云计算基本原理精选(九篇)

第1篇：云计算基本原理范文

关键词：云计算技术 高校图书馆 信息资源平台

中图分类号：G250.7 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（a）-0252-01

在Web2.0技术的推动下，internet上的信息量呈爆炸式增长。这使得传统的构建方式已经远远不能满足于现如今图书馆信息资源平台了，要想进行安全、高效的管理和使用，那么就需要建立一个便捷、内容丰富的图书馆信息资源共建共享平台。在这种情况下，云计算诞生了，它是以计算和网络技术的新型计算模型。从而，云计算技术为高校图书馆信息资源平台构建提供了新的发展思路和方向。

1 云计算的特征

云计算技术是并行处理、分布式处理、网格计算和网络存储的进一步发展和商业实现[2]，其基本原理是，数据计算被分布在众多分布式计算机上，用户可根据需要随时随地访问计算机和存储系统。使用云计算的服务就像使用煤、水、电一样，即买即用，费用低廉。云计算与其它商品最明显的区别在于，它必须通过internet进行传输。可以设想，在不久的将来，人们只需一个浏览终端就可以获取图书馆所提供的一切文献信息服务，甚至包括个人计算机无法完成的超级计算任务。

1.1 便捷的云服务

用户是云服务的对象，在云计算时代，读者不必经常更新防火墙和杀毒软件，更不需要不断升级自己的计算机硬件和操作系统，因为在云服务端有专业技术人员帮助用户维护硬件设施、安装升级软件、预防病毒攻击，用户只需网络浏览器就可以轻松、便捷地享用由云计算提供的各种服务。

1.2 可靠的数据存储

在云计算环境下，数据可以实时同步传递，用户利用任何终端设备即可通过web使用，从而避免了将信息存储在个人计算机上而出现的数据丢失及病毒感染等问题。

1.3 低廉的费用

云计算服务商的存储、宽带、计算处理等成本加起来也只有自己建设数据库成本的几分之一，从而大大减低了前期建设费用，有助于用户以较低廉的架构成本运作。

1.4 强大的运算能力

云计算技术为网络应用提供了强大的计算能力，能够实现普通计算难以完成的复杂任务。

2 云计算信息平台构建

云计算的到来，对建立一个统一、开放、灵活的图书馆信息平台有着非常重要的意义。下面将探讨云计算技术环境下图书馆信息平台的基本架构。

2.1 基础设施层

基础设施层为提供云计算信息平台硬件及软件支持。

2.2 平台服务层

平台服务层构建在物理硬件层之上，面向开放人员，各类软件开发公司在云计算环境下提供开发环境以及公用API等。公用API以WebService形式提供给开发人员，从而免除了开发人员许多系统管理的操作。当然，开发人员也可以利用公用API开发自己的WebService，这些服务既可直接面向用户，也可通过OpenAPI提供给用户。

2.3 云联邦服务层

整合各种云操作是形成云的一个关键，将各种云联邦服务层整合实现跨云的服务集成，统一提供给用户，形成了高度集成的图书馆信息服务平台。

2.4 应用服务层

应用服务层直接面向终端提供最终的服务。利用SOA构建应用程序是松散耦合的，允许集成的构架风格，而根据SOA原则建立一个数据中心基础设施，就是云计算。所以，它是一个面向服务的基础设施，采用SOA的构架原则并且把这个原则应用到一个基础设施。

2.5 用户接口层

借助于Web2.0，教育云提供的服务主要是B/S结构，因此，用户只需使用浏览器即可访问服务器。传统的GUI将作为Web接口的一个辅助手段，用于远程登录教育云上的虚拟机，访问底层的资源信息。

3 基于云计算技术的图书馆信息资源平台建设策略

3.1 数据位置

一般用户可能不需要知道是否用到了云计算，但他们的存储需求则不同。为了确保自己存储数据的安全性，用户要知道自己的数据存放在什么位置，也就是说，在哪个云图书馆或哪片云里。当若干图书馆共建图书馆云时，图书馆将自建的数据库以及购买的信息资源拿出来共享，起码要知道其所存储的位置，以便随时掌握数据的安全性，应对不测，这是对广大用户信息安全的保障。

3.2 数据安全

云计算因其数据是集中储存，所以更容易安全检测，是安全性较高的技术。数据中心有专门的管理人员对数据进行安全控制、资源分配、统一管理以及可靠的安全实时检测，这就要求数据管理人员不但具备高水平的计算机应用能力，还需具有良好的职业道德素质，能保守广大用户的数据秘密。此外，用户登入云图书馆时，必须进行用户身份认证，认证需适合云计算技术的特点，不能过于繁琐，否则就背离了云计算技术的便捷宗旨。

3.3 建立合理的计费模式

建立一个基于云计算的图书馆文献信息资源平台，须要投入一定的资金，因此在云计算的计费模式上，一定要考虑到基础架构的综合成本。可以借鉴国外图书馆的一些成功经验，根据成本折算、数据存量、计算量、存储量以及存储时间来制定一个合理的收费标准。

3.4 制定统一的行业标准

没有统一的行业标准，就无法实现供应商之间的零成本转移。由于云计算技术的飞速发展，一些著名的internet企业如百度、阿里巴巴等纷纷抢占“云计算”的制高点，并制定自己的“标准”，但这些“私有”的云计算标准往往缺乏相互兼容性。尽管各个云计算企业也一直在关注标准问题，但目前还未制定出统一的行业标准。

4 结语

云计算是一种技术，也是一种理念。虽然理想中的云计算图书馆还未完全实现，但其研究热潮已经形成。我们可以坚信，随着时间的推移，随着图书馆届对云计算的关注以及云安全技术的日趋成熟，云计算会不断完善，推动云计算环境下图书馆文献信息资源平台的建设。当前，我们需要尽快启动关于云计算技术管理问题的研究，积聚理论资源，为图书馆提供必要的决策思想、管理规则以及解决方案。

参考文献

[1] 王丽敏，党卫红，王淑阁.云计算环境下个人数字图书馆发展探析[J].浙江高校图书情报工作，2011（1）：1-5.

第2篇：云计算基本原理范文

一、引言

审计作为一种独立性的经济监督活动，是国家经济运行的免疫系统。随着信息技术的发展，组织的运行越来越依赖于信息技术。信息化环境下信息技术不但成为审计的对象，同时也成为审计的工具。为了适应我国审计信息化建设的需要，审计署已经成功开展了“金审工程”一期和二期的建设工作。同时，为了更好地实现审计工作“从单一的事后审计变为事后审计与事中审计相结合，从单一的静态审计变为静态审计与动态审计相结合，从单一的现场审计变为现场审计与远程审计相结合”这三个转变，国家审计署还成功开展了相关课题研究，探索了适合我国国情的联网审计实施方案。云计算技术的出现为今后开展联网审计提供了机遇，因此，研究云计算环境下的联网审计具有重要意义。本文结合云计算技术的研究与应用现状，研究云计算环境下的联网审计实现方法。

二、研究云计算环境下联网审计的必要性

（一）联网审计的特点

联网审计是指审计机关与被审计单位进行网络互连后，在对被审计单位财政财务管理相关信息系统进行测评和高效率的数据采集与分析的基础上，对被审计单位财政财务收支的真实、合法、效益进行实时、远程检查监督的行为，是一种“全新的审计理念与审计模式”（王刚，2005）。联网审计的原理如图1所示（国家863计划审计署课题组，2006；王智玉，2010）。从图1可以看出，联网审计在技术实现上主要分成四个部分：

1．数据采集：主要是完成对被审计单位电子数据的采集。目前，联网审计数据采集的实现是通过在被审计单位数据库服务器端放置一台称之为“数据采集前置机”的服务器，通过安装在“数据采集前置机”中的审计数据采集软件完成联网审计的数据采集工作。

2．数据传输：把采集来的电子数据通过网络传输到审计单位，以供审计分析使用。

3．数据存储：对于采集到的电子数据采取一定的方式进行存储。

4．数据分析处理：主要是对采集来的电子数据进行分析处理，发现审计线索。

基于以上分析，我国正在研究与实施的联网审计也可以看成是面向数据的联网审计，其原理可以看成是一个基于对采集来的审计数据进行分析，获取审计证据的过程。概括来说，我国的联网审计主要有以下特点：

1．联网审计环境下，审计数据被采集过来集中存储，数据量大，需要可扩展的数据存储设施。

2．某一行业的数据集中，为数据的比较分析提供了基础，数据信息全面，隐藏的或未知的信息较多，采集来的大量数据为审计数据分析提供了基础。为了能做到事中审计，或者是实时审计，需要强大、高效的数据处理设施。

3．在联网审计的各个环节，影响数据真实性和完整性的因素很多，为了能得到正确、可靠的审计证据，必须保证被采集来的数据是真实的和完整的，以减少审计风险。

（二）云计算的原理及特点

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展、且经常是虚拟化的资源。云计算包括的三个层次的服务模式如下：软件服务（SoftwareasaService，SaaS）：为很多用户提供应用软件服务，用户不需要日常的IT操作人员。平台服务（PlatformasaService，PaaS）：为很多用户提供运行应用软件的环境，用户需要维护自己的应用软件。设施服务（InfrastructureasaService，IaaS）：为很多用户提供运行应用软件的环境，用户需要有自己的技术人员，如系统管理员、数据库人员、开发人员等。

概括来说，使用云计算主要具有以下优点（Armbrust等，2010）：

1．可提供动态变化的计算环境。云计算平台能够按需对服务进行配置和管理，可以支持多种不同类型不同需求的应用；云平台能够根据需要分配资源，具有可伸缩性，对业务具有灵活性。

2．数据存储能力强大。云计算平台可提供海量存储环境，能够按需进行数据存取，支持海量数据管理和存储业务。

3．减少成本。使用云计算能够极大地提高硬件利用率，并能够在极短时间内升级到巨大容量，而不需要用户自己频繁地投资构建新的基础设施、培训新员工，不需要频繁地升级软件，从而减少成本。

4．具有强大、高效的数据处理能力。云计算在处理用户需要的信息计算处理时可将庞大的计算处理程序拆分成无数个子程序，然后将这些子程序交给由多部服务器组成的庞大系统进行搜索及计算分析，最后直接将处理结果回传给用户，这一过程可在极短时间内完成，因此具有强大、高效的数据处理能力。

5．能够提供专业、高效和相对安全的数据存储。好的云计算供应商能够提供专业、高效和相对安全的数据存储，用户运用云计算技术将数据存储在云平台中，相对于自己管理数据存储，能在一定程度上消除因各种安全问题导致数据丢失的顾虑。

然而，由于云计算环境下，所有软硬件以及电子数据都依托于云计算供应商，用户对这些软硬件以及数据失去控制。因此，不论什么样的云计算模式，都具有可控制性差的缺点，本文第四部分将分析应用云计算技术存在的风险。

（三）云计算技术的发展为开展联网审计提供了机遇

云计算技术的发展为开展联网审计提供了机遇，主要表现为以下四个方面：

1．云计算技术在一定程度上可以降低联网审计的实施与运行成本

针对目前联网审计的实施方法，联网审计的成本可分成一次性成本和经常性成本两部分（陈伟和尹平，2007；尹平和陈伟，2008）。一次性成本是指联网审计系统开发和执行的初始投资，主要包括：硬件成本、软件成本、人员培训费用、场地成本；经常性成本是指在联网审计系统整个生命周期内反复出现的运行和维护成本，主要包括：人员成本、硬件维护成本、软件维护成本、耗材成本、风险控制费用、其它费用等。现有的信息技术手段造成目前的联网审计模式实施与运行成本较高，这影响了我国联网审计的进一步发展。一般来说，采用云计算技术则没有任何基建投资，没有硬件购置成本、没有需要管理的软件许可证或升级、不需要雇佣新的员工或咨询人员，也不用承担机房空间、电力以及人力等成本。因此，采用云计算技术实现联网审计在一定程度上可以降低联网审计的实施与运行成本。

2．计算技术的应用使得研究云计算环境下的联网审计成为必然

近年来，云计算的概念已经普遍被人们接受，越来越多的信息系统将运行在云计算平台上，在我国“十二五”规划中云计算技术是重点发展的新一代信息技术。将来会有更多的被审计单位开始采用云计算平台运行自己的应用系统，这使得云计算平台成为审计单位的审计对象，因此，研究云计算环境下的联网审计将成为我国开展联网审计的一个重要部分。

3．政府信息化建设为开展云计算环境下的联网审计提供了机遇

近年来，各地政府投入了大量的资金用于信息化建设，有些政府已经建设了自己的云平台，在我国“十二五”规划中云计算技术是重点发展的新一代信息技术，这为开展云计算环境下的联网审计提供了机遇。

4．用云计算技术能更好地满足联网审计环境下海量数据分析的需要

为了更好地满足联网审计环境下海量数据分析的需要，应该充分利用新的信息技术提高审计效率，而云计算的出现为解决这一问题提供了机遇。

（四）云计算环境下联网审计方面的研究不多

云计算成为目前学术界研究的热点问题，一些国际重要学术会议，如2011IEEEInternationalConferenceonSystems,Man,andCybernetics等，还专门设立了关于云计算研究的专题。Armbrust等（2010）对云计算的研究情况进行了综述，国内学术界关于云计算方面的研究多集中在云技术本身的研究，如黄汝维等人（2011）针对云计算中的隐私保护问题，提出了支持隐私保护的云计算模型，并设计了一种支持隐私保护的基于矩阵和向量运算的可计算加密方案；李强等（2011）针对云计算基础设施中大规模虚拟机的放置问题，提出了云计算中虚拟机放置的自适应管理框架，提出了带应用服务级目标约束的虚拟机放置多目标优化遗传算法，用于制定框架中的虚拟机放置策略。国内外关于云计算在审计领域的研究与应用较少，Ernst和Young（2009）和Luann（2009）分析了云计算给审计带来的风险。尽管国内外已有较多的关于持续审计和联网审计方面的研究（Rezaee等，2002；Debreceny，2005；Du和Roohani，2006；Chou等，2007；国家863计划审计署课题组，2006；王智玉，2010；陈伟等，2008，2011；RutgersAccountingWeb，2012），但国内外尚缺少关于云计算环境下联网审计方面的研究。

三、云计算环境下的联网审计实现方法

基于目前我国联网审计的实现原理，本节从被审计单位使用云平台、审计单位使用云平台、审计单位和被审计单位都使用云平台这三种情况出发，研究云计算环境下适合我国联网审计特点的联网审计实现方法。审计单位在应用云计算技术时，至于采用SaaS、PaaS还是IaaS，将由审计单位根据自己的实际情况和需要来决定。

（一）被审计单位使用云平台

在这种情况下，由于被审计单位在云平台上运行自己的应用系统，存储自己的电子数据，审计单位在对被审计单位实施联网审计时，将被迫开展云计算环境下的联网审计。在这种情况下审计单位可采用的两种可行的联网审计实现方法如下。

1．审计部门可以借助被审计单位使用的云平台安装审计数据采集软件，完成联网审计的数据采集工作，然后把采集到的被审计数据传输到审计单位的数据存储系统中去，供审计人员分析处理，从而发现审计线索，获得审计证据。其原理如图2所示。审计单位也可以在自己的数据库服务器端安装运行数据采集软件，通过网络远程采集被审计单位云平台中的电子数据。

2．在条件许可的情况下，审计单位也可以借助被审计单位使用的云平台，运行审计数据分析软件，根据审计单位的审计请求，直接利用云平台强大的计算能力完成对被审计单位的审计数据分析，发现审计线索，获得审计证据，并把审计证据返回给审计端，从而完成联网审计的审计工作。其原理如图3所示。

（二）审计单位使用云平台

目前一些地方已建成用于电子政务的云计算平台，这为审计单位应用云计算技术提供了机遇。在这种情况下，审计单位利用云平台提供的平台服务和设施服务，把从被审计单位采集来的电子数据存储在云平台中，然后可以借助云平台提供的软件服务对采集来的电子数据进行分析取证。其原理如图4和图5所示。

（三）审计单位和被审计单位都采用云平台

在这种情况下，审计单位和被审计单位都采用云平成自己的工作。审计单位和被审计单位可能采用同一个云平台供应商，也可能采用不同的云平台供应商。其原理如图6和图7所示。

四、云计算环境下实施联网审计存在的风险

云计算环境下的联网审计可以充分利用云计算的优势，但在实际的应用中，应充分认识云计算给联网审计带来的风险，本节从基于云平台整体控制与应用控制的视角、基于云平台选择的视角、基于云平台服务的视角这三个方面出发，分析云计算环境下实施联网审计存在的风险。

（一）基于云平台整体控制与应用控制的视角

云计算环境下，审计单位和被审计单位所有软硬件以及电子数据都依托于云计算供应商，审计单位和被审计单位对这些软硬件以及数据失去控制。因此，云平台的整体控制与应用控制是风险控制的关键。基于云平台的整体控制与应用控制的视角，存在的主要风险包括：

1．灾难恢复与业务持续

云计算环境下，云计算供应商的灾难恢复与业务持续策略对联网审计有着重要的影响，主要表现为：云计算供应商如何考虑灾难恢复计划（DisasterRecoveryPlan）与业务持续计划（BusinessContinuityPlan）？审计单位和被审计单位的数据是否有备份？当发生灾难事故时，审计单位和被审计单位如何访问自己的备份数据？数据恢复的时间有多长？

2．数据安全问题

云计算环境下，审计单位和被审计单位的数据存储、传输和处理都由云供应商管理。所使用信息系统的物理控制和逻辑控制取决于云计算供应商，审计单位和被审计单位缺少对数据的物理控制。另外，审计单位和被审计单位对云计算供应商的工作人员情况缺少了解，有时候云计算供应商内部恶意或者是善意的工作人员可能会滥用权力访问审计单位和被审计单位的数据及应用系统。这会产生以下风险：在云计算供应方，谁可以访问你的数据？云计算供应商对自己的工作人员采取了哪些控制措施？云计算供应商如何管理自己的工作人员？云计算供应商是否具有职责分离控制措施？

3．数据隔离问题

云计算环境下，多个用户之间共享计算环境，缺少隔离，特别是公用云，一个应用系统可能会影响其他应用系统。云计算供应商如何保证审计单位和被审计单位的数据不被其他用户看到？数据如何加密？密钥如何管理？

4．数据完整性问题

云计算环境下，特别是公共云时，所有软硬件以及数据都依托于云计算供应商，有可能缺少防范数据修改的控制措施，不正确的访问控制或弱加密会导致各种数据风险，不能有效检测数据的修改。另外，云计算供应商采取的不正确的加密方法也会造成对审计单位和被审计单位数据的破坏，这都会影响审计单位和被审计单位数据的完整性。

5．监管规范问题

审计单位和被审计单位所采用的云计算平台是否有政府监管？是否符合相应的监管规范？是否有第三方审计或认正？被审计单位应用云平台是否会影响执行SOX（Sarbanes-OxleyAct）等。

（二）基于云平台选择的视角

目前，云计算供应商的数目繁多，许多传统的服务供应商也更名为云计算供应商。因此，审计单位和被审计单位在采用云计算开展联网审计时如何选择合适的云平台非常重要，审计单位和被审计单位应该根据自己的服务需求，尝试多个云供应商的基础设施，测试应用程序，选择最佳云供应商。关于云平台的选择，存在的主要风险分析如下：

1．经营状况

云计算供应商持续发展能力不确定。审计单位和被审计单位选择云计算供应商时应该考虑：云计算供应商的经营状况如何？如果云计算供应商破产，可能会造成数据的丢失，因此，如果云计算供应商破产，审计单位和被审计单位如何收回自己的数据？

2．服务水平协议（SLA）

服务水平协议（SLA）是一种衡量云供应商服务平台舒适度的方法。审计单位采用云计算技术开展联网审计时，要确保自己的服务水平协议（SLA）有一些保护条款。万一出现服务中断，云供应商能提供优厚的回报补偿。

3．性能

由于地理位置和云平台架构的不同，云供应商供应的应用程序性能结果也不同，因此，审计单位在选择云供应商时应该考虑云平台的地理位置和实际架构。

4．安全与保障

在选择云供应商时有没有考虑这些云供应商采取什么保障措施来保护客户的数据。

5．数据的存储与归属

云计算环境下，所有软硬件以及数据都依托于云计算供应商，审计单位和被审计单位不清楚自己的数据会被存储在什么地方，甚至都不知道数据位于哪个国家，也许会被存储在国外。因此，审计单位和被审计单位采用云计算开展联网审计时有没有考虑：自己的数据是如何被保护的？这些数据的存放地点在哪里？数据的归属问题？如果审计单位或被审计单位需要更换云计算供应商时，自己的数据是否可以转移到另一家云计算供应商。因此，审计单位和被审计单位采用云计算开展联网审计时，如果缺少数据存储与归属方面的考虑，将会给将来的联网审计运行造成潜在风险。

（三）基于云平台服务的视角

关于云平台的服务，存在的主要风险主要有：

1．服务支持

审计单位和被审计单位在使用云平台时，有没有考虑遇到了问题应该如何联系云供应商？联系哪些人？

2．服务可靠性

审计单位和被审计单位使用的云平台网络连接是否可靠？数据传输是否可靠？当网络出现故障时，云计算服务会出现中断，这会影响服务的可靠性。特别是对于一些规模小的审计单位和被审计单位在使用云平台时，由于采用较慢的因特网接口，相比于使用自己内部的软件平台，使用云计算平台速度会较慢。另外，审计单位和被审计单位对云计算供应商的灾难恢复过程依赖性强。

3．云平台的友好性

云平台的友好性是指审计单位和被审计单位选择的云平台的操作界面容易使用，人机交互性好，审计单位和被审计单位在使用云平台时，有没有考虑：云平台界面操作起来是否方便？云平台操作是否容易学习？云平台是否能防止审计单位和被审计单位用户的输入错误？审计单位和被审计单位用户的输入错误是否会对联网审计系统造成破坏？

第3篇：云计算基本原理范文

【关键词】数字档案馆；数据；管理；平台；开发；应用；云服务；云计算

目前的数字档案馆，最普遍的管理平台即云计算平台，本文就云计算在数字档案管理平台中的开发与应用、构架及实施做出综合性分析。让用户看到以云服务为平台的数字化档案管理对未来这一领域发展的深远影响。

一、云的概念普及

云计算是以互联网为依托发展起来的虚拟化技术，最早云计算的出现是为了解决大型、复杂性的计算，云计算的技术可以说是网格计算、并行计算、效用计算与分布式计算的综合演进。为用户提供无限的网络资源，甚至可以按需定制，在软件架构方面提供了极大的方便。云计算有如下几个特点：即稳定性强、灵活的可扩展性、安全的虚拟化存储、良好的通用性及体贴的按需服务。

二、数字档案馆统一数据管理云平台的优势

（一）技术优势

在当今数字化概念的狂潮中，档案管理的技术手段也在不断向前推进，原始的档案信息资源也凸显出了不足，如建设成本较高，建立标准不规范，数据共享困难，软件使用跟不上，管理混乱，备份能力有限等各种问题。云计算的技术应用了分布式的处理方式与虚拟化的技术，有效地将原始的物理服务器变为若干虚拟服务器，以这样一种服务器集群的方式向管理系统提供统一访问模式，这种模式对信息安全起到了极大防护，也可以避免客户因为硬件故障而丢失数据（如图1）。这种方式对整个档案馆的意义颇为重要，可以充分调动服务器与网络的资源，既避免了硬件浪费，又极大地降低了资源成本。

图1 服务器集群，若干虚拟服务器

图片来源：百度图片

（二）基础设施优势

原始的档案馆建设是以手工的形式，极不方便，之后，随着数字化的普及，档案馆花费了大量资金购买一些硬件设备，但这些硬件的维护成本非常高，需要定期更换维护，随着信息量的增加，可能还需要扩容，给档案馆的建设与管理带来了极大不便。随着技术的发展，现在的云计算服务平台对档案馆平台内硬件资源实行统一管理、统一规划与分配，它利用服务器的强大的集群模式实现了大数据处理与计算的功能，使得原有资源在云服务平台的整合下，变废为宝，既解决了硬件闲置的问题，也充分调动了资源的共享。

（三）信息管理优势

云计算平台对资源采用分布异构的模式，即资源池与集中整合管理，将异地信息也归入其中，避免资源的重复操作。同时，这种方式让各个档案馆之间的资源合理化、特色化。是是原始的数字档案馆无法照顾到的方面，是非常大的优势。

（四）使用服务优势

服务优势指云服务平台实现了各个终端之间的信息共享，如PC端、App端、网络电视端等，这些终端可以随时接入服务，读取所需信息，使档案管理的服务变成了不受空间、时间限制的无缝对接服务，在最大程度上满足各个背景与用户的需要，提供更深层次的数据分析管理与信息挖掘。（如图2）

图2 云服务平台在各个馆之间都可以实现共享

图片来源：百度图片

三、数字档案馆数据管理云服务平台的开发

（一）管理层

管理层的开发是非常重要的部分，是数字档案服务这个平台的核心。这部分主要负责权限认证的制定、安全管理、平台的资源分配、进程中管理以及用户基本管理等。管理层要根据用户的需求，对计算集群的技术提供档案管理服务、公共档案信息服务、个性化定制查询、原始件传递、专题消息推送等各种应用类的服务进行处理。

（二）应用层

这个层面可以说是整个平台中要开发的最高层，这个平台的功能在未来会以web网页的形式呈现给用户作为用户提供信息与服务的基础平台。

（三）数据层

数据层的开发是管理软件的中间层，这个层面的开发要保证各个成员馆之间安装了有效节点，而他们只要在安装后即可享受方便的云服务支持。以中间件技术模式构成的云服务平台对这些云里的档案实行统一管理，并实时监测节点，保障节点无故障，如若某一个节点出现了问题，技术层面会即时屏蔽以保证平台的正常服务。在开发时，要保证用户在这一层面的服务提交后，云平台即可以将信息抓紧、整合，将有效信息快速反馈给用户。

（四）基建层

有了云服务平台的技术，并不是就可以完全抛弃原有的基础设备，档案馆在基础设施方面还是要提供基础。不同的是，通过整合虚拟化集群使原有的硬件与软件都实现了功能的最大化。通过云嵌入终端将PC、存储设备、网络资源以及硬件等共同联系起来，形成了一个强大的云资源库。

四、数字档案馆数据管理云服务平台的应用

（一）资源采集

当我们开发好一套云的数据管理平台，就可以从各个节点之间发出需求，如PC端设备、App端等，让云数据管理平台将需求整合，快速反馈给需求者。

（二）档案整合

一个档案馆最重要的部分即是档案资源，这部分在应用过程中应该尽量做好基础数据收集，可能这个过程较长，但我们可以利用云数据管理平台的强大的信息能力进行上传，让云计算实现数据的共享。协调各个节点的布局，突出各个节点的优势，避免重复建立。

（三）信息安全

信息安全是档案管理中最为重要的一环。云数据管理平台有专人对数据管理、分配与实施，且同时有安全监测，所以信息安全的不确定性已经几乎为零风险。如果有特殊情况发生，那么云服务的特点也可以提供保障，因为云服务的备份功能已经将一份数据虚拟为若干份备份在不同的节点，信息不会丢失与遗漏；同时，云服务的信息池功能也很好的保障了信息的安全性，因为每个信息都以碎片的形式投入信息池，他人很难根据碎片找到整条有用信息，这大大提高了信息的安全性，为档案管理多了一份保护。

五、结语

用户通过云数据管理平台了解了数字档案在日常中的应用，对云服务平台的便利与好处有了更深层次的理解，在未来，用户仅需要在网页中提交需求，云数据管理平台就会在后台用云计算的方式快速匹配出所需信息，还可以对数据进行进一步挖掘、提取、分析、整合，将最有价值的信息准确提交给用户。云数据平台的应用，不仅在硬件与软件上提升了档案管理的效率，也在客户需求上提供了非常准确的信息传递作用。

【参考文献】

[1]彭小芹.云计算环境中数字档案馆服务与管理初探[J].档案学研究，2010（6）.

[2]吕元智.国家档案信息资源“云”共享服务模式研究[J].档案学研究，2011（4）.

[3]袁红军.云计算环境下数字参考咨询服务模式构建[J].情报科学，2010（4）.

第4篇：云计算基本原理范文

关键词：NGD；桌面虚拟化；教育应用

中图分类号：TP393 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）14-0083-03

基于NGD的桌面虚拟化，既具备在部署、管理、交付上的简捷性，又可以实现集中管理和安全性。同时，充分利用计算机资源、节省建设成本、减轻信息化部门的维护成本，更好地保障业务连续性。目前，在教育行业计算机终端作为承载各类应用的基础，一直处于松散的管理模式之下，包括多媒体教室、机房、电子阅览室、行政办公等各类应用场景，在管理和运行上存在不少难题。

一、教育终端桌面面临的问题

1.公共电子机房和阅览室面向广大学生开放，学生在使用过程中容易滥用资源，下载安装和教学无关软件，删除重要系统文件，时常导致终端电脑崩溃。

2.多媒体教室区域位置分布广，应用个性化强，网络稳定性较差，任课教师自行安装软件，容易出现病毒木马的传播感染。

3.农村中小学地域偏远，缺乏计算机专业维护人员，一旦出现系统故障，任课教师束手无策，且县（区）教育局也无足够人手提供技术支撑，导致计算机长期因故障搁置，影响教育信息化的应用效果。

二、传统教育终端桌面管理技术的缺陷

1.（网络）还原卡存在的问题

还原卡是教育行业最常见的一种教学终端管理技术，有基于网卡的，也有基于硬盘IDE接口的，但基础原理基本一样。主要缺陷包括：

（1）还原卡完全依赖计算机本地硬件，一旦出现计算机硬盘故障，计算机就无法开机工作。

（2）还原卡是一个硬件产品，容易出现硬件单点故障，损坏后更新维护麻烦。同时还原卡本身的安全机制并不完善，机器狗、磁碟机等病毒都可以穿透还原卡，导致系统中毒崩溃。

（3）同一批还原卡只支持相同型号、相同版本、相同计算机配置的硬盘管理，不能实现多个不同计算机型号的连网管理，由于教学需要，发生教学应用更新时，对不同网络、不同型号计算机只能逐个机房进行更新，工作量很大。

（4）由于还原卡对操作系统进行了保护，造成计算机性能下降，还原卡进入保护状态下，不能保留病毒定义码或补丁升级，要想实现病毒库及教学应用更新或升级需要全部对传，且无法跨网对传，工作量大。

（5）还原卡通常需要保留本地硬盘上的一个重启不还原的分区，用于学生存放个人资料。资料容易感染或携带病毒，导致病毒在校园网中交叉感染。

2.无盘工作站

无盘工作站也是早期教育终端管理的常见手段之一，利用PXE启动原理，所有终端客户机上不需要硬盘，都通过读取服务器的网络磁盘来进行工作。主要缺陷：

（1）无盘工作站完全通过网络引导启动，对网络依赖性极强，一旦出现断网或者服务器宕机，所有客户机无法启动；

（2）由于无盘工作站在启动时需要将操作系统的引导文件读取到本地内存，数据传输量大，工作站启动时间长，师生使用体验差；

（3）无盘工作站无法支持多节点叠加模式，一旦需要大量的操作系统镜像模板时无法支持；

（4）无盘工作站无法支持移动设备的接入，终端硬件资源固定，无法弹性扩展终端计算性能，无法在多媒体教室、教师办公室等环境中部署。

三、传统云桌面的利弊

VDI（Virtual Desktop Infrastructure，即虚拟桌面基础架构）桌面虚拟化是近几年来出现的新技术，也称为传统云桌面，有的企业称其为“云课堂”、“云学堂”或者“云教室”。其总体技术模式一样，都是通过瘦客户机连接到服务器，利用服务器的计算资源，包括CPU、内存、硬盘和显卡等，然后通过远程显示协议在前端瘦客户机显示器上展示出来。结构图见图1。

由于采用了虚拟桌面方式，可以实现集中管理和分发，计算机故障容易解决、软件环境部署灵活、云计算功能[1] 、资源弹性分配、瘦客户机省电、占用空间小等优点明显。通过实际案例考察、实验测试、搭建应用环境等多种方式反复验证，2013年，我省曾选择部分学校进行试用，发现基于全后端计算的VDI桌面云方式暂时不具备大规模推广的条件。

1.可靠性差

由于VDI完全依赖后端计算资源，所有的显示都是通过网络进行传输，一旦出现网络中断或者延迟，前端桌面就会出现卡机或者跳帧的情况，严重影响正常使用。VDI桌面云部署方式通常有两种：一种是通过光纤将中小学和教育局连接，所有服务器集中在教育局数据中心，中小学机房部署瘦客户机，通过网络连接服务器运行桌面；一种是在每一个教室中部署一台服务器，各自管理。前一种方式一旦出现教育局到中小学的网络故障，都将直接导致教学事故。后一种方式虽然网络故障率较低，但由于只有一台服务器，万一宕机整个教学将完全中断，且只能等待厂家的技术人员来解决，学校网络人员则束手无策。

2.对高清和3D类应用支持效果差

由于VDI桌面云完全是利用服务器的计算资源进行工作，一旦涉及到高清3D类应用就会出现GPU资源不足的问题。从实践来看，只要10台以上并发运行3D类教学课件就会出现严重的跳帧情况，教学无法进行。而随着国家教育信息化的发展，高清3D应用的课件内容将会越来越多，特别是高校的电子教室更是如此，VDI桌面云无法满足未来教育信息化的新需求。[2]

3.维护技术难度高

由于VDI桌面云将核心计算都放置在服务器上，前端瘦客户机相当于显示器，必须要完全掌握虚拟化技术才能很好的应对故障问题，做好维护工作。而普通中小学的技术人员很难快速全面掌握虚拟化知识，只能进行最基础的操作配置，一旦出现桌面云自身的系统故障，没有任何方法可以快速恢复教学。

4.后期投入成本不可估量

采用VDI桌面云后，所有的桌面读写都是依赖服务器的磁盘I/O性能。一旦长时间进行读写后，服务器的性能会有大幅度下降。目前教育行业计算机淘汰周期普遍5-6年，而VDI桌面云的性能在3年后就严重下滑，省内一些地方部署的VDI桌面云在2年10个月后桌面开机速度已经长达5分钟，同比PC电脑性能差距在50%以上，预计到第4-5年，VDI桌面云的性能几乎不可用。要提高性能，要么升级更换服务器硬件，要么升级更换存储，额外增加成本。

四、下一代云桌面应用探究

虽然VDI桌面虚拟化存在着不少缺陷，但它也打开了教育桌面管理的新思路。我们在尝试改造升级，看看是否可以既保留桌面虚拟化的优势，又可以规避其劣势。期间，在福建省的一所本科大学建设了一套虚拟化桌面管理平台，其作为下一代云桌面技术将带来教学信息化的新变革。

下一代云桌面（NGD）技术是在传统VDI桌面虚拟化技术上融合了前端计算能力，不但可以利用服务器的计算资源，也可以同时利用前端瘦客户机的计算资源。由于CPU芯片技术的发展，瘦客户机的CPU和GPU能力都相当不错，完全可以支持Win7以上操作系统和1080P高清视频的流畅播放。下一代云桌面的技术架构如图2所示。

这所大学原来的多媒体教室存在管理分散、防护能力差[3]、地理位置分布较远等问题，网络延迟情况时有发生，而移动设备由于采用无线网络接入，网络的稳定性最弱。这次在12间电子教室、上百间多媒体教室以及部分移动办公设备共计近千台部署了下一代云桌面产品，其中电子教室内部分别采用了千兆和百兆网络连接，分布在各个教学楼的多媒体教室全部是百兆网络远程连接，移动办公设备则采用无线网络接入校园网。电子教室按照教学需要安装了3DMAKS、AutoCAD、会声会影、PRO/E的大型应用软件，下一代云桌面可以通过前端计算模式直接调用客户机的计算性能来运行AutoCAD等大型软件，由于采用的是分布式计算，即使数百台电脑同时运行也能够流畅工作，完全不会有VDI桌面云的卡顿情况。通过镜像缓存的方式，下一代云桌面可以实现离线运行，即使多媒体教室的网络中断，任课教师也可以继续使用电脑进行多媒体教学，不会像VDI桌面云那样宕机，影响教学业务。而需要灵活办公的移动终端如手机、平板则可以通过连接到下一代云桌面的远程虚拟桌面上进行办公，通过账户和密码随意在电脑、手机之间切换访问桌面。

有了高校的应用案例之后，我们又尝试在永安市教育局进行了中小学环境的大规模应用。永安教育局下属数10所学校位置分散，有很多中小学在偏远乡镇，网络环境比较差，不仅是学校外网带宽低，而且内部网络质量很差。应用下一代云桌面的部署方案时，因没有条件采用全光纤接入的方式进行改造，推荐采用多级部署的方式进行，将一级服务器部署在数据中心，将二级服务器部署在每个中小学，然后通过一级服务器进行集中监控和管理。这种技术方案既减少了服务器的投入（仅需要PC级服务器就可以支持200台以上终端），又保证了瘦客户机在低带宽下独立运行。由于下一代云桌面同时支持前端计算，实现瘦客户机的离线可用，因此即使在10M环境下也可以保证中小学桌面稳定运行，即使1000台瘦客户机同时开机不超过1分钟，千台瘦客户机同时运行1080P高清和3D影像无任何卡顿，完全满足了多媒体教学的需要。

这两个典型项目实验取得较好的效果，验证了我们所设想的桌面云升级改造技术的可行性，完全满足了原来预想的教育桌面云的技术要求：

1.可靠性强

下一代云桌面技术同时支持前端计算和后端计算，能够做到离线可用，即使出现了网络延迟、中断或者服务器宕机，都可以保证教学业务的正常开展，不会由于桌面云系统本身导致教学事故。

2.全面支持多媒体教学

下一代云桌面可以充分利用前端和后端的计算资源，可以采用分布式GPU播放1080P高清视频和3D应用，即使千台并发也非常流畅，不会有卡顿死机情况发生，满足各类多媒体课件的性能要求。

3.维护简单

下一代云桌面的架构决定了系统的稳定性，用户只需要会基本使用即可，即使下一代云桌面系统自身崩溃，终端瘦客户机也可以正常运行，不用等待厂家技术来维修和更换系统。

4.一次性投入

下一代云桌面可以同时利用前端瘦客户机和后端服务器的性能，桌面的读写压力不会完全落在服务器上，在相同使用率的情况下，也是传统VDI桌面云近2倍的性能，在5-6年的教育信息化终端生命周期中不用再增加投入。

五、结束语

在未来的教育信息化领域中，单纯依赖服务器集中计算的VDI桌面云模式很难满足教育行业的发展需要，特别是网络复杂的中小学环境无法大规模复制推广，而下一代云桌面（NGD）充分融合了前后端计算，采用混合计算模式充分发挥前端瘦客户机和后端服务器的性能，既可以利旧保护投资，又可以离线运算，流畅运行3D高清。下一代云桌面技术不论在高校机房的高性能教学业务，还是在中小学跨区域的大规模桌面集中管理，都是非常值得推广复制的。因此，通过近几年的理论研究和实践探索，我们坚信下一代云桌面技术势必带来教育信息化的新变革。

参考文献：

[1]刘剑锋.浅谈虚拟化桌面在高校的架构和应用[J].网络安全技术与应用，2012（11）：63-64.

第5篇：云计算基本原理范文

本书是一本关于云计算前沿技术的论文集，探究云计算技术的模式并展望云计算在科学、工业、商业和消费等领域的潜在发展方向。本书旨在阐明云计算技术的机制，通过研究现有的云计算技术、数据存储和云服务应用的实际案例，指出当前云计算服务提供商的发展水平和技术瓶颈。

云计算技术是最近在信息和通信行业中兴起的热门话题，它是一种基于互联网的计算模式，通过网络互连，共享计算机的软硬件资源和数据信息。这种“云”技术是从传统的大型数据中心发展演变过来的，但它和大型数据中心有本质的不同，即它通过互联网屏蔽了数据中心底层的技术细节，用户只需根据自己对计算资源、数据存储和信息传输的需求，申请相应的服务并付费。云计算服务分三个层面：基础设施级服务（IaaS），平台级服务（PaaS）和软件级服务（SaaS）。云计算技术极大降低了计算、应用托管、内容存储和数据传输的代价，至少在今后20年，云计算这门新技术将对我们的科学研究领域和社会产生极大的影响。

全书分为六部分，共25章。第1部分，云计算的基础，含第1-4章：1.云计算导论；2.向云端转移；3.强调“整合即服务”模式的云计算时代；4.企业云计算模式。第2部分，基础设施级服务，含第5-8章：5.虚拟机的供应和转移服务；6.提供基础服务的虚拟机管理；7.强调采用集群作为服务的云计算环境；8.云计算中可靠的分布式数据存储技术。第3部分，平台级服务和软件级服务（PaaS/IaaS），含第9-14章：9.Aneka――整合私有云和公共云；10.彗星云：一种自动的云引擎技术；11.T-系统的基于云计算解决方案的商业应用；12.云的工作流程引擎；13.理解云计算环境下的科学应用；14.映射化简（MapReduce）编程模型及其实现。第4部分，监控和管理，含第15-17章：15.云计算的结构体系；16.云计算中的SLA管理：云服务供应商的前景；17.在云环境下高性能计算的（HPC）性能预测。第5部分，应用案例，含第18-21章：18.AWS云计算中构建应用软件的最佳示例；19.基于云计算的大规模多玩家在线游戏；20.采用云计算构建内容传递网络；21.资源云的聚合技术。第6部分，管理方法和案例学习，含第22-25章，22.云计算时代的组织和管理变更；23在云计算中的数据安全问题；24 云计算中的法律问题；25 实现云服务的产品化。

本书适合计算机系统设计师、从业人员、开发者和研究生，是进入云计算领域研究人员的理想参考书籍。

陈涛，

博士生

（中国传媒大学理学院）

第6篇：云计算基本原理范文

【关键词】云计算；高校；机房管理

1 云计算

1.1 云计算（Cloud Computing）概念

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。用户不再需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制。[1]云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。[2]

1.2 常用服务

当前云计算技术主要提供以下三种服务：[3]

（1）IaaS：基础设施即服务。用户可以从intemet获取完善的计算机基础设施获得服务，用户在此基础上部署和运行各种软件，包括操作系统和应用程序。

（2）PaaS：平台即服务。平台通常包括操作系统、编程语言的运行环境、数据库和web服务器，用户在平台上部署和运行自己的应用，用户不能管理和控制底层的基础设施，全部由平台为其托管服务。

（3）SaaS：软件即服务。它是一种通过internet提供软件的模式，用户无须购买软件，而是向提供商租用基于web的软件，从而进行管理。云提供商在云端安装和运行应用软件，云用户通过云客户端（通常是Web浏览器）使用软件。云用户不能管理应用软件运行的基础设施和平台，只能做有限的应用程序设置。

1.3 云计算的分类

一般从云计算的规模来看，云计算可以分为公有云、私有云以及混合云三种。

公有云是指提供云服务的企业利用自己已有的云基础框架来为使用者提供相应的服务，使用者可以利用网络来获取相应的服务。优点：使用者不需要相应的投资和建设就可以对公有云中的各种资源和服务进行使用，缺点：用户的各种数据都存储在云服务中有一定的风险。

私有云是指在企业内部设置的云服务，优点：安全性较高，自己可以对云服务进行相应的设置调整，缺点：开始阶段需要大量的投资。

混合云是公有云和私有云相结合，具有两者的优点和缺点。

2 高校机房管理存在的问题

（1）机房硬件设施的资金投入大，硬件资源更换频繁。为了满足各个专业方向教学的需要，需要不断的更新设备，淘汰下来的计算机逐渐成了电子垃圾，造成了资源的极大浪费。

（2）机房数量多，重复率高，利用率低。各个学校各个系部都有自己的机房，造成资源的重复购买，不能充分实现资源共享，充分利用资源。

（3）软件资源更新频繁，机房管理员工作量大。通常每个学期开始，须提前统计各系在新学期将要用到的软件，机房管理员须提前做好软件的更新，耗费了大量的人力。另外，杀毒软件、升级补丁以及各种应用软件的频繁更新，也极大的增加了机房管理员的工作量。

（4）机房的现有的还原保护功能很难满足应用需求。现在的机房都具有硬件保护卡或软件还原功能，在安装更新软件时要经常放开保护，使得机房的保护措施不够完善。

3 云计算在高校机房管理中的应用

高校机房一般是利用互联网来实现与云计算中心之间的通信，云计算中心会为高校机房提供各种服务，同时相关软硬件、服务器、存储设备等资源的管理和维护并不需要高校机房来完成，云计算中心会对这些资源进行统一的分配和管理，并利用接口通过互联网来为高校机房提供服务。

3.1 云计算技术在高校机房中的应用模式

针对学校机房管理现状及其各专业软件应用情况，我们可以采用混合云的模式管理机房。即用户可通过局域网访问私有云使用频度较高的一些服务。如果服务不满足，则可通过因特网访问公有云。该模式中使用了分布式管理技术，将一部分资源管理放在学校机房的服务器端，便于提高用户的访问速度及访问条件，也可降低机房运营的成本，简化在技术使用上的管理过程。

对于公有云服务，机房管理员首先利用服务器的强大处理能力，将服务器（数据服务和内容服务）虚拟化成多个虚拟计算机，然后在云计算服务器上布置SaaS、PaaS、Iaas云计算服务。

通过利用云计算服务的应用模式根据不同用户的需要提供对应的服务，包括不同的操作系统平台，各种软件开发平台，以及常用的开发工具和软件等。如当某一系部某一学年需要使用的软件及其版本为全新软件，即机房从未安装，此时用户可通过云中端根据需求申请注册软件服务项目，从而实现补丁、软件更新推送。学校机房管理员不必每个学期都要进行软件的升级及安装等重复的工作，从而提高了机房管理效率。同时每个用户都可以通过终端登录一台虚拟机，然后可以根据自己的需要访问或定制相应的服务来配置自己的计算机，用户不需要安装任何软件，从而减轻了客户端的负担，用户访问的数据都存储在服务器端。机房管理员只要对服务器进行管理，就可以快速配置相应的服务，这种集中化的管理方式极大减轻了管理员的工作量。

3.2 云计算技术在高校机房管理中应用的优势

（1）有效地降低高校机房建设中的成本投入。云计算技术缩小了访问终端计算机的需求，同时终端机需要的各种软件都可以安装在云计算中心的服务器中，大大降低了高校机房设备更新换代的需求。

（2）提高了机房的利用率，有效避免了资源的浪费。电脑杀毒软件，升级补丁以及各种应用软件的频繁更新都可以在云端进行，用户可通过云中端根据需求申请注册软件服务项目，从而实现补丁、软件更新推送，云端可以按需求提供给计算机和其他设备。从而提高了机房管理效率。

（3）减轻了机房管理员的工作量。云计算技术使得机房管理员的工作重点只在云计算服务器，不必再像原来那样对每一台计算机进行全面的维护及管理。

（4）有效地提升机房管理的安全性和可靠性。终端使用者需要进入到云计算中心才能够进行相关的操作，这可以有效地避免各种因为操作而造成的设备损坏，云计算中心设有自己完善的安全保护方式。此外，云计算中心出现问题的几率较低，而且一般都有备用的设备，因此有效地提升了高校机房可靠性。

4 结束语

云计算技术的发展，给高校机房管理指明了一个新的发展方向。云计算技术缩小了访问终端需求，加快网络化和资源共享的进程，具有安全性、可靠性、配置成本低、方便管理等优势。相信未来会给高校机房管理带来巨大变化。

【参考文献】

第7篇：云计算基本原理范文

【关键词】云计算技术；计算机网络安全储存系统；云架构

1简述云计算技术

云计算是指基于互联网相关服务的增加、使用模式，一般设计借助互联网提供动态便于扩展资源，且上述资源时常采用虚拟化形式存在和发展。因计算的信息数据和资源量较大，因此，在具体操作过程中，对计算机运算能力提出更高的要求。云计算运算能力甚至达到每秒10万亿，具备强大的计算能力能模拟核爆炸、预测天气气候，使用者只需将数据连接至媒介载体，即可按照用户需求展开运算。上述设计不单能提升用户使用效率，也能加大运算速度，更好地为人们提供服务。

2计算机网络安全现状

在互联网时代，个体遭到黑客攻击风险明显加大，且黑客攻击手段和目标日益增多。除个体会遭受黑客攻击外，大型的基础设施也会遭到不同程度攻击，例如：通讯设施、金融系统等。表明计算机网络安全关乎每个人、企业政府的安全。目前，各种计算机软件层出不穷，其更新换代速度较快，导致计算机软件在存在缺陷的状况下被推荐使用。计算机用户并非专业的软件开发者，无法有效检验软件安全性。在不知情的状况下使用缺陷软件，极易出现网络安全问题。计算机病毒是危害计算机网络安全的重要形式之一，黑客可把病毒传递至他人电脑中，从而获取他人的信用卡密码、商业信息等，严重者导致整个计算机硬件损伤。病毒属于特殊的代码形式，甚至能够进行自我云计算模式下的计算机网络安全储存系统设计文/袁玉珠随着计算机技术的快速发展，计算机普及应用到人们的日常生活、工作和学习中，为人们的日常生活带来极大便利。但一系列网络安全问题慢慢浮出水面，新型商业诈骗、信息盗窃等事件时常出现，计算机网络安全受到越来越多人的重视和关注，研发计算机网络安全存储系统成为时展趋势。计算机网络安全是一项复杂的工程，文中以云计算技术为研究视角，深入分析计算机网络安全现状，介绍在云计算技术环境下设计的安全储存系统，以期为计算机网络良性发展打下坚实的基础。摘要复制和繁殖，因此，能够在网络中大面积进行传播，造成非常严重的影响。

3基于云计算设计安全数据存储系统

与传统存储设备比较，云存储并非简单的硬件，而是包括网络设备、服务器、应用软件等部分组成的复杂系统，各部分以存储设备为核心，借助应用软件对外提供数据存储和访问服务。云计算环境下的安全数据存储服务系统主要包含云架构、安全数据存储等内容。户端由云端接口实现由网络上上传、下载数据。数据池不是单独的存储场所，也是保留各项数据的场所，数据池自身无需提供各种运算能力。设计合理的安全数据存储系统，保障数据池中保存用户的安全性。因此，数据池也可被设计在云之外提供存储空间的位置。云的运算主要集中在节点上，由控制中心直接管理节点群，实际运算过程中被动态调整能够伸缩的云，主要任务是处理用户端数据，并将具体运算结果保存至数据池内。

3.1设计云架构

3.1.1设计合理的拓扑结构

本次设计的安全数据存储系统使用星型拓扑结构，该结构可以充分展现云的可伸缩性。由于云中各节点属于动态分配操作。实际展开设计时，必须采用中心控制服务器作为控制中心设计相应的星形结构。云控制中心服务器对不同阶段运行情况进行管理和控制，各阶段与数据池进行连接，达到相互通信的效果。在上述拓扑结构中，控制中心主要负责处理各个用户发出的传输请求，实施相应处理后，与云中客户端一系列端点完成通信。控制中心是云中的主要节点，不仅与不同节点一直保持通信状态，中心节点也可接收并及时反馈用户接口的信息。

3.1.2设计节点管理模型

节点管理模型主要包括节点初始化、分配等方面组成，控制中心对云中各类资源运行情况展开管理，借助一系列算法完成合理调整云中各种节点的目的。以实现NumberOfchildNodes属性为例，以下代码演示如何计算节点个数。若云中不具备充足的运行节点无法及时处理新客户端的请求信息，控制中心可开启新的节点并运行相对应的服务程序，将以上节点实施初始化处理后合理分配云中节点集权，达到合理扩展云端运算负荷能力的效果。如果云中某个节点处在空闲状态，控制中心对节点进行释放、回收处理，合理处理各节点数据信息。

3.1.3设计负载均衡机制

由于云中不同节点运行情况和性能有所差异。因此，控制中心想要管理各个节点，必须设计负载均衡机制。必须注意，系统硬件性能对节点运行效果产生重要影响，虽然云中正在运行的节点具备一个或多个有待处理的信息，因此，可把节点剩余运算能力作为另一个重要指标。控制中心向不同界面分派作业过程中，要严格遵循某种算法，以有待运行的负载和作业量为依据，量化相应的分派运算指标，并将这个指标与云中处于运行状态节点的剩余运算能力展开对比，探寻最适合本作业运行的节点，并将这个作业派发给该节点。

3.2设计动态加密与解密框架

本次研究设计的安全数据存储服务使用动态生成的DES密码，并与RSA加密相互结合，这种方法能集合两者的优点，基于保障动态生成安全DES密钥基础上，整个数据随机组成DES密码分段实施加密操作，并把DES密钥本身及相对应的分段信息借助RSA完成加密。上述设计的目的基于安全性能接近DES算法环境下，确保其安全性与RSA算法相接近。若对整个数据加密则将数据划分为多种段落，分别采用相应的DES密钥算法实施加密。这种设计状态下，若用户想要还原原始数据，可通过RSA密钥解开相应的信息，方可解开原始数据。

4结束语

总之，基于云计算环境下网络安全问题越来越多，例如：无法保障数据通信安全、身份认证存在缺陷等，必须有效解决网络安全问题，确保用户的安全。文中从计算机网络安全存在的问题入手，介绍由星型拓扑结构、负载均衡机制等方面设计安全存储系统，以此确保计算机行业健康发展。

参考文献

[1]李丽萍.计算机网络数据库的安全管理技术分析[J].科技与企业,2014,11(4):97-97,99.

[2]穆俊.基于云平台的并行关联规则挖掘算法分析[J].现代电子技术,2015,23(11):123-125.

第8篇：云计算基本原理范文

世界性的经济放缓以及技术本身的发展，催生了新的经济环境。在这种经济环境下，原来粗放式的增长难以为续，为了生存，企业必须想尽办法降低成本、提高效率、快速响应市场。对于大型集团企业而言，抱团变得比以往任何时候都更为重要，全球经济一体化已经是大趋势。那么，企业如何才能实现供应链、业务运营等方面全球协同与一体化管控？新技术的发展为我们提供了新的解决路径。

现在的新技术很多，如，新材料、新能源、生物技术，包括新一代信息技术等等。笔者认为从IT来讲，新一代信息技术的重点是云计算。云计算使得移动互联网、物联网成为可能，云计算是移动应用、互联网、大数据的基础，是新一代信息技术的心脏，也是企业全球一体化的解决方案。对医药行业而言，云计算是新医改的最终解决方案。技术创新总是伴随着管理的变革，目前我们需要关注的是，如何使技术创新落地。从云计算来讲，如何通过渐进式的管理变革，使云计算真正成为可操作的、企业全球一体化的解决方案，是我们应该关注的内容。

国大药房的云理念实践

让大数据、云计算、物联网等新技术真正落实到企业，不仅需要有理论和技术的支持，还需要有清晰的战略，以及适合新技术的管理与组织。传统的管理组织与新技术不适应、不协同的方面需要进行变革。在利用云计算理念进行管理变革方面，中国医药集团国大药房一体化全国零售平台就是一个可供借鉴的成功案例。

许多管理者可能都曾被这样的问题所困扰：分公司或连锁店越开越多，看起来业务越来越多，企业正蒸蒸日上，但管理问题也越来越让人头疼，甚至有可能突然有一天成为压到企业的最后一根稻草。例如，信息系统跟不上，分公司成了一个个孤岛，继而引发效率低下，管理成本增加，企业难以快速反应市场。“国大药房”也曾被这样的问题所困扰。

“国大药房”隶属于中国药集团，经营着中国医药集团的医药零售业务，全国各地拥有近2000多家药店。在良好发展势头之下，国大药房的规模不断扩大，连锁店越开越多，但也出现了企业管理逐渐力不从心的迹象。一方面是原有的信息系统难以为继，不能跟上企业战略和市场的需求。另外一方面不同区域的分公司采用不同的信息系统，以致形成了多个信息孤岛，国大总部很难完成跨区域的数据业务整合和一体化运营管理。

在这种情况下，企业管理的精细化、应用的一体化已经是迫在眉睫。基于云计算为理念，国大药房近年来成功搭建起一体化全国零售连锁平台。不同于以往的ERP平台，国大药房的一体化平台有“简单、标准的前端、集中统一的强大后台服务管理系统”的特点。这个强大的总部后台，为2000多家药店提供管理和服务，实现了一体化运营管理理念。基于云计算理念，采用虚拟化技术，国大药房ERP一体化硬件平台建设只用了传统方式的四分之一的成本。并且，简单化前台、集中、规范标准化的后台架构成为国大药房实现快速扩张的利器，原来三个月开一家分店，如今三周就能开一家了。

国大药房一体化零售平台的成功上线应用标志着国药集团的云计算理念从规划、管控、标准和硬件基础设施实践的全面成功，系统的实施运行进一步推进国药的“整合、转型、创新、跨越”的管理运营战略的落实。

从传统IT向云演进

有人问我，国药集团是否已经“云化”？我们自己的企业如何才能“云化”？回答这个问题你首先要明白：对企业而言，云计算到底是什么？

什么是云计算？我给云计算的定义是“一、二、三、四、五”：

所谓一，是指云计算是“一”种全新的IT资源交付和使用模式，通过网络以按需、动态易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件、服务），提供资源的网络被称之为“云”。

所谓二，是指云计算由“二”层结构组成。云计算可分为技术和服务两个层面，其分别是由云计算平台和云应用服务两个体系组成。前者主要承担的是实现IT资源的整合并动态易扩展的提供给应用开发者，后者则是将云计算提供的资源根据不同需求封装为各种应用提供给最终用户。

所谓三，是指云计算提供“三”种服务形式。从提供服务和用户体验的角度来讲，云计算可分为以基础设施作为服务（IaaS）、以开发平台作为服务（PaaS）、以及以软件应用作为服务（SaaS），三种服务交付模式。

所谓四，是指企业实现云计算有“四”种部署配置模式，即公有云、私有云、混合云、社区云。社区云也可以称为行业云，即以行业为中心，将供应链上的所有产业群围绕云共享服务，展开商业活动。

所谓五，是指云计算应具备“五”大特征，虚拟化的资源池，基于网络的访问，按需自助式服务，快速、弹性，使用成本可计量等。

从上面的这五个方面，我们可以看到，云计算对企业的管理有严格的要求。云是将资源集中起来，以整体服务的方式提供给使用者，无论是公有云，还是私有云。所以，这种资源集中化，必然带来公司组织结构、业务流程的调整，特别是对于一些大型企业。这样做最大的好处就是平台化管理：能够实现全集团业务处理过程的统一、全集团数据信息的集中，实现业务过程、数据信息等高度聚合在云中。相应的，很多管理职能得以上移，减少了层级，提高了的管理的效率。

因此，云服务不可避免的对企业相关组织结构和工作职责产生影响，使公司管理扁平化、协同化。一方面是，传统的管理方式与组织结构向适用于云计算的企业管理环境变化需要一个过程，另外一方面，云计算自身技术的成熟也是一个演进的过程。互联网经过多年演进才形成今天的局面，淘宝也不是一天就形成的。因此，企业在经过战略调整、组织方式变革等长期的准备之后，在内外环境成熟之时，方有可能享受“云端美景”。

回到上面很多人问笔者的问题：“国药集团是不是云？”笔者的回答是：“现在谈不上，但是我们是用云计算的理念进行规划和不断实践着。基于云的理念去进行信息化建设，我们企业的竞争力在持续提升。”

管理“云化”路线图

企业从传统的IT演进到云，有一个渐进、联系、平滑的过渡过程。想要“云中漫步”，笔者建议企业要关注几个方面。

首先，要弄清楚云计算的原理、概念。其次，要关注技术成熟落地的供应商。第三，要了解自己的企业实际处于什么状态，开展治理管理模式、企业架构的变革。此外，企业要将商业组件化、业务组件化，形成可以交付的一些模块，这些模块由管理方面和业务方面进行演进。有些企业比较小，很短时间就可以改造完毕。但有的企业很大，有很大的数据中心，有几千台服务器，几百个软件系统，这样的企业要开始变革是一种痛苦的历程。但是应该看到，云计算以最终形成服务提供给企业，是一种颠覆性的服务的交付模式，可以很好地帮助企业，为客户、为员工做好服务。同时使得企业从原来的分散云作向着一体化协同运作。因此，云的治理环境，实际上就是管理环境，使原来分散的孤岛，进行整合，使企业降低成本，提高效率，快速响应市场，提高竞争力。企业向云演进的过程中，关键是能否节约成本，快速响应业务，但这都不是一夜之间就能完成的。

我们可以把云计算的实质概括为“六”个字，即：“智慧、资源、模式”。对企业CIO来讲，要关注如何利用云计算的智慧、CIO智慧把企业的IT资源整合起来，形成一种服务模式，交付给企业员工、客户以及供应商使用。对企业CEO来讲，要关注如何把企业的资源通过企业的智慧、云计算的智慧和CEO的智慧整合起来，基于云计算平台来形成一种商业模式，交付给企业和客户、供应商，为他们提供服务。

淘宝不是一夜之间起来的。十年以前，马云还默默无名，也没有几个人知道淘宝是什么。但现在即使有再多的资金也无法复制出另外一个淘宝。如果没有马云对经济形势、企业与业态的洞察，没有物流的布局，而只是去等待技术的成熟，就不会有今天强大的淘宝。同样，现在的新技术日新月异，要演进到云，企业的运作、组织变革，商业模式都必须伴随着改变。企业如果仅仅是依赖硬件技术，而没有在文化、战略、组织上的变革做准备，云计算的应用就产生不了相应的业务价值。因此，企业必须全方位地去思考，其中管理者观念与角色的转变非常重要。企业只有逐步做好准备，并且往大趋势去努力做准备，在规划、文化、机制与管理方式上去转变，在技术成熟的时候才有可能抓住机会。

云计算对不同行业的企业，对企业不同的人的意味意义是不一样的。对于企业的IT管理者，意味着如何利用这些云计算能力把全集团的IT资源整合到一起形成一种服务交付给客户和员工，来降低企业的IT建设和运营成本。企业的CIO作为技术和企业的一个桥梁，要思考如何把企业的战略通过技术来落实，用技术来引导企业的战略落实。对于CEO来说，意味着如何在这个平台上把企业的管理、业务、资源整合起来，形成一种创新的模式，交付给企业员工客户供应商，提高企业的效率，降低企业的成本，快速进入市场，使得企业更有竞争力。CIO要思考技术如何落地，如何去实现战略。所谓智慧城市、智慧地球，无非就是基于云计算来进行资源整合，形成模式，提供服务。所以，云计算难以理解就是因为它涉及的不仅仅是一个计算的技术概念，而是对不同的人、不同的企业、不同的产业，意味着不同的意义。

未来企业是什么样

技术进步了推动商业进步，商业进步反过来促进了技术发展，这是一种互动。在这种互动中伴随着商业模式、管理方式的变革。经济全球一体化是工业化以后最大的整合，全球化整合的实现就是要靠“云”，这是大势所趋。云改变的不仅仅是技术，还深刻的改变着企业、社会的现在和未来，而且也改变着人们的生存方式。

未来的企业将会是平台式的企业，企业的边界将会消失。随着全球经济一体化的加速，行业、企业以及资源将不断整合、组织与管理方式也得不断转变，企业逐渐扁平化，从企业各自为政的碎片化的形式，转为一体化的大协作平台。大的集团演进成为社区云或者平台云，企业的市场经营管理都通过这样一种平台进行，企业内部的信息交流协同、流程的处理、外部的客户服务，在平台上形成一种一站式的服务。

第9篇：云计算基本原理范文

关键词：云计算；虚拟化；教育云管理平台；计算能力；资源池；基础设施层；平台服务层；应用服务层

中图分类号：TP391；G434 文献标识码：A 文章编号：1673-1573（2013）03-0113-05

一、引言

随着高等教育信息化的快速发展，越来越多的高校认识到需要使用云计算技术整合校内外各种教育资源，通过网络平台随时随地为广大师生提供更加便捷的个性化服务。在信息化实施的历史进程中，不断增加的应用系统和越来越多的教育资源部署在不同的服务器上，服务器的种类与数量逐年增加，采用传统的方法运行维护越来越困难，表现在效率低、成本高。例如，需要花费很长的时间去安装配置在每个用户群日常使用的计算机系统软件和应用软件等；一旦某一台服务器出现故障，其安装的所有应用都无法使用，而此时这些应用也不能快速迁移到其他正常工作的服务器上，系统的健壮性较差；对于较大的故障必须等专业人员前来维修，等待时间长。因此，如何高效地管理高校IT基础设施资源和教育资源，提高系统的健壮性和灵活性，降低运行维护的人力电力成本就显得尤为重要。目前先进的解决方案就是利用云计算技术，建立基于虚拟化的教育云资源管理平台，通过无处不在的计算机网络为师生提供快捷方便的个性化资源管理与服务[1]。

二、云计算技术及相关应用

（一）云计算技术概述

究竟什么是云计算？目前并没有统一的定义。美国国家标准与技术研究院[2]认为：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件及服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。国内各界普遍认为：狭义上讲云计算是IT基础设施的交付和使用模式，通过Internet以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义上讲云计算是服务的交付和使用模式，通过Internet以按需、易扩展的方式获得所需服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务[3]，这意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

从理论与技术角度看，云计算是基于一系列关键技术的新型计算模式，包括：虚拟化技术、弹性伸缩动态调配技术、高效可靠数据传输交换与事件处理技术、海量数据存储与访问技术、智能化管理监控技术、并行计算框架技术、多租赁与按需计费技术以及绿色节能技术等。这种信息处理模式可以完成大量复杂的计算任务，如：按需即取的服务计算、易于扩展的变粒度计算、基于自然语言的软计算、智能系统的不确定计算、人参与的计算及物参与的计算等，最终以基于互联网面向大众提供服务的方式来实现资源动态整合与分享的目标[4]。

（二）在教育领域的相关应用

目前，教育领域尤其在高等学校各种教育信息资源正加速向网络迁移，利用云计算技术构建教育资源管理平台能够有效克服服务器利用率低、教学资源分布不均、资源更新速度慢、信息孤岛、电力消耗严重、难于管理等一系列制约着高校信息化发展进程的问题[5]，将对教育信息化的发展产生巨大的促进作用。很多企业已经通过云计算来获取各种服务，教育领域也将是云计算技术未来发展的一个重要领域。

目前国内外对云计算在教育领域的应用表现出了很大的热情。Accenture公司在《探究云计算的未来：驾驭技术驱动转型的下一次浪潮》调查报告中指出，云计算在教育科研行业的潜在应用体现在三点：（1）获取全球资源；（2）低成本仿真；（3）高度交互+协作学习[6][7]。我国黎加厚教授提出了云计算在教育教学中应用的“云计算辅助教学”的新概念：学校和教师利用“云计算”提供的服务，构建个性化教学的信息化环境，促进教师的教学和学生的自主学习，提高教学质量[8]。

校内教育云平台的构建首先要充分利用现有的基础设施，利用虚拟化技术把物理的服务器资源虚拟化成服务器池，通过负载均衡技术提高服务器的利用率。然后对学校的各种教育资源进行有效的整合后迁移到虚拟服务器上，利用云计算技术实现资源的无缝连接，构建一个统一的教育资源管理平台，以一种全新的方式为提供优质的数字资源服务。

三、教育云管理平台技术架构设计

结合高校信息化和教育资源网络化的特色需求，本文利用云计算核心技术――虚拟化技术对现有的物理资源进行有效的整合，并基于云计算资源动态分配理念对现有的资源进行统一管理和统一调度，设计了一种教育云资源管理平台架构模型，此模型分为三层：基础设施服务层、平台服务层和（应用）软件服务层。该架构能提供一种更加高效灵活的管理服务模式。具体如图1所示。

1. 基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）：IaaS层通过对现有的物理资源（服务器、存储器和网络设备等）进行整合，进而利用虚拟化技术对相同类型的资源进行虚拟化处理，形成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、存储资源池、网络资源池。通过对虚拟池的资源调度和管理，对师生提供按需分配的计算、存储和备份等基础资源与服务[3][9][10]。

2. 平台即服务（Platform as a Service，PaaS）：PaaS层提供应用程序的开发和运行环境，通过PaaS层的软件工具和开发语言，师生只需上传程序代码和数据即可使用服务。同时PaaS层利用负载均衡、故障检测和性能优化等技术对高校日益庞大的资源进行有效的管理，提高资源的处理效率。PaaS层通过账号管理、交互管理和使用计费对用户进行统一的管理。

3. 软件即服务（Software as a Service，SaaS）：SaaS层针对师生提供更加特定的应用服务，通过统一的用户交互接口，用户可以获取资源服务、教学管理、互动交流、协作创新等不同类型的个性化应用服务。

最后利用容错技术、监督管理对三层架构进行服务保障和安全管理。服务保障的目标主要是提升系统功能和性能、资源和服务的可用性。安全管理主要是避免信息泄露、未授权的访问和修改、及时发现并修补系统漏洞，阻止内外部恶意用户的攻击等。

四、教育云管理平台实现案例

本文按照上述教育云管理平台技术架构设计原则，以河北经贸大学教学资源整合需求为目标，设计并实现了教务云管理平台，通过对资源进行有效整合实现了高效管理与利用，为师生提供了方便快捷的服务，取得了良好的效果。

（一）原有设备及应用现状

河北经贸大学教务系统平台始建于2003年，承担全校30 000多名学生的教学和管理工作。一直使用多种不同型号的服务器，目前这些设备老化严重，且硬件升级空间有限，经常出现硬件问题，由此引发的新问题如下：（1）服务器响应慢，业务连续性缺乏保障。在业务高峰期，服务器的压力大，请求响应时间长；另外由于历史原因，很多业务部署在同一台服务器上，没有进行高可用性和备份等保护措施，服务器一旦故障会导致其上运行的业务全部中断。（2）资源负载不平衡，利用率低。由于某些业务具有集中访问性，比如教师评价、学生选课等，这些业务一个学期内大部分时间处于闲置状态，而当运行时又处于超负荷状态，此时其他服务器的访问量很少，负载严重不平衡，利用率低。（3）维护量比较大，电力消耗严重。教务系统平台包括信息维护、学生选课、课表查询、成绩查询等多个业务，每个业务都需要服务器资源的支持，从而造成服务器数量逐年增加，不仅造成大量的维护成本，也对数据中心的机房空间、电力消耗提出挑战。针对以上缺陷，本文构建教务云服务平台，采用虚拟化技术将原有服务全部迁移至云计算平台。

（二）整体设计方案

根据教务管理和教学资源的使用需求，构建的教务云管理平台由三层组成，分别对应于教育云管理平台技术架构设计的基础设施服务、平台服务和软件服务三个层次。教务云管理平台主要面向广大师生、教务管理人员、系统管理员提供多样化资源管理与服务并向社会提供部分查询服务，具体的体系架构如图2所示。

本设计方案特点如下：

1. 多层次与松耦合架构。将系统划分为基础设施层、平台服务层和应用服务层三个层次。各层之间保持相互独立与松耦合，每层之间使用消息进行通信，降低了平台整体的依赖性。

2. 使用现有服务器进行虚拟化。对现有8台服务器物理资源进行虚拟化形成41个虚机，形成服务器资源池，不仅充分利用了现有的硬件资源，减少了开支，而且提高了资源的利用率。

3. 采取统一的VMM（Virtual Machine Monitor）技术构建教务云管理平台。底层统一采用KVM（Kernel-based Virtual Machine）构建虚拟化环境，便于运营管理，同时还避免了不同VMM之间的文件格式不兼容和跨VMM迁移失败等问题，提高了系统的健壮性[11]。

4. 面向服务提升性能。根据上层应用的特点，在虚拟化基础之上，按照一定的策略对资源分配、资源调度进行优化，实现底层对上层的充分感知，面向服务提升云平台的管理与服务性能。

（三）具体实现

1. 基础设施层实现。作为整个框架的最底层，具体的实现步骤如下：（1）首先使用KVM对现有的服务器进行虚拟化，并组成虚拟机集群，从而将物理资源转化为可以按需分配的虚拟机资源池，同时根据业务实际需要分配最合适的计算资源和存储资源。（2）利用libvirt为各种虚拟化工具提供的通用API（Application Programming Interface）对KVM进行管理，即libvirt通过自身提供的函数连接到KVM宿主机并使用简单的命令进行操作。（3）通过VMware vCenter converter迁移工具，根据预先制定的迁移计划，逐步将物理机上的多个业务系统分批次平滑迁移到虚拟机集群上。（4）将虚拟机的镜像文件进行共享存储，实现高可用性部署，同时备份每个虚拟机，保证系统的健壮性，这样如果原虚拟机所在服务器出现问题，虚拟机会立即在另一台物理服务器上运行。（5）最后把预先安装好的操作系统（如linux，windows）制作成模板，当用户再申请虚拟机资源的时候不用再从头开始安装操作系统，仅仅需要选择已有的模板并分配虚拟机硬件资源，一个新的虚拟机系统就形成了。

2. 平台服务层实现。平台服务层建立在基础设施层之上，为应用服务层提供良好的平台支撑，提供身份认证、资源管理和开发测试等平台服务，具体的功能如下：

身份认证平台提供统一的权限认证，确保所有的操作都在系统允许的范围内，保证了系统的安全。资源管理的主要职责是监控资源点的使用情况，均衡教育云平台节点的使用，并对节点的故障进行检测，从而进行恢复或屏蔽。开发测试平台为已注册的学生提供开发和测试环境，学生可以利用已有的服务器、虚拟机等资源，以及集成的开发框架和环境，开发自己使用的程序并进行测试，运行完了之后释放和删除计算资源。

3. 应用服务层实现。应用服务层是整个架构的最顶层，它为在校师生、管理人员和社会公众提供教学管理、共享、应用等多样化的信息服务，服务类型分别有：教务系统、网络课堂、信息和基础服务。下面详细介绍四种应用。

教务系统为师生提供统一的登录认证页面，学生可以进行选课、查看成绩等，教师可以录入成绩，查看学生评价等，同时教务管理员进行课表管理、教室管理和教材管理。网络课堂是一种新颖的学习方式，利用学校的教学资源库，按照自己的兴趣爱好进行自主学习，变被动的接受为主动的获取，提高学习效率。信息是教务处对外信息的渠道，主要包括教务新闻、考试通知等信息的实时展示。基础服务为应用服务层提供底层的数据服务，使得各个应用之间能够实现数据共享、数据兼容，消除孤岛信息，实现全面通信。

五、运行效果

通过采用教务云管理平台，实现了对学校现有硬件资源的充分利用，很好地解决了教务系统所面临的诸多挑战和问题，为各种业务的顺利运行提供了良好的支撑，收到了良好的效果。

1. 减少服务器数量，减少机房占用空间，维护方便，降低能耗。实施教务管理云平台后采用自动迁移工具将分布在不同地点的服务器统一集中到服务器池，提高服务器使用率，使服务器数量由原来的14台下降为4台，高故障率高维护成本的陈旧服务器得以退出，减少了机房占地面积，同时服务器的电力能耗也降到了之前的30%左右，硬件搬迁到数据中心托管，实现了远程管理，实现了从原来的单独管理多台服务器到现在一个界面统一管理所有服务器，降低了维护的工作量。

2. 保障了业务的稳定性。将业务系统的数据保存到存储器上，并在虚拟机集群上分别为每个业务系统的虚拟机做高可用性备份。如果原虚拟机或其所在服务器出现问题，备份虚拟机会立即接管业务并在另一台物理服务器上运行，从而保证业务连续性。

3. 提升服务器资源利用率。服务器资源利用率从平均6%提升到了40%，对现有资源的利用更加有效，并为将来增加新的应用系统和教务数据预留了空间，如图6所示。

4. 在任务负载的高峰期服务器响应依然较快。在项目实施之前学生选课的高峰期服务器响应慢，学生进入系统特别困难，整个选课高峰大约持续一天，如今采用教务云管理平台，服务器响应明显变快，并发数达到5 000人左右，选课高峰缩短到四五个小时，大大缩短选课高峰的持续时间，如图7所示。

六、结论

本文分析了高校信息化中出现的一系列问题，综述了云计算核心技术及其在教育信息化中的应用，在此基础上提出了一种教育云资源管理平台的具体解决方案。结合河北经贸大学教务系统平台的具体情况，设计并实现了教务云管理平台，该平台投入运行后较好地解决了存在的问题，大大提高了服务器的利用率，提升了系统的健壮性和可用性，能够为广大师生提供更方便快捷的服务。

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[6]Exploring the Future of Cloud Computing： Riding the Next Wave of Technology-Driven Transformation，World Economic Forum In partnership with Accenture 2010[EB/OL].https：///.../Exploring-the-future-of-cloud-com，2011-12-11.

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[9]卢清.基于SOA的云计算数字化校园模型研究[D].大庆：东北石油大学，2012.