云计算的基本架构精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇云计算的基本架构，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：云计算；虚拟化；VMware;VMware vSphere；架构

中图分类号：TP303文献标识码：A文章编号：16727800（2012）008000602

作者简介：连鸿鹏(1987-)，福建师范大学协和学院初级网络工程师，研究方向为云计算。

0引言

虚拟化技术是伴随着计算机的产生而发展的，虚拟化意味着对计算机资源的抽象。虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示，通过它可以提高资源利用率，并能够根据用户业务需求的变化，快速、灵活地进行资源部署，因此，虚拟化技术已经成为构建云计算环境的一项关键技术。

VMware 云基础架构能够让现有的用户从虚拟化中获益，加速了现有数据中心云计算的转移，与公共云基础兼容，铺平了向混合云模式前进的道路，成为云计算的新里程碑。

本文主要讨论作为X86体系结构虚拟化技术的代表，VMware公司基于已有的虚拟化技术和优势，提供了云基础架构及管理、云应用平台和终端用户计算等多个层次上的解决方案，主要支持企业级组织机构利用服务器虚拟化技术，实现从目前的数据中心向云计算环境转变方面的架构分析。

1VMware vSphere 简介

VMware vSphere是在原来的VI3基础上推出的系统，被成为业界首款云计算操作系统。vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，从而简化了 IT 操作。现有的应用程序可以看到专有资源，而服务器则可以作为资源池进行管理。vSphere以原生架构的ESX/ESXi Server为基础，让多台ESX Server能并发负担更多个虚拟机。主要包括3部分：一是虚拟化管理器VMM部分的VMware ESX 4，VMware ESX Server主要是用于调配物理服务器中内存、CPU、存储及网络各种硬件资源，运行在物理服务器上的一个虚拟层并根据预定好的策略将这些资源分配到运行在其中的各虚拟机中，这些虚拟机以安全独立的模式并行运行；二是用于整合和管理VMM的VMware vCenter，提高在虚拟基础架构每个级别上的集中控制和可见性，通过主动管理发挥 vSphere 潜能，是一个具有广泛合作伙伴体系支持的可伸缩、可扩展平台；三是用于管理客户端的软件VMware Infrastructure Client。

2VMware vSphere 的基本架构

VMware vSphere 主要通过虚拟化技术将数据中心转变为云计算基础架构，通过虚拟化提供自助部署和调配的功能，将IT基础架构作为服务来交付使用。vSphere是一个整体架构而非单个产品，基本架构如图1。

图1VMware vSphere 的基本架构

2.1vSphere的云端部分

vSphere所谓的云端是指平台及架构部分（PaaS和IaaS）,可以分为内部和外部云端。内部云端由各种硬件资源组成，并有vSphere负责统合云端资源，在IaaS及PaaS中，资源为硬件及OS资源。外部云端vSphere可以将这些第三方提供的资源集成到企业的IT架构中。

2.2vSphere的底层：架构服务（Infrastructure Service）

有了硬件资源之后，就需要一个Hypervisor将资源集成，然后ESX和ESXi服务器将负责硬件资源虚拟化。Infrastructure Service主要可以分为运算部分的vCompute、存储部分的vStorage以及网络部分的vNetwork。

（1）vCompute部分。vCompute包括了ESX/ESXi以及DRS。ESX/ESXi主要实现服务器整合、提供高性能并担保服务品质、流水式测试和部署及可伸缩的软硬件架构。DRS确保按需调整资源配置，根据需要和优先级压缩和增加应用系统的资源，动态的响应负载平衡。

（2）vStorage部分。vStorage包括VM所在硬盘的文件系统VMFS以及动态分配大小的Thin Provisioning，提供多种存储虚拟连接选择，通过vStorage VMotion减少或消除计划内停机，通过精简部署降低虚拟环境的存储要求，通过vStorage API简化管理并提高存储操作的效率。VMFS是专门为虚拟机设计的高性能集群文件系统，该系统可以在VMware虚拟机的VMware虚拟数据中心环境中访问共享存储。

（3）vNetwork部分。VMware的网络虚拟化技术主要通过VMware vSphere 中的vNetwork网络元素实现。通过这些元素，部署在数据中心物理主机上的虚拟机可以像物理环境一样进行网络互连。vNetwork的组件主要包括虚拟网络接口卡Vnic、vNetwork标准交换机vSwitch和vNetwork分布式交换机dvSwitch。vSphere提供了一个Distributed Network的架构，不但有完整的Bridged/NAT/Host only架构，更和Cisco合作推出一个专门安装在vSphere上的分布式网络。

2.3vSphere的Application Service

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[关键词]VMware vSphere；云平台；应用技术

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0249-01

0 引言

自2006年以来，云概念的提出受到IT界内的很大重视，各大IT公司纷纷研发相应的云产品，为代表的云计算在全世界内得到快速发展。广义范围上，云技术是通过网络服务器向客户提供在线软件服务、软件租借、数据存储及数据挖掘的服务，涵盖多种技术，如虚拟化、分布式计算、分布式数据库及分布式存储等技术。虚拟化技术是云计算技术的基石，是实施的关键技术。利用虚拟化技术才可实现软硬件、操作系统、存储及网络等的虚拟化，最终得以实现云计算的目标。VMware vSphere作为重要的虚拟技术，对于云平台的搭建有着不容小视的作用。

1 VMware vSphere系统概述

1.1 虚拟化技术的含义及地位

当今社会的虚拟化技术是目前大型的数字化控制中心进行硬件资源的整合及提高价值的重要 技术，分为完全虚拟化、部分虚拟化及操作系统层虚拟化三种形式。虚拟化属于一个抽象概念，打破了普通物理硬件和操作系统间的物理连接形式。

服务器虚拟化系统实质是利用虚拟技术在服务器里虚拟出许多客户机进行整合式管理，而这些 客户机是能够相互独立且运行不同操作系统及应用程序。为了成为面向全体用户的系统，必须要设 计一个拥有简洁友好界面的虚拟化客户应用程序，能够更好满足对用户灵活有效管理与服务，实现虚拟化，VMware vSphere就是其中的典型虚拟技术。虚拟化技术涉及的范围十分广，包含服务器虚拟化、桌面虚拟化等技术。

1.2 VMware vSphere虚拟技术简介

VMware vSphere是从原先的VI3基础之上推出的新系统，被称作信息技术业界首款的云计算操作系统。它将应用程序及操作系统从底层的硬件分离出，并通过此简化了IT的操作难度。在现有的应用程序中可以看到有专有的资源，其服务则能够作为其资源池来进行管理。 系统主要包括三个部分：首先是虚拟化的管理器VMM处部分的VMware ESX4，Server一般是用于调配的物理服务器中相应内存、CPU、存储和网络之中的各种硬件资源，在物理服务器上运行的一个虚拟层并通过由此预定的策略将这些相关的资源分配到其中不同虚拟机的运行之中，这些相应的虚拟机凭借安全独立的模式进行并行运行；其次，用来整合及管理vCenter，在虚拟基础架构所有级别上集中控制及可见性都需要提高，利用主动地管理发挥其内在潜能，成为具有广泛合作的伙伴体系可支持、可伸缩及可扩展的平台。

2 云平台系统搭建中VMware vSphere的应用

2.1 VMware vSphere云计算应用综述

VMware vSphere系统能够利用虚拟化技术将数据中心转换为云计算的基础架构，能使IT行业拥有提供灵活可靠服务的机会。其两个核心组件包括VMware ESXi及VMware vCenter Server。其中ESXi属于用来创建及运行虚拟机的中体平台。而vCenter Server[2]可以归类于一种服务，相当于连接到网络的ESXi系统主机的主管理员。

vCenter Server可以将多个主机资源加入资源池中对这些资源进行。此外，vCenter Server还提供许多额外功能，可以来监控及管理物理及虚拟基础的架构。典型数据中心由物理构建块，如x86虚拟化服务器及存储器网络等。

2.2 可扩展VMware vCenter虚拟技术及其应用程序

VMware vCenter常指VMware vCenter Server。VMware vCenter Server提供一个可伸缩且可扩展的平台，给虚拟管理奠定基础。该管理的主机可以提升虚拟性构架的可见性，并能够实现集中化的控制与管理，对其潜能的充分发挥具有十分重要的作用。vCenter Client影响到所有VM的创建、管理、运行及维护的水平，可以使管理主机的服务器优化资源并提高其可用性，从而实现动态化迁移、容错率提高，并完成应用备份。一般VMware vCenter应用程序包含三种，其主要表现如表1所示。

2.3 Mware Data Recovery虚拟备份技术

VMware Data Recovery技术能够创建虚拟机备份，还可以不会中断虚拟机使用或其数据及资料的提供。Data Recovery可以管理现有备份数据资料，并且在备份过时后及时将它们删除。此外，它还可以支持重复功能用来删除其余的数据。

Data Recovery是建立在VMware vStorage API for Data Protection基础上的，与VMware vCenter Server之间集成，可以进行集中调度备份作业。通过与vCenter Server之间的集成，还可实现虚拟机的备份，也就是使用VMwarev Motion及VMware Distributed Resource Scheduler移动该类虚拟机。

Data Recovery可以使用虚拟机以及客户端插件来进行管理和还原相应的备份数据。备份设备是为了开放虚拟化格式而提供的。因此，该插件需要安装Client，基本可在所有由VMware ESXi支持虚拟磁盘上的存储备份。此外，还可以利用存储区域网络、网络附加存储设备和基于具体公用文件的系统。

3 总结

VMware vSphere的应用对于构建当今信息社会的云平台有不容忽视的作用，它的虚拟化的管理器VMM及用来整合及管理的vCenter等对于“云计算”虚拟管理十分重要。随着信息时代的发展，VMware vSphere、Mware Data Recovery等新虚拟平台应用将会越来越为人们所接受。

参考文献

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摘要：随着信息技术的迅速、深入发展，数字校园、云计算、云服务等概念日益盛行起来。但在当前阶段，我国高校数字校园建设总体上仍处于从应用集成阶段向信息集成阶段发展的过程中[1]。而对于云计算、云服务的建设也处于探索阶段，本文将对在数字校园中建设基础设施云服务平台进行有益的探讨，期望为数字校园实现云服务提供参考思路。

关键词：数字校园；基础设施；云计算；云服务

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0069-02

进入21世纪以来，信息技术深入到经济发展与社会生活的各个方面，人们的工作、学习及生活方式正在发生着深刻的变化，针对教育资源不均衡、全民教育、个性化学习和终身学习等问题，国家制定了《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》（简称《教育信息化规划》），在《教育信息化规划》中大力倡导积极开展教育信息化建设，并提出“建设信息化公共支撑环境，提升公共服务能力和水平[2]”的发展任务，其中提到了云服务平台、云服务模式的建设，而当前多数学校在数字校园建设中尚未上升到云服务的模式，由此，本文将对建设数字校园基础设施云服务平台进行探讨与阐述。

一、云服务模式简介

目前，云服务类型主要分为基础设施即服务（Infrastructure as a Service，即IaaS）、平台即服务（Platform as a Service，即PaaS）、软件即服务（Software as a Service，即SaaS）三种类型，这三种类型各具特点，又有一定的层次关系。基础设施即服务将计算、存储、网络等硬件基础资源，通过虚拟化等相关技术封装成服务提供给用户使用，它最接近物理硬件资源，在服务层次上属于最底层服务，用户可以利用IaaS提供的处理、存储、网络以及其他硬件资源方面的服务，部署自己的操作系统，并运行自己的软件。典型的应用如亚马逊弹性计算云（EC2，Elastic Compute Cloud）。平台即服务是构建在基础设施即服务之上的服务，用户通过PaaS提供的软件工具和开发语言，部署自己需要的软件运行环境和配置。用户不必控制底层的网络、存储、操作系统等技术问题，底层服务对用户是透明的，这一层服务是软件的开发和运行环境[3]。典型的应用有Google公司的Google App Engine。

软件即服务是一种通过Internet提供软件应用的模式，用户无须购买软件，而是租用服务商运行在云计算基础设施上的应用程序，客户不需要管理或控制底层的云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至单个应用程序的功能[4]。典型的应用有GoogleDocs、MicrosoftOfficeOnline。

二、云服务带给数字校园的益处

云计算（Cloud Computing）是融合了分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）、热备份冗余（High Available）等传统计算机、网络与存储技术的产物，因而，它兼具高可靠性、通用性强、可扩展性高等特点。教育信息化推动了教育、教学模式的改革创新，但信息技术是一门专业性强、技术更新与发展快的综合性学科，因此，学校通过搭建云计算平台提供云服务，将改变学校信息化建设、管理与应用的模式，综合起来有以下几点突出优点。

1.由专业技术团队管理、运营云服务平台可确保信息技术运用科学、合理、专业，用户无须具备较高的信息技术专业知识、技能，从而可以将更多的精力投入本职工作。

2.云服务采用群集服务器，相比单机可大幅提高服务可用性、数据可靠性，进而提供持续、稳定、可靠的服务。

3.云服务采用虚拟技术能够充分利用软、硬件资源，避免重复投资；同时，由于云计算具有较高的灵活性与弹性，从而便于系统升级、“云”的规模扩充也易于实现。

三、基础设施云服务平台基本架构

在构建基础设施云服务平台时要秉持开放、共享、兼容的原则。开放性体现为能够衔接已有在用的数字校园应用，同时，也要为其他校园云服务系统及二次开发预留接口；共享性表现为能够实现与教育云等外部公共云服务系统对接；兼容性要求能够支持自建系统、开源系统和商业系统等多种形式。针对学校中信息技术力量薄弱、分工明确、教学为主的特点，为了使广大教师致力于教学工作，在学校中构建云服务平台时，打破IaaS和PaaS间的界限，提出宽泛的基础设施概念，将硬件资源（CPU、存储、网络）和软件资源（操作系统、应用软件、数据库）通过虚拟化和云计算技术打造成基础设施云服务平台，其基本架构如图1所示。

基础设施层是基础设施云服务平台的最底层，在该层通过运用虚拟化技术将CPU、存储、网络等硬件和操作系统等软件抽象为一个资源池，为上层架构提供服务。中间层作为承上启下的一层，基于基础设施层提供的资源为上层及用户提供服务。同时，作为三层架构中的枢纽，负责提供访问控制、工作流的管理、API接口及负载均衡和服务的高可用性。应用层作为架构的顶层直接面向用户，为用户提供自助服务，便于用户申请云服务、管理应用系统；同时，向用户展示云服务平台的各种应用，供用户访问。管理层在架构中提供针对架构及服务的管理功能，涵盖用户管理、配置管理、计费管理、安全管理、流程管理及运行维护管理等。

四、结束语

当前，数字校园已成为助力教育信息化的基础平台，信息技术得到了广泛应用，同时，伴随着信息技术的发展、教育教学理念及教学技术的不断创新，云计算、云服务的需求日益迫切，因而建设云服务体系已成为大势所趋。但不应盲目照搬商业模式，应根据自身条件、特点，建设适合学校自身的云服务体系，并遵从立足自身，放眼长远，且要秉持开放、共享、兼容的原则建设云服务体系。

参考文献：

[1]蒋东兴，付小龙.基于云服务的高校数字校园[J].科研信息化技术与应用，2012，（6）.

[2]教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[J].中教育信息化，2012，（8）.

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关键词：云计算；数据中心；资源管理

中图分类号：TP315

21世纪以来互联网技术的发展十分迅速，随着时间的增长，一些陈旧的网络设施不断的被淘汰，开始进行更新换代，换代的同时计算机技术的应用也不断的被广大的人们所熟知，互联网技术中有一个重要的环节对网络的发展起到承上启下的作用，那就是数据的存储，如今随着计算机技术的不断发展这种设备的成本也随之降低，这也促使互联网的用户不断的提高。人们慢慢的都进入了互联网的时代，使得当今社会也变的越来越信息化，同时也有很多的数据要进行处理，使得传统的一些数据的计算方法不再适合当今互联网的发展速度，因此传统的一些数据中心也满足不了当今的需求。本文主要结合当今云计算的发展状况，研究了云计算的基本理论和概念以后，深入分析了云计算的基本架构。

1 云计算数据中心的概述

1.1 云计算的概念。云计算的定义比较多，与之关联的理论也比较多，但是总体来讲主要有以下3个方面：第一分布式计算；第二信息海量计算；第三，并行数据计算。这些概念基本上都是美国标准语技术研究中心提出的，是国际上通用的概念。云计算并不是无偿的服务，它是需要收取一定费用的，收取费用的计算主要是客户使用网络流量的费用。目前移动网络也不断的发展已经从2G发展到了4G网络，互联网时代开始更新换代。这也使得云计算技术运用越来越广泛，用户可以随时随地的通过访问面来获取自己想要的数据服务，或者计算的结果，并且获取的过程是简单而轻松的。与此同时工业的生产也不断的运用云计算技术开展生产活动，随着时间的推移，云计算在工业生产中的运用不断的扩大和普及，也越来越成熟，涉及的工业领域也越来越多。

1.2 云计算的原理。云计算的原理和云计算涉及理论领域有着密切的关系。从这些领域我们可以看出云计算技术的主要目的是将需要处理的数据在网络上的其他计算机上进行处理和计算。而对于企业的一些数据中心来讲，云计算的运行原理和和网络上的一些原理是相似的。唯一不同的就是企业的数据是根据需求来定的，随着网络的普及以及网络速度的加快，移动客户端数据也不断的发展，云计算的服务也越来越广泛，比如利用手机进行购物等都是云计算衍生的产品。这些技术与以往传统的网络相比变的越来越开放，不像以往使用单机进行数据处理，如今随时随地都可以操作，这样也使得互联网在一定的程度上越来越普及。

2 ITIL架构

目前应用最为广泛的架构就是ITIL架构，这种架构主要分为6个不同的模块这些模块在一定的程度上有很大的联系，它们并不是孤立的，在实际的工作中要相互作用的，这样才能完成各自的任务，下面分开介绍这6个不同的模块：

2.1 服务支持。该部分主要是对执行某项任务时，都由哪些人员参与，他们分别扮演何种角色，以及整个任务执行的具体细节进行描述，将联系用户以及细节的“服务台”功能进行明确的定义。服务支持在整个云过程中所关注的重点是，IT组织是如何按照SLA标准向具体客户提供IT服务的。

2.2 服务交付。该部分主要是用来对客户开展某项业务所需要的服务，主要的服务内容就是对客户的要求进行任务分工以及IT组织在提供这项服务时所需要具备的资源进行描述。在服务的过程中一些不同的人员要执行不同的工作内容，服务交付在整个云过程中所关注的重点是，IT组织如何与客户签订具体的SLA等级协定，并在具体工作开展的过程中对SLA目标实施监控。

2.3 安全管理。安全就是保证用户信息的安全，此模块记录很多用户的数据，这些数据的主要内容是记录一些具体的规划和管理信息及IT服务所达到的安全流程水平，用以评估和控制所存在的风险，同时根据评估结果给予相应的解决。进行安全管理的目标就是要保证整个服务过程的保密性、完整性以及可用性。

2.4 IT基础设施管理。IT基础设施的管理十分重要，其关系到业务成本的问题，只有合理的对基础设施进行管理才能保证最大的业务需求，创造更大的利润，这个模块最主要的任务就是保证IT架构的运行效率，以最小的运行成本保证最大的运行效率是其最主要的任务，可以有效的保证IT基础设施的稳定建设。

2.5 应用管理。应用管理就是对客户端上的应用进行管理，这个模块的主要任务就是对各个应用的生命周期进行管理，并且对客户进行管理的指导，以使他们能够在最短的时间内从服务管理的角度对整个应用系统有着较为全面的了解。

2.6 服务管理规划与实施。该部分主要是对服务的组织、实施以及改善服务管理流程，对整个过程中所出现的问题以及具体任务进行再规划、设计，帮助客户确立远景目标，同时对服务改进方案进行全面的、持续的指导。

2.7 业务视角。所谓业务视角，是用来强调服务的开展应该从业务的角度触犯，而不是只关注服务的交付者，让IT服务人员明白其主要工作是为了实现具体的商业目标，是为了给用户创造最大的价值，做出最大的贡献。

3 ITIL的云计算数据中心管理理念

对于目前面向服务的数据中心架构来讲，如果要是这些架构能够稳定的、可靠的运行就必须有一些合理的管理模式，通过强大的管理模式把服务层的每个架构进行联系起来，才能够使得系统的运算结构有效的运行，也能使得网络的基本结构得到很好的改善，目前面向服务的数据中心架构能够最大的优化系统资源的配置。上一章详细的讲了ITIL的数据架构，这些架构在理论上是比较成熟的，也能够经得住长期的实践考验，在具体的实际应用中还要根据客户的需求进行设计，设计的标准很多，其中最主要的有；结果要能实施、对总体的需求能够准确的表达，既然主要是面向客户的架构，那么所有的设计都要根据客户的需求来定，这样才能满足客户需要的功能。

4 云计算资源的管理

4.1 云计算管理模型。主要分为两个部分，一个是被动式部件一个是主动式的部件，这两种系统的结构都具有层级的结构，其中主动式的部件就是系统的各种资源，就是对系统的数据进行反复的利用，作用的内容就是系统结构的内容，通俗的说就是执行传统以及非传统计算过程。而作业是整个层次结构的实体，调度的主要内容就是吧任务映像到资源，而不是将作业映像到资源。

4.2 云计算的资源调度。云计算中关键的系统就是云计算的资源调度系统，它直接影响着资源管理的有效性和可操作性，然而云计算的动态性能以及云计算的结构性能又直接影响着云计算资源的调度，直接影响云计算的系统复杂性。云计算资源的调度系统设计可分为3类，主要有集中式、分布式以及层次式等，在这3中调度的类型中，集中调度最为常见，它主要是通过一个中央的调度中心进行数据的交换，这种调度方式主要是通过一个程序进行的，其中所有能够使用的信息都能够在数据的中心体现。分布调度的原理主要是进行交互式的作业，主要把数据传送到远程的存储器中，用户可以通过网络访问这个服务器从而获得相关的数据，这种操作并没有中心的系统进行操作。

5 结束语

云计算技术越来越流行，都归功于计算机技术的发展，人们对网络的需求与日俱增，如今这种需求涉及到很多的方面和领域，不仅在企业中有所体现，在日常生活中都与人们息息相关，本文全面的接受了云计算的一些基本架构，分析了云计算的一些概念和原理，初步了解云计算技术有一定的作用，作者水平有限，没能在云计算的硬件和软件上深入分析，希望这以后的生活中继续研究。

参考文献：

[1]罗军舟，金嘉晖，宋爱波.云计算：体系架构与关键技术[J].通信学报，2011（07）：3-21.

[2]张亚娟.云计算数据中心资源管理软件设计[J].无线互联科技，2014（04）：90+94.

[3]罗兴宇.浅析云计算数据中心的资源管理[J].计算机光盘软件与应用，2014（05）：40-41.

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“云计算”一词源于Google等互联网公司的大数据处理过程，于2006年在国际搜索引擎大会上首次提出。以美国国家标准与技术研究院给出的定义较为权威：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。“云审计”是基于云计算而产生的，可以认为“云审计”就是在审计工作中运用云计算的概念和技术。“云审计”有两个基本特点，一是以审计工作为服务目的，“云审计”的应用是为了使审计师减少简单的计算劳动，提高审计效率；二是以云计算为技术手段，利用云计算技术升级和优化现有的审计方法。随着近年来供电企业信息化程度的提高，服务器的后台数据也越来越多，而审计师配备的个人电脑是无法满足检查这些数据的需求的。数据库中一个简单的操作指令可能都要在个人电脑上花费十几分钟甚至数个小时。而“云审计”技术却可以很轻松地解决这些问题。

二、云审计对供电企业审计工作带来的机遇和挑战

1.云审计对供电企业审计工作带来的机遇

（1）审计数据处理能力将全面增强。在云审计环境下，审计师不需要面对堆积如山的会计凭证和业务档案，云计算的高速计算技术可以根据不同的审计目的，在企业数据库中有针对性地筛选出可疑信息，进行由点及面的扫描分析，从而得到更加客观的审计评价。

（2）审计将为高层决策提供更有力的支持。云审计可以通过对特定领域的原始数据分析，提取工作流程数据的变化特点，了解业务发展的基本趋势，提前预警可能出现的风险和隐患，为高层决策提供关键支持。例如，在营销业务数据中如果发现某一类用户的满意度有所下降，就可以结合相关数据开展原因分析，研究一段时间内的变化趋势，为下一步制定用户服务策略提供依据和参考。

（3）审计项目的工作质量将得到充分提升。通过云审计，审计组负责人能实时了解每个组员的工作进度，并有针对性地提供指导、监督和复核。并能按照项目实际情况的变化，对审计要求和人员分工进行优化和变更，以更快的速度来处理审计项目的难点问题和反馈必要的审计信息，从而实现对审计全过程的有效控制，确保审计质量达到预定目标。

2.云审计对供电企业审计工作带来的挑战

云审计为供电企业审计工作的全面信息化奠定了坚实的基础，同时，也为审计工作带来了巨大的挑战。在云审计的实际应用中，还存在一些有待克服的难点和问题。一是对“离线操作”问题难以介入，当舞弊人员恶意录入与实物不符的业务数据时，数据分析工作就难以达到预定的审计目标。二是云信息安全风险，一旦用户端密码泄露或被破解，集中储存在服务器中的大量审计数据就存在泄密问题。三是电子证据取证较难，电子证据具有不可见、可迁移、可修改等特征，在取证时需要更多地关注审计证据的可靠性和准确性。四是审计师的综合分析能力还需提高，云审计需要更多的集财会、审计、计算机等技术于一身的复合型人才，审计部门必须加强对审计师的全面技术培养。

三、云审计系统的框架构建

1.云审计系统的概念和特点

云审计系统是一个全新的事物，国际上暂时还没有给出一个比较准确和完整的定义。为方便研究，本文基于信息技术现状和审计实际应用，对云审计系统的概念进行初步阐述：云审计系统是基于所获得的数据，根据审计对象的基本特性，通过设定计算、判断和限制条件建立数学或逻辑表达式，用于对审计目的进行验证的过程。云审计系统主要有五个特点：

（1）审计网络自助服务。审计自助服务免去了审计师与被审计单位在数据获取上的沟通，使审计师能自行获取所需数据，并设定疑点检查条件。

（2）高带宽网络。多个审计师可以在不同的地点获取同样的数据，在网络速度上不会受到影响。

（3）审计数据资源池。审计师可以将得到的所有数据上传至“云端”，形成审计数据资源池，共享给有相关权限的其他审计师。

（4）审计弹性架构。使审计师可以随时随地通过权限认证后登陆系统获取资源。

（5）可度量服务。为审计系统提供自动化的监控，并记录审计师的工作过程，包括审计方法、程序和证据获取手段等。

2.云审计系统建设的可行性分析云审计系统的建设并非遥不可及的事情，国内一些审计机关和大型审计机构使用的审计信息系统已经基本符合云计算的主要特点。供电企业建设云审计系统的可行性主要有三个方面：在理论基础方面，国际上关于云计算系统的理论体系已经基本完备，国内云计算技术的研究和发展也十分迅速，为云审计系统提供了充分的先决条件。在技术方面，实施云计算的各种技术方案体系已经在生活的各个方面投入应用，供电企业的审计信息化也有相当坚实的基础，完全可以借鉴其他行业在云计算方面的先进技术和经验。在成本方面，云审计系统的部署费用并不高昂。服务器和网络设备可以基于现有条件加以升级和改造，不需要全部更换。用户端也不需要更换新的设备，凡是能打开浏览器的电脑、平板电脑甚至智能手机都可以登陆云审计系统。

3.云审计系统的基本架构

目前的云计算模式有三类，包括公有云、私有云和混合云。公有云是为公众提供服务的平台，任何人都可以通过授权登入该平台；私有云是企业在内部建设的专用系统；混合云则是同时提供公有和私有服务的系统，是介于公有云和私有云之间的折衷方案。基于审计数据保密性和安全性的考虑，以组建私有云较为稳妥。基于私有云的基本服务架构，云审计系统主要包括审计资源层（IaaS）、审计平台层（PaaS）、审计应用层（SaaS）等3个层级。

（1）IaaS层是系统架构的基础，采用物理资源虚拟化技术，使系统中各个应用的不同用户实现资源共享，主要包括信息资源和硬件资源两个部分。硬件资源包括网络设备、计算设备和存储设备，为云审计系统提供网络、计算和存储等服务；信息资源通过对数据的采集、存储、分类、组织等为上层提供信息服务，包括企业审计基础信息资源库、共享数据资源以及各专业数据库组成的业务信息资源。

（2）PaaS层是系统架构的核心，采用分布式的存储和计算实现对数据的分析处理。并为上层应用服务提供运行和维护，为下层基础资源提供资源管理服务。业务开发组件提供系统程序拓展所需的环境和工具集；综合服务组件提供基础的综合管理、工作应用、用户管理、权限管理、访问控制和身份认证等服务。资源管理组件为审计资源层提供目录管理、数据采集、资源整理等服务。

（3）SaaS层是针对审计业务框架的软件服务集合，实现供电企业审计业务的核心功能，为客户端提供业务支撑。根据供电企业的业务需要，形成各项审计应用服务，并实现应用软件的云部署。其内容主要包括审计项目管理、审计业务流程、审计质量控制、审计数据分析、审计案例浏览以及其它审计应用等服务。此外，在客户端方面，审计师只要使用带有浏览器程序的电子设备便可登入系统。云审计系统还拥有高可靠性的云安全环境，对系统和数据进行全方位的防病毒检测和处理，确保审计数据的安全性。

4.云审计系统的数据处理流程

基于大数据背景，云审计系统可以将各供电企业的审计数据整合为海量的审计资源池，构成审计数据的采集、导入、分析、展示平台，使审计业务流程转化为数据处理过程。

（1）云审计系统的数据采集

云审计系统的数据采集方法必须非常全面，充分考虑审计数据的复杂性、多样性和异构性。常见的数据采集方法有两类，一类是复制采集，从被审计单位导出数据库信息或整个数据库的备份，用移动硬盘或优盘拷贝的方式，上传到云审计系统进行处理；另一类是在线采集，与被审计单位的业务系统制定标准的数据接口，不间断地连续采集业务数据，实现对业务流的动态监控。在线采集方式具有时效性强、响应速度快的优点，今后将成为主流的数据采集方式。

（2）云审计系统的数据导入

在供电企业各类业务系统的海量数据中，数据之间的结构和类型千差万别。在进行分析之前，应先将这些数据有效地导入系统，把重要数据如重要指标、近期变化数量等置入高性能存储器中，把不常用的次要数据置入一般存储器，并去除不需要的冗余数据。

（3）云审计系统的数据分析

云审计系统中集成了大量审计分析程序，利用分布式计算集群对海量数据进行各种分析和分类统计，以满足审计师的分析需求。云审计系统的数据分析具有以下几方面的特点：一是审计分析程序的可构造性。各种审计分析程序以模块化的方式提供给审计师，可以进行任意调整。审计师不再需要进行原始编程，只要在云审计系统中将程序模块像搭积木一样进行组合和排列，就可以完成分析程序的编辑，从而达到各种分析目的。二是注重对数据的全面分析。在传统审计中，由于审计师无法将所有信息和资料都看完，于是经常采用审计抽样的技术方法。但是在大数据处理时代，抽取样本检查和全部数据检查这两种方式，在云审计系统面前的区别，只不过在时间上相差数秒钟或数分钟而已。当审计师能够在很短的时间内处理完全部的数据时，就会减少对审计抽样方式的依赖。三是注重数据之间的关联度分析。在以往的审计中，对被审计单位工作数据的检查，只是对特定的业务数据进行简单的统计和复核。在云审计系统中，还可以从该项数据关联的其它数据，对审计目标加以验证。例如在审查工程费用时，可以同时检查物流部门的工程物资数据、监理机构的监理信息、工地用电记录等等，对工程的合理性和真实性进行多方位分析。四是实现对非结构化数据的分析。非结构化数据指的是图片、视频、音频等无法结构化的信息。非结构化数据在以往的信息化技术中也是一个难点，因为它们不像那些表格式的数据一样容易抽取和筛选。而在云审计系统中，图片、视频、文档也能做到自动摘要、分类处理和聚类分析，这就充分拓展了审计师的分析视野。五是实现对数据的深度挖掘。供电企业的审计数据挖掘可以从各个专业领域入手，在现有数据上进行基于各种算法的运算，实现高级别数据分析的需求，例如对业务情况进行一段时间内的趋势分析、计算业务风险发生的概率等等。

（4）云审计系统的数据展示

数据展示将实现可视化，能够直观地将数据的特点、变化和疑点呈现出来，将难以阅读的原始数据转变为界面清晰、易于理解的图表。进而使审计师能够与这些能讲故事的数据进行交流，对数据处理结果进行多维度分析，从中找到审计问题出现的基本规律和深度原因。

四、结语

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关键词：云计算；空管数据管理；数据流程

引言：传统空管系统数据存储能力有限，在大量数据访问进入时，系统难以保持稳定的性能，这对空管的安全性带来了不良影响。科技的进步要求空管系统必须进行发展。随着云计算的产生和发展以及应用，空管系统引入云计算将是空管系统发展的关键。

一、云计算概念特点

云计算以互联网技术作为基础，是互联网相关服务的增加，对于云计算的定义解释多达上百种，广为普遍的解释认为，云计算是一种按照使用量付费的模式，在这一模式下提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入计算资源共享池中可以可以快速获得这些资源，只要投入很少的管理工作或与服务供应商通过很少的互动将这些资源快速提供给使用者。云计算的基本架构分为基础架构即服务、平台即服务、软件即服务的三层基本架构，云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

二、数据分析

在空管系统中，飞行数据分为飞行计划数据和飞行电报数据，计划数据和雷达的数据有着密切关系，而航班状态修改需要用到电报数据，飞行数据操作系统也要用飞行电报数据进行查询和统计，因此在一架飞机中会有多条飞行电报数据。日志文件伴随自动化系统工作而产生，通过对日志进行查询能够对故障进行分析，方便排除故障。自动化系统运行的过程中，监视信息要时刻呈现，这样才能使空管人员实时掌握空域内的情况，了解航空器的飞行状态[1]。监视数据由雷达进行覆盖扫描获得，各种雷达测量值方便空管人员进行监管。在监视中，为了获得全面的数据并做到24小时监控，需多个雷达进行扫描。多个雷达通过多个通道所发来的原始数据会被送至雷达质量监视系统，从而进行实时分析统计。系统会将分析统计的数据存储下来，方便日后进行数据查询和演示。记录仪数据是对24小时中所获得的数据进行记录重演，这些数据包括管制员操作、监视数据、飞行计划数据等，相应的还有记录在语音记录仪中的语音记录数据，对语音记录数据进行重演，可以作为事故调查分析的依据。

三、数据流程

飞行数据、日志文件、监视数据和记录仪数据共同构成了空管数据。当前空管数据的运转周期分为两个阶段，分别是数据记录阶段和数据查询与回放阶段，数据记录阶段是指数据生成到存储的阶段，在记录阶段中，主要进行的是对实时数据进行记录。数据查询与回放阶段是为了进行查询和排除故障，记录的数据被重新取出，并对其进行分析统计，这一过程是通过数据来发现问题，进行总结增强空管的安全性。

空管系统数据不但会被送到记录重演服务器中进行存储，还会被送到雷达质量监视系统和飞行数据操作席中。物理存储设备将对记录的数据进行存储，但是物理设备容量有限，通常只能对最近一段时间内的数据进行存储，到达存储周期后，会将数据丢弃。在数据存储第二阶段中，物理存储内的数据会被取出，对整个空管的操作过程进行回放，要对某个时间段的处理情况进行分析，将会调去各个服务器中的日志文件、雷达监控数据和飞行数据操作席中的数据来进行全面详细的分析调查[2]。在实际的空管系统数据流程中可以发现空管控制系统对数据的处理能力较强，能够对空管工作起到巨大的帮助。但是数据流程中仍然存在一定的不足，在物理存储中，所有的数据都存储在同一个位置，这样一来当面对突发事故时，数据存储会受到威胁。由于数据量庞大，特别是物理存储的容量有限，数据清理频繁，当需要查看时间稍久一点的数据时可能已被清理掉了。另外数据产生速度又很快，不等系统清理存储介质就已经存满，这样一来就使得新数据无法被保存。在数据存储的过程中，容易发生重复存储的情况，监视和飞行数据存储在不同的设备中，内容上虽然略有不同，但是这样一来还是占据了大量的重复空间。

四、系统的再完善

空管系统的再发展、再完善可以由云计算来实现。将云计算应用在空管数据存储管理和分析中，解决空管数据的问题，减轻空管技术部门的工作压力。

应用云计算后，空管数据将会直接被存储到云平台中，避免了数据重复存储的问题，凭借云平台强大的存储能力，使服务器不必再进行存储，而专心进行演算工作。由于云平台巨大的容量，不必为数据清理问题而担心。另外，数据回放阶段可以直接从云计算中获得数据的分析结果，在云平台中将分析工作直接完成，脱离了物理存储的步骤，保护了数据安全提高了工作效率[3]。在以前的系统中，雷达监视系统只能进行简单的分析统计，在云计算的支持下，技术人员可以进行更为复杂的分析统计，而且可以解决以往计算能力不足和面对大量数据访问效率低的问题。云计算平台可以提供数据备份恢复机制，空管人员就不必担心这备份恢复问题，在遭遇突发事故或自然灾害，云平台的数据不会受到任何影响，云计算能够为空管数据管理解决问题，使空管系统更加安全可靠。

结论：空管数据流程管理存在不足，通过云计算的应用可以对存在的问题进行解决，并推进空管数据流程系统进一步发展。随着云计算的成熟，将会应用在更多的空管工作的更多领域，将服务器中大量的雷达数据设立在云平台中，提高自动化系统的计算能力。云计算的加入使得空管系统迈上一个新台阶，可靠性得到更好的保障。

参考文献

[1]张倩曦.一种机场空中交通数据管理系统的设计[D].电子科技大学，2013.

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关键词：融合媒体；云平台；规划；设计

1 融合媒体环境下云平台的规划问题研究

在建立相应的融合媒体云平台之前，应率先明确如下问题，即：自建自有云平台抑或租赁现成公用云平台。在选取时，应将自身实际和未来产业发展形式紧密结合，我们应该明确的是，日后的媒体业务均将建立在云平台基础之上，但这只是一个结果，其实现需要经历较长时间，其发展程度主要取决于以下二个方面：第一，播放终端的IT、IP及智能化改进，之前的通过数字信号传输的设备将被IT设备取代；第二，随着IT产业的不断完善，尤其是以光纤宽带和计算能力为主的快速发展，导致电视视频制播业务面临高码率、高存储、高计算能力的需求。综上，在很长时间里，融合媒体技术的发展将呈现多种云平台并存的局面。即：

（1）媒体自建云平台。该平台主要指卫视自行建立的基于虚拟云计算技术上的云系统。该平台主要用于解决目前制播系统向云体系过渡的问题。

（2）媒体专用云平台。该平台主要是在硬件上租赁公有平台上的各种设备及相应服务，选用云计算技术进行管理。媒体专用云平台主要针对于互联网业务。

（3）公有云平台。所谓的公有云平台主要是阿里云、亚马逊等公司提供的公共计算资源服务。使用者可以自由地在公有云平台上上传和下载需要的各类资源，对于一些高级资源，公有云平台提供付费服务。在融合媒体云平台系统中，公有云平台主要是满足社会服务功能[1]。

2 融合媒体环境下云平台的设计实现问题研究

在涉及到融合媒体云平台的设计实现方面，其中ONAIR云平台是融合媒体平台的代表作之一。作为媒体性质较强的云平台，ONAIR将专业化音视频处理技术同世界领先的云计算平台以及遍布全国的CDN网络二者深度融合，从而提高了云平台对视频端播放的控制作用，拓展了其内容制作、内容播控及网络新媒体等功能。该平台在设计时，严格遵循专业化导向，通过云平台基础服务提供商解决设施问题。

2.1 融合媒体环境下云平台的基本架构形式

通过分析ONAIR云平台可知，IaaS平台能够支撑各种最基本的云计算服务和功能，比如前文所述的阿里云、亚马逊云等公共平台。中间分布的PaaS层可以细化为6层，具体为：中间层（OM）和搜索引擎层（OCSE），这两层的主要目的为配合不同云技术服务商的不同接口，实现对不同服务商的统一封装；接口层（ESB）该层的目的是为实现其他复杂流程提供基础，并实现与老旧系统的实时交互；基础服务层（OBSP）基础服务层主要为各种音视频文件提供各类服务，比如：后期编辑、播放等功能；运营服务层（OBSS）为整个云平台的正常运营提供服务，实现对服务的管理、收费及日志记录等功能，确保平台的盈利能力；位于拓扑图最上一层的API层，将平台所有的服务以API的方式封装成接口给软件开发人员及其他合作单位。对于融合媒体环境下的云平台而言，其基本架构ONAIR的SaaS服务功能主要是为了满足融合媒体环境下的各类服务，比如网络电台、微电台、新闻云更新及自媒体云更新等。随着互联网技术的不断发展，促使人类社会的认识发生了巨大的变革，日后的互联网技术将朝着合作、开放的方向发展，因此，ONAIR的架构设计就充分体现了这一观点[2]。

2.2 IaaS服务的功能介绍

为了提高融合媒体环境下的云平台ONAIR的基础服务能力，日前，ONAIR系统已经成功和阿里云服务实现对接。就对接的成果而言，所获得的价值非常丰硕。从资源和硬件支持角度看，阿里云在国内已经初步建立了5个核心计算服务中心，计算服务器数量已经突破20万台次，这种计算规模完全可以支持目前的融合媒体环境下的云平台计算服务水平，并且还可以支持其一定程度的扩张。其中，华通云数据拥有骨干网及遍布全国各地的CDN节点，借助这一显著优势，确保了ONAIR云平台系统能够将各类音视频实时发送到全国的任何一个角落。

2.3 PaaS服务的功能介绍

（1）云平台转码服务功能：云平台的转码一般选用较为常用的集群转码方式，集群转码能很好地解决大内存的视频转码效率。因为转码系统设置在云平台上，其云计算方式可以无线放大，从而实现对视频的高效转码。在具体的视频转码操作中，高清视频的转码能力可以达到10倍率左右。因此，对于操作用户而言，仅需要给出输入输出的文件格式、码率和需要达到的转码速度即可，其具体的转码操作均可由ONAIR云平台系统自动完成[2]。（2）视频快速编译功能：选用BS架构形式，BS架构的界面部分采用低码率视频用于打点、浏览等交互操作。交互式操作完毕后，可将其上交到云平台系统，进而实现视频源代码的快速编译，从而确保视频传输和共享的清晰度。（3）视频采集服务：目前已有的SDI信号经制定编码器切换为IP形式后，可以将其实时传输至云平台端，并及时保存，当文件播放时，可将文件转移到特定系统下或者直接下载至客户端。（4）视频播放功能：IP播放系统传输至云平台后，可经过视频服务器实现与CDN的交汇对接，将播放内容实时推送至客户端口，其中包含PC端、手机移动端及互联网电视等。其中视频直播服务支持各种码率和互联网流协议。

2.4 SaaS服务功能

（1）网络电视播放：网络电视播放功能集成了视频资源集中管理和服务（VMS）及相应的网站发送模式。通过云传输形式，在发送前确定好需要沟通和交换的资源，便可快速在云端开通虚拟机，实现虚拟机与原有系统的对接。以前传统的电台建立形式需要提前购置必要的电子设备，而现在使用云端传送的形式，只要每月上缴固定的费用，便可实现资源实时获取，在计费方式上，不同于以往的以时间为单位的缴纳形式，云端传送采用按量计费，计费方式更加人性化。（2）云端媒体资源整合：以往的媒体资源整合方式主要采用本地数据流磁带库从而实现对海量数据和文件的存储和管理，由于该设备很容易出现故障，因此o后续的正常使用和维修保养造成了巨大的困难。基于存储设备生产技术的不断发展和完善，受到市场供求关系的影响，存储设备的价格逐步下滑，通过云端处理的方式实现对海量数据和文件的存储，同之前方法相比，显示出极高的性价比和稳定性，数据传送和访问更加稳定可靠[1]。（3）云端新闻更新：采用云端实时更新的方式布置新闻媒体系统，提高了新闻的推送效率，可以快速将互联网上上传的新闻推送至指定新闻系统。新闻和相关文章被推送至云端上，新闻工作者可以直接取阅并修改，提高了以往新闻文稿的更新效率。（4）体育赛事的云端播放：之前的体育比赛前实况直播系统都集成在IBC中心，节目制作者必须在比赛实地才能实现对比赛的实况转播。而云端赛事直播系统，是将IBC系统集成在云端，经过云平台将视频资料传输至相关媒体机构做进一步的编辑并第一时间，这样一来，极大地提高了赛事的制作和播放效率，压缩了工作时间，降低了相关成本，方便了节目部门的使用。比如在2014年的青奥会中，IBC系统建立了12条子系统，借助50M宽带，实现了在短时间内将实况节目传输至云平台供客户端实时收看[2]。

3 结束语

综上所示，云计算相关技术是保证融合媒体下云平台建立的基础，随着互联网及云计算技术的不断完善，云计算及配套的云平台系统必将成为新闻媒体中的生力军，必将引领新一代的技术潮流。

参考文献

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1.云计算的定义美国国家标准与技术研究院（NIST）对云计算的定义是：云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池（网络、服务器、存储、应用、服务等）的计算模式。计算机资源服务化是云计算重要的表现形式，它为用户屏蔽了数据中心管理、大规模数据处理、应用程序部署等问题。通过云计算，用户可以根据其业务负载快速申请或释放资源，并以按需支付的方式对所使用的资源付费，在提高服务质量的同时降低运维成本。

2.云计算特点结合上述定义以及云计算的应用背景，其特点可归纳为：（1）资源租用化：云计算提供对计算、存储、网络、软件等多种IT基础设施资源的租用化服务，用户不需要自己拥有和维护这些资源。（2）共享资源池：资源以共享资源池的方式统一管理。利用虚拟化技术，将资源分享给不同用户，资源的存储、分配与管理对用户透明。（3）弹性化服务：服务的规模可快速伸缩，以自动适应负载的变化。（4）按需化服务：以服务的形式为用户提供应用程序、数据存储、基础设施等资源，并可根据用户需求自动分配，不需系统管理员干预。（5）服务可计费：监控用户的资源使用量，并根据资源使用情况对服务计费。（6）泛在式接入：用户可以利用各种终端设备（PC、笔记本、移动终端等）随时随地访问云计算服务。

3.云计算优势云计算是在互联网技术的基础上把所有硬件、软件结合起来，充分利用和调动现有一切信息资源，通过架构一种新型服务模式结构，为人们提供不同层次、不同需求的低成本、高效率的智能化信息服务模式。与传统的IT服务相比，其优势主要集中在：（1）资源使用灵活：以并行计算为核心，按需调度计算任务、分配计算资源，并提供从数据整合处理、计算模型设定到计算结果输出等完整的数据处理服务，为用户提供灵活可靠的平台。（2）提高设施利用率：通过虚拟化技术，在不增加新的计算能力前提下，有效提高硬件利用率。（3）节约成本：配置简单，资源即取即用，无需花费大量的时间搭建、维护计算环境，以服务的方式使用及存储资源，按需取用，按需付费，不需购买大量设备。（4）管理统一：通过云计算的统一整合，转变原来IT管理一对多模式，实现物理资源池化的机制，通过云平台统一调度，实现统一的管理入口。

二、云计算的服务类型及关键技术

1.云计算的服务类型云计算核心服务分为3种类型：基础设施即服务、平台即服务、软件即服务。其基本架构如图1所示：IaaS为用户提供硬件基础设施部署服务，如处理能力、存储空间、网络组件等，用户可以根据需求向IaaS提供基础的配置信息，以及运行于基础设施的程序代码和用户数据。IaaS采用虚拟化技术向用户提供高可靠性、可伸缩、可扩展的服务。典型服务，如AmazonEC2、Rackspace。PaaS为用户提供应用程序的计算平台和解决方案堆栈的服务。PaaS模式的重要应用场景之一是向用户交付一个支撑应用运行的应用运行平台。用户不必关注底层的网络、存储和操作系统。基于PaaS模式构建应用运行平台，需要具备：提供应用需求接口的能力、提供快速构建应用运行环境的能力、提供实时动态满足应用需求的能力。典型服务，如：GoogleAPPEngine、Hadoop。SaaS是基于云计算平台所开发的应用程序服务。软件系统各个模块可以由每个用户自己定制、配置、组装和测试，得到满足客户自身需要的软件系统。可以在此定制满足远程教育需要的远程教育教学平台，而不必考虑系统的维护和管理，终端用户可将桌面应用迁移至互联网上，实现泛在访问。典型服务，如：GoogleApps，ZohoOffice。

2.云计算的关键技术云计算的目标是以低成本的方式提供高可靠、高可用、规模可伸缩的个性化服务。为达到这个目标，需要虚拟化、海量数据存储与处理、平台管理与调度等关键技术加以支撑。（1）虚拟化技术：虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上运行，它可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程，减少软件虚拟机相关开销、支持更广泛的操作系统。通过虚拟化技术可以实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面，是提高服务效率的最佳解决方案。虚拟化技术是实现云计算资源池化和按需服务的基础。（2）海量数据存储与处理技术：云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式数据存储技术，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。这种方式保证了分布式数据的高可用、高可靠和经济性，即为同一份数据存储多个副本，如GFS。另外，由于海量数据资源部署在大规模硬件基础上，因此海量数据的处理分析需要抽象化处理，并要求其编程模型支持规模扩展，屏蔽底层细节，如Google提出的并行程序编程模型MapReduce。（3）平台管理与调度技术：由于资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同地点，同时运行着上百种应用，如何有效管理服务器，保证整个系统提供不间断的服务是个巨大的挑战。云计算系统的平台管理与调度技术能够保证大量服务器协同工作，方便进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化手段实现大规模系统的可靠运营。（4）节能环保技术：云计算数据中心规模庞大，为保证设备正常工作，需要消耗大量的电能。因此，实施绿色环保的节能技术，不仅可以降低云计算中心的能耗，而且可以减少二氧化碳的排放。（5）安全管理技术：由于云计算的海量数据特性（TP甚至PB级），使得传统的安全机制难以满足安全需求，因此云计算环境下的数据安全与隐私保护成为关键技术之一。

三、基于云计算的远程教育平台建设

现代远程教育是基于互联网技术发展起来的教育新模式，它打破了时空限制，使学习者可以随时、随地获取学习资源，其优势在于资源利用最大化、教学形式多样化、学习行为自主化、学习形式交互化、教学管理自动化。目前，无论是电大开放教育、高校网络教育还是远程教育培训机构，其平台建设都是采用B/S工作模式，这种方式具有技术成熟、管理简单、资源集中、访问便捷等优点。但随着用户规模的扩充，学习需求的多样化、软硬件更新速度加剧等诸多因素的影响，传统的远程教育平台的缺点逐渐显示出来，如：资源重复建设、软硬件投入大、系统扩充能力弱、可配置性差、集中访问时对网络和服务器压力大等。

1.基于云计算的远程教育平台架构设计

云计算技术的出现为远程教育的发展注入了新的活力，为远程教育带来了更高层次的变化，也为学习者获取更好的教学支持服务提供了技术支撑。本文提出基于云计算的远程教育平台建设方案，其架构如图2所示。从图2可知，基于云计算的远程教育平台基本架构由物理资源池、基础管理层、应用接口层和远程教育应用层组成。它应包含从事远程教育所必须的一切软硬件计算资源，这些计算资源经过虚拟化后，向远程教育机构、学生提供以租用计算资源为形式的服务。远程教育云区别于其他云的关键技术在于远程教育应用层，它体现远程教育主要的业务逻辑，由一组经拓展的远程教育程序组成。远程教育应用层主要包括：(1)远程教育管理程序。实现远程教育教学和管理的业务，包含远程教学平台、教务管理系统、OA管理系统、作业管理系统、考试管理系统、虚拟实验室等；(2)远程教育应用程序。包含流媒体播放软件、文档阅读软件、在线交互程序、电子邮件等程序；(3)远程教育中间件。远程教育机构可以通过中间件系统快速开发出适合自己应用的远程教育程序。构建基于云计算的远程教育平台，其优势包括：（1）物理层方面:由于云服务提供商能提供跨平台、运算能力强大、资源丰富统一的通信平台，因此，无需购买本地服务器和网络硬件设备，仅需投入少数管理终端及云接入设备即可。其次，因所有的服务都由云端提供，无需考虑服务器运行的可靠性、可用性、安全性、完整性，大大降低维护、升级等工作量，从而节省大量的人力、物力。（2）应用层方面:教师能够轻松构建自己的个性化教学环境，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量。通过网上视频教学、实时课堂、在线作业、在线测评、虚拟实验室、在线答疑等功能，为学生提供教学辅导。（3）资源建设方面：基于云计算的远程教育平台能够充分发挥云计算的特点，统筹使用各地软、硬件资源，提供强大的远程教学能力和资源提供能力，各地远程教育机构能够统一部署资源，有效避免资源的重复建设。资源访问者不需要知道资源位于何处，系统使用统一的资源列表提供最合理的服务，不再受地域、时间的限制。对于任意的一个资源访问者，系统可以自动分析IP、确定路由，寻找离他最近的资源并建立连接。（4）客户端：随着移动互联网的飞速发展，学习者可以通过配置各种标准浏览器的终端（如PC、iPAD、手机等）使用远程教育云提供的各种资源和服务，师生之间能更加快捷地采用协同模式开展教学活动，真正做到泛在学习。

2.国内远程教育云平台建设模式

目前，国内远程教育主要由电大系统、普通高校网院、远程教育公共服务体系、远程培训机构等组成，其运作模式都是自成体系，各自为阵，很难统一。其缺点显而易见，其一，造成软硬件资源的极大浪费，重复建设情况严重。其二，由于地区、观念、师资等因素差异导致教育教学平台建设质量参差不齐，教育教学发展不均衡。其三，教育模式不能有效统一，学分不能互认，学分银行建设很难有效推进。随着国家开放大学的挂牌成立，建立终生教育的立交桥有望取得突破，而云计算技术作为催化剂可以加速这一趋势的发展。中央电大校长杨志坚在2012年中国远程教育大会上发表的《选择适应与追求卓越》上提到：云计算越来越成为经济发展过程中的一个必然选择和趋势，我们要去迎接、拥抱新技术，推进国家开放大学教育信息化建设，利用新技术改变现有的教育方式。中央电大作为我国远程教育的领头羊，其具有成为建设远程教育云平台的物质条件和内在动力。因此，笔者认为国内远程教育云平台建设，可以以政府为主导、国家开放大学具体实施、高校和教育培训机构共同参与建设的方法进行。一方面，基于云计算技术建立的网络支持环境可以作为一种基础设施，供任何远程教育办学机构使用，实现了基础设施即服务。另一方面，云计算中虚拟化、按需服务等概念使得原有各级电大系统的基础设施都能充分利用，并与新增的基础设施一起通过资源调度管理后对外集成服务。因此，可以建立国家级、分部级、学院级等多级网络架构，在用户边缘采用内容缓存以减少网络流量为用户提供高可靠、高体验的远程教育服务。

四、结束语

篇9

关键词：节能潜力；本体建模；

中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）02-0232-02

Design and Implementation of Energy Saving Potential Analysis System for Waste Heat Boiler

MA Yao， DAI Yi-ru， WANG Jian

（CIMS Research Center，Tongji University，Shanghai 201804，China）

Abstract： To improve the energy saving potential of waste heat boiler， this paper puts forward the application of ontology modeling technology to the analysis of energy saving potential， and develops the energy saving potential analysis system based on B/S using . In this paper， the application of the system in a factory waste heat boiler is analyzed， which provides the basis for decision-making.

Key words： energy saving potential； ontology modeling technology；

近年砉家能源紧缺，政府大力倡导企业开展生产过程的节能减排工作，并对高能耗企业节能指标提出了较高的要求。随着余热回收技术快速发展，工业的余热回收项目成本大幅度降低，同时余热回收效率不断提高，为企业余热回收工作提供了良好的条件。在这样的形势和技术条件下，许多企业开始针对余热回收开展研究工作，不但能完成企业的节能减排任务，同时也能为企业本身创造可观的经济效益。

本文通过分析企业采集的余热锅炉海量工况运行数据，利用本体建模技术，发掘数据之间的内在联系，并构建工艺参数模型，进而分析并优化余热锅炉的工况运行参数，为节能改造提供决策依据。

1 系统设计

1.1 系统基本架构

系统设计遵守高内聚低耦合的设计模式，把系统分为数据层、业务层和表示层，如图1所示，具体描述如下：

1）数据层。主要实现余热锅炉数据的快速接入、一致性存储和数据预处理，数据包括静态的余热锅炉信息描述和动态的余热锅炉运行过程中产生海量工况运行数据，为业务层提供基础数据；

2）业务层。主要根据需求实现系统的业务功能，包括本体建模、工艺模型构建、工艺模型管理、工艺参数配置和工艺优化；

3）表示层。主要实现系统与用户的交互。

1.2 系统业务流程

根据系统的基本架构对系统业务流程进行设计，主要包括数据采集、数据预处理、本体模型构建、本体查询、工艺参数模型构建、工艺优化，如图2所示。

首先，对余热锅炉采集数据进行预处理，采集数据主要分为动态数据和静态数据。动态数据是指设备运行过程中产生的海量工况数据，比如给水流量、蒸汽流量等；静态数据是指设备本身具有属性数据，比如设备型号、设备功率的等。用户对这些基本数据进行预处理，主要是对数据进行清洗和转换，去除噪声和无关数据，把采集数据转换成适合数据分析的形式。

其次，根据对余热锅炉的研究将余热锅炉本体模型分为四大类，分别为余热锅炉结构信息、余热锅炉基本参数、余热锅炉系统信息、余热锅炉产品信息。其中，余热锅炉结构信息和余热锅炉基本参数包含余热锅炉设备描述相关信息，余热锅炉系统信息和余热锅炉产品信息包含设备运行过程中采集数据的存储信息。本体模型构建完成后即可进行本体查询，查询得到动态数据显示存储位置，静态数据显示实例数据。

然后，从本体模型中提取相关数据构建工艺参数模型，本文以分析主蒸汽流量为例，将主蒸汽流量作为模型输出量，主蒸汽温度、主蒸汽压力、汽包水位、给水流量、给水温度、入口烟气温度和出口烟气温度为输入量，选择神经网络构建工艺参数模型。

最后，为模型设置约束条件，以得到最大主蒸汽流量为目标（回收蒸汽1万t，相当于节约标煤0.1032万t；减排CO2 0.2579万t），选择遗传算法对工艺参数模型进行寻优，得到最优工况参数。分析余热锅炉节能率具体公式如下：

T=0.103[×]S

[η=Tj-TiTi×100%]

其中，[T]为年节约吨标煤，[S]为年产蒸汽量，[η]为节能率，[Ti]为优化前的年节约吨标煤，[Tj]为优化后的年节约吨标煤。

2系统功能设计与实现

面向余热锅炉的大数据节能潜力分析系统由五个模块组成，具体功能描述如下：

1）本体模型。该模块实现本体模型导入与查看，如图3所示，其中本体模型涵盖余热锅炉的结构、参数、产品等类的各项属性，本体模型与数据库数据实现映射，用户可以根据需求选择本体查看实例数据，为节能潜力分析提供数据基础。

2）工艺模型构建。该模型为用户构建模型提供接口，用户可按需求选择工艺模型的输入量、输出量和算法。本文以余热锅炉主蒸汽流量作为输出量为例，根据本体模型获得影响主蒸汽流量的工况参数作为输入量，选择神经网络模型算法，构建工艺参数模型。

3）工艺模型管理。该模块实现对构建出的工艺参数模型的查看与删除，用户可查看不同模型的具体信息。

4）工艺参数配置。该模块实现对工况参数阈值的设定，为工艺优化模块寻找最优主蒸汽流量设定约束条件。

5）工艺优化。该模块通过遗传算法实现工艺优化，本文以发掘余热锅炉节能潜力为目的，提高锅炉主蒸汽流量，由遗传算法可获得主蒸汽流量最大时的工况参数，并为不同模型优化得到结果提供对比功能，为企业优化工况参数提供科学的支撑。由图4得工艺参数优化后余热锅炉年产蒸汽量可升到5.47万吨，相当于节约标煤0.56万吨，节能率提升了9.8%，可以大大提升企业效益。

3 结束语

本文通过研究余热炉，提出将本体建模技术应用到余热锅炉节能潜力分析中，并完成基本架构设计，业务流程设计和系统功能设计与实现。通过分析余热锅炉结构信息、余热锅炉基本参数、余热锅炉系统信息、余热锅炉产品信息，构建余热锅炉本体模型，实现动态数据和静态数据的本体查询，并以分析主蒸汽流量为例，构建工艺参数模型，利用遗传算法获得最优工况参数，大大提高余热锅炉节能潜力，为企业节能减排工作提供决策依据。

参考文献：

[1] 伍英，周茂军，马洛文， 等. 宝钢烧结余热锅炉生产实践[J]. 烧结球团，2011（3）：44-46，53.

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[3] An Ontology Reasoning Architecture for Data Mining Knowledge Management[J]. Wuhan University Journal of Natural Sciences，2008（4）：396-400.

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关键词：云计算；教育资源；共享平台

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-120X（2016）35-0113-02 收稿日期：2016-10-13

作者简介：朱 林（1981―），男，讲师，硕士，研究方向：软件工程、电子商务。

一、研究背景

现阶段，各大高校的教育资源共享方式比较单一，效率也较低下，教育资源共享的方式通常有FTP共享、教师下发资料、通过打印实现共享或通过 U 盘进行传输，随着时代的发展，这些资源共享的方式存在的弊端越来越明显。

二、基于云计算的教育资源共享平台设计

使用云计算构建教育资源共享平台可以解决以上弊端，该平台主要实现对教育资源的高效共享和安全存储。用户包括管理员、教师和学生，用户都可以上传和下载教育资源，管理员主要可以添加教师和学生信息，并对上传的资源进行审核通过；教师可以录入试题，批阅试卷；学生则可以在线测试，并在教师批阅试卷后进行查看。主要从以下几个方面考虑平台的设计：

1.云平台系统架构的设计

系统可以采用Apache VCL云平台进行基本架构的设计，软件架构使用目前软件开发常见的N层结构模型：表示层、业务逻辑层、数据访问层以及数据存储层。其中，表示层与用户息息相关，用于显示平台输出的数据以及系统接收用户输入的信息，为用户提供一个可以进行人机交互操作的平台；业务逻辑层是整个系统中的核心部分，主要功能在于系统业务规则的制订、业务流程的实现等与业务需求密切相关的系统功能，它应对的是系统的领域逻辑，其处于数据访问层与表示层之间，以弱耦合的结构在数据交换中起着桥接作用，在整体架构中的关键性不可忽视；数据访问层和数据存储层的功能比较纯粹，前者主要负责对数据库的访问，后者主要功能是进行文件的存取。

2.数据库的设计

任何一个软件系统都离不开数据库的支持，云平台也不例外。系统在当前的状况下运行，对于数据的储存，数据库基本上可以满足用户的需求，但考虑到业务系统的不断更新以及数据量的快速增加，平台在未来一段时间里在性能和易扩展性上的要求也会与日俱增。为此，根据云教育资源共享平台的现状和未来的发展，需要采用合理的、适应发展的存储架构，对数据存储与处理、扩展性、访问接口、调度策略等做相应的优化与改善，从而加强对各种数据资源的存储维护等行为操作。

3.角色及流程设计

在基于云计算的教育资源共享平台中，主要有三种用户角色，分别是系统管理员用户、教师用户以及学生用户。

（1）系统管理员是该系统的主要角色，在该系统中，系统管理员需要管理教师以及学生用户，可以创建教师与学生用户，还可以上传下载教育资源，对教育资源进行审核或删除，并添加课程信息，录入题库，添加题目。

（2）教师业务流程。

在该系统中，教师用户由管理员用户创建，需要从管理员处获取登录账号及密码，教师可以上传和下载教育资源，可以添加课程信息，录入题库，添加题目，新增试卷，录入试卷，并且在学生测试后，对学生的测试进行阅卷评分，注销退出。

（3）学生业务流程。

在该系统中，学生是主要使用者，学生用户也由系统管理员创建，因此也需要从管理员处获取登录账号和密码，登录后，学生可以上传和下载教育资源，并且在线测试课程，测试后提交试卷，由教师阅卷评分后公布成绩，学生可以查看课程测试的成绩。

三、云计算服务类型及开发框架选择

1.云计算服务类型

随着云计算技术越来越成熟，云计算的服务领域也越来越广泛，在广大领域中云计算的服务类型主要有以下三种：

（1）基础设施即服务。

消费者从一些完善的基础设施中获得相应的服务，其主要面向硬件需求的客户，用户只需要提供需要计算的数据。

（2）平台即服务。

将云平台作为服务模式，本系统的云计算即是云平台服务，需要用户自己写服务器，然后将所写的服务器部署到云平台上即可。用户也可以自己写云平台，在这里为了方便，直接将服务器部署到开源的云平台上。而本系统所选择的云平台为新浪云。

（3）软件即服务。

软件即服务，从字面意思理解，即通过软件的形式提供服务，在这种云计算服务中，用户并不需要购买软件，只需要向拥有软件的商家租用即可，通过租用的基于Web的软件管理经营的活动。

2.主流云平台

当前主流的云平台主要有阿里云、新浪云等。其中可以使用新浪提供的云平台开发本系统。在新浪云注册账号，然后进入新浪云服务，创建应用，在代码管理中上传自己的项目war包，下载新浪云的架包，然后将代码的war包上传到新浪云，并启动新浪云上的MySQL服务，配置相应的JDBC连接。

3.开发框架

本系统可以选择SSH框架进行开发，SSH框架由Spring，Struts，HibernateM成，其中Spring可以说是一个管理层，用来管理Struts和Hibernate之间的工作，Spring框架是一个轻量级的框架，主要有IOC和AOP两大机制。Struts是一个基于MVC模型的整合框架，即Model层、View层、Control层。因此Struts是用来做应用层，负责调用service层。Hibernate是系统的持久层，也可以说是数据访问层，它对JDBC调用数据库作了轻量级的封装，省去了大量的SQL语句。SSH框架是当前比较主流的Java Web框架。

四、系统构建关键点分析

（1）数据库设计是系统构建的重要组成部分。教育资源共享平台从总体上来说是属于教学管理类系统平台，在设计时，可以使用SQL Server数据库系统进行数据的存储管理。先要对系统的各个功能要有明确的定义，在此基础上设计出功能表，创建数据库。另外，必须明确表的有效属性，在建表初期，难免会有无用的属性，需经过反复的测试，只保留必要的属性，减少数据库的规模。

（2）对于需求的理解程度是系统的重点，需要分析平台设计背后所反映出来的供求关系，对资源的广度和效度进行深度挖掘，在基本要求和功能之上，创造尽可能多的创新点，并努力提高平台的安全性和效率。

（3）在具体功能都能实现的基础上优化页面的设计。页面如何布局是考虑的重要问题，既要体现美观大方，又要减少代码冗杂。不能一味地寻找网上的模板，必须对页面布局有足够的了解，才能省时省力，事半功倍。因此，用好HTML 5语言和JSP页面开发技术尤为重要。

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>> 基于系统动力学的产业技术创新联盟运行机制研究 基于系统动力学的绿色农业对生态系统的影响研究 基于五行学说的信息生态系统运行机制研究 系统动力学视角下新疆区域金融生态系统的仿真研究 生态系统退化的动力学描述模型 研究生英语课堂生态系统运行机制研究 产业集群品牌生态系统运作机制研究 高校“众创空间”创业生态系统内涵与运行机制 企业知识生态系统的稳态机制研究 商业生态系统的治理机制研究 基于生态学的创意产业生态系统基本架构研究 产业集群品牌生态系统的形成机制研究 产业集聚效应的系统动力学模型研究 基于系统动力学的煤矿物联网模型研究设计 基于系统动力学的跨国营销联盟稳定性机制研究 基于粒子群算法的产业技术创新生态系统运行稳定性组合评价研究 基于主体的云计算产业化系统动力学研究 基于系统动力学的库存控制研究 基于系统动力学的库存管理研究 战略性新兴产业创新生态系统风险控制机制研究 常见问题解答 当前所在位置：l，2013-5-4.

[9] 无锡市政府.无锡市人民政府办公室印发关于更大力度吸引物联网技术和产业高层次人才三年行动计划的通知[EB/OL].， 2013-5-4.

Study on the Operation Mechanism of Internet

of Things Industry Ecosystem Based on System Dynamics

GUO Jinfei REN Licheng ZHANG Yongyun

（School of Economic and Management Tai Yuan University of Science and Technology， Taiyuan 030024）

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P键词：云计算 区域医疗信息 数据共享平台

中图分类号：TP393.09 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0167-01

区域医疗卫生信息化建设的目的主要是以病人为中心通过网络计算、服务计算和效用计算的综合、演化，实现信息数据共享、流动和智能应用，统一规范的医疗信息数据共享平台，完善区域医疗，准确查询数据信息，提升医疗服务水平。

1 云计算的区域医疗信息数据共享平台的设计分析

1.1 物理架构设计

云计算医疗信息数据共享平台的设计，需要根据已有的医疗机构各个医疗信息系统和数据库，使用云存储模式在各级医疗卫生机构中部署数据集成安全网，对病人就医记录进行索引，为病人医疗信息网页访问提供导航，然后使用应用服务器对访问云平台进行管理、控制，处理客户端查询医疗信息请求。同时，在Web服务中交互医疗信息，通过标准的接口与医疗信息数据共享云平台中的专线网络连接，实现各个医疗信息系统集成接入。例如医生在查看病人的就诊记录时，可通过医疗信息系统和数据库使用云平台索引病人就诊记录，获取病人就诊的时间、医院、身份证、就诊ID和保障卡号，并选择病人档案中最后一次就诊记录，让云共享平台自动调取该次就诊所在医院的医疗数据Web服务，将结构返回给医生工作终端，让医生可以根据需求调取病人数据，达到信息数据共享的目标。

1.2 逻辑架构设计

（1）物理资源层。主要由真实服务器、网络设备和存储设备构成，是云平台建立、运行的前提。（2）虚拟资源池。虚拟资源池是云计算技术延伸的新概念，在云计算中可计算全部的资源。例如CPU、网络和存储不在局限于服务器机箱中，可以通过硬件虚拟化计算进行有机整合，组成CPU池、网络池和存储池。当用户有相应的需求时，可合理分配符合需求的组合，将计算资源虚拟化为后续平台扩展提供方便。（3）操作系统。主要安装在虚拟服务器上，当前操作系统主要有苹果公司的Mac OS和Microsoft公司的Linux、Unix系统和Windows系统。（4）数据库、文件系统。主要通过云平台在Oracle、SQL Server、SyBasep和MySQL中选择合适的数据库。（5）SOA构架。主要是通过Web服务跨平台使用SOAP、WSDL和UDDI服务，SOA构架提供的基础Web服务主要有权限管理、日志记录、影像检索和SQL执行等，而流程Web服务有患者信息管理、统计报表、检验信息查询、用户管理、影像信息查询、数据统计、电子病历查询及医嘱信息查询等。（6）云平台服务。该服务平台主要是让各个医疗机构根据医疗信息数据共享平台中的医疗信息共享、医学统计功能、医学影像共享、个人健康档案和电子病历共享等，筛选需要的医疗信息数据，实现信息数据共享。（7）电子健康档案。该档案作为区域医疗数据共享平台建设的重要内容，主要按照《电子健康档案基本架构与数据标准（试行）》设计的，能够通过各种渠道动态收集信息数据，实现居民自我保健、健康管理，也是居民整个生命周期的信息资源库。

2 云计算的区域医疗信息数据共享平台设计实现

2.1 基础设施虚拟化

VSPhere作为VMware推出云平台的服务器虚拟化平台，通过集成数据库中服务器，将x86服务器资源虚拟化以此形成逻辑池。其特点具有较高的可用性与安全性，能够充分利用服务器的资源，减少运维成本与资金，扩展整个架构功能，增加存储量。

2.2 Web服务实现

电子病历共享功能实现的关键是Web服务接口编写，系统中Web服务部署于Web Services服务中，区域内用户能够使用各种终端想Web服务器发出请求，调用Web。然后Web服务器按照用户的需求想HIS、LIS服务器发送出SQL查询语句，从而查询出想要的数据。与此同时将数据传送到Web服务器，通过SOAP协议后又返回到请求的客户端中。

2.3 射频识别登录模块实现

云平台中处理可使用传统用户密码登录的方法外，还可使用射频识别技术设计相应的登录方法，让用户通过射频识别卡登录进行登录。和传统用户名登录模式相比，射频识别登录模块的使用具有较高的安全性与便捷性。打印出来的便签可制作成射频卡，并分发给使用系统的医生，然后将阅读器安装在终端上，确保读取功能正常使用。例如总医院医生使用的胸卡即是射频识别卡，医生若要使用系统，只要将胸卡扫描后就可以登录，为医生使用系统的过程提供了方便。

2.4 数据安全

区域医疗信息数据共享平台建立以后，区域内的全部医疗机构的医疗信息数据都是通过专用网络向云平台传输信息的，所以，在传输过程中必须确保数据传输具有较高的安全性。另外，因为区域医疗信息数据共享平台需要对区域内全部医疗机构的信息数据进行采集、整合，从多个角度考虑医院网络模式和数据管理方式，为数据提供安全保障。例如在数据存储格式、复原途径、存储位置和分类模式上，每个医疗机构都不同，所以云计算的使用主要是建立在医疗信息共享平台上，从而解决大量数据存储、管理的问题，借助分布式存储系统存储信息数据，降低成本，提升云平台安全性，为信息数据的使用提供安全技术支撑。

3 结语

综上，云计算的区域医疗信息数据共享平台的建立，通过设计物理架构和逻辑架构，借助基础设施虚拟化、Web服务和射频识别登录模块实现区域各个医疗机构信息数据的整合，对专线网络数据进行加密，为信息数据的使用提供安全保障，从而方便用户调取相应的数据。

参考文献

[1]范炜玮，赵东升，王松俊，等.基于云计算的区域医疗信息共享平台的设计与实现[J].军事医学，2015（4）：257-260.

[2]唐维维.基于云计算的区域医疗信息数据共享平台的设计与实现[D].中国人民总医院，2015.

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【关键词】数据挖掘，Hadoop

1引言

1.1 数据挖掘技术概述

数据挖掘出现于 20 世纪 80 年代后期，90 年代有了突飞猛进的发展，并在进入 21 世纪后继续繁荣。随着科技的不断进步，在物联网、云计算、移动互联网等发展的推动下，数据发生了“大爆炸”，其规模呈几何级上升。如何将这些海量的、复杂的数据转化成人类可理解的、有用的知识，从而指导我们的决策正成为目前面临的重要的问题。

如今，随着云计算的出现和发展，数据挖掘技术迎来了新的机遇和挑战。现在的基于云计算的并行数据挖掘与服务的模式。数据挖掘的算法可以分布在多个节点上，并且这些算法之间是并行的。在进行数据挖掘的过程中，我们需要的资源会实现按需分配，具有很大的伸缩性。在分布式计算模型下，使用的是云计算模式。算法的实现采用 MapReduce 的方式，从而实现并行的要求。

1.2 Hadoop 框架

Hadoop是一个开源的分布式系统基础架构，由 Apache 基金会开发。Apache Hadoop是一款支持数据密集型分布式应用并以Apache 2.0许可协议的开源软件框架。它支持在商品硬件构建的大型集群上运行的应用程序。

Hadoop框架透明地为应用提供可靠性和数据移动。它实现了名为MapReduce的编程范式：应用程序被分割成许多小部分，而每个部分都能在集群中的任意节点上执行或重新执行。此外，Hadoop还提供了分布式文件系统，用以存储所有计算节点的数据，这为整个集群带来了非常高的带宽。MapReduce和分布式文件系统的设计，使得整个框架能够自动处理节点故障。它使应用程序与成千上万的独立计算的电脑和PB级的数据。现在普遍认为整个Apache Hadoop平台包括Hadoop内核、MapReduce、Hadoop分布式文件系统（HDFS）以及一些相关项目，有Apache Hive和Apache HBase等等。

2 Hadoop数据存储平台

2.1基本设计思想

我们的基本思想是：充分利用 Hadoop的集群特征，将数据挖掘系统中需要巨大计算能力的各个模块的计算和存储要求扩展到Hadoop集群中的各个节点上，利用集群的并行计算和存储能力来进行相关数据挖掘工作。系统采用MVC三层架构设计使结构更加清晰，系统易于扩展。在底层，使用 Hadoop来存储、分析和处理巨大的数据量，而在高层通过接口直接透明的调用底层的计算和存储能力。

在整个系统中，我们可以使用 HDFS 来存储文件和数据。HDFS 具有很高的数据吞吐量，并且很好的实现了容错机制。HDFS 提供了多种访问接口，包括 API以及各种操作命令。使用 HDFS，我们可以为原始的大数据集提供存储空间，对临时文件进行存储，为数据预处理、数据挖掘过程提供输入数据，同时输出数据我们也保存在 HDFS 中。系统整体架构如图1所示。

2.2系统结构模型

结合以上的基本设计思想以及典型的数据挖掘系统模型，采用分层的思想，自顶向下每层都透明的调用下层接口，最顶层为交互层，用于用户和系统之间的交互。最底层为分布式计算层，使用 HADOOP 来实现文件分布式存储和并行计算功能。使用分层，各层之间变得独立，易于系统的扩展。下面详细介绍我们得到的基于 HADOOP 的数据存储系统。如图2所示。

1、交互层

提供系统和用户之间的接口。通过提供具有良好表现形式的图形界面，使得用户可以登陆系统定制各种细粒度的业务，查看或者保存各种输出结果。

交互层具有的模块包括：

①用户管理模块：实现用户身份的识别以及相应权限的设置，同时也包括对用户登陆或者注销等常用的管理。

②业务展示模块：实现用户提交的各种业务，并对业务结果进行查看，分析和保存等功能。用来将系统的返回结果交付给用户。

2、业务应用层

提供了各种业务逻辑并实现了对各种业务流程的控制和调度。用户提交的业务在这一层被处理，控制和调度。

业务应用层具有的模块包括：

①用户界面：用户可以通过简单应用的操作界面工具，进行海量数据处理存储。

②业务响应模块：相应上层的业务模块，对完成业务所需的子业务进行调用、管理，并通过调用底层模块完成业务。

3、数据处理层

为业务应用层提供数据挖掘阶段业务流需要的各个模块，并且具有较细的粒度。如数据预处理，模式评估，数据挖掘等组件。这一层是整个系统的核心，在这一层，主要的任务在于实现各种任务过程中算法的并行化，并将任务提交到 Hadoop 分布计算层进行运算。并将结果返回给业务应用层。

数据处理层具有的模块包括：

①系统管理模块：对系统实现分布式管理。主要包括：负载平衡管理、系统日志管理、对象事务管理、系统远程部署管理等。

②数据加载模块：将挖掘所需的数据进行注册并放入系统的 HDFS 文件系统。

③数据存储模块：提供对海量数据的并行加载、处理和存储功能。将数据从其他外设中导入平台的HDFS；并行ETL 模块用来对HDFS中的原始数据进行处理得到存储数据；并行存储模块提供对处理后的数据进行存储.

④并行查询模块：提供对海量数据的并行查询、用户自定义事务处理等功能。

⑤备份恢复模块：提供对系统存储数据的备份管理、备份存储、备份恢复等功能，增强系统的安全

性和容错性。

⑥模式评估模块：Hadoop 框架自身提供了 HDFS，MapReduce 运行模式、运算环境以及自动管理。

4、分布式计算层

使用 HADOOP 框架来实现集群存储、计算。Hadoop 提供了分布式文件系统和并行的运行模式，同时实现了对分布式系统的管理。我们需要在此之上实现任务提交的 Server。

3总结

本文分析了对现阶段基于云计算平台实现的数据挖掘研究以及开源的集群框架Hadoop的研究现状作了分析。并在此基础上设计了基于Hadoop的数据存储系统的基本架构。采用以 Hadoop分布式平台作为基础，以 HDFS分布式文件系统和MapReduce 并行计算模型作为处理数据的方法。同时给出了系统的模型并简要介绍了各个功能模块。通过将数据挖掘技术与云计算时代下的集群框架 Hadoop结合起来，利用集群巨大的计算能力和存储能力，从而实现对超大规模数据挖掘的性能提升。

参考文献：

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在电信领域，运营商依靠SDN/NFV等技术大幅降低了建设和运营的成本。如今，SDN/NFV已经从概念普及阶段逐步迈向商用部署，业界领先厂商携手电信运营商为产业提供了一系列典型实用案例，以云IDC和核心网为突破口，推进了SDN/NFV的快速成熟。

强化云网融合

当前，运营商网络复杂且刚性，网元的软件间处于一体化，网络和业务都采用垂直标准打造，在构架上可以看到众多类似于烟囱群的架构，结构单一，无法支撑业务的灵活创新。如今，业界主流的想法是，重新架构、重新设计、重新定义运营商的网络架构。

因此，中兴通讯以改变传统网络烟囱式的封闭建设方式为基础原则，创新了“云管融合”的弹性网络目标架构，以图在开放网络、简化网络管理、提升整网资源利用率、增强网络服务能力、支持商业模式创新和降低成本等方面有所作为。

具体到方案部署，中兴通讯云管融合弹性网络方案以控制集中化、功能虚拟化和网络自动化为切入点，重构面向未来的通信网络，通过融合SDN/NFV以及云计算等技术，改变传统网络烟囱式的封闭建设方式。

对于SDN/NFV的规划，中兴通讯战略规划部副部长尤琰此前表示，支撑云业务的网络虚拟化的路线需循序渐进，首先进行软硬件分离，实现网元虚拟化，然后进行底层资源池共享，实现网络功能虚拟化，进一步降低成本；其次从网元中抽取部分公共组件，逐步实现服务编排，最终实现全网全组件化，实现经营创新。

面向未来部署

云时代基于云重新构建基础网络，突破传统的垂直分割刚性网络体系和复杂繁多的封闭网元架构，SDN/NFV技术为电信网络重构提供了驱动力，重塑弹性开放的电信网络，给电信网络发展提供了丰富的想象空间。另外，除了垂直的“烟囱”架构过多，网络架构灵活性不足，也成为必须网络重构的决定性因素。

在目前高流量的大背景下，移动网络需要构建一个更加高效和简单的架构，利用SDN/NFV技术，通过统一的虚拟化软、硬件平台，使软件功能与硬件解耦，将实现硬件资源的高效利用、网络功能的快速灵活增强。以达到“降成本、提效率”的目的，网络将更加简单化，使资源可以在全网络间充分共享，实现业务的有效部署。

在网络架构变革方面，运营商目前的研究方向是让网络更简洁和更具灵活性。具体来说，网络的层级、种类、类型、数量、接口都要简化。同时，网络要更敏捷，比灵活更快，实现网络软件编程，资源快速配置扩展。目前，运营商网络能力大部分都没有开放，下一步，将实现更加开放的网络架构，发动社会的力量来完善网络。以调控网络架构灵活性为导向，积极寻找解决方案应对大流量时代下的网络重构。

就上述问题，华为基于在传统电信领域的积累以及在IT领域的实践，推出了CloudCore解决方案，方案采用云化软件架构，支持程序与数据分离，业务处理单元无呼叫状态数据，将业务状态存储在独立的分布式数据库中，使得业务处理单元可以任意弹性伸缩，根据业务等级增加或释放资源，并且伸缩过程中当前业务不会受损。

在谈到华为的下一步战略时，华为产品与解决方案首席技术官李三琦指出，通过SDN/NFV技术实现分布式云化网络的可部署可运营，将面临网络功能从虚拟化走向云化，从服务走向微服务化等诸多挑战，华为公司在构建面向分布式云化网络过程中，将积极实践和总结分享。

不仅如此，据了解，华为CloudCore解决方案架构完全开放，能支持各种通用硬件和云化操作系统，更重要的是，其具备与多厂商集成的能力。

华为的SDN/NFV解决方案具备了云化架构、电信级性能、自动化运维以及开放聚合能力等优势，可以真正满足运营商电信云的部署要求。从解决方案本身来看，华为SDN/NFV解决方案基于云化架构，采用多种加速技术，可实现网络高弹性、高可靠性。

以DC为中心

SDN/NFV技术为电信网络重构奠定了坚实的基础，另外，电信网还需要与数据中心结合重构基础设施，引入水平分层的网络层次，走向高效的智慧运营，向下一代的未来网络架构演进。

多年来，运营商的网络架构虽然经过多次整改，但其基本架构和形态并未做改变，而引入SDN/NFV将彻底改变现有的架构，因此运营商和厂商对SDN/NFV的态度变得非常微妙，谨慎选择适合的解决方案尤为关键。

中国电信集团科技委主任韦乐平表示，可以从相对封闭的数据中心作为切入点，探索SDN/NFV技术业务研发，解决云平台网络资源池的功能、性能、安全性、扩展性等核心问题。

数据中心通常是指在一个空间内实现信息的集中处理、储存、管理等。随着云计算的全面应用，云化的数据中心正全面超越和取代当前的数据中心形态，将实体资源转换后呈现出来，打破实体结构间不可切割的阻碍，使用户可以更好地应用这些资源。