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关键词:企业云;云服务;私有云;云安全;云架构
中图分类号:TP393.08文献标识码:A文章编号:16727800(2011)012013502
作者简介:李知杰(1981-),男,湖北武汉人,硕士,中国船舶重工集团公司第七二二研究所工程师,研究方向为通信工程;赵健飞(1981-),男,湖北武汉人,中国惠普有限公司工程师,研究方向为企业云服务。
1基本概念
1.1云计算
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、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具强大计算能力的完美系统,并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
1.2云服务
云服务提供商通过自己的基础设置直接向外部用户提供服务。提供的服务主要分为2种,一种是将软件或者应用部署到自己的服务器集群上,通过Internet提供给用户访问。还有一种是将自己的设备以租用形式提供给用户,给用户提供独立的机房和相对独立的局域网络。
1.3VLAN
VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为“虚拟局域网”。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。
1.4VSX
VSX (Virtual System Extension) 是一种网络安全和VPN的解决方案,基于大规模的场景下保证网络的安全。VSX为多重网络或者混合的基础架构中的VLAN提供全面的保护。VSX技术将它们安全地连接起来并共享资源给互联网和/或DMZ区,并允许它们彼此安全的交互。
2网络实现原理
2.1传统数据中心的网络拓扑
在图1中我们可以看到,传统的网络环境中,数据中心需要为每个用户分配一个单独的网络,每个网络需要有单独的网络安全设备,防火墙和交换机等。同一个用户的所有的服务器都部署在单独的物理网络中,以达到数据安全隔离的效果。
图1传统数据中心的网络拓扑图
2.2云服务数据中心的网络拓扑
在图2中我们可以看到,新的数据中心架构使用了VSX Gateway 取代的传统的VPN和网络安全设备,并且核心交换机和二级交换机全部启用的VLAN,二级交换机与核心交换机通过Trunk口连接。
2.3VSX系统的通信流
VSX系统网关是通过以下几个步骤来执行的:
(1)ContextID的定义。每个Virtual System都通过定义一个Context ID作为唯一标识符。
(2)安全策略实施。每一个虚拟系统可作为一个独立的安全网关的功能,它能够通过其自己独特的安全政策来保护整个网络。可指定虚拟系统允许或阻止所有交通等,其基本规则都包含在自己独立的安全政策里。
(3)转发到目的地。每台虚拟系统保持其独特的结构处理和转发通信规则使其到达最终的目的地。这个配置规则还包括定义NAT,VPN,还有其他高级特性。
图2安全网关图3VSX Gateway内部拓扑图
图3是VSX Gateway的内部拓扑图,在这幅图中,我们不难发现,VSX系统是由Virtual Switch、Virtual Firewall 和Virtual Route等虚拟设备组成。对于数据中心中的每一个VLAN都可以通过一个独立的Virtual firewall与外网进行通信。
3安全分析
3.1与传统的网络结构作比较
在传统的数据中心网络结构中,每一台服务器根据机柜的物理位置,来决定其所在的网络。比如,一个客户需要组建自己的企业局域网,于是订购了一批服务器,订单中包括服务器的型号,配置,使用开始日期和结束日期等信息。那么传统的数据中心的工作人员拿到订单后,需要将该型号服务器放置到一个特定的机房和机柜,然后给用户安装网络安全设备,配置网络和安全策略之后用户才能正常使用。这些工作需要到机房移动设备,耗费工作人员大量的时间。如果不移动机器,可能会带来3种问题。①由于服务器可能在不同的机房或机柜,可能接入了不同的网络中,无法互相访问;②不同用户之间的设备如果都在一个机房或者机柜,可能在同一网络,可以互相访问,带来了安全隐患;③防火墙如果没有给每个用户独立出来,会导致规则混乱,难以维护,并无法将防火墙的管理权限直接提供给用户使用。而由上述的VSX和VLAN构成的网络结构,用户需要使用的服务器与该设备所处的物理位置没有关系,无论这台服务器放在哪个机房或者或机柜,只要将与这台服务器所连接的Switch端口划分到这个用户的VLAN中,这个机器可以为这个用户服务,如果用户退订这台服务器,只需将与这台设备所连接的Switch口划分到预备的VLAN中即可。这一切工作只需要通过云计算中心的自动化部署程序自动实时完成,不需要人工干预。
3.2网络结构的优势
3.2.1数据安全
对于每一个用户来说,自己的网络都是安全的。从商业角度来讲,每个用户需要预先订购VLAN,然后再订购网络设备,在网络设备的配置中,可以指定该设备运行在哪一个VLAN中,当然,用户只能指定该设备划分到自己预定的VLAN中。而对于每一个VLAN,有独立的Security Gateway为其提供网络安全保障,其中包括NAT、ACL、VPN、入侵检测流量控制和日志监控等。这就相当于为这个用户单独建立了一个机房。然后将用户订购的设备放置到这个机房来为用户提供服务一样。而用户不需要这些资源时候,可以通过自动化部署程序将它立即从当前VLAN中移除。
3.2.2提高了服务质量
具有弹性,能灵活的根据用户的需求增减设备。响应速度快,几分钟之内设备即可到位,并且可以自动化部署操作系统,软件和应用程序,立刻为用户提供服务。如果用户不需要再使用该设备,退订后,可以立刻对设备进行初始化,放回资源池待分配给下一个申请该资源的用户使用。
4结束语
云计算始终是发展的趋势,越来越多的传统硬件设备生产商都在利用自己的硬件资源优势向着云计算的服务商进行转换。在企业接受云计算,云服务的过程中,安全问题一直被多数的企业和用户质疑,本篇文章概括地介绍了云计算数据中心是如何进行网络安全隔离,并响应用户实时的设备订购服务。随着IT行业高速发展,相信还有更好的安全架构来支持云服务数据中心。设备的集中化管理和自动化部署将会是未来的大趋势。
参考文献:
[1]刘朝,薛凯,杨树国.云环境数据库安全问题探究.[J].电脑与电信,2011(1).
[2]J B HORRIGAN.Use of cloud computing applications and services[C].Pew Internet & American Life project memo, Sept2008.
[3]Microsoft Corporation,Privacy Guidelines for Developing Software Products and Services[C].Version 2.1a,26th April 2007.
Implementation of Network Securty of Cloud Datacenter
关键词:云计算;校园网;应用;管理
中图分类号:G424.21 文献标识码:A 文章编号:
云计算作为一种新型的计算模型,以其强大的优势迅速在各行各业中得到了广泛的应用,并成为新一代网络计算平台的核心技术。它拥有强大的计算能力,具备较高的可靠性和通用性的特点,并且成本低廉,可按需服务,在校园网中的应用范围非常广阔,能使校园网的发展速度更快,发展方向更合理,为校园网建设提供技术的支持。
一、云计算概述
1、云计算的概念和原理
云计算是一种计算模型,是网格计算、分布式计算、并行计算、虚拟化和网络存储等基于互联网的超级计算模式,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、存储空间和各种软件服务。云计算的应用是集合互联网中的所有资源信息,并通过专门软件实行自动管理,无需人工参与,用户可以动态申请资源,供其中的每一个成员进行检索和使用,支持各种应用程序的运转,提高计算效率。
云计算的原理是:用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在互联网的大规模服务器集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地,而是保存在互联网的数据中心里面。这些数据中心正常运转的管理和维护则由提供云计算服务的企业负责,并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间来供用户使用。
二、云计算的特点
1、具有大规模、超大规模的计算能力
云计算是服务商通过网络将大量的软、硬件资源和应用平台所构成的资源池以按需服务的形式交付给用户。所拥有的各类资源是集成汇总,“云平台”都具有一定的规模,像Google云计算已经拥有100多万台服务器,IBM、微软等的“云”也拥有几十万台服务器,服务器的数量还在迅速递增,因此,提供服务的“云”能赋予客户端强大的计算能力。
2、具有虚拟化的服务资源
云计算扩大了通过网络提供服务的已有趋势,支持用户随时随地使用计算机、手机等各类终端获取服务。“云”资源通过Internet网络提供服务,它不是有形的实体,只要用户知道自己想要的是什么,就直接到“云”中获取,至于所要求的服务在云中何处运行,由“资源池”中的那一部分提供相关服务,不必用户详细获知。
3、具有较高的可靠性和通用性
“云”技术使用数据多副本容错机制、计算节点同构可互换等措施保障服务,主要体现在分布式计算和分布式存储。当节点发生故障时,自动转移到其他节点上进行计算,当存储单元发生故障时,自动从其他单元保存备份,充分体现了“云”的高可靠性。云计算本身具有丰富资源,根据不同的行业特点,可以构造出多种应用环境,能满足各行业需求,同一个“云计算”也可以同时支撑不同的应用运行,具有较高的通用性。
4、成本低廉,能按需服务,可扩展性强
“云计算”可以采用极其廉价的节点来构成云,由服务商提供“资源”的方式使各用户无需负担高昂的管理成本,“云平台”的用户群体广泛,能够提升系统的使用效率。上述特点有效地降低了服务商的投入成本,从而使用户用较低的资金,获得更多的服务。“云”是一个庞大的资源池,使用者可以根据自身需求的特点,按需请求服务,避免无关内容干涉本机运行。云计算可随时增加服务器进行扩展,动态伸缩,及时满足应用和用户规模增长的需要。
三、云计算在校园网中的应用和管理
云计算在校园网中应用的主要目的是使校园网更好、更有效地服务于广大师生,使校园网发挥更大作用。
1、能有效地减少校园网建设资金的投入
在校园网建设过程中,资金投入主要用于软硬件购置、设备维护及更新等,目前学校普遍面临着教育经费投入不足的问题,但随着学校的发展和学科建设的需要,每年都要大量的资金投入,硬件需要更新换代,而旧的设备又面临如何处置问题,应用软件的使用以及升级费用也是一笔不少的开支,且软件比硬件更新速度还快。同时学校的教学科研及日常办公也需要大量的投入,这些都给学校资金的使用带来的很大的压力。如果将校园网建立于云计算的服务基础之上,能够从很大程度上减少资金投入。首先,云计算的应用方式是通过云服务提供商提供的虚拟平台,直接使用由大型计算机群组成的资源池中的资源,使用过程中无需购买本地服务器,只需要按使用情况交纳一定金额使用费即可,能够减少院校在服务器购置上的资金投入。由于所有的服务均来自于“云”,各类软硬件的日常维护、产品升级工作几乎都归于云端,在院校的客户端无需再投入对服务端的管理资金,能有效地减少软硬件升级和维护的费用。其次,云计算模式下,大量的计算及存储工作都被放到“云端”中进行,客户端的设备可以简化到只有一个浏览器即可,在设备投入中,可以使用瘦客户机代替原有的普通PC机,这种调整从很大程度上延长终端计算机的使用年限,能有效地减少终端设备的资金投入。云计算的终端设备和普通PC机相比,具有功耗低,成本低廉,终端用户使用简单,维护方便等特点。
2、能加强校园网管理,为院校师生的信息安全提供有力保障
在常规校园网管理与维护中,病毒的防控一直是维护人员十分头疼的问题,尤其在计算机实训室和多媒体教室,局域网的互访使病毒的传播速度更快,常常是一台机器中毒,很快就会使整个校园网内机器都被感染。使用云计算模式的校园网有效解决了这一问题。在云计算环境下,采用的虚拟桌面系统和瘦客户机的组合作为教室终端,不再存储任何数据,所有的数据都统一保存在“云端”中的某一位置,当云中节点出现故障时,云系统会自动访问其他节点进行备份,有效地保证校师生信息的安全。
3、能为广大师生提供更好工作和学习环境
学校教师的工作,教学科研很多受限于软硬件条件和环境,有些工作一旦离开特定的环境就无法正常开展,而教职员工在工作之余或环境之外想继续工作就非常的困难。有些科研项目也需要高性能的计算机和强大的计算能力才能完成,而如果没有这样的环境,项目就无法开展。使用云计算,只要我们能接入网络连接到云中,就可以使用云计算所提供的虚拟环境,利用虚拟技术,不管身在何处都可以和在学校内部一样继续完成自己的工作。这样教师就可以充分利用自己的剩余时间,利用云强大的计算能力,积极高效的完成各项工作及科研任务,提高学校教育教学质量和科研水平。教师可以通过云计算提供的服务,更好地进行教研教改,利用云平台提供的丰富资源研究教学内容,能有效开展教学设计,优化教学过程;院校管理机构可以充分利用云计算进行日常工作,更有效地为学生服务,为院校员工服务;云计算模式的应用也能为学生学习提供更多便利,学生可以随时随地,不受地点限制的进行资源下载,学生可以更方便地构建个人学习环境,自由选择网络中提供的学习资源,随时对各课程知识进行升级进修,使学生按需而用,即需即用地进行学习。
4、云计算应用于学校数字图书,提高管理能力
图书馆是信息技术应用的重镇,是学校教学研究的重要保障,图书馆建设的好坏严重影响着学校的发展。而传统数字图书馆一直存在信息量小,存储空间不足,共享困难的问题。应用云计算,学校数字图书馆将不再安装各种本地管理系统和大量的存储设备。学校可以采用购买云计算服务通过网络直接使用的便捷服务,并且将数据资源通过分布式存储于云中,将数据库和检索应用结合在一起,进行数字资源的整合、组织、关联、导航,实现不同云之间的互操作性及全方位的网络扩展服务。从而可以克服现在图书馆访问和数据存储的瓶颈。云计算技术的应用使图书馆的服务方式与服务内容产生巨大变革和飞速发展。
3结束语
云计算是当前一种更新的算法,它替代现有的网络计算,使人们从传统的个人桌面系统形式的应用模式走向全新的以网络为中心的应用模式。云计算在校园网中的应用范围非常广阔,能使校园网的发展速度更快,发展方向更合理,为校园网建设提供技术的支持。
参考文献
[1]崔文,王国勇.基于校园网的云计算应用初探 [J].软件时空,2010,26(2):221.
[2]王福成.基于云计算的高校教学资源整合研究[J].福建电脑.2011(2):33-34.
[3]廖志涛.云计算环境下面向数据密集型应用的数据布局探究[J].数字技术与应用,2011(5):210.
关键词:云计算;幼教资源管理;网站设计
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)04-0755-03
在国家十二五规划中,幼儿教育管理和建设是一项重要课题。该文将介绍幼教资源管理平台的实现,及探索在云计算模式下的幼教资源管理平台的构建,为幼儿教育提供更良好的教育环境。
云计算作为当今社会关注的焦点,在社会各领域发展方面有着越来越重要的作用,被看作是新一代信息技术变革和业务应用模式变革的核心。[1]云计算是一种计算模式,在国内外都取得了重大进展。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调指出:信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。
通过分析云计算在教育领域的应用可知,应充分将云计算技术全面推广和运用于教育领域,统合优秀的资源,形成面向社会、面向公众的教育共享服务平台,加快构建我国"全民学习,终身学习"的学习型社会建设的步伐。[2]因此,搭建基于云计算的幼教资源管理平台必然会成为有效途径之一。
1 幼教资源管理平台功能模块
基于云计算的幼教资源管理平台的设计及开发实现,首先是搭建一个幼教资源管理平台,该平台主要针对幼儿园的幼儿教师,为他们提供共享的、快捷的、有效的幼教资源进行设计并开发的。
平台的主要功能如图1所示。
该平台主要包括五大模块:用户管理模块、查看资源模块、搜索资源模块、上传资源模块和下载资源模块。
1)用户管理模块:管理能够登录并使用该平台的用户,包括各个幼儿园的幼儿教师,他们可以在平台上搜索、查看、上传和下载幼教资源,还有系统的管理员,他们除了在平台上搜索、查看、上传和下载幼教资源之外,还能管理其它用户的权限。
2)查看资源模块:用户登录成功后,可以查看平台上的幼教资源。资源包括有txt文本格式的、mp3格式的、word格式的、swf视频格式、jpg图片的格式等。平台提供在线查看功能,无论什么格式的资源都可以实现在线查看。
3)搜索资源模块:用户或者游客都可以搜索资源,通过输入关键词、资源类型、上传时间、资源适用的年龄段、资源类别等信息进行单一搜索或组合搜索。将搜索结果以列表形式显示出来。
4)上传资源模块:用户登录验证成功后,可以向平台上传幼教资源进行共享。上传时需要提供资源名称、与资源名称和内容相关的至少3个关键词、资源的类型、资源的类别、资源适用的幼儿年龄段、资源所属知识范畴;系统会自动记录上传时间及上传人,以便优化管理和查询。
5)下载资源模块:用户登录验证成功后,可以从平台上共享下载幼教资源。将资源保存到本地,以便进行编辑和教学使用。
2 幼教资源管理平台架构设计
该幼教资源管理平台的开发及实现采用MVC 设计模式进行开发,采用的B/S模式,用户通过浏览器访问系统,进行相应的操作,系统开发应用java语言以及SSH三大框架(struts2,spring,hibernate)技术,struts主要对视图层的管理和开发,系统中大量的业务操作放置在业务逻辑层,业务逻辑层采用Spring 框架进行设计,后台数据库采用mysql数据库.对业务的操作一般需要操作数据库,在业务层和数据层间采用基于Hibernate 框架的持久层开发。[3] 系统架构如图2所示。
3 幼教资源管理平台云模式设计
Hadoop 是由Apache 基金会组织开发的分布式计算开源框架,是一个在集群上运行大型数据库处理应用程序的开放式源代码框架,利用低廉设备搭建大计算池,以提高分析海量数据的速度和效率,是低成本的云计算解决方案。其包括HDFS(Hadoop distributedfile system, Hadoop 分布式文件系统)、MapReduce编程模型对海量数据进行有效分割和合理分配, 以实现高效并行处理,并行程序编写简单,节省时间。[4] Hadoop 分布式云计算平台对硬件配置要求不高, 具有可伸缩性和高容错性,实施成本低。该文在研究云计算和Hadoop 的基础上,设计并部分实现了基于Hadoop 的海量幼教资源云计算平台。
针对幼教资源管理平台的设计及实现方案,采用hadoop作为云计算开发框架,设计云模式的系统框架如图3所示。
4 幼教资源管理平台实现
经过对该平台功能的需求分析确定平台的主要功能模块,总体设计得到平台的系统架构和数据库结构,以及云模式的系统架构,经编码实现后得到如图4、5、6、7所示的幼教资源管理平台。
图7 资源在线查看界面
5 结论
继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看作第三次IT浪潮,是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变,云计算将成为当前全社会关注的热点。
云计算作为一种新型的计算模式为数据计算和存储管理提供了虚拟资源空间和超强的计算能力,可使用户廉价、高效、灵活地享受服务。云计算以它共享的架构模式,将大量的幼教资源信息连接在一起,实现幼教资源的云平台,为幼教资源的共建共享共知提供了新的途径。
参考文献:
[1] 张建成,宋丽华,鹿全礼,等.云计算方案分析研究[J].计算机技术与发展,2012,22(1):165-171.
[2] 梁转琴,夏聪玲.基于云计算的数字图书馆平台构想[J].渭南师范学院学报,2013,28(6):94-97.
关键词:云计算;信息资源;使用与管理
中国分类号:TN915.5 文献标识码 :A
文章编号10053824(2013)01007804
0 引 言
信息资源与技术已经应用在高校教学、科研、管理等各个方面,随着信息技术的迅猛发展,现有的互联网系统与服务模式呈现出了越来越多的弊端。一方面,对计算机软硬件的需求越来越高,特别是从CPU的计算能力到I/O设备的传输处理速度,再到存储器容量等,导致大部分PC机或服务器由于计算能力或存储容量不够而闲置,或等待淘汰;另一方面,大量的计算和存储资源常常处于闲置状态,或利用率极低,绝大部分PC机或服务器在运行时CPU的利用率低于20%,甚至低于10%,造成了资源的浪费。在这种矛盾状态下,为了满足高校教学和管理的需要,高校每年不得不投入大量的资金用于购置新的计算机和服务器,导致人力、物力和财力的极大浪费。云计算的出现,对于解决这样一个问题提供了契机。
1 云计算概述
1.1 云计算的含义
云计算不是一个新的概念,而是一种新的服务模式。云计算[12](cloud computing)是分布式处理(distributed computing)、并行处理(parallel computing)和网格计算(grid computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算使用虚拟化技术把计算机集群,包括网络、CPU、I/O设备和存储设备虚拟成一个资源池,灵活进行资源配置,提供按需服务。每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。
在谷歌理念的云计算模式中,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,即云中。用户所处理的数据也并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心里。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转,保证足够强的计算能力和足够大的存储空间可供用户使用。而用户只需要在任何时间、任何地点,用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可,充分体现了云计算的强大力量。
1.2 云计算的发展和应用
目前,亚马逊、微软、谷歌、IBM、英特尔等公司纷纷提出了“云计划”。
Amazon[3]使用弹性计算云(EC2)和简单存储服务(S3)为企业提供计算和存储服务。云计算是Amazon增长最快的业务之一,标志着云计算服务的成熟和云时代的来临。Google[4]当数最大的云计算使用者。使用Google地球、地图、Gmail、Docs等应用,用户数据保存在互联网上的某个位置,可以通过任何一个与互联网相连的系统十分便利地访问这些数据。IBM在2007年11月推出了“蓝云”计算平台,为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使来自全球的应用可以访问分布式的大型服务器池,使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。微软[5]紧随云计算步伐,于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure是微软的又一次颠覆性转型――通过在互联网架构上打造新云计算平台,让Windows真正由PC延伸到“蓝天”上。
在中国,云计算是从2008年开始成为中国IT界和通信界关注的核心。中国移动推出了“大云”(big cloud)云计算基础服务平台,中国电信推出了“e云”云计算平台,中国联通则是推出了“互联云”平台。2009年8月,中国移动研究院了0.5版本“大云”系统,并在此基础上设计了很多管理软件和应用。
1.3 云计算的主要服务形式
云计算主要提供以下3种形式的服务[67]。
IaaS(infrastructure as a service,基础架构即服务):将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用,如Amazon云计算AWS(Amazon Web services)的弹性计算云EC2和简单存储服务S3。在IaaS环境中,用户相当于在使用裸机和磁盘,既可以让它运行Windows,也可以让它运行Linux,因而几乎可以做任何想做的事情,但用户必须考虑如何才能让多台机器协同工作起来。
PaaS(platform as a service,平台即服务)对资源的抽象层次更进一层,它提供用户应用程序的运行环境,典型的如Google App Engine。微软的云计算操作系统Microsoft Windows Azure也可大致归入这一类。PaaS自身负责资源的动态扩展和容错管理,用户应用程序不必过多考虑节点间的配合问题。
SaaS(software as a service,软件及服务)的针对性更强,它将某些特定应用软件功能封装成服务,如Salesforce公司提供的在线客户关系管理CRM(client relationship management)服务。SaaS不需要用户在本地安装和更新,提供某些专门用途的服务供应用调用,如Google Docs等。
2 高校信息资源的使用和管理
高校信息资源主要使用在以下几个方面:1)行政及教学各部门办公室,用于日常办公需要;2)各实验室机房,用于学生上机实验;3)各教室,用于多媒体上课需要;4)各研究室(所),用于科学研究需要;5)学校网络中心,用于网络管理及校园网络服务;6)图书馆,用于图书管理及借阅管理。主要有以下使用人员:1)普通办公人员,使用计算机只是为了日常办公需要;2)教师,教学和科学研究需要;3)学生,学习和实验需要;4)维护人员,主要负责为办公、教学、实验和科学研究所需计算机软硬件日常维护和管理。
从高校目前的硬件配置实际情况看,各学院基本都有自己的机房,有自己的维护人员。除了大量各种PC机外,各机房都有相应的服务器用于网络管理或为实验提供网络服务。各研究室(所)为了科学研究的需要往往也购买了大量的服务器;各职能部门如教务管理部门、财务管理部门、学生管理部门、后勤管理等部门为了部署各部门的管理软件、数据库和网站,也购置了各自的一台或多台服务器,这些服务器大多仅限于上班时间内使用,或某一段时间内使用;学校的网络管理部门为校园网络服务也拥有多台服务器。
从使用情况看,存在以下问题。
1)资源配置不均衡,有些部门配置的计算机较新,而有些部门配置的计算机由于更新换代等原因,较为陈旧,或数量不足,导致数量不够用或由于软件要求较高而不能用,或由于较为陈旧,办公人员不愿用而闲置。
2)从教师教学情况看,教师备完课后,在不同的教室或办公区授课或办公时,需要把相关教学课件或其他软件资源拷贝到U盘,带到上课地点,再次拷贝或安装到上课所用计算机上,使得多个多媒体教室计算机上都有同一教师的重复数据和软件,造成数据冗余和资源浪费。
3)从教师科研情况看,由于各研究室(所)相对独立,当计算资源不够时,往往都需要购买服务器,一方面,这些服务器不管在时间上还是在效率上,利用率都很低;另一方面,这些服务器不能在各研究室(所)间共享,最终导致学校重复投入。
4)从学生上机实验情况看,学生在进行程序编制、调试、软件设计、课程设计或生产实习时使用的软件环境和作品及数据需要保存,以便下一时间点上机时可以继续进行。由于学校机房属于公共机房,机房的计算机往往面向多个专业多个班级,学生在不同的时间点上机实验或学习时,很难做到使用同一台计算机。因此,学生的作品,软件环境和数据总是需要学生拷贝带走,而在下一时间点上机时,又要重新配置软件环境。即使可以保证学生在不同时间点上机时使用同一台计算机,由于多专业多班级共用机房,也很难保证学生的相关数据不被破坏。导致学生上机学习时疲于应付软件环境配置,积极性不高又浪费了时间。
5)从维护人员看,除了硬件维护外,在软件维护上,为了满足不同的教学需要,经常需要为机房每台计算机安装和升级不同的软件,由于计算机病毒或人为破坏等原因,需要经常重新安装系统,工作量大且效率低,维护人员往往疲于应付。
3 云解决方案
综上所述,在当前高校信息资源的使用和管理上主要存在的矛盾是:1)资源不足与资源浪费;2)使用不便与数据冗余;3)维护人员多与效率低,其本质原因是资源利用效率低下。云计算可以很好地解决这些矛盾,云计算的目标之一就是资源的灵活配置与充分利用。
云计算的虚拟化技术可以把校园内的所有服务器、闲置PC机和存储设备集中起来,虚拟为一个统一的资源池,实现资源的灵活配置和高效按需使用。云计算使得计算、存储、数据和应用都存在于云端,数据的处理都在云端完成,是一种典型的瘦客户端服务模式,极大降低了对客户端硬件的要求,客户端只要通过网络能够连接到云中,通过浏览器访问云中资源,即可在任何时间、任何地点完成任何任务。
云计算的IaaS服务,可以在云端为教师、学生和其他办公人员开辟个人的存储空间,实现个人数据校园范围内安全统一的永久化云存储,无论何时何地,只要登录云端,即可访问自己的数据,避免了使用不便和数据冗余[8]。还可以为教师、学生和其他办公人员按需配置计算力及I/O设施,为各职能部门按需配置满足其需要的数据库服务器、web服务器等,达到资源的充分高效利用。
云计算的PaaS服务,可以为教师和学生提供云中的平台服务,满足老师和学生应用设计、应用开发、应用测试和应用托管需求,利用 PaaS 平台,就能够创建、测试和部署应用和服务。
云计算的SaaS服务,可以方便地为校园范围内各种用户提供云中的软件服务,用户不再需要自己安装软件,只需要通过云中定制的软件即可使用。从学生学习需求的角度看,通过SaaS服务,学生可以很容易地获取所需的学习软件环境。
总的来说,校园云的部署,将会带来以下好处。
1)提高资源共享水平和利用效率。云计算使用虚拟化技术实现了计算存储等资源的统一管理和灵活配置,提供按需服务,能够根据实际需求灵活地配置硬件资源,使得资源的共享和利用效率得到了充分提高,避免了不管是PC机还是服务器,其计算效率长期低于20%甚至是10%的尴尬。
2)极大降低学校信息资源的建设和投入。由于使用云计算技术可以使得资源得到充分利用,尤其提高了校园范围内服务器的利用效率。同时瘦客户端的服务模式降低了客户端硬件的要求,一台一般的PC机,只要安装了操作系统和网络能够访问到云,即可正常运行满足其所有需要,降低了陈旧计算机淘汰的速度。对于闲置的计算机,不管是PC机还是服务器,都可以使用虚拟到云的资源池中,统一为用户提供计算力和存储,只有当云中的计算和存储资源不够用时才考虑购买新的服务器和存储设备,这将极大地降低高新信息资源由于更新和淘汰而带来的每年的大量投入和重复建设,彻底解决资源不足与资源利用效率低的矛盾。
3)降低管理和能耗成本,提高管理效率。云方案的实施,使得所有对于资源的管理都集中到了云端,改变目前每个机房都需要配置多名维护人员的状况。通过云端的管理软件,维护人员可以很方便地为用户配置并快速部署满足其需要的虚拟机,统一在云端配置、部署和更新教学、科研和办公所需要的软件环境,统一在云端完成杀毒等维护工作,不再需要传统方式下在每一台计算机上进行类似的操作,这将极大降低人工维护成本。同时,由于云计算灵活的资源配置方式,即在需要时分配资源,不需要时关闭资源,例如,需要进行某个实验时,根据实验要求配置并生成若干虚拟机,实验完成后,计算资源回收,关闭虚拟机,这将极大地降低能耗。
4)提供更加便捷的服务。云计算使得用户所需要使用的资源,如计算资源、存储资源和应用资源都存在于云端,用户只需要一个能够连接上云的终端,简单到如手机,iPad等,就可以获取相关资源,随时随地完成相应的工作任务,不再受限于具体的办公地点和固定的信息资源。
4 可行性分析
当前大多数高校的信息资源尽管使用效率较低,但已基本满足高校教学、管理和办公的需要,为校园云的实施提供了最基本的硬件保障,在云方案的资源高效利用下,不需要投入太多甚至是不需要再投入相关硬件资源。校园主干网络基本都已达到1 000 Mbit/s,甚至万兆,为校园云的实施提供了基本的网络保障。
在校园范围内,没有过于敏感或保密的数据,不管是财务数据还是教务数据等,存储于校园私有云的数据中心不存在数据安全和个人隐私泄露的问题。
在校园云方案的实施投入上来看,目前需要的是软资源的投入,包括用于硬件底层虚拟化的软件、云服务的相关管理软件和云数据中心管理和维护人员的培训。当前已有不少国内的公司致力于私有云的建设和实施,从经济投入上看,不需要太多的投入,相对于每年投入大量的资金用于购买新的IT设备,经济上是完全可行的。
5 总 结
云计算是一个新兴的、颠覆性的概念。它改变了人们使用信息资源的习惯和方式,把人们从传统的以个人桌面为中心的应用模式改变到了新的以网络为中心的应用模式,提供资源的灵活配置、按需服务和高效利用。校园云的实施,必将推动高校信息资源的充分利用和信息资源投入的大幅降低,在提供更加强大和便捷的服务的同时,也必将进一步推动高校信息化工作的进一步发展,进而推动高校教学、科研和管理工作的进一步提高。参考文献:
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1 医院实行计算机管理的必要性
如果使用计算机进行人员管理,病房分配,以及医生出诊工作,既可以节约时间也可以减少错误,在这个飞速发展的时代,计算机应用已经走进人们的生活。应用到每个小康家庭。计算机管理保存的保密性更强,不会失真,成本人工费用低,储存量大,更好管理,可以用最少的人,做最高效的事情。
可以通过购买编程软件,可以更好的查询,检索所需要的事情,可以细化到每个部门,每个人员,每项医院服务,检索速度快,节约时间,而且可以改变人工录入,安全性低,人为影响因素等错误都可以避免。更好地调动每个人的工作热情,也可以提高工作效率。病人等待的时间也可以变为最小,更方便找到自己所需要。
可以进行更系统的档案等统计,避免了手工出现的错误,人为因素,并且可以节约人工统计进行的时间,提高效率,只需要管理人员统计各类数字,输入一个指令后,便可以迅速准确的显示出来,不仅便于管理档案,还提供了更好的统计分析,和看到每段时间的工作的变化,为分析预测奠定了基础。
实行计算机管理,便于查找,更直观。代码系统采用菜单形式,把各个使用人,使用单位和档案的编号输入计算机内,输入借阅时间,当借阅过期未还,也不需要档案管理人员一一对比,填写催还单,计算机便会自动打出催还单子,并且比人工功能更为详细的写出超出的时间节约了使用者和管理者的时间,方便管理。
使用计算机管理可以更长久的保存,可以反复调用原件,而且随时可以利用,也避免了损坏。而人工管理,长时间文字会不清晰,而且随着人工次次的翻阅,会是原件毁坏,不能更好的延长使用寿命,并且需要的规模的空间进行储存,计算机管理可以减少空间的使用,更好节约成本。
利用计算机管理可以进行联网管理,可以更好的实现资源的共享,打破时空界限。利用率也会有所提高。
档案计算机管理可以使文件保密,使用者需要有密码等具有保密性的形式才可进入系统。是信息传输更加安全可靠,可以有效的避免文件的泄密和丢失。
2 医院实现计算机管理档案所存在的问题
使用计算机管理医院档案虽然有很多的优势,但是也存在一些问题和难处。需要我们努力的解决和克服。
1.管理档案的人员并不十分的了解认识计算机,没有明确的目标,对医院档案使用计算机管理没有准确的认识,不了解目的,需要达到什么,不能清楚的认识到可以解决的一些问题,只是走一种流程形式,没有意识到传统模式转向计算机模式的必要性。
人员不具备专业的计算机知识,目前的医院档案管理系统人员大部分是非专业人员或者是短期的兼职人员,能熟练使用的人并不多,即使懂得一些计算机基础知识,但对计算机技术的掌握缺乏深度,需要提高档案管理人员的素质,进行相应的培训指导。
2.医院实行计算机档案管理,有很多技术问题将要面对,难度较大,计算机管理档案信息是社会的产物,和纸质管理有很多的不同,档案管理的载体有很多,例如:软磁盘,磁带,光盘等,文件种类包括:数据库文件,字处理文件,图像文件,表格文件等等,所以实现计算机管理档案难度较大,使用文件类型难以统一,影响其广泛的应用和传播。
3.计算机医院档案,应用并不十分广泛,水平不高,现在实际工作应用所使用的软件
单一,只可用于档案的编目和检索查找,许多工作还需要手动完成,也需要技术人员协作完成,有些时候不仅不会提高工作效率,反而造成了很多不必要的人力,物力,财力的浪费。
4.使用计算机管理医院档案的保护难度很大,使用计算机管理医院档案的载体一般为硬盘,护提出了更高的要求,需要及时的进行备份和定期分类的储存。文件的耐久性成为了新的问题,同时还需要进行安全性的鉴定,需要防止计算机病毒,黑客盗走入侵文件,计算机硬件软件出现故障等问题。
3 医院档案实现计算机管理的途径
1.需要树立新的档案信息管理理念,目前大量的非纸质材料成为新的管理主要载体,如磁盘光盘,视频音效需要科学有效的方法,在新的形势下,必须采用先进的现代的技术设备,和具有专业计算机管理型技术人才,才可以很容易的适应快速高效的工作环境和档案管理。档案管理人员的思想不能只停留在档案的收,管,存的落后水平上,满足现状,停滞不前,必须对档案管理人员树立新的档案管理思想。学习新的档案管理技术.,认识到计算机管理医院档案是发展的趋势所向。会逐渐取代直至管理。成为主流。
2.实现计算机管理医院档案系统,需要建立一支素质优良具有专业水平知识的优秀团队需要掌握传统的档案管理知识和具备较强的计算应用管理技术,需要把传统和新技术结合,如果不懂得档案管理的基础知识就无法理解计算机管理档案长期保存的必要性,就会努力学习和改变现状,不能采取必要的技术和相应的管理措施来保存好档案,如果不学习计算机的相应管理知识,也无法更好的应用管理系统,无法提供更广泛的技术支持,不能高效有效率的管理。因此医院可以组织学习参观,进行相应的培训指导,考核对比选出更合适于计算机管理医院档案系统的优秀人才。档案管理人员也需要积极进取,努力学习力争上游,提高自己的技术水平,拥有新知识,更好的管理和操作系统。成为新型管理档案的领头人。
3.实计算机管理医院档案系统需要良好的外部环境,需要配备计算机,这是最基本硬件设施,同时.还要根据工作需要随时添加购买新的软件设施及相应的硬件设备,是计算机功能的开发和档案资源的更好管理提供条件,只有这样才能在真正意义上实现计算机管理医院档案系统。