云計算及其關鍵技術范文
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篇1
【關鍵詞】云計算 構架 關鍵技術 數據處理 優化
云計算作為信息產業的重大革新,主要是依托于互聯網技術實現自由的資源池訪問的一種計算模式。以計算機資源服務為表現形式,用戶可以利用云計算進行業務快速申請和資源釋放,并對其使用的資源進行付費,云計算模式可用于程序員進行軟件開發、為企業提供計算服務,也可用于個人用戶的軟件使用甚至桌面租賃,“云端”化的“即”服務模式提高了資源服務質量、降低了企業的IT擁有和運行成本。在這樣的環境背景下,探究云計算構架及其關鍵技術具有非常重要的現實意義。
1 云計算主要應用特征
在云計算的實際應用中,在傳統分布計算思維方式的基礎上,利用計算機集成數據中心,通過服務形式為用戶提供云計算購買資源。在這一層面看,云計算和網格計算具有一定的相同之處,除此之外還具備以下幾點特征:
1.1 彈
在云計算的實際應用中, 其服務模式可以根據用戶的需求快速伸縮,呈現自動業務負載變化,有效防止服務器性能荷載較大而影響服務質量,造成信息資源的不必要浪費。
1.2 資源池化
在云計算構建中,資源的分享與利用主要是利用共享資源池的形式進行資源管理,結合虛擬化技術,根據用戶的實際資源使用需求進行資源分配,對于用戶來說,在提供資源服務的過程中,資源放置、分配以及管理等方面均為透明化,提高用戶體驗。
1.3 按需服務
云計算具有按需服務的使用功能,主要涉及到應用程序服務、數據儲存服務以及信息基礎設施等服務內容,用戶可以根據自身的實際使用需求進行云計算服務選擇,系統會按照用戶的實際需求自動分配資源,在此過程中不需要管理員的干預,進而實現資源自動服務。
2 云計算系統構架研究
2.1 核心服務層
云計算構架在實際使用中主要涉及到核心服務、服務管理以及用戶訪問接口等三個層面,核心服務的主要功能是把硬件軟件設施以及應用程序轉化為對用戶的服務,在實際運行中包括laaS、PaaS、SaaS等三層。laaS層主要是向用戶提供硬基礎設置服務,根據用戶的實際使用需求選擇實際計算機、虛擬計算機、儲存與網絡等信息資源,在實際使用的過程中,用戶需要向云計算系統輸入硬件服務關鍵詞,以提高服務項目的準確性。在近幾年的研究中,逐漸將虛擬化技術應用到laaS層服務中,進而有效提高laaS層服務的可靠性、規模性以及定制性。PaaS層作為應用程序的主要運行環境,為用戶提供應用程序部署和資源管理等服務工作,利用軟件開發工具與開發語言,設計人員可以將程序代碼上傳,以實現服務功能。SaaS層主要依托于基礎平臺開發,在實際應用的過程中更加傾向于企業資源服務,企業利用SaaS層對管理企業各類信息數據,如CRM、ERP、HRM等托管應用管理,在線文檔處理、在線存儲、企業郵箱等應用服務。
2.2 服務管理層
在云計算構架的實際應用中,服務管理對核心服務層具有非常重要的輔助作用,可以有效提高核心服務層的安全性與可靠性,并主要涉及到服務質量保證與安全管理兩方面內容。云計算服務系統資源龐大、結構復雜,在實際使用中無法達到用戶的服務質量標準。對此,服務開發商可以與用戶簽訂服務水平協議,在服務質量方面達到雙方要求,進而保證云計算系統服務質量。在安全管理方面,服務管理層利用資源集中處理方式,可以有效防止計算機服務平臺單點失效的現象,保證數據中心的運行質量與運行效率,進而保證云計算系統平臺綜合服務水平。
2.3 用戶訪問接口層
在云計算構架中,用戶訪問接口層為用戶訪問云計算網頁提供的有效的渠道,主要涉及到命令行、Web門戶以及Web服務等內容,命令行與Web服務在運行中訪問模式主要可以為終端設備進行應用程序接口連接,實現多種服務的組合。而Web門戶是進行云計算系統訪問的模式,利用Web門戶可以把用戶桌面應用順利轉移到互聯網平臺中,提高用戶訪問網頁的便利性,使得用戶可以借助瀏覽器進行數據程序的訪問,進而有效提高云計算系統訪問效率。
3 云計算構架關鍵技術
3.1 數據中心節能技術
在進行laaS層設計的過程中,由于云計算數據中心規模龐大,在設備實際運行的過程中會消耗大量電量,因此,建設綠色節能數據中心是云計算的關鍵技術環節。通常應在IT設備、電源系統、制冷系統等關鍵環節進行節能。技術人員先要對IT設備的能耗量進行分析與研究,不斷優化其數據總量,爭取在電能消耗和性能使用方面達到最佳平衡。對于制冷系統電能消耗問題,設計人員要對空間大小、風扇以及機架擺放、空氣流動方向等影響因素進行有效控制,制定多層次數據中心設備設計方案,利用計算機進行空氣流與熱交換的構建,模擬真實的系統運行環境,進而為數據中心的規劃與布局提供有利的理論依據。
3.2 虛擬化技術
虛擬化技術主要應用在laaS層,可以為云計算構件運行提供計算資源、存儲資源和網絡資源,作為云計算系統中的關鍵技術,對系統基礎設施服務進行按需分配,滿足用戶在云計算系統使用中的的個性化需求。服務器虛擬化通過把多個操作系統整合到一臺物理服務器上,從而實現多用戶通過各自的操作系統共享物理服務器的同一CPU、磁盤、內存、網卡等資源,還可以通過資源自動分配技術提高資源利用率、簡化IT架構、降低管理資源的難度;客戶虛擬機的真正硬件無關性還可以實現虛擬機的運行時遷移,可以實現真正的不間斷運行,從而最大化保持業務的持續性。存儲虛擬化通過條帶化異構存儲,實現存儲資源的池化,實現SAN、NAS及FCOE、CIFS、NFS的全協議支持,最新的超融合架構可以實現多設備分布式存儲,從而提高存儲的IO性能和可靠性。網絡虛擬化就是在一個物理網絡上模擬出多個邏輯網絡,可以通過基于設備或基于路由器實現同一物理網絡的多條邏輯隧道,從而實現多業務網絡的物理復用;通過openflow等技術可以將網絡設備控制面與數據面分離開來,實現“軟件定義網絡”,從而實現了網絡流量的靈活控制,使網絡作為管道變得更加智能。
4 結束語
本文通過對云計算構架及其關鍵技術的研究,介紹了云計算通過互聯網技術提供用戶進行資源池訪問的多種途徑,尤其是從系統架構的層次和IDC節能技術、虛擬化技術有深入淺出的描述,并對前沿發展應用進行了跟蹤,有助于進而進一步推進云計算的優化與發展應用。
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作者簡介
陳仁太(1976-),男,四川省中江市人。大學本科學歷。現為成都師范學院信息中心講師。主要研究方向為教育信息化、計算機網絡、數據挖掘技術、云計算。
篇2
關鍵詞: 云計算; 橋梁安全與健康監測; 數據中心; 數據管理技術
中圖分類號:TP391 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2013)12-18-04
Basic architecture and data management technology of bridge safety and health
monitoring data center based on cloud computing
Tu Huimin1,2, Wu Jufeng1,2
(1. Wuhan Bridge Science Research Institute(BSRI) Ltd.MBEC, Wuhan, Hubei 430034, China;
2. Key laboratory of bridge structure and health of Hubei province)
Abstract: With the development of bridge safety&health monitoring data center (BSHM-DC) technology, the monitoring data is increased rapidly in exponential speed, which requires the data storage and management technology of data center to be more intelligent and efficient. In this paper, the data management technology and developing trend of BSMS-DC is put forward firstly. After illustrating the basic architecture of BSHM-DC on the basis of cloud computing, the selections of key devices and related software are discussed. Lastly, its application expectation of BSHM-DC is prospected.
Key words: cloud computing; bridge safety &health monitoring (BSHM); data center(DC); data management technology
0 引言
橋梁安全與健康監測系統是通過在橋梁的關鍵部位布置高可靠性和耐久性的各類傳感器,對結構內力、變形、動力特性、環境狀況進行實時監測,獲取橋梁在營運期內受各種荷載作用下的結構響應,通過理論計算和規范值與實測值的對比、分析,實現結構異常響應報警、結構營運安全性評估、結構損傷識別等。由于該系統7*24小時不間斷檢測,所采集的數據量飛速增長。在面對多座橋梁監測系統集成管理的情況下通常采用直聯式數據存儲方式,其數據的存儲能力、數據管理難度、數據安全,以及存儲資源的利用等,都難以滿足系統設計需求。
云計算可以滿足新一代數據中心對網絡、存儲和計算的業務需求,并能提供豐富的應用服務,是新一代數據中心的核心要素[1-2]。本文通過引入云計算的基礎架構,建立了基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心,將分散在全國各地的監測系統數據進行集中可靠的存儲與管理,并通過云計算數據中心向用戶提供高效、安全的服務。
1 橋梁安全與健康監測數據中心建設的現狀
隨著在役橋梁安全與健康監測建設的發展,橋梁安全與健康監測系統中海量數據的存儲與有效利用日顯重要,并成為在役系統普遍關注的一個重點。一個中等橋梁安全與健康監測系統數據日增長量在3GB/天左右,一年有1.1TB增量的數據,數據的維護管理主要依賴系統管理員定期執行,數據管理的實施方式難以統一。隨著數據量的增加,數據管理工作量、管理難度及管理成本成倍增加,數據也得不到有效利用。
橋梁安全與健康監測數據中心引入云計算,可將業務數據和應用在公有云和私有云之間同步,當數據中心構建的私有云出現故障,應用可以無縫遷移到公有云中。通過云計算將分散在全國各地的業務系統數據通過INTERNET進行集中存儲與管理,可向橋梁技術研究者提供數據共享服務分析橋梁健康監測海量數據;橋梁管理單位即使不具備橋梁專業技術知識也可以在任何地方、任何時間監測到橋梁的實際運營狀況,獲得橋梁健康監測報告及橋梁營運安全性評估等服務并實時反饋專家意見,大大提高了橋梁管養效率。
基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心建設分兩部分,一部分是集成中心,另一部分是分散在全國各地的分中心。集成中心的數據增長量在10GB/天,分中心的數據增長量在3GB/天左右,增長量會隨著業務量的增加而增加。集成中心利用云計算技術對服務器、存儲、網絡等IT資源進行虛擬化,將所有的IT資源放在一個資源池中并進行動態資源管理,對IT資源進行監管和云管理。當資源池中分配給某個橋梁安全與健康監測系統的資源出現故障或者該系統獲得的資源不夠用的時候,云管理平臺會自動分配給它新的資源,從而保證系統7*24小時不間斷運行。
分中心的數據通過公共Internet網絡與集成中心組成云網絡,數據進行同步,在集成中心對數據進行異地容災備份。集成中心有兩份數據,一份數據面向橋梁安全與健康監測系統(數據庫A),一份數據是完全備份數據(數據庫B)。我們主要考慮如何優化實時數據讀取和歷史數據查詢。數據庫B中保留所有數據,數據庫A只保留最近1周的數據;業務系統實時讀取的是數據庫A中的數據,而查詢一周之前的數據就讀取數據庫B中的數據。
圖1 分中心數據庫結構與操作
2 關鍵技術
云計算(Clouding Computing)由Google、Amazon等公司于2006年首先提出,它是一種利用互聯網實現隨時隨地、按需、便捷地訪問共享資源池(如計算設施、存儲設備、應用程序等)的計算模式[3]。我國政府高度重視對云計算的發展,把其列為重點發展的戰略性新興產業[4-5],云計算技術的應用已成為國內外的熱點研究問題[6-8]。
基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心的建設所需專業涉及面較廣,如橋梁專業、網絡通信專業、計算機專業等。本節著重討論其在計算機領域內實現云計算數據中心的關鍵技術。
2.1 虛擬化技術
虛擬化技術能讓所有計算元件在虛擬的基礎上運行,是實現云計算數據中心不可缺少的功能。通過把有限的固定的資源根據不同需求進行重新規劃以達到最大利用率的思路,在IT領域就叫虛擬化技術[9-10](Virtual Technology)。這種解決方案能在很大程度上優化資源、節約成本。虛擬化技術包括計算虛擬化技術、網絡虛擬化技術、存儲虛擬化技術。系統虛擬化前后的特點如表1所述。
表1 虛擬化前后特點比較
[虛擬化前\&虛擬化后\&每臺主機一個操作系統\&每臺主機上運行多個虛擬機,每個虛擬機一個操作系統
\&每臺主機上運行多個程序,可能造成沖突
\&多個程序可分別在運行在多個虛擬機上,應用程序相對獨立的運行空間,避免沖突
\&每臺主機配一個存儲,存儲資源得不到有效利用,且一旦存儲出現單點故障,數據可能丟失
\&多個虛擬機共享存儲,當一臺主機出現故障時,會自動分配其他主機上的硬件資源給故障主機的應用程序\&硬件成本高,且配置和管理困難\&虛擬機獨立于硬件運行,可動態資源分配,新程序的部署工作只需要幾分鐘,有效節約硬件和維護成本
\&]
目前虛擬化技術的產品主要有EMC的 VMware虛擬化產品,Microsoft的Virtual Server, Sun的Virtual Box,以及Ctrix公司的Xen Server和Xen,占市場份額最大的是EMC的 VMware虛擬化產品。
2.2 數據存儲技術
基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心需要滿足大數據管理的需求,為大量橋梁管理者提供服務并且為橋梁研究者提供大數據分析功能。數據安全可靠存儲是實現大數據管理分析的基礎。
數據存儲系統從物理結構來看,底層主要是磁盤,通過光纖、串口線等與磁盤后的板卡和控制器相連。目前最常用的存儲方式有DAS(直接連接存儲)、SAN(存儲區域網絡)和NAS(網絡附加存儲)。直連存儲(DAS)是直接通過SCSI線纜或者光纖直接連接到服務器上。存儲區域網絡(SAN)是通過網絡方式連接存儲設備和應用服務器,目前常用的SAN結構根據連接介質不同而分為FC SAN和IP SAN。網絡附加存儲(NAS)是將網絡存儲設備直接放在網絡上提供文件共享服務。這三種技術優缺點如表2所示。
表2 DAS、SAN、NAS數據存儲系統技術優缺點
[特征\&DAS\&SAN\&NAS\&安裝難易度\&較難\&較難\&很容易\&集中管理\&難\&專用軟件\&基于網絡\&擴展性\&低\&高\&中\&數據共享\&難\&通過軟件實現\&內部實現\&處理能力\&強\&強\&視網絡情況而定\&備份\&傳統方式\&服務器不參與\&多種方案\&容災\&基于服務器\&端對端及多點容災\&端對端方案\&安全\&中\&高\&低\&]
目前主要存儲廠商的FC SAN存儲可以實現8Gbit/S的傳輸速率,但費用較高,所以中大型數據中心建設中還是處于領先地位。但是隨著IP SAN技術的發展,較高的性價比使FC SAN存儲逐漸擴大了在市場的份額。
2.3 動態資源管理
云計算的資源包括存儲資源、計算資源、網絡資源、基礎設施資源以及其他資源[2]。當應用云計算時,面對大量設備和相關技術,如何有效整合各種資源并實施動態資源管理是實現云計算的關鍵。云計算動態資源管理系統的基本功能,是接受資源請求,合理地調度相應的資源并且把特定的資源分配給資源請求者,使請求資源的業務得以運行。它能跨資源池智能動態調整計算資源,使IT與業務優先級對應,動態提高系統的管理效率。
云計算的動態資源管理必須處理好存儲架構問題,解決資源部署、監控和調度策略等問題。在VMware虛擬化產品中,DRS(vsphere Distributed Resources Scheduler)可以根據每一個虛機的實際運行情況,適時地對內存、CPU、網絡的消耗進行動態調整,將其平均分配到DRS集群的每一臺主機上面。動態分配依靠VMotion實現,所以,VMotion是DRS的先決條件。
3 云計算數據中心實現
基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心實現了數據中心服務器、網絡、存儲虛擬化及負載均衡,其基礎架構拓撲圖如圖2所示。
整個方案通過兩路6核服務器配合后端IP SAN存儲技術,并采用云計算虛擬化技術來實現橋梁安全與健康實時監測。在云計算操作系統軟件的支持下,將3臺兩路6核服務器組建HA集群,并配合DRS及VMotion等高級功能,實現業務的連續性,減少計劃內宕機時間,有效地提高資源利用率。
3.1 計算系統設備及軟件實現
計算系統設備主要是指服務器,服務器的選擇上主要考慮的是服務器的性能,滿足五年內橋梁安全與健康監測業務的需要,主要計算能力由3臺兩路6核服務器擔任。
而計算系統虛擬化的實現主要是利用軟件將服務器虛擬化。目前主流的、最具代表性的虛擬化軟件是VMware的Vsphere軟件。
本方案采用3臺企業級兩路服務器(HP Enterprise Server)作為核心數據庫平臺。該服務器能滿足數據庫應用的高可用性、可恢復性,并具有錯誤檢測及消除單點故障的功能。采用數據庫雙機方案也增強了應用的可擴展性,滿足業務不斷增長的需要。由于該型服務器采用全新的因特爾快速互聯通道互聯架構配合因特爾志強E5系列處理器及SAS 6Gbps高性能磁盤控制器,使系統聯機處理性能提升2.5倍以上,數據庫性能提升3倍以上,更加適用于基礎架構、數據庫核心應用。
3.2 存儲設備及數據管理軟件
在保障客戶應用的前提下,存儲將成為一個必須受到關注的核心環節,因此雙控制器、多處理器和高可靠光纖8Gb存儲成為首選,這能有效保障業務的物理穩定特性。出于數據安全備份的考慮,配置大存儲容量6TB存儲空間服務器作為虛擬機的備份服務器,可以保證在光纖存儲故障時或維護時的業務連續性,并對客戶的應用數據也做到了統一備份。為了保障業務運行的高性能、可持續性和可擴展性,我們選擇了IP-SAN的存儲模式,通過串口線連接磁盤與控制器。云計算計算節點服務器通過交換機連接存儲設備,實現數據鏈路的高品質性能保障。
在數據的統一備份處理上,基于虛擬機文件駐留在共享SAN存儲上,可以使用存儲區的映像來備份虛擬機文件,這樣做不會在運行虛擬機的云計算計算節點主機上引起任何額外的負載。統一備份功能可以滿足縮短虛擬機的備份時間,移除客戶應用服務器上的備份工作負載,以及從中央服務器中執行備份的工作。其工作流程是從運作中的主機上剝離磁盤,將磁盤鏈接到專用的統一備份服務器上,然后備份磁盤中適當的文件,此時原始主機仍能看到該磁盤并能正常工作。通過有效利用虛擬機存儲區的映象文件,高效地保障客戶數據安全。
3.3 網絡設備
云計算數據中心網絡需實現雙鏈路可靠冗余連接、負載均衡,充分考慮網絡的可管理性。本方案采用兩臺DLINK交換機實現設備冗余,同時通過實現網絡虛擬化來保證網絡策略安全,使之不受虛擬機位置遷移的影響。
3.4 云平臺管理
云管理平臺是負責整個數據中心的資源池管理、是實現IAAS的關鍵環節。本方案采用VMware公司的Vcenter軟件,與其他的管理軟件相比,該軟件的使用為IT管理者大大降低了云計算虛擬環境管理的難度。
該云平臺是目前最強大的虛擬環境管理平臺,它能提高在虛擬基礎架構每個級別上的集中控制和可見性,無論是幾十臺還是幾千臺虛擬機,都能集中、簡單地管理。它可以通過使用向導或者模板,在幾分鐘內創建新的虛擬機或主機,最大限度地減少錯誤和停機;它還可以借用DRS(vsphere Distributed Resources Scheduler) 持續監控各個資源池的使用情況。此外,借助vCenter API和.NET可實現vCenter Server和其他工具的集成,并且支持在vSphere Client中嵌入自定義插件,為管理IT環境提供選擇自由。
4 結束語
目前,基于云計算的橋梁安全與健康監測數據中心建設還處在初級階段,隨著橋梁安全監測技術和云計算技術的發展,云計算數據中心會逐漸形成系統化、網絡化的全國性的橋梁安全與健康監測平臺。該平臺能面向所有橋梁行業的客戶,提供存儲空間及橋梁安全與健康監測服務;同時還能根據存儲的大量橋梁相關數據,進行數據挖掘及數據分析,在橋梁學術研究方面具有重要意義。
基于云計算的數據中心建設是一個復雜的系統工程,本文著重從橋梁安全監測數據中心的關鍵技術方面闡述了系統基礎架構,以及關鍵設備和軟件的選型,希望能為其他行業數據中心的建設提供一些參考。
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篇3
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篇4
【關鍵詞】云計算;關鍵技術;靈活性
隨著人們對計算機資料的需求日益增長,計算機技術也隨之得到了很大的發展,為滿足現代大規模數據處理的需要,云計算技術應運而生。云計算技術不僅為人們平常的生活變得更加快捷便利,更重要的使人們的工作以及商業的形式也隨之發生了巨大的變化,最為一種新的IT模式,云計算技術得到了各個行業的廣泛關注,鑒于云計算技術的使用成本不高,而具有高度的靈活性和交互性,最終使云計算成為計算機技術領域里的一個熱門課題。
一、云計算技術的闡述
云計算技術是在Internet互聯網的基礎上,構建的一種新型的計算模式,與分布式計算以及存儲架構結合起來運用,進而達到方便快捷和成本較低的目的。運用遠超的數據中心處理技術,將千萬臺的計算機及其服務器連接起來,致使云計算可以實現超過10萬億次的計算速度。在如此強大的計算能力下,使得云計算在計算方面運用更加的廣泛。在使用云計算時,使用者通過iPad、手機以及電腦等具有通信的工具即可進入云計算的數據處理中心實現對數據的計算和存儲。與此同時,還可以將使用者需要的信息以低廉的價格在云計算中進行實時。
廣義上講,云計算就是用方便、快捷的方式結合網絡訪問的可配置的數據資源庫,通過低廉的管理成本,實現數據信息的快速的一種新型計算模式,使得云服務的開發方、提供方以及應用方在沒有專業知識的前提下,可以方便快捷的運用網絡技術實現對云計算數據處理的運用。云計算的出現為中小企業創業者提供了較大的機遇,為其在與強勢企業的競爭提供了可能性,運用云計算技術進行新產品的研發以及新市場的開發時可以節省高額的成本,從而導致了傳統模式的硬件生產者面臨著很大的挑戰。
二、云計算技術的特點
云計算技術從其所發揮的作用分析,具有以下的特點:第一,使用的靈活性。由于云計算終端設備包括了手機、筆記本電腦等多種可接入網絡的設備均可使用云計算的服務,使得云計算的使用不受時間和空間的限制。第二,具有較高的實用性。通過對云計算數據的大量存儲,進一步提高云計算的計算性能,保證云計算可提供較高的數據處理準確率。在云計算技術中,當系統出現失效節點時系統可自動對其進行檢測,從而排除失效節點,保證系統的正常運行。第三、經濟方面的適用性。在云計算技術中,由于其成本的低廉,使得人們在構建具有大量商業機組的集群時,更愿意選擇云計算技術來完成此項工作。
三、云計算的關鍵技術
(一)虛擬化技術
虛擬化技術是為了更多的使用者借助虛擬機通過終端設備實現便捷計算系統運用,從而使得最大限度的發揮巨涌高價值的硬件設備。通過虛擬化技術的運用,使得共享底層結構下的分布式虛擬環境得以實現。當下,人們運用虛擬化技術將信息數據資源的抽象邏輯得以表示,為云計算的提供了關鍵技術。虛擬化技術在降低大規模的異構服務器的差異化的同時,運用其靈活性和伸縮性的特點,最大限度的將云計算的系統管理簡單化。虛擬化技術的在云計算中運用,促進了資源的合理化運用,降低了使用成本。IBM公司運用“藍云”數據計算系統,將硬件級別以及開源軟件進行虛擬兩個級別的虛擬化。當下,針對虛擬化技術的研究主要是圍繞小規模的請求服務系統進行展開,大規模以及SOA服務的并發服務還有待進一步的研究。與此同時,由虛擬化技術引發的一系列安全性的問題同樣需要人們投入精力進行攻克。
(二)數據處理技術
在云計算的關鍵技術中,數據處理技術是一項較為重要的技術,包括數據的存儲以及管理的技術。由于云計算中處理的數據有著大量性、異構性以及非確定性的特點,而且云計算常常需要處理大量使用者的需求。因此,云計算技術需要運用高效的數據處理系統來滿足使用者日益增長的需求,在數據的存儲方面必須擁有較高的傳輸率、吞吐率以及可靠性和可擴展性。與此同時,數據處理技術還應具有快速定位,安全保障性,同時還要考慮底層存儲設備存儲量的均衡性。現在,關于云計算中的數據存儲和處理方面的技術普遍采用的是由Google開發的GFS技術(Google File System)、Amazon公司研創的Dynamo技術以及BigTable等數據存儲處理技術。大部分的IT企業在開發云計算相關的項目時,HDFS數據存儲技術被人們的廣泛運用。
(三)SOA技術
SOA是一種面向服務體系結構的技術,主要用來處理信孤島及遺留系統的問題。SOA技術的實現是將不同的功能單元通過定義優良的接口聯系起來,使得構建在各種這樣系統中的服務可以采用統一的形式進行交互,同時也為云計算的快速彈性部署提供技術支持。
(四)編程技術
只有采用簡單的編程模型,確保云計算后臺的并行執行以及任務調度向使用者以及編程人員保持透明性,才能較好的實現服務的快速彈性的部署。當下,在云計算技術中通常運用MapReduce以及Dryad等技術實現云計算的編程模式。MapReduce技術是將“Map”函數的任務分解分配,運用“Re-duce”函數進行結果的歸總和表達。而Dryad技術則是運用一個有向的無環圖,通過頂點進行計算的表達,并采用頂點的邊進行數據的傳輸。
四、結束語
總之,隨著云計算功能的逐漸凸顯,使得云計算成為一種潛力巨大的數據處理技術。然而在云計算中相關數據的存儲方面,還需要解決數據的安全性以及訪問模式方面建設問題。云計算技術還有待更進一步的完善,在系統耗能方面還需要進行研究。只有不斷的完善現有技術,才能使得云計算為人們提供更加便利的服務,使人們的生活、工作得到本質上的改變。
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篇5
[關鍵詞]智慧城市;關鍵技術;實現途徑
[中圖分類號]F299.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2014)16-0123-02
城市的發展伴隨著科技的進步與文化的積累,當這種推動力逐漸演變成一種智慧的成果,便為智慧城市的發展創造了基本的理論支撐。在智慧城市的理論指導下,普通群眾對于社會發展以及技術創新所帶來的服務和產品能夠實現不間斷的體驗,而且智慧城市的發展也已經受到了政府越來越多的重視,關于智慧城市的研究工作也日漸深入。智慧城市的建設與發展要以現今的技術為依托,本文對智慧城市關鍵技術以及其實現途徑進行了闡述。
1 智慧城市的內涵
智慧城市是指根據科學合理的城市發展理念,根據最新一代的信息技術,在互聯網和信息全面感知的基礎上,實現人、物、城市功能系統之間無縫連接與協同聯動的智能自感知、自優化,從而對民生、環保、公共安全、城市功能、商務活動等多種城市需求做出智能的響應,形成具備可持續內生動力的安全、便捷、高校、綠色的城市形態。可以看出,智慧城市的形成與發展是以技術革命為根本指導,通過高新技術的運用,實現城市居民在生產和生活方式上的巨大變革。智慧城市的發展是城市化進程中的一個高級階段,其建立在數字化城市的基礎上,實現了信息化、工業化和城鎮化的有機融合。另外,智慧城市的發展也需要以不斷完善的市場經濟體制為基礎,這也是新時期城市發展的必然趨勢,是實現城市可持續發展的保障。
2 智慧城市關鍵技術
智慧城市的建設是人類社會發展的一個必經階段,也是現代科學技術進步的重要體現,其充分展現了人類對城市信息的認知與利用,這也是我國城市持續發展的基本保障。在智慧城市建設過程中,需要以先進的科學技術做支撐,其中關鍵技術包括以下幾點:
2.1 網絡通信技術
智慧城市的建設需要以大量的數據存儲作為依托,同時需要各個不同部門的協調維護,才能實現數據的共享,而這一系列的操作必須要依靠計算機信息技術來完成,只有具備先進的網絡通信技術,才能實現一個大規模的、統一的數據庫,為智慧城市的建設提供數據資源。從宏觀上看,智慧城市可以看成一個空間基礎信息框架,在該框架下將各種社會信息、網絡信息以及與城市發展相關的環境信息進行有效的整合,從而向各個信息使用者提供全面和準確的數據信息。而實現信息傳遞與共享的基礎,就是以無線化和數字化為主要標志的網絡通信技術的發展與應用,其也是實現物聯網和互聯網鏈接的關鍵技術手段,是支撐智慧城市建設的核心技術。
2.2 物聯網技術
智慧城市的建設以互聯性和智能性作為基本的特征,而互聯網技術的引入與應用則是智慧城市建設與發展中最為關鍵的技術。物聯網技術是利用感知設備和技術,通過對信息的識別、定位、傳遞等操作,實現物體與信息網絡之間的連接,同時實現信息交換和自動控制,以此實現對物體的智能化識別與定位。從某種意義上說,物聯網技術的應用實現了人與物體、物體與物體、人與人之間的智能化連接,這對于現代城市建設來說,具有非常重要的意義。隨著科學技術的不斷進步,物聯網技術已經能夠有效的實現人、物體以及設備之間的有機結合,并且通過信息技術的應用不斷創新運行模式,進而實現了跨領域、跨系統、跨應用的巨大信息網絡,從根本上促進了計算機系統的信息采集和處理能力,也實現了智慧城市由宏觀向微觀的跨越,并且促進了宏觀和微觀的有機結合。
2.3 云計算技術
隨著智慧城市建設的節奏不斷加快,其所面臨的數據存儲和處理壓力也越來越大,這對于信息處理能力提出了更高的要求,在這種情況下,云計算技術作為一種全面解決方案,被引入到智慧城市建設過程中。云計算技術主要是通過網格計算、分布式計算、并行計算等方式,將傳統的計算機技術與網絡技術相結合,從而達到更高水平的運算能力。對信息進行高效的計算和存儲,是云計算技術的核心思想,其具有數據安全性高、客戶端運行要求低、數據共享無障礙等特點。利用云計算技術建立的云計算平臺應用到智慧城市的建設與發展,能夠及時處理各種突發問題,對智慧城市發展過程中產生的大量數據和信息進行合理的分配,從而確保每個信息使用者都能夠及時獲得準確的、全面的信息數據。
2.4 “3S”一體化數據采集技術
全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)和遙感技術(RS)是建立數字城市的三大支柱技術。3S技術將衛星定位、傳感器基礎、計算機通信技術等多個科學領域的技術進行有效的整合,實現了更高空間領域中的信息采集與處理,同時也實現了對信息的傳播與共享。GPS技術對傳統測量技術來說,是一個巨大的飛躍,其具有較強的抗干擾性,而且定位速度較快、精度較準,這是傳統的測量技術無法比擬的。GIS技術是智慧城市數據庫管理的關鍵基礎,其能夠實現空間信息的直觀表達,從而給予信息使用者更加直接的感受,有利于形成科學的整體觀念。RS技術是智慧城市建設的空間數據基礎,也是實現整個一體化數據采集的基本載體,通過現代科學設備和技術的應用,在不需要與測量目標直接接觸的情況下,便可以通過電磁波分析的方法實現遠距離測量。
2.5 數據挖掘技術
智慧城市中的數據大多包含空間數據,存儲在空間數據庫中,比一般的關系數據庫和事務數據庫具有更豐富、復雜的語義信息。利用空間數據挖掘可從空間數據庫中提取出用戶感興趣的空間模式與特征,空間與非空間的普遍關系及其他一些隱含在數據庫中的普遍的數據特征,可提高智慧城市的智能化水平,使智慧城市真正成為智能化的空間咨詢和決策支持系統,從而更加智能和科學地為社會管理、企業決策和個人生活服務。
3 智慧城市實現路徑
智慧城市的實現,需要以現代通信技術的應用與滲透為基礎,具體可以從以下三個方面分析:
3.1 物聯化
在城市的發展過程中,可以將任何周圍的環境因素植入到其感知器中,并且通過感知器的運轉將這些靜態的環境因素進行動態的反映。對于智慧城市來說,其感知系統往往體現在城市的公共建筑、交通系統建設、水資源等各個領域中,在空氣、水、道路、車輛、醫院、工廠等多個以往無法有效實現數據信息收集的數據系統中實現了數據收集。在智慧城市的感知系統中,需要依靠各種相關的技術和設備對數據信息進行收集與處理,才能實現整個智慧城市感知系統的穩定運行。在信息的收集和處理過程中,需要根據不同的數據使用需求,構建不同類型的數據存儲機構和網絡系統,通過無線設備實現數據的傳遞,以此來完成網絡傳感。
3.2 互聯化
互聯是將原本不處在同一時空或領域中的復雜的信息流和知識流進行連接與處理,從而實現對信息的優化。在智慧城市的建設過程中,必須要借助相應的互聯模型和互聯軟件,根據不同的領域,按照智慧性和廣域性的特征進行分類處理。智慧城市所使用的事件處理軟件通過傳感器中輸入的業務和數據信息,便可以通過集成軟件將這些數據深入到不同的環境和情景中,以此實現對系統實際運行情況的全面掌握。通過有效的信息互聯化,能夠將每個單獨的信息系統中的數據進行連接,形成一個整體的城市信息事件,并且最終形成一個能夠關注到每個單獨事件的數據庫,利用其中豐富的數據資源實現對問題的改進。通過互聯化實現智慧城市的關鍵在于對各項數據和事件的處理,其中包括事件和流處理、數據識別聚集和關聯;數據建模和集成,包括針對域的信息模型、可互操作的信息框架與現有數據集成、聯合數據管理;流程整合,包括擴展現有系統并啟用新的業務流程、監控業務流程等。
3.3 智能化
智慧城市的實現必須要依靠先進的科學技術對數據和事件進行處理,才能將城市中跨行業、跨部門的數據和信息進行有效整合,并且利用不同專業的數據信息解決相應的問題。智慧城市系統中包含著很多特定的行業和部門,同時也涉及各種特定的技術和解決方案,智能化的應用便能夠有效地滿足不同特定信息處理的需要。智能化應用一方面體現出較強的普遍性,無論在任何時間、任何地點都能夠實現數據處理服務;另一方面也存在著很強的敏捷性和綜合性,其能夠在解決普遍問題的同時,根據決策會員的指示,實現不同特定信息的處理,以此提供各種最優化解決方案。在智慧城市建設中應用較為廣泛的智能化設備如計算機終端、移動電話、電視機等。
4 結 論
智慧型城市建設是現代城市發展的一個必然趨勢,其本身是一個漫長的過程,需要以不斷發展和創新的科學技術作為基本的技術支撐,同時通過物聯化、互聯化和智能化三個途徑,將智慧城市的遙感信息擴展到城市建設的各個領域中,將傳統城市建設中無法實現的數據流進行全面的處理和傳輸,借助科學的算法和工具對其進行計算和匯總,通過結果預測和場景模擬的方法,實現城市建設決策的科學性和廣泛性。總之,智慧城市建設與實現,不僅是我國城市發展的必經之路,也是實現我國市場經濟持續發展的基本保障。
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關鍵詞:云制造;數控加工服務;關鍵技術
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A
1.數控加工云服務的基本原理
數控加工云服務包含了云經營者、資源擁有者及資源使用者,云經營者為后兩者提供服務性平臺,資源使用者通過服務平臺購買得到各項數據加工服務,資源擁有者為資源使用者提供相應的數控加工技術服務以及技術售后服務。從技術角度來看,數控加工云服務是利用數控機床對特殊零件進行加工的技術,在實際數控加工環境中,數控加工資源的使用者和擁有者,他們僅限于一種網絡層面的技術傳播和交流。
2.數控加工云服務平臺
(1)數控加工云服務平臺的功能結構。數控加工云服務平臺主要分為基礎數據層、應用管理層、應用集成層三個部分,基礎數據層是集成數控加工的兼容性、工藝技術、數控機床等特性數據;應用管理層是集成復雜系統、用戶、數據及云服務的管理活動,將其運用到大型制造業生產中;應用集成層是由服務集成應用工具和數據接口平臺組成,主要負責集成不同位置的加工工具和制造資源,通過網絡云服務平臺將這些資源和技術傳送給用戶。
(2)數控加工云服務平臺的運行機理。數控加工云服務平臺的運行機理是以用戶提出的數控加工需求為出發點,云服務平臺通過分析用戶的需求,在平臺范圍內對其用戶需求進行資源匹配,并通過與用戶進行交流和溝通選擇出適合于用戶現有數控加工技術認知水平以及其加工所需的技術,使得用戶通過對云服務平臺中資源的學習,能快速和高效地投入制造業當中,從而提高其在制造業中的數控加工水平。
(3)數控加工云服務平臺的應用方式。在實際生產過程中,數控加工云服務平臺構建完成后,根據當前的應用技術發展實際和數控加工需求實際以及社會制造業的主體需求實際,此處脫節,查是否有刪減。當前面向云制造的數控加工服務平臺的應用方式主要有資源租賃、任務承包、制造能力提供,資源租賃指的是借助數控加工云服務平臺用戶可以向資源的擁有者租賃數控加工資源,在數控加工任務完成后將數控加工資源返還給云平臺。
3.面向云制造的數控加工服務關鍵技術
數控加工是一個非常復雜的過程,為了讓人們能夠清晰和明確地認識到數控加工的過程以及學習數據加工技術,在此基礎上,人們創造出數控加工云服務,旨在為人們提供一個良好技術資源學習平臺。數控加工包含了虛擬接入、資源感知及服務化封裝等服務內容,以及仿真校驗、數控編程及工藝設計等技術內容,因此數控加工云服務需要將這些內容和技術完整地呈現給用戶,就必須做好以下三點關鍵性的服務技術:①為了確保云服務中提供的技術與實際數控加工環境中的技術一致,資源擁有者需深入實際數控加工環境中了解數控機床的硬件、功能、類型以及運行參數,并科學合理地整合各種數控加工關鍵技術,如對切削類數控機床或金屬成型類數控機床數據資源、云服務平臺應為用戶提供機床的關鍵功能、所屬類型以及具體運行參數等技術參數服務。②云服務平臺應高度重視數控機床的實際制造力,在給用戶提供硬件、運行參數時應標明硬件、運行參數只能作為機床制造力的參考,實際制造力應在實際生產中驗證。③云服務平臺應在提高數控設備操作人員操作能力、使其能深入了解數控機床的軟件性能以及兼容性方面作出努力,在服務平臺上為用戶詳細介紹數控設備操作流程以及軟件組成,并鼓勵其在實際操作過程中進行不斷創新,以提高數控機床的工作效率。
制造業的生產和發展離不開數控加工技術的支持,為了提高人們的數控加工技術能力,在計算機應用技術的基礎上,人們開發出一種面向云制造的數控加工服務,旨在利用網絡云平臺為更多的人提供數控加工技術培訓、指導以及合理的利用相關數控加工技術,促使數控加工技術水平整體得到提高。數控加工云服務的資源擁有者在實際工作中應深入實際數控加工環境中了解數控機床的硬件、功能、類型以及運行參數,使得云平臺提供的技術服務,能真正高效地運用到實際工作中。
參考文獻:
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(1.安徽中醫藥大學 醫藥信息工程學院,安徽 合肥 230012;2.安徽省中醫藥科學院 計算機中醫應用研究所,安徽 合肥 230012;3.安徽中醫藥大學 神經病學研究所附屬醫院,安徽 合肥 230061)
摘 要:本文分析了智慧醫院信息服務的主要內容,并從云計算的基本特征角度討論了云計算與智慧醫院的關系,最后對云計算在智慧醫院信息服務中的應用方式及其對智慧醫院信息服務的影響進行了探討.
關鍵詞 :云計算;物聯網;智慧醫院;信息服務
中圖分類號:TP399文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)04-0029-03
1 引言
智慧醫院又叫感知醫院或物聯網醫院,是以物聯網技術為基礎,以各種應用信息服務為載體而構建的集診療、管理和決策為一體的新型醫院.智慧醫院綜合了信息化醫院、智能醫院、數字醫院的優點,其服務和管理模式為醫院創新發展提供了的新的思路,為居民醫療帶來了全方位服務.當前,智慧醫院已引起了學術界的廣泛關注,文獻[1]搭建了智慧醫院體系架構,并分析了其與物聯網基本體系架構的對應關系;文獻[2]集信息集成、統一通信、大數據分析及移動終端管理等關鍵技術,提出了一種新型的智慧醫院體系架構;文獻[3]在文獻[1]基礎上,提出一種建設智慧醫院平臺的具體方案和方法;文獻[4]在對智慧醫院建設中的關鍵技術及內容分析的基礎上,從邏輯結構、應用框架和基本網絡環境建設等方面給出了智慧醫院的具體應用方案.從中可以看出,目前對智慧醫院的研究主要集中在架構方面,基本沿用傳統的感知層、網絡層和應用層三級架構,其中雖然對建設中的關鍵技術和內容進行了探討,但都是泛泛介紹,并沒有針對某一項關鍵技術在智慧醫院的應用展開討論和分析.
云計算是一項新技術,是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化和負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物[5-6].智慧醫院平臺開辟了在醫療行業應用云計算的新模式.通過云計算,極大提高了醫院信息化的靈活性和擴展性.為此,本文主要就云計算這一關鍵技術在智慧醫院的應用展開討論和分析.
2 智慧醫院信息服務的主要內容
智慧醫院信息服務包含兩個層次的內容,一是從醫院角度,二是從社會化角度.具體如圖1所示.
從單個醫院角度而言,服務內容包括信息管理服務和決策分析服務兩個方面.信息管理服務包括門診管理服務、住院管理服務、醫技管理服務、藥品管理服務、物資管理服務等.決策分析服務包括疾病分析服務(各類疾病的發病年齡分布和地域分布),就診分析服務(各時間段內的門診和住院人次等),藥品分析服務(每類藥品的臨床用量及利潤)以及科室分析服務(各科室產生的診療費用)等.
從社會化角度而言,包括健康信息管理服務、遠程診斷服務、遠程監護服務、醫保“一卡通”服務等,屬于高層次的應用信息服務.其中健康信息管理服務是智慧醫院社會化信息服務的關鍵內容,是其所有社會化信息服務的基礎.為構建一個完整的個人電子健康信息管理平臺,需將電子病歷、電子醫囑、醫技報告以及相關視頻等各種診療信息進行整合.有了該平臺,個人健康信息便能做到如檔案一樣可供隨時查找和調閱,極大方便了患者今后的復診、轉診以及自我保健,同時也為相關醫療機構的遠程診斷和監護提供了材料和經驗支持.
3 云計算與智慧醫院信息服務的關系
智慧醫院的數據量規模龐大,并且大多包含時間、地點等多種屬性信息,所以存儲結構較為復雜,故稱醫療大數據.要實現智慧醫院的社會化信息服務,必然要涉及到醫療大數據的存儲、管理與分析[7],而這些問題的解決,必然要涉及云計算技術,以便為智慧醫院提供各種基于海量數據的信息服務.下面就從云計算的基本特征角度分析其與智慧醫院信息服務的關系.
3.1 虛擬化
在云計算中,用戶所請求的應用服務均來自虛擬的“云”,而不是有形實體,所有的應用服務在“云”端某處運行,用戶無需了解具體細節,便可在任意位置通過各種終端來獲取.將云計算技術應用在智慧醫院中,用戶僅需一臺電腦或者手機等終端,便可在任何位置通過網絡來獲取相關服務,這樣更多的人便能夠低成本地享受到優質便捷的醫療信息服務.
3.2 資源整合
資源整合是云計算的重要特征,能將現有信息孤島中的數據進行有效整合,實現“大數據”集中處理,以提供更強大的應用支撐能力.將云計算技術應用在智慧醫院中,能夠將原來醫院管理信息系統HIS下相互獨立的多個應用平臺及信息孤島中的大量數據,進行有效整合,以便更好地為公眾提供醫療信息服務.
3.3 高可靠性和安全性
在云計算模式下,所有的應用信息服務分布在不同的服務器上,并通過在云端使用數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性[8].將云計算技術應用在智慧醫院中,重要的醫療信息數據全部存儲在云中,集中存放,降低了數據存放在醫院服務器上丟失或者泄露的風險.
4 云計算在智慧醫院信息服務中的應用方式
相比于其他領域的信息服務,數據安全是智慧醫院信息服務實現過程中面臨的極其重要的問題.某些數據如醫院運營數據、核心醫療技術等屬內部資料,不便公開,所以建立公用云和私有云結合模式.總體思路是各醫院將涉密的數據(內部的日常事務、工資福利、收支運營、核心技術等不可公開信息)放在私有云上,僅供醫院內部職工使用,而將可公開的信息和服務放在公用云上,為其他醫療機構共享,并對社會開放.對于患者、醫保中心、藥品生產商而言,公用云是使用智慧醫院信息服務的窗口.患者可在公用云上查詢個人診療信息,以及醫院和醫生的相關信息,為復診和轉診帶來便利;醫保機構可在公用云上查詢患者診療清單并核實相應費用,以便開展正常的醫保報銷等服務;藥品生產商可通過公用云隨時查詢藥品庫存和支出等數據,以便及時補充庫存,為醫院和藥房調配藥品提供方便.
5 云計算對智慧醫院信息服務的影響
5.1 節約信息化建設成本
云計算技術的本質特征就是使用多租戶模式整合云服務提供商的計算、網絡和存儲資源,服務于多個用戶[3].在這種模式下,所有的應用服務在云端自動生成,各醫院采用租用或者訂購的方式來使用,從而節約了大量的硬件設備成本以及將來的許多維護費用.
5.2 改變醫療信息服務模式
云計算技術深刻改變了目前的醫療信息服務模式,下面分別從個人和家庭、社區衛生服務站和基層醫院、大型三甲醫院三個角度進行分析.
(1)個人和家庭
通過手機、穿戴式傳感器等無線終端,及時采集家庭成員的相關生理指標信息,并反饋至醫療機構的數據中心.一旦有異常,相關醫療機構立即進行提醒和警示,以便病患引起重視,盡早就醫,并且根據實際需求設定用藥提醒,督促病患按時按量服藥.通過此種方法可對一些慢性病人長期進行監控.與此同時,用戶還能向相關醫療機構進行在線健康咨詢,并在網絡寬帶允許的條件下,通過視頻接受遠程醫療服務.
(2)社區衛生服務站和基層醫院
通過由無線傳感設備感知到的反饋數據,社區衛生服務站便可及時獲取所轄社區內居民的詳細健康信息,對需實施監控的病患特別關注,一有異常立即采取相關措施,對突發和嚴重病患者及時提供上門救助服務.對于常見病,社區衛生服務站和基層醫院能處理盡量處理,無法處理才將病患轉至高一級醫院,有效緩解了大型三甲醫院的就診壓力.
(3)大型三甲醫院
當社區衛生服務站和基層醫院將無法處理的病患轉至大型三甲醫院時,由于病人在基層醫院的相關診療信息均在云端保存,需要時便可通過系統直接查詢和調閱,避免了重復檢查和化驗,有效減輕了病人的經濟開銷,提高了三甲醫院的工作效率.這樣該區域內的所有醫療機構便能通過云端進行互聯,單個醫院的信息服務實現了集成,集成的醫療信息服務可在該區域內共享[9],最終實現了協同服務.
6 結束語
智慧醫院平臺開辟了在醫療行業應用云計算的新模式.本文分析了智慧醫院信息服務的主要內容,從云計算的基本特征角度討論了云計算與智慧醫院的關系,并對云計算在智慧醫院信息服務中的應用方式及其對智慧醫院信息服務的影響進行了探討.智慧醫院社會化信息服務是其建設的最高目標,必將推進基于健康檔案的區域衛生信息平臺建設等相關產業的發展[10].相信在中國新醫改背景下,我國的醫療信息服務必將迎來一個高速發展的階段.
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基于動態業務感知的蜂窩網絡
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利用數據挖掘的網絡智能感知
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專題:下一代互聯網與IPv6技術演進
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——IVI/MAP-T/MAP-E ……………包叢笑,李星 19-2-07
PNAT——面向移動互聯網的雙重翻譯
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面向NAT用戶的IPv6過渡技術
——Silkroad …………………………………劉敏 19-2-16
下一代互聯網4over6軟線隧道
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域名系統對IPv6協議
支持分析 ………………………冷峰,王偉,張躍冬 19-2-25
ICP的IPv6演進 ……………………………侯金剛 19-2-29
IPv6-only網絡
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專題:單波長 Tb/s 以上超高速光通信系統技術與器件
逼近香農極限的新型光調制技術 ……… 賈振生 19-3-02
半導體激光器在超高速光網絡中
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超高速率超大容量建設
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軟件定義光網絡技術與應用 ………張杰,趙永利 19-3-17
相干光通信實時信號處理 …… 肖瀟,楊奇,楊鑄 19-3-21
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新型大容量光交換的關鍵
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時云計算數據庫
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專題:軟件定義網絡
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與FINE …………………畢軍,胡虹雨,姚廣,馮濤 19-5-06
軟件定義網絡架構研究
與實踐 …………………… 蘭巨龍,莫涵,胡宇翔 19-5-011
一種面向多樣化網絡業務融合的
SDN網絡架構………………………龔向陽,王文東 19-5-16
對軟件定義網絡數據面抽象的
重新思考 …………………孫志剛,呂高鋒,陳一驕 19-5-22
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軟件定義網絡關鍵技術及其實現……………汪軍 19-5-38
專題:移動互聯網的發展趨勢和技術方向
移動互聯網中的若干問題研究……………蔣林濤 19-6-02
移動互聯網的發展趨勢及電信運營商的
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與發展 ………………………… 張揚軍,宋健,崔勇 19-6-08
移動互聯網中的網絡技術 ………… 田野,王文東 19-6-13
移動互聯網終端應用
開發技術……………………… 楊勇,鄺宇鋒,魏騫 19-6-19
移動智能終端HTML5技術
與標準研究 ………………………閔棟,魏凱,文婷 19-6-24
移動互聯網WebRTC
及相關技術 …………董振江,李從兵,王蔚,呂達 19-6-28
BYOD企業移動設備
管理技術 …………… 錢煜明,董振江,呂達,王蔚 19-6-33
可見光通信的研究……………陳特,劉璐,胡薇薇 19-1-49
GoTa 4G寬帶多媒體集群
系統的研究 ………………趙先明,徐云翔,朱伏生 19-2-49
實時渲染引擎架構……………張憶楠,嚴正,姚莉 19-3-48
大數據時代的管道
技術演進……………………… 朱曉光,陳偉,江華 19-4-54
合同能源管理的方案和盈利
模式研究 ……………………許璐,李兆偉,劉麗偉 19-5-52
3GPP 移動通信網絡的分流
技術研究 …………………………………王靜,周娜 19-6-49
決策級數據融合技術在遠程醫療
監護中的應用………………婁夢茜,鄧碩,孫知信 19-1-44
無線通信系統的
環境適應性 …………………… 郭丹旦,唐雄,崔卓 19-2-44
兩種移動應用開發框架的性能測試
比較——基于PhoneGap
和Titanium ……………… 羅圣美,王蔚,任文慧 19-3-44
IPv6網承載NGN和3G業務的
測試和研究…………………甘玉璽,金志虎,楊瑾 19-4-49
基于翻譯的IPv6過渡關鍵技術
及部署…………………………………蔡廣平,鐘煒 19-5-47
基于SDN架構的電信承載網和
BNG設備演進思路………………趙恒,袁博,范亮 19-6-43
基于云計算的數據挖掘平臺架構
及其關鍵技術研究 ……… 丁巖,楊慶平,錢煜明 19-1-53
交換機中同步以太網技術的
研究及其實現 ……………………………… 曾富前 19-2-54
一種基于蟻群融合的盲傳輸格式
檢測方法 …………………………邱寧,李強,陳玉 19-3-54
一種分布式復雜消息處理引擎的
設計與實現…………………陸平,錢煜明,朱科支 19-4-58
基于無線網絡性能數據的用戶業務行為
分類與感知評估技術 ……………李良斌,羅旭耀 19-5-56
永遠在線方案研究 ……… 趙文賢,劉小華,黃琳 19-6-53
大數據 (1) ……………………… 于艷華,宋美娜 19-1-57
大數據 (2) ………………………… 韓晶,宋美娜 19-2-58
大數據 (3) ……………………… 于艷華,宋美娜 19-3-57
近場通信技術(1)…………………孫成丹,彭木根 19-4-63
近場通信技術(2)…………………孫成丹,彭木根 19-5-61
近場通信技術(3)…………………孫成丹,彭木根 19-6-57
軟件定義網絡:正在進行的
網絡變革 ………………………… 王文東,胡延楠 19-1-39
計算通信:超量信息無線傳輸的
深度探索……………………王新兵,陶梅霞,劉輝 19-2-40
干擾管理——提升無線通信網絡
性能的核心技術 …………………… 李建東,李釗 19-3-40
對協作系統自適應角色選擇
策略的思考………………葛建華,丁海洋,許唐雯 19-4-46
篇9
關鍵詞:中小企業;云制造;云制造服務平臺;云技術
0 引言
我國是一個制造業大國,中小企業是我國制造業的重要組成部分。中小企業的特點是:以中小批量生產為主,生產結構單一,生產效率低,技術、資金短缺,再加上企業規模小,高級人才嚴重缺乏,使得產品質量難以得到保證,產品得不到創新,市場空間開始萎縮。網絡技術的成熟,制造的服務化,管理和經營的智能化,環境的友好化及制造信息的及時獲取和制造過程的監控化催促著一種新的網絡化制造模式的產生―云制造[1](Cloud Manufacturing)。
1 云制造概述和優勢
1.1 云制造
云制造是在云計算思想下形成的一個網絡化制造新模式,是一種服務性質的。它利用網絡和云制造服務平臺為用戶提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優質廉價的各類制造活動服務。云制造站在了現代計算機網絡信息技術的前沿,使制造業進程在網絡資源環境下實現飛躍,為產品的開發提供高附加值、高回報低成本和安全可靠的全球化服務[2]。
1.2 云制造的優勢
云制造是基于服務組合實現復雜業務流程在組織內或跨組織的服務,可以敏捷的應對動態業務需求。云制造的核心理念即服務,從一開始的產品設計、勞動生產方式、生產管理活動到產品的仿真、成型加工,再到最后的檢測環節都體現出服務的概念。在現有的先進制造技術當中,云制造的優勢也能具體體現出來。
2 中小模具企業云制造服務平臺的設計開發和成果
云制造服務平臺是云制造系統運營、開發、管理和各種服務任務接入接出的軟件平臺[3]。它的設計開發思路:首先建立一套標準規范的云制造服務協議,通過云制造虛擬化管理器進行虛擬資源配置,再由虛擬配置定義出云企業,然后設計云企業各類業務流程(生產計劃編制流程、生產操作流程、采購及銷售業務流程等),靠云制造服務軟件支撐平臺對業務過程所需要的軟件資源進行組織,最后由云制造服務構建平臺來運營云企業并進行管理和監控。
對應的原理應用成果是:中小模具企業形成統一的制造服務協議,融合中小模具企業制造能力資源,提升模具制造水平和效率,不僅能使整個制造服務平臺得到商業化運行,而且取得期望的個人和社會效益,同時還能利用這個平臺為中小企業提供企業門戶、電子商務和網絡化制造等服務。
3 模具行業云制造平臺關鍵技術
3.1 服務架構設計模式
SOA是一種典型的架構設計模式,它通過松耦合的連接方式訪問相互連接的服務模塊,快速的應對不斷變化的業務需要,使IT系統以相同的方式提供服務[4]。將SOA技術成功應用到云制造協同設計平臺后,實現了異構平臺間的交流與訪問,各企業之間形成了按需的、安全可靠的、高質的制造全生命周期的協同設計,如圖1所示的模具協同設計系統。
3.2 資源虛擬化技術
虛擬化技術是指云制造平臺對接入到的各類制造資源進行封裝,形成虛擬化的資源后進行管理和控制,實現資源的統一調度、按需分配和使用[5]。主要內容有云制造服務平臺對不同類制造資源要有接入標準和方法;資源虛擬化程度要合適;在統一的管理邏輯和接口下能將資源抽象成適當的顆粒和層次。
3.3 制造周期服務技術
將產品制造周期各生產環節、企業經營管理等資源封裝成服務提供給客戶。服務內容包括:研討環節、設計環節、仿真環節、加工環節、檢測環節和經營管理環節的服務。使用的服務技術有服務聚集技術,服務整合技術。云企業在運營過程中借助網絡組織的優化調度、資源配置優化、制造服務和管理服務實現業務過程和資源的動態組合。
3.4 動態仿真切削技術
合成動態仿真文件,建立模具加工過程切削效果動態仿真,使其更具真實感。模具專家通過動態聯盟網絡平臺查看模具型面等關鍵部位的數控切削效果。
4 結束語
本文對云制造的發展做了簡單闡述,提出了云制造的概念,對比出了云制造的獨特地位和優勢。另外,還整理出云制造服務平臺的開發思路和研發成果。該平臺以其方便快捷和強大的功能體驗獲得了一致好評,提高了模具企業協同創新能力,整合了制造服務資源,降低了模具產品開發周期,提高了我國中小模具企業市場競爭力。
參考文獻:
[1]李伯虎.云制造--制造領域中的云計算[J].中國制造業信息化,2011(10):24-26.
[2] Shaw Michael J.Electronic Commerce:Integration of Web Technologies with Business Models Information systems Frontiers,2000(01).
[3] 周文.企業信息管理系統關鍵技術研究.[碩士學位論文].成都:電子科技大學,2005.
[4] 柴永生,孫樹棟,周玉蘭等.基于SOA 的制造執行系統信息集成研究.管理技術,2005(08):94-98.
篇10
關鍵字:云計算GFSBigtable數據存儲
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、并行計算和網格計算的發展。在各大企業以及學術界的共同推動下,在大數據時代,云計算融合物聯網將進一步推動數據價值的挖掘,促進產業爆發。
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、按需的網絡訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡,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,企業數據中心的運行將更與互聯網相似。
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”系統上執行,滿足自己的需求。
1.3.4高可靠性
“云”使用了數據多副本容錯、計算節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、存儲和網絡等資源。
PaaS是云計算應用程序運行環境,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商,并制定服務水平協議(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數據存儲技術
為保證高可靠和經濟性,云計算采用分布式存儲的方式來存儲數據,采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性。云計算的數據存儲技術主要有GFS和HDFS。
GFS是一個管理大型分布式數據密集型計算的可擴展的分布式文件系統。使用廉價的商用硬件搭建系統并向大量用戶提供容錯的高性能的服務。GFS系統由一個Master和大量塊服務器構成。Master存放文件系統的所有元數據。在GFS文件系統中,采用冗余存儲的方式來保證數據的可靠性。為了保證數據的一致性,對于數據的所有修改需要在所有的備份上進行。GFS與傳統分布式文件系統的區別在于將寫操作控制信號與數據流區分開。
3.2數據管理技術
BigTable是一個很龐大的表,它將所有數據都作為對象來處理,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模型實現的Hadoop Hbase也在逐漸發揮作用。
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服務器監視子表server的負載情況,根據所有子表服務器的負載情況進行數據遷移。
4 結語
云計算的出現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。在各大企業和各大高校的推動下,云計算具有十分廣闊的發展前景。
參考文獻
[1]張金玉.狄衛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優化[期刊論文]-中國科技信息2013(24)