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云计算基础技术与应用范文1
【关键词】电力大数据；关键技术；智能电网
1、电力大数据平台总体架构
电力大数据平台总体架构如图1所示，此架构具备一定通用性，适合规划电力企业的大数据。此架构的存储框架是以Hadoop文件系统为基础的分布式文件处理系统，处理框架是以Map Reduce为基础的分布式计算技术。分别以分布式文件处理技术和计算技术为基础，使PB和ZB级的数据存储和查询分析成为可能。此外，此框架还包括传统的数据仓库、大数据调度框架、网络层、操作系统以及数据备份与恢复等模块。
电力大数据平台总体架构应该和电力系统里来源广泛的数据流结合，催生实际的产业应用。电力系统作为复杂的高维非线性系统，内部包括信息流、气象流、电力流等多种数据流向。图2是以电力系统总体平台架构为基础的电力企业商业应用和电力系统内部数据流的可能结合点，包含发电、输电、变电、配电、用电等多个环节的负荷控制系统、电能计量系统、管理信息系统、风电光伏功率预测系统、监测控制及数据采集系统等。
2、智能电网运用中的电力大数据关键技术
2.1集成管理技术
电力企业数据集成管理技术就是将两个及其以上的应用系统数据合并起来，创建出功能更多的企业应用。就集成角度而言，就是在存储介质或是逻辑上将各种来源、性质、特点以及格式的数据集中起来，为系统存储各种面向集成的、主题的、较为稳定的以及能呈现历史变化的数据集合，确保系统数据共享的全面性。
电力大数据集成管理技术包括数据抽取技术、关系型及非关系型数据库技术、数据过滤及清洗技术等多种技术。多样性是大数据的显著特点之一，这就决定了其数据来源的广泛性和数据类型的复杂性，也给大数据的处理带来了很大挑战。要处理好大数据，首先就要抽取并集成数据源数据，从中罗列出实体与关系，经过关联与聚合处理后再用统一结构保存这些数据。在集成与提取数据时要做清洗处理，确保数据的质量和可靠性。
2.2数据分析技术
大数据技术的根本驱动力就是实现信号到数据的转换，先把数据转化成信息，再把信息转化成知识，通过知识实现决策与行动。利用电力大数据分析技术可在海量电力系统数据中找出隐藏的规律和模态，给决策人员提供支撑。相较于传统逻辑推理研究，大数据研究是对海量数据进行统计性的搜索、比较、分类等处理，所以延续了统计科学的某些特点，如统计学关注的数据关联性或是相关性（相关性即指两个及其以上变量的取值间存在一定规律性）。做相关性分析主要是为了找出数据集里潜在的关系网，通常用可信度、支持度等参数进行反映。
就根本来说，电力大数据分析技术是传统数据挖掘技术在大量数据挖掘下的新发展。但因为大数据具有量大、增长快、种类多的特点，除了包括结构化数据还包括半结构化数据与非结构化数据，所以很多传统的数据挖掘方式已经不能满足需求。大数据环境下的数据挖掘和机器学习算法可从以下三点入手：一是从大数据治理、抽样及特征选择着手，把大数据转变为小数据；二是实施大数据下的分类算法、聚类算法研究；三是实施大数据并行算法，把传统数据挖掘方式做并行化处理后再运用到大数据知识挖掘中。
2.3数据处理技术
电力大数据的数据处理技术主要有三种，即分布式计算技术、内存计算技术和流处理技术。其中，分布式计算技术主要负责大规模数据的分布式保存和处理；内存计算技术主要负责高效读取数据以及处理在线的实时计算；流处理技术主要负责对实施到达以及规模与速度不受控制的数据进行处理。
分布式计算技术属于新的计算方式，主要研究怎样把需要强大计算能力解决的问题分解成多个小块，再将小块分配给多个计算机进行处理，最后综合处理结果即为最终结果。分布式计算技术的典型代表就是谷歌公司推出的Map Reduce编程模型。此模型先分解需要处理的数据，将其分配给多个Map任务区进行处理，然后根据键值保存到本地硬盘，接着在用Reduce任务根据键值汇总结果，最后输出最终结果。分布式计算技术适合在电力系统中采集大规模分散数据源时使用。
内存计算技术就是把所有数据都放在内层里操作，此技术解决了对磁盘读写操作时耗时量大的问题，计算速度也得到大幅度提升。内存计算技术的迅速发展与广泛运用得益于大数据浪潮的来临以及内存价格的降低。EMC、SAT以及甲骨文都相继推出了内存计算解决方法，把以往客户需要以天作为时间计算单位的业务缩减至以秒作为时间计算单位，有效解决了大数据知识挖掘以及实时分析的问题。
流处理技术就是把海量的数据组看作是流，当新数据出现时就即可处理然后返回结果。流处理技术的根本理念就是随着时间流逝数据价值会逐渐减少，所以要尽快处理新数据，得出结果。流处理技术的运用场景主要是金融里的高频交易、网页点击里的实时统计等。随着电力事业的不断发展，电力系统数据快速增长的同时对数据的实时性标准也逐渐提升，在电力系统中运用流处理技术能给决策者提供实时依据，满足数据的实时在线分析要求。
2.4数据展现技术
电力大数据数据展现技术主要包含3种，即可视化技术、空间信息流展示技术以及历史流展示技术。这3种技术从不同层面对电力大数据的数据展现技术作了诠释。利用数据展现技术可以帮助管理者更直接准确地理解电力系统数据要表达的含义，更全面地掌握电力系统的运行情况。
可视化技术主要在电网状态实时监控中运用较多，能有效提升电力系统的自动化运行水平。未来，可视化技术还可以与复杂网络环境里的有关理论相结合，并在电网自动布点、自动分层、自动分区等方面做进一步研究，更深入挖掘电网的联系与规律。
空间信息流展示技术包括变电站三维展示技术、虚拟现实技术等，主要应用在电网参数和已有地理信息系统的结合上。有机结合电力配电设备管理和地理信息系统，能帮助管理者更清晰的掌握设备情况，为决策提供及时、有效的地理信息。空间信息流展示技术可在变电站工程设计中使用，能有效节省资源、时间和成本，给电力企业创造高效益。
历史流展示技术主要在管理和展示电网历史数据中体现。在电力系统里通常都是以历史数据为基础进行深入应用分析。利用历史流展示技术，可根据生产现场实时监测数据以及电网规划、负荷预测数据绘制出相应的数据发展趋势图和走势图，还能模拟重大历史事件的发生和演变过程，更全面挖掘历史事件隐藏的规律和知识。
3、结语
综上所述，在提倡发展低碳经济以及信息网络技术迅猛发展的今天，智能电网的建设是必然趋势。在智能电网运用中的电力大数据关键技术主要包括集成管理技术、数据分析技术、数据处理技术和数据展现技术四种。本文重点对这四种技术进行了分析，得出四种关键技术均在智能电网中发挥了重要作用，实现了电网里海量数据的及时采集、分类、比较和处理。不可否认，电力大数据的四种关键技术有效弥补了传统数据处理方式的不足，提升了电网数据的处理质量和效率，为电力企业节省更多成本、创造更高效益，同时也有效提升电力企业的管理水平。
参考文献
云计算基础技术与应用范文2
1 云计算概述
云计算诞生于二零零六年，二零零八年云计算得到大面积推广，云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注，云计算的出现给IT行业发展带来了新的改革浪潮，云计算的特征是：按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术，彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理，处理后发送给服务器群计算，最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机，使资源利用率提高，从而降低成本。云计算的分布式计算技术，实现了根据使用需求情况分布资源。另外，云计算相比传统硬件平台相比，维护费用低廉，管理方便易操作，无需大量的资金支持。
2 物联网概念
物联网是互联网的重要组成部分，物联网是物物相联的互联网，物联网的基础仍然是互联网，物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究，一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础，在物联网感知层中，呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后，通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层：应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛，现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如：智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看，物联网技术不论是技术上，还是理论上仍然处于发展阶段，距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。
3 基于云计算的物联网系统架构
从物联网技术的特征来看，未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用，云计算的优势是物联网技术所需要的，物联网的推广和应用必然不能缺少云计算，物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性，处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制，必然影响物联网性能。云计算的分布式技术，便可很好的解决这些问题，使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合，使物联网获得了强大的计算能力和存储能力，云计算搭建了一个辅助物联网的平台。
基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次：物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统，向人们提供服务。
3.1 物联网应用层
物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容，应用层通过应用管理中提供管理工具，其中包括：用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务，用户管理包括：用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括：用户身份验证、用户资料保护等等。资源管理包括：资源恢复、故障检测等等。影像管理包括：应用生命周期管理、影像部署等等。
3.2 物联网中间件
物联网中间件层是整个物联网的连接媒介，包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有：感应设备管理、智能终端接入等等，除此之外，还具有面向服务的物联网应用的功能。
3.3 物联网基础设施层
物联网基础设施是物联网系统实现的基础，离开了物联网基础设备，物联网系统无从谈起。物联网基础设备层包含了：虚拟集群、物理硬件及感应终端。虚拟集群是基于云计算的虚拟化技术的基础上实现的，以虚拟化方式为用户提供服务。物理硬件包括：云计算必要的网络设备、存储设备、服务器设备等等。感应终端包括传感器、控制器等智能终端设备。物联网基础设备由物联网中间件负责管理和协调运作。
云计算基础技术与应用范文3
1 文献统计数据及分析
笔者在中国知网（cnki.net）的中国期刊全文数据库、中国学位论文全文数据库和中国会议论文全文数据库检索题名包括“云计算+档案”、 “云技术+档案”和“云档案馆”的文献（检索时间为2014-3-12），删除其中新闻报道性和重复性的论文后，共检索出78篇论文。
1.1 时间分布。这78篇相关论文的时间分布如表1所示：
由表1可见，我国档案学界对云计算的研究始于2009年，2009年后开始引起学者较多关注，到2013年掀起一个较小的研究（2013年发表相关论文共33 篇），但是依据百度和Google的搜索结果，尚未出版云计算应用于档案管理的相关著作。
1.2 主题分布。上述78篇论文，其研究的主题可以分为理论研究（介绍云计算的概念、特点、优势，应用的可行性、问题及对策等）、具体应用（研究云计算在档案业务环节的具体运用，如备份、整合与共享、利用与服务、云档案馆等）、系统和平台构建（研究基于云计算的系统和服务平台架构、服务模式等）和应用的安全性。78篇论文的主题分布如表2：
从研究的主题来看，目前档案界对云计算的理论和应用设想方面的研究占主导，分别占全部论文的43.6%和44.9%。但是，基于云计算的系统、服务平台构建的研究论文只有5篇，对于如何用技术手段来实现“云”并没有系统深入的研究。
1.3 作者机构分布。各研究主题的作者机构分布见表3：
从表3可以看出，78篇研究论文作者中有22篇来自高等院校的档案院系，占全部论文的28.2%。26篇论文作者来自其他机构，约占33.3%，其他机构包括高校除档案院系和档案馆室的其他院系和部门、事业单位、军队档案馆等。从表中数据看，高等院校的研究者倾向于研究云计算在档案业务环节的具体应用，而其他机构的研究者更注重理论研究和云计算在人力资源档案、会计档案、健康档案等领域的应用与实现。
2 主题分析
2.1 云计算的概念和特点。田雷提出：“云计算是一种网络服务方式，提供了IT服务的一种交付和使用模式，用户可以通过网络租用或免费获取所需服务。”他还提出目前云计算的三个服务层次：基础设施即服务、平台即服务、软件即服务[2]。黄正鸿认为，云计算旨在通过网络（互联网和内部网）以按需、易扩展的方式获得所需的硬件、平台、软件及服务等资源。其特点可以归纳为：资源池；按需、自助；快速弹性；广泛的网络访问；可度量的服务[3]。陈康明认为，云计算是基于网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等已有网络技术发展起来的一种基于互联网络的服务信息共享模式。云计算的特点是：数据存储更加可靠、安全；资源的合理分配；先进技术理念带来的以用户为中心的个性化服务[4]。
2.2 云计算在档案领域应用的可行性分析。刘永提出，云存储在技术、管理和经济上已经具备了数字档案存储的基本条件。云存储技术是分布式文件系统技术、网格技术、集群应用等技术的集成，后三种技术在理论和实践上都逐渐成熟。云存储将分散在各地的数字信息集中存储，各档案馆（室）可以根据需求来申请适当的存储空间，降低了资金投入[5]。朱悦华、何丽萍、丁建萍认为，云计算时代“云档案”的实现具有较为完备的云计算理论基础、较为成熟的云计算技术条件、较为低廉的云计算经济成本和较为完善的云计算实践环境[6]。
2.3 云计算在档案管理中的应用优势。文杰提出了云计算在数字档案馆应用中的四大优势：确保档案服务器的可靠运行，降低服务器的出错概率；降低相关的维护费用；扩展了信息资源共享范围；丰富的终端设备[7]。彭小芹、程结晶结合云计算的特点提出云计算在档案领域的应用优势，即可靠、安全的数据存储；方便、快捷的云服务；强大的计算能力；诸多技术的集合体；经济效益；个性化；以用户服务为中心[8]。祝庆轩、桑毓域、方昀提出了云档案馆模式的优点：有利于政务信息公开；有利于统一全国各地区档案工作标准；有利于节省软硬件投资；有利于减少对计算机人才的依赖[9]。
2.4 云计算应用面临的问题和对策。黄正鸿提出云计算技术本身存在的一些问题，如标准问题、版权纠纷问题、数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输、用户使用习惯问题等[10]。陈康明认为，云计算应用面临的首先就是信息安全问题；其次是执行的国际标准问题。对策是完善基础设施建设；制定安全监测环节和相关技术；制定监督和管理机制[11]。文杰认为，云计算应用面临的问题主要有资源的选择问题；协议和接口问题；数据安全问题。对策包括加强人才队伍建设；完善基础设施建设；制定相关政策规范云计算标准；提供基础建设的统一监控、管理和控制；加强安全检测[12]。
2.5 云计算在档案领域的应用设想
2.5.1 云计算在档案存储、共享与服务中的应用设想。田雷提出可以通过“基础设施即服务”整合档案行业的服务器、存储器等设备，部署“云计算”环境，向各级档案部门提供基础设施服务[13]。陶水龙提出了基于云存储技术的档案数字资源的云备份和多套多地的档案数字资源备份数据存放策略，建立了云备份系统架构及其运行机制[14]。吕元智提出了国家档案信息资源“云”共享服务模式，将分散的国家档案信息资源通过云服务平台组织起来，形成一个个档案信息资源服务“云”[15]。祝庆轩、桑毓域等提出档案馆馆际云服务，将档案馆电子文件信息置于云中心，用户可以利用云计算技术检索云档案馆“虚拟资源池”[16]。卞昭玲、李俐颍等提出通过云存储解决档案信息的存储、档案信息的收集问题，同时可以共享档案信息 [17]。
2.5.2 云计算在专门档案领域内的应用研究。廖玉玲提出了基于云计算的建设工程档案全过程监管模式的系统方案[18]。刘振鹏、卞昭玲等提出了基于云计算的区域电子健康档案服务系统[19]。邓岚提出运用云计算技术搭建国家综合减灾信息管理与服务系统，并分析了云计算技术在灾害档案信息管理中的应用优势和障碍[20]。
2.6 基于云计算的数字档案管理系统和平台构建。程春雨提出国家开放档案信息资源共享利用系统应采用两级部署方式，分别部署在中央云中心和50个国家综合档案馆。中央云中心应用系统开发主要包括档案信息资源整合系统、平台管理系统、国家开放档案信息资源共享利用门户网站；省节点应用系统开发主要包括省节点档案信息资源整合系统和基础工具包软件[21]。程结晶提出要构建统一的云存储平台，采用虚拟化技术，开发基于“元数据”访问的分布式数字档案数据访问接口，构建完整的云服务平台来实现数字档案资源的访问服务、请求认证服务、安全数据传输服务和快速资源搜索和资源发现服务[22]。郑光辉提出了基于云计算技术的数字档案利用系统设计方案，详细描述了基于云计算的档案信息资源整合系统、云平台管理系统及开放数字档案利用门户设计方案[23]。蔡学美提出云计算数字档案馆系统主要是由云计算数字档案管理应用程序、数字管理节点、计算机专用网络、安全防火墙、公用和私有的硬件设施等构成[24]。朱悦华、何丽萍等提出构建“云档案”资源共享系统，其系统理论模型由资源层、管理中间件层和服务层等三层构成[25]。
2.7 云计算应用的安全性。徐华、薛四新等提出云数字档案馆安全保障体系应包括防御系统、监控系统、容灾备份系统、应急响应系统和技术支撑系统，通过安全法规体系、安全组织体系、安全管理制度体系、安全人员培养和培训体系来保证[26]。崔海莉、张惠达提出将档案信息管理系统推入云的基础设施上，服务中断、数据失真、敏感信息泄露是可能遭遇的技术风险，组织策略、准入退出机制是可能遭遇的管理风险[27]。
3 问题与展望
3.1 问题。首先，研究内容重理论轻技术。当前对于云计算基础理论的研究较多，关于如何运用技术手段实现其具体应用的研究较少。78篇论文中只有5篇从技术角度阐释了云计算应用于档案领域的具体实现方式。应用设想相关论文仅仅止步于“设想”，对具体应用及如何实现其应用轻描淡写，缺乏技术因素。
其次，研究缺乏实践基础。相对于云技术在其他领域的快速实现，传说中的云档案馆、档案云尚未付诸实施，对于云技术的应用需求也没有实际调研，因此，大多数研究缺乏一定的实践基础。
3.2 展望
3.2.1 研究内容。首先，对云计算的应用研究应更多关注档案资源的共享与服务。云计算的精神内核在于资源的共享。在全新的云计算模式下，研究者应站在整个国家档案资源共享和利用的角度谋划“云”，探寻如何利用云计算技术更加科学地整合和共享全国档案信息资源，并向公众提供高效快捷的信息服务。其次，适当扩展研究内容，构成完整的研究体系，例如，云计算环境下传统的档案管理模式和管理策略是否发生变化？云计算在档案部门有效应用应具备哪些条件？“云”之间如何交互协同？云计算的行业标准研究等。最后，与国外相关研究相比，国内研究应更注重云计算在档案领域的实际应用与技术实现。
云计算基础技术与应用范文4
【关键词】云计算 虚拟化 行业应用
一、概述
在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算，21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国物联网校企联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。
二、云计算的定义特点
狭义来讲，云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络（资源池）被称为“云”；广义来讲，云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。 “云”，通常为服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、带宽资源等。
三、虚拟化技术
虚拟化技术是支撑云计算伟大构想最重要的技术基石，它实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示，虚拟化技术已从侧重于整合数据中心的资源，发展到可以跨越IT架构实现，包括资源、网络、应用和桌面在内的全系统虚拟化。
四、云计算服务类型
云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）、门禁即服务（ACaaS）。
基础设施即服务IaaS（Infrastructure as aService）。Iaas通过网络向用户提供计算机（物理机和虚拟机）、存储空间、网络连接、负载均衡和防火墙等基本计算资源；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。
平台即服务PaaS（Platform as a Service）。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。
软件即服务（SaaS：Software as a Service）。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。
门禁即服务 （ACaaS：Access control Asa service）。ACaaS是基于云技术的门禁控制，当今市场有两种典型的门禁即服务：真正的云服务与机架服务器托管。真正的云服务是具备多租户、可扩展及冗余特点的服务，需要构建专用的数据中心，而提供多租户解决方案也是一项复杂工程，因此会导致高昂的成本，所以大部分的门禁即服务仍属于机架服务器托管，而非真正的云服务。
五、云计算的行业应用
云计算在中国主要行业应用还仅仅是“冰山一角”，但随着本土化云计算技术产品、解决方案的不断成熟，云计算理念的迅速推广普及，云计算必将成为未来中国重要行业领域的主流IT应用模式，为重点行业用户的信息化建设与IT运维管理工作奠定核心基础。
云计算在电信行业的应用。目前中国电信上海分公司同EMC合作，EMC提供服务器和存储设备，中国电信利用现有IDC的机房环境和带宽资源，采用EMC虚拟化技术共同建设云计算服务中心，并于2009年9月22日正式推出“e云”业务。
云计算在医疗医药的应用。医药企业与医疗单位一直是国内信息化水平较高的行业用户，在“新医改”政策推动下，医药企业与医疗单位将对自身信息化体系进行优化升级，以适应医改业务调整要求，在此影响下，以“云信息平台”为核心的信息化集中应用模式将孕育而生，逐步取代各系统分散为主体的应用模式，进而提高医药企业的内部信息共享能力与医疗信息公共平台的整体服务能力。
云计算在制造领域的应用。未来云计算将在制造企业供应链信息化建设方面得到广泛应用，特别是通过对各类业务系统的有机整合，形成企业云供应链信息平台。
云计算在金融和能源的应用。在未来3年里，中石化、中保、农行等行业内企业信息化建设已经入“IT资源整合集成”阶段，在此期间，需要利用“云计算”模式，搭建基于IAAS的物理集成平台，对各类服务器基础设施应用进行集成，形成能够高度复用与统一管理的IT资源池，对外提供统一硬件资源服务，同时需要建立基于PAAS的系统整合平台，实现各异构系统间的互联互通。
云计算在电子政务领域的应用。云计算将助力中国各级政府机构“公共服务平台”建设，在此期间，需要通过云计算技术来构建高效运营的技术平台，
六、云计算发展所面临的问题
标准性方面。目前所有云计算厂商各自为战，尚未在业界形成一个统一的标准化体系，无法实现跨平台互操作。在多用户环境中，云服务供应商很难提供与单独客户环境相同的资源隔离等级和相关SLA保障。
安全性方面。Lieberman软件安全公司了一项有超过300名IT专业人士参与的调查，该调查报告表明企业之所以会在把敏感数据迁移到云端的问题上犹豫不决，主要是担心政府和法律的干预。政府的监管，云立法和数据安全性正在成为阻止企业业务发展的重要因素。
七、结束语
云计算的研究和广泛的应用是一个复杂的系统和工程，未来云计算将赋予互联网更大的内涵，通过云计算，更多的应用能够以互联网服务的模式交付和运行。同时，云计算的发展也依然面临着云安全、SLA、运营成本等挑战。未来云计算将有力推动IT产业的深入发展，云计算将在各个行业都将大有作为。
参考文献：
云计算基础技术与应用范文5
关键词：云计算；移动交换；解决方案
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）09-0010-02
现今，我国的通信企业发展缓慢，这主要是由于其通信建设规模的滞后所造成的。对早期的交换设备进行重新的改造、扩容以及建设，需要花费大量的人力、财力、物力等，这将对企业造成极大的经济负担与压力，而云计算SaaS模式将给通信企业的建设提供一种新的发展思路，采用SaaS模式的企业，只要租用“云”端服务，就能进行正常的运转，这就能有效地降低企业的投资成本。以下将对移动交换中云计算技术的运用情况进行分析。
1 云计算的概念介绍
云计算是由一些IT公司在并行处理、分布式处理以及网格计算的基础上所提出的一个概念。大多数云计算的供应商都是依据自身的业务而提出与之相关联的云计算战略。对云计算的理解通常是以“云”为重点，实行“云”加“端”相结合。存储资源以及计算机的虚拟化是由“云”提供的，而笔记本、桌面机以及手机等仪器则有“端”提供。在云计算服务中包括三种服务，具体为：基础设备服务（IaaS）、平台服务（PaaS）以及软件服务（SaaS）。
1.1 基础设备服务
基础设备服务主要的表现方式为存储服务与计算服务，所提供的主要是各种虚拟IT设备方面的服务，主要有存储、计算机、网络以及其他计算资料等。在虚拟的IT设施上，用户能够对软件进行任意的部署与运行，其中有应用程式以及操作系统。
1.2 平台服务
平台服务是一种面向专业客户，为其提供应用程序方面的服务。客户在供应商的云计算基础设施上，部署其应用程序，并将其程序供应给最后的用户。云计算的供应商为客户提供开发的工具以及语言，例如.net、Python、Java等等。对于专业的客户，不用对底层的云基础设备进行控制与管理，其中包含了存储、网络、操作系统以及服务器等等，但是客户能够对应用程序进行部署控制，也可以对应用程序中运行的托管环境配置进行有效的控制。
1.3 软件服务
运营商将云计算基础设备中正在运行的应用程序作为一种服务，并将其供给用户使用，用户就能够在不同的设备上利用客户端的界面对软件进行应用，运营商定期向用户收取一定的费用。对于任何的云计算基础设施，用户不需要进行控制与管理，其中主要包含存储、网络、操作系统以及服务器等等。该服务提供实时的运行软件为其在线服务，该服务方式丰富、种类多样。
2 移动通信现有软交换的概念介绍
21世纪，全球的移动用户在逐年增长。软交换拥有分层组网的功能，能够构建一个分布式的核心网络，在该网络当中，MSC-SERVER在遵守统一维护以及管理的基础上，在核心城市中进行设置，MGW则在遵守接入便捷以及互通便利的基础上，将其网络分散地分布在核心网络的边缘。MSC-SERVER与MGW在分布式的组网模式下，两者之间只有IP上所承载的一个信令，只占用很少的带宽，因此可以将MSC-SERVER与MGW进行经济的拉远处理，并使传统组网模式内的路由迂回、覆盖以及容量之间所存在的矛盾得到有效的解决，并且能够集中、统一地对其进行管理与维护。可以将移动软交换分成两个相对独立的器件：可以将MSC-SERVER使用在呼叫控制以及业务处理方面，而一个或者是多个的MGW被使用在承载层的格式转换以及媒体的交换方面。在这个架构的基础上，可以将高层中的MSC-SERVER的功能与低层中的MGW技术以及功能相独立，在这种情况进行业务升级时，能够有效地降低操作以及网络所带来的费用；可以在软交换当中进行新业务的提供，这将不会影响承载层中的MGW。此外，依据MSC-SERVER与MGW两者之间标准接口情况，对于MSC-SERVER与MGW的选择，运营商可从不一样的设备供应商中选取。可以在中心地区安置MSC-SERVER，在有需要的时候，运营商能够对其承载层容量进行扩充。这种网络配置特性能够有效地降低传输所带来的费用。
3 给予云计算技术的移动交换解决方案
3.1 云计算SaaS模式的使用功能以及特点
3.1.1 企业使用SaaS模式的应用，可以依据当地用户的实际数量以及需求量向总公司申请资源，这与CS结构客户端和服务器端结构模式相类似。这种形式能够有效地预防设施的浪费。企业使用SaaS模式，可以依据自身的应用规模以及使用需求来决定所要购买的软件功能模块以及资源，这使得企业的运行具有极大的扩展性以及灵活性。
3.1.2 企业使用SaaS模式应用，可以在“云”端托管其应用软件，而企业不直接掌握与管理其应用程序。对于通信用户所存取的资料与数据，都是在云端中进行集中的读取，这能够有效地加快其读取的速率。
3.2 给予云计算SaaS模式的优点
3.2.1 可靠性高：专业的云计算中心对系统的基础设计以及软件进行专业、科学的维护与管理。不管是最终的用户，还是软件的提供者，都不需要对一些专业性较高的基础设备进行维护与管理，例如服务器、网络以及数据库等设备，这样能够使得系统的可靠性得到有效的提升。
3.2.2 具有极大的扩展性以及灵活性：对于“云”资源的租用多少，用户可以依据自身的实际应用规模来决定，这种做法就能有效地避免投资重复情况的出现，从而避免的浪费的发生。由此可见，云计算具有极大的扩展性以及灵活性。
3.2.3 降低企业的成本，且有效地降低风险：对早期的交换设备进行重新的改造、扩容以及建设，需要花费大量的人力、财力、物力等，这对企业而言是一项极大的经济负担与压力，将会增加企业的投资成本。对于该问题，云计算是一种不错的解决方法。分公司不需要构建一个数据中心，也不需要订购一些昂贵的行业应用软件以及应用设施等，这样就能使企业的运营成本得到有效的控制。
4 结语
近年来，中国移动在我国的内蒙古呼和浩特地区建立了一个全国性的云计算数据中心，从而提升了整个商业的网络部署以及网络所覆盖的深度。从本质上而言，云计算集中存储着大量的服务器，把服务器中极大的存储资源以及运算资源，通过云技术展示给广大客户。在交换设备的领域中，云计算能够有效地降低企业的运营成本，从而使得企业的通信费用得到减少，使得企业的核心竞争力得到有效提升。
参考文献
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展研究，2012，（3）.
[3]曾东.基于移动云计算的无线网性能监测技术研究[J].
云计算基础技术与应用范文6
【关键词】云计算；网格计算；网络学习；教育信息系统
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】1009-8097（2008）11-0081-04
引言
Web2.0环境下，互联网所需要处理的业务量快速增长。除了传统的门户网站外，社会媒体网站提供了越来越多的互联网服务，如视频在线、图像共享、社交网站等，这些服务需要处理大量的数据。移动宽带网络和移动智能终端的普及也使越来越多的移动设备接入互联网，给互联网系统带来了更多的负载。同时，数据中心建设和维护的成本在不断上升，如硬件的购买、管理以及能源的消耗等。如何处理海量的数据与服务，有效地为用户提供方便、快捷的网络服务，成为互联网当前发展面临的一个问题。
网络学习也面临着类似的问题，学习者对信息获取和服务的要求在不断增长，移动学习和泛在学习的发展进一步提出了更高的数据和服务要求。同时，学校和教育机构的网络中心和教育技术中心的软硬件建设和维护成本在不断上升。如何在有效的成本投资下最大程度的满足学习对海量数据和服务的要求，成为网络学习中逐渐引起关注的问题。
在这种背景下，基于分布式计算特别是网格技术的发展，产生了一种新型服务计算模型：云计算。云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台的核心技术。它以用户为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络服务，使互联网成为每一个用户的数据中心和计算中心，使用户从以桌面为核心使用各项应用转移到以Web为核心进行各种活动。在教育领域，云计算为网络学习提供了新的思路和解决方案。云计算将是未来网络学习的基本环境与平台，并通过“云服务”支持并推动网络学习的发展。
一 云计算的含义与特点
1 云计算的含义
云计算是在分布式系统、网格计算等发展的基础上提出的一种新型计算模型，是一种新兴的共享基础架构的方法，它面对的是超大规模的分布式环境，核心是提供数据存储和网络服务。
云计算借用了量子物理中的“电子云”（Electron Cloud）思想，强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征[1]。 “云”是指计算机群，每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机，是数据存储和应用服务的中心，用来完成存储和计算的工作，“云”中的计算机可以随时更新，并且这种更新是透明的。主要的IT厂商，如谷歌（Google）、微软（Microsoft）、IBM、雅虎（Yahoo）、亚马逊（Amazon）等，都已经具有并正在建设“云”。
在云计算中，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在互联网上的数据中心，用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运作，为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需能够接入互联网，就可以通过电脑、手机等终端设备，在任何地点方便快捷的使用数据和服务，而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上，如图1所示。可见，云计算将改变传统以个人计算机为基础的生产模式，Web将成为交往聚合与设备聚合的中枢，最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。
2 云计算相关技术
云计算由一系列新技术组合而成，如图2所示。它由分布式计算、网格计算等技术发展而来，并融合了公用计算、虚拟化、Web 2.0等技术。从本质上来讲，云计算是服务器虚拟化技术和基础架构即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）两者的结合，其核心是将某一或某几个数据中心的计算资源虚拟化之后，向用户提供以计算资源为形式的服务。
（1） 云计算与网格计算
云计算技术是网格技术的发展，两者有许多相似之处，都希望利用大量计算机，构建出强大的计算能力。云计算环境可通过快速提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来支持网格计算。同时，云计算也支持非网格环境，比如标准的三层Web架构或Web2.0应用。两者之间的主要区别在于：从服务角度来看，网格计算一般更重视异质资源整合，而云计算更重视提供基础服务；为了方便管理，并充分运用服务器的效能，云计算使用了虚拟化技术；网格运算通常只使用专属的应用协议和数据格式，而云计算当前则存在多种技术架构。
（2） 云计算与虚拟化技术
虚拟化是云计算最强调的特点。在计算机领域，虚拟化通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。在云计算环境下，虚拟技术将网络中的服务器、存储和网络虚拟成一个资源池，统一灵活调配。每一个应用部署的环境和物理平台无关，通过虚拟平台进行管理实现对应用的扩展、迁移和备份。
（3） 云计算与SaaS
SaaS（Software-as-a-service，软件即服务），是通过互联网以服务形式交付和使用软件的业务模式。据Gartner公司估计，到2011年，25%的软件将通过服务模式，SaaS将会逐渐成为软件行业主流的应用模式。但是随着SaaS软件客户的增长，网络存储和带宽等基础资源逐步成为发展的瓶颈。云计算为SaaS的发展提供了条件，服务商可以选择云计算平台，使用云计算基础架构，通过低廉的价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的应用和服务。
3 云计算的特点
云计算的特点和优势主要表现在：
（1） 可靠、安全的数据存储
云计算提供了最为可靠安全的数据存储中心，数据（如文档和媒体）将会自动同步，通过Web可在所有的设备上使用。这样避免了用户将数据存放在个人电脑上可能造成的数据丢失或病毒等问题。同时，云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享。
（2） 方便、快捷地云服务
云计算时代，用户将不需要安装和升级电脑上的各种应用软件，只需要具有网络浏览器，就可以方便快捷地使用云计算提供的各种服务。这将有效地降低技术应用的难度曲线，进一步推动Web服务发展的广度和深度。
（3） 强大的计算能力
云计算为网络应用提供了强大的计算能力，可以为普通用户提供每秒10万亿次的运算能力，完成用户的各种业务要求。这种超级运算能力在普通计算环境下是难以达到的。
（4） 经济效益
据预计，相对于机构自身运营的数据中心而言，云计算服务提供商的存储成本一般只有其十分之一，而带宽成本只有二分之一，计算处理能力成本只有三分之一。这将帮助一些机构以比较低廉的架构成本进行运作。
二 云计算研究现状
云计算已经得到包括谷歌（Google）、微软（Microsoft）、IBM、雅虎（Yahoo）、亚马逊（Amazon）等软件厂商的重视，各个软件厂商都在积极推进云计算的研究和应用，分别提出了针对云计算的方案和实现。
1 亚马逊的弹性计算云
亚马逊（Amazon）公司是最早的云计算实践者之一。亚马逊公司在构建自身零售平台时，使用了云计算的方法，将购物平台构建在其基础之上。Amazon的云计算服务总称为Amazon Web Services（AWS，Amazon WEB服务），它包括四种主要的服务：Simple Storage Service（S3，一种简单的存储服务）；Elastic Compute Cloud（EC2，弹性可扩展的云计算服务器）；Simple Queuing Service（一种简单的消息队列）；以及仍处在测试阶段的SimpleDB（简单的数据库管理）。
2 Google的云计算平台
Google的云计算平台主要包括Google针对云计算提出的大规模分布式计算的基础架构以及Google在此基础之上构造的云计算应用服务程序。2008年4月，Google推出了App Engine云计算平台[2]。App Engine是一个由Python应用服务器群、BigTable（Google的一个内部的数据库系统）数据库访问及GFS（Google File System，Google文件系统）数据储存服务组成的平台。它能为开发者提供一体化的主机服务器及可自动升级的在线应用服务，由用户编写应用，Google提供应用运行及维护所需要的一切平台资源。
3 IBM的云计划
IBM公司在与Google的合作过程中，提出了自己对于云计算的理解以及相应的技术解决方案。IBM公司于2007年11月15日在上海宣布了蓝云“Blue Cloud”计划[3]，使公司的数据中心能够按照互联网应用服务程序的形式进行组织，将计算能力分配到分布式全局可以访问的资源组织中，而不是局限于本地的一些服务节点或者固定远端的服务器机群中。在蓝云中采用了Xen的系统级虚拟化方法，同时提供虚拟化的服务器以及物理服务器的计算资源。
4 微软的“云-端”策略
微软的云计算战略是“云-端”的共存与互动[4]，并提出了“软件+服务”（S+S：Software + Service)业务模式，希望通过整合最优秀的软件和实时更新的服务，充分发挥技术在选择性、适应性和功能性方面的价值。Software主要指前端展现层，包括桌面客户端（如：Vista、Office等）和智能/移动终端（如Windows Mobile等）；Services主要是指后端数据模块，包括云计算服务（如：Windows Live）和企业后端（如Biztalk等)。微软的Live Mesh是云计算及其Live战略的最重要一步，目前正处于测试阶段，已推出多个Beta版。Live Mesh可以称为“互联网上的Windows”，它以“软件+服务”的方式将计算机、手机和其他数字设备通过互联网整合起来，允许用户同步访问、共享或存储文件。
三 云计算对网络学习的影响
在教育领域，2007年10月，Google和IBM联合宣布推广“云计算”的计划，包括卡内基梅隆大学、斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校在内的多所高校都参加了该项计划，我国的清华大学也于2008年3月加入了此项计划。通过这项计划，高校的研究者能够更方便地利用Google和IBM的云计算资源，搭建出各种创新性的应用。
传媒学家麦克卢汉认为“任何技术都倾向于创造一个新的人类环境”。云计算模式将为教育领域拓展出一个崭新的学习空间，也为信息共享、信息协作和学习创造了一个全新的环境。随着云计算模式的逐渐发展和普及，学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到“云”上，这将对网络学习带来积极的影响。一方面，学习者可以通过云计算提供的服务，自由地选择学习内容和学习方式，更好地利用信息资源和服务。另一方面，教育管理机构和教育科研工作者能更好地管理教学资源、开展教学设计、优化教学过程。对于我们教育技术工作者来说，掌握云计算技术的思想和应用模式，并在网络学习系统的设计和开发中进行应用，将对网络学习带来新的推动。
1 学习者
云计算是学习者方便快速地构建个人学习环境的有效手段，将支持并推动个人学习环境和非正式学习的发展。
（1） 构建网络学习环境
Web2.0环境下，以学习者为中心的个人学习环境将是网络学习的发展趋势，非正式学习将在学习者的学习活动中占据越来越大的比重。网络学习已不再被局限在学校机构的范围中，而是更广泛的、学习者可自行创建和管理的空间，学习活动也更多地由学习者自己而不是学校机构来控制。学习者控制和管理个人学习，选择所需要的学习资源和服务，不同的学习者会选择不同的学习内容和工具来创建其个人学习环境。在云计算支持下，个人学习环境的基本要素如文本、音视频、培训等都可以由云服务实现控制和管理。学习者只需要通过浏览器即可获取构建学习环境所需的数据和服务，而不需再掌握复杂的软件操作，这样极大降低了网络学习环境构建的门槛。
（2） 提高学习生产力
云计算增强了网络学习的灵活性和敏捷性，能够实现学习资源和学习工具的“按需而用、即需即用、快速聚合”，降低Web学习资源与服务的成本与难度，创建灵活敏捷的学习方式，创设丰富的学习情境，从而有助于提高学习生产力，最终提高学习效果。
2 学校管理机构
云计算模式能极大地降低教育信息系统建设的成本。对于学校来讲，通过投资建立计算中心成本较大，并且难以与教育信息系统的快速成长和服务多元化要求相匹配。云计算模式为学校提供了合适的借鉴方案，教育机构数据中心、网络中心的相关任务将可以选用云计算服务来完成，通过云计算提供的IT基础架构，可以节约成本，不用再投资购买昂贵的硬件设备，负担频繁的维护与升级。同时，云计算也将有效地消除教育信息系统中的“孤岛”现象。网格技术给出了消除信息孤岛的解决方案，作为网格运算模式的发展和改进，云计算提供了更强的管理机制、自动化部署和高层次的虚拟化，将实现网络虚拟环境上的最大化资源共享和协同工作。
Gartner研究机构的分析家称，尽管云计算的全面实际应用依然有一定距离，但是需要及早进行规划。在教育领域，学校管理机构在现阶段进行信息系统建设和资源建设时应该考虑到这一因素，一方面避免将来采用云计算时造成的硬件和软件建设浪费，另一方面，能使现有的信息系统和资源能将来更好的与云计算环境缝合。
3 教学系统开发人员
在云计算环境下，需要构建支持网络学习的“云”服务，云服务的设计与开发是将来教学信息系统开发者要掌握的技术。图3是e-Learn云的构架，这里，基本云服务由服务商提供，e-Learn云服务和数据将由教学设计者和系统开发者共同研究、设计和开发。在云服务开发中，开发人员可以利用“松散耦合模式开发各个组成部分”[5]，使用相关的语言和框架开发出能够在联系松散的设备网络之间无缝使用的各种应用。学习者通过Web浏览器或手机等移动设备，获得互动性、体验性、移动性和存储服务。e-Learn服务和数据可以在最大范围内共享，避免了教育信息系统的重复开发。
四 结束语
互联网的精神实质是自由、平等和分享。作为一种最能体现互联网精神的计算模型，云计算必将在不远的将来展示出强大的生命力，并将从多个方面改变我们的学习、工作和生活。教育新技术研究的最终目的是为了将技术更好地应用于教学，如何做到这一点，需要在对新技术研究的基础上进一步设计开发其在教学中的应用，充分发挥新技术的技术特点和优势，通过技术在教育中的应用体现和提升其价值。对云计算技术的研究，将有助于对网络教育软件未来方向的把握，促进我们对相关技术进一步的广泛深入研究，为技术在网络学习中的科学合理应用奠定基础。
参考文献
[1] Ammon. 云计算简介[EB/OL].
[2] Paul McDonald. Introducing Google App Engine.
[3] IBM. IBM Introduces Ready-to-Use Cloud Computing[EB/OL].