云计算技术研究的重点例1

Abstract: along with the progress of computer technology and network applications continue to expand, to reflect the international latest research results of high performance computing science came into being in the college, as well as train and bring up large quantities of high quality to meet the needs of era of science and engineering calculation. "Cloud computing" this on-demand access to computing resources through the network of the new technology to the field of information technology has brought big changes. Computational mathematics and its relevant professional research object will be the core of the future information technology development, the perfect combination of mathematics and computer will be the trend of future network development.

Keywords: cloud computing; Computational mathematics; Internet; High performance computing; Information management.

中图分类号：TB115文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言：

云计算是目前信息技术领域革新的代名词.随着现代科学技术的迅速发展，目前许多领域都需要解决大量的数据问题，例如航空航天，控制领域，金融领域，高能物理实验，计算机图形，网络构建，高性能计算等领域的研究，都需要精确的计算来完成。所以，计算数学凭着着它独特的计算方法和精密的计算结果快速发展起来。国内许多高校建立起了自己的计算数学研究所，主要任务和发展定位是面向科学与工程中的重大应用问题,着眼于基础性和关键性的计算方法的理论创新和技术创新。伴随计算机技术的进步和网络应用的不断拓展,能够反映国际科学计算最新研究成果的高性能计算在高校应运而生，同时也培养和造就大批适应时代需求的科学与工程计算的高素质人才。

高性能计算虽然是计算数学中新增的学科，但是短短几年时间便在现代信息通信研究中起到了举足轻重的作用，而“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术更是给信息技术领域带来了重大变革。可见，计算数学及其相关专业的研究将是未来信息技术的核心发展对象，数学和计算机的完美结合将是未来网络研发的趋势。

云计算发展现状

2006年谷歌公司推出了“Google101计划”，首次正式提出了“云计算”的概念，短短数年间，“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术正在给信息技术领域带来巨大的变革。[1]目前，各国纷纷制定了发展云计算的国家计划，国内外知名IT企业竞相推出了有关云计算的产品和系统，学术界对云计算技术也正积极开展深入研究。

有关云计算的概念，众说纷纭，我们可以这样来认识：云计算是基于网络的、面向服务的计算新模式，它将各类计算资源虚拟化、服务化，构成虚拟化计算资源的服务云池，集中高效管理和运营，使用户在云端通过网络和云计算平台就能随时按需获取计算资源，完成高效低成本计算活动。

云计算服务具有以下五方面的特点：

按需、动态、敏捷的计算服务。用户可以随时随地根据应用的需求，动态、敏捷地获取云计算服务资源。

虚拟化的超大规模。计算资源服务运行在虚拟平台上，用户所请求的资源来自于规模巨大的虚拟化云池。

高可靠性。云计算平台采用了各种容错技术，因此，使用云计算服务比使用现有其他计算手段的可靠性更高。

绿色化。云计算技术支持计算资源的全面共享，提高了计算资源的利用率，实现了资源的增效。

高通用性。云计算资源池可灵活支持各类不同应用。

云计算的市场需求与产业规模正进入飞速发展的阶段。据美林证券分析，2011年全球云计算销售收入达到1600亿美元。据计世咨询研究报告，2010年，中国云计算市场规模达到559亿元人民币，同比增长29.3%；预计2015年中国云计算市场年复合增长率可达到50%以上。因此，亚马逊，谷歌，IBM，微软，苹果等跨国IT企业以及曙光，华为，中国移动，中国电信，腾讯，百度等国内知名公司都纷纷介入云计算产品、系统的开发和服务。

云计算应用正在广度和深度上积极发展。云计算技术已在众多领域成功获得应用，如科学研究领域的数据中心科学云（Cumulus）、CARMEN（e-Science），社会民生领域的Granules云医疗系统、BetterLife2.0城市社会服务系统，以及工程应用领域的云仿真、云制造等。广泛的应用有力地促进了云计算的技术落地与创新突破，同时云计算的发展也在不断催生新的应用需求。

云计算受到政府和企业高度重视

云计算概念一经提出，便受到业界和各国政府的普遍关注。不仅是因为它能避免数据丢失、病毒入侵等麻烦，更是由于它节约环保，减少碳排放。研究表明，到2020年，使用云计算的美国企业每年将减少能源支出123亿美元，同时减少2亿桶原油当量的碳排放。该报告指出采用云计算的企业能够降低能耗、碳排放及其在IT资源上的资金支出，同时提升运行效率。云计算可以帮助用户避免在基础设施方面的昂贵支出；为企业提供更大的灵活性；避免企业在性能超出部分的持续维护；提升业务处理流程的效率和机构灵活性。

近年来，云计算的关注度稳步提升，发达国家纷纷出台云计算发展战略。作为云计算的发源地，美国政府了《联邦云计算战略》。该战略指出云计算有潜力在解决美国联邦政府信息技术环境设施利用率低、资源要求分散、系统建设重复、运行环境管理困难、采购周期长等问题和提升政府中扮演重要角色。

欧盟将云计算作为重点研发领域之一，重点关注云计算基础设施建设、云安全等问题。2011年3月，欧洲了题为《在欧洲生产基础设施中集成云计算与虚拟化》的报告，旨在对涉及大规模信息化基础设施的新技术进行评估，理解他们与网络基础设施的关系，将云计算与虚拟化集成到欧洲的生产基础设施。[2]

2011年6月，亚洲云计算协会启动了一项名为“云计算就绪指数”的研究，以跟踪亚洲地区云计算基础设施与服务的发展程度。“云计算就绪指数”通过对亚太地区14个国家和地区相关领域的分析研究，提出了元计算部署相关的10项关键特性，分别为：管理条件；国际连接性；数据保护政策；宽带质量；政府给予的优先权；电网质量；互联网过滤；企业效率指数；全球风险；ICT发展。亚洲云计算协会表示：云计算能够为亚洲的贸易和经济融合带来活力，为了能够让这种潜力变成现实，亚洲还需要在政策和管理框架方面进行协调，以有效开展数字信息和服务方面贸易。

未来计算数学领域发展趋势

随着网络技术的迅猛发展以及信息化对计算结果的要求越来越精确，未来计算数学领域将在通信技术及网络构建方向扮演重要的角色，各大高校也应该逐步让计算数学专业为社会培养个多的致力于研究高性能计算、云计算等倾向于网络开发方向的优秀人才，使研究型人才学有所用。与此同时，加强各学科之间的交叉融合，“从零开始”研究未来互联网技术，必须要跳出现有互联网技术体系的框架，既需要通过跨学科研究，使计算数学与计算机科学，网络设计、经济理论、社会计算等领域学科人才互通交流来考虑信息的时空分布、拓展信息理论形成新的通信网络框架，还需要采用全新的协议彻底解决安全性、可扩展性问题。因此在计算数学云计算方向学科建设上，需要突破以往学科之间各自为战的弊端，开拓一个跨学科、跨国界的科研平台培养一批兼具独立思考能力与融合创新能力、视野开阔、善于和作的科研骨干。同时通过“”、“”等人才引进方式，吸引相关研究领域的优秀人才，或通过顾问的形式聘请国外未来互联网研究的领军人物，以借鉴和吸纳国外前沿研究成果，提升科研水平。[3]

除此之外，近年来多所国内大学高校在数学方向开设了高性能计算这门学科，基于云的高性能计算技术（C-HPC）受到关注，2011年9月，中德双边“基于云的高性能计算技术”高级研讨会在上海举行，本次研讨汇集了来自中德高等院校的研究机构的众多知名研究者，包括德国三大高性能计算中心主任，双方就基于云计算的高性能计算技术基础理论、核心技术及其相关应用等方面进行交流。另外，上海交通大学提出了一种融合高性能计算。网络计算和云计算的新型计算框架——高性能弹性计算（HPEC），可以跨域管理和调度云计算资源，支持GPU和众核异构计算环境，用户自主灵活地申请和管理计算、存储和网络资源，这些资源可以是虚拟化的或者是直接的物理资源，支持HPCPaaS（High Performance Computing PaaS)多接点集群及上层软件的快速部署，同时支持计算密集（MPI）和数据密集（Map/Reduce）应用等。

2010年年底建成的“北京工业大学云计算实验平台”是采用云计算基础架构搭建的高性能计算平台，总计算能力达到23TFlops，总存储能力达到40TB，其计算节点包括252台IBM BladeCenterHS21刀片服务器和三台IBM System x3950 M2大内存机架服务器，其存储节点由4台IBM DS4700-70A磁盘列阵组成。该平台对高性能计算中心，最终实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破单个运算对资源的独占，从而帮助实现高性能计算目标。[4]

结语

云计算这一概念的提出标志着未来几年计算数学会在互联网构建方面做出突出贡献。作为培养高科技学术人才的理工科院校，应该跟紧时代步伐，多开设有关高性能计算、云计算相关课程，给学生们将理论用于实践的机会，使计算数学的知识得以发挥其更大的作用。

参考文献：

[1]《2012高技术发展报告》 科学出版社 中国科学院编写

云计算技术研究的重点例2

1引言

随着社会的不断发展，国家之间的竞争越来越集中于技术和人才。在这样的背景下，科学技术以前所未有的速度迅猛发展。计算机技术被越来越多的应用到社会生活的各个领域。同时，由于医院的发展使得医院的规模在不断扩大，医院日常运作中遇到的问题也变得更加复杂，医疗体系的改革和升级是一个必然趋势。此外，国家鼓励医院积极改进自身管理体系，加强先进技术在医院管理中的应用，以达到降低运营成本，提供优质服务，实现资源配置的高效率目标。在这样的背景下，云计算技术被应用于医院的信息化建设之中，最突出的表现是医院信息系统与云计算的结合。但是，云计算技术在医院中的应用并不是十分成熟，如何在医院信息管理系统中合理应用云存储等技术，实现智能的医院管理，成为目前专家学者们关注的热点之一。云计算技术在不断的发展成熟之中，云计算在医院信息化建设中的应用也在不断创新。本文以医院信息化建设为主要研究对象，研究了云计算技术在医院信息化建设中的应用发展情况，可以为现阶段的云计算应用实践提供指导，为解决实际操作中的问题提供思路，具有一定的实践意义。此外，以往研究大多针对系统和平台设计，本文以研究云计算技术在医院信息化建设中的最新应用发展情况为主要目标，可以补充现有的医院信息化建设理论研究，具有重要的理论意义。

2云计算技术与医院信息化结合的应用研究述评

20世纪80年代，JohnMocarthy提出云计算的思想。他认为，计算会在未来的某一天变成一种能够公用的基础设施。这样的表述也意味着计算会成为一种能够流通的商品[1]。2006年，亚马逊最早提出了弹性计算云的服务。到了2006年8月份，谷歌正式提出了云计算的概念。云计算迅速发展起来，成为学界和产业界的研究热点。微软、IBM、亚马逊、云计英特尔等国际知名大型公司纷纷推出云计算产品、技术和服务。国外对于云计算在医院信息化建设中的应用研究可以分为三个主要阶段，第一个阶段是行政管理功能的开发，第二阶段是医疗信息处理领域的技术开发，第三个阶段是各种云计算技术的整合、系统的智能化（CruzA.M.，DenisE.R.，2000）[2]。我国的云计算研究起步较晚，经历了独立单机的应用研究阶段，以及模块式阶段，如今已经进入到了系统发展的阶段（刘英，2009）[3]。

2.1云计算技术推进医院信息化的可行性研究综述

通过云计算技术来帮助实现医院信息化是有一定的可行性基础的，学者在这方面的研究通常包括两个方面，分别是外部架构层面以及相对应的内部层次结构（许敏，2014；马锡坤、韩雄，2014；姚琴，2015）[4]。在医院的信息化建设中应用云计算技术是十分必要的，因为医院与公众的日常生活是紧密相关的。医院不仅要对患者进行治疗，还要对医院职工进行管理和协调。这样的背景下，将云计算技术应用到医院管理之中，可以降低医院的运营和维护成本，还能够通过虚拟化的手段来实现服务于沟通（张力，2015；高天，2013）[5]。从外部架构上来说，提供云计算技术的厂商实质上是为医院提供了一套系统的虚拟化服务设施，而医院根据自身需求的特点在这个云平台上实现资源和信息的整合以及整体的动态管理。而内部构架层面，云计算技术的应用就是将服务模式进行一个重新构造，进而保证该平台上亿元信息的安全与可靠。总之，研究表明，云计算的发展为医院的建设和发展提供了前所未有的机遇。虚拟化技术的应用能够高效整合医院的信息资源和基础架构，能够通过云数据处理中心和各种具体应用来加快医院的信息化建设进程，最终推动医疗服务的发展。

2.2服务器和存储设备中心的应用研究综述

依托于云计算技术的服务器和存储设备中心的研究也是学者们关注的研究方向之一。在该领域，学者们的思路和想法集中在对原有设备和服务器进行必要的虚拟化，进而搭建起一个一体化的云计算平台[6]。在构建云计算服务器和存储设备平台的过程中，需要遵循两个基本途径。第一个是将原有的高配置服务器，通过分割虚拟化来切成小型的服务器，这些小型的服务器具备各自特定独立的功能。另一个途径是指把医院之前拥有的低配的独立服务器整合起来，通过虚拟联合成一个统一的大型服务器群，这样可以帮助实现比以前更为强大的功能。在这方面的研究中，学者们关注的核心技术就是各种利用虚拟化的应用技术，如果从服务器的技术层面上去理解这个核心，其意义在于IAAS基础设施的应用。显然，在这个过程中，虚拟化的具体操作对象就是CPU以及IO、内存[7]。在实际操作中，多个服务器之间的资源在云端进行整合，然后由统一的软件对数据进行统一管理。后端通过虚拟存储设备保证云端数据的调取和分配。一般采用SNA结构来构建数据的存储端，以此来保证该架构的功能稳定。

2.3桌面云终端技术的相关研究综述

因为医院在信息维护方面的工作需要以及管理人员对数据获取便利度的要求，桌面云终端技术得到了长足发展。该技术是目前云计算技术中发展最为成熟的技术，充满发展活力。桌面云终端技术很容易被医院接受和吸收[8]。该技术主要是通过后台硬件的“云”化搭建医院基础设施平台。在PC移动端可以进行各项登录和使用操作。这个技术的关键在于要对后台的云存储进行可靠的加密处理，保证信息安全。该技术使用最广泛的模式是VDI虚拟桌面模式，该技术采用的手段是对多台服务器进行并行处理，或者做冗余配置。桌面云终端技术的创新和发展为云计算在医院信息化建设中的应用带来了许多优势，不仅有利于提高信息的安全性，还可以提高资源信息的利用效率，减少发生故障的可能性。并且，桌面云终端所要求的技术门槛实际上是比较低的，这十分有利于医院工作的信息化改革。

2.4区域医疗云服务平台建设研究综述

目前，云计算在医院中的应用已经不仅仅局限于上述几点。在服务器和存储设备等方面的进步支撑下，云平台的虚拟化搭建以及桌面终端都取得了实质性突破。在这样的背景下，基于云计算的区域医疗平台逐步形成。许多专家学者研究了如何利用云计算建设区域医疗云服务平台，并且探索了这个服务平台的实施方案（姚青岭，2011；石晓静，2013；孙中海，2014）[9]。以区域为核心，依靠云计算技术搭建云服务平台数据中心，可以丰富医院获取资源和信息的渠道，有利于患者进行跨省治疗。并且，在这样的云服务平台支撑之下，患者及其家属可以共享查询相关健康信息，并且可以提高医院医疗服务的水平和质量。云计算应用在区域范围内，最大的效果就是提高了区域整体联动性。在云计算的运作机制下构建IAAS数据中心，把各种相关信息、资源统一收集存储在一个大的资源池中，然后在这个数据中心之上建成SAAS云软件，最后构建PAAS云计算平台。通过这个平台实现区域间的资源联动（侯佳音，2016）[10]。对于医院而言，利用云计算技术加强信息化建设，构建区域云计算平台，其实就是在医院之间建设共享平台。这样有利于患者资料和就诊历史的获取，能够更有针对性地进行治疗，有利于医院服务水平的提升。

2.5技术手段与研究成果评价

通过对现有研究成果的归纳发现，学者在进行相关研究时，普遍采用文献研究法、理论分析法、案例研究法等具体的技术手段，但是这些手段和方式基本上都属于定性的研究方法。此外，还有小部分学者研究了具体云计算平台的搭建，在此研究中使用了定量的方法。但是从学界研究的整体上来看，使用定性方法多于定量研究方法，这是目前成果的一个不足之处。因为只有从技术的角度以及定量的角度来分析问题，才能够为医院工作中云计算技术的应用提供具有可操作性的建议。目前，云计算技术在医院的应用存在其他一些问题，比如没有统一的规划，没有公认的标准、缺乏整体管理等，这些都是学者正在研究和希望解决的方面。云计算在医院信息化建设中的发展显现出扩大集群规模的趋势，并且将来会趋向于更加完善的虚拟化服务器集群的构建。云计算技术发展的下一个目标是要逐步提高依托云计算技术的医院信息平台的整体系统性能，提升平台数据的安全性。同时，解决云计算的标准问题也是将来研究的一个主要发展方向。云计算在医院信息化建设中的应用逐渐显示出与物联网的发展相结合的倾向，未来或实现一个全面新型的医疗服务模式。

云计算技术研究的重点例3

据谢威介绍，“北京工业云公共计算平台”是北京市计算中心当前正在紧锣密鼓建设的一个云计算平台，其目标是为北京市众多中小企业提供最新的软硬件设施以及虚拟原型制作、可视化技术、网络技术、数据挖掘等服务能力，这些功能和服务对缩短产品开发周期、提高中小企业产品研发能力、市场竞争能力具有独特的意义。

“我国正在从‘中国制造’向‘中国创造’转型，加强我国的设计能力是转型的重要环节。然而，对大多数中小企业而言，相关软硬件是一笔不小的投入。基于北京工业云共同计算平台，这些企业无需进行这些投资，就可以直接租用我们的工业云平台上的各种计算能力和服务。”谢威告诉记者，北京工业云计算服务平台将使北京地区众多中小企业尤其是技术创新型企业以较低成本获得所需的资源和服务，这将极大地促进北京的科技创新和技术领先。

云计算技术研究的重点例4

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

谷歌就曾在2006年时提出云计算的概念，相比于传统信息处理方式，云计算技术实现技术层面的创新，改变了传统信息处理的获取、传输以及交流的途径。目前人们生活工作中处处存在云计算技术，比如常见的网购、文件云存储等互联网服务功能。简单来说，云计算技术为用户提供一个安全方便、高效存储以及网络运行的环境。

1 云计算技术的发展现状

目前对于云计算国际上还没有统一的定义，就其本身而言，云指的是网络象征性的比喻，而终端则是指手机、平板以及笔记本等设备。云计算的主要服务形式是虚拟化的技术，该技术拥有大规模、低廉以及安全等其他网络没有的特点。

1.1云计算在国内发展

我国云计算技术目前还不是很完善，依然处于研究及探索的初级阶段。该技术的研究力度与技术设备不足，也没有成熟的核心结构体系，因此虽然云计算技术服务不断推出，也依然不能满足市场及用户的使用需求，而且对于云计算技术本身拥有的价值没有正确的认知。云计算技术发展到目前存在一个严重问题，就是我国云计算服务商之间缺少必要的交流及相互操作性。未来技术发展中应该找出提高云计算技术的措施。

1.2云计算在国外发展

相比于国内云计算技术，西方发达国家的技术已经相对成熟。其中美国在20世纪初期就做出了云计算技术长期发展规划，目前云计算技术在美国国内市场中占有极重要的市场地位；而欧盟则做过详细的报告针对云计算技术，明确指出云计算技术的重要性，建立起完善的云计算技术应用管理框架；而在日本，其国内的云计算技术的基础设施也得到初步架构，为技术发展提供良好的基础准备。

2 云计算技术的研究与应用

2.1云安全技术

2.1.1云计算下网络安全

云计算环境中如何做好网络安全防范工作，这就需要从系统身份认证开始，要知道保证网络安全的基础与门户就是系统身份认证，它也是防备黑客入侵及不明第三方用户的第一道防线。将网络安全的防范意识提高到极致，并将防范措施落实下去，高度保护网络信息及相关数据的完整机密性，坚决杜绝非授权访问及传播使用情况的出现，避免造成一些不必要的损失及影响；如何做好云计算环境下的身份认证问题呢？实际中可以将多重身份认证机制引进来。除了常见的视网膜或指纹等生物识别技术外，在保护用户身份信息安全中还可以引入动态的电子口令认证模式，保证身份认证信息不会受到非法窃取；任何事情都要政府的配合，云计算网络安全也不列外。云计算服务提供商以及用户可以配合政府，加大打击非法入侵系统的力度，让健全的报警机制作为保护网络环境安全的卫士。

2.1.2做好网络服务器的安全防范

用户在使用网络信息时，可以根据实际情况对服务器数据进行分析，采取一定的处理措施，在云计算网络安全中让服务器起到缓冲作用。这样做的主要目的是将内网隐藏起来，最大程度节省公用网络IP，监控及操作访问网站的信息，这也是目前提高云计算环境下网络安全的常用方法；对于云计算服务商来说，需要面对网络用户管理难、工作量大等问题，这种情况下可以采取分权分级管理模式，如此不但可以解决上述问题，还能避免劫持及随意更改客户程序及数据的情况。运营商采用流程化管理及分级控制的方法，可以有效监督检测每一级的管理，可以有效提高云计算环境下的网络安全问题。

2.2云存储技术

技术人员在云计算概念的基础上不断延伸扩展，就出现了现在的云存储技术。云存储技术目前应用的范围比较广，在人们生活、工作中扮演着重要角色，但其使用中存在很多问题。云存储技术中涉及到大量的数据，因此对其存储安全有着较高的要求，这样才能保证存数数据的完整安全。云存储技术在方便用户的同时，为推进云计算技术发展完善贡献着力量。

2.3云计算环境下分布存储技术

目前情况下在实际中应用较广的数据容错技术有两种：纠删码及复制容错技术。复制容错技术主要是模块复制对统一数据，将其存储在不同的节点中，在应用中当某一节点出现问题时，其他运转正常的节点可以保证数据正常运转。相比于很多容错技术，该技术操作极为简便，所以在实际中应用的范围比较广。但复制数据会对存储空间有极高的要求；纠删码容错技术是基于信道传输的编码技术，当数据失效或出现错误时，纠正错误可以通过下载整个数据块来实现。与复制容错技术相比，纠删码容错技术需要占用更多的网络宽带，运用中会带来相当的资源压力给数据中心。

前文讲过云计算环境下分部存储技术中的关键技术就是数据容错技术，目前发展的还不是很完善，需要相关研究人员进一步完善与优化。基于云计算环境下的各种条件，可以从两方面入手进行完善，一是优化节点结构，二是提升物理拓扑结构的容错性能，最终实现提高数据容错性能的目的；社会信息化的实现需要庞大的信息资源，技术发展完善中的一个重要内容就是不断提高信息资源的效益型。云计算分部存储技术由两方面构成：硬件以及软件。所以在进行成本控制的过程中，也需要从这两点入手，在提高系统性能的同时，要将损耗不断降下来，优化系统结构，最终实现提高系统运行效率及经济性能的目的。

3结语

虽说目前云计算技术广泛应用于人们生活工作中，也给人们带来极大的方便，但总的来说该技术还处于初级发展阶段，很多方面都不是很完善。相信在不久的将来，我国云计算技术会更加成熟完善，应用云计算技术的产品种类也会愈加丰富。不过在应用云计算技术时需要考虑其使用安全问题，在技术完善过程中需要重点研究如何保证使用安全。在这样背景下，才能促进云计算技术不断发展进步。

参考文献

云计算技术研究的重点例5

1.引言

云应用发展迅速，云计算技术的应用在现代信息技术中的地位越来越重要。近年大量开展的云理论方面的研究和云技术方面的开发，为云应用的提供了越来越坚实的支持。并已经在一些科研，商业，服务等领域中获得的巨大的成功。但学校网络特别是中小学校园网络建设、部署云计算体系的研究，还远远落后。开展中小学校园网络云计算体系结构研究，首先我们应先广泛、深入调查我国中小学校信息化现状，研究校园网络独有特点。在对现有状况综合的科学评估下，根据我国中小学校园网络的特点，准确开展需求分析。然后才能有针对的开展中小学校园网络云计算的体系研究与建设。

2.概念界定

研究对象范围界定：本研究以我国中小学信息化现状作为研究对象，调查我国中小学信息化中云计算技术的相关因子。通过对调查数据汇总，分析。提炼、总结出中小学校园网络基础对云计算技术应用的约束条件和各种参量的深刻内涵。

云计算含义界定：云计算定义并不唯一。本研究云计算界定为：通过资源服务模式为中小学教育教学提供各种资源（软件、硬件资源）的信息服务体系。“云”本来自于商业概念，是众多信息技术融合的产物。在中小学校园网络云计算研究中，应紧扣中小学这个研究对象的特质。开拓出一个崭新的云服务模式。

3.研究资料、数据来源

研究文献：我国校园网络信息化研究已经开展多年。校园网络信息化的研究资料丰富、详细。以往的众多相关研究成果为本研究提供了强有力的支持和可靠的依据。

实际调查：以往研究中小学信息化的文献资料虽然非常丰富，但这些资料大多缺少对“校园网络云计算”这个特定对象研究的针对性，深入性。所以在使用以往研究文献的基础上，还应开展广泛的，第一线的调查访问。然后综合分析研究数据，抽取云计算技术的相关因子，开展深入、有针对的研究。

4.我国中小学校信息技术发展

通过对研究资料、数据的研究、分析。我国中小学校园网络信息化发展，大体划分为三个阶段：

（1）pc机阶段：我国中小学信息化的第一个阶段特征是pc机的引入。在这阶段中，中小学校大量配备pc机、多媒体等等信息化设备，并将信息化引入课堂教育教学。在软件上广泛的使用了办公软件及数据库系统等应用产品，并广泛的组织开展了信息化应用培训。本阶段研究集中在教学资源信息化和教学手段的信息化改革。

（2）“pc—网络”阶段：本阶段我国中小学信息化特点是校园网络的建设和部署。通过网络实现教学信息资源的共享，信息资源的通信以及网络工作的互助等新信息化教育教学模式。

（3）“云”服务模式：中小学校园网络的“云”模式信息化建设，基本还处于研究阶段。一些条件极好的学校虽然开始了一些简单的尝试性应用。但也没有成体系化，未确立标准和规范。此阶段应以资源服务模式为特点。中小学校园云服务将提供各种的资源服务。既包括软件资源的服务，也包括硬件资源的服务。目前我国校园网络信息化正处于从网络模式向服务模式变革的重要时期。

5.中小学校园网络云计算现状

我国校园网络云计算的研究从高等学校开始，并进行了大量有意义的尝试。而在我国中小学校园网络中尚没有更多的相关项目的开展，系统性的研究仍是空白。

5.1 我国中小学校园网络硬件条件现状

5.1.1 服务器性能低，数量少

云计算体系要求配备性能较高的服务器系统。需要高性能虚拟服务器集群。大容量高效存贮设备。可靠，快速系统配套设施。

在我国中小学校网络中，县域学校，服务器配备明显不足。县域中小学的服务器部署常常非专业化的，甚至使用一些pc机充当网络中的专业服务器角色进行部署，且部署数量较少。服务器系统的性能差，可靠性差，安全性低。这种配备状况是很难开展云计算部署的。这需要政府，学校的意识提高，和大力投资。市级中小学中，校园网络的服务器部署相对正规一些但多以入门级为主，并部署数量较少。且缺少服务器系统配套设施，管理、维护能力较差。仅能开展有限的简单云计算应用。一线城市中，有些学校的基础条件非常出色，并有着成熟的更新、成长机制和有效规范的管理、维护。但中小学校在技术方面研究能力有限，且此类研究开展的滞后，所以针对中小学云计算服务器技术，相对其他领域云计算的发展明显落后。

5.1.2 网络速度低，可靠性差

云计算对网络的速度和可靠性依靠比较重要。服务链路的可靠性降低，会是系统负荷会大幅增加。链路速度的降低会使得一些云服务的功能实现困难。

在我国中小学校园网络中，县域网络多以百兆干线网络为主。百兆干线网络在云服务模式下，负荷过大，需要进一步的升级、扩展。市级以上的较有条件学校，已经建设千兆以上的光纤主干网络。中小学的云计算服务应使用千兆以上干线为宜。我国中小学网络的另一个突出问题，是网络结构建设、管理、维护的不科学，不合理。首先中小学网络建设缺少专业规划，交换设备配置混乱。其次，中小学校园网络建设，缺少规范的管理、维护、升级、成长机制。最后，中小学校园网络管理缺少制度保障，任意搭建严重等等。这些开发、管理弊端造成中小学校园网络，通信瓶颈问题突出，可靠性差。这对云计算的部署极为不利的。

5.1.3 终端利用率低

云计算的中，终端应用比较灵活，提倡多样的瘦客户端的部署。

我国中小学云计算终端的使用，终端相对单调，基本上以pc机为主。在云计算中，终端配置要求较低。但随着当今普适技术的大力发展。终端的技术越来越新，模式越来越多样化。可移动化和微型化趋势明显。

我国中小学信息化设施整合还相对落后，马上普及校园网络云服务是存在一定难度的。政府、教育管理部门应加大中小学校信息化建设投入，科学合理的调整校园信息化配置结构，增加中小学云计算研究项目的开展。在信息化条件较差的地区，在增加投入的同时还应充分整合校园网络资源。可以通过县域，市域服务资源的统筹部署来实现这个区域的云服务提供。网络的建设应统一规划，科学部署，规范管理和维护。保障云服务应用的高效，可靠，安全。在终端应用上应适应现代技术发展，特别关注普适计算等新技术的应用。在云计算系统部署时，充分考虑对多样，可移动终端的适配。

5.2 我国中小学信息化软件应用现状

在我国中小学信息技术软件应用中，常见应用有办公系统，数据库，web服务，文件共享等。操作系统多以微软Windows系列产品为主。云计算是多种信息技术的融合，比如虚拟化，集群技术对服务扩展的解决。分布技术，网格技术对系统性能提高等等。目前我国中小学校园网对这些技术的应用较少。缺少此类软件技术产品应用的经验。

5.2.1 软件产品成本昂贵，购买不足

软件产品应用成本较高，不仅是软件产品购买价格高，在产品使用中的维护也要付出高额成本。对于软件产品的应用，很多单位重视不足。缺少应有的购买、维护、管理机制。我国中小学校园网络中普遍部署的是微软系列产品。其采购价格较高，很多学校不能充分的保障相关的投入。开源软件如LINUX，虽然购买价格低廉。但是其维护成本很高，而且需要高素质的专业技术人员进行常规化的维护。这也是大多数中小学校难以实现的原因。

5.2.2 软件产品的应用的管理，维护水平低。

在中小学校园网络管理中，管理、维护水平很多不高。缺少专业、专职的技术管理人员。从业人员对校园网络认识不足，对应用技术产品使用不熟练。这些往往会造成应用产品的功能和性能得不到充分发挥，造成建设的浪费。

单位的重视不足，技术人员的管理缺乏。这些对于中小学校园网络开展云计算很不利。面对这些问题，国家应加大相关建设投入。加强相关知识培训。中小学校园信息化，既要包括管理、技术人员的管理、应用培训，也应组织使用人员的进行使用规范的培训。

6.我国中小学云计算模式的体系化研究

提高中小学云计算模式水平，首先要建立一个科学、完善的中小学云计算体系。而目前相关“中小学云计算体系结构”的研究是比较落后的，缺少成熟的面向中小学的云计算结构的论述，缺少相关应用模式的研究以及相关框架模版的设计。这使得中小学网络建设时，即便有了部署的意识，但仍无章可循，无从下手。

7.我国中小学云计算标准化和规范化

中小学校园信息化标准一般由地方相关部门根据教育部《教育信息化标准》制定。这些标准和规范都是在pc—网络阶段制定的，有关云计算的标准和规范还没有可行案例。且现行标准也有些因为没有科学的版本控制机制，已滞后于当地中小学信息化的发展。除此之外，标准和规范的执行也常常不能完全到位。造成有章不循，有法不依的状况。所以中小学云计算标准和规范的研究也是中小学云计算体系化的一个重要方面。

8.我国中小学信息化管理制度制定和执行

在执行各种信息化标准时候，应遵循科学的规范。在管理和使用云服务时应建立合理的制度。规范和制度的制定应契合本校实际，做到切实可行。并符合国家和地方规范的要求。制度和规范制定完成后，应开展广泛宣传和培训。使得制度和规范深入人心，指导每个人使用信息化服务的行为。在实际工作中应做得到制度和规范的彻底贯彻和执行。制度的执行应严格、规范，避免流于表面。

综上所述，我国中小学信息化发展不均衡，发展云计算的基础相差很大。通过研究我们认为应通过以上论述的因素，综合考评区域信息化基础。有针对的投入、建设。弹性的制定中小学云计算的相关标准。科学的建立中小学云计算的体系结构。可通过示范框架的设计，部署指导各单位云服务的建设、维护。

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云计算技术研究的重点例6

IT行业为了改造数据中心，突破新的空间，基于云的构架，提出了云计算的相关解决方案，将云计算的优势通过终端用户呈现出来。英特尔了2015年云计算愿景，并承诺快速满足用户需求，帮助企业和用户建立更为完善的云计算解决方案。云计算的优势以及亟待解决的问题与研究方向非常亟待我们研究。

1 云计算概述

云计算是网格计算，分布式计算，并行计算，效用计算，网络存储，虚拟化，负载均衡等传统计算机技术和网路技术发展融合的产物。“云”是由并行网格所组成的一个巨大的服务网络，按照客户的需要，利用“云”端的服务器集群来完成数据的处理和储存，将大量数据通过大型数据处理中心分配计算资源，达到超级计算机群的处理效果。

云计算体系中有以下核心元素：

（1）云用户端，是用云用户的入口，服务于云端用户的交互界面。

（2）服务目录，云用户根据自身需求选择相应的服务所能请求的所有服务目录。

（3）管理系统，能对云用户实名认证并进行管理。

（4）部署工具，根系统接受用户所有请求，据用户请求转发到相应程序，。

（5）监控，计量云计算系统中所有资源的使用情况，并传给中心服务器分析和统计。

（6）服务器集群，通过管理系统管理所设置的虚拟化或物理化的服务器。

2 云计算体系相关重要部署

2.1 总虚拟设备

VMware Infrastructure 是目前在云计算中使用的主要虚拟机之一，它通过整合服务器来降低IT成本，并通过暗哨计划内和计划外停机来改进业务连续性，运行比较少的服务器且动态关闭不适用的服务器。

2.2 信息安全问题

云计算设施中，资源实现了完全共享，私人信息也不例外，在云计算服务设计中为了保护用户隐私信息，需要设计原则，以便将尽量少的个人信息发送到云中，分析系统只进行必要的收集并且还要实现用户控制，通过允许用户控制最重要的个人信息以及委托第三方来管理。还要防止未授权的访问复制和使用或者修改个人信息。允许用户自由的加入和退出，明确并限制数据的使用目的，确保对个人信息处理和使用的 用户身份明确。最后还要给用户提供安全提示，清楚的表明在云服务中采取的安全措施，形成一种有效的反馈机制。

2.3 基于分析的数据管理系统

没有采用共享体系结构造相关的数据管理系统在对远程数据复制时，很难满足ACID的需求，而且储存数据时也有较大风险。因而基于分析的数据管理系统才是云计算部署中最为合适的数据管理应用程序。

2 云计算优势

2.1 可靠性高

云计算在分布式计算中针对不同的资源，自动分配资源计算节点。节点故障不会影响其他计算节点的任务运行。云计算还在分布式存储中自动切分数据，针对存储单元故障，自动备份保存到其他单元。

2.2 资源调动能力强

云计算具有可以动态伸缩的规模，服务商可以通过适时增多服务器节点这一方式来协同用户增长规模，进而提高云计算体系服务能力。用户与服务商能够各取所需，云计算体系中的资源得到优化配置。资源可以自由调度，这意味着云计算拥有极强的生命力。

2.3 服务方便快捷

由于云计算体系拥有庞大的资源共享池以及特别完善的运行模式，用户能够快速准确地获得自己所需要的资源。对于自己不需要的资源，用户可以将其归还的资源共享池。这样服务器的利用率得到强大提升，又会给用户提供更方便、更快捷的服务，形成良性循环。

3 云计算亟待解决的问题与研究方向

3.1 云体系下的虚拟技术

虚拟化是云计算最主要的特点。通过虚拟平台进行管理、扩展、迁移、备份，种种操作都是通过虚拟化技术完成。虚拟化技术将应用系统的不同层面硬件、软件、数据、网络、存储等一一隔离开来，打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分，实现架构动态化，也能集中管理和动态使用物理资源及虚拟资源的目的。

3.2 云计算与网格计算的异同点

网格计算侧重于解决计算和存储资源的分配，而云计算则倾向于计算、存储和应用资源的共享。网格计算可以是在线计算或由分布式计算资源支持的一种服务，也可以是可以用来执行大规模任务的松散连接的计算机网络构成的一个虚拟超级计算机。网格计算强调资源共享，云计算强调专有。网格计算中任何用户都能够使用其它节点的资源，云计算中任何用户都可以获取自己专有资源，用户不需要贡献自己的资源。网格计算强调将工作量转移到远程的可用计算资源上。云计算支持网格类型应用，也支持非网格环境，计算资源被转换形式去适应工作负载。网格计算难以自动扩展侧重并行的计算集中性需求。云计算可以实现自动或半自动的扩展，侧重事务性应用，大量的单独的请求。网格计算的局限性决定了它只能在某些领域继续存在，而云计算却预示着整个IT产业标志性的变革风暴。

3.3 云安全问题

云安全技术是P2P技术、网格技术、云计算技术等分布式计算技术混合发展、自然演化的结果。云计算体系功能强大，相对其他体系，云计算体系更加能够快速实现资源的优化配置，实现资源共享。但是另一方面，如何保证云端用户的隐私信息是云计算发展的一大重要课题。

3.4 云计算相关标准化工作

当前国内外已有一些相关组织和团体正在进行“云计算”相关的标准化工作。云体系中，云管理标准，云安全标准，云间协议是云计算标准化工作的重要研究方向。当前关注这一方向的国内外阻止和科研单位特别多，但是考虑到基础设施建设，大部分云计算标准化相关工作刚刚起步，还未成熟，许多问题亟待更深层次的研究和改进。大部分厂家考虑到自身利益不愿意公开相关工作的研究成果，这极大阻碍了云计算标准化的科研发展。

4 结束语

云计算是当今IT领域服务模式的一大升级，不仅能影响企业的命运，更加会影响每一个云端用户的生活模式。它宣告基于云计算模式的超级计算机时代已经来临。云计算的发展是大势所趋，云计算的前景也无限光明。

参考文献

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作者简介

云计算技术研究的重点例7

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

一、引 言

自2006年亚马逊推出云计算服务和IBM正式推出“蓝云”计算平台以来，云计算技术得到了较快的发展和较高的关注。云计算技术在教育领域的应用更是得到了学者们的高度关注，针对教育云计算的研究也随之开展起来。“教育云”这一名词得到了广泛的应用，但迄今为止并没有学者对教育云的概念作出明确界定。本文通过对国内教育云相关文献进行梳理，试图厘清目前国内教育云研究的特点、研究主题的分布情况，并通过对这种情况的合理性进行分析，发现目前研究中存在的问题和不足，最后结合已有的研究成果对教育云作出一个较为清晰的界定，对存在的问题和不足提供一些解决策略，以便能够为后续的相关研究提供有益参考。

二、研究设计

（一）研究样本和研究方法

教育技术学学科作为国家教育信息化研究和推进的主要学科，其对教育云的研究在一定程度上能够代表国内当前教育云的研究水平，所以本文以2006年1月至2013年1月间教育技术学科领域内具有代表性的五种期刊（《中国电化教育》、《远程教育杂志》、《开放教育研究》、《电化教育研究》、《现代教育技术》）上所刊载的文献作为抽样范围，利用中国知网学术搜索引擎，以“云计算”、“教育云”作为关键词进行全文搜索，对于“云服务”、“教育”这种少数关键词割裂的情况本研究不予考虑。去除广告等无关文献后，将文献中明确提及“云计算”、“教育云”的210篇文献作为研究样本。

同时选取国内15家知名互联网运营商官方网站上公布的云产品（服务）解决方案作为产业层次的研究样本。

确定了研究样本后，笔者根据研究目的对样本按照逐一分析、整体统计的原则进行数据处理。笔者首先从文献的“时间—数量”维度对教育云研究的宏观发展趋势进行统计分析，然后再从“主题（内容）—数量”维度对教育云研究中观上的主题或内容（以下统称主题）进行统计分析；最后从教育云产业发展规模维度上进行总结分析。

（二）教育云研究主题或内容界定

为了能够从“主题—数量”的中观维度上清晰准确地反映国内教育云研究的现状，在对当前学者发表的文献内容进行初步分析的基础上，结合技术接受和使用统一理论（UTAUT）[1]中影响用户接受技术的四个维度，即绩效期望（Performance Expectancy，PE）、付出期望（Effort Expectancy，EE）、社群影响（Social Influence， SI）、配合情况（Facilitating Conditions， FC）和影响上述维度的年龄、性别、经验和自愿程度等因素，以及教育云计算技术在教育领域应用时所涉及的人员构成和资源分配以及对该技术的本体研究的实际情况，将教育云研究可能涉及的研究主题作如下归类，见表1。

三、研究结果

（一）文献的“时间—数量”维度

研究者对2006年以来，本研究所选择的期刊上每年刊发的文章数量进行了分析，如图1所示。

可以看出2006年和2007年云计算的载文量为0，在2008年至2012年间呈明显的上升趋势，又以2011年至2012年间上升最为显著。笔者认为教育云研究的宏观分布趋势出现这样现象，主要是因为2006年和2007年是亚马逊和IBM公司刚刚推出云计算服务两年，云计算这一概念尚未被教育领域的研究者们所周知，因此没有开展相关研究。2008年至2012年云计算技术在各行各业得到了广泛的研究应用，教育领域也不例外，其中2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》[3]中加快推进教育信息化进程的要求和2012年颁布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》[4] 中国家教育云基础平台建设的需要等文件的出台在宏观政策导向上对促进教育云计算研究的广泛开展方面也起了巨大的推动作用，这些都是文献数量增加的原因。由于电子期刊数据库相比纸本期刊的内容更新具有一定的延时性，所以截至笔者统计完成时2013年1月已经刊载了4篇，按此数量推算来看2013年教育云的研究仍将会是教育技术学科的研究热点之一。

（二）文献的“主题—数量”维度

根据表1界定的教育云的研究方向，本文对样本进行逐一主题分类后，对教育云研究所涉及的主题和刊载的文献数量进行统计，得到“主题—数量”维度表，见表2。

我们把关于教育云的研究分为两个维度：关于科学的研究和关于技术的研究。关于科学的研究包括教育云本体研究、教育云理念、教育云分类、教育云研究综述等；关于技术的研究包括教育云应用、教育云实现技术、教育云运营机制等。从图2可以看出，总体来说，关于科学的研究占总数的60%，大于关于技术的研究。关于科学的研究主要集中在教育云理念和教育云研究综述，共占总数的46%，而关于教育云本体和教育云分类的研究则分别只占总数的11%和3%，这也从一定程度上反应了我们对教育云的认识还不够深入，主要还停留在理念和综述的水平，而对教育云至关重要的本体和范围的认识还不够清晰，当然也谈不到教育云的分类了。关于技术的研究主要集中在教育云应用案例和教育云实现技术，共占总数的39%，而关于教育云运营机制的研究仅占1%，从侧面上反应了教育云的大规模的应用实现还没展开或者还不够成熟，目前主要还停留在技术水平的探讨上或零散的云应用案例的收集与创作上，而没有进行大规模的商业实现。

（三）教育云产业

为加快推动我国云计算产业的发展，国务院出台了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，工信部、发改委联合了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，并在北京、上海、深圳、杭州、无锡等5个城市开展云计算服务创新发展试点工作。根据中国电子信息产业发展研究院的《中国云计算应用示范工程战略研究（2011年）》报告显示，五个试点城市共计24项示范工程中经济金融类、公共服务类和数据中心类占据了18项，而教育云方面，只有上海的“面向教育的云计算应用示范”和北京的“中国学习云服务平台”两个部级示范工程，占总数的8.3%。

通过访问国内的百度、腾讯等互联网公司和跨国企业如IBN、HP等共计15家的官方网站，笔者发现所有的企业都开展了云计算业务，但是只有华为、用友等四家公司明确提供了教育行业的云解决方案。因为有学者在学理层面对谷歌进行了研究，所以本研究也将谷歌作为研究对象。在对5家企业的教育云解决方案以及对方案的分析整理后得到表3。

四、研究结论与讨论

（一）教育云仍将是研究热点且研究空间巨大

从“时间—数量”的宏观维度上看，涉及教育云研究成果的文章呈逐年上升趋势，以此可以推测出教育云研究仍将是近段时间内的热门研究方向；从“主题—数量”的中观维度上看，云教育理念、教育云应用和教育云实现技术等主题占据研究成果文章总数量的66%之多，而教育云分类研究、教育云运营机制等主题只占文章总数的4%，由这种研究主题成果数量分布的失衡现象可以得出，在教育云分类、教育云运营机制、教育云本体研究方面仍然具有很大的研究空间。

（二） 教育云本体研究有待深入

1. 教育云本体

教育云本体从字面上理解是指教育云计算的本源或根本问题，是区别于其他名词概念的本质性问题，从计算机科学的角度来说本体是一个为描述某个领域而按继承关系组织起来作为一个知识库的骨架的一系列术语。[5]为此笔者认为教育云的本体研究的主要对象是与云计算技术在教育领域应用时涉及的一系列的专有术语以及各术语之间的关系。

2. 教育云概念界定

根据上述的思想笔者对教育云的概念进行了界定。云计算自产生以来，至今没有一个公认的定义，因此笔者采用目前认同度相对较高的三个定义来理解云计算技术。

“美国国家技术与标准局（NIST）信息技术实验室认为，云计算是对基于网络的、可配置的共享资源计算池包括网络、服务器、存储、应用和服务。并且这些资源池以最小化的管理或者通过与服务器提供商的交互可以快速地提供和释放。”[6]“云计算是利用因特网等网络媒体传输信息，类似于数据中心或者服务器群那样拥有大量用户需求的资源和服务的分布式计算机群。”[7]“云计算是并行计算、分布式计算和网格计算这些计算机科学概念的商业实现，是虚拟化、效用计算、基础设施即服务、平台即服务、软件即服务等概念混合演进并跃升的结果。”[8]

祝智庭教授对教育云进行了描述，认为“教育云是与医疗云、政务云、电子商务云等平行的概念，是一个面向教育的行业云，行业云就是由行业内或某个区域内起主导作用或者掌握关键资源的组织建立和维护， 以公开或者半公开的方式， 向行业内部或相关组织和公众提供有偿或无偿服务的云平台。同时，某一个具体的教育云平台，既可能是公共云，也可能是私有云，也可能是混合云。 教育云是教育技术系统的一个子类， 也是云计算应用系统的一个子类。”[9]

本研究认为上述学者们的定义更多的是从云计算的底层硬件架构和实现技术层面给出的，研究者认为教育云不应该仅仅从底层架构和实现技术两方面来界定，同时也应该考虑其具有的教育服务形式和对教育理论顶层可能的影响，以及教育与云计算技术之间的继承关系。鉴于此研究者认为教育云即教育云计算技术的简称，是在对云计算技术继承的基础上能够为各类教育人员提供具有针对性的教育资源和服务，且对教育基本理论具有变革性促进作用的理论和实践。

本概念具有四个特点：（1）在技术实现层面界定了教育云与普通云计算之间的关系，即教育云是对普通云计算技术的继承。（2）教育云是云计算系统和教育技术系统的一个子类。（3） 教育云在服务层面为教育领域人员提供具有针对性的服务。（4）教育云对学习理论、教学理论、环境建构理论等教育理论产生了变革性的促进作用；前两个点是对教育云的领域定位，后两点说明了教育云的服务对象和对教育理论的影响。

3. 教育云本体研究现状

从“主题—数量”维度上看，关于教育云本体研究方面的文献占据文献样本总数的11%。在如此之多的文献中只有卢蓓蓉从教育信息化角度对云建设现状进行了阐述，祝智庭教授[10]对教育云一词作了正面的解释，徐小双从成本度量角度对基础教育云发展进行了分析。更多的主要对教育云从云计算技术继承下来的优势特点方面，未来的教育技术发展趋势方面作了宏观的介绍，并没对教育云具有的独特的教育属性方面进行深入研究。

在教育云本体研究上我们更期待研究者关注云计算技术在教育领域中的概念和定位的研究，只有准确的教育云定义才能更直接地明确阐释教育云的本质，更清晰地规范教育云的研究领域，才能为研究者开展后续的工作指出明确的方向。云计算技术在教育应用中的特点、教育云的优劣势等方面，云计算服务的普适性模式在教育上的应用研究才能进一步开展下去。

（三） 教育云其他研究主题的几点思考

首先，就学者关注度最高的云教学理念方向，何克抗、周红春、桑新民等主要是阐述了教育云对“促进人才培养模式”“高校信息化建设”“教学模式的改革”方面的促进作用；张少刚、周文娟在对泛在学习理论进行研究时认为“云计算的优势将会对泛在学习的开展起到极大的促进作用”。余胜泉等学者介绍了云计算对e-Learning的促进作用，从而间接地促进了远程教育范式的变革；[11]宋述强、杨滨等学者则是从环保的角度论述了云计算技术的“教育低碳化作用”；[12][13]朱惠娟、解月光研究了技术支持下的教学环境的设计；董玉琦、王美等人则是从教育云对教育技术学科发展的角度开展了研究。杨现民、顾小清、傅钢善、余胜泉等对在教育云环境下的学习理论和云学习的设计以及移动学习方面开展了研究。王艳丽、陈丹等学者则是在研究”数字化布鲁姆”时提及了云计算。[14][15]闫寒冰、潘丽芳等学者则是从对教师培训和教师教育技术技能培养方面展开研究的。[16][17]

由以上文献的研究主题可以看出当前研究比较有广度，但在研究深度上仍有欠缺，更多的学者是集中在说明云计算会给教育带来新的革命性变化的浅层次介绍阶段，并没有对于教育云环境下教学模式的设计理论、教学环境构建理论、云技术支持下的教育方式方法变革方面作出深入具体的介绍和研究。在云计算对教育信息化变革的促进作用和泛在学习理论、移动学习理论推广方面的研究主要集中在基于云计算所能够带来的庞大资源优势的介绍上。

技术的革新会给教育理论带来变革，云技术也不例外。教育云支持下的教育理论研究应该多元化发展。教育云在教育管理领域内的应用是否使得原有的教育管理效率有所提高，学习者在云条件下的学习风格、教学设计模式、云技术下的学习环境建设等学习理论和教学理论的深入研究都可以成为教育云教学理念方向上新的研究内容。如此一来，目前学者多在进行泛在学习理论、移动学习方面的研究时才对教育云从侧面介绍和研究的状况将会得到扭转。

其次，对于占据样本总数量21%的教育云应用方面，张剑平、高宏卿主要阐述了某项技术如何结合云技术实现资源共享的问题，而左名章、蒋艳红等学者则是从美国信息化建设对我国的启示上谈及了云计算技术。[18][19]杨进中、徐天伟、吴永和等则是通过阐述Grails、e-Science、MyMathLab与Sakai、Moodle等现有的软件系统、软件模型结合云计算构建一个新的软件系统环境。在这一部分中更多的是像文献[20～26]那样只是在文献中对“云计算”或者“教育云”词汇进行简单的提及。

可以看出在教育云计算应用研究方面，学者多集中在某项技术与云计算技术的具体结合、某门课程利用云计算技术如何开展、某个平台引入云计算技术后会如何更好地实现其功能等方面。主要是针对云计算技术应用于个案进行研究，或者仅是对词语的简单提及；并没有对云计算技术是否能够在其应用的个案的基础上进行扩展或推广应用，如何推广应用方面进行深入研究。一项有效的技术在教育领域内的广泛应用是我们乐于见到的，但是为了给研究或者文献添彩而去简单地缀上一些比较时髦的词语的现象是值得我们去反思的。另一方面，虽然多数研究仅停留在词汇提及的层面，但是也从一定程度上反映了教育云计算技术在教育技术领域得到了广泛的认可。

学者们对于教育云应用研究主要集中于个案研究的原因有两方面，一方面是因为某些个案具有独特的优势和代表性，另一方面也是由于“云”建设运营标准的不统一从而导致云的建设无法大规模实现。产生缺乏统一标准指导的现状——小规模云具有很高的适用性等优势特征，但是也会因为其“地方特色”严重而不能推广应用。

第三，教育云的技术实现方面的文章占据了样本的18%。张家贵、陈巧主要对“基于云的资源平台、资源中心的设计”进行了研究，以高等院校的资源、平台设计为主，而较少涉及基础教育领域的设计。黎加厚、高辉等主要介绍了以“电子书包”为代表的教育云终端技术和设备，值得注意的是云端的研究目前也主要集中在电子书包上，其他的云端设备和技术还有待学者和开发人员研究、设计和开发。文献[27～30]主要是从教育云对“移动学习模式”、“个性化学习”的影响和变革设计方面开展的研究。这部分的其他文献则是主要集中在网络平台架构的设计，少量的文献如[31～33]从对教育云服务模式实现的角度开展了研究。总之，在云计算的技术实现方面，研究者主要集中在平台的架构设计和对教育云服务的简单介绍上。

最后，教育云分类和教育云研究综述部分主要是各种技术发展综述类文献。国家和地区规划纲要解读类文献中对“云计算”词语在教育应用中的提及或者是简单介绍；施建国、赵晓声、唐德海等对于国家云、区域云、公有云、私有云的分类也只是在对国家或者地区的教育规划纲要的解读中进行宏观层面的研究，并没有对云的规模或者具体的云的底层设备应该建设在哪个地区、哪个层次、如何建设等问题进行研究。

云计算是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现，[34]将其引入到教育领域中必然也涉及运营制度的问题。然而目前国内对云计算在教育中的，例如教育云的建设标准、运营体系、安全性和云规模的可控性方面都没有详细的研究。

教育云的运营应该向专业化均衡发展。国家和地区的教育信息化规划和学者在各级各类的教育云研究中并没有对云的规模做详细的研究，也没有对云的最底层的设备建设的运营作出详细的研究。我们认为高等教育数据信息量相对独立并且拥有较多的人力、财力和物力资源，所以高等院校可以在统一的标准指导下独立建设私有云；对于基础教育领域可以采取将底层的硬件设施交由专业的公司建设经营，教育部门采取购买服务的形式，在国家层面则成立专门的机构对资源池进行建设和把关，将全国的基础教育和高等教育云进行联通，真正地实现国家范围的“教育云”。

教育云的安全性方面是我们应该关注的重点。云作为教育资源和数据存储的一种便捷有效的手段将会使得大量的用户信息和数据资源存储在“云”中，那么对于云中的数据安全、数据的隐私保护和布设在不同地区的云基础设施的安全性问题缺乏健全的安全策略是值得我们认真对待的。

教育云建设应该向标准化制度化方向发展。上述的“云”间的快速互联互通和安全高效运营方面归根结底是国家标准问题。按照教育信息化的规划，各级各地区将要建立不同规模的教育云，那么对于不同地域、不同规模和不同底层硬件设备架构的云之间的联通问题就迫使我们考虑云计算在教育领域里具体应用的行业标准问题。教育行政部门应该组织专家在对各种类型的“云”进行充分调研的基础上，制定出既允许全国范围安全高效互联互通，又允许各具特色的云建设格局的“云标准”；完善资源的分类存储标准制定，使得海量的云资源在现有搜索技术的限制下仍能够有效合理地归类存储，最终便于使用者能够快速准确地在资源的海洋里找到需要的资源。

2008年至2010年前半年，相关研究大多停留在对于“云计算”一词的简单提及上，此后开始对云计算在教育中的应用的研究逐渐深入起来，相信在未来一段时间内教育云的研究会更加的全面深入。

（四）教育云产业振兴需要走产学研一体的道路

面对教育云只占国家层面的云计算示范工程总数的8.3%的局面，研究者认为在国家大力扶持云计算产业发展的大背景下针对于教育云产业的发展还需要扩大规模。从本研究统计的电信企业的云计算解决方案可以看出，企业关于教育云的解决方案相对较少，而已有的教育云解决方案也不尽如人意。通过上述对教育云解决方案的对比分析可以看到目前所谓的教育云解决主要是以硬件环境的部署实施、教育政务管理软件的开发和数据中心建设为主，基本上是停留在云的基础建设阶段。而教育评测类的解决方案也基本停留在半自动化的阶段，只是解决了解放一定劳动力的层次；虽然谷歌的某些App可以在教育教学中使用，但由于其并非为教育开发的初衷和谷歌在国内地区的使用限制也使得其很难有较大发展。

在研究过程中笔者认为“华师京城”和“国家教育资源公共服务平台”是教育云产业的两个比较成功的案例。华师京城采用B/S的开发形式，用户可以随时随地不受访问终端的限制；由其身后专家团队提供的教育教学资源是符合目前的教育教学需要的。国家教育资源公共服务平台则是由中央电教馆负责运营的，资源来源广和资源覆盖广是其主要优势。

按照工业和信息化部电信研究院对云计算产业的产业体系构成分类，目前国内的教育云产业主要集中在基础设施服务业，其特点主要是以云网络或者数据中心的建设为主，所以教育云设计、咨询、评估认证等专业的支持产业极度缺乏。

研究者认为教育云产业的振兴除在学理上认为的教育云标准急需制定外，教育云产业人才的培养才是关键，同时还应该走产学研一体的道路，例如“华师京城”就是理论与产业结合的很好范例。

五、小 结

本研究对近七年国内教育云研究的现状进行了梳理，虽然只是选择教育技术领域内的5种期刊作为样本抽取范围，但由于这些期刊在教育技术领域的代表性作用，所以在很大程度上能反映出目前教育云研究的概况。笔者在对教育云本体研究主题进行讨论时结合其他学者的研究成果对教育云的概念提出了自己的观点，对教育云的本体研究提出了较为清晰的研究思路，但对于其他主题只是给出了简单的建议，这还需要笔者和后续的学者进行研究完善。

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云计算技术研究的重点例8

云计算是一种新型的计算模式，它融合了分布式处理、并行处理和网络计算等多种技术的并行计算技术。面对着海量信息化处理需求的情况下，它可以说是应运而生，云计算技术使计算分布在大量的分布式计算机上，为用户提供平台服务（PAAS），软件服务（SAAS），基础设施服务（IAAS）三大服务。

1 相关概念

1.1 云计算技术的概念

目前，云计算还没有一个确定的统一标准化定义。维基百科上关于云计算的定义是：云计算是一种以互联网为基础的计算方式，通过这种网络化的计算方式，将共享的软硬件资源和信息提供给电脑和其他设备。美国国家标准与技术研究院认为云计算的模式是按量付费的，这种付费模式可以为需求方提供便捷、可用的网络访问，而且付费的一方能够进入可配置的计算资源共享池，资源共享池内不仅有服务器、网络，还有应用软件和服务等。云计算可以为付费的一方快速提供各种资源，使用云计算的一方只需进行简单的管理工作，也不需要与服务供应商进行过多的沟通与交流。IBM认为云计算即可以描述系统平台，也可以用来描述一种类型的应用程序，云计算平台可以按照用户的需要对资源和服务进行动态部署和配置，当然也可以通过云计算的方式来取消服务等。

1.2 云计算平台服务器

云计算平台服务器可以分为两种，一种是物理服务器，一种是虚拟服务器。高级云计算通常会涉及到其他的计算资源，比如网络设备、存储区域网络（SANS）、防火墙和其他安全设备等。在云计算的应用和描述方面，云计算描述了一种通过互联网进行访问的扩展性应用程序。而“云应用”就是利用强大功能的服务器和大规模的数据中心，进行网络应用程序与网络服务运行的一种云计算。只要互联网的接入设备合适，任何用户都可以通过标准的浏览器，来访问云计算应用程序。

1.3 云计算的部署模式

按照部署模式来划分，云计算又包括公有云、私有云和混合云三种云计算模式。一般情况下，公司或组织内部创设的云计算属于私有云，私有云的数据和程序储存于内部，能够为特定用户提供云服务，私有云的优点是安全性高，服务提供商可以更好地管理基础设备的架构，缺点是使用者会受到一定的限制。公有云是指网络第三方服务商搭建、用户通过付费或者免费使用的云模式。公有云的优点是使用者没有太多的限制，缺点是数据的安全性和服务提供商的管理的便捷性不高。而混合云集合了两者的优势，将关键数据或信息放置于私有云中，将非关键的服务放置在公有云上，是一种高效的部署模式和交付方式。

2 云计算的资源分配现状

云计算依靠虚拟化技术将多个服务器虚拟化为一个资源池，由于资源的多样化和复杂化，云计算的资源分配一直以来是研究的核心之一。所谓云计算的资源分配是指在一个共同的云环境中使用者根据一定是使用规则来调度资源的过程。目前云计算资源调度的研究主要集中在三个方面：

2.1 人工智能算法

人工智能算法是指以学习的方式对解空间进行人工搜索以达到减少任务的平均时间、提高资源使用率的目的。

2.2 云计算的负载均衡

不同的用户对云计算的计算、存储和网络资源的质量要求不同，并且云计算还要满足服务器网络带宽、吞吐量、延迟和抖动的负载要求，因此，在进行云计算时，还要格外重视云计算的负载均衡。

2.3 云计算的能耗管理

数据中心作为云计算的中心，是云计算中高能耗的一个重要组成部分，而这也成为了云计算能耗管理中的突出问题，尤其是近几年计算资源与存储资源高度集中，给云计算的能耗管理增加了更大的难度。而且，云计算数据中心能耗过高，不仅会浪费电能、还会导致系统的稳定性下降，同时对环境造成影响。因此，加强云计算的能耗管理也是云计算资源分配中亟需解决的重要问题。

3 云计算资源分配的研究趋势

3.1 针对多个目标进行资源调度优化

因为消费者和云资源提供方的立场不同，消费者重视云资源的性价比，而提供方考虑的是如何提高资源利用率，因此多目标优化问题将成为云计算资源分配未来考虑的一个难题。

3.2 负载类型不同的云资源调度算法

由于负载不同，对资源的需求也不同，而目前多数云资源费配算法并未考虑这一问题，而且很多云计算资源分配算法只注重计算机计算资源和存储资源的利用，忽略了网络资源的分配，这会影响到服务器的实时性、吞吐量、和系统利用率，因此在云计算资源分配的时候，网络资源的分配也应该是必须考虑的一环。

3.3 进一步优化动态的云资源

云计算技术的不断发展，使移动式云计算逐渐代替了传统的云计算模式，而关于移动云计算如何有效分配云资源，满足移动终端自身业务需求，确保云计算资源利用率与系统收益的最大化问题，也成为了云计算领域未来研究的一个重要课题。

4 结束语

文章通^对云计算及其相关概念的描述，并对云计算资源分配的现状进行介绍，分析云计算资源分配未来研究的趋势，以明确云计算资源分配的有效策略，从而实现云计算资源的合理分配，使云计算技术在社会各行业内得到进一步的发展。

参考文献

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作者简介

云计算技术研究的重点例9

云计算时代的来临，且伴随着运用力度的不断加大，越来越受到人们的关注，一度成为业界人士相继研究的重要课题之一。源于云计算的普及，颠覆了以往支撑电子文件管理实现的技术框架，也促使其电子文件管理朝向多元化方向发展，但其关键技术的研究并不多见。故而，对云计算环境下电子文件管理关进技术的研究有着重要的现实意义。

1 云计算环境下电子文件管理技术框架

云计算环境下的电子文件包管理同时兼有资源虚拟化（SAAS层次上）与对云平台提供商所提供云服务的优先选择和配置双重特性，而随着私有云的渐次成熟，终究会带动公共云和混合云的发展。因此，其技术构架涵盖如下：

（1）固件或硬件层。交换机、硬件服务器等基础设备，服务于软件的内核层的管理、操作及更新；内核层经操作系统内核、集群中间件、虚拟机监控器等，实现对固件或硬件层的管理。

（2）分布式数据（非结构化）存储。事先配置好存储量大小，常以64MB为以组块，以主服务器提供的形式，在各个组块经索引后，实现不同数据管理服务器的存储，且云计算环境下的全部数据存储，均由文件系统管理。

（3）分布式数据（结构化）存储。包含Bigtable、RDS及HBase等技术，在云计算中，电子文件元数据的存储通常都是在分布式结构化表中，由其管理系统进行统一管理。

（4）分布数据处理技术。在云计算中，电子文件管理系统采用以MapReduce为主的分布式数据处理技术对电子文件进行处理。

（5）电子文件管理基础。电子文件封包、凭证管理、文件完整性校验、数据分布式存取、文件监控等，提供出基础与核心功能。

（6）电子文件管理业务服务。包括信息捕获、系统管理、保管与处置、安全与监控、检索与再现及非电子管理等，负责虚拟化和电子文件管理数据库的实现与形成。

2 云计算环境下电子文件管理关键技术

鉴于云计算环境较之于以往电子文件管理环境具有的特殊性，其技术突破（即关键技术）应围绕数据信息建模技术、结构与非结构数据分布存取技术、电子文件数据溯源技术进行。

1. 数据信息建模技术

要将不同电子文件封装要求不尽相同这一点纳入到数据信息建模技术中，如提交信息包（SIP）、存档信息包（AIP）及信息包（DIP）的信息模型及实现不同信息包之间的转换，同时要结合云计算技术特性，如大文件组块管理、多副本管理、数据分布式管理等。

2.结构与非结构数据分布存取技术

云计算环境下的电子文件管理较之于传统电子文件管理系统，最大的区别在于数据分布呈现出结构化与非结构、且异构电子文件海量，存取多具复杂性。如

Google文件系统，采用中心服务器管理技术，数据不支持缓存，只在用户端备有专用的接口。云计算环境下的电子文件管理要实现文件分块、多副本管理、MapReduce、加入结点动态等过程具有挑战性。

3.电子文件数据溯源技术

在云环境中，其特殊性为电子文件与其元数据的溯源提供了技术支持。在云计算中，电子文件的回溯基本上可划分为结构化数据表与非结构化数据。在Bigtable中，其数据模型的组成主要包括行、列及时间戳。而且，在云计算中，非结构化数据的存储通过采用多副本技术，能有效地溯源文件实体对象。然而，并不是云计算中的所有技术都能操作电子文件与其元数据的回溯，因此，在云计算中，凭证性回溯技术的管理还需要进行进一步的突破。

3 云环境下电子文件管理相关关键技术实现方案

云环境下电子文件管理关键技术的实现，要在对传统电子文件管理环境进行改观的同时纳入云计算这一因素，因而，要抓住和掌握相关实现要点，并在此基础上，渗透到云计算的各个层次中，达到电子文件管理的最优化。

1.实现要点

1.1底层技术与核心技术相平衡

云计算供应商所提供的云服务，应将操作简便性、实用性作为首要特征，电子文件管理关键技术的实现首先要考虑技术的可操作性。新技术的研发固然重要，首先要避免刻意追求新技术的复杂化，注重原有技术的重组，达到底层技术与核心技术相平衡，确保底层技术和核心技术二者之间的协调发展。

1.2经济性与稳定性相平衡

云计算环境下电子文件管理系统必须要达到经济性与稳定性相平衡目的，事实上，经济性通常会不利于系统的稳定性，在容错问题的处理上尤为多见，因其会涉及到Master、Sever、数据管服务器等部分。在计算与存储能力均等的基础上，搭建云端服务器集群的成本要远远低于对超级计算机购买的成本，而较低成本的云端部署与服务器硬件，避免了集机群更新换代的烦恼，且用户可采用瘦终端来实现加大云服务的功能。

1.3灵活性与安全性相平衡

灵活性涉及到多副本管理、节点动态管理、动态故障恢复、故障动态监测等方面，可使电子文件管理系统管理方便化，在带来方便的同时也带来了可靠性、一致性及保密性等方面更高的管理要求。因此，在云环境下，必须要保证灵活性与安全性的平衡，以保证电子文件管理系统的方便性与安全性。

1.4针对性与可持续性相平衡

实现云计算中的电子文件管理系统并不是一步到位的，而是要通过统一的规划，按照步骤一步一步实现的，并注重部门的协作及部门间的资源共享。而针对性是区别电子文件管理系统和各种业务应用系统的主要特点之一，电子文件管理务必要遵循相关功能标准，同时还要注意可持续性。

2.实现方法

在云计算中，实现电子文件管理系统的方案多种多样，但可以划分为两大类：商业解决方案与开源解决方案。但由于考虑到文件管理的特殊性与未来不可知性，因此建议采用开源解决方案。现阶段，开源方案的主流方向主要有：Hadoop、Nimbus、Eucalyptus，而Hadoop与Eucalyptus则是通过模仿商业解决方案而来的。通过对现阶段的实现技术的普及度、成熟度、技术公开性及未来的发展趋势等方面进行综合考虑，建立在云计算中的电子文件管理系统应采用Hadoop的编程模式。作为Apache开源组织所提供的分布式计算机框架，Hadoop包括多种编程技术，且具有较大的可靠性与可可扩展性。因此，在现阶段的通用技术框架中，可以采用HadoopHDFS技术实现非结构化数据的存储、采用HBase技术实现结构化数据的存储、采用MapReduce技术实现分布式处理及采用ZooKeeper技术实现锁服务。

4 结语

综上所述，随着关键技术的越来越成熟及应用的越来越广泛，电子文件管理的实现逐渐发展到采用公共云及混合云技术，并渗透到云计算的各种层次中。因此，在未来的工作中，必须要对云计算进行充分的分析，以研究出最好的实现技术。

参考文献

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云计算技术研究的重点例10

基金项目：达州职业技术学院重点科研课题：“基于CAI高职高专《高等数学》‘流动几何图形图式’教学法”子课题（项目编号：14DZY24）

中图分类号：F061.5 文献标识码：A

收录日期：2017年3月8日

引言

我们在创造数据，而数据正在包围我们。随着移动互联网、云计算、物联网技术和业务的发展，数据呈爆炸性增长，过去情报信息的研究方式和广大用户的需求处在变革之中，区域的科技信息收集、存贮、转化、提取、挖掘和应用面临着深刻变化。云计算是一种新计算模式，通过虚拟化技术实现大规模的资源池，通过网络提供服务，用户跨越地理空间限制，获取各类计算资源，实现了计算资源的实现形态、计算服务的应用模式根本性改变，云计算面临着一次新的革命。

一、大数据和大数据来源

大数据（big data）是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。

大数据三个主要的数据来源：（1）企业经营交易和管理信息，传统结构化数据；（2）物联网世界商品、物流信息，信息量远超过现有的架构承受能力；（3）人的交互行为信息，来自于社交网站以及用户行为。

二、大数据的功能、特征

大数据的功能：提升政府工作的透明度，征求民生意见，了解社会动态；制造业整合研发、工程和制造部门，通过收集更多的绩效数据显著提升管理效能；服务行业根据客户需求细分人群，针对微观细分人群锁定促销和广告方式。

大稻莸奶卣魇4V：Volume（体量巨大）、Variety（类型繁多）、Value（价值密度低）、Velocity（实时处理）。

三、大数据处理的有力支撑技术――云计算

（一）云计算的概念。云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。

（二）云的分类

1、公共云。以Google、Salesforce为代表，通过自己的基础架构直接向用户提供服务。用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。

2、私有云。企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自，并且可以基于自己的需求改进服务，进行自主创新。

3、混合云。既有自己的云计算基础架构，也使用外部公共云提供的服务。

（三）解决实际问题：云计算的应用亮点

1、云物联。“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

2、云安全。云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。

3、云存储。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

4、云游戏。云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。

5、云教育、云社交、云会议。在云平台上，所有的教育机构、培训机构、招生服务机构、宣传机构、行业协会、管理机构、行业媒体、法律机构等都集中云整合成资源池，各个资源相互展示和互动，按需交流，达成意向，从而降低教育成本，提高效率。云社交就是把大量的社会资源统一整合和评测，构成一个资源有效池向用户按需提供服务，参与分享的用户越多，能够创造的利用价值就越大。云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。

四、大数据背景下促进科技信息研究的模式转变

（一）云技术改变产业消费、商业模式。2011年，中国云计算服务市场规模315.54亿元，增长88.6%。2012年，中国云计算服务市场规模超过600亿元。2013年，增长到1，174.12亿元。而到2015年，我国云计算产业链规模达到了7，500亿元至1万亿元。中国已有北京、上海、无锡、杭州、深圳等30余个地方政府组织编制了云计算产业发展规划，产业区域布局逐步形成。

（二）物联网与云计算是交互辉映的关系。从量上看，物联网采集惊人的数据需要通过无线传感网、宽带互联网向某些存储和处理设施汇聚，而使用云计算来承载这些具有非常显著的性价比优势；从质上看，使用云计算设施对这些数据进行处理、分析、挖掘，可以更加迅速、准确、智能地对物理世界进行管理和控制。物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石，通过云计算技术，软硬件获得空前的集约化应用。

（三）3G/4G与云计算是互相依存、互相促进的关系。3G/4G将为云计算带来数以亿计的宽带移动用户。用户的终端计算能力和存储空间有限，却有很强的联网能力，对云计算有着天然的需求。云计算能够给3G/4G用户提供更好的用户体验。云计算有强大的计算能力、接近无限的存储空间，并支撑各种各样的软件和信息服务，能够为3G/4G用户提供前所未有的服务体验。

（四）科技情报信息研究方式面临挑战。过去传统数据注意结构化，把一些彼此相关的数据进行收集、加工存储转换，按照范式理论进行建立数据模型，这些数据的容量相对来说比较容易操纵，从已有的规则来筛选，假定有了一定的规律，所以实现起来就不需要特别强大的工具。

当今文本，如电子邮件、文档、健康/医疗记录，再扩展到网页、社交媒体、感知数据，涵盖音频、图片、视频、模拟信号等等，这些信息看似无关，不能结构化，但是潜在有用的关系用过去的研究工具不能提示出来，有用的价值不能显现，也只能成了垃圾数据。这不是人的主观性出了差错，而是给我们的研究挖掘力度不颍工欲善其事必先利其器，没有好的研究平台，也只能望洋兴叹。

科技信息资源需求层次智能化程度达到与日俱增的状态，网络环境下用户对信息需求不再是简单结果，而是具有深入分析、提供决策的综合类信息，使用户对信息的需要从简单信息转向综合专业的预见性信息需求，显示出信息知识片断的“多元化、多样化、综合化、专家化、实时化”等特征。这种信息需求对信息数据的管理、存储、信息服务形式提出更高的需求。

社会大众对数据创新的使用提出了很高的要求，人们享受科技带给大家的欢乐、便利、高效，从技术手段上看，没有云计算很多创新无法实现，科技情报信息研究也必须打破过去的定式思维，引用云计算的技术，铸就科技信息研究的新模式。

五、区域科技信息研究策略

现代技术风起云涌，海量数据需要超大计算功能，科技信息量大且数据模型难以确定，各行各业对服务的种类甚多，特别当今移动终端的普及，反映在生活、工作、学习等方方面面。科技信息的研究要紧跟科技发展、社会的需要，要在实践中证明自身存在的价值和必要性，创造性地开展工作，以达州科技信息为例，说明区域科技信息研究的新策略。

（一）使用虚拟化技术创造更高的科技效率。虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。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。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。

大项目需要处理大数据时，单位去买巨型机不现实，所以需要一个中介来提供硬件和软件的服务，科技信息研究部门责无旁贷。

（二）按需求来提供具体的虚拟服务。云平台提供基于“云”的服务，即不用自己创建，就像一个大型的网络资源仓库，可以在里面找到任何你想要的东西。企业对于信息化建设以及网络传输都有着更高的要求，云服务将会成为解决企业信息化建设困扰的变革方向，并为企业带来许多的利益和价值，让企业更快地享受到信息化带来的方便。云服务可以降低企业运营风险，可以享受更优质的服务，更可以提升企业竞争力等。

学校增加几千名学生，但是没有那么多资金去购买软件和硬件设备，因为只学半年计算机课程，这些学生下学期也用不到这么多的电脑，这个时候，最好的办法就是借助云平台，只需要说明详细的需要，就可以自动配置好软硬件，只需要在学校放上终端设备，所需要的一切就像正常各人拥有一立的计算机一样，享受服务，不需要个人去安装程序，节省大量人力、物力、财力。

各行各业都有不同的需要，操作系统、软件、界面和硬件等都可以按需分配，云平台也是一样的，这样的机构对社会提供了便捷、实惠，科技信息研究部门可以有所担当，主动承担起这样责任，证明自己的价值。

（三）网络端口镜像分析提供科学决策。在主干网的路由器上做多个端口的镜像，就把流经该区域的主要数据包流复制一份，然后由专业的网件对需要的协议数据、站点或者IP地址段的数据包进行过滤，整理归纳分析得出一个综合报告，对政府、企业、事业、个人的决策起辅助作用。

例如，可以在微博上进行数据挖掘，微博最强大的力量来自于“小众的社会认同效应”：独立网民因为相同观点聚集在一起，通过消息转发、评论机制，迅速扩散，在短时间内形成类似“飓风”的传播效应，从而形成广泛社会影响力。

微博颠覆了传统的信息传播路径，由单向传播向多中心、网状裂变的方式转变。对企业而言，不管是主动拥抱还是被动接受，都宣告了一个时代的大幕在开启，消费者站在了舞台的中间。

首先在海量数据中沙里淘金，就能在这轮技术变革中脱颖而出。消费者行为数字化，企业必须去收集、分析、跟踪用户在互联网上的“足迹”。

（四）对传统科技情报信息业务进行深加工。由于传统的计算方式没有群集化，没有均衡负载分布式协调计算功能，效率低下，只能处于信息数据加工的初级阶段。

过去科技情报检索工作，只是对被检人项目课题的内容进行全库搜索，得到重复率，对被检索的人只显示红线，没有人性化的温情提示：哪个方向是这门学科的热点、重点和难点，什么方向的课题关注度对社会、学术的意义影响深远，并且显示出不同关键词容易重复的概率。

到基层单位或区乡进行科普宣传工作，所传授的知识是一些死知识，没有智能性的判断和决策，所以缺乏交互性和灵活性，不能对未来发生的事件做正确的预测。

运用云技术的大数据核心和功能：（1）掌握了更多的数据和信息；（2）掌握的信息比别人更全面、更快、更准确；（3）总能实时掌握市场的变化、经营的变化；（4）总能预判未来的发展趋势；（5）总是能作出正确的判断和决策。

（五）利用云计划进行科普宣传。云计算是大数据时代的关键技术，由于诞生时间较晚，人们对它还是没有足够的认识，在大学里很多计算机专业毕业生对云技术还是处于一个盲区，这个技术向全社会推广还有一个相当长的过程，科技信息研究部门要肩负起宣传云技术的重担，取得经济效益和社会效益双丰收，这也是公益性的科技信息研究部分内之事。通过“云+端”的应用模式，推动“互联网+”落地生根。

（六）实时跟踪云技术的最新成果。我国的企事业单位尚未完全掌握虚拟化、分布式存储、海量资源管理、分布式处理、并行计算等云计算核心技术，缺少像IBM、微软、甲骨文和VMware等掌握云计算架构核心技术的企业。高性能计算机、操作系统、数据库技术、网络交换技术等云计算相关核心领域均被国外IT巨头控制。

我国在高端通用芯片、高端服务器、海量存储设备等关键硬件设备及其核心部件，虚拟化软件、云操作系统等关键软件产品同国外有相当大的性能差距，云算系统集成能力也亟待加强。

区域科技信息部门应该跟踪云计划最前沿研究成果，掌握最近的软件应用知识，服务于地方经济建设和社会公益事业。优化已有的云平台，提高使用效率。

（七）加入云平台增强数据的安全性。云计算技术能实现网络、软件、硬件设备等之间的融合，具有一定的规模化、虚拟性与安全性等特征的技术。

“云安全”是网络时代信息安全的最新体现，它融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常进行监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，传送到服务端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

加入云的计算机越多，安全性会越高，科技情报信息研究部门增加安全措施，建立IPS和IDS系统，对整个区域的电脑及时监控和防范一些不安全因素的发生，对一些偶然事件进行预警。

（八）云计算数据完整性的保障技术。尽可能地保障数据不会因软件和硬件故障受到非法破坏，纵然部分数据被破坏也能恢复。在云存储环境下为了合理利用存储空间，将大数据文件拆分成多个块，以块的方式分别保存到许多个存储节点空间上，通过纠删码技术或秘密共享技术来实现。

纠删技术的原理是：首先将文件分为K块，利用纠删码技术进行编码，可以得到n块数据块，将n块数据块分到各个存储节点上，实现冗余容错。

秘密共享技术：一段秘密消息被以某种数学方法分割为n份，这种分割使得小于n份的k份（k

六、小结

目前，区域信息基础设施基础薄弱，宽带普及率较低，不利于高质量云计算服务的提供。区域内还没有成熟的云计算开放平台，海量数据处理、大规模IT资源管理等关键技术需要在应用带动下实现突破。科技信息研究部门应首先在电子商务、电子政务、金融证券、电力通信等领域进行云技术的推广和应用，然后使云技术在全社会得到最广泛的应用。大数据时代下云计算为科技情报信息研究提供了新挑战、新机遇和新希望。

主要参考文献：