云计算技术与应用实例

云计算技术与应用实例（精选8篇）

云计算技术与应用实例 篇1

IBM的“蓝云”计算平台是一套软、硬件平台，将Internet上使用的技术扩展到企业平台上，使得数据中心使用类似于互联网的计算环境。“蓝云”大量使用了IBM先进的大规模计算技术，结合了IBM自身的软、硬件系统以及服务技术，支持开放标准与开放源代码软件。“蓝云”基于IBM Almaden研究中心的云基础架构，采用了Xen和PowerVM虚拟化软件，Linux操作系统映像以及Hadoop软件(Google File System以及MapReduce的开源实现)。IBM已经正式推出了基于x86芯片服务器系统的“蓝云”产品。

“蓝云”计算平台由一个数据中心、IBM Tivoli部署管理软件(Tivoli provisioning manager)、IBMTivoli监控软件(IBM Tivoli monitoring)、IBM WebSphere应用服务器、IBM DB2数据库以及一些开源信息处理软件和开源虚拟化软件共同组成。“蓝云”的硬件平台环境与一般的x86服务器集群类似，使用刀片的方式增加了计算密度。“蓝云”软件平台的特点主要体现在虚拟机以及对于大规模数据处理软件Apache Hadoop的使用上。Hadoop是开源版本的Google File System软件和MapReduce编程规范。

“蓝云”计算平台中的虚拟化技术：“蓝云”软件的一个重要特点是虚拟化技术的使用。虚拟化的方式在“蓝云”中有两个级别，一个是在硬件级别上实现虚拟化，另一个是通过开源软件实现虚拟化。硬件级别的虚拟化可以使用IBM P系列的服务器，获得硬件的逻辑分区LPAR(logic partition)。逻辑分区的CPU资源能够通过IBM Enterprise Workload Manager来管理。通过这样的方式加上在实际使用过程中的资源分配策略，能够使相应的资源合理地分配到各个逻辑分区。P系列系统的逻辑分区最小粒度是1/10颗中央处理器(CPU)。Xen则是软件级别上的虚拟化，能够在Linux基础上运行另外一个操作系统。

虚拟机是一类特殊的软件，能够完全模拟硬件的执行，运行不经修改的完整的操作系统，保留了一整套运行环境语义。通过虚拟机的方式。在云计算平台上获得如下一些优点：

(1)云计算的管理平台能够动态地将计算平台定位到所需要的物理节点上，而无须停止运行在虚拟机平台上的应用程序，进程迁移方法更加灵活;(2)降低集群电能消耗，将多个负载不是很重的虚拟机计算节点合并到同一个物理节点上，从而能够关闭空闲的物理节点，达到节约电能的目的;(3)通过虚拟机在不同物理节点上的动态迁移，迁移了整体的虚拟运行环境，能够获得与应用无关的负载平衡性能;(4)在部署上也更加灵活，即可以将虚拟机直接部署到物理计算平台上，而虚拟机本身就包括了相应的操作系统以及相应的应用软件，直接将大量的虚拟机映像复制到对应的物理节点即可。

“蓝云”计算平台中的存储体系结构：“蓝云”计算平台中的存储体系结构对于云计算来说也是非常重要的，无论是操作系统、服务程序还是用户的应用程序的数据都保存在存储体系中。“蓝云”存储体系结构包含类似于Google File System的集群文件系统以及基于块设备方式的存储区域网络SAN。

在设计云计算平台的存储体系结构时，不仅仅是需要考虑存储容最的问题。实际上，随着硬盘容量的不断扩充以及硬盘价格的不断下降。可以通过组合多个磁盘获得很大的磁盘容量。相对于磁盘的容量，在云计算平台的存储中，磁盘数据的读写速度是一个更重要的问题，因此需要对多个磁盘进行同时读写。这种方式要求将数据分配到多个节点的多个磁盘当中。为达到这一目的，存储技术有两个选择，一个是使用类似于Google File System的集群文件系统。另一个是基于块设备的存储区域网络SAN系统。

云计算技术与应用实例 篇2

培训室作为促进员工发展、增进企业实力的重要场所, 近年来在信息化建设中越来越受到关注, 随着相关技术的不断演进, 针对培训室功能、性能的要求也逐渐增多, 培训展现的方式与手段也日趋多样化, 传统的“一人一机”式的多媒体教学已经不能满足现今培训室对桌面终端的需求。

为加快信息系统在各地市公司应用的推进力度, 根据贵州电网的统一部署, 完成信息化培训课室的基础建设工作。但在培训室桌面终端采用的技术和产品方面在很长一段时间内没有找到满意的解决方案, 经过反复的论证和现场应用测试, 最终确定桌面云技术为最佳的解决方案。

本文针对培训室桌面这一应用场景, 阐述利用桌面云技术, 实现培训室对桌面综合管理、灵活扩容、快速部署、数据安全、统一桌面池等特殊需求, 并为办公桌面的管理与部署提供一种新的思路与参考。

1 培训室桌面需求

培训室作为促进员工发展、增进企业实力的重要场所, 近年来在信息化建设中越来越受到关注, 随着相关技术的不断演进, 针对培训室功能、性能的要求也逐渐增多, 培训展现的方式与手段也日趋多样化, 传统的“一人一机”式的多媒体教学不再符合现今培训室的需要。

对于现今的培训活动, 用户需要实现课件 (PPT、Word等文档) 的共享、教师与学生的课堂互动、实验环境的部署、教鞭、作业上交、点名等常规操作功能, 这些与办公桌面应用的不同需求, 使得传统PC桌面在培训室建设中捉襟见肘。

2 虚拟化桌面实施

2.1 培训室桌面的实施

在服务器虚拟化平台之上, 利用虚拟化桌面架构, 完全解决了贵州电网各个培训室之间桌面机部署复杂, 各个培训室的桌面无法进行统一控制、管理的难题。

(1) 系统部署。贵州电网为新培训室配备了两百台瘦客户端, 用于桌面的接入;后端使用两台物理服务器作为虚拟化桌面池的低端架构;物理服务器通过两台光纤交换机实现双冗余, 分别连接到同一台共享存储上, 三者共同支撑近两百个桌面的运行。 (2) 桌面角色规划。所有培训桌面均安装Win 7操作系统, 同时为了实现桌面分角色交付, 针对培训角色的不同, 管理员发布不同的桌面以供使用。1) 教师机:多为固定用户使用, 需要共享屏幕, 操作演示, 配合教学软件进行点名、提问等操作;2) 学生机:多为流动桌面, 培训时学生随机领取一台桌面以支撑文档浏览、实验操作等功能, 不需要定制化的服务, 登出后可以恢复初始化设置。

2.2 虚拟化桌面的应用扩展

桌面虚拟化在贵州电网公司培训室桌面的成功应用, 为贵州电网公司在终端桌面的建设思路上提供了新的参考, 在后期的信息化建设发展中, 我们计划将虚拟化桌面技术延伸到日常办公与实验室等桌面的应用上, 实现办公桌面, 临时、实验桌面, 共享、协同办公桌面的虚拟化应用, 进一步提高桌面终端的管理水平。

3 持续改进

3.1 问题

随着桌面数量的增多, 桌面虚拟化的瓶颈将有可能出现在以下几个方面: (1) 存储容量需求。数据中心将为每一个桌面分配一定的存储空间, 成百上千的桌面必将带来庞大的存储空间需求, 与此同时, 存储访问和基于服务器的应用所需的存储能力, 桌面系统通常产生更多的随机存储访问需求, 都将造成新的问题与挑战。 (2) 启动风暴。所有桌面在同一时间开启, 也会对存储系统带来极大的性能负担。 (3) 资源风暴。大量用户在同一时间开始启用存储读写任务, 或由于桌面虚拟化的连接克隆技术, 使得子镜像桌面共用一个父镜像模板, 众多克隆子镜像的并发读取势必导致桌面响应速度变慢, 都是资源风暴的表现之一。 (4) 终端配置对响应速度的影响。桌面虚拟化的连接克隆技术, 使得子镜像桌面共用一个父镜像模板, 众多克隆子镜像的并发读取势必导致桌面响应速度变慢。

3.2 改进建议

在二期建设规划中, 还将继续针对提升用户体验与扩大桌面池范围的目标作出努力: (1) 利用“分层存储技术”。采用类似“分层存储”的技术, 将频繁读取的桌面文件存放在性能较高的SAS盘中, 对于用户数据盘或备份文件, 则存放在转速较低的SATA盘上, 实现存储资源的合理利用;针对连接克隆导致父镜像负担较大的问题, 我们将在后续建设中, 向存储中加入SSD硬盘, 用来存储链接克隆桌面的克隆镜像, 加快常用桌面的读取速度。 (2) 升级底层虚拟化软件版本。在新版本的VMware v Sphere 5.1中, 提供了将内存充当缓存的功能 (存储加速技术) 。这样虚拟桌面使用时, 同样的IO请求在多个虚拟桌面之间, 就只需要向存储设备请求一次, 大部分的磁盘请求将直接从服务器内存中读取。 (3) 加强管理培训。最新的View5.1版本中已经将管理界面汉化, 有了更好的亲和力与用户体验。

4 结语

利用VMware View桌面虚拟化产品, 构建新一代的企业桌面池/桌面云, 不仅在交付速度、恢复时间上打破原有物理桌面的束缚, 通过集中建设、统一管理, 进一步提升虚拟桌面的管理效率与数据安全, 在日后有扩容、升级需求时也变得异常简单、经济。

随着虚拟化桌面技术的更新与完善, 相信桌面虚拟化能在各类桌面应用场景中得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1]曾耀国.一虚拟层技术——管理虚拟化桌面的最佳“助手”[J].电脑与电信, 2010年, 04期.

云计算技术与应用实例 篇3

在2013互联网大会上，刘洪涛演讲中最具总结性的一句话就是“最影响互联网体验的不是云和端，而是管。”云，即是指所有内容的云计算平台放在云端。端，是指各种访问内容的终端，近两年内容终端的丰富性大幅度增加，终端的处理性能大幅度加强，中间的传输环节就是“管”。

网络传输影响用户体验

在中国互联网网页过去的若干年中，有一些明显的变化和发展，比如十年前网游的商业化为什么不是2007年而是2003年左右？为什么视频行业是从2007年往后才有大的发展？为什么大多数用户认为iPhone的体验很好？网游行业之所以在2003年商业化进程大幅度加快，是因为中国的家庭宽带发展，在这之前用户都在大量的使用拨号，那个时代的网游或者端游没有任何生存和发展机会，只有家庭宽带和网吧发展以后使得这个行业商业化。在2007年左右，中国的家庭宽带做了一次大幅的扩容，从早期的512，然后升到2兆、4兆，甚至10兆的升级，才使得家庭用户在线观看视频的体验得到保障，才使得视频有机会发展。iPhone的使用其实也是受到了带宽的限制，也就是用户体验的改善使得这些企业有机会成长。这也是云分发内容最基本的出发点。

“所以说，在中国互联网的架构里，网络传输速度的改善是非常重要的，但是由于中国互联网的传输现状，使得很多用户在上网的时候体验不好，尤其是跨运营商访问互联网内容时会感受很差。而且根据数据分析，我国互联网的骨干网常年都处于传输很差或者传输质量很差的情况，速度没有保障。在这样一个传输速率比较差的网络上，我们要想办法去改善这种服务质量，让用户体会不到拥堵。”刘洪涛表示改善互联网的速率是保障用户体验的根本。

如今，云计算时代的到来使得整个互联网的架构发生了变化。刘洪涛认为整个互联网的架构可以分为三类：“在运营商里面叫云广端，就是把所有内容云计算平台都放在云端。那么所谓的端指的是各种各样终端设备，比如手机、PC、平板，近两年终端的丰富性大幅度增加，有各类类似的终端出现，终端处理系统也大幅度的加强，那么中间的传输环节，我们叫做管，这就意味着所有来自于云的内容，能够让终端用户有效访问的话，必须要通过这个管，也就是运营商经常提到的管道化，就是指整个互联网的中间传输环节。最影响传输环节，最影响互联网访问质量和用户体验的，其实不是在于云也不在端，而是在于传输过程，如果中间传输不好，再丰富的内容和再强大的终端都无法表现其效果。”

智能化管道是关键

传输过程其实是最难以解决的问题，它的前后两端都有大公司在运作，大公司往往在追求创新，导致中间的管道需要更加追求技术手段上的创新，从而去改造整个中国互联网。现在在运营商领域经常会提到智能管道的概念，所谓智能管道最重要的环节就是在整个互联网的传输环节上、网络上，使得所有的内容可被否定，网络可被管理、被优化、被定义。所以只有被管理优化和定义的网络，才可能是智能化的。

智能化管道至少应该具备这样几个能力：第一，用户本身和它的业务类型应该是可被感知的，在网络上传输的这些内容应该被网络本身所感知，以及了解传输内容。第二，网络的资源应该以动态分配，而不是像现在的互联网一样，整个网络处于静态，动态的网络资源必须动态分配。这就需要智能控制，同时要为网络上的业务进行分流。目前整个互联网的骨干网业务，无论视频、胶印，还是店商都处于混乱状态，那在智能管道中就需要把业务进行分流。第三，网络必须要基于CDN和云的技术，这样才能使得基础网络和应用网络有效的分离开，使得所有内部交换或者计算交换，不去到网络的底层、路由器，或者是更大的物理层面，否则对于整个网络的项目会造成影响。

“能够在内容层面上进行直接的交换，那么这个网络必须是可管的，可扩张的。这是我们追求所谓智能管道的一个必然方向。要内容进行优化，所有人都在努力解决传输环境的问题，因为在我们看来，互联网传输存在两个问题，第一个是长期存在的数据集中处理和用户分散访问问题。随着云计算的到来，数据的集中存储越来越大、越来越集中，而用户访问越来越分散，这样的矛盾使得互联网基础设施的建设，永远跟不上互联网行业内容的发展速度和创新速度。由于这两个矛盾的存在，使得整个互联网的传输压力越来越大，在云计算时代到来后，作为第三方的CDN公司需要解决的问题一方面是云，一方面是端”在刘洪涛看来，CDN公司应该把自己优化成一个云分发平台，或者作为智能管道进行网络服务。

通过智能云分发平台，无论从物理层、社会资源层，还是增值业务层，都可以进行云化，在云化的基础上，可以和其它各大云计算平台进行对接。

云计算技术与应用实例 篇4

【摘要】文章通过分析云计算的定义特点及云数据的管理技术，以促进云计算和云数据管理技术的发展和提高。

【关键词】云计算;云数据;管理技术

作者简介：初鲁京(1987-)，男，山东烟台人，中国人民大学在职研究生，研究方向：企业管理

近年来随着科技水平的不断提高，信息数据量不断增大，并且具有快速的增长速度，用户对于计算机的存储能力提出了更高的要求。而“三网融合”、“物联网”、“智能电网”等应用的快速发展对于计算和数据管理也带来了新的挑战。云计算作为一种正在兴起中的新型技术，可以改变普通用户操作计算机的模式，可以根据用户的需要来提高计算能力和存储能力，使用户像使用水电一样的方便快捷的使用计算机，降低用户的软件和硬件采购成本。云计算是基于分布式系统和网络计算上提出的新型概念，核心功能的提供海量的数据和存储，并且提供高效率的计算能力，由于开发更多的应用形式。而云计算并不仅仅是做计算，还需要融合更多的技术成果，提出云数据的管理概念。本文通过分析云计算和云数据的管理技术，促进云计算和云数据管理技术的发展和提高，方便今后工作的开展。

一、云计算的概念

(一)云计算的定义

云计算是一种近年来兴起的新型计算模型，是在互联网技术快速发展的基础上发展起来的。由于目前对于云计算还没有统一的标准定义，所以出现了很多云计算的定义版本。而通过对于云计算的分析研究，总体的定义方向都是一致的。具体来说，云计算实际上是一种对于虚拟化技术、网络技术和WebService等几种不同的新型信息技术的综合应用。云计算所运用的技术几乎包括了所有的互联网和信息技术。可以说云计算是网络计算的必然发展，虚拟化技术又是云计算得以发展的基础和前提，WebService信心技术为云计算提供了互联网环境的技术支持。随着互联网的发展，计算机用户也越来越专业化，它们对于数据信息的.了解和使用越来越熟练，对于数据信息的要求也发生了变化，提出了各种不同的信息数据需求，云计算正是满足了这类用户的需要，也得到了进一步的使用和发展。

(二)云计算的工作原理

云计算在工作环境下不需要使用本地的计算机，通过互联网联接来进行数据的分布和处理，并且优化数据，然后经过互联网的连接来实现分享数据的目的。这种工作模式可以使企业方便的进行资源利用，并且有效的切换有效资源，根据实际工作的具体要求来访问计算机和存储系统，获得相关的信息和数据。云计算作为一项新型的实用性技术，一定程度上提高了计算能力的商业性，通过网络传播和售卖实现了降低售卖成本的目的，同时还充分发挥了实用性，使企业的相关工作得以全面落实。

(三)云计算的体系结构

云计算的体系结构非常庞大，并且具有很强的复杂性，一般以“云”网络为核心，联接到其他网络和服务器，发送出相关的数据信息。同时通过虚拟技术的支持扩展相关服务器的功能，在云计算的平台上实现各种信息资源的整合，达到为用户提供更多更有效数据的目的，提升了计算能力和储存能力。完善的云计算体系结构应包括云端用户、部署工具、服务目录、管理系统这主要的四个部分。

二、云数据管理技术的主要特点

(一)规模大，海量性

随着近年来互联网技术应用的发展和普及，一些互联网技术是通过传感器来进行数据信息的采集来完成相关的工作。而随着应用技术的发展和推广，数据量变得越来越大，并且还在快速的增长。云计算中的“云”具有规模大的特性，以云计算为基础而构建的信息服务或设备也具有大规模的特点，并且应用于处理海量性的信息数据。另外云计算还可以无限扩展，同时处理成百上千的信息节点。这种可以无限扩大和伸缩的特点满足了不同用户的不同需求，在云计算的数据管理技术中也要注重技术和方法的改进，提高信息数据的管理水平和处理水平，重视信息数据的整合、提取和推理，有助于工作决策的完成。

(二)安全可靠性

云计算的技术包括了虚拟化技术、互联网技术及分布式计算等比较成熟的技术手段，为云计算的可靠性提供了有效的保证。并且云计算在安全性方面也具有优势，云计算采用了不同服务器上的信息数据多副容错的方式，计算的信息节点采用了同构互换技术，这些都极大地提高了云数据管理的安全性。

(三)异构性

由于应用云计算技术的领域和行业的不同，云计算的数据采集设备和方式也各不相同，存在着一定的差异性。每个行业中云计算所获取的结构和数据形态也存在着不同的差别，需要根据具体的实际情况，来判断采取不同的传感器，例如二氧化碳浓度传感器、温度传感器和湿度传感器等。不同的传感器在应用的时候，传递信息和获取信息的形式也是不尽相同的，这些差别会带来数据分析、处理和访问等各个环节的差别，另外数据的多源性也会造成数据的类型各不相同，不同类型的数据信息也有不同的格式，从而会出现半结构化数据、非结构化数据和结构化数据同时存在的情况，使信息数据存在异构性的特点。

(四)不确定性

云计算的运行环境中数据信息具有一定的非确定性，主要表现为信息数据本身、数据语义匹配及数据信息的分析查询等方面具有不确定性。而为了达到保证信息数据准确客观的目的，用户在应用云计算时一定要明辨真伪，去其槽粕取其精华，反映真实的需求完成预期的工作目标。

(五)通用性、便捷性

云计算的使用平台在提供各项服务时，用户在使用中不会受到空间上的限制，也不会受到时间的约束。用户只要具有访问验证信息就可以自由的使用云计算平台，享受云计算的服务，不会受到系统和平台的限制，具有极大的通用性和便捷性。

三、云数据管理技术

用户通过云计算来分析处理大量的数据信息，云计算的数据管理技术必须要能够满足用户的需求，高效及时的管理分析海量的数据和信息。云计算分析处理的数据具有海量性、不确定性，这对云计算数据管理技术的开发和发展不断提出新的要求，需要积极的构造高效可用的信息数据管理系统。

(一)数据信息的组织管理

数据的组织管理可以采用分布式的系统来访问分析海量的分布式数据，例如GFS技术。这种技术可以在差别不大的各种普通硬件上运行，为用户提供了容错功能，并且为用户提供高效可靠的信息数据并行的存储和访问权限。

(二)数据信息的集合管理

数据信息具有海量性、动态性、不确定性等特点，需要采取分布式的数据信息处理技术来进行采集分析，例如BigTable技术可以用于对海量数据信息的处理，提供高效的服务。

(三)数据信息的分析管理

应用云计算的数据管理技术是为了分析和挖掘相关的数据来满足用户的需求。因此需要运用不同技术和布局来从海量的数据中提取挖掘有用的潜在数据，并且理解所挖掘的信息数据同时进行分析，为各种应用提供支持。

(四)数据信息的存储管理

以Dynamo技术为例，这是一个具有高可用度的存储系统，具有DHT和数据库的特征，为AWS提供了基础的技术支持，并不直接展示于外网。Dynamo技术设计的存储架构可以使信息数据在框架内均匀的存储，并且各个存储节点之间可以互通，根据数据的具体操作需求在框架内进行转发，具有较强的自主性，而由于有主控点来进行控制，单个节点之间一般不会出现故障。Dynamo技术在存储时还具有一些优点，可以通过提供N、R、W这三个参数结合实际情况去调整实例。N即表示副本的个数，R为可完成的数据信息的成功一致个数，W为完成写入的个数。Dynamo技术可以记录、处理不同版本的对象，将对象的不同版本来提供给技术应用，使应用可以对这些数据信息进行合理的整合和利用。在这一过程中并不要求将副本个数N全部的成功完成，只需要成功读取的个数R和成功写入的个数W两者相加，大于副本个数N，这样就可以保证数据的最终一致性。这种读取方式比写入一次进行多次读取的系统要麻烦一些，但是写入方式变得更简单，也充分满足了用户的需要。同时Dynamo技术也具有负载均衡的优势，由于所采用的DHT方式将需要的信息数据都均匀的存储到每个节点，导致每个节点的数据信息访问量和存储量都大致相同，比较均衡。

四、结语

当今社会处于高速发展的信息时代，各种数据信息在全球范围内传递交换，也就需要开发和利用高效可用的信息传播媒介来适应信息时代的发展，云计算和云数据管理技术正是为此而生。作为新型的信息技术，云计算具有广阔的发展空间也面临着不同的挑战。网络互联网技术的快速发展使云计算和云数据管理技术有了更好的机会和支持，也导致了新型应用系统的开发和应用，因此云计算和云数据管理技术要充分把握机会面对挑战，利用本身的优势和时代的发展来实现进一步的提高，解决应用过程中的技术难题，得到长远发展。

参考文献

[1]刘正伟，文中领，张海涛，等.云计算和云数据管理技术[J].计算机研究与发展，，49(z1)：26-31.

云计算技术与应用实例 篇5

摘 要：随着“互联网+”时代的到来，云计算、大数据在世界上的应用地位越来越重要，同时带来高校教学中的重大变革。云计算作为新一代的信息技术，自2008年引入我国后，深受国内教育研究者的青睐，应运而生的云计算教学模式带来新型改革与应用，本文对国内云计算教学技术专利申请情况作了简单的分析，结合当前高校传统环境工程教学中存在的问题，阐述了云计算技术在环境工程专业教学应用的可行性，以推动将云计算这种工具应用到环境工程专业教学中。

关键词：云计算 环境工程教学 应用 可行性探讨

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0171-05

环境工程专业是国内各个大学开设的主要专业之一，该专业根据我国社会主义市场经济发展需要，培养德、智、体全面发展，具备水、气、固体废弃物等方面的污染治理、环境监测与评价及给水排水设计与运行管理等方面的知识和技能，毕业后能在环保部门及企业、市政部门、供水单位、给水排水单位等从事环境污染控制工程的设计及运营管理、环境评价编制和环境管理、给水排水系统设计与运行管理等工作，培养基础扎实、知识面宽、综合素质高、具有较强创新精神和实践能力的高素质应用型人才。

云计算是指某种系统、平台或者特定类型程序，在云计算的平台或者系统时，使用者的电脑或者手机客户端的配置并不需要有很高的配置，使用者只需在有网络的环境下，将手机或者电脑接入网路，然后通过浏览器就可以浏览和查看云平台上面的资源。

云计算这一概念最早由谷歌提出，自谷歌提出云计算概念以来，各大互联网巨头如亚马逊、IBM、微软、英特尔等，都开始在云计算领域进行探索和布局，在这些互联网巨头的推动下，云计算技术得到了相当快速的发展，同时，这些互联网巨头也开发出了许多基于云计算技术的系统和软件。清华大学于2008年3月宣布开始进入云计算领域的计划，清华大学的加入标志我国正式进入云计算教育领域；同时，跨国巨头IBM于2008年2月在中国无锡市建立了全球第一个云计算中心。2009年中国教育技术协会所举办的年会上，上海师范大学黎加厚教授在《云计算辅助教学的发展与展望》发言上，第一次提出了“云计算辅助教学”（CCAI）和“云计算辅助教育”（CCBE）的概念。

近年来，随着电子产品的日益普及，学生基本人手一部手机、一台电脑，上课玩手机，下课玩电脑逐渐成为老师及家长非常头痛的问题；据有关部门调查的数据显示，QQ、微博、微信、邮箱、校内论坛等社交工具每个学生基本都有。环境工程专业作为一个传统的专业同样不能避免时代的潮流，如何把学生手中的通讯工具与环境工程专业教学结合，赋予其新的生命力；通过培训使用更多的教师熟悉利用云平台进行辅助教学，为云平台在教育领域的应用奠定了坚实基础。笔者经过研究发现比较有名的云计算辅助教学平台：上海师范大学的云辅助教学平台、华师教育云、云教育、东行记等；如何营造广大教师的高效课堂和塑造学生自主学习的协作氛围，让低碳教育教学可持续发展成为可能；为国家培养基础厚、专业广、工程素养高的应用型人，实现为国家服务的办学目标显得尤为重要。国内云计算教学技术专利分析

云计算教学技术是云计算技术应用的一个分支，将云计算技术应用到教学领域，国内好多教育机构、高效、企业已经申请了相关的专利；本文采用关键词：（云计算 or 云模式 or 云存储 or 云数据 or 云环境 or 云网格 or 云架构 or 云设施 or 云系统 or 云服务 or 云管理 or 云桌面 or 云平台 or 云网络 or 云端 or 云资源 or 云终端 or 云技术 or 私有云 or 私云 or 共有云 or 公有云 or 公共云 or 混合云 or 并行计算 or 分布式计算 or 网格计算 or 虚拟化 or 多租户 or 多承租人 or 大容量存储 or hadoop）and（教育 or 教学）；在专利系统中进行了相关的检索，检索的时间节点是2017年11月30号之前所有国内公开的专利，共得到了1090篇专利；从中筛选出了相关的前三位申?人，并对这三位申请人申请的专利进行了分析；前三位申请人的申请的专利量为35件。

从图1上可以看出，在国内云计算教学技术专利申请方面，排名前三的分别为天脉聚源（北京）教育科技有限公司、重庆多创电子技术有限公司、江苏学正教育科技有限公司，天脉聚源和学正教育属于教育公司，专利申请量分别为16件、9件；重庆多创电子技术有限公司属于科技企业，申请了10件专利，从图1中可以看出，目前国内云计算教学技术专利申请量最多的是教育公司，他们对这种云资源的需求比较大，所以申请云计算教学技术专利及应用云计算教学专利的愿望比较迫切。

图2中给出了国内云计算教学技术专利前三位申请人在近几年的申请量，从图中可以看出，这三位申请人均是从2014年后开始在云计算教学技术方面开始申请专利，有35件；其中，2014年有16件，为天脉聚源（北京）教育科技有限公司申请；2015有6件，分别为天脉聚源的1件，多创电子的5件；2016有6件，分别为多创电子的5件，学正教育的3件；2017年学正教育公开的7件，由于2017年申请的专利还未公开完，还做不了完全统计统计。

图3给出了前三位申请人申请的专利类型，天脉聚源申请的16件云计算教学专利全为发明，学正教育申请的9件云计算教学专利也全为发明，多创电子申请了4件云计算教学专利为发明，6件为实用新型。

从图4中可以看出，天脉聚源（北京）教育科技有限公司分别在G06F17/30（信息检索；及其数据库结构）、G06Q50/20（教育）、H04L29/08（传输控制规程；例如数据连接控制规程）、G06Q10/06（资源、工作流、人员或项目管理；例如组织、规划、调度或分配人员、时间、机器资源）、G09B5/14（提供教师与学生各自的通信）；江苏学正教育科技有限公司在G06F17/30（信息检索；及其数据库结构）、G06Q50/20（教育）、G09B5/14（提供教师与学生各自的通信）、G09B5/08（为对各学习（辅导）提供各自的信息显示）、G09B7/02（对提出的问题要求学生构思答案或学生提出的问题由机器给予答案的形式）；重庆多创电子技术有限公司在G06Q10/06（资源、工作流、人员或项目管理；例如组织、规划、调度或分配人员、时间、机器资源）、G09B5/06（对教材给予视听显示）、G06F3/041（转换方式为特点的数字转换器；例如触摸屏或者触摸垫，特点在于转换方法）、G06F3/042（通过光电转换的方式）；前三位申请的专利技术基本涵盖了所有云计算教学方面的技术，为云计算教学的实施打下了技术基础。

针对排名国内云计算教学技术专利前三位的申请人的专利作了分析，排名第一位的申请人天脉聚源（北京）教育科技有限公司，其申请了16件与云计算教学相关的专利（如表1所示），其中涉及教学系统（专利：CN104408984A一种多个教学端的智慧教学系统、CN104485031A一种智慧教学系统）、教学平台（CN104463483A一种用于智慧教学系统的教学终端管理平台）、课程管理及信息处理等专利技术（CN104463486A一种用于智慧教学系统的课程管理方法、CN104484422A一种用于智慧教学系统的信息处理方法及装置等）；排名第二位的重庆多创电子技术有限公司，其申请了10件与云计算教学相关的专利（如表2所示），其中涉及教学系统、教学平台等（专利：CN206322236U智慧校园系统、CN106355350A智慧教学系统、CN206322237U智慧校园云平台系统、CN206322220智慧校园系统等）；排名第三位的江苏学正教育科技有限公司，其申请了9件与云计算教学相关的专利（如表3所示），其中涉及教学系统、教学平台等（专利：CN107103804A一种智能分块采集和个性化资源互动的跨媒介系统、CN106991198A一种基于图像特征采集且学生多层次参与的主观题库系统、CN107038913A一种自主按页智能分题采集的作业方法、CN107194837A一种基于云平台的分层式智慧教育系统、CN106952521A一种多级式学生教育管理系统、CN106940874A一种多任务混合式精准教学的云教育系统、CN106409038A一种无限可扩展的统一管理教学系统、CN106781759A一种基于任务驱动的精准课堂教学云教育管理系统、CN105787838A基于二维码扫描的云教育学习的平台系统）。结语

本文主要?对国内云计算教学技术专利作了简单的统计分析，通过分析发现国内从事教育的企业、高校均在计算教学技术方面有专利申请，所申请的专利涉及教学系统、教育平台、教育方法等方面；这些系统、平台能够将学校的各类教学活动、科研项目、系统管理、校园资源和各种应用系统进行全面有效的整合，同时还能学校资源的互通和安全，使得教学资源能够安全快速分享，还能够通过相关数据对教师和学生进行考评，实现家校互动；可见，国内已经完全有开展云计算教学的技术支持，将云计算技术应用的环境工程专业教学是可行的。

参考文献

云计算技术与应用实例 篇6

光纤通信、多媒体、大数据等计算机技术的快速改进和普及，为云计算的诞生和应用提供了强大的基础，利用云计算技术可以实现数据的分片存储、并发计算、虚拟化硬件资源等功能。目前，云计算技术已经在电子商务、金融证券、电力通信等领域得到了广泛应用，比如天猫商城利用云计算可以容纳数以亿计的用户同时访问;支付宝利用云计算技术可以实时的统计用户转账消费记录，保障支付宝金额数据的准确性;证金公司开发的结算系统利用云计算技术可以收集分布于全国各地的证券交易数据，实时的进行交易结算;铁路售票采用云计算技术可以满足数以亿计的用户同时访问系统，实时更新每一列客车的出票情况、余票情况等。云计算环境下软件系统需要采用一个强大的软件架构实现数据通信、资源共享，目前常用的架构主要包括C/S架构和B/S架构，其可以将软件系统划分为多个逻辑独立层次，每一个层次都可以使用接口相连，实现业务处理、数据存储等，并且具有良好的可扩展性、可移植性和可维护性。云计算信息系统功能设计

与传统通信技术相比，云计算可以采用矩阵的连接方式将数以千万的服务器、终端等计算机设备连接在一起，为用户提高更强大的数据通信、计算能力。云计算信息系统功能主要包括三个方面，分别是应用软件部署功能、中间件通信功能、基础硬件实施按需出租功能。

2.1 应用软件部署功能

应用软件部署功能可以为用户提供多种软件系统部署功能，为应用软件分配存储空间、接入接口、云端管理接口，用户只需要输入云端账号和密码，就可以进入到应用软件进行操作，并且访问数据资源。

2.2 中间件通信功能

云计算可以将硬件服务资源虚拟化，并且利用中间件实现通信功能，利用接口提供数据上下通信、资源调度、服务器负载均衡、用户访问管理、应用服务管理、计费管理和安全管理等功能，便于提高性能服务水平，实现多种应用软件与软硬件资源通信。

2.3 基础硬件实施按需出租功能

云计算环境下，其可以为用户提供按需定制服务，不需要独占硬件资源，仅需要占据逻辑的服务资源即可完成业务操作，保证足够多的用户并发访问基础硬件资源，能够实现逻辑业务处理。云计算信息系统架构设计

3.1 C/S架构设计

云计算环境下，软件设计师最常用的架构就是两层的C/S架构，该架构包括客户端和服务器端两个关键组成部分。基于云计算的分布式管理系统采用C/S架构进行开发，其需要安装一个客户端应用程序，为用户提供一个逻辑业务请求输入交互界面，并且客户端可以通过互联网与服务器端进行连接，传输逻辑业务处理流程。服务器端是系统的核心组成内容，服务器承载了逻辑业务处理、数据业务处理两个关键功能，可以将用户发送过来的功能处理任务进行有效地解析，进而可以实现数据的插入、修改、删除和查询。

3.2 B/S架构设计

云计算技术的应用使得软件系统积累了海量的而数据资源，保存了成千上万的用户信息，为了提高分布式软件的交互性能、处理速度，许多计算机学者提出了一种三层的B/S架构，该架构包括表示层、业务功能处理层和数据功能处理层。

3.2.1 表示层

表示层是B/S系统与客户进行交互的界面，用户在IE浏览器中输入系统的网络链接地址，就可以登陆到系统进行操作。表示层可以通过Web页面接收用户的功能任务请求，并且可以把业务功能处理和数据功能处理结果反馈给用户，并且反馈模式采用Web Format模式，更加形象、条理的展示处理结果，便于用户查看处理结果。

3.2.2 业务功能处理层

业务功能处理层是B/S架构的核心。业务功能处理层部署于Web服务器，其作为连接数据库、用户的纽带，承担着功能任务封装、数据业务解析、处理结果整合等关键功能。目前，业务功能处理层采用JavaBean接口、ADO.NET接口等程序实现上通、下达的功能，并且能够识别多种数据库处理语言，比如关系数据库、对象数据库等，采用Format格式反馈处理结果给表示层。

3.2.3 数据功能处理层

数据功能处理层主要负责接收数据处理任务，其可以根据Web服务器解析出来的数据库操纵语句，比如SQL语句、关系代数语句等，根据这些语句的操作意义与数据库管理系统进行交互，数据库管理系统启动数据库操作引擎，可以对数据库中的数据实现查询、插入、修改和删除等，并且把数据操作的结果反馈给Web服务器，由其将处理结果整合在一起反馈给用户。

B/S体系架构可以将云计算信息系统划分为三层，每一层之间负责处理相关的业务流程，并且能够通过接口进行通信，具有较强的逻辑独立性、可移植性、可扩展性。结束语

云计算技术与应用实例 篇7

随着计算机硬件技术的日新月异, 当今国际上企业信息化解决方案逐步朝着“高效率、低成本、保安全”的方向发展。由此, 国际上各大主营业务公司通过企业级信息化解决方案来达到上述目标。其中, 蓝色巨人IBM作为IT行业的领军企业, 率先提出“云计算”的概念和配套技术, 利用当今逐步发展的虚拟技术, 整合并重新分配多种分布式信息平台的计算和存储资源, 从而最大发挥企业信息化服务级设备的效能, 提高整个企业的信息化效率, 降低信息化成本。

桌面虚拟技术的前身是远程桌面, 通过对服务端虚拟和对客户机设置, 达到企业级统一定制和管理桌面的作用。此项技术在服务端可以统一控制和定制桌面, 定制软件资源, 分配存储资源, 达到企业级统一管理的目的;在客户端, 此技术大大减少客户机的配置要求, 降低客户机的成本和人为因素带来的各种安全隐患。

省电力公司的信息化具有信息系统多、系统统一与分布并存、信息安全隐患多、人员计算机知识缺乏、组织结构庞大、总公司与分公司并存等特点。随着国家电网公司SG186工程的全面推广, 信息集约化要求和信息安全性要求变得越来越重要。但如何集约化、如何安全化, 国网只提出了各种信息系统的解决方案, 未提出信息设备的解决方案, 没有将信息系统和信息设备进行统一。云计算和桌面虚拟化技术恰巧可以同时满足信息系统的集约化和信息设备的集约化, 通过集中管理和配置, 还可以大大降低各种信息安全隐患, 达到真正将信息系统统一管理的目的。

1 技术结构分析

1.1 服务器虚拟技术

云计算是从服务器虚拟技术发展起来的。国际上服务器虚拟技术比较成熟的是VMWare, 其通过映射服务器硬件达到在一个服务器上模拟多个服务器的目的 (见图1) , 这样一个服务器即可运行多个信息系统, 而且这些信息系统之间并无硬件和端口冲突。

1.2 云计算

云计算又不同于普通的服务器虚拟技术。它是基于一个假设:假设一个企业拥有10个信息系统, 根据这些信息系统的配置要求, 需要20台服务器才能满足这些信息系统的要求。但是, 并不是每个信息系统在最大负荷时都占用服务器资源达到80%以上, 可能有些系统很小, 只占用服务器资源的10%~20%, 10个信息系统最大负荷可能只能占用所有服务器资源的40%, 另60%的硬件资源就因为信息系统的分布性配置而浪费了。云计算即可不让这60%的硬件资源白白浪费。

云计算把一组服务器 (可能这些服务器在不同的地方) 的计算能力、存储能力、硬件功能等IT资源集中在一起, 并根据企业具体需要进行重新分配, 使每个计算需求都有足够的计算支持并且不浪费资源 (见图2) 。通过云计算规划的计算云, 在客户机角度看, 只是具有极大处理能力、存储能力、承载多个信息系统的云, 而不是一个信息系统对应一个服务器的分布情况。

1.3 桌面虚拟技术

桌面虚拟技术从Windows远程桌面的技术上发展起来, 应对信息化统一管理、客户机资源紧张和公司资金不足的信息化技术。

桌面虚拟技术将服务器资源虚拟N类桌面 (N≥1) , 每类桌面虚拟成n个镜像 (n>1) , 将每个镜像分发给一个客户机的技术, 它将每个客户机大部分的计算集中到服务器, 给客户机仅留有能运行镜像桌面软件的少量的计算需求。这样, 客户机用能运行镜像桌面程序的配置即可完成所有的工作, 大大减少客户机的配置要求, 使原先的胖客户机变成瘦客户机, 降低客户机成本达40%。更重要的是, 桌面虚拟技术可以在服务端对各种桌面进行定制、划分资源、统一软件、统一安全防护, 强化了企业信息化管理和安全管理。

1.4 云计算与桌面虚拟技术结合

云计算可以实现在服务端对服务器资源的优化管理, 提高服务端硬件资源的利用率, 方便对整个信息系统进行规划;桌面虚拟技术可以在客户机实现高效管理, 统一定制桌面、统一安全防护。云计算和桌面虚拟技术的结合 (见图3) , 将对企业整个信息系统的优化配置、安全和高效管理。

2 省电力公司应用优势分析

2.1 适用性分析

云计算与桌面虚拟技术虽然能极大的改善企业的信息化成本、提高信息系统效能、提高信息管理水平, 但如果这个企业规模小、信息系统不多、管理要求不高、IT人员少的情况下, 云计算与桌面虚拟技术由于技术要求和成本高、集中维护量大, 并不能降低企业信息化成本。

国家电网公司省级电力公司具有企业规模大、组织机构大、人员多、信息系统多、办公计算机多、信息安全要求高等特点, 特别是国家电网近几年SG186工程所提倡的信息集约化管理, 适宜于云计算与桌面虚拟技术的应用条件。

由省电力公司总部信息系统组成大云, 由各分支企业信息系统组成小云, 小云作为大云的一个系统包含于大云之中。桌面虚拟服务端根据安全和管理需要可以放在大云中由公司总部统一管理, 也可以放在小云中由各分支企业分别管理 (见图4) , 所有的大云、小云、信息系统都分享整个信息云的硬件资源。这样整个省电力公司信息系统将达到统一规划、统一分配、统一管理的目的, 既方便信息安全防护, 又节约了成本。

2.2 成本分析

省电力公司及其分支企业的服务器, 大部分CPU利用率都在20%以下、内存利用率在30%以下、硬盘利用率在10%以下、造成极大浪费;省电力公司分支企业都分布在各地, 信息系统维护人员分散, 维护成本较高;每个分支企业都要配备多套信息安全防护设备和软件, 浪费巨大;每一台办公计算机都为胖客户机配置, 硬件资源浪费严重。运用云计算和桌面虚拟技术将良好的解决这些问题。

假设一个省电力公司有4个分支企业, 总部与分支企业共有10000台办公计算机、200台服务器, 总部和每个分支企业各有2套杀毒软件、4套防火墙, 在未运用云计算和桌面虚拟技术前其成本如表1所示。

根据市场价格, 瘦客户机由于采用低端CPU、低端主板、不用显卡、少量内存、少量硬盘、低功率电源, 其价格一般是胖客户机的60%。在未运用云计算和桌面虚拟技术前服务器总体运用效能在25%, 假设运用云计算和桌面虚拟技术后服务器总体运用效能达到50% (包括桌面虚拟化服务, 根据最大化应用需求计算, 预留50%做缓冲并考虑服务器稳定性) 。总体云由总部管辖, 所以杀毒软件和防护墙在分支企业不需要配置, 由此, 省电力公司总体信息系统成本如表2所示。

运用了云计算和桌面虚拟技术之后的信息系统成本是未应用前的60%左右。除此之外, 本模型并未考虑人员信息运维的前后成本、其他设备如:入侵检测系统、漏洞扫描系统、网络设备等前后成本、管理的前后成本、信息安全风险前后成本等诸多因素。从以上分析可以看出, 上述所有成本都会因云计算和桌面虚拟技术的应用而大大降低。

2.3 信息安全分析

虽然省电力公司把信息安全提到一个比较高的位置, 内部办公网络和Internet也进行了物理隔离, 但信息安全防护不足、信息安全事故时有发生, 主要表现在如下几个方面:

(1) 人员计算机知识不足、信息安全意识淡薄、缺乏必要的信息安全操作技巧、习惯及方便思维占主导地位。此类问题所造成的信息安全隐患占80%以上;

(2) 信息管理人员较少, 部分信息管理人员缺乏必要的信息安全知识和技能, 信息安全监管特别是对人的监管缺乏必要的手段, 核心数据备份不及时, 杀毒软件和操作系统补丁升级不及时。此类问题所造成的信息安全隐患占2%;

(3) 网络路由配置不合理, 存在多种上网链路, 部分计算机存在内外网混上的情况。此类问题所造成的信息安全隐患占3%;

(4) 移动存储介质的使用混乱, 缺乏可行的监管手段。此类问题所造成的信息安全隐患占10%;

(5) 其他安全隐患占5%。

2.4 优势

(1) 通过对云进行划分, 将涉密数据和非涉密数据放在不同的子云里, 对涉密云加入身份认证系统、文件标记、文件加密和拷贝日志, 这样可以追踪和保护每一份涉密文件, 解决因人员因素导致的信息安全问题;

(2) 信息云可以集中整个省电力公司信息管理员统一管理, 只要对桌面虚拟服务端进行数据备份、杀毒软件升级、升级系统补丁等操作即可满足安全要求, 既减少了工作量, 又提高了信息安全水平;

(3) 通过对云设备进行划分, 内外网云采用物理隔离, 内网云和外网云都有独立的桌面虚拟服务端, 底层客户机不允许两个镜像桌面数据的互拷贝, 这样底层的客户机既可拥有上内外网的镜像桌面, 又不用担心安全隐患;

(4) 信息云可以对所有注册的移动存储介质进行追踪和管理, 检查移动存储介质的文件拷贝情况和染毒情况, 并可及时通知使用人员处理, 解决了移动存储介质带来的安全隐患;

(5) 另外, 信息云使整个信息安全防护变得十分方便, 只要对整个云进行可靠信息安全防护, 即可保证省电力公司信息安全;

由上可见, 云计算和桌面虚拟终端能解决90%以上的信息安全隐患, 为省电力公司信息安全提供可靠保证。

3 结语

综上所述, 在国家电网公司信息化快速发展下, 在信息管理严格要求下, 云计算和桌面虚拟技术作为新的企业级信息化解决方案, 可以极大降低省电力公司整体信息化成本, 提高信息化工作效率, 保证信息安全。

参考文献

[1]风起“云”涌——云计算实用化时代正悄然到来[N].电脑报, 2009-9 (37) .

[2]朱文利.东营, “云”端的智慧之城[N].电脑报, 2009-10 (40) .

[3]熊雯琳.“瘦电脑”为云计算而生[N].电脑报2009.10 (41) .

云计算技术与应用实例 篇8

云计算与虚拟化是国内外信息产业界目前最受关注的两项新技术。云计算主要包含两个层次的含义:一是从被服务的客户端看, 用户无需自建基础系统, 可按需获取网络上的资源, 并按使用量付费。二是从云计算后台看, 云计算实现了资源的集中化与规模化, 并兼容各类异构软硬件基础资源, 实现资源的动态流转。虚拟化实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示, 是支撑云计算构想的重要技术基石。

一、教育云网络建设的主要内容

总体网络IP地址规划, 进一步拓展和升级了中心机房设备。通过稳定的、可扩充的云计算数据中心, 对整个学校的教学、科研、实训、招生就业、学生管理等环节进行高效的信息化、智能化和人性化的管理, 为全校师生员工及校外用户提供了快捷、共享、全面的信息服务。预计于2015年基本建成与国家、省对接, 并与省内院校密切融合的教育管理公共服务平台和教育资源公共服务平台。

引入云计算思想, 将资源池化, 搭建一个数据中心;购买先进设备, 搭建“班班通”教室局域网;采用先进云计算技术, 开发教学管理平台和资源应用平台, 将信息化融入到教育教学与教育管理过程中, 不断创新和融合教育信息资源的新局面;利用教学督导和政策引导, 逐步提升多媒体教室的使用率和一线教师信息化的教学参与率, 建立一套标准化的信息标准体系及运维管理评价系统和管理规范。

二、教育云网络构建方案

在整体学校网络建设规划中, 分为核心区、接入区、数据中心服务器区三个部分。

(1) 核心区的主要任务是负责整个学校的数据转发, 需要有极强的可靠性和稳定性, 核心交换机设备选用CLOS架构, 该架构设备所有的控制功能在主控板上, 但转发功能在交换网板上, 可以实现控制和转发的硬件分离。在核心交换机上部署安全插卡, 可实现网络层安全防护、流量管控。

(2) 接入区的主要任务是实现各办公、教学、宿舍区域的有线网络接入, 实现高带宽的局域网需求, 接入交换机采用全千兆设备, 最大限度地提升整体网络等级, 实现业务的正常部署。

(3) 数据中心服务器区的主要任务是承载各个教学软件, 实现各个教学应用的平台。我校新部署了刀箱式服务器, 一个刀箱内可以部署十多个刀片交换机, 空间利用率大幅度提高, 耗电量也极大减少, 且结构紧凑、密度高, 可以减少耗电、改进电源管理, 具有灵活性、模块性和易管理性。服务器是云计算平台的核心, 承担着云计算平台的计算功能。

三、“班班通教室网络”的构建

1.局域网络综合布线

学校以“班班通”教室建设为基础, 根据教学与管理实际需求逐步完善和提升职教园区内信息化基础设施, 规划数字校园网络拓扑图, 实施“三通二平台”工程。采取高端实用原则对网络中的网线重新布线。其中, 主干使用万兆光纤进行数据传输, 桌面达到千兆的数据传输量;核心交换机采用十万兆交换机, 以应付数据的大量吞吐及不断扩大的网络扩展需求;出口处采用高端防火墙, 防止网络常见攻击, 保护学校的重要数据资源。

2.“班班通”教室

“班班通”教室包括理论课教室和计算机实训教室。学校新增40个高标准多媒体理论教室, 物理上划分为监控网络与教学网络。监控网络中的网络高清监控头采用POE供电;教学网络中采用65寸LED交互智能一体机和85寸组合式教学一体机作为终端设备, 分别与数据中心中各自的云服务器相连接。新建的计算机实训教室使用最新的云计算技术, 通过桌面虚拟化解决方案代替PC机。每个教学机房从终端入手, 分为三个部分, 终端区、云课堂主机区和校园网链路 (数据通信及管理区) , 三个区域均采用千兆接入式连接。通过在每间教室部署一台高性能云课堂主机和零维护的云课堂终端, 利用云课堂集中管理平台对所有云主机统一管理。教师使用云课堂多媒体教学管理软件控制学生教学桌面, 学生则采用触控显示器操作云课堂终端设备, 该设备可以在教师控制下自动和云课堂主机相连, 获取虚拟化桌面, 操作方式和习惯与PC完全相同。

3.运维管理

数字化资源管理中心通过配置NAT (网络地址转换) 和ACL (访问控制列表) 等网络技术手段, 管理并规范全校教职工的上网行为;对网络IP地址进行分类统计, 实现教学、监控等多网合一;为学校领导、班主任安装桌面监控软件, 实现校领导和班主任在办公室实现教室教育教学的远程监控管理;通过SERVER-U建立一个大容量的、稳定的文件服务器, 用于保存所有的数字化教学资源, 便于校园内所有教师及学生共享, 输入各部门的用户名和密码即可访问各部门相应文件。

四、网络综合安全建设

1.冗余备份

包括网络线路的多层次冗余、网络设备自身组件的冗余, 通过冗余能力, 实现网络的全面可靠性保证。

2.网络出口应用安全区域

基本可分为互连网出口区、对外服务区、内网区域。防火墙设置为默认拒绝工作方式, 以保障所有数据包。如果没有明确的规则允许通过, 全部拒绝以保证安全。在防火墙上设置允许VPN协议数据包穿越防火墙, 满足移动用户通过VPN网关访问内网的需求。

3.防火墙与IPS

防火墙是以网络层为核心的防护措施, 它可以对整个网络进行网络区域分割, 提供基于IP地址和TCP/IP服务端口等访问控制。对常见的网络攻击方式, 如拒绝服务攻击、端口扫描、IP欺骗、IP盗用等进行有效防护, 并提供流量限制、用户认证、IP与MAC绑定等安全增强措施。IPS是一种主动式入侵防御系统, 能够及时阻止各种针对系统漏洞的攻击。IPS是综合性深层安全威胁防范系统, 防火墙定位为网络层隔离控制系统。因此, 在网络边界部署FW和IPS, 实现更完善的安全防御。

五、结束语

通过教育云平台的建设, 整合学校原有的软硬件资源, 实现校校互连, 班班共享。满足了教育者的管理需求、学习者的认知需求;改善了文化课、专业实践教学课的教学实训条件;在信息化课程建设、创新教育学习模式方面为广大教育者和学习者提供了丰富的参考经验和范例, 为鞍山市职业院校数字校园建设提供可供借鉴的经验。最终实现职教园区的资源数字化、传输网络化、终端智能化、管理规范化、工作效率化、校务公开化的目标。

摘要：本文结合鞍山市信息工程学校“班班通”工程建设的现状与教育资源建设存在的问题, 提出利用云计算技术构建数字化教育云网络来解决教学资源与业务的应用问题, 并阐述了“班班通教室局域网”的架构, 资源的管理和数据中心的网络安全措施等内容。