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摘要:隨著信息技術的迅速、深入發展,數字校園、云計算、云服務等概念日益盛行起來。但在當前階段,我國高校數字校園建設總體上仍處于從應用集成階段向信息集成階段發展的過程中[1]。而對于云計算、云服務的建設也處于探索階段,本文將對在數字校園中建設基礎設施云服務平臺進行有益的探討,期望為數字校園實現云服務提供參考思路。
關鍵詞:數字校園;基礎設施;云計算;云服務
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0069-02
進入21世紀以來,信息技術深入到經濟發展與社會生活的各個方面,人們的工作、學習及生活方式正在發生著深刻的變化,針對教育資源不均衡、全民教育、個性化學習和終身學習等問題,國家制定了《教育信息化十年發展規劃(2011―2020年)》(簡稱《教育信息化規劃》),在《教育信息化規劃》中大力倡導積極開展教育信息化建設,并提出“建設信息化公共支撐環境,提升公共服務能力和水平[2]”的發展任務,其中提到了云服務平臺、云服務模式的建設,而當前多數學校在數字校園建設中尚未上升到云服務的模式,由此,本文將對建設數字校園基礎設施云服務平臺進行探討與闡述。
一、云服務模式簡介
目前,云服務類型主要分為基礎設施即服務(Infrastructure as a Service,即IaaS)、平臺即服務(Platform as a Service,即PaaS)、軟件即服務(Software as a Service,即SaaS)三種類型,這三種類型各具特點,又有一定的層次關系。基礎設施即服務將計算、存儲、網絡等硬件基礎資源,通過虛擬化等相關技術封裝成服務提供給用戶使用,它最接近物理硬件資源,在服務層次上屬于最底層服務,用戶可以利用IaaS提供的處理、存儲、網絡以及其他硬件資源方面的服務,部署自己的操作系統,并運行自己的軟件。典型的應用如亞馬遜彈性計算云(EC2,Elastic Compute Cloud)。平臺即服務是構建在基礎設施即服務之上的服務,用戶通過PaaS提供的軟件工具和開發語言,部署自己需要的軟件運行環境和配置。用戶不必控制底層的網絡、存儲、操作系統等技術問題,底層服務對用戶是透明的,這一層服務是軟件的開發和運行環境[3]。典型的應用有Google公司的Google App Engine。
軟件即服務是一種通過Internet提供軟件應用的模式,用戶無須購買軟件,而是租用服務商運行在云計算基礎設施上的應用程序,客戶不需要管理或控制底層的云計算基礎設施,包括網絡、服務器、操作系統、存儲,甚至單個應用程序的功能[4]。典型的應用有GoogleDocs、MicrosoftOfficeOnline。
二、云服務帶給數字校園的益處
云計算(Cloud Computing)是融合了分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網絡存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(Load Balance)、熱備份冗余(High Available)等傳統計算機、網絡與存儲技術的產物,因而,它兼具高可靠性、通用性強、可擴展性高等特點。教育信息化推動了教育、教學模式的改革創新,但信息技術是一門專業性強、技術更新與發展快的綜合性學科,因此,學校通過搭建云計算平臺提供云服務,將改變學校信息化建設、管理與應用的模式,綜合起來有以下幾點突出優點。
1.由專業技術團隊管理、運營云服務平臺可確保信息技術運用科學、合理、專業,用戶無須具備較高的信息技術專業知識、技能,從而可以將更多的精力投入本職工作。
2.云服務采用群集服務器,相比單機可大幅提高服務可用性、數據可靠性,進而提供持續、穩定、可靠的服務。
3.云服務采用虛擬技術能夠充分利用軟、硬件資源,避免重復投資;同時,由于云計算具有較高的靈活性與彈性,從而便于系統升級、“云”的規模擴充也易于實現。
在構建基礎設施云服務平臺時要秉持開放、共享、兼容的原則。開放性體現為能夠銜接已有在用的數字校園應用,同時,也要為其他校園云服務系統及二次開發預留接口;共享性表現為能夠實現與教育云等外部公共云服務系統對接;兼容性要求能夠支持自建系統、開源系統和商業系統等多種形式。針對學校中信息技術力量薄弱、分工明確、教學為主的特點,為了使廣大教師致力于教學工作,在學校中構建云服務平臺時,打破IaaS和PaaS間的界限,提出寬泛的基礎設施概念,將硬件資源(CPU、存儲、網絡)和軟件資源(操作系統、應用軟件、數據庫)通過虛擬化和云計算技術打造成基礎設施云服務平臺,其基本架構如圖1所示。
基礎設施層是基礎設施云服務平臺的最底層,在該層通過運用虛擬化技術將CPU、存儲、網絡等硬件和操作系統等軟件抽象為一個資源池,為上層架構提供服務。中間層作為承上啟下的一層,基于基礎設施層提供的資源為上層及用戶提供服務。同時,作為三層架構中的樞紐,負責提供訪問控制、工作流的管理、API接口及負載均衡和服務的高可用性。應用層作為架構的頂層直接面向用戶,為用戶提供自助服務,便于用戶申請云服務、管理應用系統;同時,向用戶展示云服務平臺的各種應用,供用戶訪問。管理層在架構中提供針對架構及服務的管理功能,涵蓋用戶管理、配置管理、計費管理、安全管理、流程管理及運行維護管理等。
四、結束語
當前,數字校園已成為助力教育信息化的基礎平臺,信息技術得到了廣泛應用,同時,伴隨著信息技術的發展、教育教學理念及教學技術的不斷創新,云計算、云服務的需求日益迫切,因而建設云服務體系已成為大勢所趨。但不應盲目照搬商業模式,應根據自身條件、特點,建設適合學校自身的云服務體系,并遵從立足自身,放眼長遠,且要秉持開放、共享、兼容的原則建設云服務體系。
參考文獻:
[1]蔣東興,付小龍.基于云服務的高校數字校園[J].科研信息化技術與應用,2012,(6).
[2]教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)[J].中教育信息化,2012,(8).
關鍵詞:云計算;空管數據管理;數據流程
引言:傳統空管系統數據存儲能力有限,在大量數據訪問進入時,系統難以保持穩定的性能,這對空管的安全性帶來了不良影響。科技的進步要求空管系統必須進行發展。隨著云計算的產生和發展以及應用,空管系統引入云計算將是空管系統發展的關鍵。
一、云計算概念特點
云計算以互聯網技術作為基礎,是互聯網相關服務的增加,對于云計算的定義解釋多達上百種,廣為普遍的解釋認為,云計算是一種按照使用量付費的模式,在這一模式下提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問,進入計算資源共享池中可以可以快速獲得這些資源,只要投入很少的管理工作或與服務供應商通過很少的互動將這些資源快速提供給使用者。云計算的基本架構分為基礎架構即服務、平臺即服務、軟件即服務的三層基本架構,云計算是分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。
二、數據分析
在空管系統中,飛行數據分為飛行計劃數據和飛行電報數據,計劃數據和雷達的數據有著密切關系,而航班狀態修改需要用到電報數據,飛行數據操作系統也要用飛行電報數據進行查詢和統計,因此在一架飛機中會有多條飛行電報數據。日志文件伴隨自動化系統工作而產生,通過對日志進行查詢能夠對故障進行分析,方便排除故障。自動化系統運行的過程中,監視信息要時刻呈現,這樣才能使空管人員實時掌握空域內的情況,了解航空器的飛行狀態[1]。監視數據由雷達進行覆蓋掃描獲得,各種雷達測量值方便空管人員進行監管。在監視中,為了獲得全面的數據并做到24小時監控,需多個雷達進行掃描。多個雷達通過多個通道所發來的原始數據會被送至雷達質量監視系統,從而進行實時分析統計。系統會將分析統計的數據存儲下來,方便日后進行數據查詢和演示。記錄儀數據是對24小時中所獲得的數據進行記錄重演,這些數據包括管制員操作、監視數據、飛行計劃數據等,相應的還有記錄在語音記錄儀中的語音記錄數據,對語音記錄數據進行重演,可以作為事故調查分析的依據。
三、數據流程
飛行數據、日志文件、監視數據和記錄儀數據共同構成了空管數據。當前空管數據的運轉周期分為兩個階段,分別是數據記錄階段和數據查詢與回放階段,數據記錄階段是指數據生成到存儲的階段,在記錄階段中,主要進行的是對實時數據進行記錄。數據查詢與回放階段是為了進行查詢和排除故障,記錄的數據被重新取出,并對其進行分析統計,這一過程是通過數據來發現問題,進行總結增強空管的安全性。
空管系統數據不但會被送到記錄重演服務器中進行存儲,還會被送到雷達質量監視系統和飛行數據操作席中。物理存儲設備將對記錄的數據進行存儲,但是物理設備容量有限,通常只能對最近一段時間內的數據進行存儲,到達存儲周期后,會將數據丟棄。在數據存儲第二階段中,物理存儲內的數據會被取出,對整個空管的操作過程進行回放,要對某個時間段的處理情況進行分析,將會調去各個服務器中的日志文件、雷達監控數據和飛行數據操作席中的數據來進行全面詳細的分析調查[2]。在實際的空管系統數據流程中可以發現空管控制系統對數據的處理能力較強,能夠對空管工作起到巨大的幫助。但是數據流程中仍然存在一定的不足,在物理存儲中,所有的數據都存儲在同一個位置,這樣一來當面對突發事故時,數據存儲會受到威脅。由于數據量龐大,特別是物理存儲的容量有限,數據清理頻繁,當需要查看時間稍久一點的數據時可能已被清理掉了。另外數據產生速度又很快,不等系統清理存儲介質就已經存滿,這樣一來就使得新數據無法被保存。在數據存儲的過程中,容易發生重復存儲的情況,監視和飛行數據存儲在不同的設備中,內容上雖然略有不同,但是這樣一來還是占據了大量的重復空間。
四、系統的再完善
空管系統的再發展、再完善可以由云計算來實現。將云計算應用在空管數據存儲管理和分析中,解決空管數據的問題,減輕空管技術部門的工作壓力。
應用云計算后,空管數據將會直接被存儲到云平臺中,避免了數據重復存儲的問題,憑借云平臺強大的存儲能力,使服務器不必再進行存儲,而專心進行演算工作。由于云平臺巨大的容量,不必為數據清理問題而擔心。另外,數據回放階段可以直接從云計算中獲得數據的分析結果,在云平臺中將分析工作直接完成,脫離了物理存儲的步驟,保護了數據安全提高了工作效率[3]。在以前的系統中,雷達監視系統只能進行簡單的分析統計,在云計算的支持下,技術人員可以進行更為復雜的分析統計,而且可以解決以往計算能力不足和面對大量數據訪問效率低的問題。云計算平臺可以提供數據備份恢復機制,空管人員就不必擔心這備份恢復問題,在遭遇突發事故或自然災害,云平臺的數據不會受到任何影響,云計算能夠為空管數據管理解決問題,使空管系統更加安全可靠。
結論:空管數據流程管理存在不足,通過云計算的應用可以對存在的問題進行解決,并推進空管數據流程系統進一步發展。隨著云計算的成熟,將會應用在更多的空管工作的更多領域,將服務器中大量的雷達數據設立在云平臺中,提高自動化系統的計算能力。云計算的加入使得空管系統邁上一個新臺階,可靠性得到更好的保障。
參考文獻
[1]張倩曦.一種機場空中交通數據管理系統的設計[D].電子科技大學,2013.
關鍵詞:節能潛力;本體建模;
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2017)02-0232-02
Design and Implementation of Energy Saving Potential Analysis System for Waste Heat Boiler
MA Yao, DAI Yi-ru, WANG Jian
(CIMS Research Center,Tongji University,Shanghai 201804,China)
Abstract: To improve the energy saving potential of waste heat boiler, this paper puts forward the application of ontology modeling technology to the analysis of energy saving potential, and develops the energy saving potential analysis system based on B/S using . In this paper, the application of the system in a factory waste heat boiler is analyzed, which provides the basis for decision-making.
Key words: energy saving potential; ontology modeling technology;
近年砉家能源緊缺,政府大力倡導企業開展生產過程的節能減排工作,并對高能耗企業節能指標提出了較高的要求。隨著余熱回收技術快速發展,工業的余熱回收項目成本大幅度降低,同時余熱回收效率不斷提高,為企業余熱回收工作提供了良好的條件。在這樣的形勢和技術條件下,許多企業開始針對余熱回收開展研究工作,不但能完成企業的節能減排任務,同時也能為企業本身創造可觀的經濟效益。
本文通過分析企業采集的余熱鍋爐海量工況運行數據,利用本體建模技術,發掘數據之間的內在聯系,并構建工藝參數模型,進而分析并優化余熱鍋爐的工況運行參數,為節能改造提供決策依據。
1 系統設計
1.1 系統基本架構
系統設計遵守高內聚低耦合的設計模式,把系統分為數據層、業務層和表示層,如圖1所示,具體描述如下:
1)數據層。主要實現余熱鍋爐數據的快速接入、一致性存儲和數據預處理,數據包括靜態的余熱鍋爐信息描述和動態的余熱鍋爐運行過程中產生海量工況運行數據,為業務層提供基礎數據;
2)業務層。主要根據需求實現系統的業務功能,包括本體建模、工藝模型構建、工藝模型管理、工藝參數配置和工藝優化;
3)表示層。主要實現系統與用戶的交互。
1.2 系統業務流程
根據系統的基本架構對系統業務流程進行設計,主要包括數據采集、數據預處理、本體模型構建、本體查詢、工藝參數模型構建、工藝優化,如圖2所示。
首先,對余熱鍋爐采集數據進行預處理,采集數據主要分為動態數據和靜態數據。動態數據是指設備運行過程中產生的海量工況數據,比如給水流量、蒸汽流量等;靜態數據是指設備本身具有屬性數據,比如設備型號、設備功率的等。用戶對這些基本數據進行預處理,主要是對數據進行清洗和轉換,去除噪聲和無關數據,把采集數據轉換成適合數據分析的形式。
其次,根據對余熱鍋爐的研究將余熱鍋爐本體模型分為四大類,分別為余熱鍋爐結構信息、余熱鍋爐基本參數、余熱鍋爐系統信息、余熱鍋爐產品信息。其中,余熱鍋爐結構信息和余熱鍋爐基本參數包含余熱鍋爐設備描述相關信息,余熱鍋爐系統信息和余熱鍋爐產品信息包含設備運行過程中采集數據的存儲信息。本體模型構建完成后即可進行本體查詢,查詢得到動態數據顯示存儲位置,靜態數據顯示實例數據。
然后,從本體模型中提取相關數據構建工藝參數模型,本文以分析主蒸汽流量為例,將主蒸汽流量作為模型輸出量,主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、汽包水位、給水流量、給水溫度、入口煙氣溫度和出口煙氣溫度為輸入量,選擇神經網絡構建工藝參數模型。
最后,為模型設置約束條件,以得到最大主蒸汽流量為目標(回收蒸汽1萬t,相當于節約標煤0.1032萬t;減排CO2 0.2579萬t),選擇遺傳算法對工藝參數模型進行尋優,得到最優工況參數。分析余熱鍋爐節能率具體公式如下:
T=0.103[×]S
[η=Tj-TiTi×100%]
其中,[T]為年節約噸標煤,[S]為年產蒸汽量,[η]為節能率,[Ti]為優化前的年節約噸標煤,[Tj]為優化后的年節約噸標煤。
2系統功能設計與實現
面向余熱鍋爐的大數據節能潛力分析系統由五個模塊組成,具體功能描述如下:
1)本體模型。該模塊實現本體模型導入與查看,如圖3所示,其中本體模型涵蓋余熱鍋爐的結構、參數、產品等類的各項屬性,本體模型與數據庫數據實現映射,用戶可以根據需求選擇本體查看實例數據,為節能潛力分析提供數據基礎。
2)工藝模型構建。該模型為用戶構建模型提供接口,用戶可按需求選擇工藝模型的輸入量、輸出量和算法。本文以余熱鍋爐主蒸汽流量作為輸出量為例,根據本體模型獲得影響主蒸汽流量的工況參數作為輸入量,選擇神經網絡模型算法,構建工藝參數模型。
3)工藝模型管理。該模塊實現對構建出的工藝參數模型的查看與刪除,用戶可查看不同模型的具體信息。
4)工藝參數配置。該模塊實現對工況參數閾值的設定,為工藝優化模塊尋找最優主蒸汽流量設定約束條件。
5)工藝優化。該模塊通過遺傳算法實現工藝優化,本文以發掘余熱鍋爐節能潛力為目的,提高鍋爐主蒸汽流量,由遺傳算法可獲得主蒸汽流量最大時的工況參數,并為不同模型優化得到結果提供對比功能,為企業優化工況參數提供科學的支撐。由圖4得工藝參數優化后余熱鍋爐年產蒸汽量可升到5.47萬噸,相當于節約標煤0.56萬噸,節能率提升了9.8%,可以大大提升企業效益。
3 結束語
本文通過研究余熱爐,提出將本體建模技術應用到余熱鍋爐節能潛力分析中,并完成基本架構設計,業務流程設計和系統功能設計與實現。通過分析余熱鍋爐結構信息、余熱鍋爐基本參數、余熱鍋爐系統信息、余熱鍋爐產品信息,構建余熱鍋爐本體模型,實現動態數據和靜態數據的本體查詢,并以分析主蒸汽流量為例,構建工藝參數模型,利用遺傳算法獲得最優工況參數,大大提高余熱鍋爐節能潛力,為企業節能減排工作提供決策依據。
參考文獻:
[1] 伍英,周茂軍,馬洛文, 等. 寶鋼燒結余熱鍋爐生產實踐[J]. 燒結球團,2011(3):44-46,53.
[2] Rules-based object-relational databases ontology construction[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics,2009(1):211-215.
[3] An Ontology Reasoning Architecture for Data Mining Knowledge Management[J]. Wuhan University Journal of Natural Sciences,2008(4):396-400.
P鍵詞:云計算 區域醫療信息 數據共享平臺
中圖分類號:TP393.09 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)10-0167-01
區域醫療衛生信息化建設的目的主要是以病人為中心通過網絡計算、服務計算和效用計算的綜合、演化,實現信息數據共享、流動和智能應用,統一規范的醫療信息數據共享平臺,完善區域醫療,準確查詢數據信息,提升醫療服務水平。
1 云計算的區域醫療信息數據共享平臺的設計分析
1.1 物理架構設計
云計算醫療信息數據共享平臺的設計,需要根據已有的醫療機構各個醫療信息系統和數據庫,使用云存儲模式在各級醫療衛生機構中部署數據集成安全網,對病人就醫記錄進行索引,為病人醫療信息網頁訪問提供導航,然后使用應用服務器對訪問云平臺進行管理、控制,處理客戶端查詢醫療信息請求。同時,在Web服務中交互醫療信息,通過標準的接口與醫療信息數據共享云平臺中的專線網絡連接,實現各個醫療信息系統集成接入。例如醫生在查看病人的就診記錄時,可通過醫療信息系統和數據庫使用云平臺索引病人就診記錄,獲取病人就診的時間、醫院、身份證、就診ID和保障卡號,并選擇病人檔案中最后一次就診記錄,讓云共享平臺自動調取該次就診所在醫院的醫療數據Web服務,將結構返回給醫生工作終端,讓醫生可以根據需求調取病人數據,達到信息數據共享的目標。
1.2 邏輯架構設計
(1)物理資源層。主要由真實服務器、網絡設備和存儲設備構成,是云平臺建立、運行的前提。(2)虛擬資源池。虛擬資源池是云計算技術延伸的新概念,在云計算中可計算全部的資源。例如CPU、網絡和存儲不在局限于服務器機箱中,可以通過硬件虛擬化計算進行有機整合,組成CPU池、網絡池和存儲池。當用戶有相應的需求時,可合理分配符合需求的組合,將計算資源虛擬化為后續平臺擴展提供方便。(3)操作系統。主要安裝在虛擬服務器上,當前操作系統主要有蘋果公司的Mac OS和Microsoft公司的Linux、Unix系統和Windows系統。(4)數據庫、文件系統。主要通過云平臺在Oracle、SQL Server、SyBasep和MySQL中選擇合適的數據庫。(5)SOA構架。主要是通過Web服務跨平臺使用SOAP、WSDL和UDDI服務,SOA構架提供的基礎Web服務主要有權限管理、日志記錄、影像檢索和SQL執行等,而流程Web服務有患者信息管理、統計報表、檢驗信息查詢、用戶管理、影像信息查詢、數據統計、電子病歷查詢及醫囑信息查詢等。(6)云平臺服務。該服務平臺主要是讓各個醫療機構根據醫療信息數據共享平臺中的醫療信息共享、醫學統計功能、醫學影像共享、個人健康檔案和電子病歷共享等,篩選需要的醫療信息數據,實現信息數據共享。(7)電子健康檔案。該檔案作為區域醫療數據共享平臺建設的重要內容,主要按照《電子健康檔案基本架構與數據標準(試行)》設計的,能夠通過各種渠道動態收集信息數據,實現居民自我保健、健康管理,也是居民整個生命周期的信息資源庫。
2 云計算的區域醫療信息數據共享平臺設計實現
2.1 基礎設施虛擬化
VSPhere作為VMware推出云平臺的服務器虛擬化平臺,通過集成數據庫中服務器,將x86服務器資源虛擬化以此形成邏輯池。其特點具有較高的可用性與安全性,能夠充分利用服務器的資源,減少運維成本與資金,擴展整個架構功能,增加存儲量。
2.2 Web服務實現
電子病歷共享功能實現的關鍵是Web服務接口編寫,系統中Web服務部署于Web Services服務中,區域內用戶能夠使用各種終端想Web服務器發出請求,調用Web。然后Web服務器按照用戶的需求想HIS、LIS服務器發送出SQL查詢語句,從而查詢出想要的數據。與此同時將數據傳送到Web服務器,通過SOAP協議后又返回到請求的客戶端中。
2.3 射頻識別登錄模塊實現
云平臺中處理可使用傳統用戶密碼登錄的方法外,還可使用射頻識別技術設計相應的登錄方法,讓用戶通過射頻識別卡登錄進行登錄。和傳統用戶名登錄模式相比,射頻識別登錄模塊的使用具有較高的安全性與便捷性。打印出來的便簽可制作成射頻卡,并分發給使用系統的醫生,然后將閱讀器安裝在終端上,確保讀取功能正常使用。例如總醫院醫生使用的胸卡即是射頻識別卡,醫生若要使用系統,只要將胸卡掃描后就可以登錄,為醫生使用系統的過程提供了方便。
2.4 數據安全
區域醫療信息數據共享平臺建立以后,區域內的全部醫療機構的醫療信息數據都是通過專用網絡向云平臺傳輸信息的,所以,在傳輸過程中必須確保數據傳輸具有較高的安全性。另外,因為區域醫療信息數據共享平臺需要對區域內全部醫療機構的信息數據進行采集、整合,從多個角度考慮醫院網絡模式和數據管理方式,為數據提供安全保障。例如在數據存儲格式、復原途徑、存儲位置和分類模式上,每個醫療機構都不同,所以云計算的使用主要是建立在醫療信息共享平臺上,從而解決大量數據存儲、管理的問題,借助分布式存儲系統存儲信息數據,降低成本,提升云平臺安全性,為信息數據的使用提供安全技術支撐。
3 結語
綜上,云計算的區域醫療信息數據共享平臺的建立,通過設計物理架構和邏輯架構,借助基礎設施虛擬化、Web服務和射頻識別登錄模塊實現區域各個醫療機構信息數據的整合,對專線網絡數據進行加密,為信息數據的使用提供安全保障,從而方便用戶調取相應的數據。
參考文獻
[1]范煒瑋,趙東升,王松俊,等.基于云計算的區域醫療信息共享平臺的設計與實現[J].軍事醫學,2015(4):257-260.
[2]唐維維.基于云計算的區域醫療信息數據共享平臺的設計與實現[D].中國人民總醫院,2015.
選型
針對當前的主要業務、技術挑戰,以及面向未來5-10年發展戰略,錦江酒店最終決定采用基于微軟WindowsServer 2012和System Center 2012的私有云平臺解決方案來搭建這一現代的信息化酒店運營中心。究其原因,主要是因為該方案具有以下特點:
面向多租戶的動態資源池。錦江酒店的IT部門試用并部署了WindowsServer 2012。通過Hyper-V 3.0的諸多特性并結合System Center 2012各個組件的整合,錦江酒店搭建起了基于微軟虛擬化解決方案的私有云基本架構,能向下屬業務單位提供主機托管、應用監控和性能擴展支持,并實現業務單位之間的資源使用和網絡訪問的隔離,并可以靈活地進行云平臺的計費和配額管理。
基于Windows Server 2012動態資源池管理。錦江酒店的IT部門構建了基于Windows Server 2012 Hyper-V3.0的兩個資源池,分別容納不同性能要求的虛機,針對低密度資源池的虛機,Hyper-V 3.0能使虛機使用更多的虛擬CPU及內存,大大提升這些虛機的性能確保關鍵應用的連續穩定運行;對于高密度資源池中的虛機,Hyper-V 3.0充分在虛機間按需動態分配資源,實現資源池底層資源的復用。
整合周邊IT資產,降低整體擁有成本。在引入了基于Windows Server2012的云解決方案之后,錦江酒店充分整合既有的IT資源和設備,Windows Server 2012的動態資源池充分兼容各種類型的存儲,并和錦江酒店現有的網絡設備融合,WindowsServer 2012現在已經幫助錦江實現包含運算存儲和網絡資源在內的統一資源池。
IT價值最大化
目前,整個平臺面向多租戶場景涵蓋了資源管理、監控、配置、運維和自助服務門戶等多個方面,具有可根據業務發展逐步擴展,迅速響應新的業務需求的強大能力。實現了對錦江酒店IT資源的集中式管理和靈活的建設及運營費用分擔模式。提高了IT資源的利用效率,降低了IT運營和管理成本,探索了IT持續創新和優化的新模式。其IT部門開始像一個真正的IT服務提供商一樣,提供用戶所需要的服務,并按需收費,逐步搭建起流程化、標準化的IT運維體系。
構建靈活高效的IT基礎架構平臺。微軟私有云解決方案為錦江酒店的用戶提供了基于動態資源池的私有云,實現了針對不同業務部門相互隔離而且具有個性化的IT服務。用戶可以通過自主門戶來請求、獲得、使用計算資源,以及計算資源集約化管理及按需消費。通過這種方式,業務處理和IT系統開發不再受到現有硬件資源限制,采購時間等制約,加快了IT能力提升速度,保持在瞬息萬變的商業環境中的競爭優勢。
利用最佳實踐工作流來標準化數據中心流程。錦江酒店為其數據中心打造起高可用、高性能的動態資源池,實現了流程化、標準化的運維體系。借助這一管理平臺和微軟云策略,錦江酒店可以安全無憂地邁向云計算,充分利用并靈活控制現有的數據中心投資。微軟在解決方案實施過程中,導入微軟全球數據中心和Windows Azure平臺運營中所獲得的知識和技術,繼續推動錦江酒店私有云方案發展。
實現了將IT集中建設,費用分擔以降低運營成本。借助WindowsServer 2012動態資源池解決方案和System Center 2012管理解決方案,大大提升了用戶的IT使用體驗,無論是運維人員還是最終業務人員都能輕松管理和使用IT資源,使IT價值看得見、摸得著。IT部門使用靈活的資源監控和統計功能,實現了三家獨立法人公司共同建設錦江酒店數據中心的目標。通過共同建設、集中管理、費用分擔的建設和管理模式,大大縮短了酒店的建設周期,降低了酒店IT運維的復雜度,提高了系統的可靠性。有力的支持了公司的標準建設,品牌戰略和業務的拓展。
聯手NetApp
在企業的IT架構中,計算資源與存儲資源相輔相成,無論是在傳統C/S架構時代還是如今正在邁向的云計算時代。錦江酒店的私有云平臺自然也少不了存儲這個關鍵要素。錦江酒店采用了NetApp的存儲設備。NetApp是全球存儲及數據管理領域的領先企業。作為微軟2012年度私有云合作伙伴大獎的獲得者與微軟緊密合作,聯手開發和提供多個面向Microsoft技術的創新型存儲和數據管理解決方案,幫助國內客戶實現高效靈活的IT基礎及推動向云的轉變。憑借針對Windows Server 2012的支持,NetApp簡化了存儲和數據管理,加快了公共云、私有云及混合云遷移。錦江國際酒店將微軟私有云解決方案與NetApp存儲解決方案集成,大大提升其IT對于業務發展的支持水平,為公司發展帶來強大的后發優勢,成為微軟與NetApp解決方案共同助力企業發展的又一例證。
將NetApp云存儲放在微軟私有云平臺之上,可謂珠聯璧合。通過NetApp針對微軟私有云平臺專門開發的SCOM插件、SnapDrive軟件、SnapManager For Hyper-V集成套件,實現了存儲與私有云平臺的無縫集成和統一管理,運維復雜度大大降低。
關鍵詞:審計私有云 業務流程 架構
審計信息化建設的“金審工程”在實際工作中存在一些不容忽視的問題,如基層審計單位信息化建設成本較高;審計軟件開發和使用存在限制;審計單位和被審計單位信息化程度差異較大;信息資源共享程度低等。審計信息化建設如想取得突破,傳統的信息化工程不具備快速定制提供應用服務的能力,而采用云計算的私有云模式,對審計信息化的數據分析和存儲建設具有許多優越之處。
一、審計私有云的含義
審計私有云是以云的基本架構為基礎,以云計算技術為保障,以審計業務需求為核心而構建的審計云平臺,實現各類審計信息的數字化,以促進信息的交流與共享,使審計資源得到充分優化利用。通過審計私有云,審計人員在進行審計業務處理時,只需通過客戶端接入審計私有云并提出相應服務請求,云就會向審計人員提供所需服務。審計人員可以按照自己的時間、方式進行審計,無需關注使用何種計算機程序,也無需關注數據的存儲、共享和工作時效性問題,惟一需要關注的就是審計任務本身,而云端看不見的繁瑣技術全部留給技術后臺來解決,并不需要知曉后臺是如何運作的。
國家審計署在金審工程二期項目里已經規劃、設計了審計數據中心,因此審計私有云的構建,將是利用云計算技術在審計數據中心的基礎上對其進行改造,構建審計云平臺,建設一個能容納各類審計所需資料的系統平臺,用于歸集審計數據和管理數據,實現資源共享。包括:審計管理數據、現場審計數據、聯網審計數據、歷史數據、AO和OA系統導入的數據、法規政策文件、圖片、影像等,并將這些數據時時更新并且有機集合起來,建立在一個統一的平臺上,建立并運用各類審計模型從而實現審計的自動化和審計管理的智能化,節約審計時間,提高審計效率。
二、審計私有云的業務流程
審計私有云所包含的業務流程可以分為兩方面,分別是審計資源的加載、分析、存儲、分發以及審計業務的請求、應答。從審計業務角度,可以將審計私有云劃分為審計數據云和審計分析云。
(一)審計數據云。審計數據云是審計私有云應用的基礎。審計業務的開展,離不開被審計單位的業務數據、實施審計的方法體系、審計分析模型和模型分析環境等資源。所有這些資源都是審計數據云中需要存儲和管理的內容。審計數據云承載著審計數據的存儲與管理和審計系統的配置與管理兩個方面的業務功能。
1.審計數據存儲與管理業務流程。審計業務數據從被審計單位采集后,存儲到審計數據云中。通過審計數據云中的數據分析工具,可以將審計業務數據根據時間、地域和行業等維度進行切片分析、整理,形成審計業務數據目錄,向審計人員提供審計數據服務。
2.審計系統配置與管理業務流程。由云平臺管理員預先將相應審計業務系統進行初始化,形成基礎系統鏡像文件和配置文件,并將這些基礎系統注冊到服務目錄,形成系統目錄,向審計人員提供審計業務系統服務。
(二)審計分析云。審計分析云是審計私有云的重要組成部分,向審計人員提供各類審計業務系統服務。審計人員無需知道各業務系統如何配置、調用,只要提出請求,審計分析云即可向審計人員提供相應的審計分析服務。審計分析云業務流程:審計人員根據實際業務需要,向審計分析云提出審計分析環境申請,審計分析云通過數據目錄和系統目錄向審計數據云提出數據申請和系統申請。審計數據云接收申請后,將數據云中已有的業務數據和基礎系統分發到審計分析云的一體機中,形成審計分析環境,并向審計人員提供審計分析功能。
三、審計私有云的架構
審計私有云符合云計算架構的基本層次劃分,即軟件即服務SaaS、平臺即服務PaaS和基礎設施即服務IaaS。
(一)IaaS層處于總體架構的最底層,為上層提供基礎設施支持,主要包括硬件資源和信息資源兩部分。其中,硬件資源包括網絡設備、計算設備和存儲設備,為電子政務公共平臺提供網絡、計算和存儲基礎服務;信息資源通過對信息資源的采集、存儲、分類、組織、表現等為上層提供信息服務,包括各級審計機關基礎信息資源庫、共享主題資源以及各類主體業務數據庫組成的業務信息資源。
(二)PaaS層為上層應用服務提供運行、維護等軟件生命周期管理基礎服務,為下層基礎資源提供資源的各類管理服務。應用運行與維護平臺提供業務服務與基礎軟件部署、運行、維護、升級所需的環境與工具集;綜合服務平臺為整個云平臺提供基礎的綜合管理服務、綜合應用服務、統一用戶管理服務、統一權限管理服務、統一消息管理服務和統一身份認證服務。基礎資源管理平臺為基礎資源層提供資源目錄管理服務、數據采集服務、資源調度服務和數據分析服務。
(三)SaaS層是針對審計業務框架的軟件服務集合,實現審計部門業務的核心功能,依賴于底層的PaaS平臺構建,并為上層的展現層提供業務支撐。根據審計機關的業務要求,形成各類審計應用服務,并實現各分類下應用的云部署。SaaS層提取了各級審計機關應用系統之間的共,構建專用的應用服務,并實現各業務系統之間的協同,包括服務資源、服務實現和服務內容三個領域的所有業務應用服務。
四、審計私有云的建設展望
(一)IaaS層建設。審計私有云IaaS層上構建一個云平臺,為審計機關提供統一的基礎設施服務,包括處理、存儲、網絡和其他基本的計算資源。各審計機關能夠部署和運行所需軟件,包括操作系統和應用程序,但不需要管理或控制任何云計算基礎設施。
(二)PaaS層建設。云操作平臺主要實現虛擬化資源的抽象與管理、快速部署和按需使用、智能化的任務調度和負載管理、海量數據管理和分布式存儲、功耗管理和節能降耗、安全機制的保證等。
1.模塊化的系統結構。基于模塊化的系統架構,可以針對不同用戶的需求,靈活組合各種功能模塊以提供不同的功能。可選的或基于定制的用戶Portal,為不同的用戶提供豐富的系統訪問體驗。模塊化的系統架構也方便對系統進行升級。
2.資源抽象與管理。對系統已注冊的各種軟硬件資源實現不同層次和粒度的資源抽象,將云計算中心的所有資源(包括服務器、網絡、存儲等)進行統一的管理,為實現資源的負載管理和動態調度、快速部署及按需分配、資源隔離與安全可靠等方面打下堅實的基礎,同時為管理員快速、精確的掌控系統運行情況提供基礎信息。
3.資源部署與按需分發。實現對系統資源統一管理,并以服務方式為用戶提供一個完整的運行平臺。將接收用戶發送的請求,或根據系統設置的資源部署生成策略,并根據系統當前運行狀態,包括資源部署、資源分發、資源使用、用戶狀態等條件,在資源部署策略的作用下,基于點對點快速分發技術,實現新的系統資源的快速批量部署。在部署生成新的資源之后,系統會根據用戶請求,按照系統資源分發策略設置的條件,選擇系統中合適的資源,按需分發給用戶,供用戶使用。
4.資源調度。通過對資源的統一管理,實現對各種資源的高效利用,面對不同用戶的不同任務,通過全局的細粒度的調度方式,實現對業務系統的負載均衡和對資源的充分利用。為實現任務調度與負載管理,對物理硬件層、資源抽身層及業務服務層的多種運行指標均進行實時監控和分析,對應用和資源配置調度策略,設定服務級別,并對關鍵指標進行統計預測,保證資源可滿足應用負載,同時實現多種應用之間負載均衡,充分利用資源的效能。
5.功耗管理。實現多種系統功耗管理與節能策略,以滿足系統在不同運行時期的能耗管理需求。這些管理策略綜合考慮系統設計規模、系統實際運行狀態、系統用戶活動狀態、系統資源運行及調度狀態等多種因素,實現系統自動化功耗管理。同時允許管理員手動設置多種系統參數,以便于管理員對系統進行有針對性的優化。
6.用戶管理。實現一套完善的用戶管理流程,以滿足云計算中心對大量用戶有效管理的需求。對用戶進行分類,并分別賦予不同的系統角色,通過用戶角色與系統權限的關聯,使不同的用戶擁有不同的系統權限,進而保證滿足各種用戶的需求的同時,使用戶之間不會相互干擾,也不會對系統進行越權訪問,以保證系統及用戶的安全。
7.安全管控。采用個人密鑰、加密卡、防火墻系統等產品與技術,構成云安全方案,實現從網絡層到數據層的真正安全。
(三)SaaS層建設。傳統的聯網審計系統部署模式為各審計機關分別采購應用服務器、數據庫服務器并安裝聯網審計系統,審計人員通過辦公局域網訪問系統開展審計工作,這種情況下勢必產生一系列問題:比如地方審計機關IT成本居高不下、缺乏專業維護人員、無法支付高成本的建設費和維護費用等。產生這些問題的一個重要原因在于傳統聯網審計系統部署模式屬于分級單獨部署,每個審計機關都需要配置獨立的硬件資源、軟件資源。
以地稅審計業務為例,由于地稅審計數據實現了省級集中管理,審計廳從省地稅局取得的數據已經包含全省的地稅數據,這種情況下,非常適合建設一套SaaS的地稅聯網審計系統,由省審計廳為下面市級、縣級審計機關統一提供硬件、應用軟件的資源服務,消除了地方審計機關需要購買、構建和維護基礎設施和應用程序的問題。市級、縣級審計機關通過電子政務網訪問省廳的地稅聯網審計云服務,省廳的地稅聯網審計云服務提供統一的用戶管理、安全登錄、權限管理等功能,實現了審計人員利用地稅審計模型只能訪問授權后的數據,從而可以像應用本級的系統一樣的效果開展常規的項目審計。
未來的國家審計云應以省為單位開展建設,最終實現全國各“云”的匯聚,形成“審計云海”。國家審計云將是包括IaaS、PaaS、SaaS等多種應用模式的混合服務體系架構,向審計署、省級、市級、縣級四級審計機關提供定制與非定制的多樣化的信息化服務。
參考文獻:
1.汪松濤,鄧少靈.企業投資建設私有云項目評價模型研究[J].信息系統工程,2012,(1):54-56.
關鍵詞:老齡化社區;Eucalyptus;數據分析;云計算
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)12-00-03
0 引 言
隨著科學技術的快速發展和老齡化程度不斷加深及其服務需求的不斷增多,中國的養老服務正面臨著巨大的挑戰。中國社區養老模式起步較慢,其傳統養老主要是基于社會服務的家庭照顧方式,關注老年人身體和心理健康,給予有困難的三無老人、“空巢”老人和殘疾老人幫助[1]。
國外許多社區養老模式已發展成熟,“智能化養老”由英國一個生命信托基金會首次正式提出,該基金會提出的理念是建設能夠使老年人在家中養老并提高生活質量的全智能化老年公寓。美國是世界范圍內最先開始研究適老化相關技術的國家,它根據老年人的生理狀況、年齡和喜好建設,可照顧社區內形態各異的老人,適合不同需求的老年人居住。日本是老年住宅的先驅,其最早的“銀發住宅建設計劃”[2]提出了為可以自理的老齡化人群提供租賃式公寓的理念。日本成立了專門的研究會制定了一系列發展規劃,從智能家庭、智能設備發展到智能建筑、智能城市,為智能化城市的發展做出了巨大貢獻。
本文結合云技術研究了能夠提供不同養老服務的社區智能服務平臺,老人只需通過移動終端就可以實現如家政服務、醫療服務等功能,為老人們提供了安全、便捷的服務。
1 系統需求分析
在研究老齡化社區智能服務平臺之前,需要先了解我們平臺用戶即老人們的需求。調查國內社區老人居住的現狀,了解在社區養老服務過程中老人需要的服務內容與服務方式,以提供滿足需求的服務。
1.1 社區對象的需求
老年人生活中普遍存在獨居、老年病頻發、居住條件差、社區質量不好等特點,在此基礎上,老齡化社區智能服務平臺的研究主要是為了滿足老人們的生理需求和心理需求。
1.1.1 老年人的生理需求
老年人的感知能力和自身生理素質都會隨著各項生理機能的衰退而產生變化,這會給他們的正常生活帶來諸多困難與不便。老人的生理需求主要集中體現在“醫療保健”和“生活照料”兩方面[3]。
(1)“醫療保健”在為所有老年人群體提供日常保健護理工作的基礎上,還會根據老年人的具體情況提供相應的藥物、醫療等服務;
(2)“生活照料”主要向獨居老人提供介紹保姆、日常包裹代收、推薦日常養老機構等服務[4]。
1.1.2 老年人的心理需求
老年人大部分時間都是在家獨自度過,他們的人際圈會變得更加狹窄,所以他們更需要心靈和情感寄托。故該系統提供了“文化娛樂”“老年教育”等內容。
1.2 系統概述
本文的設計基于云技術的老齡化社區智能服務系統,可以將傳統信息化社區中多個獨立的系統進行整合,為社區提供一個軟件管理平臺。系統的設計目標是可以隨時隨地利用移動終端或者電腦來完成各種服務功能,因此該系統設計的界面簡單、易操作,針對不同的終端,界面的適應性要強。智能服務系統架構圖如圖1所示。
如圖1所示,智能社區子系統主要分為社區安防、信息管理、公共服務和居家服務共四個模塊,其中,公共服務包括醫療衛生、養老機構、教育機構等,居家服務包括家政服務等。
2 云服務系統組成
2.1 Eucalyptus云計算平臺
AbiCloud、Eucalyptus和Nim-bus是目前較流行的開源云計算平臺,而Eucalyptus能提供應用開發研究所需的硬件資源,并且該平臺安裝、部署和維護比較方便。Eucalyptus架構如圖2所示,包括客戶端層、云控制臺層和云后端層。
客戶與Eucalyptus平臺交互通過最上層中基于Rest和Soap的Web服務就可以實現。邏輯上,云控制器(CLC)、集群控制器(CC)、存儲控制器(SC)、存儲服務組件(Walrus)、節點控制器(NC)是Eucalyptus的5個組件,它們相互協作共同提供用戶所需的云服務。CLC控制管理局域網內所有NC和負責高層次的資源調度,是架構的核心部分。CC負責管理整個虛擬機實例網絡,通過開啟虛擬機實例的請求路由到具有可用資源的NC節點上[5]。SC與Walrus聯合工作存儲和訪問用戶數據及虛擬機映像。Walrus主要管理對Eucalyptus存儲服務的訪問。NC是控制當前機器節點上虛擬機實例的最終計算節點。一臺單獨的虛擬機在一個節點機器上作為一個獨立的實例存在,多個節點控制器組成了特定的云[6]。
2.2 數據分析
Hadoop是具有高可靠性的開源分布式系統基礎架構,它運行的環境可以是由大量廉價硬件設備組成的集群[7]。Hadoop具有效率高、可移植性高、擴容能力強等優點,許多知名公司如阿里巴巴、雅虎、百度等都利用Hadoop構建自己的數據中心,用其對海量數據進行存儲分析。
HDFS(分布式文件系統)和MapReduce算法模型是Hadoop框架最核心的設計[8]。其基本架構如圖3所示。
2.3 公共服務云架構
云計算平臺為公共服務云架構提供了各種信息,并統一存儲、管理、融合和處理信息。為了實現社區系統子功能的擴展,采用了可以實現社區云服務融合并提供統一接口的松耦合式架構。社區云可將社區安防、信息管理、公共服務和居家管理等子系統全部整合在一個完善的系統中,這些子系統的軟硬件具體實現環節我們無需具體了解,它們均由公共服務云平臺屏蔽。普通住戶可以通過連接服務平臺來使用資源。
2.3.1 云服務平臺的構建
社區云服務平臺的硬件資源設計如圖4所示。
圖4 云服務平臺構造圖
平臺主要由以下四部分構成:
(1)防火墻左邊是用于部署Gridsphere門戶系統的門戶端(192.168.142.167),是管理員管理云資源的入口,安裝的Euca2ools工具以及訪問Eucalyptus平臺的相應證書信息,可作為訪問云服務平臺的中間件[9]。
(2)用于存儲上傳至云平臺的鏡像文件[10]和存儲各子系統(如監控數據庫、物業綜合服務系統)的FTP服務器(192. 168.142.162)。
(3)云平臺的外部存儲(192.168.142.163-192.168.142.165)主要組合了Hadoop存儲架構技術,門戶系統需要用到MySQL數據庫,數據庫存放在外部存儲中,實現了虛擬機的備份與快照。
(4)前端和后端的私有云。其架構由三臺物理機構成,前端(192.168.142.166)安裝了Eucalyptus云平臺的四大組件,分別為CC、Walrus、CLC和SC;后端包括兩臺刀片機(192.168.142.160和192.168.142.161),它們均安裝了Node Controller組件以運行虛擬機。
2.3.2 云架構平臺
圖5所示為社區智能系統云架構平臺。
云平臺分為基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)三部分。智慧社區系統從云服務提供商那里租用基礎設施,以Eucalyptus+Hadoop框架為基礎,構建PaaS平臺,該平臺具有對海量數據的存儲能力和并行批處理能力,最后以SaaS模式到互聯網上,供社區租用。
3 基于Android終端的控制
3.1 系統的整體設計
系統使用Android Studio作為開發環境,用戶通過手機App與系統交互,利用Android系統提供的內部資源實現智慧社區中的各種功能。
3.2 客戶端實現
3.2.1 用戶控制
客戶端設計的主要內容是用戶UI界面設計與使用。用戶UI界面使用XML布局文件和Java代碼混合控制的方式,XML頁面布局文件采用多種布局方式相結合的方法,包括LinearLayout,TableLayout,RelativeLayout以及GridLayout。Java代碼實現了Android四大組件Activity,Service,Broadcast Receiver和ContentProvider的結合,使其可實現更多功能。
3.2.2 功能實現
在ActivityGroup中設計了“鄰里”“物業”“我的”和“更多”4個子界面。
(1) “鄰里”列表主要負責展示社區的各種活動和通知等;
(2)“物業”模塊主要包括收繳電費、故障報修等內容;
(3)“我的”界面主要是社區居民個人信息管理;
(4)“更多”模塊包括其他一些如外賣等額外服務。
圖6所示為客戶登錄界面,圖7所示為客戶端操作界面。
4 結 語
本文介紹了Eucalyptus和Hadoop云計算平臺,結合老年用戶的特殊要求,研究了能夠提供不同養老服務的社區智能服務平臺,給出了平臺的具體架構和實現方法,并在此基礎上提取了相關數據分析模型,設計了相應的服務終端軟件,為社區老年居民的生活帶來便利,為未來養老模式的發展提供了參考。
參考文獻
[1]龔靜怡.居家養老―社區養老服務:符合中國國情的城鎮養老模式[J].河海大學學報(哲學社會科學版),2004,6(4):72-74.
[2]李川瑜.我國城市居家養老社區服務研究[D].杭州:浙江大學,2007.
[3]馬澤華.城市社區居家養老模式中完善社區服務問題研究[D].大連:遼寧師范大學,2013.
[4]周莉.城市居民居家養老社區支持體系研究[D].長沙:中南大學,2012.
[5]崔巍,李益發,斯雪明.基于Eucalyptus的基礎設施即服務云框架協議設計[J].電子與信息學報,2012,34(7):1748-1754.
[6]方薇,崔超遠,王儒敬.Eucalyptus開源框架下云平臺的構建與性能分析[J].計算機系統應用,2012,21(6):1-5.
[7]陳吉榮,樂嘉錦.基于Hadoop生態系統的大數據解決方案綜述[J].計算機工程與科學,2013,35(10):25-35.
[8]楊來,史忠植,梁帆,等.基于Hadoop云平臺的并行數據挖掘方法[J]. 系統仿真學報,2013,25(5):936-944.
關鍵詞 網絡教學系統;云計算;移動互聯網
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)01-0020-03
1 引言
隨著互聯網的進步、高科技的發展,如今移動學習已經進入一個全新的時代。如何根據移動學習的特點,提供優質體驗的用戶平臺,全面提升學習者的學習興趣,提升使用者的使用興趣,全面提高學習效率,成為移動互聯網教學系統設計的關鍵。
2 移動互聯網教學平臺建設的必要性
我國的廣播電視大學很早就已經建立了遠程教育。遠程教育主要通過電視以及網絡平臺授課,通過網絡電視授課達到知識學習以及學習內容鞏固的目的。學習者主要的學習方式是通過網絡在線。這種授課方式近些年來受到人們的推崇,人們利用閑暇時間就可以完成充電,拓寬視野。由此,網絡教學平臺應運而生,網易n堂、百度云課堂等教學課程內容豐富,受到校內外學生的喜歡。國外的法政大學等很早就開始使用互聯網授課,而且互聯網授課也收到很好的教學效果。
互聯網網絡教學平臺有多種架構,主要包括B/S架構、C/S架構,目前采用最多的為B/S架構。B/S架構要求通過瀏覽器進行瀏覽,無須安裝,而且B/S架構技術已經基本成熟,對C/S架構的完善成為移動互聯網平臺開發的趨向。
隨著經濟的發展、人們生活水平的提高,移動設備等幾乎人手一部,以前的奢侈品已經飛入尋常百姓家,使用計算機的人數不斷增多,使用智能手機的人也越來越多,這都給移動網絡教學平臺的使用提供了有利條件。網絡作為信息化的產物,融入人們的生活,人們開始使用網絡查看新聞、購買商品等,沒有網絡的生活,人們總是感覺缺了點兒東西。學生也越來越離不開網絡,在這種情況下,建構移動互聯網教學平臺勢在必行。傳統的互聯網平臺存在弊端,通過對其進行優化設計,從而促進學習者學習效率的提高。
3 傳統互聯網教學系統存在的問題
數據處理集中,存儲時間長 在高校中,傳統的網絡教學系統采用C/S或B/S架構,所有的數據集中在一臺服務器上,當有多種需求集中到大數據處理中心時,數據處理中心工作繁忙,導致響應時間延長,影響使用效率,甚至有的學習者為了減免麻煩,而不使用移動網絡教學平臺。
通信方式單一,信息傳遞慢 傳統的網絡教學系統在固定的局域網環境應用,即使采用便攜式終端,主要面向的也是Wi-Fi環境,消息的傳遞方式還是互聯網的通信方式,一旦不能接入互聯網,將沒有辦法及時獲得信息,學習者獲取學習消息的方式單一。
學習方式不靈活 高校中運用的網絡教學平臺,具有PC配置高、顯示面積大、內容豐富的優勢,但是可移動性能差,教師教學、學生學習只能固定在一個時間或地點,學生不能根據興趣愛好隨時進行點擊學習,因此靈活性存在問題。
學習者的真實身份難驗證 傳統的網絡教學平臺使用用戶名與密碼的形式進行驗證,這種情況下很難對使用者的身份進行驗證,沒有辦法對數據進行統計與分析,不能進行個性化推薦,影響網絡系統的教學與自主學習。
內容推送任意,用戶體驗差 傳統的網絡教學系統中推送的內容,采用寬帶的形式,受到帶寬的影響。若網絡環境好,那么推送內容的質量水平就高;若網絡環境差,那么推送內容的質量就差。其最主要的表現是在音頻上面。這種教學系統一方面沒有考慮到學習者的流量費用,另一方面沒有充分的資源可以利用,當學習者找不到可利用的資源時,就會選擇放棄,導致學習中斷。
4 基于移動互聯網的網絡教學系統設計
系統架構 隨著高科技的發展特別是云計算技術的進步,如今網絡教學平臺的發展趨勢表現為以云計算為系統服務平臺,以智能手機、平板電腦為移動終端形成網絡教學系統。在云計算發展背景下,網絡教學系統資源依靠的是虛擬機與網絡提供對外服務,與計算虛擬化環境資源的動態優化調度為網絡學習平臺內容提供強有力的保障。因為云計算采用的是分布式儲存技術,這種技術將數據資源的訪問分布在多個服務器上,調度均衡,可以快速對用戶的訪問做出反應,提升學習者的使用體驗。
云計算平臺可以分為兩種,一種為公共云,一種為私有云。公共云屬于公共平臺,特點是反應快、兼容性好;私有云為單位的私有平臺,對于平臺的方位有嚴格的限制,保密性好。因為網絡教學平臺既需要有公共的學習資源,又需要有專門針對個人的私有資源,所以采用混合云為最佳選擇。公共信息課程資源可以放在公共云上,個人學習信息可以放在私有云空間,從而最大限度保證信息的安全性。圖1為校園網絡教學平臺架構示意圖。
功能模塊設計 本文針對傳統網絡教學平臺存在的問題,提出各組成模塊優化設計方案,讓其符合移動互聯環境。
1)用戶管理模塊。網絡用戶管理平臺主要用于對用戶身份的確認以及對其學習過程的追蹤。與傳統的互聯網的驗證方式不同,移動互聯網終端可以不通過用戶名以及密碼進行驗證,通過手機驗證的方式也能夠確定學習者的身份。學習者登錄,其手機號碼就可以作為登錄名。根據移動互聯網的特點,系統能夠隨時隨地為學習者提供內容服務,其中包括學習的定時提醒以及學習內容的推送等,學習者能夠根據自身的興趣對信息進行甄別,選擇獲取對自身發展有益的信息,從而達到平衡時間與學習費用的目的。同時,移動互聯網服務平臺還會根據學習者每次學習的內容、時長等為其提供良好的學習環境。
2)資源管理模塊。顧名思義,資源管理模塊指的是對學習資源的加工以及處理,其中包括內容的上傳、內容的下載、內容的加工以及管理等。學習資源類型眾多,其中包括文本、音頻、視頻、圖像等。用于微課教學的網絡短視頻是網絡平臺自主學習的主要資源。針對網絡平臺上的學習資源,除了管理員可以進行修改之外,學習者也可以進行視頻作業的上傳以及自身錄制視頻的修改,資源管理模塊還會自動根據學習者上傳的視頻內容依據系統的要求進行格式的轉換,用來解決教師或學生缺乏媒體編輯技能的問題,從而在網絡平臺上提供高質量的資源,以供分享。
3)內容推送模塊。移動互聯網平臺為學習者提供學習的內容資源,并根據學習者不同的學習進度、學習興趣,推送不同的學習內容,根據學習者所在網絡環境的不同,挑選最合適的學習資源。若學習者在網絡信息傳送不好的地方,則會推送質量差的視頻資源;若學習者在網絡環境較好的地點,則會推送時評資源等;若學習者身邊沒有網線、Wi-Fi,則會根據用戶自身的設置,推送合適的學習資源與短信。
4)師生互動模塊。移動互聯網教學系統的師生互動模塊是學習者跟教師之間的互動,從而實現教師與學習者之間的同步或異步通信。傳統的網絡教學平臺,教師與學生之間的交流多采用臺式機或筆記本,這樣的交流因為設備的移動性較差,只能在固定的時間、地點進行交流。與傳統的網絡教學平臺系統不同,如今教師與學生之間的交流更多使用的是智能機或平板電腦。在移動互聯網環境,學習者跟教師之間的交流可以進行選擇,或異步,或同步,或使用有線,或使用無線,在豐富交流方式的同時,也增強了用戶的學習體驗。
5)考核功能模塊。移動互聯網平臺考核功能模塊是互聯網后臺根據學習者學習的內容,對其學習效果進行評價,并根據其使用的學習方法提出合理化建議。另外,后臺還可以對學習者的學習數據進行充分的分析與挖掘,找出不同目標群體的學習習慣,從而為學習者推送合適的內容與學習資料,減少學習者在網絡上搜索資料浪費的時間。
數據庫設計 移動互聯網教學平臺的后臺設計的核心是數據庫的設計,數據庫的設計可從以下幾個方面入手。
1)用戶信息表,主要是對用戶信息進行登錄,其中包括用戶的姓名、密碼、手機號、學歷等。手機號用來進行用戶身份認證,年齡以及學歷信息用來對客戶進行內容推送。
2)教學資源表,主要用來管理學習資源內容,包括資源的名稱、資源的編號、資源的類別以及訪問的次數等。同一種資源的名稱可以對應不同的類別,從而根據學習者搜索的次數進行不同類別內容的推送。訪問次數主要用來對客戶的興趣愛好進行鎖定,對編輯分享的資源以及學習者分享的資源進行區分,并根據學習者分享資源的好壞進行獎勵金額的區分。
3)課程信息表,用來對不同的章節知識進行管理以及對每個知識點對應的資源編號與知識點之間的聯系進行管理,系統根據課程信息表進行學習路徑的推薦。
4)試題信息表,主要用來對試題以及答案的記錄,并根據答案進行試卷的分析,對學習者的學習效果進行評估。
5)問題信息表,主要用來記錄學生在學習過程中常提到的問題,以及教師所做出解答。問題信息表的記錄不僅包括問題的名稱,還包括問題的解答、解答者的名稱、解答采用的次數等。如果是新問題,則等到解答者出現之后,將答案記錄到信息中。
系統的實現 移動互聯網教學系統并不是單一的系統構成,不同的終端構成系統也不相同。終端主要由PC平臺、移動平臺以及微信公眾號組成。PC平臺的開發采用HTMLS或JSP,移動終端的開發主要針對的是安卓系統、iOS以及Windows平臺,而微信公眾號則主要是通過微信公眾平臺,其在整個系統中的作用是補充和輔助,用來教育信息。
5 Y論
綜上所述,本文對移動互聯的網絡教學系統進行了分析設計,找出傳統網絡教學平臺存在的弊端,并針對性地對其存在的問題進行功能完善,以促進網絡教學系統的應用,提升學習者的學習體驗。
參考文獻
[1]朱曉鴿.基于互聯網的教學模式[J].中國遠程教育,
2000(12):14-16.
[2]安海.充分利用互聯網教學資源促進大學英語教學改革[J].山東省青年管理干部學院學報:青年工作論壇,2008(5):
138-139.
隨著互聯網技術的全面普及,網絡安全與信息技術呈現高速發展的趨勢。新型互聯網架構與信息資源管理模式急需進一步的完善,由于目前信息發送與接收過程中漏洞較多,容易成為網絡攻擊的對象,新型媒體技術成為網絡攻擊的新目標。由于信息化程度的不斷深化,個人計算機信息的全面擴大,國家信息與企業相關技術資源都通過互聯網進行儲存與傳遞,因此,國家有關部門需要重視對網絡安全管理模式的優化,建立完整的知識產權的信息保障系統。本文對網絡安全與信息技術發展過程中存在的問題進行探討與分析,旨在為國家建立完整的互聯網信息系統提出建設性意見。
關鍵詞:
網絡安全;信息技術;發展態勢;思考
我國作為世界第二大經濟體,必然是互聯信息化的主要受益者。近十年以來,我國信息化建設得到空前發展,網絡信息化發展經濟基礎與社會基礎逐漸完善,社會對互聯網大信息時代依賴性也不斷加深。因此,網絡安全問題成為信息化發展重要阻礙,國家需要制定相關政策,全面監管網絡信息化市場發展,對信息化市場出現問題進行深入探討,全面提升網絡環境安全性。
一、互聯網發展趨勢
(一)新型互聯網架構
自互聯網建立至今,其發展僅僅花了30余年就在全球得到全面普及,其應用從開始的信息傳遞到現在的商業運營、個人娛樂、公共服務、機構管理的重要平臺,成為特殊的社會空間。由于互聯網的特殊架構原則,互聯網的核心信息傳遞方式是通過TCP/IP協議為基礎的,這類基本架構使得網絡信息傳遞限制程度低,匿名訪問與網絡攻擊難以阻止,使用者在互聯網上難以保證自己的隱私。如果想在根本上解決網絡安全問題,就必須對互聯網架構模式進行革新,引入全新的網絡架構模式,而這種新型網絡架構技術基礎就是不依靠單一的協議路線進行信息傳輸,以確保使用者信息安全性與隱私性為基本思想,對網絡安全與信息技術進行全面分析研討,明確國家未來網絡布局與信息技術革新計劃。
(二)新型信息資源掌控技術
目前,互聯網在實際的運營過程中,其核心是通過邏輯手段對網絡信息資源進行發出與接收,建立全面的層次性管理與區域性管理。互聯網基本信息資源主要是通過個人身份、域名與IP地址進行定位與識別,其具體分布范圍較廣,信息資源不夠集中,這些特點使得互聯網信息發送與接收過程必須依靠邏輯信號進行運轉。新型信息資源掌控技術需要依靠管理技術與管理權限為基本原則,將其作為互聯網運行的核心競爭點。
(三)新型搜索技術
目前,互聯網使用的搜書技術主要通過用戶輸入數據命令進行檢測,隨著社會步入大數據時代,數據全面性成為信息傳遞主要任務。新型信息檢索系統需要將數據與傳遞模式同時進行,將信息中檢索關鍵詞與信息進行全面整合,建立云計算、語意網絡、內容信息局域網絡綜合數據庫,在此基礎上優化檢索流程與傳遞效率,提高互聯網信息檢索針對性與目的性。
二、網絡安全發展態勢
(一)新型信息媒體成為網絡攻擊的新途徑
我國目前對新一代信息媒體在互聯網信息技術與網絡安全保障方面不夠重視,網絡安全與安全意識相對落后,由于互聯網信息復雜性與無序性,個人與企業互聯網受到攻擊也成為常態,網絡攻擊者主要通過互聯網數據傳遞的核心薄弱點進行攻擊,導致整個數據庫出現崩潰。新型信息媒體之所以成為受攻擊重災區主要原因是由于互聯網邏輯程序具有局限性,攻擊者主要通過建立與原信息數據相似的信任鏈,將信息庫中漏洞最大化放大,使其對互聯網系統甚至是整個社會信息接收與發送造成嚴重威脅。
(二)以主動式監聽技術為代表的復雜攻擊成為網絡攻擊的新方式
由于互聯網攻擊行為成為網絡信息傳遞的主要威脅,國家政府部門與大型企業成為不法分子重點攻擊對象,攻擊目標也從純粹互聯網攻擊轉移到通信領域,互聯網攻擊方式也趨于多樣化。傳統網絡攻擊模式主要是對通過互聯網存儲數據庫進行攻擊,目前主動式監聽技術主要針對網絡游戲商、網絡服務商、網絡設備商與網絡定位服務商的數據傳輸進行監聽,從而獲得企業內部關鍵性信息。我國許多依靠互聯網平臺大型服務商都受到主動式監聽攻擊,這種復雜的網絡攻擊方式嚴重干擾網絡信息安全傳遞,是國家網絡安全的重要隱患。
三、結語
隨著信息化與大數據化時代全面到來,網絡空間安全性成為當下急需解決的問題,互聯網也是國家的經濟、軍事、政治文化信息重要載體。個人計算機信息化全面發展也使得網絡安全成為影響社會穩定性關鍵因素,互聯網時代的全面到來使得國家經濟發展過分趨于數據化。不可否認,互聯網為我國的經濟發展做出重要的貢獻,但是互聯網信息中存在的漏洞成為了不法分子牟利的新途徑,因此,國家需要全面深入對網絡空間制度的改革,深刻認識到網絡安全與信息化的發展趨勢,明確網絡發展的內在規律,結合國內外網絡安全的改革經驗,對復雜的網絡環境進行全面改革,保障網絡安全與信息技術健康穩定發展。
參考文獻:
[1]陳明奇,洪學海,王偉,連一峰.關于網絡安全和信息技術發展態勢的思考[J].信息網絡安全,2015,04:1-4.
[2]文玉鋒,趙雪梅.關于網絡環境下會計信息系統安全問題的思考———采用網絡安全新技術,為網絡財務安全提供先進的技術平臺[J].農業科技與信息,2006,12:51-52.
[3]包東智.信息網絡安全技術市場現狀及發展策略的思考[J].當代通信,2004,22:46-49.
[4]李潤森.關于計算機網絡安全技術發展戰略的幾點思考[J].網絡安全技術與應用,2001,04:6-8.