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云计算中虚拟化技术的研究论文

发布时间:2024-07-03 17:30:41

云计算中虚拟化技术的研究论文

自己写吧 需求都不明

云计算作为一种新的服务模式,已成为计算机科学领域的一个研究热点。下面是由我整理的云计算计算机新技术论文,谢谢你的阅读。

云计算研究综述

【摘 要】云计算(cloud computing)作为一种新的服务模式,已成为计算机科学领域的一个研究热点。本文阐明了云计算的含义和特点,综述了云计算的在国内外的发展状况,探讨了云计算在电子商务、企业管理和信息安全等方面的应用。

【关键词】云计算;计算方式;应用服务;虚拟化

0 引言

2006年,“云计算”的概念问世。云计算作为一种基于互联网的计算方式,能够共享软硬件资源和信息,按需提供给计算机和其他设备。IBM公司于2007年底宣布了云计算计划[1],“云计算”时代随之到来。云计算在最初提出来时备受争议,但目前国内外学术界对云计算及其关键技术的相关理论正在进行深层次的研究。

1 认识云计算

什么是云计算

伯克利云计算白皮书的定义[2]:云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及数据中心中提供这些服务的软硬件设施。应用服务即SaaS(Software as a Service,软件即服务)[3],而数据中心的软硬件设施即所谓的云。通过量入为出的方式提供给公众的云,称为公共云;而不对公众开放的组织内部数据中心的云则称为私有云。中国网络计算、云计算专家刘鹏给出的定义:“云计算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”[4]。

云计算的特点

“云”具有超大的规模。企业私有云一般拥有数百上千台服务器,Google 云计算已经拥有200多万台服务器。因此,“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

云计算还具有以下特点:(1)虚拟化。虚拟化技术将服务器虚拟为多个性能可配的虚拟机,对整个集群系统中所有的虚拟机进行监控和管理,并根据实际的资源使用情况对资源灵活分配和调度。(2)高可靠性。“云”采用数据冗余和分布式存储来保证数据的可靠性,数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施使云计算比使用本地计算机可靠。(3)高可用性。通过集成海量存储和高性能的计算能力,云能提供较高的服务质量。(4)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩。由于应用运行在虚拟平台上,没有事先预订的固定资源被锁定,使用户可以随时随地根据应用的需求,动态地增减IT资源,可以满足特定时期、特定应用及用户规模变化的需要。(5)按需服务。“云”是一个庞大的资源池,按需购买。云可以像自来水、电、煤气那样计费[5]。

云计算能解决什么问题

云计算是具有广泛含义的虚拟化计算平台,它能够支持非网络的应用,如支持网络服务程序中的前台网络服务器、应用服务器、数据库服务器三层应用程序架构模式等。云计算带来的服务整合与按需供给大大提高了当前计算资源的利用率,降低服务的能耗量,并且能有效屏蔽计算资源的出错问题。

此外,云计算能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台,它体现了“网络即计算机”的思想,并且能够将大量计算资源、存储资源与软件资源进行链接,形成具有强大规模的共享虚拟IT资源池,为远程计算机用户提供按需提供资源的IT服务。

2 云计算的国内外研究现状

国内研究现状

2010年8月17日,上海发布了“云海计划”三年方案,致力打造亚太云计算中心。北京于2010年9月8日发布了“祥云工程”行动计划,建成了世界级的云计算产业基地。2011年10月,国家发展与改革委员会、工业与信息化部、财政部三部委拨款15亿元,成立国家战略新兴产业云计算示范工程专项资金,以中央补助经费的方式,迅速对12个企业项目进行了首批8亿元资金。2013年,地方政府继续对发展云计算保持高度热情,我国累计已有30多个省市发布了云计算战略规划、行动方案或实施工程。

国外研究现状

美国于2011年2月发布了《联邦云计算战略》,通过增设云计算管理机构、增加开发云计算的预算、加强云计算基础设施建设、制定云计算标准等措施,加大对云计算技术发展的支持。欧盟国家组建了专家小组,鼓励同盟国家相互扶植,共同推进云计算服务。日本经济产业省发布《云计算与日本竞争力研究》报告,表示将从完善基础设施建设、改善制度及鼓励创新三方面推进云计算发展[6]。

3 云计算的应用

电子商务

云计算为电子商务提供信息共享与业务协作。它给电子商务提供资源信息整合与共享、随需应变的业务扩展和协作等服务。信息共享以及业务协作是电商企业运作中不可或缺中间环节;而云计算凭着资源的高度灵活性可以轻松实现电商企业与供应商、客户、政府之间以及企业内部之间的信息共享与业务协作。

企业管理

云计算降低中小企业的成本。云计算具有按需、易扩展,先期成本低、升级便利的特点,中小企业将以较小的成本享受到大企业级的技术。由于基础设施是租用的,直接节省了服务器、电力、制冷及机房等的开支。

云计算提升中小企业创新能力。公司采用云计算,公司的软件工程人才能够有更多的时间去进行企业的核心业务开发与创新,从而为企业创造更高的利润。

信息安全

基于云平台虚拟化技术配置资源,云计算能够进行安全性部署,根据不同用户身份的差异,提供身份标识,建立授权机制。基于用户对自身敏感数据高安全的需求,云计算能够提供面向用户的安全隐私保障。基于云计算的高可用性,云计算能够建立数据容错备份机制和服务故障诊断及恢复机制,从而保证了数据传输的安全性,数据存储的安全性。云安全融合了并行处理、网络计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念,通过网络的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到Server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。

4 结束语

云计算的凭着强大规模和虚拟化的功能,成为互联网重点研究的对象,它拥有海量的资源,用户只要有一个可以上网的终端就可以享受所有的云计算服务。但当前的云计算还处于一个不成熟的阶段,信息安全方面还存在着许多需要去解决的问题,从现有的各个IT公司所推出的云计算服务可以看出,他们研究和发展的云计算技术还局限于自己擅长的那部分。因此,当云计算带动科技和产业发展的时候,一定要迎难而上,大力推进云计算的发展。

【参考文献】

[1]Sims K. IBM introduces ready-to-use cloud computing collaboration services Get clients started with cloud .[2]Michael A,Armando the clouds: A Berkeley view of cloud computing [EB/OL].2011-09-02.

[3]文杰,陈小军.站在云端的SaaS[M].北京清华大学出版社,2011:27-40.

[4]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社,2010:56-88.

[5]龚强.云计算应用展望与思考[J].信息技术,2013(1):1-4.

[6]李琦,朱庆华.基于SOA与云计算融合的企业信息化战略规划[J].情报杂志,2011,30(3):12-15.

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云计算技术的发展趋势一、数据中心向整合化和绿色节能方向发展目前传统数据中心的建设正面临异构网络、静态资源、管理复杂、能耗高等方面问题,云计算数据中心与传统数据中心有所不同,它既要解决如何在短时间内快速、高效完成企业级数据中心的扩容部署问题,同时要兼顾绿色节能和高可靠性要求。高利用率、一体化、低功耗、自动化管理成为云计算数据中心建设的关注点,整合、绿色节能成为云计算数据中心构建技术的发展特点。数据中心的整合首先是物理环境的整合,包括供配电和精密制冷等,主要是解决数据中心基础设施的可靠性和可用性问题。进一步的整合是构建针对基础设施的管理系统,引入自动化和智能化管理软件,提升管理运营效率。还有一种整合是存储设备、服务器等的优化、升级,以及推出更先进的服务器和存储设备。艾默生公司就提出,整合创新决胜云计算数据中心。兼顾高效和绿色节能的集装箱数据中心出现。集装箱数据中心是一种既吸收了云计算的思想,又可以让企业快速构建自有数据中心的产品。与传统数据中心相比,集装箱数据中心具有高密度、低PUE、模块化、可移动、灵活快速部署、建设运维一体化等优点,成为发展热点。国外企业如谷歌、微软、英特尔等已经开始开发和部署大规模的绿色集装箱数据中心。通过服务器虚拟化、网络设备智能化等技术可以实现数据中心的局部节能,但尚不能真正实现绿色数据中心的要求,因此,以数据中心为整体目标来实现节能降耗正成为重要的发展方向,围绕数据中心节能降耗的技术将不断创新并取得突破。数据中心高温化是一个发展方向,低功耗服务器和芯片产品也是一个方向。二、虚拟化技术向软硬协同方向发展按照IDC的研究,2005年之前是虚拟化技术发展的第一阶段,称之为虚拟化,从2005年到2010年时虚拟化发展的第二阶段,称之为虚拟化,目前已经进入虚拟化阶段,虚拟化阶段在不久也将会到来。根据Gartner的预测,到2016年中国70%的X86企业服务器将实现虚拟化。ArsTechnica网站上刊出的一篇文章评论到,当前的虚拟化市场当中,VMware是老大,微软Hyper-V老二,思杰Xen第三,红帽和甲骨文在争夺第四把交椅。随着服务器等硬件技术和相关软件技术的进步、软件应用环境的逐步发展成熟以及应用要求不断提高,虚拟化由于具有提高资源利用率、节能环保、可进行大规模数据整合等特点成为一项具有战略意义的新技术。首先,随着各大厂商纷纷进军虚拟化领域,开源虚拟化将不断成熟。Gartner也指出,虽然目前开源虚拟化的市场还比较小,但到2014年底其市场份额将翻番,而且未来也会快速增长。其次,随着虚拟化技术的发展,软硬协同的虚拟化将加快发展。在这方面,内存的虚拟化已初显端倪。第三,网络虚拟化发展迅速。网络虚拟化可以高效地利用网络资源,具有节能成本、简化网络运维和管理、提升网络可靠性等优点。VMware和思科公司通过四年的合作,在网络虚拟化领域取得突破创新,推出了VXLAN(虚拟可扩展局域网)。VXLAN已获得多个行业领先厂商的支持。三、大规模分布式存储技术进入创新高峰期在云计算环境下,存储技术将主要朝着从安全性、便携性及数据访问等方向发展。分布存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器不能满足的存储需求,它要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性、可靠性、性能等各方面要求。为保证高可靠性和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,以高可靠软件来弥补硬件的不可靠,从而提供廉价可靠的海量分布式存储和计算系统。在大规模分布式存储技术中,基于块设备的分布式文件系统适用于大型的、海量数据的云计算平台,它将客户数据冗余部署在大量廉价的普通存储上,通过并行和分布式计算技术,可以提供优秀的数据冗余功能。且由于采用了分布式并发数据处理技术,众多存储节点可以同时向用户提供高性能的数据存取服务,也保证数据传输的高效性。目前国外很多大学、研究机构和公司已经或正在着手开发分布式文件系统,已经涌现出一批著名的分布式文件系统,如PVFS、GPFS、zFS、Google FS、Hadoop FS等,进一步更深入的研发也还在进行中。除了大规模分布式存储技术,P2P存储、数据网格、智能海量存储系统等方也是海量存储发展的趋势体现。其中,P2P存储可以看做是分布式存储的一种,是一个用于对等网络的数据存储系统,旨在提供高效率、鲁棒和负载均衡的文件存取。数据网格是有机的智能单元的组合,类似于计算网格。智能海量存储系统包括主动的数据采集、数据分析、主动调整等。云计算中存储的海量数据应用将为云计算提供新的价值高点,也必将成为云计算发展的重点方向之一。四、分布式计算技术不断完善和提升资源调度管理被认为是云计算的核心,因为云计算不仅是将资源集中,更重要的是资源的合理调度、运营、分配、管理。云计算数据中心的突出特点,是具备大量的基础软硬件资源,实现了基础资源的规模化。但如何合理有效调度管理这些资源,提高这些资源的利用率,降低单位资源的成本,是云计算平台提供商面临的难点和重点。业务/资源调度中心、副本管理技术、任务调度算法、任务容错机制等资源调度和管理技术的发展和优化,将为云计算资源调度和管理提供技术支撑。不过,正成为业界关注重点的云计算操作系统有可能使云计算资源调度管理技术走向新的道路。云计算操作系统是云计算数据中心运营系统,是指架构于服务器、存储、网络等基础硬件资源和单机操作系统、中间件、数据库等基础软件管理海量的基础硬件资源和软件资源的云平台综合管理系统,可以实现极为简化和更加高效的计算模型,以低成本实现指定服务级别、响应时间、安全策略、可用性等规范。现在云计算的商业环境对整个体系的可靠性提供了更高的需求,为了支持商业化的云计算服务,分布式的系统协作和资源调度最重要的就是可靠性。未来成熟的分布式计算技术将能够支持在线服务(SaaS),自从2007年苹果iPhone进入市场开始,事情发生很大的变化,智能手机时代的到来使得Web开始走进移动终端,SaaS的风暴席卷整个互联网,在线应用成为一种时尚。分布式计算技术不断完善和提升,将支持在跨越数据中心的大型集群上执行分布式应用的框架。五、安全与隐私将获得更多关注云计算作为一种新的应用模式,在形态上与传统互联网相比发生了一些变化,势必带来新的安全问题,例如数据高度集中使数据泄漏风险激增、多客户端访问增加了数据被截获的风险等等。云安全技术是保障云计算服务安全性的有效手段,它要解决包括云基础设施安全、数据安全、认证和访问管理安全以及审计合规性等诸多问题。云计算本身的安全仍然要依赖于传统信息安全领域的主要技术。不过另一方面,云计算具有虚拟化、资源共享等特点,传统信息安全技术需要适应其特点采取不同的模式,或者有新的技术创新。另外,由于在云计算中用户无法准确知道数据的位置,因此云计算提供商和用户的信任问题是云计算安全要考虑的一个重点。总体来说,云计算提供商要充分结合云计算特点和用户要求,提供整体的云计算安全措施,这将驱动云计算安全技术发展。适应云计算的特点和安全需求,云计算安全技术在加密技术、信任技术、安全解决方案、安全服务模式方面加快发展。此外,未来的安全趋势,势必会涉及终端及移动终端各个层面,包括各类PC、手机在内的智能终端、可穿戴设备,都有可能会面临攻击者的挑战,这样的攻击对多种设备会变得日益难以防护。解决终端安全,云安全是首先需要解决的,即从云端首先判断安全的趋势,而不是孤立的从一台终端来判断。通过云端安全的大数据分析,可以清晰发现其中存在的多种威胁趋势,从而及时拦截新木马以及防止网络入侵和攻击。隐私权保护问题虽是云计算普及过程中需要解决的一大难题,但随着云计算的发展及相关标准的成熟。相信隐私权会得到更好地保护,云计算也将像互联网上的其他应用环境一样,深刻地影响我们的生活方式。六、SLA细化服务质量监控实时化要想让用户敢于将关键业务应用放在云计算平台上,粗放的服务协议显然无法让人放心,用户需要知道云计算厂商能否快速地将数据传遍全国、网络连接状况又能好到何种程度。对于激增的商业需求而言,性能的拓展是不够的,而云计算提供商能够多快地拓展性能也事关重要。用户需要能够让他们高枕无忧的服务品质协议,细化服务品质是必然趋势。云计算对计算、存储和网络的资源池化,使得对底层资源的管理越来越复杂,越来越重要,基于云计算的高效工作负载监控要在性能发生问题之前就提前发现苗头,从而防患于未然,实时的了解云计算运行详细信息将有助于交付一个更强大的云计算使用体验,也是未来发展的方向。此外,开源云计算技术进一步普及应用。数据表明,目前全世界有90%以上的云计算应用部署在开源平台上。据Black Duck统计,2010年年底,平台型的开源云计算项目达到470多项,2011年启动的开源项目中40%都是跟云计算相关(另外19%与移动相关,15%与企业应用相关)。云计算对于安全、敏捷、弹性、个性化开源平台的需求以及突出的实用、价廉的特性,也决定了开源计算平台在云时代的领军位置。很多云计算前沿企业和机构如亚马逊、谷歌、Facebook都在开发部署开源云计算平台。开源云计算平台不仅减少了企业在技术基础架构上的大量前期投入,而且大大增强了云计算应用的适用性。开源云计算技术得到长足发展的同时,必将带动云计算项目更快更好落地,成为企业竞争的核心利益。为此,开源云计算技术将进一步得到重视和普及。

云计算应用之桌面虚拟化毕业论文

桌面虚拟化可以实现批量交付快、省维护,例如某企业新建一个数据中心,几百台甚至上千台的终端如果采用传统的模式,从操作系统到应用软件、业务系统的安装调试、网络、存储等部署工作完成至少需要几周的时间。但是如果采用了云桌面,特别是超融合云桌面方案时,这个交付时间可在缩短到几天甚至数小时内完成。基于虚拟化技术,标准的镜像模板在后端统一完成,前端可以开机即可。 从运维上讲云桌面易于管理与维护,终结了软件系统故障引起的停机,即使终端硬件损坏了,换上一台全新的设备也仅需数分钟就可以投入工作。

要实现桌面虚拟化1.要有虚拟化软件,现在有很多的桌面虚拟化软件。2就还要有支撑(运行)虚拟化的硬件条件如服务器,客户端等

近年来云计算作为一个新的技术趋势已经得到了快速的发展。云计算已经彻底改变了一个前所未有的工作方式,也改变了传统软件工程企业。以下几个方面可以说是云计算目前发展最受关注的几大方面:1、云计算扩展投资价值云计算简化了软件、业务流程和访问服务。比以往传统模式改变的更多,这是帮助企业操作和优化他们的投资规模。这不仅是通过降低成本,有效的商业模式,或更大的灵活性操作。有很多的企业通过云计算优化他们的投资。在相同的条件下,企业正扩展到更多创新与他们的IT能力,这将会帮助企业带来更多的商业机会。2、混合云计算的出现企业使用云计算(包括私人和公共)来补充他们的内部基础设施和应用程序。专家预测,这些服务将优化业务流程的性能。采用云服务是一个新开发的业务功能。在这些情况下,按比例缩小两者的优势将会成为一个共同的特点。3、以云为中心的设计有越来越多将组织设计作为云计算迁移的元素。这仅仅意味着需要优化云的经历是那些将优先采用云技术的企业。这是一个趋势,预计增长更随着云计算的扩展到不同的行业。4、移动云服务未来一定是移动,这样或那样的方式。作为移动设备的数量上升显著的——平板电脑、iphone和智能手机是在移动中发挥了更多的作用。许多这样的设备被用来规模业务流程、通信等功能。让云计算应用在所有的员工采取“移动”的方法。更多的云计算平台和api将成为可以是移动云服务。5、云安全人们担心他们在云端的数据安全。正因为此,用户应该期待看到更安全的应用程序和技术上来。许多新的加密技术,安全协议,在未来会越来越多的呈现出来。[

这个链接你看是不是提纲式的浅谈云计算 摘要云计算是当前计算机领域的一个热点。它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。云计算将改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。此文阐述了云计算的简史、概念、特点、现状、保护、应用和发展前景,并对云计算的发展及前景进行了分析。关键词: 云计算特点, 云计算保护, 云计算应用.1云计算简史著名的美国计算机科学家、 图灵奖 (Turing Award) 得主麦卡锡 (John McCarthy,1927-) 在半个世纪前就曾思考过这个问题。 1961 年, 他在麻省理工学院 (MIT) 的百年纪念活动中做了一个演讲。 在那次演讲中, 他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法,这就是时下 IT 界的时髦术语 “云计算” (Cloud Computing) 的核心想法。云计算中的这个 “云” 字虽然是后人所用的词汇, 但却颇有历史渊源。 早年的电信技术人员在画电话网络的示意图时, 一涉及到不必交待细节的部分, 就会画一团 “云” 来搪塞。 计算机网络的技术人员将这一偷懒的传统发扬光大, 就成为了云计算中的这个 “云” 字, 它泛指互联网上的某些 “云深不知处” 的部分, 是云计算中 “计算” 的实现场所。 而云计算中的这个 “计算” 也是泛指, 它几乎涵盖了计算机所能提供的一切资源。麦卡锡的这种想法在提出之初曾经风靡过一阵, 但真正的实现却是在互联网日益普及的上世纪末。 这其中一家具有先驱意义的公司是甲骨文 (Oracle) 前执行官贝尼奥夫 (Marc Benioff, 1964-) 创立的 Salesforce 公司。 1999 年, 这家公司开始将一种客户关系管理软件作为服务提供给用户, 很多用户在使用这项服务后提出了购买软件的意向, 该公司却死活不干, 坚持只作为服务提供, 这是云计算的一种典型模式, 叫做 “软件即服务” (Software as a Service, 简称 SaaS)。 这种模式的另一个例子, 是我们熟悉的网络电子邮箱 (因此读者哪怕是第一次听到 “云计算” 这个术语, 也不必有陌生感, 因为您多半已是它的老客户了)。 除了 “软件即服务” 外, 云计算还有其它几种典型模式, 比如向用户提供开发平台的 “平台即服务” (Platform as a Service, 简称 PaaS), 其典型例子是谷歌公司 (Google) 的应用程序引擎 (Google App Engine), 它能让用户创建自己的网络程序。 还有一种模式更彻底, 干脆向用户提供虚拟硬件, 叫做 “基础设施即服务” (Infrastructure as a Service, 简称 IaaS), 其典型例子是亚马逊公司 (Amazon) 的弹性计算云 (Amazon Elastic Compute Cloud, 简称 EC2), 它向用户提供虚拟主机, 用户具有管理员权限, 爱干啥就干啥, 跟使用自家机器一样。1.2云计算的概念狭义云计算是指计算机基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是计算机和软件、互联网相关的,也可以是其他的服务。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed 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。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算的特点和优势(一)超大规模性。“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器,Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(二)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。[2](三)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。(四)通用性。云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(五)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。(六)价格合适。由于“云”的特殊容错措施可以采用具有经济性的节点来构成“云”,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算作为一种技术,与其它一些依赖互联网的技术——比如网格计算 (Grid Computing)——有一定的相似之处,但不可混为一谈。拿网格计算来说, 科学爱好者比较熟悉的例子是 SETI@Home,那是一个利用互联网上计算机的冗余计算能力搜索地外文明的计算项目,目前约有来自两百多个国家和地区的两百多万台计算机参与。它在 2009 年底的运算能力相当于当时全世界最快的超级计算机运算能力的三分之一。有些读者可能还知道另外一个例子:ZetaGrid,那是一个研究黎曼 ζ 函数零点分布的计算项目, 曾有过一万多台计算机参与 (但现在已经终止了,原因可参阅拙作 超越 ZetaGrid)。从这两个著名例子中我们可以看到网格计算的特点,那就是计算性质单一,但运算量巨大 (甚至永无尽头,比如 ZetaGrid)。而云计算的特点恰好相反,是计算性质五花八门,但运算量不大[注三],这是它们的本质区别,也是云计算能够面向大众成为服务的根本原因。云计算能够流行,它到底有什么优点呢? 我们举个例子来说明,设想你要开一家网络公司。按传统方法,你得有一大笔启动资金, 因为你要购买计算机和软件,你要租用机房,你还要雇专人来管理和维护计算机。 当你的公司运作起来时,业务总难免会时好时坏,为了在业务好的时候也能正常运转, 你的人力和硬件都要有一定的超前配置, 这也要花钱。 更要命的是, 无论硬件还是软件厂商都会频繁推出新版本, 你若不想被技术前沿抛弃, 就得花钱费力不断更新 (当然, 也别怪人家, 你的公司运作起来后没准也得这么赚别人的钱)。如果用云计算, 情况就不一样了: 计算机和软件都可以用云计算, 业务好的时候多用一点, 业务坏的时候少用一点, 费用就跟结算煤气费一样按实际用量来算, 无需任何超前配置[注四]。 一台虚拟服务器只需鼠标轻点几下就能到位, 不象实体机器, 从下定单, 到进货, 再到调试, 忙得四脚朝天不说, 起码得好几天的时间。虚拟服务器一旦不需要了, 鼠标一点就可以让它从你眼前 (以及账单里)消失。至于软硬件的升级换代,服务器的维护管理等,那都是云计算服务商的事,跟你没半毛钱的关系。更重要的是,开公司总是有风险的, 如果你试了一两个月后发现行不通,在关门大吉的时候,假如你用的是云计算,那你只需支付实际使用过的资源。假如你走的是传统路子,买了硬件、软件,雇了专人,那很多投资可就打水漂了。浅谈云计算的一个核心理念大规模消息通信:云计算的一个核心理念就是资源和软件功能都是以服务的形式进行发布的,不同服务之间经常需要通过消息通信进行协助。由于同步消息通信的低效率,我们只考虑异步通信。如Java Message Service是J2EE平台上的一个消息通信标准,J2EE应用程序可以通过JMS来创建,发送,接收,阅读消息。异步消息通信已经成为面向服务架构中组件解耦合及业务集成的重要技术。大规模分布式存储:分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求。分布式存储要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性,可靠性,性能等各方面要求。下面是几个典型的分布式文件系统:◆Frangipani是一个可伸缩性很好的高兴能分布式文件系统,采用两层的服务体系架构:底层是一个分布式存储服务,该服务能够自动管理可伸缩,高可用的虚拟磁盘;上层运行着Frangipani分布式文件系统。◆JetFile是一个基于P2P的主播技术,支持在Internet这样的异构环境中分享文件的分布式文件系统。◆Ceph是一个高性能并且可靠地分布式文件系统,它通过把数据和对数据的管理在最大程度上分开来获取极佳的I/O性能。◆Google File System(GFS)是Google公司设计的可伸缩的分布式文件系统。GFS能够很好的支持大规模海量数据处理应用程序。在云计算环境中,数据的存储和操作都是以服务的形式提供的;数据的类型多种多样;必须满足数据操作对性能,可靠性,安全性和简单性的要求。在云计算环境下的大规模分布式存储方向,BigTable是Google公司设计的用来存储海量结构化数据的分布式存储系统;Dynamo是Amazon公司设计的一种基于键值对的分布式存储系统,它能提供非常高的可用性;Amazon公司的Simple Storage Service(S3)是一个支持大规模存储多媒体这样的二进制文件的云计算存储服务;Amazon公司的SimpleDB是建立在S3和Amazon EC2之上的用来存储结构化数据的云计算服务。许可证管理与计费:目前比较成熟的云环境计费模型是Amazon公司提供的Elastic Compute Cloud(EC2)和Simple Storage Service(S3)的按量计费模型,用户按占用的虚拟机单元,IP地址,带宽和存储空间付费。云计算的现状云计算是个热度很高的新名词。由于它是多种技术混合演进的结果,其成熟度较高,又有大公司推动,发展极为迅速。Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算领域的众多成功公司还包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon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。收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。月租费与电话月租费类似,存储服务器、带宽按容量收费,CPU根据时长(小时)运算量收费。Amazon把云计算做成一个大生意没有花太长的时间:不到两年时间,Amazon上的注册开发人员达44万人,还有为数众多的企业级用户。有第三方统计机构提供的数据显示,Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元。云计算是Amazon增长最快的业务之一。Google当数最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上,这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用Google Docs之类的应用,用户数据会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。目前,Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序。Google值得称颂的是它不保守。它早已以发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝:GFS、MapReduce和BigTable,并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“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。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。欧盟提供了亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月, IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。微软紧跟云计算步伐,于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后,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。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器,现在它将它们连接到“蓝天”上。Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。纽约一家名为Animoto的创业企业已证明云计算的强大能力(此案例引自和讯网维维编译《纽约时报》2008年5月25日报道)。Animoto允许用户上传图片和音乐,自动生成基于网络的视频演讲稿,并且能够与好友分享。该网站目前向注册用户提供免费服务。2008年年初,网站每天用户数约为5000人。4月中旬,由于Facebook用户开始使用Animoto服务,该网站在三天内的用户数大幅上升至75万人。Animoto联合创始人Stevie Clifton表示,为了满足用户需求的上升,该公司需要将服务器能力提高100倍,但是该网站既没有资金,也没有能力建立规模如此巨大的计算能力。因此,该网站与云计算服务公司RightScale合作,设计能够在亚马逊的网云中使用的应用程序。通过这一举措,该网站大大提高了计算能力,而费用只有每服务器每小时10美分。这样的方式也加强创业企业的灵活性。当需求下降时,Animoto只需减少所使用的服务器数量就可以降低服务器支出。在我国,云计算发展也非常迅猛。2008年5月10日,IBM在中国无锡太湖新城科教产业园建立的中国第一个云计算中心投入运营。2008年6月24日,IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心;2008年11月28日,广东电子工业研究院与东莞松山湖科技产业园管委会签约,广东电子工业研究院将在东莞松山湖投资2亿元建立云计算平台;2008年12月30日,阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议,计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”,首期投资额将达上亿元人民币;世纪互联推出了CloudEx产品线,包括完整的互联网主机服务"CloudEx Computing Service", 基于在线存储虚拟化的"CloudEx Storage Service",供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等等系列互联网云计算服务;中国移动研究院做云计算的探索起步较早,已经完成了云计算中心试验。中移动董事长兼CEO王建宙认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向。我国企业创造的“云安全”概念,在国际云计算领域独树一帜。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推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。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。云安全的发展像一阵风,瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士、卡卡上网安全助手等都推出了云安全解决方案。瑞星基于云安全策略开发的2009新品,每天拦截数百万次木马攻击,其中1月8日更是达到了765万余次。势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心,几万部在线服务器。据悉,云安全可以支持平均每天55亿条点击查询,每天收集分析亿个样本,资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全,趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。值得一提的是,云安全的核心思想,与刘鹏早在2003年就提出的反垃圾邮件网格非常接近[1][2]。刘鹏当时认为,垃圾邮件泛滥而无法用技术手段很好地自动过滤,是因为所依赖的人工智能方法不是成熟技术。垃圾邮件的最大的特征是:它会将相同的内容发送给数以百万计的接收者。为此,可以建立一个分布式统计和学习平台,以大规模用户的协同计算来过滤垃圾邮件:首先,用户安装客户端,为收到的每一封邮件计算出一个唯一的“指纹”,通过比对“指纹”可以统计相似邮件的副本数,当副本数达到一定数量,就可以判定邮件是垃圾邮件;其次,由于互联网上多台计算机比一台计算机掌握的信息更多,因而可以采用分布式贝叶斯学习算法,在成百上千的客户端机器上实现协同学习过程,收集、分析并共享最新的信息。反垃圾邮件网格体现了真正的网格思想,每个加入系统的用户既是服务的对象,也是完成分布式统计功能的一个信息节点,随着系统规模的不断扩大,系统过滤垃圾邮件的准确性也会随之提高。用大规模统计方法来过滤垃圾邮件的做法比用人工智能的方法更成熟,不容易出现误判假阳性的情况,实用性很强。反垃圾邮件网格就是利用分布互联网里的千百万台主机的协同工作,来构建一道拦截垃圾邮件的“天网”。反垃圾邮件网格思想提出后,被IEEE Cluster 2003国际会议选为杰出网格项目在香港作了现场演示,在2004年网格计算国际研讨会上作了专题报告和现场演示,引起较为广泛的关注,受到了中国最大邮件服务提供商网易公司创办人丁磊等的重视。既然垃圾邮件可以如此处理,病毒、木马等亦然,这与云安全的思想就相去不远了。2008年11月25日,中国电子学会专门成立了云计算专家委员会,聘任中国工程院院士李德毅为主任委员,聘任IBM大中华区首席技术总裁叶天正、中国电子科技集团公司第十五研究所所长刘爱民、中国工程院院士张尧学、Google全球副总裁/中国区总裁李开复、中国工程院院士倪光南、中国移动通信研究院院长黄晓庆六位专家为副主任委员,聘任国内外30多位知名专家学者为专家委员会委员。2009年5月22日,中国电子学会将于在北京中国大饭店隆重举办首届中国云计算大会。

研究生虚拟现实技术论文

虚拟现实技术,又称灵境技术,是以交互性、沉浸性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2000字,希望能够对您有所帮助。

电视传播与虚拟现实建构

摘要:电视不仅反映社会现实,也参与了现实世界的建构。传媒的市场化使受众成为电视媒介内容生产的积极参与者,目标受众与有较强影响力的受众之间内容需求的不平衡,使电视的信息传播在内容和表现形式上都向后者倾斜,《乡村发现》的城市受众导向,建构了农村社会生活虚拟现实和刻板农民形象。

关键词:电视;传播;虚拟现实;受众

中图分类号:文献标识码:A文章编号:1003-949X(2007)-01-0045-03

媒介及讯息,大众传播的理想模式是忠实且有效地反映社会现实,从而实现传播的社会监测、整合等功能,然而大众传播从业人员的知识结构和价值观也将在不同程度上对信息传输过程施加影响,信息的衰减与错位在大众传播中往往在所难免。法国后现代主义作家尚・布希亚就指出,大众传媒,尤其是像电视这样的电子传媒的出现,改变了我们生活最基本的性质,电视不单单是把世界“展现”在我们面前,还日益在界定着我们实际生活于其中的这个世界①。虚拟现实在一定程度上并非是不可接受的,比如超级女声的出现,其含义已经超越了竞赛本身,联系着投票者、观众、传媒批评人以及其他将个人言论参与其中并在不同程度上改变事件进程的人。布希亚认为,在传媒无所不能的时代,一种由人们的行为和传媒图像所共同建构的新的现实,即虚拟现实,正在出现。这个虚拟现实是由幻象构筑的,这种幻象是一些只能由其他图像赋予意义的图像,由此不具备在“外部现实”中存在的基础,然而超级女声的出现可能需要在一定程度上修改布希亚的理念,因为超级女声在全民参与的过程中,其虚拟现实正在日益成为现实的一部分或者全部。只是超级女声与本文所述不同之处在于,前者的悬念本身就具备了结局被改写的可能,其娱乐属性也可以容纳虚拟现实成为现实的一部分。但电视对农节目的使命相对严肃客观,是否对农村生活和农民形象进行全面且客观的反映,将直接影响到对农政策及其他人群的评价甚至对农政策的制定,因此,全息摄影方式的反映农村现实更为重要。然而除了大众传媒本身就具备的虚拟现实建构的可能性之外,现代传媒市场的竞争使得在传播过程中受众需求上升,受众更为积极的参与媒介内容生产之中。由于目标受众和更有影响力的受众之间的内容需求不平衡,导致对农节目内容生产向后者倾斜,电视传播对虚拟现实的建构进一步深化。

一、传者中心论的沦落与受众中心论的崛起

纵观传播社会学发展史,早期研究者多取“传者中心论”的范式,而这种范式切断了传者与受众的有机联系,将传者视为一个封闭的本体来研究。随着时代社会的发展,“传者中心论”的理沦范式无力面对“新问题”,因而其衰落不可避免。二十世纪五十年代以后,传播学接纳相关学科的理沦成果如霍夫兰的“个人差异论”、费斯汀格的“认知失调”理论及赖利夫妇的“社会范畴沦”等等,受众在传播活动中的重要性渐为世人所重。1956年,我国著名的学者王中提出了“读者需要论”。但此类研究不久便因受到严厉的批判而停滞。在我国真正重视受众是党的十四大召开后。时至今日,“受众中心论”已取代昔日的“传播中心论”而居优势地位。李良荣在九十年代末就曾指出:受众是“媒介的积极参与者”②。这一论点是对王中 “读者需要论”的延伸和拓展,具有重要的现实意义。受众对大众传媒如此规定,意味着传播信息在本文和接受的“两极”中完成,其价值乃至存在的意义,在更大程度上取决于受众的“阅读”过程中。因而必须重视受众的本体研究。其主要内容应有受众的人口学特征、文化特征、心理特征等内部因素以及文体特点、接受情境等外部因素。

同时,电视本身的经济属性也使得电视节目的生产与流通进一步市场化,对于大部分市场化运作的电视台和电视节目而言,对电视受众的研究与满足在很大程度上决定了电视台和电视节目的竞争力甚至节目的存亡。电视这一传播工具虽具现代性,但它和人类其他传播手段比如语言、姿势和表情一样是在人类的生产活动中产生,并且有效地促进了人类物质文明和精神文明的生产和再生产。因此电视是具有经济属性的,在许多国家,电视媒介具有双重属性,既是信息生产和传递主体又是社会公器,随着传媒改制,电视媒介开始担负多重角色,一半是舆论机构一半是经济实体,前者必须做到保持其独立性,以保证对社会责任的基本担当,最终实现其对公正与客观的终极追求。后者允许其参与社会交换,而且从传媒自身的角度来分析,所有的媒介组织都是可以进行经营活动的,而且往往获得十分理想的经营收入。这就是说.媒介组织是一个以生产信息产品为主要任务的经济实体。作为现代传媒的电视,不管是外国,还是我们中国,世界上许多国家的电视台都有自己的经营收入,其中有相当数量的电视台的经营收入都越过了所在国的一些大企业③。段京肃在《社会关系的变化与信息传播权利的转移》中指出,近20多年来,我国经济体制改革和政治体制改革中所引发的社会关系的变化,对大众传播事业体制的改革表现出了积极推动的态势,原先高度集中的信息占有权和信息传播权发生了横向的转移,拥有这些权利的社会阶层开始多元化。在媒体产业化经营不断推向深入的今天,电视与受众之间的互动,已经逐渐由过去的传媒垄断型互动过渡到受众主导型互动,换言之,这种互动关系已经演变成媒介权力与受众注意力资源和认可度之间的互动,于是媒介权利的实现,有赖于将受众的注意力资源和对媒介的认可与既有和潜在的广告投放主体成功互动的实现。以湖南卫视为例,该电视台在节目生产之前都要进行大量的以受众研究为主的可行性分析和节目推广论证,节目生产过程中通过收视率和市场份额等节目影响力指标严格考核并进行排序,而节目影响力指标一般将直接决定节目广告收入。相比2005年,去年湖南卫视的观众构成具有以下明显特点:女性观众比重增长,观众年龄构成呈现两端弱、中间强的特点:即14岁以上少年观众、55岁以上,尤其是65岁以上观众比例出现下降;而15至54岁各年龄层的主流观众的比重增加,其中25至34岁青年观众比重涨幅超过10%。高学历观众比重增长迅速,大学文化程度以上观众比例较去年同期增长。

尽管湖南卫视主体受众中中学以上文化程度的占了多数,但大学以上文化程度的受众正呈上升趋势,并且由于高学历人群的文化资本等积累往往使其获得更高的职位地位,购买力也相对较强,因此也是湖南卫视极力争取的目标受众。而《乡村发现》的主体受众基本上以中学文化程度受众为主,大学以上文化程度人群既不在《乡村发现》目标受众群范围之内,从收视实际情况来看,大学以上文化程度人群也基本上在《乡村发现》缺位。因此,尽管《乡村发现》的收视率和市场份额在全台的排名上有一定竞争力,但其目标受众的购买力却相对有限。

三、城市受众的影响力与对农电视节目内容生产

哈贝马斯曾分析了18世纪初开始的传媒发展过程,描述了公共领域的出现及其衰退的轨迹。他指出公共领域类似一种公众进行辩论的竞技场,人们可以在这里就关心的问题进行讨论并达成一定的意见。但是大众传媒和文化产业的发展在很大程度上是公共领域变得徒有其表,在国会和媒体上,政治更类似于“舞台表演”,而舆论更多是被诸如广告等传媒操纵和控制的产物④。吉登斯的忧虑不无道理,但传媒本身有时候并非永远处于操纵地位,随着传媒市场化不断推进,越来越多的大众媒介的生存开始受制于广告,大众媒介的市场影响力,取决于将受众的注意力资源出卖给广告主,实现受众注意力资源的第二次“售卖”。而大众媒介的市场影响力不仅取决于受众规模,更取决于受众质量。主流媒介所拥有的受众,在质量上应该是社会行动最强的一群人,抓到上游文化的这群人,你就可以覆盖中游文化和下游文化的人⑤,在包括湖南卫视在内的中国电视市场广告投放序列中,面向农村受众诸如农机和利润率较低的的商品基本上处于边缘位置,因此城市受众对于包括《乡村发现》在内的对农电视节目更具影响力。当前城市受众的审美倾向直接表现为都市化和娱乐化,因此〈乡村发现〉的节目趣味性较强,娱乐元素较为丰富,在一定程度上满足了城市受众和农村受众的娱乐和休闲需求,但在对农政策解读和科教、致富信息服务方面就稍显弱势,无法满足农村受众对这类信息的迫切需求。大部分农村受众依然对新闻类节目比较感兴趣,社会急剧变迁的时代里,农民的信息援助应更多体现在对社会形势的了解,对农政策的明晰这一宏观层面和对科教致富或者具体到天气预报等服务类信息方面,但《乡村发现》当前此类信息的发布远不能满足农村受众的实际需求。

四、农村虚拟现实建构与农民刻板印象的生成

节目风格娱乐化本身并不构成农村虚拟现实的建构,但是娱乐元素占据首要地位的节目内容生产却能赋予外界对农村社会生活的另一种想象。《乡村发现》的日常节目设置主要以农民生活中的新鲜事物和生活趣味为主,不定期举行的活动也是主要以强调视觉听觉刺激的选秀活动比如“寻找美丽村姑”等活动为主。此类活动在一定程度上丰富了农村文化生活,激发了农村受众对美和善的追求,但一旦“寻找美丽村姑”这类活动成为电视节目的主流,则更深层次的农村现实便被忽略了。当前农村的实际人口构成状况可以用“386199部队”来形容,意指由于大量农民外出务工,农村留守人口中主要以女性、儿童和老年为主,甚至在大部分农村,“村姑”也已经不多,有一定劳动能力的青年女性外出务工已成普遍趋势。在这一趋势的出现,是由于农民从土地获得的利润已经比较薄弱,于是离开土地寻找非农工作机会,而在外出务工过程中,其劳动权益、生活状况以及城市边缘人的身份问题也需要更多的社会关注。《乡村发现》作为一档相对专业的反映农村农民生活的节目,在应该着力反映的农村社会现实中着墨不多,实际上是基于城市受众信息偏好而对农村农民现实状况进行过滤,从而在节目中建构了一个相对平面化的一维视角下的农村生活,建构了展现给城市受众的虚拟现实,同时也对非农观众塑造了农民群体的刻板印象。刻板印象指的是人们对某一类人或事物所产生的比较固定、概括而笼统的看法,这是我们在认识他人时经常出现的一种相当普遍的现象,刻板印象的生成,主要是由于在人际交往中,因为地域、时间和精力等原因,无法和某个群体中的每一成员进行深入交往,或者只能通过某种媒介进行间接交往与了解,因此,人们只能由部分推至全部,由人们所接触到的部分去推知这个群体的全貌。刻板印象一旦形成就很难改变,媒介的反复描摹也会强化这一印象,在对《乡村发现》的城市受众采访过程中就不难发现,部分城市受众就由此得出农村生活比城市生活轻松有趣,农民生活闲适,无忧无虑的印象。这一刻板印象的生成,无助于弥合城乡文化堕距,加强城乡之间理解与沟通。

五、探寻电视对农节目应有功能

关于大众传播的应有功能,施拉姆从政治功能、经济功能和一般社会功能三个方面进行了总结,他既肯定了大众传播的一般社会功能中的娱乐功能,也指出了大众传播的政治功能中应有监测社会运行的内容,在一般社会功能中协调公众的了解和意愿,行使社会控制,向社会的新成员传递社会规范合作化用的规定等。当前电视频道以及电视节目的分众化趋势使得不同的传媒承担的主体功能有所区别,比如娱乐频道、电影频道的出现就满足了传播媒介提供专门化信息服务的需求,包括《乡村发现》在内的对农电视节目的出现,也为农村受众获取专有信息,为其他人群了解农民和农村生活面貌提供了平台,因此也能在更深层次上反映社会现实,但是在实际操作过程中,一方面电视传播对虚拟现实的构建不可避免,另一方面节目生存压力始终存在,因此,在满足相对购买力较强的城市受众信息偏好,保证节目生存和可持续发展的同时,寻找更为实际和全面地反映农村社会现实的表现途径,将图像刺激与现实主题相结合,满足农村受众的信息需要,以全息摄影又喜闻乐见的方式反映农村社会现实和农民形象,方能实现电视媒介参与社会生活的应有功能。

参考文献:

[1]尼尔・波兹曼,2童年的消逝,3吴燕莛,4广西:广西师范大学出版社,52000

[6] 李良荣,7《新闻学导论》,8北京:北京高等教育出版社,91999年第1版,10第115页

[11]周鸿铎,12《电视节目经营策略》,13北京:北京广播学院出版社,142000

[15]《社会学》安东尼?吉登斯,16北京:北京大学出版社,172003

[18]《我国媒介产业的发展态势预测及竞争策略》,19喻国明,[20]中国人民大学主编,21名22师论坛集萃〉,23第1集.

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摘 要

由于无人值守变电站越来越多,这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平。

【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台

1 引言

随着电力自动化技术的快速发展,越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站,无人值守变电站的电压等级和范围越来越广,成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后,它实现了变电站运行的自动化、精度化,确保了对变电站事故的处理效率和准确性,进一步保障了 系统安全 ,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。

但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同,设备型号复杂,对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析,电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。

2 项目内容

本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平,如图1所示。

平台的功能

真实三维再现变电站场景

直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。

集中展示设备工况

3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像,并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。

与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据,并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;

与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;

与在线测温系统融合――实时显示在线温度;

与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。

自动灵活查看实时图像

双击场景中的设备,图像设备自动进行转向、对焦,颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备,可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作,并智能生成人性化的记录、 报告 等。

设备异常告警

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;解警后,可在设备数据面板中查看历史告警记录。

远程巡视

设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息,系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检,当进入已设定的巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成远程综合分析巡检结果记录,如图2所示。

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点

直观逼真

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景,产生了沉浸式的交互环境。

统一管理

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统,展示其相应数据或图像,如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。

智能监控

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式:

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;

所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律,均可以作为告警条件,进行告警及组合告警触发。

智能远程巡检

优化目前传统的现场巡检模式,通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容,巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检,当进入巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示,并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成综合分析结果记录,能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测,减少现场巡检频次,形成和现场巡检的高度互补、统一。

3 技术实现 3D建模技术

三维建模软件为3dMax,它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件,它功能强大,扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等,可利用系统自带的材质库,或自制的贴图,来达到逼真的效果。

3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件,可用于 Java3D开发的引擎平台加载,如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。

平台引擎技术

由于本平台采用B/S架构,所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展,是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览,因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台,它能将图形功能与Internet很好地集成在一起,因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。

本平台算法有如下创新点:

(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观,沉浸地再现变电站复杂真实场景,实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。

(2)针对三维变电站场景地形的复杂性,改进传统2D启发式搜索A*算法,大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。

(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法,创新地增加了多维射线,来检测路面的高度信息,提高检验的精确性。

(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性,改进传统的AABB碰撞检测算法,采用动态AABB碰撞检测算法,大幅度提高碰撞检测的准确性。

(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动,摒弃传统的BSP树,采用椭球体算法并添加滑动公式,实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。

系统接口技术

本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件,它执行特定的任务,遵守具体的技术规范,这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言,提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据,可以用来标记数据、定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言,非常适合 Web 传输。

本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数,不同的系统有不同的编程方式,而且像Scada系统,数据量大,且实时性要求很高,接口程序需要设计的灵活、高效,扩展性好。

与Scada系统接口:Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据,本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点

与变电站辅控系统接口:本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号,而图像的文件一般比较大,快速流畅地在3D平台中展示是个难点。

预留与其它系统的接口:因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据,所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。

4 结论

基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术,在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况,解决了传统管理中很多人工难以解决的问题,同时面向变电站整体模块,克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端,从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发,实现变电运行设备数据准确及时的采集,电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理,减少了人工和材料损耗,实现了信息数据及分析的自动生成,实现了变电运行的智能及集中化管理。

参考文献

[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版),2010(09).

[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真,2008,25(2).

虚拟现实(VR)是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2500字,希望能够对您有所帮助。

直觉交互界面与虚拟现实

摘要:为了研发更高水准的直觉交互界面,有必要引入虚拟现实技术,借助具备沉浸性、交互性和想象性的人机交互环境来获得真正意义上的直觉体验。通过特定的物理器件装置,以及先进的手势识别技术,使用者不必学习专门的操作命令,就可以与计算机进行交流并获得实时的反馈,而独特的沉浸式环境更能创造出人机一体的融合感。结果表明,虚拟现实技术有效地提升了用户的体验度,大大简化了操作的复杂性,而且可以应用于从娱乐到专业制造等各种场合,是直觉交互界面的有力驱动平台。

关键词:直觉交互;人机交互;虚拟现实

中图分类号:J0-05 文献标识码:A

本文是在“人―计算机” 交互(Human-Computer Interaction)的意义上来谈论“交互”。随着计算机技术几十年来突飞猛进的发展,计算机已经完全进入了日常生活的方方面面,其影响无处不在,人机之间的互动操作问题也越发显得重要。由于计算机尚未能摆脱冯・诺依曼体系的根本制约,与人类思维模式之间的鸿沟依然如同天堑,人机交互问题的一个重要着眼点就在于如何尽量地缩小人类使用者的操作模式与计算机的操作模式之间的差别。这意味着我们仍在不断地摸索和探讨,去提供更优秀的交互界面,使人可以顺畅地、高效率地与计算机进行对话。

一直以来,交互设计思维首要强调的就是以人为本,换而言之就是让设计物适应人,而非人适应设计物。这种观点在计算机还是国防机密的年代中显得有些奢侈,人们只能痛苦地训练自己去迎合机器(例如,使用完全机器式的编程语言与计算机交谈)。在当下,相对廉价的个人计算机都可以提供可观的计算能力,因此交互界面的设计原则也就顺应了这样的思路,去尽可能地将界面做得人性化,让人用得舒服,而繁重的计算则交给计算机在幕后默默地处理。

正是在这样的大背景下,“直觉”一词吸引了大家的目光。毕竟相对于日常物件,计算机的交互界面还是太不人性了,依旧保持着冰冷的面孔。如果能将我们习以为常的动作引入与计算机的交互之中,在不知不觉中将完成与计算机的沟通,那么这样的人机界面才能称得上是以人为本。而在呈现直觉界面方面,新兴的虚拟现实技术则提供了最有价值的工具。

本文正是拟探讨直觉交互界面及其与虚拟现实技术间的关系,为了完成这样的任务,首先我们要对人机交互意义上的直觉作出一个明确的定义,它实际上与大众文化中的“直觉”概念有着相当的差别。之后我们将谈论如何将上述意义上的直觉与虚拟现实结合起来,并提供具体的案例分析来支撑我们的探讨。

一、直觉交互界面

直觉(Intuition)这个概念属于大众词汇,但实际上不同的学科对直觉都有着不同的定义。本文研究的对象是人机交互,因此将在“凭着直觉去与计算机进行交互” (interaction with computer by intuition)这个上下文中去探讨它。首先要注意到,交互是双方面的,也即人与计算机在进行着双向的互动,但直觉却是人才能拥有的,也是仅仅用来修饰人的判断与感觉的,因此直觉人机交互关心的是以人为中心的交互场景中各参与元素对人是否直觉。从人的角度考虑交互界面,这实际也就奠定了“以人为本”在理论上的基础性质。

一般而言,人们对直觉的交互有着如下诉求:它不需要经过有意识的思考便能做出。例如在翻动一页书的时候,人不需要去有意识地考虑该用多大的力气,手指该走怎样的空间路线,或有意识地等待书页翻动之后出现的非常规情况并作出反应,等等。在这个意义上,一本实体书的交互界面是直觉的。依据以上诉求,Blackler等人的研究指出,直觉是“基于已往经验的无意识的反应”[1]。这个定义强调了两个要点:基于以往经验和无意识。关于直觉往往是无意识的(下意识的)举动,这一点几乎已成共识,这里就不再展开论述。需要厘清的是“基于已往经验”这一点。

在日常生活中,人们或许并不认为直觉与已往经验之间会有什么关联。相反,许多人会认为,如果不需要经验就能进行某种操作,那么这种操作显然更符合直觉。特别地,中国传统文化中的“直觉”概念充满了反智主义的特征,直接将“直觉”与“本能”联系起来,往往意味着“不需要通过知识或经验便可以下意识地完成”。但这实际上是一种错误的观点,它不但误解了人的本能,而且未能认识到已往经验的真实存在及其影响。事实上,现代理论表明,人类绝大多数行动――简单的或复杂的――都是后天习得的,并非先天刻印于脑中。如果仅凭本能,人几乎无法完成什么人机交互操作:拿按钮这种最简单的人机界面元素来说,如果没有事先通过各种例子认识到存在按钮这种东西并且按下它之后会启动某些关联反应,使用者甚至都无法做出按下按钮的行为。或者用[2]的话来说,所有行动都承载着理论――后天习得的理论。

将直觉与已往经验联系起来,这不仅揭示了直觉在人机交互中的真正面貌,而且指出了设计人机交互界面时的一条基础准则:由于不同的人有着不同的生活经验与知识水平,那么他们的已有经验也是不同的,这也就意味着每种类型的人都有着他们对“直觉交互界面”的不同衡量标准。有一个简单的例子可以说明这一点。

考虑一款在电脑上运行的收音机软件,它的作用是播放网络上的各类实时音频流(包括传统电台的在线音频流)。图 1模拟半导体收音机的调频指针窗口,从传统眼光而论这样的界面便是直觉的。然而,对于没有用过半导体收音机的新一代年轻人而言,他们由于频繁地接触电脑,反而会觉得图2的界面是直觉的,因为这样的界面使用的是为电脑用户所熟知的UI(User Interface,用户界面)元素,包括菜单、按钮、列表框和滚动条等等。

习惯半导体收音机操作的用户多半用不惯新式界面,而习惯新式界面、没使用过半导体收音机的用户却很可能对传统界面不知所以。这个例子充分说明了,在考虑直觉交互界面的时候,必须考虑用户群体的已往经验,依据不同的已往经验去断定直觉因素。并不存在唯一的、普适的、通用的直觉界面,这给了设计师以极大的挑战,但同时也是极大的创新动力。 此外,虽然直觉的定义没有直接体现对审美的考虑,但审美和直觉显然是互有关联的[3]。由于直觉使用与交互过程中唤起的先前知识有关,那么审美判断作为人类感知过程的起点之一,恰是诱发直觉的重要因素。一个富于美感的界面,可以抵消用户使用过程中的不安感和隔膜感,并在潜意识上促使和鼓励用户做出交互行为并保证交互行为的持续性和统一性。上面的例子也表明,对于传统用户,设计精美、极富质感的模拟界面有效地抵消了传统用户对电脑软件的不适感,方便他们使用,并且大大降低了潜在的学习成本。而对于年轻用户,他们也可以在自己熟悉的控件界面中运作自如,拉近了老技术(传统流媒体)与新技术间的距离。简而言之,具备良好审美特性的直觉界面具有重要的价值与意义,体现了人机交互界面的发展趋势。

二、直觉界面与虚拟现实

自上世纪70年代起,虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展异常迅猛,从专业研究到商业应用乃至家用娱乐都可见其身影。从根本上而言,虚拟现实恰是交互界面直觉化的总趋势的一个反映,因为人机交互演进的内在逻辑在于,呈现和交互手段总在致力于让用户以更直观、更自然、更简便的操控方式去获得更丰富、更多态、更实时的数据资源。

简而言之,虚拟现实提供了一个具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)的虚拟数字富媒体环境;用户不仅可以如同设身处地一般沉浸在它所提供的丰富多彩的虚拟环境中,更可以通过各种创新的途径来与环境中的元素进行互动。沉浸性、交互性和想象性,正是虚拟现实的三个基本特征[4]:一是沉浸性,通过各种技术手段让用户产生“身临其境”的感觉,包括视觉(利用人的立体视觉原理产生虚拟的三维纵深感)、听觉(利用立体声产生虚拟物体的方位感)、触觉(通过力觉设备使用户以为在与真实的物理实体打交道)等等;二是交互性,用户可以实时地与虚拟现实系统中的各种物体进行互动操作,用户的操作不再局限于传统的键盘、鼠标或游戏杆,还包括先进的数据手套、穿着式回馈服等等;三是想象性,给用户呈现的虚拟现实场景具有超越现实场景的特殊魅力,真正做到某种意义上的“心想事成”。

从虚拟现实的上述特征可以看出,它的基本出发点就是要超越传统人机交互界面的非人性化的一面,不仅要让用户尽量溶入整个交互场景中(沉浸性),而且要让用户以更直觉的方式去操作计算机(交互性):首先,虚拟现实技术能够有效地将计算机交互界面直觉化,提供与日常场景尽量类似的界面,完全基于人类日常的视觉直觉。其次,虚拟现实技术能够有效地消除人机交互之间的阻隔,让用户能够通过日常的动作和行为与计算机交互。

从上文的概念分析可知,判定直觉程度要看与使用者本身的已知经验,而且使用情境和审美等其他因素也要考虑在内。虚拟现实技术本身提供了多种多样的方法,但具体的构建和应用也要遵循这样的准则。下一节将提供几个应用案例来说明这些,并综合讨论如何真正地利用虚拟现实技术去设计直觉交互界面。

三、应用案例及讨论

以虚拟现实技术为基础的直觉交互界面被广泛应用于各种层次、各种领域的实践应用之中,其目标用户群体不仅包括非专业人士(普通民众),也包括熟悉计算机但希望寻求更直观的交互操作方式的专业人士。对于前者,他们需要能够尽量降低学习和记忆成本、兼或附带娱乐趣味性的人机界面。而对于后者,操控感良好的直觉界面可以大大提升生产率和成品率,并推动整个生产流程的优化。

日本大阪大学人机工程实验室的伊藤雄一等人研发了ActiveCube(动态积木)[5],这个作品将直觉界面引入儿童和青少年认知学习及娱乐之中,并辅以虚拟现实或增强现实设备以提升其应用价值。每个积木都是一个边长五厘米的塑料立方体;积木里面有一块可编程集成电路,控制着一系列可选的感应器或小型设备,包括超声感应器(感知外界物体的接近)、坐标感应器(三维坐标的相对角度)、触觉感应器(最多可装两个,每个可以感应八个方向的触觉)、红外感应器、灯和电动机等。因此,每个积木实际上已经是一个独立的玩具,可以感知环境并产生相应的动态行为。更绝妙的是,这些积木还能彼此连接,连接起来的各个部分之间也可以互相通信,构成整体行为。儿童使用者不需要额外教学就可以通过直觉使用它们。这样的直觉操作界面,很好地避免了其内部的复杂结构对使用者的影响,小学低年级学生就可以独立操作。

ActiveCube的一大特色在于可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。应用了虚拟现实技术之后,规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。

ActiveCube还可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。由于ActiveCube本身只是一个简单的立方体,其六面自由连接功能限制了表面的装饰性,最后的拼装效果不一定能吸引儿童用户的兴趣。而应用了虚拟现实技术之后,古板规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。在上面的例子中,外表相对简陋的十字架形积木摇身一变,可成为精美的飞机,并随着积木在实际环境中的位移而在现实设备上呈现相应的飞行轨迹。

另一个实例来自于工业设计领域。当下的设计师一般都有较高的学历和较专业的计算机技能,但进行三维产品建模的时候,复杂的软件界面依然是最重要的阻碍因素,更遑论键盘加鼠标的操控方式根本就与人手的自然行为大相径庭,严重干扰了设计师的思维和创作习惯。荷兰Delft大学工业设计工程团队在这方面进行了大量研究,提出了新的解决方案,其关键就在于引入直观的手势来与计算机交互,于虚拟现实环境中完成建模工作[6-7]。

一般而言,手势比面部表情和眼动更易于捕捉和识别,又比全身姿势更易于实施(特别是在狭小空间中),因此比较受直觉界面研究者的青睐[8]409-420。但手势也分为几个细类,不一定都适合用于人机交互。Hummels指出了三类手势,第一类是从计算机角度去定义的手势,因而非常便于计算机识别,但需要使用者去刻意学习和掌握,称不上直觉。第二类与之相反,指的是人类日常生活中的手势,优点是非常直观,但计算机程序需要特别的设计才能对其进行识别。综合了以上两种类别之优点而又尽量规避其不足的第三类手势称为描述性手势,原本自身也有着应用范围过窄的缺憾,但辅以虚拟现实技术,便可以成为有效的途径以联通设计师和计算机。 为了提高描述性手势的效果,研究人员特地设计了一个虚拟现实实验环境,见图3。在此环境中,普通设计师作为被试,不受拘束地使用他们惯常的手势进行设计创作,而这些以直觉为基础挥舞出来的手势被动作感应器记录下来,最后进行统计分析。通过这样的过程,研究人员能够采集到和分析出最适合虚拟现实环境的直觉手势。最后,对设计师而言非常直觉、对计算机而言又是相当便于识别的手势方案即可得到确定。设计师在此系统中,可以像往常操作日常物体(胶泥或板材等)一样与计算机辅助设计软件进行人机对话,不仅直觉高效,而且得益于虚拟现实环境,整个设计流程形同真实体验,大大提高了设计效率。

四、结论与展望

一直以来,“以人为本”都是人机交互设计领域的核心口号之一。但本文的分析指出,这绝不能是一句抽象的口号,而必须落实到具体的应用情境之中。另一方面,近年来关于“用户体验”的声音不绝于耳[9],它本质上也是“以人为本”的精神的一种体现,但这个提法也存在着过于含糊的缺点,导致了许多不同的理论都以它为逻辑基础。实际上,只要明确了“人”(也即“用户”)的特定性,问题也就解决了。既然不同的人和不同的用户其自身情况多有差异,同样着眼于“以人为本”或“增进用户体验”的产品,也就必须随着人/用户的不同而给出不同的解决方案,提供不同的交互界面,才能在交互过程中让使用者满意。

直觉概念得到了厘清,但这显然并不意味着直觉交互设计的种种问题也就有了答案。如何让某种交互界面更少地占用使用者的逻辑意识(也即做到“无意识地或下意识地被使用”),以及如何明确地定性定量分析特定用户的已往经验,并以之支持交互界面的设计,这依然是非常复杂的问题。幸而在各领域学者的努力下,此领域已有许多成功的理论或实践得以依循。在这方面最重要的一项就是关于直觉交互中的手势问题,它旨在解决人机交互场景中用什么有效的手势去操作计算机。由于手势不受传统输入设备的限制,它天然地与虚拟现实技术结合在一起[8]409-420。此外,针对现在方兴未艾的商业以及家用娱乐虚拟现实应用,直觉交互界面也是其中的研发热点。限于研究的深度及文章篇幅,本文遗憾地未能在这些方面展开论述,希望能在后继研究中逐步展开。

最后要强调的是,随着普适计算(ubiquitous computing)这个概念在强大的计算机硬件的支持下渐渐变为现实,设计和实现各种直觉交互界面已成为人机交互的核心任务。普适计算要求计算机设备可以感知周围环境的变化并执行相应的任务,在这一过程中如果交互界面做不到直觉易用,那么其计算机人性化的核心价值也就无从体现了。由此,直觉交互界面的理论与实践必将日益凸显其无比的重要性和关键性。

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云计算技术的研究现状论文

随着有关云计算概念、术语和技术的不断涌现和大量报道,人们在生活中越来越多的采用和实施云计算技术。由于云计算概念和技术比较新颖,涵义比较宽泛,再加上市场上一些人将云计算放大成无所不包、无所不能和无所不在的万能技术,对云计算的描述和推销多少出现了一些浮燥和炒做的嫌疑。脱离实际过分夸大或缺乏全面分析地炒做云计算不仅可能让人误解,也会使得云计算的发展不切实际,对于云计算产业在中国的成长非常不利。所以,有必要对云计算的由来和概念进行了较为全面的梳理和定义。在总结云计算技术为IT产业带来好处的同时,找出不足及局限,从而更好地发展云计算技术。1.云计算的概念云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,是一种新兴的商业计算模型。中国网格计算、云计算专家刘鹏认为:“云计算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”。云计算中的“计算”是一个简单而明确的概念。“计算”系指计算应用,在我们生活中可以指一切IT应用。随着网络技术的发展,所有的信息、通信和视频应用都将整合在统一的平台之上。由此推而广之,云计算中的“计算”可以泛指一切ICT的融合应用。所以,云计算术语的关键特征并不在于“计算”,而在于“云”。2.云计算的发展模式及其特征早期云计算来之于国际上以亚马逊、和谷歌(Google)为代表的公司,并且都提供了具有显著特征,但又代表着不同模式的成功云业务。云计算按照层次将业务模式划分为3层,最顶层是软云,中间层是平云,底层是基云。在基云之下是构建云计算的基础技术。云计算的核心思想,是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。总的来说,云计算可以算作是网格计算的一个商业演化版。3.“云计算”促进科技协同研究环境的建立云计算的平台即服务可以把开发环境作为一种服务提供到用户端,这种服务为科学协同研究创造了一个很好的平台。通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的。4.“云计算”提升数据共享服务云计算是下一代的数据中心,随着云计算的发展,科学数据共享应用云计算的技术模式在数据挖掘、数据加工、数据利用、数据管理、数据存储、数据迁移等方面可以得到便捷的发展,使科学数据共享服务得到正真提升。5.“云计算”推进网络科技环境中的发展应用“云计算”,网络科技环境可更好地实现高性能计算、实时协同研究、远程观测、海量数据存储与传输、科技文献、实验仪器与设备、应用软件、科学数据、网络工具以及科研活动的综合协同,在云计算环境下支持位于不同地点的科技工作者实现软件资源、硬件资源和数据资源的共享,促进科学研究方式的变革,促进科学工作者的交流,从而推动科技创新的步伐。6.“云计算”是创建绿色网络环境的一个途径随着网络的发展,倡导绿色,节约能源已成为网络发展进程必须解决的问题。设备的空载,电力资源的浪费,制冷环境的扩展,引起许多网络管理部门、运行部门和政府的极大关注。云计算实现了对资源的整合,顺应了网络的发展需求。在未来我们行业网络发展中也需要把绿色网络环境的创建考虑进去,这样才能使我们的发展不走弯路。

首先介绍下云计算,的发展历史,他的前身,现在的应用,然后在介绍现在计算机的应用,在应用之中的不足,然后,着重阐述云计算的优势,我这里有一份关于这方面的对比及心得,发给你,希望能帮到你。 云计算简史著名的美国计算机科学家、 图灵奖 (Turing Award) 得主麦卡锡 (John McCarthy,1927-) 在半个世纪前就曾思考过这个问题。 1961 年, 他在麻省理工学院 (MIT) 的百年纪念活动中做了一个演讲。 在那次演讲中, 他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法,这就是时下 IT 界的时髦术语 “云计算” (Cloud Computing) 的核心想法。云计算中的这个 “云” 字虽然是后人所用的词汇, 但却颇有历史渊源。 早年的电信技术人员在画电话网络的示意图时, 一涉及到不必交待细节的部分, 就会画一团 “云” 来搪塞。 计算机网络的技术人员将这一偷懒的传统发扬光大, 就成为了云计算中的这个 “云” 字, 它泛指互联网上的某些 “云深不知处” 的部分, 是云计算中 “计算” 的实现场所。 而云计算中的这个 “计算” 也是泛指, 它几乎涵盖了计算机所能提供的一切资源。麦卡锡的这种想法在提出之初曾经风靡过一阵, 但真正的实现却是在互联网日益普及的上世纪末。 这其中一家具有先驱意义的公司是甲骨文 (Oracle) 前执行官贝尼奥夫 (Marc Benioff, 1964-) 创立的 Salesforce 公司。 1999 年, 这家公司开始将一种客户关系管理软件作为服务提供给用户, 很多用户在使用这项服务后提出了购买软件的意向, 该公司却死活不干, 坚持只作为服务提供, 这是云计算的一种典型模式, 叫做 “软件即服务” (Software as a Service, 简称 SaaS)。 这种模式的另一个例子, 是我们熟悉的网络电子邮箱 (因此读者哪怕是第一次听到 “云计算” 这个术语, 也不必有陌生感, 因为您多半已是它的老客户了)。 除了 “软件即服务” 外, 云计算还有其它几种典型模式, 比如向用户提供开发平台的 “平台即服务” (Platform as a Service, 简称 PaaS), 其典型例子是谷歌公司 (Google) 的应用程序引擎 (Google App Engine), 它能让用户创建自己的网络程序。 还有一种模式更彻底, 干脆向用户提供虚拟硬件, 叫做 “基础设施即服务” (Infrastructure as a Service, 简称 IaaS), 其典型例子是亚马逊公司 (Amazon) 的弹性计算云 (Amazon Elastic Compute Cloud, 简称 EC2), 它向用户提供虚拟主机, 用户具有管理员权限, 爱干啥就干啥, 跟使用自家机器一样。1.2云计算的概念狭义云计算是指计算机基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是计算机和软件、互联网相关的,也可以是其他的服务。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed 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。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算的特点和优势(一)超大规模性。“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器,Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(二)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。[2](三)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。(四)通用性。云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(五)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。(六)价格合适。由于“云”的特殊容错措施可以采用具有经济性的节点来构成“云”,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算作为一种技术,与其它一些依赖互联网的技术——比如网格计算 (Grid Computing)——有一定的相似之处,但不可混为一谈。拿网格计算来说, 科学爱好者比较熟悉的例子是 SETI@Home,那是一个利用互联网上计算机的冗余计算能力搜索地外文明的计算项目,目前约有来自两百多个国家和地区的两百多万台计算机参与。它在 2009 年底的运算能力相当于当时全世界最快的超级计算机运算能力的三分之一。有些读者可能还知道另外一个例子:ZetaGrid,那是一个研究黎曼 ζ 函数零点分布的计算项目, 曾有过一万多台计算机参与 (但现在已经终止了,原因可参阅拙作 超越 ZetaGrid)。从这两个著名例子中我们可以看到网格计算的特点,那就是计算性质单一,但运算量巨大 (甚至永无尽头,比如 ZetaGrid)。而云计算的特点恰好相反,是计算性质五花八门,但运算量不大[注三],这是它们的本质区别,也是云计算能够面向大众成为服务的根本原因。云计算能够流行,它到底有什么优点呢? 我们举个例子来说明,设想你要开一家网络公司。按传统方法,你得有一大笔启动资金, 因为你要购买计算机和软件,你要租用机房,你还要雇专人来管理和维护计算机。 当你的公司运作起来时,业务总难免会时好时坏,为了在业务好的时候也能正常运转, 你的人力和硬件都要有一定的超前配置, 这也要花钱。 更要命的是, 无论硬件还是软件厂商都会频繁推出新版本, 你若不想被技术前沿抛弃, 就得花钱费力不断更新 (当然, 也别怪人家, 你的公司运作起来后没准也得这么赚别人的钱)。如果用云计算, 情况就不一样了: 计算机和软件都可以用云计算, 业务好的时候多用一点, 业务坏的时候少用一点, 费用就跟结算煤气费一样按实际用量来算, 无需任何超前配置[注四]。 一台虚拟服务器只需鼠标轻点几下就能到位, 不象实体机器, 从下定单, 到进货, 再到调试, 忙得四脚朝天不说, 起码得好几天的时间。虚拟服务器一旦不需要了, 鼠标一点就可以让它从你眼前 (以及账单里)消失。至于软硬件的升级换代,服务器的维护管理等,那都是云计算服务商的事,跟你没半毛钱的关系。更重要的是,开公司总是有风险的, 如果你试了一两个月后发现行不通,在关门大吉的时候,假如你用的是云计算,那你只需支付实际使用过的资源。假如你走的是传统路子,买了硬件、软件,雇了专人,那很多投资可就打水漂了。浅谈云计算的一个核心理念大规模消息通信:云计算的一个核心理念就是资源和软件功能都是以服务的形式进行发布的,不同服务之间经常需要通过消息通信进行协助。由于同步消息通信的低效率,我们只考虑异步通信。如Java Message Service是J2EE平台上的一个消息通信标准,J2EE应用程序可以通过JMS来创建,发送,接收,阅读消息。异步消息通信已经成为面向服务架构中组件解耦合及业务集成的重要技术。大规模分布式存储:分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求。分布式存储要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性,可靠性,性能等各方面要求。下面是几个典型的分布式文件系统:◆Frangipani是一个可伸缩性很好的高兴能分布式文件系统,采用两层的服务体系架构:底层是一个分布式存储服务,该服务能够自动管理可伸缩,高可用的虚拟磁盘;上层运行着Frangipani分布式文件系统。◆JetFile是一个基于P2P的主播技术,支持在Internet这样的异构环境中分享文件的分布式文件系统。◆Ceph是一个高性能并且可靠地分布式文件系统,它通过把数据和对数据的管理在最大程度上分开来获取极佳的I/O性能。◆Google File System(GFS)是Google公司设计的可伸缩的分布式文件系统。GFS能够很好的支持大规模海量数据处理应用程序。在云计算环境中,数据的存储和操作都是以服务的形式提供的;数据的类型多种多样;必须满足数据操作对性能,可靠性,安全性和简单性的要求。在云计算环境下的大规模分布式存储方向,BigTable是Google公司设计的用来存储海量结构化数据的分布式存储系统;Dynamo是Amazon公司设计的一种基于键值对的分布式存储系统,它能提供非常高的可用性;Amazon公司的Simple Storage Service(S3)是一个支持大规模存储多媒体这样的二进制文件的云计算存储服务;Amazon公司的SimpleDB是建立在S3和Amazon EC2之上的用来存储结构化数据的云计算服务。许可证管理与计费:目前比较成熟的云环境计费模型是Amazon公司提供的Elastic Compute Cloud(EC2)和Simple Storage Service(S3)的按量计费模型,用户按占用的虚拟机单元,IP地址,带宽和存储空间付费。云计算的现状云计算是个热度很高的新名词。由于它是多种技术混合演进的结果,其成熟度较高,又有大公司推动,发展极为迅速。Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算领域的众多成功公司还包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon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。收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。月租费与电话月租费类似,存储服务器、带宽按容量收费,CPU根据时长(小时)运算量收费。Amazon把云计算做成一个大生意没有花太长的时间:不到两年时间,Amazon上的注册开发人员达44万人,还有为数众多的企业级用户。有第三方统计机构提供的数据显示,Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元。云计算是Amazon增长最快的业务之一。Google当数最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上,这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用Google Docs之类的应用,用户数据会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。目前,Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序。Google值得称颂的是它不保守。它早已以发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝:GFS、MapReduce和BigTable,并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“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。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。欧盟提供了亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月, IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。微软紧跟云计算步伐,于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后,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。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器,现在它将它们连接到“蓝天”上。Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。纽约一家名为Animoto的创业企业已证明云计算的强大能力(此案例引自和讯网维维编译《纽约时报》2008年5月25日报道)。Animoto允许用户上传图片和音乐,自动生成基于网络的视频演讲稿,并且能够与好友分享。该网站目前向注册用户提供免费服务。2008年年初,网站每天用户数约为5000人。4月中旬,由于Facebook用户开始使用Animoto服务,该网站在三天内的用户数大幅上升至75万人。Animoto联合创始人Stevie Clifton表示,为了满足用户需求的上升,该公司需要将服务器能力提高100倍,但是该网站既没有资金,也没有能力建立规模如此巨大的计算能力。因此,该网站与云计算服务公司RightScale合作,设计能够在亚马逊的网云中使用的应用程序。通过这一举措,该网站大大提高了计算能力,而费用只有每服务器每小时10美分。这样的方式也加强创业企业的灵活性。当需求下降时,Animoto只需减少所使用的服务器数量就可以降低服务器支出。在我国,云计算发展也非常迅猛。2008年5月10日,IBM在中国无锡太湖新城科教产业园建立的中国第一个云计算中心投入运营。2008年6月24日,IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心;2008年11月28日,广东电子工业研究院与东莞松山湖科技产业园管委会签约,广东电子工业研究院将在东莞松山湖投资2亿元建立云计算平台;2008年12月30日,阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议,计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”,首期投资额将达上亿元人民币;世纪互联推出了CloudEx产品线,包括完整的互联网主机服务"CloudEx Computing Service", 基于在线存储虚拟化的"CloudEx Storage Service",供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等等系列互联网云计算服务;中国移动研究院做云计算的探索起步较早,已经完成了云计算中心试验。中移动董事长兼CEO王建宙认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向。我国企业创造的“云安全”概念,在国际云计算领域独树一帜。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推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。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。云安全的发展像一阵风,瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士、卡卡上网安全助手等都推出了云安全解决方案。瑞星基于云安全策略开发的2009新品,每天拦截数百万次木马攻击,其中1月8日更是达到了765万余次。势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心,几万部在线服务器。据悉,云安全可以支持平均每天55亿条点击查询,每天收集分析亿个样本,资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全,趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。值得一提的是,云安全的核心思想,与刘鹏早在2003年就提出的反垃圾邮件网格非常接近[1][2]。刘鹏当时认为,垃圾邮件泛滥而无法用技术手段很好地自动过滤,是因为所依赖的人工智能方法不是成熟技术。垃圾邮件的最大的特征是:它会将相同的内容发送给数以百万计的接收者。为此,可以建立一个分布式统计和学习平台,以大规模用户的协同计算来过滤垃圾邮件:首先,用户安装客户端,为收到的每一封邮件计算出一个唯一的“指纹”,通过比对“指纹”可以统计相似邮件的副本数,当副本数达到一定数量,就可以判定邮件是垃圾邮件;其次,由于互联网上多台计算机比一台计算机掌握的信息更多,因而可以采用分布式贝叶斯学习算法,在成百上千的客户端机器上实现协同学习过程,收集、分析并共享最新的信息。反垃圾邮件网格体现了真正的网格思想,每个加入系统的用户既是服务的对象,也是完成分布式统计功能的一个信息节点,随着系统规模的不断扩大,系统过滤垃圾邮件的准确性也会随之提高。用大规模统计方法来过滤垃圾邮件的做法比用人工智能的方法更成熟,不容易出现误判假阳性的情况,实用性很强。反垃圾邮件网格就是利用分布互联网里的千百万台主机的协同工作,来构建一道拦截垃圾邮件的“天网”。反垃圾邮件网格思想提出后,被IEEE Cluster 2003国际会议选为杰出网格项目在香港作了现场演示,在2004年网格计算国际研讨会上作了专题报告和现场演示,引起较为广泛的关注,受到了中国最大邮件服务提供商网易公司创办人丁磊等的重视。既然垃圾邮件可以如此处理,病毒、木马等亦然,这与云安全的思想就相去不远了。 2008年11月25日,中国电子学会专门成立了云计算专家委员会,聘任中国工程院院士李德毅为主任委员,聘任IBM大中华区首席技术总裁叶天正、中国电子科技集团公司第十五研究所所长刘爱民、中国工程院院士张尧学、Google全球副总裁/中国区总裁李开复、中国工程院院士倪光南、中国移动通信研究院院长黄晓庆六位专家为副主任委员,聘任国内外30多位知名专家学者为专家委员会委员。2009年5月22日,中国电子学会将于在北京中国大饭店隆重举办首届中国云计算大会。

这个链接你看是不是提纲式的浅谈云计算 摘要云计算是当前计算机领域的一个热点。它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。云计算将改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。此文阐述了云计算的简史、概念、特点、现状、保护、应用和发展前景,并对云计算的发展及前景进行了分析。关键词: 云计算特点, 云计算保护, 云计算应用.1云计算简史著名的美国计算机科学家、 图灵奖 (Turing Award) 得主麦卡锡 (John McCarthy,1927-) 在半个世纪前就曾思考过这个问题。 1961 年, 他在麻省理工学院 (MIT) 的百年纪念活动中做了一个演讲。 在那次演讲中, 他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法,这就是时下 IT 界的时髦术语 “云计算” (Cloud Computing) 的核心想法。云计算中的这个 “云” 字虽然是后人所用的词汇, 但却颇有历史渊源。 早年的电信技术人员在画电话网络的示意图时, 一涉及到不必交待细节的部分, 就会画一团 “云” 来搪塞。 计算机网络的技术人员将这一偷懒的传统发扬光大, 就成为了云计算中的这个 “云” 字, 它泛指互联网上的某些 “云深不知处” 的部分, 是云计算中 “计算” 的实现场所。 而云计算中的这个 “计算” 也是泛指, 它几乎涵盖了计算机所能提供的一切资源。麦卡锡的这种想法在提出之初曾经风靡过一阵, 但真正的实现却是在互联网日益普及的上世纪末。 这其中一家具有先驱意义的公司是甲骨文 (Oracle) 前执行官贝尼奥夫 (Marc Benioff, 1964-) 创立的 Salesforce 公司。 1999 年, 这家公司开始将一种客户关系管理软件作为服务提供给用户, 很多用户在使用这项服务后提出了购买软件的意向, 该公司却死活不干, 坚持只作为服务提供, 这是云计算的一种典型模式, 叫做 “软件即服务” (Software as a Service, 简称 SaaS)。 这种模式的另一个例子, 是我们熟悉的网络电子邮箱 (因此读者哪怕是第一次听到 “云计算” 这个术语, 也不必有陌生感, 因为您多半已是它的老客户了)。 除了 “软件即服务” 外, 云计算还有其它几种典型模式, 比如向用户提供开发平台的 “平台即服务” (Platform as a Service, 简称 PaaS), 其典型例子是谷歌公司 (Google) 的应用程序引擎 (Google App Engine), 它能让用户创建自己的网络程序。 还有一种模式更彻底, 干脆向用户提供虚拟硬件, 叫做 “基础设施即服务” (Infrastructure as a Service, 简称 IaaS), 其典型例子是亚马逊公司 (Amazon) 的弹性计算云 (Amazon Elastic Compute Cloud, 简称 EC2), 它向用户提供虚拟主机, 用户具有管理员权限, 爱干啥就干啥, 跟使用自家机器一样。1.2云计算的概念狭义云计算是指计算机基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是计算机和软件、互联网相关的,也可以是其他的服务。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed 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。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算的特点和优势(一)超大规模性。“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器,Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(二)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。[2](三)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。(四)通用性。云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(五)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。(六)价格合适。由于“云”的特殊容错措施可以采用具有经济性的节点来构成“云”,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算作为一种技术,与其它一些依赖互联网的技术——比如网格计算 (Grid Computing)——有一定的相似之处,但不可混为一谈。拿网格计算来说, 科学爱好者比较熟悉的例子是 SETI@Home,那是一个利用互联网上计算机的冗余计算能力搜索地外文明的计算项目,目前约有来自两百多个国家和地区的两百多万台计算机参与。它在 2009 年底的运算能力相当于当时全世界最快的超级计算机运算能力的三分之一。有些读者可能还知道另外一个例子:ZetaGrid,那是一个研究黎曼 ζ 函数零点分布的计算项目, 曾有过一万多台计算机参与 (但现在已经终止了,原因可参阅拙作 超越 ZetaGrid)。从这两个著名例子中我们可以看到网格计算的特点,那就是计算性质单一,但运算量巨大 (甚至永无尽头,比如 ZetaGrid)。而云计算的特点恰好相反,是计算性质五花八门,但运算量不大[注三],这是它们的本质区别,也是云计算能够面向大众成为服务的根本原因。云计算能够流行,它到底有什么优点呢? 我们举个例子来说明,设想你要开一家网络公司。按传统方法,你得有一大笔启动资金, 因为你要购买计算机和软件,你要租用机房,你还要雇专人来管理和维护计算机。 当你的公司运作起来时,业务总难免会时好时坏,为了在业务好的时候也能正常运转, 你的人力和硬件都要有一定的超前配置, 这也要花钱。 更要命的是, 无论硬件还是软件厂商都会频繁推出新版本, 你若不想被技术前沿抛弃, 就得花钱费力不断更新 (当然, 也别怪人家, 你的公司运作起来后没准也得这么赚别人的钱)。如果用云计算, 情况就不一样了: 计算机和软件都可以用云计算, 业务好的时候多用一点, 业务坏的时候少用一点, 费用就跟结算煤气费一样按实际用量来算, 无需任何超前配置[注四]。 一台虚拟服务器只需鼠标轻点几下就能到位, 不象实体机器, 从下定单, 到进货, 再到调试, 忙得四脚朝天不说, 起码得好几天的时间。虚拟服务器一旦不需要了, 鼠标一点就可以让它从你眼前 (以及账单里)消失。至于软硬件的升级换代,服务器的维护管理等,那都是云计算服务商的事,跟你没半毛钱的关系。更重要的是,开公司总是有风险的, 如果你试了一两个月后发现行不通,在关门大吉的时候,假如你用的是云计算,那你只需支付实际使用过的资源。假如你走的是传统路子,买了硬件、软件,雇了专人,那很多投资可就打水漂了。浅谈云计算的一个核心理念大规模消息通信:云计算的一个核心理念就是资源和软件功能都是以服务的形式进行发布的,不同服务之间经常需要通过消息通信进行协助。由于同步消息通信的低效率,我们只考虑异步通信。如Java Message Service是J2EE平台上的一个消息通信标准,J2EE应用程序可以通过JMS来创建,发送,接收,阅读消息。异步消息通信已经成为面向服务架构中组件解耦合及业务集成的重要技术。大规模分布式存储:分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求。分布式存储要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性,可靠性,性能等各方面要求。下面是几个典型的分布式文件系统:◆Frangipani是一个可伸缩性很好的高兴能分布式文件系统,采用两层的服务体系架构:底层是一个分布式存储服务,该服务能够自动管理可伸缩,高可用的虚拟磁盘;上层运行着Frangipani分布式文件系统。◆JetFile是一个基于P2P的主播技术,支持在Internet这样的异构环境中分享文件的分布式文件系统。◆Ceph是一个高性能并且可靠地分布式文件系统,它通过把数据和对数据的管理在最大程度上分开来获取极佳的I/O性能。◆Google File System(GFS)是Google公司设计的可伸缩的分布式文件系统。GFS能够很好的支持大规模海量数据处理应用程序。在云计算环境中,数据的存储和操作都是以服务的形式提供的;数据的类型多种多样;必须满足数据操作对性能,可靠性,安全性和简单性的要求。在云计算环境下的大规模分布式存储方向,BigTable是Google公司设计的用来存储海量结构化数据的分布式存储系统;Dynamo是Amazon公司设计的一种基于键值对的分布式存储系统,它能提供非常高的可用性;Amazon公司的Simple Storage Service(S3)是一个支持大规模存储多媒体这样的二进制文件的云计算存储服务;Amazon公司的SimpleDB是建立在S3和Amazon EC2之上的用来存储结构化数据的云计算服务。许可证管理与计费:目前比较成熟的云环境计费模型是Amazon公司提供的Elastic Compute Cloud(EC2)和Simple Storage Service(S3)的按量计费模型,用户按占用的虚拟机单元,IP地址,带宽和存储空间付费。云计算的现状云计算是个热度很高的新名词。由于它是多种技术混合演进的结果,其成熟度较高,又有大公司推动,发展极为迅速。Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算领域的众多成功公司还包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon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。收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。月租费与电话月租费类似,存储服务器、带宽按容量收费,CPU根据时长(小时)运算量收费。Amazon把云计算做成一个大生意没有花太长的时间:不到两年时间,Amazon上的注册开发人员达44万人,还有为数众多的企业级用户。有第三方统计机构提供的数据显示,Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元。云计算是Amazon增长最快的业务之一。Google当数最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上,这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用Google Docs之类的应用,用户数据会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。目前,Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序。Google值得称颂的是它不保守。它早已以发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝:GFS、MapReduce和BigTable,并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“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。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。欧盟提供了亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月, IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。微软紧跟云计算步伐,于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后,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。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器,现在它将它们连接到“蓝天”上。Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。纽约一家名为Animoto的创业企业已证明云计算的强大能力(此案例引自和讯网维维编译《纽约时报》2008年5月25日报道)。Animoto允许用户上传图片和音乐,自动生成基于网络的视频演讲稿,并且能够与好友分享。该网站目前向注册用户提供免费服务。2008年年初,网站每天用户数约为5000人。4月中旬,由于Facebook用户开始使用Animoto服务,该网站在三天内的用户数大幅上升至75万人。Animoto联合创始人Stevie Clifton表示,为了满足用户需求的上升,该公司需要将服务器能力提高100倍,但是该网站既没有资金,也没有能力建立规模如此巨大的计算能力。因此,该网站与云计算服务公司RightScale合作,设计能够在亚马逊的网云中使用的应用程序。通过这一举措,该网站大大提高了计算能力,而费用只有每服务器每小时10美分。这样的方式也加强创业企业的灵活性。当需求下降时,Animoto只需减少所使用的服务器数量就可以降低服务器支出。在我国,云计算发展也非常迅猛。2008年5月10日,IBM在中国无锡太湖新城科教产业园建立的中国第一个云计算中心投入运营。2008年6月24日,IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心;2008年11月28日,广东电子工业研究院与东莞松山湖科技产业园管委会签约,广东电子工业研究院将在东莞松山湖投资2亿元建立云计算平台;2008年12月30日,阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议,计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”,首期投资额将达上亿元人民币;世纪互联推出了CloudEx产品线,包括完整的互联网主机服务"CloudEx Computing Service", 基于在线存储虚拟化的"CloudEx Storage Service",供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等等系列互联网云计算服务;中国移动研究院做云计算的探索起步较早,已经完成了云计算中心试验。中移动董事长兼CEO王建宙认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向。我国企业创造的“云安全”概念,在国际云计算领域独树一帜。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推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。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。云安全的发展像一阵风,瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士、卡卡上网安全助手等都推出了云安全解决方案。瑞星基于云安全策略开发的2009新品,每天拦截数百万次木马攻击,其中1月8日更是达到了765万余次。势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心,几万部在线服务器。据悉,云安全可以支持平均每天55亿条点击查询,每天收集分析亿个样本,资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全,趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。值得一提的是,云安全的核心思想,与刘鹏早在2003年就提出的反垃圾邮件网格非常接近[1][2]。刘鹏当时认为,垃圾邮件泛滥而无法用技术手段很好地自动过滤,是因为所依赖的人工智能方法不是成熟技术。垃圾邮件的最大的特征是:它会将相同的内容发送给数以百万计的接收者。为此,可以建立一个分布式统计和学习平台,以大规模用户的协同计算来过滤垃圾邮件:首先,用户安装客户端,为收到的每一封邮件计算出一个唯一的“指纹”,通过比对“指纹”可以统计相似邮件的副本数,当副本数达到一定数量,就可以判定邮件是垃圾邮件;其次,由于互联网上多台计算机比一台计算机掌握的信息更多,因而可以采用分布式贝叶斯学习算法,在成百上千的客户端机器上实现协同学习过程,收集、分析并共享最新的信息。反垃圾邮件网格体现了真正的网格思想,每个加入系统的用户既是服务的对象,也是完成分布式统计功能的一个信息节点,随着系统规模的不断扩大,系统过滤垃圾邮件的准确性也会随之提高。用大规模统计方法来过滤垃圾邮件的做法比用人工智能的方法更成熟,不容易出现误判假阳性的情况,实用性很强。反垃圾邮件网格就是利用分布互联网里的千百万台主机的协同工作,来构建一道拦截垃圾邮件的“天网”。反垃圾邮件网格思想提出后,被IEEE Cluster 2003国际会议选为杰出网格项目在香港作了现场演示,在2004年网格计算国际研讨会上作了专题报告和现场演示,引起较为广泛的关注,受到了中国最大邮件服务提供商网易公司创办人丁磊等的重视。既然垃圾邮件可以如此处理,病毒、木马等亦然,这与云安全的思想就相去不远了。2008年11月25日,中国电子学会专门成立了云计算专家委员会,聘任中国工程院院士李德毅为主任委员,聘任IBM大中华区首席技术总裁叶天正、中国电子科技集团公司第十五研究所所长刘爱民、中国工程院院士张尧学、Google全球副总裁/中国区总裁李开复、中国工程院院士倪光南、中国移动通信研究院院长黄晓庆六位专家为副主任委员,聘任国内外30多位知名专家学者为专家委员会委员。2009年5月22日,中国电子学会将于在北京中国大饭店隆重举办首届中国云计算大会。

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。下面是由我整理的计算机云计算技术论文,谢谢你的阅读。

Internet云计算技术

摘要:云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识,不需要了解云内部的细节,也不直接控制基础设施。通过对云计算问题的基本研究,进一步加深了对云计算的理解。

关键词:云计算控制设施系统软件

中图分类号:TP3

文献标识码:A

文章 编号:1007-3973(2011)010-068-02

1、云计算的概念和应用

云计算基本概念

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识,不需要了解云内部的细节,也不直接控制基础设施。

云计算的基本原理是:计算资源分布在网络侧大量的计算机上,而非本地计算机或单台集中式远程服务器中,用户通过接入互联网、利用云提供的编程接口、云计算终端软件或者浏览器访问云提供的不同服务,把“云”做为数据存储以及应用服务的中心。

云计算应用评述

目前,微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战,而谷歌则依靠其搜索引擎后来居上,在此领域一枝独秀。谷歌能有与微软等软件巨头竞风流的实力,有如下几个重要的客观理由:

(1)数据是实现云计算的根本。

有了“数据”的云,才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多,用户的增加,搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成集群,才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。

(2)应用是云计算得以普及和发展的催化剂。

(3)微软、Sun等云计算技术与谷歌的差别。

微软、Sun、IBM的云计算之所以局限于应用程序的层次上,主要是因为它们长期依靠这样的 商业模式 :客户通过购买软件介质安装在PC上实现用户端服务,软件功能越强大价值就越高。这让用户体验过程变得复杂、繁琐,也不是软件即服务的简洁模式。因此不论从概念上,还是技术上,他们的云计算与谷歌的云计算存在层次上的差别。

2、云计算对互联网的影响

对技术发展的影响

(1)互联网的端到端理念面临巨大挑战。目前,用户不断通过升级硬件和软件来享受更多的互联网服务。当云计算时代到来以后,用户端将变得越来越简单,几乎所有的计算和存储资源都集中到了云端。云端与用户端在资源的配置上存在着严重的不对等现象。

(2)提出了面向商用的计算模式。Microsoft、IBM、Oracle等传统软件厂商一般通过出售软件介质来盈利。这些软件都安装在用户的PC上,软件功能越强大价值就越高。在云计算时代,用户无须关心软件的维护和升级,这些工作都由云计算服务提供商来完成。用户通过浏览器接入云端就可以享受各项服务。云计算服务提供商仅对服务进行收费。

(3)提出了基于分布式存储和非结构化数据存储的新存储模式。目前,数据一般存储在个人和企业私有的存储介质里。由于受计算机病毒等因素的影响,其安全性不高。如果用户将数据转移到云端,这些数据就可以得到专业的维护,数据的安全性大大提高。

(4)提出了新的容错管理模式和可靠性理念。认为采用多个低端服务器即可实现高容错和高可靠的系统。在硬件不可靠的情况下,通过软件技术,将多个低端服务器组合成集群,就可以实现与大型服务器相同的功能,但商业成本却大大降低。这也是谷歌云计算的一个显著特点。

(5)提出了结合虚拟技术的新业务实现方式。虚拟基础架构在计算、存储器和网络硬件以及在其上运行的软件之间提供了一个抽象层,简化了IT计算体系结构,可以控制成本,并提高响应速度。

对业务发展的影响

(1)带来互联网虚拟化运营的大发展,促进互联网业务的进一步繁荣。可进一步减低业务创新的门槛,进一步增强网络能力,并使得用户的使用方式更加灵活多样。

(2)为信息服务业提供了良好的发展契机,促进了电信运营商的进一步转型。一方面,电信网络将与水、电一样成为社会基础设施的一部分,为云计算服务提供高速网络。另一方面在业务上电信运行商也将与互联网服务提供商展开竞争。电信运行商将与谷歌、Amazon这样的互联网巨头同台竞技,电信运行商的优势在于拥有对底层通信网络的控制权,另外,丰富的运营 经验 以及良好的客户关系也将帮助电信运行商在云计算时代占有一席之地。

(3)促进了产业链的细化与整合,推动了新型ISP(如资源出租、虚拟ISP)的出现。依靠出售PC硬件或单机软件的传统IT厂商将受到云计算的强烈冲击,因为用户无须再像以前那样无休止地升级PC的硬件或软件。更多的服务提供商会基于成本考虑将各类业务转移到云计算平台上来。建有大型云计算数据中心的厂商将有偿提供计算及存储资源出租。由于准入门槛大幅降低,各类新兴的互联网业务将雨后春笋般涌现出来。

(4)产生了XaaS新概念,对服务理念产生了巨大影响。

对行业监管的影响

随着云计算技术的出现,IT产业链上跟云计算相关的环节如云计算服务提供商和虚拟运营商的管理与监督就成为互联网监管的新课题。

(1)云计算的出现彻底打破了地域的概念,资源的跨地域存储与本地化监管之间的矛盾将会被激化。这就需要在互联网的监管上面要求全局观念,在网络资源存储、资源共享和网络安全监管等诸多方面做好不同地域之间的沟通和协调工作。

(2)随着云计算市场的成长和成熟,也将伴随着新一轮的行业垄断。在云计算的研究和推广过程中,谷歌、Microsoft、IBM、Amazon等几大IT巨头已经处于领先的位置,其投入的大量人力财力保证了他们在云计算技术方面到巨大优势。这种优势在云计算真正开始运营时,必将会促使这些IT巨头们垄断云计算市场。如何对云计算市场的垄断行为进行抑制和疏导是云计算后互联网监管的一个新课题。

(3)由于业务提供模式和维护方式等方面的不同,云计算后互联网上的业务运营模型必然要发生改变。如何重新分配互联网原有商业模式中的各种利益关系,协调云计算产业价值链上下游各个企业的关系,尽快出台云计算后互联网业务的运营管理办法,从而促进云计算后互联网产业链的有效运转,都将是云计算后互联网监管亟待应对和解决的关键问题。

3、云计算存在的主要问题

尽管云计算模式具有许多优点,但是也存在的一些问题,如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。

・数据隐私问题:如何保证存放在云服务提供商的数据隐私,不被非法利用,不仅需要技术的改进,也需要法律的进一步完善。

・数据安全性:有些数据是企业的商业机密,数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。

・用户使用习惯:如何改变用户的使用习惯,使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。

・网络传输问题:云计算服务依赖网络,目前网速低且不稳定,使云应用的性能不高。云计算的普及依赖 网络技术 的发展。

4、云计算提供的服务形式

根据目前主流云计算服务商提供的服务,云计算依据应用类型可分为:

软件即服务(SaaS):此类云计算主要是采用multi-tenant架构,通过网络浏览器将单个的应用软件推广到数千用户。这类服务在 人力资源管理 软件方面运用比较普遍。

云计算的网络服务:网络服务与SaaS密切相关,网络服务供应商提供API来帮助开发商通过网络拓展功能,而不只是提供成熟的应用软件。

通过对目前云计算业务的分析,我们认为未来的云计算服务提供商将重点提供三个层次的服务:云端的软件服务、云端的开发平台和云端的信息基础设施。

总而言之:对于云计算技术的未来,我们静观其变,乐见其成。

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云计算技术论文

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。下面是由我整理的计算机云计算技术论文,谢谢你的阅读。

Internet云计算技术

摘要:云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识,不需要了解云内部的细节,也不直接控制基础设施。通过对云计算问题的基本研究,进一步加深了对云计算的理解。

关键词:云计算控制设施系统软件

中图分类号:TP3

文献标识码:A

文章 编号:1007-3973(2011)010-068-02

1、云计算的概念和应用

云计算基本概念

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识,不需要了解云内部的细节,也不直接控制基础设施。

云计算的基本原理是:计算资源分布在网络侧大量的计算机上,而非本地计算机或单台集中式远程服务器中,用户通过接入互联网、利用云提供的编程接口、云计算终端软件或者浏览器访问云提供的不同服务,把“云”做为数据存储以及应用服务的中心。

云计算应用评述

目前,微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战,而谷歌则依靠其搜索引擎后来居上,在此领域一枝独秀。谷歌能有与微软等软件巨头竞风流的实力,有如下几个重要的客观理由:

(1)数据是实现云计算的根本。

有了“数据”的云,才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多,用户的增加,搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成集群,才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。

(2)应用是云计算得以普及和发展的催化剂。

(3)微软、Sun等云计算技术与谷歌的差别。

微软、Sun、IBM的云计算之所以局限于应用程序的层次上,主要是因为它们长期依靠这样的 商业模式 :客户通过购买软件介质安装在PC上实现用户端服务,软件功能越强大价值就越高。这让用户体验过程变得复杂、繁琐,也不是软件即服务的简洁模式。因此不论从概念上,还是技术上,他们的云计算与谷歌的云计算存在层次上的差别。

2、云计算对互联网的影响

对技术发展的影响

(1)互联网的端到端理念面临巨大挑战。目前,用户不断通过升级硬件和软件来享受更多的互联网服务。当云计算时代到来以后,用户端将变得越来越简单,几乎所有的计算和存储资源都集中到了云端。云端与用户端在资源的配置上存在着严重的不对等现象。

(2)提出了面向商用的计算模式。Microsoft、IBM、Oracle等传统软件厂商一般通过出售软件介质来盈利。这些软件都安装在用户的PC上,软件功能越强大价值就越高。在云计算时代,用户无须关心软件的维护和升级,这些工作都由云计算服务提供商来完成。用户通过浏览器接入云端就可以享受各项服务。云计算服务提供商仅对服务进行收费。

(3)提出了基于分布式存储和非结构化数据存储的新存储模式。目前,数据一般存储在个人和企业私有的存储介质里。由于受计算机病毒等因素的影响,其安全性不高。如果用户将数据转移到云端,这些数据就可以得到专业的维护,数据的安全性大大提高。

(4)提出了新的容错管理模式和可靠性理念。认为采用多个低端服务器即可实现高容错和高可靠的系统。在硬件不可靠的情况下,通过软件技术,将多个低端服务器组合成集群,就可以实现与大型服务器相同的功能,但商业成本却大大降低。这也是谷歌云计算的一个显著特点。

(5)提出了结合虚拟技术的新业务实现方式。虚拟基础架构在计算、存储器和网络硬件以及在其上运行的软件之间提供了一个抽象层,简化了IT计算体系结构,可以控制成本,并提高响应速度。

对业务发展的影响

(1)带来互联网虚拟化运营的大发展,促进互联网业务的进一步繁荣。可进一步减低业务创新的门槛,进一步增强网络能力,并使得用户的使用方式更加灵活多样。

(2)为信息服务业提供了良好的发展契机,促进了电信运营商的进一步转型。一方面,电信网络将与水、电一样成为社会基础设施的一部分,为云计算服务提供高速网络。另一方面在业务上电信运行商也将与互联网服务提供商展开竞争。电信运行商将与谷歌、Amazon这样的互联网巨头同台竞技,电信运行商的优势在于拥有对底层通信网络的控制权,另外,丰富的运营 经验 以及良好的客户关系也将帮助电信运行商在云计算时代占有一席之地。

(3)促进了产业链的细化与整合,推动了新型ISP(如资源出租、虚拟ISP)的出现。依靠出售PC硬件或单机软件的传统IT厂商将受到云计算的强烈冲击,因为用户无须再像以前那样无休止地升级PC的硬件或软件。更多的服务提供商会基于成本考虑将各类业务转移到云计算平台上来。建有大型云计算数据中心的厂商将有偿提供计算及存储资源出租。由于准入门槛大幅降低,各类新兴的互联网业务将雨后春笋般涌现出来。

(4)产生了XaaS新概念,对服务理念产生了巨大影响。

对行业监管的影响

随着云计算技术的出现,IT产业链上跟云计算相关的环节如云计算服务提供商和虚拟运营商的管理与监督就成为互联网监管的新课题。

(1)云计算的出现彻底打破了地域的概念,资源的跨地域存储与本地化监管之间的矛盾将会被激化。这就需要在互联网的监管上面要求全局观念,在网络资源存储、资源共享和网络安全监管等诸多方面做好不同地域之间的沟通和协调工作。

(2)随着云计算市场的成长和成熟,也将伴随着新一轮的行业垄断。在云计算的研究和推广过程中,谷歌、Microsoft、IBM、Amazon等几大IT巨头已经处于领先的位置,其投入的大量人力财力保证了他们在云计算技术方面到巨大优势。这种优势在云计算真正开始运营时,必将会促使这些IT巨头们垄断云计算市场。如何对云计算市场的垄断行为进行抑制和疏导是云计算后互联网监管的一个新课题。

(3)由于业务提供模式和维护方式等方面的不同,云计算后互联网上的业务运营模型必然要发生改变。如何重新分配互联网原有商业模式中的各种利益关系,协调云计算产业价值链上下游各个企业的关系,尽快出台云计算后互联网业务的运营管理办法,从而促进云计算后互联网产业链的有效运转,都将是云计算后互联网监管亟待应对和解决的关键问题。

3、云计算存在的主要问题

尽管云计算模式具有许多优点,但是也存在的一些问题,如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。

・数据隐私问题:如何保证存放在云服务提供商的数据隐私,不被非法利用,不仅需要技术的改进,也需要法律的进一步完善。

・数据安全性:有些数据是企业的商业机密,数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。

・用户使用习惯:如何改变用户的使用习惯,使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。

・网络传输问题:云计算服务依赖网络,目前网速低且不稳定,使云应用的性能不高。云计算的普及依赖 网络技术 的发展。

4、云计算提供的服务形式

根据目前主流云计算服务商提供的服务,云计算依据应用类型可分为:

软件即服务(SaaS):此类云计算主要是采用multi-tenant架构,通过网络浏览器将单个的应用软件推广到数千用户。这类服务在 人力资源管理 软件方面运用比较普遍。

云计算的网络服务:网络服务与SaaS密切相关,网络服务供应商提供API来帮助开发商通过网络拓展功能,而不只是提供成熟的应用软件。

通过对目前云计算业务的分析,我们认为未来的云计算服务提供商将重点提供三个层次的服务:云端的软件服务、云端的开发平台和云端的信息基础设施。

总而言之:对于云计算技术的未来,我们静观其变,乐见其成。

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但接近时又很难掌握。 But approached and difficult to master. 近几年来,云计算在国内外可谓风生水起,热闹非凡。 In recent years, cloud computing is wind at home and abroad, boisterous. 然而,云计算从概念到落地实际上只能从2010年算起。 However, cloud computing from concept to landing in fact only from starting in 2010. 在此之前只能看成是云计算的市场引入阶段。 Before this can only as cloud computing market introducing stage. 目前,最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜索引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。 At present, the most simple cloud computing technology in network services have everywhere, such as a search engine, network mailbox, users just enter the simple instructions that can get enormous amounts of information. 但是,从一种新的业务模式的发展周期来看,尤其是从国内的情况来看,目前的云计算还只能算是初级发展,或者说,还处于教育阶段。 But, from a new business model development cycle, especially from domestic see the situation, the current cloud computing is only as primary development, or education, is still at the stage. 本文主要对微软云计算技术在微软云计算平台基础设施方面的应用开展研究,阐述了云计算的研究背景、发展现状、体系结构、各种云、服务层次、优点等; This paper mainly for Microsoft's cloud computing technology in Microsoft's cloud computing platforms infrastructure application research, this paper expounds the cloud computing research background, development present situation, the system structure, various cloud, service level, advantages; 概括分析了云计算中 基础设施即服务模式的概念、技术层次、储存服务、安全性。 Summary analysis of the cloud computing infrastructure namely service mode of the concepts, technical level, storage service, safety. 最后运行云平台的小程序。 Finally the cloud platform small programs running. 得出总结,跟期望。 With expectations that concluded,.

计算机最新技术论文篇二 计算机网络云计算技术研究 摘 要:计算网络技术取得了较快的发展,这也有效的带动了计算机网络中云计算技术的快速进步,而且在实际网络信息化服务过程中,云计算技术发挥着非常重要的作用。因引为了能够有效的推动计算机网络云计算技术的发展,我们需要加强对计算机网络云计算技术的研究力度。文中从计算机网络云计算技术的概述入手,分别从计算机网络云计算技术的分类、实现、问题及确保数据安全的措施进行了具体的阐述,以便于能够更好的推动云计算技术的快速发展。 关键词:计算机;网络;云计算技术;分类;实现;问题;措施 前言 近年来,计算机技术和网络技术在各个领域得以广泛的应用,这也使网民对计算机网络的性能有了更高的要求。在传统的计算模型中,由于需要大规模的进行底层基础设施的铺设,这就需要大量的资金支持,但当前很大一部分企业由于自身资金不足,再者在短时间内也无法实现资金的回笼和调度,这也是导致传统计算模型成本高的重要因素。同时在传统计算模型中,由于其服务平台缺少弹性,而且不能及时进行调整,这也使其无法满足当前网民不断增长的需求,传统计算模型服务平台较为僵硬,缺乏灵活性。另外在传统计算模型中,由于需要服务商长期进行维护工作,导致占有的时间和精力较多,不利于新的业务和资源的开辟。由于传统计算模型越来越无法适当当前社会发展的要求,为了能够满足网民日益增长的对计算机性能的要求,则云计算应运而生,而且在云计算应用过程中服务商也在不断的进行完善和改时,使其自身的灵活性和实用性得以提升,从而更好的服务于广大用户。 1 计算机网络云计算技术的概述 网络云计算技术是由美国一家网络公司最早提出来的,其主要是对网络和软件等相互之间进行融合,而且网络云计算技术还具有规模化、安全性和虚拟性的特点。在云计算中,不同的云都属于计算机并行分布式体系,其服务基础主要是以网络化的计算机为主,同时还要确保其与计算资源之间具有较好的契合性。云计算作为一个综合体,其较有庞大性,而且网络云计算技术作为计算机软件技术发展的重要环节之一,在具体研究中对于计算机网络云计算的特点更为重视。在当前大多数网络计算机用户中,由于没有对基础设施建设制定有效的方案,这就需要充分的发挥计算机网络云计算技术自身的优势,及时向用户传输其所需要的资源,这就需要计算机云技术能够具有较强的实用性、灵活性和方便性。 2 计算机网络云计算技术的分类 在网络云计算技术分类中,可以从不同的方面来将网络云计算技术进行不同的分类。根据其不同类别的服务特点可以分为公有云和私有云。私有云是针对用户自身的实际情况来进行独立应用,并建立平台,具有良好的操作性和实用性。而公有云则是对其他用户的云资源进行开发利用。可以从服务的连续性、数据安全性、成本费用及监测能力等几个方面对公有云和私有云进行分类。在提供服务方面,公有云受外界因素影响较大,而私有云则没有这方面的问题。相对于私有云的安全等级来讲,公有云安全等级不高,但其费用成本较低,而私有云成本费用则相对较高,具有较好的稳定性。另外公有云的监测能力也较为强大,能够根据用户的实际需求来执行非常严格的监测。 3 计算机网络云计算技术的实现 在当前计算机系统中,需要将系统划分为两个层次,即功能实现过程及预处理过程,这两个过程的处理效果和作用都会有所不同,但能够确保系统功能的实现。在对实现过程中和预处理过程进行应用过程中,可以有效的提高计算机系统的简洁化,确保计算机整体运行效率的提高。近年来,我国信息化技术取得了较快的发展,在实际生活中云计算技术也得以不断的应用,为云计算技术的实现奠定了良好的基础。在当前计算机网络云计算的实现形式中,大致可以归纳为以下方面: 第一,通过对软件程序在 企业管理 程序中进行应用,在当前云计算应用实现方式中,多是利用网络浏览器来对用户所需要的信息进行传递,这有效的实现了资金和费用的节约。 第二,网络服务。主要是通过对实际软件程序的利用,从而使研发人员更好的参与到计算机网络实际应用的开发中来。 第三,管理服务提供商。相对于其他实现形式,管理服务提供商主要都是向信息技术行业提供较为专业的服务。 4 计算机网络云计算技术的发展遇到的问题 在当前计算机网络云计算技术广泛应用的过程中,云计算发展过程中也存在着许多不足之处,这就需要在当前云计算广泛应用过程中要采取切实可行的措施来对数据的安全性进行有效的保障,这是当前云计算技术发展过程中非常重要的一项课题。当前很大一部分云端是通过浏览器来进行接入的,在计算机系统中,浏览器处于十分薄弱的环节,自身存在许多漏洞,这样在云端接入浏览器过程中,用户的证书和认证秘钥则极易由于浏览器自身的漏洞而发生泄露。而且在云端中,由于不同的应用都需要进行认证,这就需要对认证机制的高效性和安全性进行有效的保障。在应用服务层中,需要使用安全可行的手段来确保用户隐私的安全性,在基础设施层中需要采取有效的措施来确保数据的安全和保密性,有效的对数据的安全性和保密性产生影响的因素的控制。 5 采取措施保障网民数据安全 当数据存在着安全风险时,则会对云计算的发展带来较大的影响,因此为了有效地确保网民数据安全能够得到有效的保障,则需要采取切实可行的措施来保证数据的安全性。 (1)隔离操作系统和计算资源。为了有效的确保网民数据的安全性,则需要充分的运用Hypervisor,从而将网民的操作系统与所需要存储的计算资源有效的隔离开来,从而有效的提高计算资源的安全性,避免其受到来自于网民操作系统所可能带来的影响。 (2)重置API保护层。服务商把API供给用户,用户按需进行运用。但是,第三方也会使用这些API。如果想要保护数据安全,就必须再安装API保护层,对API进行重叠保护。 (3)严格身份认证。服务商需要执行严格的身份认证,加强对网民账号和密码的管理,对冒充网民身份的行为进行有效的防范,确保网民只对自己的数据和程序进行访问,有效的提高数据的安全性。 6 结束语 随着计算机网络技术的快速发展,当前计算机网络云计算技术也取得了一定的进步,尽管当前计算机网络云计算技术还处于初步发展阶段,但其具有较高的实用性,而且取得了较为显著的效果,给我们的生活方式带来了较大的改变。近年来,计算机网络云计算技术越来越受到重视,国家和企业都加大对其进行研究力度,这使计算机网络云计算技术的高速计算优势得以更好的发挥出来,已成为当前信息科技发展的主要方向。 参考文献 [1]李静媛,徐荣灵.计算机网络云技术分析[J].计算机光盘软件与应用,2013,4(1). [2]矫玉勋.元计算技术在现代农业中应用分析及发展策略[D].吉林大学,2013,5(24). [3]姜博.基于网络计量学的云计算技术发展态势研究[D].北京工业大学,2013,6(1). 看了“计算机最新技术论文”的人还看: 1. 浅谈计算机网络专业论文范文 2. 关于计算机网络的论文精选范文 3. 计算机网络技术论文的范文 4. 关于计算机网络技术的论文 5. 计算机网络应用技术论文

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