導語：如何才能寫好一篇云計算的技術原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]云計算 信息化 高職院校

Study on Application of cloud computing theory and technology in Higher Vocational Colleges

Wu HaimingZeng Wenfeng

（Jiangxi College of Applied Engineering,Pingxiang,Jianxi 337042）

Abstract: Cloud computing huge resources system through the Internet, providing service to the users in a new computing mode. Cloud computing for its safe and reliable data storage and computing power, will have a positive impact on the higher occupation education informatization construction.

Key Words: Cloud computinginformation technologyHigher Vocational Colleges

中圖分類號： G648 文獻標識碼： A

一、云計算簡介

1.云計算的定義

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式。它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上,使各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務。云計算實質上是通過互聯(lián)網(wǎng)訪問應用和服務,而這些應用或者服務通常不是運行在自己的服務器上,而是由第三方提供。它的目標是把一切都拿到網(wǎng)絡上,云就是網(wǎng)絡,網(wǎng)絡就是計算機。云計算依靠強大的計算能力,使得成千上萬的終端用戶不擔心所使用的計算技術和接入的方式等,都能夠進行有效的依靠網(wǎng)絡連接起來的硬件平臺的計算能力來實施多種應用。云計算的新穎之處在于它幾乎可以提供無限的廉價存儲和計算能力。

基于云計算的原理和其固有的特點,云計算比其它新技術更容易進入高職院校。云計算對用戶端的設備要求很低,這一特點決定云計算將會在學校大受歡迎。

2.云計算的優(yōu)勢

(1) 可靠、安全的數(shù)據(jù)存儲

云計算提供了最為可靠安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶可以將數(shù)據(jù)存儲在云端，不用再擔心數(shù)據(jù)丟失，病毒入侵的麻煩，因為在“云”里有世界上最專業(yè)的團隊來幫你管理信息。同時，嚴格的權限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務。

(2) 方便、快捷的云服務

云計算時代，用戶將不需要安裝和升級電腦上的各種應件，只需要具有網(wǎng)絡瀏覽器，就可以方便快捷地使用云提供的各種服務。這將有效地降低技術應用的難度曲線，進一步推動Web服務發(fā)展的廣度和深度。

(3) 強大的計算能力

云計算為網(wǎng)絡應用提供了強大的計算能力，可以為普通用戶提供每秒1O萬億次的運算能力，完成用戶的各種業(yè)務要求。這種超級運算能力在普通計算環(huán)境下是難以達到的。

(4) 經(jīng)濟效益

據(jù)預計，相對于機構自身運營的數(shù)據(jù)中心而言，云計算提供商的存儲成本一般只有其十分之一，而帶寬成本只有二分之一，計算處理能力成本只有三分之一。這將幫助一些機構以比較低廉的架構成本進行運作。

二、云計算為高職院校教育信息化建設提供新的思路

1.云計算能大大節(jié)約信息化的資金投入

目前的高職院校信息化建設中成本主要來源于軟硬件的購置、日常維護及設備更新等,如果將這些建立在云計算和服務的基礎之上,將大大減少資金投入。其一,整個網(wǎng)絡課程建設的基礎平臺將是云服務提供商提供的跨平臺、運算能力強大、資源豐富的統(tǒng)一的通用信息平臺,無需購買本地服務器,僅需投入少數(shù)管理終端及云接入設備即可;其二,所有的服務提供均由云端提供,無需為保證服務器運行的可靠性、保證存儲在服務器中的數(shù)據(jù)資源的安全以及避免因網(wǎng)絡訪問異常導致服務器癱瘓而對網(wǎng)絡服務器響應及接入數(shù)量等進行限制,因此原來維護、升級等工作幾乎降至最低,管理成本也相應可以大大降低。

2.真正實現(xiàn)資源整合,建立統(tǒng)一的資源平臺

將高職院校信息化建立在云計算和服務的基礎之上,將繁重的網(wǎng)絡信息平臺建設、服務器的配備、課程資源的存儲與管理等工作交給云服務提供商,那么現(xiàn)有分散的、自成一體、本地化的網(wǎng)絡信息平臺將轉變成為一個與具體網(wǎng)絡運行環(huán)境、網(wǎng)絡服務器系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)無關的強大的統(tǒng)一的通用信息平臺,在這個平臺上以成千上萬的云服務器為依托,擁有著極其強大的計算功能、海量的網(wǎng)絡資源,現(xiàn)有的網(wǎng)絡課程建設中存在的軟、硬件資源重復投入、虛擬化教學設備運行能力支持等問題將迎刃而解。

3.云計算的應用能夠保證高職院校師生的信息安全

校園網(wǎng)內的計算機病毒的防控一直是一個十分棘手的問題,尤其在多媒體教室及計算機實驗室。一臺機器中毒,很快就會傳遍所有機器。殺毒軟件授權使用費用對高職院校來說也是一筆不小的開支,但對病毒仍不能有效的防控。而在云計算環(huán)境下,云計算提供商擁有先進技術和專業(yè)團隊來負責這些資源的安全維護工作,師生們只需通過網(wǎng)絡,就能訪問自己的數(shù)據(jù)。本地不再存儲任何數(shù)據(jù),因而不用擔心病毒入侵造成的破壞。所以,云計算在高職院校的應用既省去了高職院校在信息安全方面的開支,又確保了高職院校師生的信息安全。

三、結束語

云計算能為高職院校信息化提供所需的基礎設施和軟件環(huán)境,幫助高職院校擺脫資金不足、專業(yè)技術人員匱乏等各種困擾,其在高職院校教學、科研中的應用前景十分廣闊。云計算的發(fā)展趨勢已經(jīng)呈現(xiàn),一定會為高職院校的教學質量、科研水平等方面的提升貢獻出自己的力量。信息技術已經(jīng)從計算機時代走向互聯(lián)網(wǎng)時代,教育信息化也將從以計算機輔助教育應用為中心走向以數(shù)據(jù)、計算和服務為中心。云計算為這種轉變提供了機會和技術實現(xiàn),并使之成為可能,為高等學校教育信息化的發(fā)展和建設提供了新的模式。

參考文獻:

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【關鍵詞】云計算技術 檔案管理

教學檔案作為學校管理的重要組成部分，直接關系到學校教學改革的質量。在網(wǎng)絡信息時代背景下，中職院校檔案管理也需要借助信息技術的輔助提高管理效率。云計算具有強大的功能，將云計算應用到中職學校檔案管理中對提高教學水平具有積極意義。

1 云計算技術

1.1 云計算的概念

云計算指的是將傳統(tǒng)計算機技術與網(wǎng)絡技術結合所形成的新產(chǎn)物。通過云計算技術，用戶可以便捷地獲取各項服務，對云中的各種資源都可以實現(xiàn)共享，并隨時擴展，按照實際的使用情況支付相應的資費。云計算的目的在于通過網(wǎng)絡技術將各種計算資源整合為一個整體，統(tǒng)一化管理，形成一個大規(guī)模的計算資源池，為不同用戶提供個性化的服務，這對于信息資源的高效利用具有重要意義。

1.2 云計算技術的特點

云計算技術融合了軟硬件多類資源，并以分布式分享的形式存在，可以快速地進行動態(tài)擴展與配置，擁有強大的功能。云計算擁有著大規(guī)模數(shù)量的服務器，計算能力很強，同時虛擬化的云計算也可以看作是虛擬的資源庫，能夠滿足用戶的不同需求，只要網(wǎng)絡存在就可以快速地獲取所需的服務。云計算技術還具有較高的可靠性，分布式數(shù)據(jù)中心能夠及時地收集相關信息數(shù)據(jù)，并儲存?zhèn)浞莸降乩砦恢孟喔綦x的數(shù)據(jù)庫主機中，這樣一來，即便是用戶自己也無法準確了解數(shù)據(jù)信息的存儲備份地點，網(wǎng)絡黑客與病毒就難以侵入系統(tǒng)，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)信息的安全性。云計算還可以自主進行調節(jié)控制，系統(tǒng)的軟硬件及存儲都可以自動配置，按需使用云資源，有效提高了資源的利用率。

2 云計算技術在學校檔案管理中應用的可行性

近幾年，隨著中職院校教育信息化程度不斷提高，教學活動也更加的智能化、網(wǎng)絡化，很多教學管理活動都是依托于網(wǎng)絡服務，因此，在教學管理活動中也產(chǎn)生了大量信息化的教學檔案信息。海量的教學信息對存儲空間與存儲模式都提出了更高的要求，云計算技術能夠有效解決數(shù)據(jù)信息的大量存儲于管理問題，促使數(shù)據(jù)信息更加的智能化，這對于教學檔案信息的信息化管理具有重要意義。

3 云計算在學校檔案管理中的應用

3.1 為數(shù)字檔案提供存儲空間

云計算擁有著超大的存儲空間與數(shù)據(jù)處理能力。近幾年，中職院校的教學檔案信息化程度不斷提高，產(chǎn)生了大量的數(shù)字檔案，包括聲音、文字、視頻等多種媒體類型，數(shù)據(jù)信息存儲量日益增長，這對數(shù)字檔案的存儲空間提出了更高的要求。云計算技術為數(shù)字檔案提供了云存儲的空間，教師和學生可以通過云存儲快速高效地獲取各類教學資源，為學校的教學資源共享提供了輔助。此外，云計算技術能夠智能優(yōu)化分配檔案信息，正確處理數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌整合，教師和學生可以更加便捷地檢索利用所需的檔案資源提高了檔案字的利用效率，對實現(xiàn)教學檔案信息共享具有重要的輔助作用。

3.2 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速共享

云計算技術能夠有效促進數(shù)據(jù)信息的共享。云計算技術借助網(wǎng)絡能對海量信息進行快速處理，促進數(shù)據(jù)資源的快速共享，這在很大程度上提高了檔案的利用效率，同時避免了不同檔案部門對同一方案信息的重復建設。當前，我國中職院校數(shù)字檔案建設發(fā)展非?？欤兄罅康臋n案資源，但在資源共享上卻仍存在一定的不足，很多檔案資源都未能得到充分利用，造成了檔案資源的浪費。為了更為高效地利用檔案資源，實現(xiàn)檔案資源的快速共享，學校可以利用云計算技術對數(shù)據(jù)信息進行分類，將開放的數(shù)據(jù)信息存儲于公有云平臺中，這樣一來，不同用戶便可以通過公有云快速獲取相關資源，實現(xiàn)檔案信息的共享。對于具有安全保密需求的檔案資源可以存儲于私有云平臺中，為特定用戶提供檔案查詢服務，切實保護檔案資源的安全。

3.3 提高數(shù)據(jù)的可靠性

就我國當前大部分的中職院校檔案管理情況來看，其教學檔案信息基本都存儲于教務管理系統(tǒng)服務器上。然而很多院校都未能安排專業(yè)的計算機維護人員對服務器進行維護，這樣一來，一旦出現(xiàn)計算機故障，就需要重新安裝操作系統(tǒng)，照成無法及時為教師和學生提供正常服務，甚至在計算機維護期間發(fā)生檔案信息丟失、損壞的情況，這對于檔案信息的利用造成了極為不利的影響。云計算技術利用多臺計算機或服務器，即使其中的一臺計算機或服務器出現(xiàn)故障，其他計算機或服務器也可以快速地完成數(shù)據(jù)備份存儲，利用新的服務器實現(xiàn)不間斷服務。

3.4 為檔案信息用戶提供便捷服務

云計算技術充分體現(xiàn)了以人為本的管理理念，在云計算技術的輔助下，不同用戶都可以根據(jù)自身的實際需求利用云平臺進行數(shù)據(jù)查詢與利用。云計算強大的計算能力與通用擴展性為檔案信息用戶提供了更為便捷的服務，為檔案信息資源的共享提供了良好的信息交互平臺，使檔案信息管理部門可以快速地對檔案信息進行統(tǒng)計分析與管理。此外，云計算技術整合了多種服務技術，進一步提升了檔案信息的個性化服務能力，能夠滿足不同用戶的個性化需求。用戶可以利用云計算技術將教學資源存儲于云端檔案，構建統(tǒng)一的教學檔案信息平臺，這樣一來，不同用戶都可以隨時通過網(wǎng)絡連接到云端，隨時隨地地獲取所需資源，利用相關的數(shù)據(jù)信息，不必受到地點與固定的檔案資源限制，便可以實現(xiàn)檔案資源的遠程查詢與利用。

3.5 降低檔案信息化建設的投入

中職院校的不同教學單位與部門可以通過云計算技術，實現(xiàn)資源共享，利用云計算平臺的基礎軟硬件資源，獲取相關的資源信息，這樣可以有效促進檔案信息化，實現(xiàn)檔案信息的資源共享，同時降低檔案信息化建設的投入，避免發(fā)生重復建設的情況，克服了各單位間服務器的訪問限制，并有效降低了在硬件設備與軟件設備上的投入與\行維護費用，在降低檔案信息化建設投入的同時，有效提高了檔案管理的效率，促進了檔案信息的共享與利用。

4 結語

隨著國家加大對各中職院校數(shù)字化校園的投入，中職院校需要充分利用云計算技術，針對學校自身的實際情況，設計完善的管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密方案，建立完善的教學檔案管理系統(tǒng)，全面提高教學檔案的管理水平。

參考文獻

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【 關鍵詞 】 云計算；多維免疫；數(shù)據(jù)安全

【 Abstract 】 With the development of information technology in the electric power system， the requirement for data security is also more and more high. The problem of data security has become a common problem. This paper mainly analyzes the multidimensional immune cloud data security technology， analyzes the concept of cloud computing and data security， data security in cloud computing model， has made the thorough discussion on multidimensional immune security cloud data， for reference.

【 Keywords 】 cloud computing； multidimensional immune； data security

1 引言

云計算是目前計算機領域研究的重點課題，采用云計算技術可以設計出一種先進的信息應用模式，充分利用計算機資源。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，計算機技術促進了云計算的開發(fā)和應用，使云計算的應用更加廉價和強大?；诙嗑S免疫的云計算，可以給用戶的硬件使用帶來方便，云計算使用的是先驅簡單存儲服務和彈性云計算服務。隨著世界各大企業(yè)開始關注云計算，關于云計算安全的問題也出現(xiàn)了。只有保證云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)機密性和完整性，才能促進云計算系統(tǒng)的科學性和安全性。云計算的安全正面臨著威脅，通過研究云計算技術，建立云計算的數(shù)據(jù)安全模型，多維免疫的云計算模型，這個模型是建立在云計算技術架構上的。運用免疫學原理，提出適合云計算架構的多維免疫算法。這個算法的優(yōu)勢是以克隆算法為主要對象，是一種面向云計算的免疫算法。

2 云計算數(shù)據(jù)安全模型

云計算是下一代的IT架構。運用云計算，可以把應用軟件和數(shù)據(jù)遷移到很大的數(shù)據(jù)中心。云計算的這一特點帶來了很大的安全問題。要研究云計算數(shù)據(jù)的安全特征，就要首先了解云計算的數(shù)據(jù)安全模型。

2.1 云計算數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)模型

云計算的平臺構架主要技術有并行編程的模式，分布式文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模型。其層次如圖1所示。

云計算的數(shù)據(jù)應用共分為三個層次：應用層、索引層和數(shù)據(jù)存儲層。同時要了解云計算數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)的三個要素：用戶、應用服務器和數(shù)據(jù)中心。這三個要素各有著不同的功能，用戶的功能是存儲數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)計算的基礎上，計算個體用戶和組織用戶的數(shù)據(jù)。應用服務器的功能是維護云計算的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心的功能是存貯實際的數(shù)據(jù)信息。但是，在云計算數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)模型中，存在著很大的安全威脅，主要是來自傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的威脅，容易受到影響的對象有客戶端、主從結構和病毒的傳播，通信的安全性。其中，病毒的傳播主要是通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交易服務，病毒侵入計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，它的破壞性遠遠大于單機系統(tǒng)，用戶也很難進行防范?，F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)中，病毒一般有隱蔽性，傳播速度也很快。另外，病毒的制造技術也越來越高級，不僅可以破壞用戶的程序，還可以竊取信息，造成系統(tǒng)的交叉感染。這種感傳染性的病毒危害性非常大。對于通信故障，網(wǎng)絡中通常分為兩種類型的安全攻擊類型：主動攻擊和被動攻擊。常見的攻擊手段有偷竊、分析、冒充、篡改。對于數(shù)據(jù)安全來說，除了上述的數(shù)據(jù)安全，還有新數(shù)據(jù)的安全威脅，主要表現(xiàn)在幾個方面：保密失效威脅、分布式可用威脅、動態(tài)完整性威脅。

2.2 云計算數(shù)據(jù)安全模型

該數(shù)據(jù)安全模型主要分三個層次：第一層的功能是負責驗證用戶的身份，保證云計算中數(shù)據(jù)的安全；第二層的功能是負責對用戶的數(shù)據(jù)進行保密處理，保護用戶的隱私；第三層的功能是恢復用戶誤刪的數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)保護用戶數(shù)據(jù)的最后一道防線。這三層結構是相互聯(lián)系，層層深入。首先要驗證用戶的身份，保證用戶的數(shù)據(jù)信息不被篡改。如果非法用戶進入的系統(tǒng)，則進入系統(tǒng)后還要經(jīng)過加密保護和防御系統(tǒng)。最后是文件恢復的層次，這一層次可以幫助用戶在數(shù)據(jù)受損的情況下修復數(shù)據(jù)。

3 多維免疫的云數(shù)據(jù)安全

3.1 多維免疫算法

多維免疫算法的組成主要依靠生物原理、免疫系統(tǒng)的多維模型、多維免疫的基本原則組成。其中，生物原理是把生物學的理論應用在云計算中。人工免疫系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，在免疫能力的發(fā)揮方面有了很大的發(fā)展。免疫能力的增長是一個漫長的過程，后天的免疫的生成更是一個艱難的過程。在一個系統(tǒng)生成初期，完全沒有后天的免疫能力，但是隨著身體的成長，免疫細胞逐漸增多，免疫系統(tǒng)也開始形成。多維免疫系統(tǒng)的形成也是這樣的。

3.2 多維免疫的數(shù)據(jù)安全原理

阻礙多維免疫的數(shù)據(jù)安全的因素主要有不可靠網(wǎng)絡、節(jié)點故障、超大規(guī)模的用戶訪問、數(shù)據(jù)更新引起的數(shù)據(jù)不一致性等。為了提高數(shù)據(jù)管理的安全性，云計算為用戶提供了一個一致的入口，只有向用戶提供透明的文件，進行文件數(shù)據(jù)的定位數(shù)據(jù)選擇。對于數(shù)據(jù)管理服務，應該注意，這項服務是連接用戶和系統(tǒng)的。應用服務器和數(shù)據(jù)中心共同組成了云計算數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)。應用服務器主要目的是方便用戶訪問歷史和相關的文件信息。

3.3 多維免疫的云數(shù)據(jù)安全策略

主要包括文件分布的策略，HDFS 文件冗余度計算，多維免疫的文件分布，數(shù)據(jù)塊選擇機制等。對于云計算中的用戶文件，需要考慮到數(shù)據(jù)塊的數(shù)量分布、數(shù)據(jù)塊的顆粒度和數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建時間。多維免疫的文件分布中，首先要掌握文件分布的原理，多維免疫算法和云計算中文件的創(chuàng)建和文件塊的分配法是一致的。

4 結束語

多維免疫算法及其數(shù)據(jù)安全應用非常重要，首先需要制定科學的多維免疫算法的實現(xiàn)方案，通過研究云計算技術，建立云計算的數(shù)據(jù)安全模型，多維免疫的云計算模型，這個模型是建立在云計算技術架構上的。運用免疫學原理，提出適合云計算架構的多維免疫算法。然后全面了解多維免疫算法的數(shù)據(jù)安全的原理，掌握云計算的數(shù)據(jù)安全要素的特征。采用定量分析的方法，才能完善多維免疫的云計算數(shù)據(jù)安全管理內容。只有保證云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)機密性和完整性，才能促進云計算系統(tǒng)的科學性和安全性。

云計算的安全正面臨著威脅，通過研究云計算技術，建立云計算的數(shù)據(jù)安全模型，多維免疫的云計算模型，保證云計算數(shù)據(jù)的安全性。

參考文獻

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關鍵詞 云計算 云平臺 原理 經(jīng)管類實驗教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 “云技術”的定義

所謂“云技術”，就是基于云計算的網(wǎng)絡技術、信息技術、整合技術、管理平臺技術、應用技術的總稱。它的核心就是云計算，何為云計算呢？百度上給云計算的定義是：云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過網(wǎng)絡以按需，易擴展的方式獲得所需的服務。還有一種通俗的說法：云計算就是一種按需調用的資源池，使用者能夠很方便地獲得共享資源，比如應用程序、網(wǎng)絡空間等。其實，簡單的云技術早已運用于網(wǎng)絡服務之中，如各種搜索引擎、電子郵箱等，我們只需輸入關鍵字等指令，即可得到大量的信息。

2 云技術的基本原理及其特點

云技術的基本原理：使用者無需事先安裝應用程序，只需使用自已的電子設備作為登陸終端，直接登陸遠程服務器進行操作，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不是存儲在本地設備上，而仍是存儲于遠程服務器當中，這些遠程服務器的運營和管理是由專門部門負責，他們必須提供給用戶足夠的應用程序和存儲空間，并保證服務器的運算能力。云技術的特點在于它使用的靈活性，與其他網(wǎng)絡技術不同之處就是用戶在使用時無需安裝任務客戶端，實現(xiàn)有網(wǎng)絡即可使用資源。

云技術主要的架構模式可分為3種：基礎設施云、平臺云和應用云。這三種模式既可獨立存在，又是相互依賴的關系。

這種架構方式充分利用了信息自動化技術，把網(wǎng)絡平臺的硬件和軟件資源都進行了有效整合。因此，我們可以把云技術的特點總結為以下幾點：（1）用戶可以隨時隨地通過某種電子終端獲取信息。（2）云平臺的存儲能力高且運營成本低。（3）信息自動化種度高，云計算能夠高效地對網(wǎng)絡海量信息進行多種篩選、智能分析，盡可能把準確的信息提供給用戶。

3 云技術在經(jīng)管類實驗教學的應用

3.1 經(jīng)管類實驗教學的現(xiàn)狀

近幾年來，隨著各個高校對經(jīng)管專業(yè)實驗教學重視程度日益加深，經(jīng)管類實驗教學體系也隨之日益發(fā)展和完善。

現(xiàn)如今，無論是經(jīng)濟類課程還是管理類課程，皆可進行實驗操作。如：計量經(jīng)濟學課程，有專業(yè)軟件Eviews，學生們利用此軟件在實驗室就能實現(xiàn)對社會經(jīng)濟關系與經(jīng)濟活動的數(shù)量規(guī)律進行觀察；會計學課程，有用友財務軟件、金碟財務軟件等，這些軟件幾乎涵蓋了一個企業(yè)財務處理的整個流程，會計學專業(yè)的學生就可以通過在實驗室操作此軟件，了解并掌握從建帳、日常業(yè)務至月末結帳等全部財務處理工作；管理學課程，有企業(yè)ERP物理沙盤及軟件沙盤，學生們通過參與模擬經(jīng)營，對抗演練等一系列的實驗環(huán)節(jié)，全面領悟管理規(guī)律，掌握管理知識。由上可知，經(jīng)管類專業(yè)實驗教學基本上是依托于軟件平臺，對現(xiàn)實環(huán)境進行模擬，賦予學生更加直觀的感受，增強了學生們對理論知識的理解，同時也掌握了相關的專業(yè)技能。根據(jù)經(jīng)管類專業(yè)實驗的特點，云技術的引入完全是可以實現(xiàn)的。

3.2 云計算平臺的介紹

云技術的實現(xiàn)必須是以云計算平臺為基礎，云計算平臺在用途上可分為三類：（1）以數(shù)據(jù)存儲為主的云平臺；（2）以數(shù)據(jù)處理為主的計算型云平臺；（3）同時具備存儲與數(shù)據(jù)處理功能的綜合云平臺。

用以實驗教學的云計算平臺必須是具備存儲能力和數(shù)據(jù)處理的能力的綜合云平臺，它是服務教學管理與應用的信息化中心，通過搭建一個云教育平臺，可以實現(xiàn)對院校實訓資源、教學資源、科研資源、社會服務資源進行有效的共享及應用。平臺運用于計算以及存儲虛擬化技術，通過將業(yè)務系統(tǒng)、測試系統(tǒng)和桌面系統(tǒng)整合到 vSphere 環(huán)境中運行和管理，能夠把不同物理位置，不同平臺下的軟硬資源有效整合，實現(xiàn)資源的有效共享和應用。實現(xiàn)軟硬件資源的最大整合不共享，實現(xiàn)對實驗室進行有效的管理，有效地提高信息安全，降低管理成本，降低硬件成本，減少資源的重復建設，提高設備和資源的利用率。

3.3 云技術在實驗教學中的具體實現(xiàn)

在搭建完一個云教育平臺之后，把實驗教學中所需的應用程序，信息資源、課程資料全部存儲于網(wǎng)絡服務器之中，形成標準化環(huán)境建設，實現(xiàn)云端實驗室，也就是虛擬實驗室，通過虛擬桌面的方式完成遠程訪問。其虛擬實驗室和桌面操作系統(tǒng)或應用服務等通過云端網(wǎng)絡在后臺數(shù)據(jù)中心服務器上運行，而操作過程則在終端客戶界面上展示。

云技術的優(yōu)勢就在于它的資源整合能力，只要通過協(xié)同集成配置工具，用戶應用組合管理器，可實現(xiàn)基于某一主題或業(yè)務鏈進行自定義應用組合管理；應用組合數(shù)據(jù)庫管理器：按數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)挖掘的要求對應用組合進行應用組合數(shù)據(jù)庫定義，實現(xiàn)真正的業(yè)務通，并具有自由配置功能。學生通過云平臺的模塊整合，可以進行企業(yè)整個生產(chǎn)、運營、管理、財務、營銷等一系列活動的實訓，而不僅僅是限于本專業(yè)。

云平臺的其他輔助工具也是非常有用的，比如：同步課堂教學工具：實現(xiàn)遠端學生與老師實時場景教學，包括視頻、信息文字溝通和語音交流；遠程互動虛擬課堂工具：教師資源共享，提升優(yōu)秀教師優(yōu)質課程的上座率，增加學生參與互動能力；互助式學習系統(tǒng)：互助學習邀請、協(xié)作交流探討、感應學習邀請，即時在線交互，知識、答案即時共享展示；課程資源中心管理系統(tǒng)：課件的制作、開發(fā)、轉換、上傳、審核、組裝、、集成、檢索、下載等等。

3.4 云技術使用的成功案例

國內許多高校已經(jīng)開始把云技術運用到實驗教學之中，在我省，唯一一家擁有國家級的實驗教學示范中心的大學――江西財大，就是以“云”為發(fā)展特色：應用虛擬、仿真技術將網(wǎng)絡化企業(yè)運營模擬訓練平臺服務集中于服務器，建設“云端創(chuàng)業(yè)模擬實訓中心”，實現(xiàn)“能上網(wǎng)就能實驗”；應用物聯(lián)網(wǎng)管理服務思想和技術搭建“綜合仿真實習控制中心”，立體化網(wǎng)絡實時管控系統(tǒng)實現(xiàn)“有網(wǎng)絡就可管理”，網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)使仿真實訓過程實現(xiàn)“有問題就有指導”。

4 結語

在以云計算為核心理念帶動下的教育信息技術的發(fā)展推動了教育領域中的新一輪革命，利用云計算核心技術，結合物聯(lián)網(wǎng)技術、融合通信技術，構建多層次、跨時空和寬輻射的教育服務體系，營造開放、共享、可持續(xù)發(fā)展的教育服務環(huán)境。有效帶動教育資源的整合利用，促進不同學科專家、學生間的交流與合作。全面提升學校的教育教學質量和教育效率，尤其對經(jīng)管類實驗教學模式是一種跨越式發(fā)展和創(chuàng)新、提供了全方位的信息化支撐；形成“感知教育，智慧教育”的新的教學理念。

參考文獻

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[2] 薛慧麗.基于云計算的高校教育資源平臺設計研究[J].計算機與網(wǎng)絡，2010（10）.

篇5

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡專業(yè)；大數(shù)據(jù)；云計算；Hadoop

中圖分類號：G642.0；TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）12-0-02

0 引 言

隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的興起，數(shù)據(jù)正以前所未有的速度在不斷增長和累積，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)正在實時影響人們的工作、生活乃至社會發(fā)展。2012年 3月，美國奧巴馬政府公布“大數(shù)據(jù)研發(fā)計劃”，旨在提高和改進人們從海量、復雜的數(shù)據(jù)中獲取知識的能力，發(fā)展收集、儲存、保留、管理、分析和共享海量數(shù)據(jù)所需要的核心技術。2014年大數(shù)據(jù)高速發(fā)展，中國互聯(lián)網(wǎng)三巨頭BAT（百度、阿里、騰訊）紛紛建立大數(shù)據(jù)研究院、大數(shù)據(jù)實驗室等，提供大數(shù)據(jù)專業(yè)服務，一批大數(shù)據(jù)專業(yè)分析公司應運而生。我國的開放、共享和智能的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，同時對專業(yè)人才的需求也日益增長。

大數(shù)據(jù)的發(fā)展與計算機網(wǎng)絡密切相關，因此適時調整高職計算機網(wǎng)絡專業(yè)方向的培養(yǎng)目標，可以更好的適應大數(shù)據(jù)發(fā)展要求。大數(shù)據(jù)背景下計算機網(wǎng)絡專業(yè)學生的目標是培養(yǎng)具有計算機網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)及云計算的專業(yè)知識，實踐能力強、職業(yè)道德素養(yǎng)高，具備云平臺的管理能力和網(wǎng)絡軟件開發(fā)能力，能夠從事網(wǎng)絡工程設計實施、網(wǎng)絡高級管理維護、網(wǎng)絡開發(fā)、云平臺組建及管理以及大數(shù)據(jù)存儲、計算及分析等崗位的高級技能型人才[1]。

1 大數(shù)據(jù)與云計算

根據(jù)維基百科的定義，大數(shù)據(jù)[2，3]是指無法在可承受的時間范圍內用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)主要具有4V特征[2]，即數(shù)據(jù)體量巨大（Volume）、數(shù)據(jù)種類繁多（Variety）、流動速度快（Velocity）、價值密度低（Value）。

從技術角度上看，大數(shù)據(jù)必然無法用單臺計算機處理，必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術。目前應用最為廣泛的大數(shù)據(jù)分布式處理平臺就是Hadoop，Hadoop是由Apache基金會所開發(fā)的分布式系統(tǒng)基礎架構，能夠對大量數(shù)據(jù)進行分布式存儲、分析和處理的云計算平臺，已經(jīng)在網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)領域得到了廣泛運用。例如Yahoo使用4 000個節(jié)點的Hadoop集群來支持廣告系統(tǒng)和Web搜索的研究；Facebook使用1 000個節(jié)點的集群運行Hadoop，存儲日志數(shù)據(jù)，支持其上的數(shù)據(jù)分析和機器學習；百度用Hadoop處理每周200 TB的數(shù)據(jù)，進行搜索日志分析和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)挖掘工作；淘寶的Hadoop系統(tǒng)用于存儲并處理電子商務交易的相關數(shù)據(jù)。

2 課程體系改革研究

2.1 課程體系現(xiàn)狀

目前，高職院校計算機網(wǎng)絡專業(yè)類課程大多圍繞計算機網(wǎng)絡工程和計算機網(wǎng)絡開發(fā)兩條主線，主要課程包括網(wǎng)絡基礎、路由器及交換機配置與管理、Windows網(wǎng)絡服務器配置與管理以及動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)相關技術等。這些課程內容傳統(tǒng)，課程內容嚴重同質化，教學內容已不能滿足大數(shù)據(jù)時代人才培養(yǎng)的要求，這些將直接影響學生的理論實踐能力和就業(yè)機會。

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術的發(fā)展和應用給高職計算機網(wǎng)絡專業(yè)人才培養(yǎng)帶來了新的要求與挑戰(zhàn)，與市場需求存在脫節(jié)現(xiàn)象。計算機網(wǎng)絡專業(yè)應緊跟大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術的步伐，不斷進行專業(yè)課程的創(chuàng)新性研究，重視實踐類課程和教材的研發(fā)，適時調整人才培養(yǎng)目標和專業(yè)教學計劃，以期滿足工作崗位的實際要求。

2.2 研究思路

計算機網(wǎng)絡專業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，其課程體系比較成熟，形成了各自的特色教學。因此，本文的研究內容是對原有課程體系的補充和完善。

2.2.1 有針對性的進一步優(yōu)化傳統(tǒng)的專業(yè)職業(yè)技能課程

傳統(tǒng)的專業(yè)職業(yè)技能課程已經(jīng)比較成熟，經(jīng)過了實踐的考驗，也已得到了學生的認可。盡管如此，還要有針對性的進一步優(yōu)化，使得課程體系的理實比達到更優(yōu)，提升課程教學實施的效果。

2.2.2 采用增加模式，補充完善課程體系

基于大數(shù)據(jù)和云計算技術研發(fā)新的職業(yè)技能課程，充實現(xiàn)有的課程體系。大數(shù)據(jù)和云計算緊密相聯(lián)，因此要增加云計算和大數(shù)據(jù)的理論和實踐課程。在研發(fā)課程的過程中，以崗位需求為導向，以培養(yǎng)技能型人才為目標，合理安排理論教學內容和課時，著重開發(fā)實踐教學案例和內容，明顯區(qū)別于本科課程教學設置。

2.2.3 課程體系相互作用，相互促進

網(wǎng)絡技術是大數(shù)據(jù)、云計算技術的基礎。因此計算機網(wǎng)絡傳統(tǒng)課程也是新研發(fā)課程的基礎。新研發(fā)課程既是傳統(tǒng)課程的有效實踐，又是對傳統(tǒng)課程的有效擴展和提升。

2.3 具體內容

由于大數(shù)據(jù)、云計算技術是基于網(wǎng)絡的技術，因此，計算機網(wǎng)絡專業(yè)人才培養(yǎng)具有先決條件。根據(jù)以上研究思路，具體方案主要包括強化現(xiàn)有課程體系，增加基礎理論課程、完善知識體系，增加實踐課程、鍛煉崗位能力三個部分。

2.3.1 強化現(xiàn)有課程體系

針對現(xiàn)階段存在的問題，學校應強化現(xiàn)有課程體系，使學生具有扎實的網(wǎng)絡管理能力和一定的網(wǎng)絡開發(fā)能力。現(xiàn)有的課程體系使學生具備了相關能力。熟悉ISO/OSI互聯(lián)網(wǎng)模型，并掌握常見的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議如TCP/IP、ARP、OSPF、SSL、DNS、DHCP及HTTP等。能夠配置管理Windows和Linux服務器，熟悉使用常見的網(wǎng)絡命令，具備遠程網(wǎng)絡控制學習能力。掌握程序設計語言Java，具備Windows和Linux下的程序開發(fā)能力，包括編寫shell程序。能夠配置交換機和路由器，具備組建局域網(wǎng)的能力。熟悉信息安全、系統(tǒng)安全及網(wǎng)絡安全攻防技術。

2.3.2 增加基礎理論課程，完善知識體系

針對人才需求，增加大數(shù)據(jù)、云計算等基礎理論課程，完善知識體系。雖然大數(shù)據(jù)、云計算等課程教學的最終目的是培養(yǎng)實踐技能，但基礎理論仍非常重要，主要包括熟悉大數(shù)據(jù)的基礎概念和常見技術架構；熟悉云計算原理和架構，并了解虛擬化技術如KVM；熟悉分布式系統(tǒng)和分布式計算原理；了解大數(shù)據(jù)、云計算的最新應用。

2.3.3 增加實踐課程，鍛煉崗位能力

在課程體系設置中，實踐課程比例應超過理論課程。增加大數(shù)據(jù)、云計算等實踐課程，鍛煉學生的崗位能力。主要包括主流云平臺管理軟件的使用，如華為FusionSphere、VMWARE等；分布式系統(tǒng)管理、分布式并行計算以及Map/Reduce編程；Hadoop集群、HBase分布式數(shù)據(jù)庫的構建與管理；Hadoop、HBase等案例實踐與應用。

通過以上方法，使得計算機網(wǎng)絡專業(yè)學生在原有專業(yè)基礎上，掌握大數(shù)據(jù)和云計算的原理，具備云平臺的管理能力，并能基于Hadoop等云計算平臺實現(xiàn)大數(shù)據(jù)程序，對大數(shù)據(jù)進行計算分析。

2.4 Hadoop課程實施

通過以上分析可知，增加的課程內容主要是大數(shù)據(jù)、云計算相關課程，最終采用Hadoop云計算平臺相關技術實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的存儲、計算與分析。通過理論教學，使得學生深入了解掌握大數(shù)據(jù)技術、云計算原理及Hadoop架構。通過實踐教學，使得學生能夠掌握Hadoop集群的配置與管理，并且能夠基于Hadoop實現(xiàn)大數(shù)據(jù)程序設計，使得學生具備基本的大數(shù)據(jù)處理能力。因此Hadoop課程是核心課程。

2.4.1 Hadoop原理

Hadoop是把大數(shù)據(jù)集分發(fā)到計算集群中各個節(jié)點上共同處理以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的快速處理。用戶無需了解分布式底層細節(jié)就可開發(fā)分布式程序，充分利用集群的威力進行高速運算和存儲。Hadoop最核心的設計是HDFS文件系統(tǒng)和MapReduce編程模型。HDFS為海量數(shù)據(jù)提供存儲，而MapReduce則為海量數(shù)據(jù)提供了計算。如圖1所示，Hadoop運行的基本過程如下[4，5]：

（1）客戶端可以將文件上傳至HDFS文件系統(tǒng)，NameNode則會根據(jù)文件大小和Block大小配置將文件的物理屬性分成若干個Block文件塊，并分布式存儲至DataNode數(shù)據(jù)節(jié)點，同時將塊存儲信息保存至NameNode節(jié)點，以方便文件進行資源管理。

（2）文件上傳完成后，客戶端提交具體Job任務至Hadoop集群，各DataNode節(jié)點根據(jù)任務要求可以讀取相應的文件Split，并完成Map和Reduce計算任務，將結果作為輸出文件傳輸至HDFS文件系統(tǒng)。

（3）在任務執(zhí)行過程中，可以通過JobTracker、TaskTracker及ResourceManager監(jiān)控任務的執(zhí)行情況和資源消耗信息等。

2.4.2 Hadoop教學平臺配置與部署

Hadoop教學平臺需配置、部署一些部件?；诂F(xiàn)有實驗室的計算機和網(wǎng)絡環(huán)境，網(wǎng)絡服務器系統(tǒng)采用Linux Ubuntu，構建Hadoop集群網(wǎng)絡。基于Cloudera Hadoop開源框架實現(xiàn)Hadoop教學平臺。

2.4.3 Hadoop分布式文件存儲及大數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)

Hadoop分布式文件存儲及大數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)包括：HDFS文件系統(tǒng)的使用；HBase的使用；MapReducer程序實現(xiàn)；大數(shù)據(jù)案例分析與實現(xiàn)。

3 結 語

本文分析了大數(shù)據(jù)背景下高職計算機網(wǎng)絡專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程體系的改革思路，在優(yōu)化計算機網(wǎng)絡專業(yè)傳統(tǒng)課程的基礎上，增加大數(shù)據(jù)、云計算等相關課程，并以Hadoop課程的具體教學實施來培養(yǎng)學生的實踐能力，使得學生能夠緊跟大數(shù)據(jù)、云計算的技術步伐，滿足工作崗位的要求。

參考文獻

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篇6

 

伴隨著我國電力行業(yè)的迅速發(fā)展，特別是南網(wǎng)、國網(wǎng)、華電等大型的電力企業(yè)，它們的發(fā)展速度更是非常迅速的，目前，電力行業(yè)在我國經(jīng)濟的發(fā)展當中發(fā)揮著中流砥柱的作用，并且是確保整個社會穩(wěn)定劑經(jīng)濟健康迅速發(fā)展的根本性要素，可是，最近幾年隨著先進科學技術的不斷研發(fā)，電力企業(yè)信息開始面臨著泄漏、不可掌控等一系列的安全性威脅，并且，自云計算出現(xiàn)，其依賴于自身優(yōu)質的性能與全新的有效計算、存儲模式受到了各行各業(yè)的喜愛，云計算電力與以往的電力企業(yè)信息儲存系統(tǒng)及運行性能相比具備非常明顯的優(yōu)勢。為此，云計算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全是目前整個電力行業(yè)急需探究的重要問題。

 

1 云計算的概念與基本原理

 

在分布式處理、并行式處理及先進網(wǎng)絡計算科學技術不斷發(fā)展的基本前提下形成的一種新型計算模式即云計算，其面對的是超大規(guī)模的分布式氛圍，主要發(fā)揮著將供應數(shù)據(jù)儲存及網(wǎng)絡服務的作用，并且具體的實現(xiàn)平臺、服務于應用程序都是在整個云計算環(huán)境下得以實現(xiàn)的。云計算能夠把全部的計算資源融合在一起，通過具體軟件促使自動化管理、無人為參與，并且能夠提供各種各樣的認為服務。

 

云計算的基本原理是把相關的計算逐一分布在多個分布式計算機當中，在遠程服務器的具體計算當中可以促使電力企業(yè)信息處于正常的運行狀態(tài)，有利于企業(yè)將資源更改為具體的需求得以運用，并且能夠按照實際需求對計算機進行訪問。云計算基本原理為一場歷史性的轉變創(chuàng)舉。

 

2 目前我國電力企業(yè)信息安全結構狀況

 

2.1 電力企業(yè)信息網(wǎng)絡結構

 

隨著電力企業(yè)逐漸進入網(wǎng)絡自動化及智能化階段，為此，目前電力企業(yè)信息安全結構一般是以公共網(wǎng)絡與專用網(wǎng)絡有效綜合的一種網(wǎng)絡結構形式，其中，專用電力信息網(wǎng)絡指的是在因特網(wǎng)進行連接的基礎上形成的一種電力企業(yè)信息網(wǎng)絡及調度信息網(wǎng)絡相互綜合的形式。

 

2.2 電力信息安全系統(tǒng)結構

 

以信息中的信息性能及信息業(yè)務為出發(fā)點將電力企業(yè)信息劃分為三種層面：自動化、生產(chǎn)管理、辦公室自動化及電力企業(yè)信息管理。其中，辦公室自動化及電力企業(yè)信息管理是與電力企業(yè)信息網(wǎng)絡結構緊密聯(lián)系在一起的，形成的是一個安全工作區(qū)域，在這個安全區(qū)域當中SPDnet支撐的一種自動化，可具備監(jiān)控性能的實時監(jiān)控，譬如，配電自動化、調度自動化、變電站自動化等，同時，安全生產(chǎn)管理區(qū)域同樣也是SPDnet來作為基本支撐的。

 

3 云計算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全技術的運用

 

3.1 數(shù)據(jù)傳輸-存儲安全技術

 

在整個電力企業(yè)信息當中，涵蓋了大量的有關電力企業(yè)發(fā)展的資料及所有數(shù)據(jù)信息，譬如：電力企業(yè)的財務信息、用戶信息、經(jīng)營管理信息等等，所以，對于整個電力企業(yè)而言，數(shù)據(jù)的傳輸-存儲安全技術在其中發(fā)揮著極為重要的作用。

 

一般情況下，云計算環(huán)境下，嚴格加密技術可促使電力企業(yè)信息數(shù)據(jù)在具體的傳輸過程中將會處于非常安全的一種狀態(tài)下，主要是由于云計算能夠利用加密技術將那些潛存的非法訪客完全的拒之門外，預防數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生竊取的事件。

 

從電力企業(yè)信息數(shù)據(jù)存儲技術的角度進行分析，其涵蓋了數(shù)據(jù)恢復、數(shù)據(jù)分離、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存貯位置的選擇等幾方面內容，而云計算環(huán)境下，電力企業(yè)便能夠利用私有云這一高度集中的存儲技術把相關的數(shù)據(jù)信息以基本性能、重要系數(shù)為依據(jù)來選擇不同的存貯方位，這樣可以促使不同種類數(shù)據(jù)間隔離的實現(xiàn)，并且可起到預防數(shù)據(jù)信息泄露的作用。

 

云計算的運用可促使電力企業(yè)信息能夠實現(xiàn)實時備份，使得電力企業(yè)信息在有突況出現(xiàn)的時候能夠在第一時間達到相關數(shù)據(jù)的及時恢復。

 

3.2 權限認證及身份管理安全技術

 

云計算能夠成功的預防非工作人員使用非法用戶對電力企業(yè)信息系統(tǒng)進行訪問，這主要是由于在私有云的內部全部的企業(yè)信息都能夠實現(xiàn)禁止訪問技術，電力企業(yè)信息管理工作者能夠通過私有云進行身份管理、權限認證技術的相關設置，按照企業(yè)工作人員的級別及具體的規(guī)定對于相關數(shù)據(jù)及應用業(yè)務作出明確的規(guī)定及權限的劃分，這樣可成功的預防了非法訪問的事件發(fā)生，同時實現(xiàn)合法用戶根據(jù)個人權限來進行企業(yè)信息的具體操作。

 

3.3 網(wǎng)絡安全隔離技術

 

對于整個電力企業(yè)信息來講，云計算實則是互聯(lián)網(wǎng)當中的一種內部性系統(tǒng)，通常情況下，電力企業(yè)信息網(wǎng)絡能夠從網(wǎng)絡安全的被動保護層面來促使入侵檢驗技術、防火墻設置等安全防火技術得以實現(xiàn)，可是，云計算環(huán)境下，電力企業(yè)信息安全采用的是防火墻技術、物理隔離技術、協(xié)議隔離技術等先進的科學技術，其中，防火墻技術是對于企業(yè)外部網(wǎng)絡及電力企業(yè)信息網(wǎng)絡而創(chuàng)建的一道安全性保護屏障，通過對個人信息的嚴格檢測、審核，將具有破壞性入侵的訪客實施的一種有效防護，能夠最大限度上將那些越過防火墻對電力企業(yè)信息安全網(wǎng)絡及正常運行造成破壞的數(shù)據(jù)流進行完全性的屏蔽;物理隔離技術指的是在云計算環(huán)境下對于電力企業(yè)內外部網(wǎng)絡實施的一種分割，這樣能夠有效的將內外部網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接狀態(tài)完全阻斷;

 

協(xié)議隔離技術指的是在云計算環(huán)境下利用網(wǎng)絡配置隔離器對內外部網(wǎng)絡進行的一種隔離，在協(xié)議隔離技術的支撐下，內外部網(wǎng)絡是完全分離的一種狀態(tài)，而唯有云計算環(huán)境下的電力企業(yè)信息進行相互交換的過程當中，內外部網(wǎng)絡才能夠通過協(xié)議由隔離的狀態(tài)轉變?yōu)檎＿B接狀態(tài)。

 

4 結語

 

通過上文針對云計算環(huán)境下電力企業(yè)信息安全的淺析，我們從當前電力企業(yè)信息安全的狀況進行分析，云計算環(huán)境下用戶信息安全依然是一個較為嚴峻的問題，一部分問題并未得到根本性的解決，在今后的工作當中，需要針對云計算環(huán)境下用戶信息安全供應相應的幫助，這樣才能夠促使用戶信息安全水平得到較為顯著的提高。我們堅信，在未來的工作當中，云計算環(huán)境下的電力企業(yè)信息將會更加安全，用戶信息的安全性能將會得到最大程度上的保障。

篇7

【關鍵詞】云計算；云數(shù)據(jù)管理；技術

中圖分類號： C37 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

云計算和云數(shù)據(jù)管理技術越來越受到人類的重視，目前科技越來越發(fā)達，云計算和云數(shù)據(jù)的管理技術成為了科技研究的熱點問題之一，云計算作為一個新興的技術，已經(jīng)和云數(shù)據(jù)管理一起，為人類的文明作出了進一步的貢獻。

二、云計算概念

云計算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎設施的抽象。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關，也可是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進行流通。

三、云計算的關鍵技術

1虛擬化技術

虛擬化技術是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，它可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程，減少軟件虛擬機相關開銷和支持更廣泛的操作系統(tǒng)方面。通過虛擬化技術可實現(xiàn)軟件應用與底層硬件相隔離，它包括將單個資源劃分成多個虛擬資源的裂分模式，也包括將多個資源整合成一個虛擬資源的聚合模式。

2分布式海量數(shù)據(jù)存儲

云計算系統(tǒng)由大量服務器組成，同時為大量用戶服務，因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式（集群計算、數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲）保證數(shù)據(jù)的可靠性。

3海量數(shù)據(jù)管理技術

云計算需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。云計算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術和Hadoop團隊開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase。

四、云數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(CDMS)基本原理

雖然 GFS、HDFS、S3 等分布式文件系統(tǒng)較好地解決了云計算中海量數(shù)據(jù)的組織問題,能夠高效讀寫“云端”海量數(shù)據(jù),但對于結構化數(shù)據(jù)的管理仍需要借助專門的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 兩者之間的關系或分工,類似于操作系統(tǒng)中負責文件組織的文件系統(tǒng)和負責結構化數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。 云數(shù)據(jù)管理必須有效地解決云計算中大數(shù)據(jù)集的高效管理、海量數(shù)據(jù)定數(shù)據(jù)的快速定位等問題。Google 的 BigTable、Hadoop 的 HBase、Sector/Sphere都是目前相對比較成熟的云數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。BigTable 是 Google 為有效管理大規(guī)模結構化數(shù)據(jù)而設計的分布式存儲系統(tǒng),例如數(shù)千臺服務器的上 PB(petabytes)級規(guī)模的數(shù)據(jù)。

1 BigTable 原理

BigTable 在很多地方與數(shù)據(jù)庫很類似, 使用了很多數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)策略。 但不支持完全的關系數(shù)據(jù)模型,而是為客戶提供了簡單的數(shù)據(jù)模型。 BigTable 對數(shù)據(jù)讀操作進行優(yōu)化,采用列存儲的方式,提高數(shù)據(jù)讀取效率。 BigTable 的基本元素包括行 (row)、 列族 (column families) 和時間戳(Timestamps)等。 其中，行關鍵字可以是任意字符串(目前支持最多 64 KB,多數(shù)情況下 10～100 字節(jié)足夠),在一個行關鍵字下的每一個讀寫操作都是原子操作(不管讀寫這一行里有多少個不同列), 這樣在對同一行進行并發(fā)操作時,用戶對于系統(tǒng)行為更容易理解和掌控。 列族由一組同一類型的列關鍵字組成,是訪問控制的基本單位。 列族必須先創(chuàng)建,然后能在其中的列關鍵字下存放數(shù)據(jù)；列族創(chuàng)建后,族中任何一個列關鍵字均可使用。時間戳可以由 BigTable 來賦值,表示準確到毫秒的“實時”或者由用戶應用程序來賦值。 不同版本的表項內容按時間戳倒序排列,即最新的排在前面。 為了簡化對于不同數(shù)據(jù)版本的數(shù)據(jù)的管理,對每一個列族支持兩個設定, 以便于 BigTable 對表項的版本自動進行垃圾清除。用戶可以指明只保留表項的最后 n 個版本,或者只保留足夠新的版本(比如只保留最近 7 天的內容)。

SSTable 提供一個從關鍵字到值持續(xù)有序的映射,關鍵字和值都可以是任意字符串。 塊索引(block index)存儲在 SSTable 的最后,用來定位數(shù)據(jù)塊。 Chubby是 BigTable 采用的一個高度可用的持續(xù)分布式數(shù)據(jù)鎖服務。 每個 Chubby 服務由 5 個活的備份構成,其中一個為主備份并響應服務請求。 只有當大多數(shù)備份都保持運行并保持互相通信時,相應的服務才是活動的。 當有備份失效時,Chubby 使用 Paxos算法來保證備份的一致性。

2 、HBase 原理

HBase是 Hadoop的子項目,是目前比較成熟的云數(shù)據(jù)管理開源解決方案之一。 HBase 采用與 Bigtable 非常相似的數(shù)據(jù)模型。 用戶存儲數(shù)據(jù)行(data row)在一個標識表(labelled table)中,一個數(shù)據(jù)行有一個可排序的主鍵或分類鍵 (sortable key) 和 任 意 數(shù) 量 的 列 (column)。 表 是 疏 松(sparsely) 存儲的 ,因此用戶可以根據(jù)需要給同一表中的不同行定義各種不同的列。 每張 HBase 表的索引是行關鍵字(row key)、列關鍵字(column key)和時間戳(timestamp)。 如圖 3所示, 每個值是一個很難解釋的字符數(shù)組, 數(shù)據(jù)都是字符串,不區(qū)分類型。

列名字的格式是“:”,都是由字符串組成,每一張表有一個族(family)集合,這個集合是固定不變的, 相當于表的結構, 只能通過改變表結構來改變。 標識(label)值相對于每一行來說都是可以改變的 。 Hbase 把同族里面的數(shù)據(jù)存儲在同一個目錄下, 而 Hbase 的寫操作是鎖行的,每一行都是一個原子元素,都可以加鎖。 所有數(shù)據(jù)庫的更新都有一個時間戳標記,每個更新都是一個新的版本,系統(tǒng)會保留一定數(shù)量的版本,這個值是可以設定的。 用戶可以選擇獲取距離某個時間最近的版本,或者一次獲取所有版本。Hbase 遵從如圖 4 所示的簡單主從服務器架構, 每個Hbase 集群通常由單個主服務器 (master server)、 數(shù)百個或更多區(qū)域服務器(region server)構成。 每個 Region 由某個表的連續(xù)數(shù)據(jù)行組成,從開始主鍵到結束主鍵,而某張表的所有行保存在一組 Region 中。 通過用表名和開始/結束主鍵,來區(qū)分不同的 Region。 區(qū)域服務器主要通過 3 種方式保存數(shù)據(jù):Hmemcache 高速緩存, 保留的是最新寫入的數(shù)據(jù)；Hlog 記錄文件,保留的是提交成功了,但未被寫入文件的數(shù)據(jù)；Hstores 文件,數(shù)據(jù)的物理存放形式。

3 、Sector/Sphere 原理

參考文獻[43]還從通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、程序設計模 式 、 安 全 模 型 等 方 面 對 GFS/BigTable、HDFS/HbaseSector/Sphere 進行了比較 。 Robert L Grossman 等在設計并實現(xiàn) Sector/Sphere的基礎上,利用數(shù)據(jù)發(fā)掘應用進行了性能方面的實驗。

五、云數(shù)據(jù)管理技術分析

在新興的云計算數(shù)據(jù)管理領域Google的BigTable，MapReduce和亞馬遜的Dynamo技術針對云計算海量數(shù)據(jù)的問題和應用特點有了很多創(chuàng)新，綜合來看未來云計算數(shù)據(jù)管理主要包括以下幾個層次．其總體架構如圖6所示：如圖6所示云計算數(shù)據(jù)管理層次分為4層，分別為：數(shù)據(jù)組織與管理，數(shù)據(jù)集成與管理，分布式并行處理，數(shù)據(jù)分析．最終實現(xiàn)對非確定性數(shù)據(jù)的管理與集成，為用戶提供高效的查詢等服務．

六、結束語

通過分析和研究，我們發(fā)現(xiàn)，云計算雖然成為了人們熱捧的新技術，但是它和云數(shù)據(jù)都面臨著很多的挑戰(zhàn)，未來需要我們對云計算和云數(shù)據(jù)的管理作出進一步的分析和探討，以便于更好的使用這兩個新興的技術。

參考文獻

[1]吳吉義,傅建慶,張明西,平玲娣 云數(shù)據(jù)管理研究綜述[J].電信科學. 2010(05)

[2]周傲英,金澈清,王國仁,李建中.不確定性數(shù)據(jù)管理技術研究綜述[J].計算機學報. 2009(01)

篇8

關鍵字：云計算GFSBigtable數(shù)據(jù)存儲

中圖分類號：C37文獻標識碼： A

0 緒論

云計算是一種新近提出的計算模式，是分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展。在各大企業(yè)以及學術界的共同推動下，在大數(shù)據(jù)時代，云計算融合物聯(lián)網(wǎng)將進一步推動數(shù)據(jù)價值的挖掘，促進產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。

1 云計算

1.1對云的定義

云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

1.2云計算的基本原理

通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。

1.3云計算的特點

1.3.1虛擬化

云計算支持用戶在任 意位置使用各種終端獲取服務。

1.3.2極其廉價

“云”的特殊容錯措施使得可以采用極其廉價的節(jié)點來構成云。所以云計算造價低廉。

1.3.3高層次的編程模型

用戶通過簡單學習，就可以編寫自己的云計算程序，在“云”系統(tǒng)上執(zhí)行，滿足自己的需求。

1.3.4高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性。

1.3.5按需服務

“云”是一個龐大的資源池，你按需購買；云可以像自來水，電，煤氣那樣計費。

2云計算的體系架構

2.1 核心服務層

基礎設施即服務層（IaaS）、平臺即服務層（PaaS）、軟件即服務層（SaaS）。

IaaS提供硬件基礎設施部署服務，為用戶按需提供實體或虛擬的計算、存儲和網(wǎng)絡等資源。

PaaS是云計算應用程序運行環(huán)境，提供應用程序部署和管理服務。

SaaS是基于云計算基礎平臺所開發(fā)的應用程序。

2.2服務管理層

服務管理層對核心服務層的可用性、可靠性和安全性提供保障。云計算服務提供商需和用戶進行協(xié)商，并制定服務水平協(xié)議（SLA），使得雙方對服務質量的需求達成一致。

2.3用戶訪問接口層

用戶訪問接口層實現(xiàn)了云計算服務的泛在訪問，通常包括命令行、web服務、web門戶等形式。

3云計算的關鍵技術

3.1數(shù)據(jù)存儲技術

為保證高可靠和經(jīng)濟性，云計算采用分布式存儲的方式來存儲數(shù)據(jù)，采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性。云計算的數(shù)據(jù)存儲技術主要有GFS和HDFS。

GFS是一個管理大型分布式數(shù)據(jù)密集型計算的可擴展的分布式文件系統(tǒng)。使用廉價的商用硬件搭建系統(tǒng)并向大量用戶提供容錯的高性能的服務。GFS系統(tǒng)由一個Master和大量塊服務器構成。Master存放文件系統(tǒng)的所有元數(shù)據(jù)。在GFS文件系統(tǒng)中，采用冗余存儲的方式來保證數(shù)據(jù)的可靠性。為了保證數(shù)據(jù)的一致性，對于數(shù)據(jù)的所有修改需要在所有的備份上進行。GFS與傳統(tǒng)分布式文件系統(tǒng)的區(qū)別在于將寫操作控制信號與數(shù)據(jù)流區(qū)分開。

3.2數(shù)據(jù)管理技術

BigTable是一個很龐大的表，它將所有數(shù)據(jù)都作為對象來處理，形成一個巨大的表格。有很多Google的應用程序建立在BigTable之上，基于BigTable模型實現(xiàn)的Hadoop Hbase也在逐漸發(fā)揮作用。

是一個稀疏的、多維的和排序的Map，每個單元格由行關鍵字、列關鍵字和時間戳來進行三維定位。在任意時刻每個Tablet只被分配到Tablet服務器。依靠一個master服務器監(jiān)視子表server的負載情況，根據(jù)所有子表服務器的負載情況進行數(shù)據(jù)遷移。

4 結語

云計算的出現(xiàn)給人們的生活帶來很大的便捷，使用某個軟件時無需耗費大量的資金進行購買，而是利用云上虛擬機，以租賃的方式進行使用。在各大企業(yè)和各大高校的推動下，云計算具有十分廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]張金玉.狄衛(wèi)華基于云平臺的建設工程項目招標評標模式的探討[期刊論文]-項目管理技術 2013(5)

[2]張程基于云計算的荊門煙草信息系統(tǒng)優(yōu)化[期刊論文]-中國科技信息2013(24)

篇9

關鍵詞：云桌面；高校；QuickDcsktop

云計算（Cloud Computing）是近幾年IT技術熱點和發(fā)展趨勢。維基百科對于云計算的定義是：一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。

云計算技術的關鍵技術是虛擬化技術，包括服務器虛擬化、存儲虛擬化、應用程序虛擬化、桌面虛擬化，其中桌面虛擬化技術是與用戶最有直接關聯(lián)的技術，是指將計算機的桌面進行虛擬化，以達到桌面使用的安全性和靈活性?？梢酝ㄟ^任何設備，在任何地點、任何時間訪問在網(wǎng)絡上的屬于個人的桌面系統(tǒng)。云桌面的核心技術正是桌面虛擬化，是一個全新的解決方案和基礎架構理念，是“云計算”的一種最直觀體驗。

1云桌面概述

計算機中的桌面是指用戶打開電腦登錄操作系統(tǒng)后看到的主屏幕區(qū)域，即用戶電腦的工作桌面。云桌面同樣是顯示在用戶電腦屏幕上的工作桌面，但這個桌面是虛擬的，該桌面不是由當前運行的計算機提供的，而是由通過網(wǎng)絡連接的遠端服務器提供的，所有的數(shù)據(jù)計算均在遠端服務器，云桌面只顯示桌面圖像并接受鍵盤、鼠標等外設的輸入操作。

云桌面的接入終端一般是普通Pc機或瘦客戶端，如智能手機、PAD等接入終端。這些終端連接網(wǎng)絡，通過瀏覽器或專用程序，訪問駐留在服務器中的個人桌面，用戶使用時，與使用傳統(tǒng)的個人電腦無異。

一個云桌面系統(tǒng)的典型架構如圖1所示。

2云桌面運用解決方案

當前在桌面虛擬化領域的廠商眾多，但主流的產(chǎn)品主要有3個廠商即主要的服務器虛擬化廠商：微軟的MED-V，Citrix和VmWare。

2.1微軟桌面虛擬化方案MED-V

MED-V（Microsoft Enterprise DesktopVirtualization）是微軟為企業(yè)提供的一款桌面虛擬化解決方案，是微軟為企業(yè)提供的微軟企業(yè)桌面優(yōu)化套件MDOP（Microsoft Desktop Optimization Pack）中的核心元件。通過MED-V可以使企業(yè)環(huán)境中操作系統(tǒng)的更新變得更簡單，提高了系統(tǒng)的兼容性，也加強了IT部門的控制力度。

MED-V通過運用重復數(shù)據(jù)刪除技術，縮短了通過網(wǎng)絡下載初始和更新后的虛擬個人電腦映像的時間，實現(xiàn)了諸多IT任務的自動化，如網(wǎng)絡的初始化設置，DNS同步，分配計算機名以及加入到活動目錄域。

2.2 Citrix XenDesktop

XenDesktop是Citrix公司為用戶提供的一套桌面虛擬化解決方案，通過XenDesktop，任何用戶可以在任何地點，使用PC機、智能手機、瘦客戶端等任何一種終端設備享受XenDesktop為其提供的滿足個性化需求、量身定制的桌面。

利用XenDesktop的FlexCast交付技術，可以向用戶交付所有類型的虛擬桌面，包括托管桌面或本地桌面、物理桌面或虛擬桌面。

利用XenDesktop的Citrix HDX技術，XenDesktop可以比其他虛擬桌面解決方案更少的帶寬為用戶提供Flash多媒體、三維圖像等方面的卓越體驗。

2.3 VMware View

View是VMware公司推出的一套桌面虛擬化解決方案，其以托管服務的形式從虛擬平臺向用戶交付豐富的個性化虛擬桌面，同時還顯著地提高了安全、性能、可伸縮性和可管理性。通過VMware View，用戶可以將虛擬桌面整合到數(shù)據(jù)中心的服務器中，并獨立管理操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數(shù)據(jù)。

本文以國內一家專業(yè)從事高性能桌面虛擬化技術的公司產(chǎn)品PNS QuickDesktop高性能桌面云為例說明桌面云的應用。

PNS QuickDesktop是基于公司自主創(chuàng)新的PNS Virtuo虛擬化和微虛擬化技術而發(fā)展的私有云架構的商性能云桌面系統(tǒng)，可以適用于需要集中管控桌面的應用場合，特別是具有桌面高性能計算和圖形計算要求和桌面信息安全要求，如設計與研發(fā)、生產(chǎn)線管控、辦公、教學和科學研究等應用。因此，該產(chǎn)品非常適合應用于高校及科研機構。

PNS QuickDesktop系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機的集中管理控制、遠程維護監(jiān)控、方案自動切換、用戶個性化設置功能?？蛻舳擞嬎銠C可以從服務器上的同一虛擬桌面文件（即鏡像文件）啟動計算機，也可以由本地操作系統(tǒng)啟動。服務器端可以方便地把鏡像文件分發(fā)到每臺客戶端計算機?？蛻舳擞嬎銠C就能快速地從該操作系統(tǒng)啟動，而不需要重新安裝操作系統(tǒng)。鏡像文件集中存放在服務器端，因此對鏡像文件的新建、編輯、修改等操作都可以在服務器端設置。計算機統(tǒng)一登錄到服務器和鏡像文件在服務器上的集中管理，實現(xiàn)了由QuickDesktop桌面虛擬化系統(tǒng)集中管理維護計算機。

2.3.1 PNS QuickDesktop技術原理

PNS QuickDesktop的技術原理如圖2所示。

最上層是操作系統(tǒng)容器（OS Container），在容器中可以容納多個操作系統(tǒng)包，操作系統(tǒng)包通過推送器（OSDelivery Layer）進行服務器和客戶機之間的系統(tǒng)推送，網(wǎng)絡媒體可以是局域網(wǎng)（LAN）或互聯(lián)網(wǎng)（Internet），操作系統(tǒng)推送到客戶機后，由操作系統(tǒng)執(zhí)行器（OS Executive）或虛擬機（VMS）執(zhí)行，從而驅動硬件。

2.3.2 PNS Quickdesktop的關鍵技術

（1）RMV技術。RMV（Real Mode Virtualization）技術降低了“云”的計算負荷，而又使終端運算獲得高性能。在實模式虛擬化云端計算模式中，操作系統(tǒng)是通過“云”實現(xiàn)虛擬化并向客戶端進行推送，并在客戶端執(zhí)行系統(tǒng)運算的計算模式，虛擬的操作系統(tǒng)是在終端實模式下運行的，而不是在虛擬模式下運行，從而使終端計算能夠充分利用本地硬件性能。在這種實模式虛擬化的云端計算技術的分工中，云計算主要處理終端管控、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)定位、發(fā)送和控制等運算，而客戶端計算則是操作系統(tǒng)指令的執(zhí)行計算。而對于傳統(tǒng)云計算原理而言，這種云端計算原理決定了服務器不執(zhí)行操作系統(tǒng)指令，從而大大降低服務器的計算負荷，而客戶端的性能則可以充分運用硬件性能。

RMV在服務器端建立操作系統(tǒng)鏡像，在終端引導過程中，通過PNS Boot引導，動態(tài)地將操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照請求通過網(wǎng)絡順序發(fā)給終端，在客戶端執(zhí)行操作系統(tǒng)指令，從而大大降低了服務器的計算負荷，充分利用了終端的計算能力。

（2）HPLC高性能安全緩存技術。HPLC（HighPerformance Local Cache）是一種操作系統(tǒng)的本地高性能緩存技術，在RMV的基礎上使系統(tǒng)進一步降低終端桌面對服務器性能的要求，并大幅度降低網(wǎng)絡帶寬使用。

終端在服務請求并接受所需要的操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同時，將在本地存儲介質（內存和硬盤等）得到的操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行相應的數(shù)據(jù)寫操作，并做“已讀”標記。當客戶端再次請求相同數(shù)據(jù)時，客戶端先檢查數(shù)據(jù)標記位，如果標記為“已讀”，則客戶端不再向服務器請求讀取數(shù)據(jù)，而是直接從本地存儲介質上讀取緩存數(shù)據(jù)，從而在RMV技術的基礎上，再進一步減少對服務器的數(shù)據(jù)請求，隨即也大幅度地減少了通過網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量，從而降低桌面云對服務器性能的壓力，在服務器（數(shù)據(jù)中心）性能相同的情況下，可以支持的桌面終端數(shù)量增加10倍以上。而且該技術還可以使計算模式從純粹的云計算模式轉變?yōu)樵埔欢擞嬎隳Ｊ?，從而使得終端桌面性能大幅度高于Citrix HDX和基于ICA或RDP等主流“高性能”終端。

（3）DML動態(tài)元數(shù)據(jù)關聯(lián)技術。DML（Dynamic MetaLinking）將操作系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)中的關鍵數(shù)據(jù)如FAT表、讀寫標志等和隨機生成的部分數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）從鏡像數(shù)據(jù)中分離出來，從而在向終端設備傳送操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)時，這些元數(shù)據(jù)將不在終端上緩存，破壞了終端緩存的數(shù)據(jù)完整性，加上透明加密技術的使用，使得終端設備上的緩存數(shù)據(jù)完全不能獨立使用，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。

篇10

《激光雷達技術原理》以測量學和數(shù)據(jù)處理理論和方法為基礎，講授激光雷達技術的基本原理和數(shù)據(jù)后處理方法，同時結合實際案例講解激光雷達技術在測繪、地質和工程等領域的應用前景和亟待解決的問題。由于激光雷達是一項測繪新技術，國內還沒有成熟的教材，因此結合國際上較為權威的專著《AirborneandTerrestrialLaserScanning》［5］以及國內外相關的研究和應用成果自編了教程，對學生采取了“了解—新型傳感器原理”“熟悉—激光掃描儀操作”和“掌握—激光點云數(shù)據(jù)后處理方法”的教學模式，以達到從理論到實踐的教學效果。

1．1了解新型傳感器原理

首先，以學生熟悉的全站儀為對照，讓學生了解激光雷達是一種集成了多種高新技術的新型測繪儀器，具有非接觸式、精度高(毫米級/亞毫米級)、速度快(可達120萬點/秒)、密度大(點間距可達毫米級)的優(yōu)勢，且數(shù)據(jù)采集方式靈活，對環(huán)境光線、溫度都要求較低。其次，讓學生理解LiDAR的測量原理主要分極坐標法和三角測量法兩種。其中，對于極坐標法測量，使學生了解測距的關鍵在于時間差的測定，引出兩種常用的測時方法:脈沖法和相位法;讓學生理解直接測時和間接測時的區(qū)別以及各自的優(yōu)缺點，從而進一步了解脈沖式和相位式激光掃描設備的優(yōu)勢、局限性以及應用領域。最后，通過介紹激光雷達采集數(shù)據(jù)的掃描方式，讓學生了解不同平臺上的激光雷達傳感器的工作特點，如固定式激光掃描儀適合窗口式和全景式掃描，車載、機載以及星載平臺適合移動式掃描等。

1．2熟悉激光掃描儀操作

考慮到各類平臺激光雷達的作業(yè)特點以及現(xiàn)有設備的情況，《激光雷達技術原理》課程以地基三維激光掃描儀為重點，讓學生熟悉儀器的外業(yè)操作。盡管激光掃描儀數(shù)據(jù)采集的自動化程度較高，外業(yè)采集仍然需要解決掃描設站方案設計和不同掃描站間連接點選擇等問題，要求學生在熟悉激光掃描儀軟硬件操作的同時，還要掌握激光掃描儀外業(yè)采集方案的設計:踏勘工作區(qū)，分析研究最優(yōu)化的掃描設站方案和坐標轉換控制點選擇，畫出相關的設計草圖，并設置主要掃描設站的標志。要求設站位置既要保證與相鄰站的重疊，又要覆蓋盡量大范圍的被掃描對象，以減少設站數(shù)，從而提高外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率。

1．3掌握激光點云數(shù)據(jù)后處理方法

利用點云數(shù)據(jù)可視化與點云原始存儲格式之間的明顯反差，讓學生了解激光點云數(shù)據(jù)后處理的重要性和難點，及其已成為制約激光雷達技術應用瓶頸的現(xiàn)狀。根據(jù)學生的理解程度，選取了點云的拼接/配準、點云的濾波和分類、點云的分割和擬合等后處理方法，要求學生掌握相關的算法并編程實現(xiàn)。

1．3．1點云的拼接/配準點云拼接是將2個或2個以上坐標系中的大容量三維空間數(shù)據(jù)點集轉換到統(tǒng)一坐標系統(tǒng)中的數(shù)學計算過程。要求學生掌握如何解決點云拼接的兩個關鍵問題:同名特征的配準以及旋轉矩陣的構造。對于同名特征的配準，使學生了解常用配準方法的特點和適用范圍，如ICP方法適合用于精拼接，而基于特征面的方法對場景特征分布要求較高等。著重讓學生掌握最常用的人工標靶識別，以及特征面匹配，后者有別于學生所熟知的點特征匹配;對于旋轉矩陣的構造，拓展學生在《攝影測量學》［6］中學習的基于歐拉角的旋轉矩陣構造，掌握角－軸轉角系和單位四元數(shù)方法。

1．3．2點云的濾波和分類要求學生了解濾波和分類的目的是解決激光腳點在三維空間的分布形態(tài)呈現(xiàn)隨機離散的問題。掌握基于高程突變和空間形態(tài)學的點云濾波和分類方法。讓學生理解單一的信息量會導致算法不穩(wěn)健，從而引出多源數(shù)據(jù)融合的思路。目前，已經(jīng)有很多激光掃描儀生產(chǎn)廠商推出的新產(chǎn)品中實現(xiàn)了多傳感器平臺的集成，如激光掃描儀會搭載小像幅的數(shù)碼相機，甚至有些系統(tǒng)還提供由集成傳感器生成的紅外影像。每種數(shù)據(jù)源都有其自身的優(yōu)點和局限性，將多源數(shù)據(jù)融合能夠彌補各個單數(shù)據(jù)源的局限性，增大信息量，從而提高濾波和分類方法的穩(wěn)健性。

1．3．3點云的分割和擬合要求學生掌握實現(xiàn)點云分割的相似性原則:平面性、曲面平滑度和鄰域法向，以及常用的點云分割方法表面生長法?？紤]到點云擬合是由離散激光點坐標計算特征模型參數(shù)的過程，要求學生掌握點云擬合中兩個主要問題的解決方法:粗差剔除及最優(yōu)解獲取。

2實踐教學法

實踐教學是卓越工程師培養(yǎng)體系中一個重要的組成部分。作為技術性的測繪工程學科，除應用測量儀器采集數(shù)據(jù)、應用計算機處理數(shù)據(jù)的基本能力外，還需要構建實踐教學體系以培養(yǎng)學生在實踐中選用適當?shù)睦碚?、技術、儀器設備和作業(yè)方法解決測繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)實際問題的能力，從而使學生接受測繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)方案設計、實施以及實際應用中測繪工程解決方案確定等系統(tǒng)化訓練?！都す饫走_技術原理》課程實習要求學生全面應用所學知識，利用實習場地，依據(jù)實習目的和要求在老師的指導下分組獨立完成全部實習內容。實習儀器為中國地質大學(北京)遙感地理信息工程教研室使用教育部采購專項購買的RIEGLLMSZ620三維激光掃描儀?！都す饫走_技術原理》課程實習的目的主要是使學生通過三維激光掃描儀的使用，進一步鞏固和加深理解相關理論知識和技術方法。要求熟悉三維激光掃描儀數(shù)據(jù)采集與處理(包括DEM、等高線和剖面圖生成以及三維建模等)的全過程。通過實踐性教學，不僅能夠讓學生掌握基本的軟、硬件使用操作方法和LiDAR測量項目的作業(yè)流程，而且能夠加深學生對所學專業(yè)理論知識的理解。培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力以及嚴肅認真、實事求是、吃苦耐勞、團結協(xié)作的精神。要求學生必須參加每一個實習環(huán)節(jié)，協(xié)作完成實習任務，獨立完成實習報告。實習內容主要包括以下部分。

2．1三維激光掃描

數(shù)據(jù)的外業(yè)采集要求學生分組完成測區(qū)劃分和踏勘，確定測站位置，根據(jù)測區(qū)地形，設計外業(yè)數(shù)據(jù)采集方案，完成外業(yè)設站、反射標靶布設和數(shù)據(jù)采集工作。學生需要完成校園內建筑物點云數(shù)據(jù)和奧林匹克森林公園地形點云數(shù)據(jù)的采集。

2．2點云數(shù)據(jù)預處理

要求學生分別利用隨機軟件RiSCANPRO和上機C語言編程對外業(yè)采集的三維點云數(shù)據(jù)進行預處理，包括點云數(shù)據(jù)的濾波和拼接。

2．2．1點云濾波1)手動濾波要求學生利用RiSCANPRO對點云數(shù)據(jù)進行濾波。RiSCANPROv1．7．0有兩種模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者針對一般數(shù)據(jù)，后者對于提取地形的數(shù)據(jù)有明顯效果。2)自動濾波要求學生上機應用C語言編程實現(xiàn)數(shù)學形態(tài)學方法、移動窗口濾波法、迭代線性最小二乘內插法、基于可靠最小值的濾波方法等常用的地形濾波算法，對外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進行濾波，并對各算法的結果進行比較和分析。圖1為學生基于虹灣地區(qū)嫦娥一號激光測高數(shù)據(jù)，利用五種濾波方法濾波后的數(shù)據(jù)點殘差值分布圖［7］。

2．2．2點云拼接1)基于反射標靶的點云拼接要求學生利用RiSCANPRO軟件，結合外業(yè)數(shù)據(jù)采集時布設的標靶連接點，對地形和建筑物點云數(shù)據(jù)進行拼接。激光點云數(shù)據(jù)的拼接有兩種方式:公共反射體的方式和采用使所有的反射體處于同一坐標系統(tǒng)的方式。在實際操作過程中，要求學生對兩者結合使用，以期達到更好的拼接效果。2)基于特征面的點云拼接要求學生在對點云進行擬合的基礎上，選取至少三對相互正交的特征面，利用C語言上機編程，實現(xiàn)基于特征面的點云拼接，并與單純基于點的拼接結果進行對比，分析不同方法的優(yōu)缺點。

2．2．3地形數(shù)據(jù)處理對地形數(shù)據(jù)的處理主要包括三角化、平滑、生成等高線和剖面。三角化參數(shù)的設置可參考量測工具量測出的點云中兩點之間的距離初步設定，這個值可適當調整，目的在于使圖中的點云數(shù)據(jù)彼此之間能盡量大面積地構成三角網(wǎng);要求學生對已經(jīng)完成三角化的數(shù)據(jù)進行平滑處理;針對已經(jīng)完成平滑的數(shù)據(jù)，利用RiSCANPRO軟件生成等高線。剖面圖的顯示既可以針對三角化之前的數(shù)據(jù)，也可以針對三角化之后(包括完成平滑的數(shù)據(jù))來操作。

2．2．4建筑物幾何模型重建針對《激光雷達技術原理》數(shù)據(jù)處理方法的教學內容，指導教師結合自身的研究成果組織研究生開發(fā)了點云分割和擬合以及三維建模等軟件模塊，考慮到學生的掌握程度和實用性，要求學生在利用軟件模塊實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)分割和擬合的基礎上，利用AutoCAD軟件手工建立建筑物的幾何三維模型，基于3DSMAX軟件建立建筑物紋理模型。圖2為暑期教學實習中指導學生利用商業(yè)軟件和自主開發(fā)的軟件模塊重建的地大校園主要建筑物的三維模型。

3結束語