基础架构按照服务的对象可分为基础型云基础架构和外向型云基础架构:基础型云基础架构指主要向运系统上层提供计算、存储资源服务的云基础架构,基础型云基础架构的代表系统有:TFS、GFS、Cassandra、KIDC;外向型云基础架构指直接向用户提供计算、存储资源服务的云基础架构,外向型云基础架构的代表系统有:IBM Ensembles、Amazon EC2、Amazon S3、HyperCloud、Megastore。

3.3 云基础架构的结构体系

通过对当前业界主流云基础架构系统的分析和对相关学术成果的研究,可以看出云基础架构的作用是通过将物理资源转化为虚拟资源池,实现对资源的监控、调度和管理以达到为上层应用和用户提供弹性的计算和存储资源的目的。云基础架构结构框架如图2。

由此本文将云基础架构分为以下五个层次:

1)物理层是指搭建、部署云基础架构所需的物理设备和配套环境。起作用时为云基础架构提供基本的物力资源,并保持物理设备的可靠性。

2)虚拟层是指通过虚拟化技术解除实现方式、地理位置或底层物理配置对计算机资源的限制,打破上层与物力资源之间的耦合关系,形成统一的虚拟资源。虚拟层的作用是为上层提供可靠且能够灵活按需分配的虚拟资源。虚拟层由虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源组成。

3)数据层是指对云基础架构内运行的客户数据进行基本操作和管理的层次。数据层主要包含两个部分,既数据处理与数据管理。

4)管理层是整个云基础架构中的一个抽象层次。它对云基础架构的各类资源进行监控,根据实际负载状况对资源进行管理和调度并且根据上层需求对资源进行快速部署,以保证云基础架构高效运行。云基础架构管理层主要由资源监控、负载管理、资源部署和安全管理四个部分组成。

5)服务层是指为上层云计算应用调用云基础架构计算、存储资源预留的接口和对用户使用云基础架构计算、存储资源提供的交互界面。服务层对云基础架构效能的影响体现在服务层各类接口的通用性上。因为服务层接口与上层的松耦合性能够减小底层云基础架构对上层应用的限制,从而提高云基础架构自身的可用性。

3.4 云基础架构实现的主要技术

3.4.1 虚拟化技术

虚拟化是表示计算机资源的一种抽象方法。通过虚拟化,可以简化基础设施、系统和软件等计算机资源的表示、访问和管理,并为这些资源提供标准的接口来接受输入和提供输出[2]。通过虚拟化技术,可以实现在一台服务器上运行多个虚拟机,从而提供服务器的效率。由于绝大部分PC产品均属于X86架构,所以本文论述的虚拟化技术主要指X86架构的虚拟化技术。当前X86虚拟化技术的主流产品是VMware的VMware vSphere。

vSphere主要用于服务器的虚拟化,即在一台物理服务器上运行多台虚拟机,以次达到服务器整合和优化的目的。vSphere的核心是ESX架构,它可分为两部分:Service Console和VMKernel。其中前者提供管理服务,后者提供虚拟化能力。

随着虚拟化技术在云计算中发展中的作用越来越重要,对虚拟化技术的研究也成为热点。对虚拟资源的管理便是热点之一,[13]提出将VM模型集成到资源管理框架里,利用两极调度将VM的管理集成至批调度器里,以次为用户提供调度服务。

当前如Amazon EC2等云计算产品大多是以虚拟机的形式为用户提供计算能力,但对于虚拟机的具体配置,需要用户手动完成,因此虚拟化技术在自适应方面还需要进一步研究。

3.4.2 分布式存储系统

随着IT业的发展,网上交易、网上检索等系统所要处理的数据量越来越大。如何利用最低的资源成本创造最高的运行效率成为各大运营商考虑的首要问题。因此研发人员开发完成了一系列分布式存储系统,为云计算提供了强有力的后盾。

分布式存储系统研发目的是为云基础架构提供高效、海量的数据存储能力。各大运营商在搭建自己的云基础架构前都会开发自己的分布式存储系统如Google的GFS分布式文件系统。Google的GFS(Google File System)[14]是Google研发完成的作用于底层的分布式文件系统。GFS的作用是为大规模分布式应用系统提供强大的数据存储服务。GFS的核心设计思路是将系统故障当作一种常态来处理,实现这一思路的技术主要是提供多个副本进行操作。在接口方面GFS除提供基本的Creat、Delete、Open、Close、Read、Write外还提供Snapshot和记录追加两项操作。Snapshot以最低的开销创建一个文件或目录副本,记录追加则保证多客户同时对文件进行数据追加时的原子性和正确性。

GFS含有一个主控服务器(Master)和多个块服务器(Chunk Server)。一份文件由设备经接口,会被分为有限个数据块(每个数据块64MB)。此外,每个数据块都会产生一个元数据(

当前分布式存储系统已成为云基础架构重要组成之一。在学术界,对分布式存储系统的研究逐渐成为热点。[11]提出并实现了一种对等结构分布式存储系统NDSS,该系统取消了类似GFS中主控服务器的中心节点,而是利用分布式共享内存(DSM,Distributed Shared Memory)实现了数据一致性模块,利用分布式共享位图(DSB,Distributed Shared Bitmap)限制了多个节点对信息的同时访问,解决了同步访问控制问题。以此在对等节点中完成了中心节点的主要功能。从测试结果看,NDSS系统的整体性能优于有中心节点的YNS系统[10]。

目前,云基础架构中著名的分布式存储系统还有Google的Bigtable分布式存储系统和Amazon的Dynamo分布式数据存储中心[11]等。它们虽然为云基础架构提供了强大的动力,但仍有改进之处。

3.4.3 并行编程模型

并行编程模型是云计算中的一个重要概念。它是指系统为高效并行处理海量数据而设定的一组数据处理规则。研发人员为了解决输入数据的并行计算、分发数据等问题提出了并行编程模型的概念。

MapReduce是Google公司开发的一种新的抽象模型,也是当前起主导作用的编程模型。它的设计思路来源于函数式编程语言的映射和简化操作[1]。MapReduce的核心思想是将数据逻辑列表通过Map函数处理成为键值对集(),经过排序将具有相同Key值的键值对放在一起后通过Reduce函数将具有相同Key值的键值对的Value值进行合并。

当前对并行编程模型的研究大多以在MapReduce的基础上提出改进方案为主。在文献[15]中。Zaharia等人根据MapReduce建立在系统同构的假设基础上,提出了LATE(Longest Approximate Time to End)调度算法。通过新型调度算法的改进使得MapReduce在异构环境下运行。

虽然现行并行编程模型为云计算提供了强大的技术支持,在某些具体情况的适用性上还需进一步的完善。

4.结论与展望

当前对云基础架构的研究主要集中在业界IT运营商,在学术界对云计算基础架构的研究主要集中在单个技术性能的改进与提高上,明确提出云计算基础架构概念,并进行整体性理论分析研究相对较少。本文通过分析研究现有云计算基础架构实例及相关文献资料,提出了云计算基础架构定义,指出:云计算基础架构是指由硬件资源(PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备)组成,通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。根据云计算基础架构定义,预计在今后的一段时间内,对云计算基础架构的研究会朝着以下几个方面进行:

1)更加高效的数据交互体验。云计算基础架构为上层应用提供存储与计算能力,在此过程中必然会存在基于请求的数据交互过程。而数据交互的速度会直接影响用户对云计算应用的操作体验。所以对高效的数据交互地研究会成为未来云计算基础架构的研究重点。

2)更稳定的系统运行过程。云计算基础架构位于云计算系统的底层,其运行的稳定与否直接关系到整个云计算系统的运作。尽管当前已有多种技术手段(资源监控技术、同步复制技术,心跳检测技术等)来确保云计算基础架构的稳定性。但是这些技术手段任然存在自身消耗资源过大、检测周期与负载变化不适应等问题。而这些问题也会在今后的云计算基础架构的研究中得到解决。所以系统的稳定性也将是云计算基础架构研究的重点之一。

3)更灵活的系统扩展。随着数据量的增加,云计算基础架构不得不面临系统扩展的问题。而实时变化的数据交互量,使得云计算基础架构在扩展的同时更加注重扩展的灵活性。系统的扩展意味着资源的扩充,而系统扩展后的资源合理分配是体现灵活系统扩展的重要部分。当前尽管各类云基础架构都在努力统一和规范各自系统扩展接口并改进资源分配方式,但资源分配是否能够与负载变化同步依然是问题的实质和仍未解决的问题。而这也是云计算发展的基本出发点和立足点。所以,灵活的系统扩展能力是云计算基础架构未来的重要研究方向。

综上所述,云计算基础架构是一个具有现实意义并充满挑战的新兴领域,它的发展将对云计算发展产生巨大的推进作用,而云计算基础架构也会在未来的发展中扮演越来越重要的角色。

参考文献

[1]陆嘉恒等.分布式系统与云计算[M].北京:清华大学出版社,2011.5.

[2]吴朱华.云计算核心技术剖析[M].北京:人民邮电出版社,2011.5.

[3]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社,2011.7.

[4]Tim Mather,Subra Kumaraswamy,Shahed Latif著.云计算安全与隐私[M].北京:机械工业出版社,2011.5.

[5]朱近之.智慧的云计算[M].北京:电子工业出版社, 2011.4.

[6]VMware and Cloud Computing:An Evolutionary Approach to an IT Revolution.

[7]A.Lenk,M.Klems,J.Nimis,S.Tai.What is Inside the Cloud?An Architectural Map of the Cloud Landscape.http:///portal/web/csdl/doi/10.1109/CLOUD.2009.5071519.

[8]房晶,吴昊,白松林.云计算安全研究综述[J].电信科学,2011,27(4):37—42.

[9]陈丹伟,黄秀丽,任勋益.云计算及安全分析[A].计算机技术与发展,2010,20(2):99—102.

[10]张建勋,古志民,邓超.云计算研究进展综述[A].计算机应用研究,2010,27(2):429—433.

[11]吴英,谢广军,刘景.对等结构的分布式存储系统设计与研究[A].计算机工程与应用,2006,42(4):135—139.

[12]王刚,刘晓光,刘景.网络软RAID的设计与实现[J].计算机研究与发展,2000,37(增刊):81—83.

[13]FREEMANT T,KEAHEY K.Flying low:simple lease with workspace pilot [C].//Proc of the 14th International Conference on Parallel Processing.

[14]GHEMAWAT S,GOBIOFF H,LEUNG S.The Google file system[C].//The Proceedings of the 19th Symposium on Operating Systems Principles,Lake Georage,New York,2003.

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关键词:云计算技术;高校计算机基础教学;应用分析

随着信息技术的进步与发展,中国云计算技术更是为各大高校的计算机基础教学提供更为广阔的教学模式与教学理念。然而在实际的教学过程中,同样存在着教学内容单一、学生动手与实践水平薄弱、教学内容与教学知识乏味、枯燥、考核手段不科学、学习资源共享瓶颈等问题。下面就来结合实际的高校计算机基础教学现状,对云计算技术的应用展开分析,希望本文的发表能够为广大同行业从业教师带来一定的帮助,同时也能够为新形势、新背景下的高校计算机基础教学提供更为广阔、丰富的教学资源。

一、云计算技术的主要内容

作为计算机处理、存储、运算技术中的重要构成部分,云计算技术主要是借助网络平台的强大来将巨大的处理程序划分为若干个子程序进行运行,同时借助多个服务器来构建出更为高效、便捷的处理体系。可以说云计算技术不仅能够充分的借助数据采集的力量实现收集和分析,同时也能够将最终的结果回传到用户。这种快捷的信息处理却仅仅需要几秒钟的时间,可以说不仅全方位提升了用户的需求,同时也尊重了不同用户之间的个体差异。一般而言,现阶段的云计算技术主要包括如下几大类:第一、公共云。这种技术类型的目的主要是为了广大公众提供各类的云服务,主要被广泛的应用于各大互联网公司中。第二、私有云。私有云主要面对个体用户以及单个机构,利用内部的往来来获取更多的云服务内容,通常而言这种私有云并不具有盈利的需求。第三、混合云。混合云主要是将公共云与私有云进行高度融合,面向更多用户来提供更为宽泛的网络数据服务,它不仅能够为公众提供各个领域的云共享,同时也能够确保一些个体用户、单个机构在段时间内获取自身所需材料。

二、现阶段的高校计算机基础教学与云计算应用现状

(一)学生自身对云计算与计算机技术兴趣较弱

作为中国高校教育过程中的一门重要的公共课程,计算机技术教学不仅担负着为中国计算机领域发展培养出更多、更好的专业性技术人才重任,同时也为广大高校大学生未来走进社会提供了计算机应用实践的理论支撑。所以作为高校的必修课之一,计算机基础教学不仅能够帮助更多的理科生获取更多的知识,同时也能够带领一些非理科专业学生利用计算机等级考试来验证自身的学习成果,为日后步入社会参与人才竞争提供更多支撑和优势。然而在实际的教学推广过程中,很多高校大学生对计算机基础、云计算技术等并没有较为浓厚的兴趣,最终也导致了云计算在计算机基础教学中没有发挥其自身的优势。

(二)软硬件设备配置薄弱

但在实际的高校计算机基础教学现状来看,目前的教育依旧存在一些迫在眉睫需要解决的问题,例如理论与实践融合程度不足、教师教学手段、教学内容单一等瓶颈,都不同程度的制约了整体学科的教学质量与教学效率。为了扭转这种现状,很多高校计算机基础教学都开设了专业的综合机房、配备的比较先进的电脑设备,但也有一些高等院校由于资金不足、重视程度不够而导致了其设备的陈旧与老化,在这种环境下云计算技术更是不可能充分的将自身优势展现在广大的高校学生面前。

(三)计算机基础教学中存在一定的师资薄弱现象

即便有一些高校在新课改的影响下,采取了一些诸如任务驱动法、项目小组讨论法等教学手段,但往往都会由于各种各样的原因而导致无法实现既定的教学目标。究其原因主要是在进行云计算技术的推广过程中,教师并没有充分的考虑到学生之间的个体差异以及不同专业之间的自身需求。甚至还有一部分高校对于计算机基础教学并不重视,仅仅配置几名非计算机专业的教师来为广大的高校学生传授计算机基础理论与实践。由于这些教师都是身兼数职,所以他们也很难在短时间内将全部精力都集中在计算机基础教学当中,久而久之便会导致整个教学效率低下、教学质量薄弱等问题出现。

三、云计算技术在高校计算机基础教学应用的策略研究

(一)通过云计算技术构建协作平台激发学生的学习兴趣

在这个充满个性化发展的时代中,广大高校学生对于计算机基础学习领域而言同样也需要有的放矢的进行。而高校计算机基础教学的过程中,很多教师依旧延续传统的教学理念,在有限的45分钟课堂实践中主要是以讲解为主,而忽略了学生的主体地位与兴趣,长此以往学生只能听教师讲什么就学什么、不仅不利于自身数字思维逻辑的提升,同时也影响到了整个主观能动性的发挥和兴趣提升。而在新时期下的素质教育、云计算技术的作用下,高校计算教师可以借助有效的教学手段,通过关注学生的主体性来展开教学推进与学生学习兴趣的激发。在这个过程中,教师可以借助云计算技术来构建一个晚上你的师生协作平台,在整个学习推进的过程中结合学生个体差异和计算机基础水平来展开整体衡量,通过对适合学生自身的学习方式、学习模式进行整合,最终实现计算机能力的整体提升和兴趣上的深度挖掘。除此以外,在云计算的帮助下,学生们还可以将个人相对零散的时间进行整合,通过云计算技术来对一些毫无价值的学习资源进行删选和摒弃,以此确保广大的高校大学生能够充分的利用个人的业余时间、通过笔记本、电脑、平板甚至手机来随时随地了解个人感兴趣的计算机基础理论与操作,在不断提升个人认知水平、操作能力的同时激发他们主动探索知识的能力。除此以外,在日常的高校计算机基础课程教学的过程中,很多学生、特别是一些偏远山区的学生,由于平日里接触的事物有限导致了他们在升入高等学府后,由于基础薄弱而导致了他们面对错综复杂的计算机课程往往都会感觉到手足无措,为了弥补这个瓶颈教师不妨通过云计算技术来帮助这部分学生实现计算机知识与实践操作能力的提升。例如在计算机基础课堂学习过程中,对于一些基础薄弱的学生很难跟上教师以及其他学生的步伐,教师不妨将这部分内容转变为一种云端下载的方式,让学生有时间、有机会进行继续处理和深入研究,在掌握相关基础操作的同时也能够提升学生的整体操作能力。而在计算机的基础教学过程中,教师更是可以借助学生一一对应的云处理日志库,来对学生的学习时间、学习效果、学习效率进行把控,以此制定出适合学生发展的教学目标、教学手段,为整体提升学生的计算机操作能力保驾护航。

(二)通过云计算技术打造虚拟实验室、弥补软硬件不足

在高校的计算机基础教学过程中,很多高校将简单的计算机操作技巧与基础理论知识放在了整个教学目标的首位,然而随着中国高校的不断扩招,很多计算机实训室无论规模上还是软硬件等方面都无法满足广大学生的需求,在这种状态下便可以通过引入云计算技术来进行疏导。在云计算技术的作用下,每一名学生都可以结合自身需求以及教师的进度来构建出属于自己的虚拟实验室,学生不仅可以通过客户端来发出请求,同时也可以借助个人信息的录入来实现数据中心对于学生需求情况的研究与处理,而在正式登陆后,相关的云处理窗口便可以展开相关的具体实验操作,为整个实训室的拓展与内容延伸带来了更多可能。

(三)通过云计算技术提升丰富的教学资源

为了弥补各部分高校师资力量不足的现状,在计算机基础课程推进的过程中不妨通过引入云计算技术,来为广大的高校学生带来更为广泛的信息资源服务。而对于广大的高校计算机课程教师而言,则是可以充分的结合自身的教学需求、借助云计算技术来构建属于个人的虚拟资源库,通过共享、交换来拓展授课信息、教学资源的应用。这种教学手段不仅能够突破传统教材的束缚,同时也能够在构建虚拟资源库的同时拥有更为广泛的知识积累,为广大的高校学生打来更加多元化的知识,在提升学生学习积极性的过程中也能够激发教师主动学习的能力。除此以外,对于一些有条件的高校而言在进行云计算信息处理的过程中,还可以将网络资源与课本资源进行高度整合,结合微课、翻转课堂等手段来激发学生的认知和掌握水平,以此来获取更为广阔的教学认知提升,为他们日后迈向更高学府而奠定更为扎实的基础。

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应用为王

云计算时代与互联网时代有许多相似之处,比如互联网时代强调内容为王,而云计算时代强调应用为王。如果没有丰富多彩的应用,那么云计算将无法落地。

近三年来,国内许多地方都在建设大型的云计算中心。许多业内人士担心,在云基础设施建成后,如果没有适合的应用,那么这些云基础设施将闲置,这是对资源的一种极大浪费。

“彩云计划”从一开始就明确提出要走应用之路,并且将云计算应用与移动互联网应用进行结合,从而开辟出一条独特的云落地之路。

参加此次国际云计算与移动互联网应用研讨会的许多厂商都是从事移动互联网应用、云应用或物联网应用开发及运营的。会上展示的云音乐平台、手机搜索、城市交通物联网的应用、高铁智能列车乘务管理移动应用、高铁车站运营维护管理移动应用等都是云计算与移动互联网相结合的典型。这些应用虽然有的已经投入使用,但是大多数还处于研发和测试阶段。尽管如此,这些生动的实例、超前的理念还是让人感觉到,未来云计算与移动互联网相结合将有广阔的发展前景。

从事企业社交媒体、移动和云计算应用的码实科技(Mash5)之所以落户苏州科技城,也是看到了中国的行业客户对云计算有着旺盛的需求。

在与从事高铁软件系统开发的易程科技股份有限公司接触的过程中,码实科技首席执行官夏淳博士发现,高铁客运服务系统正处于从以调度为中心到以旅客为中心的转变过程中,而在这个过程中,需要一个技术架构支持泛在协同应用,从而实现实时信息沟通与业务协同。码实科技的核心技术――卡计算与云际协同,正好可以满足易程科技股份有限公司的需求。

两家同在苏州科技城的企业就此开始了合作,而双方基于云计算、移动互联技术等共同研发的高铁移动应用也自然而然成了苏州科技城着力打造的高铁云应用产业链的重要环节。

谁来搭桥

“彩云计划”的目标很明确,就是将苏州科技城打造成一个云应用的基地。但是如何才能更有效地聚合应用,从而构建一个完整的云应用生态链呢?苏州科技城云计算卓越中心应运而生。

谈到云计算卓越中心的创建,就不能不提其中的关键人物之一夏淳。他在会上介绍了苏州科技城卓越中心的来龙去脉。

一提到卓越中心,许多人很自然地认为,它就是一个技术研究或产品开发中心。其实在美国,卓越中心首先被看成是一种有效的市场营销模式,同时也是一种被广泛认可的聚合产业资源的成功模式。比如Accenture在美国芝加哥建立的卓越中心,就将惠普、IBM、Oracle等大厂商的解决方案全部整合在一起,为用户提供一个经过验证的参考架构,从而更有效地实现应用的整合与创新。在卓越中心里,产业链中的各个企业可以联合创制并提供综合性的解决方案,并通过示范中心向客户展示。夏淳表示:“卓越中心是一种强有力的营销手段。卓越中心的成员可以分享市场资源,同时促进产业联盟的形成以及技术的标准化,从而推动整个产业链的健康发展。”

正是看到了卓越中心的独特作用与价值,夏淳于2010年2月在美国硅谷创立了硅谷卓越中心(SVCoE),并且按行业聚集技术专家与创业者,此外还将SVCoE与TEEC(清华企业家协会)天使基金进行对接,从而形成了一个产业的孵化器。在夏淳的构想中,卓越中心不止一个,而是一个由分布在各地的以不同技术为侧重点的多个卓越中心组成的联合体。在码实科技落户苏州科技城后,将卓越中心这种模式引入到中国的计划一直在夏淳的头脑中酝酿着,而苏州科技城进行云计算产业规划为卓越中心落地中国提供了一个绝佳的契机。

如今,苏州科技城云计算卓越中心的成立不仅圆了夏淳的一个梦,而且为“彩云计划”打上了一个与众不同的标签。苏州科技城云计算卓越中心将围绕云计算应用和移动互联网应用,打造相关产业链及市场生态环境。它将成为云计算及移动互联网产业联盟的中立载体。

夏淳介绍说:“以卓越中心为依托,众多中小型的创新型企业可以团结起来,进军主流市场,并赢得更多的话语权。卓越中心将起到示范中心的作用,可以展示综合性的解决方案,教育市场。”苏州科技城云计算卓越中心可谓一专多能。它不仅是行业技术标准化中心,而且是聚合人才和知识产权的创新中心,还是利用聚合的市场资源加速初创企业市场化的孵化中心。夏淳表示:“卓越中心将来还可能成为一个专利中心。在整合各家方案的基础上,卓越中心可以把相关技术转化为技术专利,让卓越中心的成员共享。码实科技准备将自己现有的10多项专利贡献给卓越中心。”

在苏州科技城云计算卓越中心揭牌的同时,许多参加国际云计算与移动互联网应用研讨会的厂商当场就在协议中签字,自愿加入卓越中心。

从100亿元到500亿元

苏州科技城在着力打造新能源产业基地、生物医疗器械产业基地、软件与信息技术产业基地的基础上,还将在园区内建设一个智慧谷。智慧谷是一个位于山体之间的U形峡谷状基地,其规划面积为1.5平方公里。这里将被打造成企业研发总部基地,着重发展和引进物联网、云计算、新一代通信和互联网技术、高铁技术应用等。

在这样的大背景下,“彩云计划”的犹如吹响了苏州科技城建设世界级创新型科技园的冲锋号。苏州科技城将依托苏州及华东地区制造业和服务业雄厚的基础,围绕云计算和移动互联网应用,大力扶持相关产业链的发展,并计划在5年时间内,在云计算与移动互联网领域形成100亿元的产业规模,同时带动相关产业链形成500亿元的产值,从而将苏州科技城打造成华东地区云计算与移动互联网应用的产业基地。

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关键词:计算机技术;网络技术;云计算技术

云计算技术是以计算机网络技术为基础发展而来的一种现代化科学技术,这一技术在实际生活及工作中的应用为人们提供较大便利,尤其在当前大数据时代,云计算技术的应用可使数据存储及数据分析更加高效安全,因而促使计算机网络云技术技术的进一步良好发展也就十分必要。研究中主要针对新时期计算机网络云计算技术,以促使相关人员对这一技术更好认知及了解,并且为该技术的进一步应用及发展提供支持。

1概述

1.1计算机云计算

所谓云计算所指的就是在当前互联网服务器中所存在的各种不同资源,常见的主要包括软件、存储卡以及CPU等相关类型。在云计算的运行过程中,其主要就是在利用计算机网络基础上进行相关需求信息的发送,在这种情况下远程计算机能够依据请求发送适当的针对性信息,其中信息服务构建,主要就是供应商的云计算提供。依据当前云计算实际应用中的相关服务模式可知,云计算实际上是以计算机网络为基础的提供服务资源的一种形式,在计算机网络中利用资源整合及资源配置等相关方式,对于计算机数据资源可实现信息反馈,同时,云计算是大数据时代的发展为背景的,其所面对的用户数量比较多,通过云平台及云服务向用户提供帮助,从而使用户的有关信息需求能够得到满足及保障。

1.2计算机网络云计算的类型

就目前计算机网络云计算技术的应用而言,依据其不同标准,在云计算分类方面有一定差异性,但是,目前大部分情况下都是依据服务性质对云计算实行分类,主要将其分为两种不同类型,分别为私有云与公有云。其中,对于私有云而言,其所指的就是客户单独构建的相关计算机云服务平台,并且可依据客户不同需求,将个性化云服务提供给客户,由于私有云的这种特点,也就能够将更加安全高质的相关信息服务提供给客户,并且能够使客户不同需求得到较好满足,可实现计算机网络服务效率的有效提升,满足实际需求。对于公有云而言,其所指的就是通过他人所构建的云平台提供相关云计算服务,因而公有云相对于私有云而言,具有更加开放性的特点,因而其安全性相比于私有云也就较差,用户可依据自身的需求对不同类型云计算技术进行选择。

2新时期计算机网络云计算机技术的应用

2.1计算机网络云计算技术的应用特点

随着现代信息时代的不断快速发展,计算机网络信息技术也得以快速发展,并且在网络信息技术的实际发展过程中,云计算技术的应用及发展已经成为重要内容,并且在现代化的信息技术发展中也属于具体的体现。就目前计算机网络云计算技术的实际应用而言,其所表现出的应用特点主要包括以下6点:(1)在云计算技术的实际应用过程中,其规模相对而言比较大,可以将较大规模的有关计算机服务向用户提供,从而使用户对数据的计算需求得到满足。(2)云计算技术具有虚拟化特点,在云计算技术的实际应用过程中,可使传统计算机模式中存在的不足之处及缺陷得以改变,可使用户在任意时间及地点获取信息资源,获取更好的服务,从而使用户的信息需求能够得到更好满足。(3)云计算机技术具有服务质量较好且安全性比较高的特点,在私有云平台得以有效应用的基础上,可将更加安全可靠的信息保障提供的用户,确保用户能够更好获取所需的相关信息。(4)云计算技术具有通用性特点,在云计算技术的实际应用中,对于不同方面的应用均能够支持,且通过云运行的实现,可确保多个应用实现同时运行,在此基础上可使各个应用的实际运行效率得以较大程度的提升,满足各种应用的实际需求。(5)云计算技术的扩展性比较理想,就目前云计算技术的实际应用情况而言,可表现出十分理想的自动伸缩特点,可将用户需求作为基础,实现自动化扩展服务的构建,从而使服务质量能够得到较好的保障,将更好质量的服务提供给用户。(6)云计算技术的应用成本相对而言比较低,并且云计算技术的发展速度比较快,随着云计算技术越来越成熟,在今后各种类型的应用中,云计算技术必然会发挥着越来越重要的作用,为各种应用作用的更好发挥提供有效支持与保障。

2.2计算机网络云计算技术在应用中的不足及缺陷

就目前计算机网络云计算技术的实际应用及发展情况而言,虽然得到一定的发展成果,然而这一技术在实际应用中仍有一定不足之处及局限性存在,在云计算技术的实际应用及发展中仍旧存在一定问题。在云计算技术的应用及云计算服务方面,对于相关信息资源的获取,其来源为供应商数据库,这种情况的存在会导致对于有关的数据资源,用户端无法实现直接获取以及控制,因而在实践应用中对于有些数据资源,用户往往会不具备访问权限,信息获取也就存在困难。就当前云计算技术的实际应用情况而言,数据完整性的实现仍旧比较困难,由于云计算技术在实际应用过程中对于数据的存储通常都选择分布式存储方式,这种存储方式会导致数据存储比较分散,也就很难使数据完整性得以有效实现,对于数据存储及利用会产生不良影响[1-2]。

3新时期计算机网络云计算技术应用的进一步完善措施

在目前计算机网络云计算技术的实际应用过程中,由于仍旧存在一定缺陷及不足,也就需要对网络云计算技术进行完善,以实现计算机网络云计算技术的更好应用及发展,具体而言,需要从以下几个方面入手进行完善。

3.1访问权限的合理设置

在新时期计算机网络云计算技术的实际应用过程中,为能够实现其更好应用及发展,首先需要注意的一点就是应当对数据访问权限的合理设置。就目前实际情况而言,云计算服务的提供方主要就是相关供应商,为能够使信息安全性得到更好的保障,供应商应当对用户的实际需求充分了解及把握,在此基础上依据用户的实际需求及实际情况,对相关的访问权限进行科学合理设置,从而使相关信息资源能够实现安全共享,使用户的信息需求得到满足。由于目前的互联网开放式环境的影响,作为供应商一方面需要对访问权限进行科学合理的设置,使资源的合理分享及应用得以加强,保证资源得以更好应用。另一方面而言,有关供应商也需要有效开展相关加密及保密工作,供应商及用户均需要对信息安全防护加强注意,积极网络安全的构建,从而使用户安全能够得到理想的保障。所以,在今后云计算技术的应用及发展过程中,对于安全技术体系构建需要进一步强化,在对访问权限进行科学合理设置的基础上,使信息防护水平有效提升,从而使云计算技术的应用具有更好的环境基础与保障。

3.2有效提升数据信息完整性

在计算机云计算技术的实际应用中,数据信息的存储技术属于核心内容,因而有效进行数据信息存储,实现数据信息完整性的进一步增强具有重要的意义,这在云计算技术应用及发展方面也是十分重要的内容。(1)对于目前的云计算资源而言,通常都是通过离散方式在云系统中分布,因而对于云系统内的相关数据资源需要加强安全保护,且需要使数据完整性得到较好的保障,这对于数据信息资源应用价值的进一步提升十分有利。(2)对于数据存储技术,需要进一步加快其发展,尤其在当前大数据时代背景下,为能够实现云计算技术的更好应用及发展,对于数据存储技术创新构建需要加强重视,以实现数据信息的更合理存储。(3)在目前云计算技术的实际应用过程中,对于其发展环境需要进一步优化,在理念创新及技术创新得以实现的基础上,与新时期的发展环境更好适应,从而使云计算技术应用价值能够得以有效提升,这一点在云计算技术的应用及发展中属于重点内容。

3.3提升用户的网络安全意识

在新时期的计算机网络云计算技术实际应用过程中,为能够实现其更理想的应用,另外需要注意的一点就是应当提升用户的网络安全意识,从而使用户能够对网络安全进行更好把握,在云计算技术的应用中有效避免网络病毒的入侵,实现数据安全的有效防护,从而使云计算技术的应用得到满意效果[2-3]。

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【关键词】云计算;网格计算;网络学习;教育信息系统

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】1009-8097(2008)11-0081-04

引言

Web2.0环境下,互联网所需要处理的业务量快速增长。除了传统的门户网站外,社会媒体网站提供了越来越多的互联网服务,如视频在线、图像共享、社交网站等,这些服务需要处理大量的数据。移动宽带网络和移动智能终端的普及也使越来越多的移动设备接入互联网,给互联网系统带来了更多的负载。同时,数据中心建设和维护的成本在不断上升,如硬件的购买、管理以及能源的消耗等。如何处理海量的数据与服务,有效地为用户提供方便、快捷的网络服务,成为互联网当前发展面临的一个问题。

网络学习也面临着类似的问题,学习者对信息获取和服务的要求在不断增长,移动学习和泛在学习的发展进一步提出了更高的数据和服务要求。同时,学校和教育机构的网络中心和教育技术中心的软硬件建设和维护成本在不断上升。如何在有效的成本投资下最大程度的满足学习对海量数据和服务的要求,成为网络学习中逐渐引起关注的问题。

在这种背景下,基于分布式计算特别是网格技术的发展,产生了一种新型服务计算模型:云计算。云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台的核心技术。它以用户为中心,提供安全、快速、便捷的数据存储和网络服务,使互联网成为每一个用户的数据中心和计算中心,使用户从以桌面为核心使用各项应用转移到以Web为核心进行各种活动。在教育领域,云计算为网络学习提供了新的思路和解决方案。云计算将是未来网络学习的基本环境与平台,并通过“云服务”支持并推动网络学习的发展。

一 云计算的含义与特点

1 云计算的含义

云计算是在分布式系统、网格计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型,是一种新兴的共享基础架构的方法,它面对的是超大规模的分布式环境,核心是提供数据存储和网络服务。

云计算借用了量子物理中的“电子云”(Electron Cloud)思想,强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征[1]。 “云”是指计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机,是数据存储和应用服务的中心,用来完成存储和计算的工作,“云”中的计算机可以随时更新,并且这种更新是透明的。主要的IT厂商,如谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等,都已经具有并正在建设“云”。

在云计算中,用户所处理的数据并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心,用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运作,为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需能够接入互联网,就可以通过电脑、手机等终端设备,在任何地点方便快捷的使用数据和服务,而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上,如图1所示。可见,云计算将改变传统以个人计算机为基础的生产模式,Web将成为交往聚合与设备聚合的中枢,最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。

2 云计算相关技术

云计算由一系列新技术组合而成,如图2所示。它由分布式计算、网格计算等技术发展而来,并融合了公用计算、虚拟化、Web 2.0等技术。从本质上来讲,云计算是服务器虚拟化技术和基础架构即服务(IaaS,Infrastructure as a Service)两者的结合,其核心是将某一或某几个数据中心的计算资源虚拟化之后,向用户提供以计算资源为形式的服务。

(1) 云计算与网格计算

云计算技术是网格技术的发展,两者有许多相似之处,都希望利用大量计算机,构建出强大的计算能力。云计算环境可通过快速提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来支持网格计算。同时,云计算也支持非网格环境,比如标准的三层Web架构或Web2.0应用。两者之间的主要区别在于:从服务角度来看,网格计算一般更重视异质资源整合,而云计算更重视提供基础服务;为了方便管理,并充分运用服务器的效能,云计算使用了虚拟化技术;网格运算通常只使用专属的应用协议和数据格式,而云计算当前则存在多种技术架构。

(2) 云计算与虚拟化技术

虚拟化是云计算最强调的特点。在计算机领域,虚拟化通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。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。在云计算环境下,虚拟技术将网络中的服务器、存储和网络虚拟成一个资源池,统一灵活调配。每一个应用部署的环境和物理平台无关,通过虚拟平台进行管理实现对应用的扩展、迁移和备份。

(3) 云计算与SaaS

SaaS(Software-as-a-service,软件即服务),是通过互联网以服务形式交付和使用软件的业务模式。据Gartner公司估计,到2011年,25%的软件将通过服务模式,SaaS将会逐渐成为软件行业主流的应用模式。但是随着SaaS软件客户的增长,网络存储和带宽等基础资源逐步成为发展的瓶颈。云计算为SaaS的发展提供了条件,服务商可以选择云计算平台,使用云计算基础架构,通过低廉的价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的应用和服务。

3 云计算的特点

云计算的特点和优势主要表现在:

(1) 可靠、安全的数据存储

云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心,数据(如文档和媒体)将会自动同步,通过Web可在所有的设备上使用。这样避免了用户将数据存放在个人电脑上可能造成的数据丢失或病毒等问题。同时,云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享。

(2) 方便、快捷地云服务

云计算时代,用户将不需要安装和升级电脑上的各种应用软件,只需要具有网络浏览器,就可以方便快捷地使用云计算提供的各种服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线,进一步推动Web服务发展的广度和深度。

(3) 强大的计算能力

云计算为网络应用提供了强大的计算能力,可以为普通用户提供每秒10万亿次的运算能力,完成用户的各种业务要求。这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到的。

(4) 经济效益

据预计,相对于机构自身运营的数据中心而言,云计算服务提供商的存储成本一般只有其十分之一,而带宽成本只有二分之一,计算处理能力成本只有三分之一。这将帮助一些机构以比较低廉的架构成本进行运作。

二 云计算研究现状

云计算已经得到包括谷歌(Google)、微软(Microsoft)、IBM、雅虎(Yahoo)、亚马逊(Amazon)等软件厂商的重视,各个软件厂商都在积极推进云计算的研究和应用,分别提出了针对云计算的方案和实现。

1 亚马逊的弹性计算云

亚马逊(Amazon)公司是最早的云计算实践者之一。亚马逊公司在构建自身零售平台时,使用了云计算的方法,将购物平台构建在其基础之上。Amazon的云计算服务总称为Amazon Web Services(AWS,Amazon WEB服务),它包括四种主要的服务:Simple Storage Service(S3,一种简单的存储服务);Elastic Compute Cloud(EC2,弹性可扩展的云计算服务器);Simple Queuing Service(一种简单的消息队列);以及仍处在测试阶段的SimpleDB(简单的数据库管理)。

2 Google的云计算平台

Google的云计算平台主要包括Google针对云计算提出的大规模分布式计算的基础架构以及Google在此基础之上构造的云计算应用服务程序。2008年4月,Google推出了App Engine云计算平台[2]。App Engine是一个由Python应用服务器群、BigTable(Google的一个内部的数据库系统)数据库访问及GFS(Google File System,Google文件系统)数据储存服务组成的平台。它能为开发者提供一体化的主机服务器及可自动升级的在线应用服务,由用户编写应用,Google提供应用运行及维护所需要的一切平台资源。

3 IBM的云计划

IBM公司在与Google的合作过程中,提出了自己对于云计算的理解以及相应的技术解决方案。IBM公司于2007年11月15日在上海宣布了蓝云“Blue Cloud”计划[3],使公司的数据中心能够按照互联网应用服务程序的形式进行组织,将计算能力分配到分布式全局可以访问的资源组织中,而不是局限于本地的一些服务节点或者固定远端的服务器机群中。在蓝云中采用了Xen的系统级虚拟化方法,同时提供虚拟化的服务器以及物理服务器的计算资源。

4 微软的“云-端”策略

微软的云计算战略是“云-端”的共存与互动[4],并提出了“软件+服务”(S+S:Software + Service)业务模式,希望通过整合最优秀的软件和实时更新的服务,充分发挥技术在选择性、适应性和功能性方面的价值。Software主要指前端展现层,包括桌面客户端(如:Vista、Office等)和智能/移动终端(如Windows Mobile等);Services主要是指后端数据模块,包括云计算服务(如:Windows Live)和企业后端(如Biztalk等)。微软的Live Mesh是云计算及其Live战略的最重要一步,目前正处于测试阶段,已推出多个Beta版。Live Mesh可以称为“互联网上的Windows”,它以“软件+服务”的方式将计算机、手机和其他数字设备通过互联网整合起来,允许用户同步访问、共享或存储文件。

三 云计算对网络学习的影响

在教育领域,2007年10月,Google和IBM联合宣布推广“云计算”的计划,包括卡内基梅隆大学、斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校在内的多所高校都参加了该项计划,我国的清华大学也于2008年3月加入了此项计划。通过这项计划,高校的研究者能够更方便地利用Google和IBM的云计算资源,搭建出各种创新性的应用。

传媒学家麦克卢汉认为“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”。云计算模式将为教育领域拓展出一个崭新的学习空间,也为信息共享、信息协作和学习创造了一个全新的环境。随着云计算模式的逐渐发展和普及,学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到“云”上,这将对网络学习带来积极的影响。一方面,学习者可以通过云计算提供的服务,自由地选择学习内容和学习方式,更好地利用信息资源和服务。另一方面,教育管理机构和教育科研工作者能更好地管理教学资源、开展教学设计、优化教学过程。对于我们教育技术工作者来说,掌握云计算技术的思想和应用模式,并在网络学习系统的设计和开发中进行应用,将对网络学习带来新的推动。

1 学习者

云计算是学习者方便快速地构建个人学习环境的有效手段,将支持并推动个人学习环境和非正式学习的发展。

(1) 构建网络学习环境

Web2.0环境下,以学习者为中心的个人学习环境将是网络学习的发展趋势,非正式学习将在学习者的学习活动中占据越来越大的比重。网络学习已不再被局限在学校机构的范围中,而是更广泛的、学习者可自行创建和管理的空间,学习活动也更多地由学习者自己而不是学校机构来控制。学习者控制和管理个人学习,选择所需要的学习资源和服务,不同的学习者会选择不同的学习内容和工具来创建其个人学习环境。在云计算支持下,个人学习环境的基本要素如文本、音视频、培训等都可以由云服务实现控制和管理。学习者只需要通过浏览器即可获取构建学习环境所需的数据和服务,而不需再掌握复杂的软件操作,这样极大降低了网络学习环境构建的门槛。

(2) 提高学习生产力

云计算增强了网络学习的灵活性和敏捷性,能够实现学习资源和学习工具的“按需而用、即需即用、快速聚合”,降低Web学习资源与服务的成本与难度,创建灵活敏捷的学习方式,创设丰富的学习情境,从而有助于提高学习生产力,最终提高学习效果。

2 学校管理机构

云计算模式能极大地降低教育信息系统建设的成本。对于学校来讲,通过投资建立计算中心成本较大,并且难以与教育信息系统的快速成长和服务多元化要求相匹配。云计算模式为学校提供了合适的借鉴方案,教育机构数据中心、网络中心的相关任务将可以选用云计算服务来完成,通过云计算提供的IT基础架构,可以节约成本,不用再投资购买昂贵的硬件设备,负担频繁的维护与升级。同时,云计算也将有效地消除教育信息系统中的“孤岛”现象。网格技术给出了消除信息孤岛的解决方案,作为网格运算模式的发展和改进,云计算提供了更强的管理机制、自动化部署和高层次的虚拟化,将实现网络虚拟环境上的最大化资源共享和协同工作。

Gartner研究机构的分析家称,尽管云计算的全面实际应用依然有一定距离,但是需要及早进行规划。在教育领域,学校管理机构在现阶段进行信息系统建设和资源建设时应该考虑到这一因素,一方面避免将来采用云计算时造成的硬件和软件建设浪费,另一方面,能使现有的信息系统和资源能将来更好的与云计算环境缝合。

3 教学系统开发人员

在云计算环境下,需要构建支持网络学习的“云”服务,云服务的设计与开发是将来教学信息系统开发者要掌握的技术。图3是e-Learn云的构架,这里,基本云服务由服务商提供,e-Learn云服务和数据将由教学设计者和系统开发者共同研究、设计和开发。在云服务开发中,开发人员可以利用“松散耦合模式开发各个组成部分”[5],使用相关的语言和框架开发出能够在联系松散的设备网络之间无缝使用的各种应用。学习者通过Web浏览器或手机等移动设备,获得互动性、体验性、移动性和存储服务。e-Learn服务和数据可以在最大范围内共享,避免了教育信息系统的重复开发。

四 结束语

互联网的精神实质是自由、平等和分享。作为一种最能体现互联网精神的计算模型,云计算必将在不远的将来展示出强大的生命力,并将从多个方面改变我们的学习、工作和生活。教育新技术研究的最终目的是为了将技术更好地应用于教学,如何做到这一点,需要在对新技术研究的基础上进一步设计开发其在教学中的应用,充分发挥新技术的技术特点和优势,通过技术在教育中的应用体现和提升其价值。对云计算技术的研究,将有助于对网络教育软件未来方向的把握,促进我们对相关技术进一步的广泛深入研究,为技术在网络学习中的科学合理应用奠定基础。

参考文献

[1] Ammon. 云计算简介[EB/OL].

[2] Paul McDonald. Introducing Google App Engine.

[3] IBM. IBM Introduces Ready-to-Use Cloud Computing[EB/OL].

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关键词:云计算;广电网络;具体的应用

云计算技术是信息行业发展的表现,对于很多行业的发展都有着重要的影响,云计算技术在能源、通信、医疗、教育和电子等领域被使用,引起了新一代信息技术的变革。广播网络也避不开云计算技术,因为广播网络也与信息技术密切联系在一起,给广电网络的工作和商业模式带来新的发展模式,降低了运行的成本,在广电网络的弹性扩展方面也有着优势,促进了广电网络的发展。

1 云计算技术的简单阐述

1.1 对云计算的理解

云计算这一名词,不同的行业有着不同的标准,从技术的发展上来看,云计算就是指分布式计算、网路计算、网络存储、效用计算、并行计算、负载均衡和虚拟化等方面结合的产物,可以同时体现出以上的功能。云计算的本质就是一种计算方式,这种计算方式是在互联网的作用下产生的,利用这种方式将相应的硬件信息和软件信息按照需要提供给相关的人群,主要包括软件即服务、平台即服务和基础设施即服务,从这几个层次上对于云计算的服务进行了总体的概述。云计算的使用下,机顶盒、智能手机和电脑的作用已经发生了改变,已经不在是存储和计算的提供者,而是网络的一个接入终端,输入和输出是其基本的功能,使用者可以在任何时间和地点进行网路的接入工作,这样的方式降低了硬件或者是软件的局限性,用户端设备的要求也在降低,不会受到相应的硬件和软件的影响。云计算有着四个比较突出的特征,这四个特征包括:资源抽象、弹性收缩、按用量收费和快速部署的特点。

1.2 云计算技术

1.2.1 虚拟化技术

云计算技术中的虚拟化技术是将计算环境和计算资源进行抽象之后,交给了运行系统的过程,这样就可以实现同一时间,使用不同的操作系统,共享同一个计算机设备,对于计算机技术的使用是非常重要的。虚拟化技术可以分为以下几种:网络虚拟化技术、服务器虚拟化技术和存储虚拟化技术,便于计算机技术的使用,对于具体的工作来说也十分便捷的。

1.2.2 分布式系统技术

这一技术是指通过网络将多个计算机平系在一起,使其共同完成同一个任务,主要是由分布式协同管理技术、分布式文件系统、并行编程模型和分布式数据库构成的,对于使用的文件和数据可以进行分级管理。

1.2.3 云计算平台管理技术

云计算中云平台管理技术需要大量的服务器同时的进行,这样便于业务的开通和部署,对于出现的问题可以及时的发现,并且系统可以自动进行恢复,通过自动化、智能化的手段进行可靠运营,这样就可以实现整个运营的大规模管理,便于对云计算机的利用。在使用的过程中,主要利用的是用户管理、资源调度、计费度量、资源监控、自动化部署负载均衡和业务服务管理功能。

2 云计算的发展现状和广电云计算的定位

2.1 云计算的发展现状

云计算的整个产业链是由用户、服务提供商和使能者,其中,云计算的用户包括使用功能服务的提供商也就是最终的用户,主要包括购买解决方案的使用者,这一用户也是最终用户。云计算的服务提供商主要是指公有云的提供商,这一提供商有着具体的分类,主要分为三个部分:SaaS服务的提供商、IaaS的服务提供商和PaaS的服务提供商。而使能者就是一种为其他的环节提供服务的一种基础构建的服务,一般是有咨询服务商、软件提供商、设备的提供商和系统的集成商构成的,这一系统在使用上比较复杂,也给云计算的使用带来了一系列的影响。

2.2 广电云计算的基本定位

从网络通道提供商的角度来看,与传统的计算机网络相类似,广电网络运营商主要是为了提供网络接入的一种云计算的通道,这种通道一般是为了广电的主要业务服务的。从基础资源的服务上来,广电网络的运营商提供了网络资源服务器和存储在内的基础IT资源,并将它们以资源使用量或服务的形式提供给所有外部用户。从服务整合平台上来看,以网络为核心,创建一个体验良好的交付平台,提供基础的认证、计费、代收费、推广等服务,汇聚第三方开发的应用,以统一的交付界面提供给用户使用,广泛覆盖各种类型的用户。从咨询服务上来看,面向大型客户,提供包括网络、IT基础设施整合等一揽子解决方案,帮助大型客户构建自己的私有云。

3 广电云计算业务分析

3.1 下一代广播电视网建设

建设一个具有云计算特征的下一代网络是NGB未来的发展趋势之一。《中国下一代广播电视网(NGB)自主创新战略研究报告》指出:NGB融合了广播电视网络和互联网的技术优势,具有独特的网络特征,主要体现在具有开放式业务支撑架构,承载网对业务透明,服务提供机制引入云计算和透明计算模式以保证业务提供的便捷性、开放性与可信度。

3.2 媒体内容的资源管理与使用

可通过内容资源管理系统的云计算改造,构建区域性的媒体内容资源池,逐步形成多片独立的媒体云,从而大大缩减媒体内容资源的存储成本、设备购置成本及维护成本。同时,通过相应的标准协议使不同的媒体云互联互通,逐步形成广电“媒体大云”,促使媒体资源更大范围内的共享。

3.3 创新业务形态

业务融合是三网融合的实质所在,业务形态的创新是NGB建设的核心,业务也是整个广电网络发展中的基础。云计算技术可以实现不同设备间的数据与应用共享,具有跨终端平台的业务推广优势,实现电视屏幕、电脑屏幕、手机屏幕真正的多屏合一,有助于数字医疗、智能家庭、家庭安全控制等新业态的快速、低成本推出,为广电用户提供全新的业务体验。

3.4 客户终端设备性能提升

云计算使得简易终端支持复杂应用成为可能,数字电视机顶盒、无线手持设备等客户终端的配置要求不用太高,即可开展高清互动电视和各类增值业务,在很大程度上解决终端设备性能需不断升级的问题,有效地降低运营商在终端上的投入,在节省投资的同时快速部署各类增值应用。

4 结论

广电云计算技术的应用与发展是一个复杂的系统工程,在实践的过程中,可以考虑部分云平立建设,也可以根据需要,与第三方机构合作建设云平台,更好的满足应用的需要。云计算技术发展所依赖的大量关键技术,其成熟度也需要在广电业务中的应用与实践过程中得到进一步检验与完善。

参考文献

[1]雷万云.云计算:技术、平台及应用案例[M].北京:清华大学出版社,2011.

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关键词:云计算;信息资源;管理;云计算

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)17-0006-02

1概述

新时期,云计算在我国现代社会各行业发展建设进程中成为一项热门词语,伴随计算机系统、网络信息技术的快速更新发展,云计算渐渐进入人们日常工作与生活之中,令以往我们习惯的桌面系统应用模式逐步变化成以网络系统、云服务管理为核心的应用模式。云计算技术的流行以及推广应用不但对信息时代计算机系统应用方式形成了强烈冲击,同时还改变了人们对各类资源的管理态度,促进我们在存储信息、获取资源以及共享应用等层面采用方式方法的更新与变革。事实上,云计算为一类IT基础软硬件以及服务交付与应用的模式。云计算虽然为信息资源的高效服务与共享应用开辟了全新路径,提供了崭新的平台,使人们在资源应用管理过程中更加便利,信息内容更加安全可靠,然而另一方面也产生了一系列问题。怎样应对处理该类问题,弥补不足与缺陷,强化云计算下信息资源全面共享管理,逐步变成目前信息化发展阶段中的一项重任。

2云计算内涵与特征

2008年IEEE于北京组织召开国际性web服务会议,针对云计算进行了精准定义,并把云计算三个架构层次赋予了定义,也就是应用层、平台层以及基础层,这三个层次之中应用层也就是顶层,通过软件服务模型方法提供用户所需的服务。同时,云计算第一层架构服务对象为客户,在具体应用过程中可依照用户特殊需要提供弹性以及扩展存储、应用以及计算等相应服务。云计算三个层次架构之中,平台层属于平台层,主要功能在于为云计算应用程序的正常运行提供相应的服务或是平台层服务所需的运行环境,因此云计算平台层主要面向计算机程序员以及网络系统程序应用开发人。云计算三层架构之中底层也就是基础设施层,具体利用网络系统分布式链接数据中心完成服务,因此云计算基础层主要面向提供人以及管理者,这是由于该层次中的云计算利用IP网络完成链接,在大规模、分布式数据中心中发挥了基础设施作用。实践应用中,采取云计算技术可为广大用户创造一个更加可靠、更加安全有效的数据存储服务中心,由于云计算可有效预防由于用户硬盘系统故障或感染病毒而引发的数据信息资源丢失、损坏等问题,另外云计算技术采用极为缜密的权限管理模式可服务广大用户将信息数据共享至指定一方。实践应用中云计算技术对用户端系统设施要求标准不高,也就是说用户无需再应用云计算技术过程中匹配更尖端的计算机以满足Web程序应用要求,同时云计算应用运行阶段中各个部件均由提供者负责管理控制,不需要用户在应用阶段中进行反复的硬件维护。云计算技术因其众多优势功能可轻松完成各个设备系统之间的信息数据以及应用共享,而广大用户则可上传信息资源至网络平台依照相应需要完成获取。另外,用户可利用计算机系统、智能手机终端以及计算机实现该操作,并不需要由于各自不同的需要而将相同资料利用不同网络工具完成传输,因此云计算技术对信息时代信息资源的全面共享管理与应用发挥了重要作用。

3云计算下信息资源共享管理模式

云计算下信息资源共享管理也可叫做云共享,具体应用阶段中通过云服务实现,同时还是云计算技术面向用户呈现的具体模式。当前,我国较多网络系统公司均为用户设计开发了丰富多样的云服务,例如腾讯开发的微云服务、百度云服务、盛大云服务、360云盘等,该类云服务产品的应用推广令用户可全面感受到云计算服务的便捷应用、数据备份上传、共享下载等鲜明优势。

3.1云共享内涵与种类

云计算设计开发阶段中,采用虚拟化手段、分布式计算与效用计算方法,全面扩充了信息资源共享应用范畴,用户则可在任意区域范畴、任意空间利用计算机网络系统进行分布于各类数据中心物理以及虚拟资源的连接、存储、提取以及访问。采用效应计算机可最大化提升信息资源共享应用效率,因此,本质层面来说,云共享即是将云服务器之中的各类信息资源全面共享。云资源不但涵盖用户上传至服务器之中的数据、软件等信息资源,同时还涵盖硬件存储、基础设施、应用平台、开发人员甚至管理者。从本质层面来说,云资源便是任何同云计算应用技术相关联的信息资源,无论计算机之中或是网络系统之中的信息资源均属于云资源的组成部分。依照云共享应用服务范畴可将其种类分成公共云、私有云以及混有云等类别。公共云通常面向企业或是不同的组织应用,用户可基于计算机网络系统更加灵活、自如、动态化的得到公有云各类资源,因此可以说公有云在实践应用阶段中体现了相对来说更高的性价比。私有云可令企业自身创建并紧紧为自我内部系统提供服务的一类数据资源共享应用系统。具体的应用阶段中,私有云被限定于单一企业以及组织之中,外在组织以及个人不能利用计算机网络系统得到该类资源。另外,通常企业用户在创建私有云阶段中,对控制力具有高水平的要求。混合云则包含了公共云以及私有云等服务,多类组织以及企业可利用安全的网络系统位于私有云以及公共云当中完成信息资源的全面共享,而采用虚拟技术手段可辅助企业基于混合云创建属于自身的私有云,因此混合云在当前逐步变成更多企业单位未来提供云服务的发展动向。

3.2信息资源共享管理

云计算下,信息资源共享应用管理可依照云计算各个层次架构做划分处理,分别包括软件即服务、平台即服务与基础设施即服务等类型,云计算上述三类架构意义对应三类云服务以及用户、提供方与开发人的角色。其中,软件即服务也就是软件提供方将具体的软件集成到远端数据中心服务器之中便于用户进行应用,因此较多种类的软件系统构件以及应用程序架构均会采用嵌入式设计模式以支撑应用程序。该服务具体功能优势在于特殊定制、可进行配置、不同人物可同一时间处理与可扩展性等。用户在应用阶段中无需安装下载任何应用程序便可直接进行应用。平台即服务即平台提供方为用户开发的一类综合开发环境、硬件系统以及服务器资源,用户则可利用该平成开发、应用测试、规划部署与管理维护。另外,用户还可通过计算机网络系统借助应用程序或不同用户完成信息资源共享处理,用户在应用阶段中无需考量任何复杂架构导致的影响,可全面完成虚拟化办公处理、支持团队协作、实现数据库系统集成、更加可靠安全、可进一步扩展、全面存储、持续化应用与状态管理。基础设施即服务也就是基础设施提供方进行投资的主体技术、相关服务以及具体的数据中心,同时提供商还利用基础设施即服务延伸至计算机系统用户。具体开发阶段中主要面向各类客户具体需要做优化处理、进行科学的预定义,使基础设施更加标准化。基础设施即服务的优势功能在于可节省用户在扩充、增加新功能过程中的时间,降低成本费用,同时不会过于复杂。另外,还可为各个用户提供更加可靠、稳定、安全、优质的云服务。该服务通过利用第三方的空间以及维护资源可有效化解风险,节省投资,进而可辅助用户最大化提升计算服务水平与质量。

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云计算的定义并不统一,目前主要是从狭义和广义两个方面对云计算进行定义。

狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用;随时扩展,按使用付费。这种特性常被称为像使用水和电一样,使用IT基础设施。

广义云计算是指服务的交付和使用模式。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的。

我们可以理解云计算是并行计算(ParallelComputing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的延伸。另外,值得一提的是云计算约等于IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)。云计算经常是与虚拟化、效用计算等概念混合演进并跃升的结果。

在云计算的后神话时代,微软、红帽、IBM、惠普、Oracle、瞻博网路、Cisco、华为等均在云计算领域推出了自己全新的技术和理念,丰富了云计算在各个层面的技术。国内超图数字城市的地理信息公共平台、上海亚太数据港、杭州云计算开发培训平台、苏州风云在线、苏州天地孵化平台、北工大科教云等等实质性云计算中心的落地,可谓百花齐放。云计算已经乌云尽散,曙光来临。

近日,当微软CEO史蒂夫・鲍尔默在华盛顿大学发表关于云计算的演讲,标志着微软正式吹响了向云计算大举进军的集结号。核心战略

微软亚太研发集团主席张亚勤表示,微软的云计算战略包括三大部分。

第一,微软运营:微软自己构建及运营公共云的应用和服务,同时向个人消费者和企业客户提供云服务。第二,伙伴运营:ISV/SI等各种合作伙伴可基于Windows Azure Platform开发ERP、CRM等各种云计算应用,并在Windows Azure Platform上为最终使用者提供服务。另外一个选择是,微软运营在自己的云计算平台的Business ProductivityOnline Suite(BPOS)产品也可交由合作伙伴进行托管运营。第三,客户自建:客户可以选择微软的云计算解决方案构建自己的云计算平台。微软可以为用户提优化大师供包括产品、技术、平台和运维管理在内的全面支持。核心优势

微软的优势很明显在两个方面。其一,用户使用习惯的掌控。近97%的桌面操作系统占有率是微软创造的一个神话,同时也是微软对用户使用习惯掌控的证明;其二,Microso Visual 2010的推出,为一般用户定制开发云应用提供了良好的基础。

微软主要有三类云计算解决方案,即Live和Online解决方案、Windows Azure平台解决方案,以及动态数据中心解决方案。

(1)Live和Online解决方案。微软的云计算应用既有针对消费者的服务,也有针对企业的服务。微软当前提供的云计算解决方案已包括操作系统、办公软件、即时通讯、邮件、中间件、应用管理软件等系列产品,为消费者和企业用户提供了全面的云计算应用选择。

(2)Windows Azure Platform解决方案。作为一个运行在微软数据中心的云计算平台,它包括一个云计算操作系统和一个为开发者提供的服务集合。开发人员创建的应用既可以直接在该平台中运行,也可以使用该云计算平台提供的服务。相比较而言,Windows Azure platform延续了微软传统软件平台的特点,能够为客户提供熟悉的开发体验,用户已有的许多应用程序都可以相对平滑地迁移到该平台上运行。另外Windows Azure Platform还可以按照云计算的方式按需扩展,在商业开发时可以节省开发部署的时间和费用。

WindowsAzure platformlg WindowsAzure、SQL Azure和WindowsAzure platformAppFabric。Windows Azure可看成一个云计算服务的操作系统。SQL Azure是云端的数据库;AppFabric是一个基于Web的开发服务,它可以把现有应用和服务与云平台的连接和互操作变得更为简单。AppFabric让开发人员可以把精力放在他们的应用逻辑上而不是在部署和管理云服务的基础架构上。

(3)Dynamic Data Center Toolkit解决方案。该解决方案是微软面向云计算数据中心提供的优化和管理方案。企业可以基于该方案快速构建面向内部使用的私有云平台。服务提供商也可以基于该方案在短时间内搭建云计算服务平台对外提供服务。具体功能特点包括部署、24×7监控、优化、保护、灵活适配五个方面。其中,部署功能包括部署服务器、网络、存储、服务等资源,以及灵活的自我管理。24×7监控功能包括收集运行情况数据来更好地满足SLA需要,监控资源利用情况和客户自我监控。优化功能包括持续监控和在不影响或少影响的情况下主动根据运行情况来调整和迁移服务器,并且根据需要分配“合适”的资源,不超配和低配。保护功能包括防病毒、垃圾访问过滤、防火墙等,应用和数据备份,保证99.9%正常运行时间和基础设施的物理安全;灵活适配功能包括容易调整环境、部署新资源;存储、带宽等根据需要可以动态调整,支持不同虚拟技术,并可以管理不同类型的虚拟机。

红帽

“云计算将全部使用Linux",这是红帽的目标,也是整个开源社区所希望的。红帽公司的虚拟化产品正在成为云计算的中坚力量。核心战略

红帽软件公司副总裁Mark Enzweiler表示,虚拟化是云计算的基础技术,而云计算正是IT行业提供和消耗计算资源的最新方式。利用虚拟化可对计算资源加以整合,并且按需进行动态分配。作为一种业务变革解决方案,云计算使速度和成本效率得到了巨大的提升。

核心优势

红帽在虚拟化技术方面具有领先地位,其Hypervisor采用的是KVM(基于内核的虚拟机)技术,KVM将Linux内核变成Hypervisor,完全利用Linux现在已有的特性,在架构上有很好的优势。

另外,红帽Linux获得开源社区的支持,平台 Mercury产品在测试和优化领域的先进技术与经验,在向云计算领域拓展的过程中将会发挥重要的作用。

实施方案

惠普企业业务集团技术服务事业部基础架构咨询服务高级顾问经理张俊表示,作为云设计服务的一部分,惠普首先会与客户共同工作,了解客户需求和现有IT投资。之后,惠普服务团队会创建为客户特别定制的云基础设施设计蓝图和实施计划。这个计划包括了成本预估、部署指导、测试、运营管理、服务生命周期管理,以及监管和支持。

第一阶段的先期分析,强调了人员、流程和技术。为企业实现云计算提供目标及规范。这个服务是综合的,不仅仅是在操作与技术层面考察,是否实现了虚拟化,买很多刀片服务器判定是否实现了云,而更多强调的是云计算运营模型的设计,比如自服务网站、系统架构模板、虚拟化、自动化、存储池、支持资源调度,提供计费数据接口等要求,同时还会考虑到整体云计算流程的管理。作为一项综合服务,在分析中还会详细确定相关的云计算人员所需要的技能以及人员或者组织。

第二部分是详细的设计开发。在这一步骤中,惠普的技术服务专家会设计一个非常详细的云计算架构平台,包括服务器、存储、网络以及相应的上层操作系统应用。同时,会根据企业应用特性设计整个云架构。惠普本身的云架构对所有云计算来说是有一定通用程度,可以被任何云计算的架构所使用和参考,当然行业也会有一些行业的特性。

第三部分是实施规划。建一个新的云平台,要考虑这个服务是新建的,还是从旧有的系统迁移过去的,新建的怎么让系统上线,如果是迁移的要看应用的迁移是什么,数据的迁移是什么,相应的支持计划都在这部分。

遵循这样的设计规程,惠普为美国国防信息系统局设计了一个完整的云计算规划。这个规划在实施之后取得了良好的效果。美国国防信息系统局的IT系统上,有上千个应用系统,希望能够通过私有云的部署,实现更快服务交付,同时降低成本。因此,惠普设计了一个快速访问计算环境的私有云解决方案,客户的反响非常好。新应用从测试到所需要的时间从以前的6个月缩短到24个小时,每次更新间隔缩短到59秒,安全鉴定流程所需时间由原先的80天缩短至40天,同时通过一个自助服务终端提供服务,并按次计费,出色地实现了云计算的目标。

“所有的企业都急迫地想了解,如何建立特制云基础设施,既安全又有效,同时还能实现业务目标,”张俊表示,“惠普具备帮助客户确保其云基础设施设计与实施的经验,在现在及未来实现预期的收益。”

从“云计算”提出至今,许多企业都已经接受了它的概念,并开始认真考虑如何实施。然而,如何实现“云”的美好前景,令许多企业感到无从下手。惠普云设计服务为客户提供云服务所需的全部内容,其中包括惠普云参考架构及业务需求、技术、软件包和云服务需求。这项服务能够减少昂贵的技术冗余,同时帮助客户做出正确的战略投资决策。最后,它充分利用现有技术投资和惠普融合基础架构技术,实现惠普软件和第三方产品之间的无缝集成,实现了整体云基础设施设计。

瞻博网络

瞻博网络致力于帮助客户构建I T基础架构、致力于帮助客户前瞻性地处理网络用户和端点激增问题,同时构建高性能、可靠和绝对安全的网络来支持业务增长。

瞻博网络的核心能力体现在架构、硬件设计,以及业界一款运营商级专用“纯IP”模块化网络操作系统――Junos软件上。我们通过这种独特的定位始终保持业界的领导地位。瞻博网络提供广泛的产品系列,包括路由、交换、安全、应用加速、身份识别策略与控制以及管理产品,旨在为客户提供无与伦比的性能、更大的选择空间和更出色的灵活性,同时降低总体拥有成本。

核心战略

瞻博网络亚太区企业网架构师Greg Bunt表示,从云计算方面获取的宝贵经验将有助于为企业大幅提升企业数据中心的扩展性、灵活性、应用服务水平,同时降低成本。若要得到以上这些好处,企业就需要对其网络进行仔细检查,而这也是CloudReady数据中心的基础。

核心优势

瞻博网络的优势在于这家公司在IT基础设施建设、网络设备和技术方面,拥有丰富的数据中心运维经验,这些都是云计算中心建设和运维的基础。实施方案

瞻博网络亚太区企业网架构师Greg Bunt表示。要突破这些障碍,就需要企业IT部门从根本上改变扩建原有数据中心的方式。成功构建可扩展的Cloud Ready数据中心网络需要分三步走:简化、共享和安全。

简化:简化的第一步就是要减少独立设备的数量。未来,只需要一台单一逻辑交换机就能在数据中心内安全可靠地扩展,以连接所有的服务器、存储和其他设备。在此之前,可以采取一些过渡措施,以便在不增加复杂性的情况下,实现巩固网络层、提升规模和性能、并降低成本的目标:调整设备密度,以减少物理设备的数量,采用新技术,使多个物理设备充当一个逻辑设备,将交换层减少至两层或更少;确保进出数据中心的路由连接可靠;维护一个通用操作系统(OS)和单一节点,用开放应用程序接口(API)监控并管理网络。

共享:在拥有能支持大量的资源的更简单、可扩展的网络之后,下一步就是要实现资源的动态共享,以获得更高的灵活性。这需要两个层次的虚拟化:服务器、存储和设备的虚拟化、网络自身的虚拟化。虚拟化最大程度地减少了对物理分割的需求,允许多用户高效、灵活地共享容量和带宽,进而提供更高的服务质量。VLAN、区、MPLS和VPLS是对企业数据中心内和企业数据中心之间的网络进行虚拟化的有效方式。

安全:另一个挑战则设计安全问题,即如何维护一个可信的环境以及如何提升存储资源的安全性。为了对前两个步骤加以补充,安全服务也应进行巩固和虚拟化。

使用以下及其它措施来确保数据和服务的安全是极为重要的,无论这些数据和服务是处于休眠状态或是在传输过程中。保证进入数据中心的数据流安全。在减少设备激增的同时,对于接入网络终端(sSL)和企业设备(IPSec)的连接,进行权限认证和加密。防止拒绝服务攻击(Dos)及部署防火墙,以保护边缘和周边的安全也是非常重要的。保证数据中心内的数据流安全。用VLAN、区、虚拟路由器和VPN分割网络,在服务器之间、虚拟机之间以及电脑之间使用防火墙,以保护应用到应用的流量安全。

还应采用应用感知和基于身份的安全策略。设置集中的网络策略,以确保符合安全规范。集中式的报告引擎将能够帮助用户以可视化方式了解应用和数据的历史及实时状况,使得IT作人员能够根据安全规范,对漏洞进行评估。

不知不觉,身在“云”中

超图数字城市地理信息公共平台

SuperMap SGS是超图数字城市地理 信息公共平台软件,是在SuperMapiServer Java 2008基础上专门针对我国测绘单位、信息服务中心建设区域地理空间框架需求提供的通用软件平台。公共平台是其他专业信息空间定位、集成交换和互联互通的基础平台,是数字城市地理空间框架的重要组成部分,依托基础地理信息标准数据,通过空间分析满足城市政府部门、企事业单位和社会公众的基本需求,具备实现个性化应用的二次开发接口和可扩展空间,具有“权威性”、“公共与基础性”、“共享服务性”的特点。其核心是为政府部门提供统一的政务电子地图服务和政务地理信息共享交换服务。公共平台包括“数据管理子系统”、“信息服务子系统”、“辅助应用子系统”和“运维管理子系统”4个子系统。

红帽软件云计算/RHEV虚拟化平台通过虚拟化技术、可视化管理技术,能够提升SuperMap SGS的能力:支持SuperMap SGS产品及其应用的快速部署,支持业务敏捷。实现软硬件的动态监控管理;满足应用系统的高并发请求,提供性能卓越的服务。

上海亚太数据港

上海亚太数据港的基本任务包括:完善服务功能,提高服务能力;加速知识传播,形成示范效应,研究服务标准,制定服务规范,提升信息化应用,降低营运成本,组织大型活动、提高业界地位,实施有效管理、创新监管模式。

在该地的体系结构中,以示范为主要目标,部署自下而上的三层架构的体系,包括最底层的1个基础设施服务平台(对应于IaaS),以上海市北高新技术服务业园区为主体;中间层是开放的开发环境平台(对应于PaaS);上层是由商业云、工业云和公用事业和政务云分别提供的近十项云的服务(对应于SaaS)。

主要包括以下功能模块区/平台:即国际云计算软件服务商(saaS)聚集带、国际云计算平台服务提供商(PaaS)聚集区、国际云计算中心(IaaS)基地、数字医疗云计算平台、数字媒体制作云计算平台、网络游戏运营测试云计算平台、科研开发测试云计算平台、国产基础软件研发云计算平台、国际信息外包服务商聚集区等。

杭州云计算开发培训平台

微软是“浙江省软件产业创新服务平台”的合作建设单位,也是杭州国家软件产业基地基于SaaS模式构建“软件开发创新服务平台”的技术支持单位。该平台采用微软最新的虚拟化技术,引入微软软件开发全生命周期解决方案,率先为中小软件企业和软件外包服务企业提供包括设计建模、代码开发、软件测试、项目管理在内的全程按需服务。通过“软件开发创新服务平台”提供的公共服务,提高企业软件研发创新能力,降低企业软件生产成本。

通过这个平台,杭州市中小企业可以租用计算资源、租用存储资源、租用软件进行应用。通过这个平台,中小企业不需要购买服务器,如果要开发软件只需上网接入“软件开发创新服务平台”,就能获得服务器、开发软件等资源。与其他的云计算服务相比,微软具有更丰富的资源和能力提供面向开发者的平台,该平台将直接提供基于微软全套的开发平台,初始阶段的服务对象主要是杭州的中小企业,以后也会逐步面对全国用户。杭州国家软件开发基地将与微软一起,根据平台用户的反馈以及云计算技术新的发展,从服务和技术的角度来持续提升平台能力。

苏州风云在线

2008年11月,由苏州工业园区、微软、江苏风云网络服务有限公司三方合力打造的SaaS服务平台――“风云在线”正式启动。

目前,用户可通过风云在线平台应用的微软产品包括:Exchange Server2007,Microsoft Dynamics 4.0,Win-dows SharePoint Services,以及统一通信软件等。苏州工业园区还将不断与优秀ISV合作、将其解决方案到风云在线平台,并与微软合作通过各种市场营销手段及渠道进行推广。

风云在线采用的是微软新SaaS架构技术与服务器端产品,这为平台高效安全地、高品质地运营软件服务提供了核心保障。其次,风云在线运营的软件服务,比仅定位于为客户提供基础工具应用为主的其他SaaS平台更为丰富,风云在线更加重视那些能为客户提升核心竞争力、带来真正价值的应用与解决方案。再次,风云在线上有定制功能极为强大的在线定制开发平台――FW086Sandbox,它能在较低技术甚至零技术要求下,快速定制出满足各行业、不同规模企业个性化需求的管理解决方案。最后,风云在线将自己定位为SaaS/S+S平台运营商。优势特点包括:优秀应用;强大的运营管理平台;完备IDC与运维服务机制;360度的客户服务。

苏州天地孵化平台

2009年7月28日,无锡(国家)软件园(iPark)和IBM共同在无锡庆祝“天地软件服务创新孵化平台”成功投运。

此次正式投运的“天地软件服务创新孵化平台”,由无锡软件产业发展有限公司建设,IBM中国研究院作为技术支撑,致力于为全球软件企业提供开放式软件信息孵化服务。“天地”的投运,首开国内SaaS(软件即服务)运营模式之先河,填补了国内公共技术服务平台在应用软件部署、系统和软件管理、运营模式等方面的空白,同时意味着无锡新区产业发展生态环境已覆盖“人才、资本、管理和技术”四大要素。

建设公共技术服务平台是降低企业运营成本、提升市场竞争力的有力举措。为推动软件和服务外包产业发展,加快实现产业转型和经济结构升级,在无锡市人民区政府和新区管委会的大力支持下,无锡(国家)软件园与IBM中国研究院合作,自2007年底规划启动实施无锡iPark“天地软件服务创新孵化平台”建设,并在公益平台建设领域,形成“联合研究、深度孵化、合作共赢”的独创理念,大胆创新,将在江苏乃至长三角范围起到良好的示范和带动效应,激荡和辐射全球软件服务创新领域。

北工大科教云

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【关键词】云计算;企业网络;安全管理;构建

近几年来,伴随着科学技术及其网络信息技术的快速发展,云计算在各个领域中均得到实施。信息网络技术已为人们的生产及生活带来较大便利,同时也带来了信息安全问题。企业网络安全问题日益凸显,云计算作为一种新型的核心技术,在各行各业中均得到广泛应用。

1云计算概述

云计算是2007年出现的新名词,只带现在还没有一个确切的定义。总的来说,云计算指的是把分布式计算,虚拟化等技术结合起来的一种计算方式,基于互联网为媒介,向用户提供各种技术说明、数据说明及应用,以方便用户使用起来更方便快捷。对于云计算而言,它是分布式处理、网络计算的发展,对分布式计算机中的数据、资源进行整合,实现协同工作。用户连上网络,运用云计算技术使标准化的讯息和数据更加的有效、精确、快速及多量化。云计算主要由计算与编程技术、数据存储技术、虚拟机技术、数据处理技术等技术构成。云计算技术不同于其他技术,它具有自身独特的特征,其中包括:超大规模、高真实性、高安全性、扩张性、按需求提供等。云计算技术具有独特的特征,即使用成本低,适应范围广泛、高效的运行速度,被各大企业广泛运用。云计算通过电脑进行数据,至电脑的算术功能更加强大,使那些繁琐的、量大的计算得到了提高。并且,启用云计算模式,使数据的储存更加的统一化,有利于数据在监管测试中更加的安全。在云计算模式的数据中心中,其对数据的统一化、资源配置的有效化、系统的优化、安全的监测环境和铺排软件,有效的提高了数据的完整性。并且,在云计算平台加入硬件、软件及技术资源,从而促进集中管理的实行,同时,增加动态的虚构化层次,促进了资源、硬软件的全面发展。云计算技术具有可持续性、虚拟化的特点,可持续性的特点,使系统的总体消耗费用在一定的程度上降低。云计算的种类可分为公共云、社区云、混合云及私有云。其中公共云主要用于公共服务的云平台,进而为公众提证供云存储及云计算的服务;社区云则是在某一区域内使用的云服务,进而为多家关联机构所提供的云服务;混合云是两种或两种以上的云所组成的;私有云是指企业内部所使用的云服务,适宜专网向结构采用。

2云计算在企业网络安全管理系统中的应用

随着科技的飞速发展和网络的普及,企业管理所形成的运用系统平台都向着规模化、多效用化、高效能、高机能的方向发展。以保障企业网络管理系统安全的正常运行、对其进行定时调度和维护,完善企业内部网络的建设发展,云计算技术在企业网络安全管理中的应用必不可少。基于云计算技术的应用将整合数据信息资源,可以确保企业安全管理系统数据的安全。

2.1云计算系统实现

作为多层服务的集合体系,电力云主要由物理存储层、基础管理层、高级访问层、应用接口层四个主要层次构成。云计算系统是在企业网络安全管理中,网络存储与设备是以物理存储层为基础的,其所分布的地理位置不同导致其云物理设备也不同,这些差异的地理位置及云物理设备之间的连接主要是通过内部网来实现的。基础管理层是采用集群式和分布式系统,促使云中的储存设备进行协同工作,在基础管理层中,还包括机密、数据备份内容。高级访问层主要包括管理系统的基础与高级应用,通过软件平台来实现安全管理软件快速有效的运行。云计算系统是在企业网络安全管理中,应用接口层是其最最活跃的部分,其系统中的运行管理机构信息及数据获取必需通过应用接口层完成。

2.2云计算的信息整合

云计算的信息整合很多都是通过云计算技术来实现的,如企业网络安全管理系统中的信息同享,利用公有信息模型,标准组件接口,让多个企业网络数据库中的数据进行交流、同享。同时,可利用自动分析与拆分技术,对系统中繁琐的资源进行统一,使其任务变成较小任务。经过企业网络安全管理系统中某个信息点将请求发云体系实现资源的统一,在请求接到后,将数据请求要求发送给企业网络安全管理中的公用信息平台,依照请求,对系统中的资源进行储蓄整理、推算。

2.3资源管理与调度

为了完成云计算技术在工作中的的有效使用,应该巩固对资源的处理、调度。其详细运行表现为:起初,为了保证企业网络安全管理系统的安定、稳固进行,应该对每一台使用云计算技术的计算机设施进行整合,对使用者权利、使用者因特网地址、用户终端级别进行整合。另外,描绘计算机资源近状,对Cache、MFLOPS等数据结构进行概述。最后,实现云内部任意终端的探问,运用云调度技能,有效处理云资源,完成对系统资源的灵验、科学整理,便于资源的询问、使用。企业网络安全管理系统与云计算的应用具有计算速度快、安全可靠性高、应用范围广的特点。为了使企业网络安全管理系统有效快速的运行,云计算技术还对技术标准合理的进行规范,利用数据模型,完成数据的平稳执行。

2.4云计算的关键技术

数据安全技术。在企业网络管理系统中采用云计算技术,数据的散落式储存保证了数据的安全问题、系统内的安全问题。在系统进行运行的过程中中,保障数据完好,应该对数据处理、用户约束、资源证实、权利管理等各技术的认真分析,保障应用数据的稳定性、整体性。因此,在系统运行过程中,云计算技术还要加强对数据的隐秘功能,从而保证数据的稳定性、整体性,可以通过数据加密技术进行维护。就像采用华为技术公司利用IaaS层资源管理软件,有用地解决了数据存在的安全问题。与此之外,数据的安全技术强化系统中的用户数据安全,保障用户数据的安全共享,保障了数据的交迭。动态任务调度技术。其于企业网络管理系统,其计算方式有暂态、静态等多样性,因为计算时间具有不稳定性因素,且计算之间是具有相互依靠关系,从而便增加了计算任务的调度的难度。因此,为了保证企业网络管理系统的高速运行,在系统的云计算中心,使用任务预分配与动态分配相配合,分布式文件与本地文件相配合的形式,从而提高资源的有效利用,促使数据运送、调整管理的时间损失降低了一定的程度。一体化数据管理技术。在系统的多种整理中,通过采用一体化数据管理技术与模型的方法来实现数据模型的统一化,以此减少不同模型转化的过程中所形成的数据丢失与失误,利用合并的计算数据准则。在当前的的数据模型中,大部分采取EICCIM国际标准,同时使用国网E格式标准数据替换,而关于计算输入数据而言,可使用BPA和PSASP兼并的方法。

3企业网络安全管理系统中云计算技术的应用

云计算在企业网络安全管理系统中的应用可分为三大层次,即:基础设施层、平台服务层及软件服务层。其中基础设施层是面向应用对象,平台服务层面向服务、软件服务层面向用户。在每一个层次中都能够根据功能需求加以细化。并且根据逻辑的顺序,在基础设施层上能够分为数据采集及其转化,并且根据硬件的不同,将其分为用户设备终端、存储设备及其服务器等。此外,在云计算的信息管理中,大多是通过虚拟化的技术来实现资源的形象化转变,并将数据传递到服务平台。同时根据设计及开发的相关流程,平台服务层可分为开发、测试及其运行。每一层都应根据相关设计来进行开发。如:在建立某企业的网络安全管理系统时,首先,应对该企业的业务类型进行全面调查分析,并给予分类,查看适合采用哪一种云计算分类。若企业的网络安全管理系统适宜采用私有云计算类型,则可采用私有云的管理系统。然后,企业应根据实际应用需求,需要配备足够的服务器设备等。再次,对企业内部IT资源、数据中心等加以整合,并选择较为合适的虚拟化方法,对存储设备及服务器给予虚拟化整合,将已虚拟化的集成管理器给予管理,并将其上传到云计算的平台之中。最后,在软件的服务层,应根据实际的应用对象及其需求进而用户终端提供不同的软件,并设置相应的操作系统。当企业采用云计算的技术后,应配置基础设施或功能软件等,最终向服务提供者提供费用,可有效降低计算成本。对于云计算的信息管理系统,其中影响较大的缺陷即所拥有的隐私保护力不够,且公享资源的较大则是服务提供者所拥有的任意数据,如何在确保资源共享的优点下,达到保护用户隐私的目的,是当前亟需解决的问题。

4结语

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在技术日新月异的今天,全球创新从研发扩展到用户体验越来越受到重视,而这种创新也不再仅仅拘泥于创新自身技术、改善流程的“流创新”,还涉及到与产业上下游企业协同和分配密切相关的产业链重构,即“源创新”。

苹果公司的成功就是最典型的应用:32GB iPod的零售价为$299,而作为最终装配的“工厂”,中国所得利润仅为$2,做“创造”的苹果公司比做“制造”的中国公司收益大40倍,而中国还需付出资源消耗、环境污染等代价。可见,只有开发出优秀产品的企业才能获得持续发展的动力,只有真正的创新企业才能获得最大的利润。

其中,PLM作为企业创新的基础,集结了企业经营目标,使得产品从研发、制造、销售、服务等各个阶段所产生的相关数据,由原先零星分散的数据,转换为以产品整体信息的观点来呈现;同时,物联网和云计算技术的发展为各行各业都注入了新鲜的活力,在IT领域也不例外,PLM的云化将为企业带来新的机遇。在未来,物联网将达到极大的规模,而物联网的发展将推动PLM加速云华。PLM与云计算的融合,将为企业带来成本、时间、甚至“源创新”等多方面效益。

云计算的多种定义

到目前为止,虽然云计算已经成为一大热门,并得到了初步应用和探索,但权威机构对云计算定义仍然不尽相同。

维基百科对云计算的定义为:云计算是一种将规模可动态扩展的虚拟化资源通过Internet提供对外按需使用服务的计算模式,用户无需了解提供这种服务的底层基础设施,也无需去拥有和控制;百度百科对云计算的定义为:狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务;IBM对云计算的定义为:一个虚拟化的计算机资源池。托管多种不同的工作负载通过快速提供虚拟机器或物理机器,迅速部署和增加工作负载:Google对云计算的定义为:以公开的标准和服务为基础,以互联网为中心,提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务。微软对云计算的定义为:“云一端计算”即“云”和终端都会具备很强的计算能力,所有应用程序都在本地终端上使用也不一定合理,因此强调“云”和终端的均衡将是一种合理的方式,云是“软件+服务”的综合:美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算的定义为:云计算是一种资源利用模式,它能以简便的途径和以按需的方式通过网络访问可配置的计算资源(网络、服务器、存储、应用、服务等),这些资源可快速部署,并能以最小的管理代价或只需服务提供商开展少量的工作就可实现资源。Berkeley大学对云计算的定义为:云计算是包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施。

信息化的一切目标只为驱动应用(业务)发展,二者不可分离,离开应用的信息化是无本之木。综合以上定义,云计算的业务将具有以下几个特征。

(1)基础资源租用。云计算业务提供对计算、存储、网络、软件等多种IT基础设施资源租用的服务。云计算业务的用户不需要自己拥有和维护这些资源。

(2)按需弹性使用。云计算业务的用户能够按需获得和使用资源,也能够按需撤销和缩减资源。云计算平台可以按用户的需求快速部署和提供资源。云计算业务的付费服务应该按资源的使用量计费。

(3)透明资源访问。云计算业务的用户不需要了解所使用资源的物理位置和配置等信息。

(4)自助业务部署。云计算业务的用户利用业务提供商提供的接口,通过网络将自己的数据和应用程序部署于云计算平台的后端数据中心,而无需服务商的人工配合。

PLM云化将推动创新升级

云计算与PLM技术之间的融合,将有助于缓解企业迎合市场和用户需求产生的创新压力。由于不必购买LICENSE、据库、硬件、中间件等,能够快速、简单、安全、自动地升级,在任意时间,任意地点实时应用,实现按量付费,因此能够缓解企业,尤其是不具备或不愿付出很大平台成本的中小企业资金压力。

云计算包含3个层次:saas=UserInterfaces,如.Netsuite、微软office365等;PaaS:Services/Managent,如(隶属于).Google应用程序引擎和微软Azure;IaaS:Infrastructure(net/cpu/storage),如亚马逊EC2等。与之相对应。PLM与云计算结合后,也将在对应的层次中进行相互沟通。

正如SaaS已经成为一个公认的模型,PLM应用程序开发世界正在等待挖掘。在PLM as SoRware a Service(saaS)层面,软件可以应用在云端,可按月租用PLM软件:PLM的应用套件运行在“云”,作为服务交付;与传统的PLM相比,云端PLM更容易登录和注销。

在PLM as Platform as a Service(PaaS)层面,该平台驻留在云端,能够订阅和下载SDK,构建应用程序和上传云;且具有完整的技术栈:一个数据库、安全、工作流程、用户界面以及其他,以及通过建立强大的商业应用程序j组合的云应用程序可以浮动跨多个平台。

PLM as Infrastructure as a Service(PaaS)层面是基础架构,需要租用硬件资源,能够充分利用以前从未有过与控制的基础设施来订阅和配置计算资源:可选择功能丰富的服务从数据库、队列、存储服务而不需要从头开始;选择定制自己所需的平台构建PLM应用。

PLM应用云发展设想

在未来,基于云的PLM将成为一个面向服务的应用池,具有扩展性强、统一架构,安全性好的特点,由于架构在云端,能够动态、灵活地适应业务变化。

在文档方面,能够实现类iCloud、GoogleDocs、office365的在线定制服务:且能够实现与专业文档及知识管理系统集成,以及与PM、BPM、PORTAL等的紧密集成。

在BOM方面,能提供自助式BOM服务,申请、配置及获取实现自助化:BOM池化,可供ERP、DW等其他应用调用:同时作为数据云的组成部分,接受云管理平台统一配置管理。

CAD应用方面,可以通过浏览器直接浏览、编辑以及分享设计方案,也可以实现多人同时编辑。对设计方案的存储功能省掉了设计文件远程传输和携带过程,任何地方只要通过网络浏览器就能浏览所存储的设计方案:支持主流移动系统Android,BlackBerry,IOS等的各种移动终端设备应用:由于实现了云基础架构,用户无需本地储存,能够通过云基础架构平台提供充分满足CAD计算能力及存储能力的基础架构环境

在流程方面,能够与云管理平台集成,实现云服务流程自助式服务。与主流BPM系统(如WPS、IDS等)实现流程平台整合,并提供在线流程整合服务,如Cloudharbor、Blueworks、Cordys等:另外,在云环境下,可共享服务及业务流程,与Web2.0的结合,实现流程协同优化。

在协同方面,能够在云环境下实现各种在线协作。全面的协作环境:与SNS等环境结合,实现多种形式的协作(社区、微博等):与统一通信方案结合,提供实时语音视频等即时协作环境:改变协作模式:以任务和核心的协作模式,“工作”由一个云中的“主线”串联起来,以保证每个人在任何时候、以任何访问设备接入,都能自动找到上次工作的接续点,确保工作的连续性。

供应商加速云化

应用是探索一切新技术、新模式最有效的法则,业界几乎所有的供应商都已经将云计算解决方案提上日程。自Arena Solution(的前身)在PLM领域首先应用云技术后,Solidworks2010年2月份率先提出了如何利用云构建企业CAD的概念,阐述了跨平台运行CAD的可能性,表示Solidworks将不仅仅运行在Windows和Mac下,还可运行在Linux、Chrome OS及Firefox下,详细说明了Solidworks的云计算路线图。此后,从事ACIS建模引擎研发的Spatial公司则对云中的CAD建模做了探索,Spatial公司表示,开发者在有本地专项云方案的过程中不需要重写代码;随后,达索凭借其AWS的应用和搭建在EC2上的V6平台在云计算的角逐中处于领先地位。V6平台可应用于AWs(亚马逊网络服务)云技术,支持云计算设施的多种元素――EC2、S3等,集成了3D商店(一套应用程序)和达索投资的外包公司Outscale来运行云计算解决方案。目前3DSwYm等产品已经投入使用。

Autodesk也踌躇满志,在CAD云方面,Autodesk实验室先后推出ProjectButterfly、Project Twitching、ProjectNeon等计划提供web应用;同时,继早前推出SaaS应用Autodesk Buzzsaw,Autodesk Cloud documents等SaaS应用后,在移动应用继续发力推出AutoCADWS和Autodesk Design Review移动应用程序等云应用程序。

Siemens PLM Software也积极试水云计算,2010年7月14日与微软公司合作推出PLM行业首个基于云计算的质量管理解决方案,利用微软WindowsAzureTM平台的云计算服务,运行所开发的尺寸规划和验证(DPV)应用程序。

而PTC尚在观望,虽然windchill系列已经是“云”端产品,但是目前由于云技术还只是初级阶段,尚没有将Pro/Engineer云化。

PLM与私有云

云主要分为三种,即“公有云”、“私有云”和“混合云”,三者在IT架构中处于不同的层面:公有云在国外更多地属于第三方平台,在国内主要由政府企业主导;私有云是指在为某一公司或客户单独使用而构建的,因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制,目前已经有些企业开始构建自己的私有云;而混合云是公有云和私有云两种服务方式的结合。由于安全和控制原因,并非所有的企业信息都能放置在公有云上,这样大部分已经应用云计算的企业将会使用混合云模式。其中,PLM与私有云的结合最为密切。

基础架构与应用、与云管理工具结合,实现自助式服务:同时与业务云融合,实现数据池化。私有云基础设施能够为PLM云应用提供高效架构支持,如可配置的计算能力、存储能力、图形能力及虚拟化系统环境(服务端及桌面环境)支持:私有云整体安全架构能够保障PLM云应用安全,如基于物理层、系统层、层及业务层多层安全体系支持PLM安全云实现:图形计算能力的技术发展推动了PLM迈入云端的步伐。2010年以来,随着GPU虚拟化技术发展及如HDX-3D等图形虚拟技术的快速发展,给海量图形计算机提供了充足动力。