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云計算也被稱為云服務,是信息技術發展下的新型計算方式。云計算能夠共享計算資源,將計算資源提供給其他的信息設備。并且,云計算以網絡為依托,能夠為計算機用戶提供計算資源。另外,互聯網為云計算提供了條件,使得云計算能夠在服務器上完成計算。尤其是大型企業數比較分散的時候,企業能夠根據自身的計算要求來訪問數據,進而獲取相應的數據信息。由此可見,云計算的服務范圍十分廣泛,可以為多數服務器提供云計算服務。并且,云計算沒有固定的形式,人們能夠在各種智能終端上使用云計算服務。而且,云計算的可靠性較高,能夠有效保護信息安全。在這種情況下,人們積極運用云計算技術進行生活與工作,云計算在國內外的使用十分廣泛。云計算技術的應用受到了信息技術人員的高度關注。研究云計算技術發展現狀及應用不僅能夠提高云計算技術的要應用效率,而且對人們的生活和工作方式的轉變有著深刻意義。
1 云計算的主要技術
1.1 虛擬化技術主要指云計算在虛擬環境中進行
云計算能夠運用虛擬化技術簡化計算機軟件的配置,集中閑置的計算資源,進而減少計算成本,提高云計算系統的性能。
1.2 分布式計算
云算中的分布式計算具有較高的靈活性,能夠平衡計算負載,并對計算任務進行分割后再計算,之后再將計算結果合并起來。
1.3 效用計算
云計算中的效用計算主要指按照計算機用戶需求進行計算的模型。云計算中的效用計算主要為用戶提供計算資源,提高計算資源的利用率。
1.4 集群技術
云計算中的集群技術主要指將云計算過程中分散的計算資源整合起來,進而優化計算機的性能,增強計算機的可靠性。
1.5 網格計算
云計算中的網格計算與傳統的集群技術不同,能夠支持不同型號計算機的計算資源幾何。并且,網格計算的功能強大,能夠為用戶解決大量的計算難題,提高系統運行效率。
2 云計算技術的發展現狀
2.1 國外發展現狀
美國、日本、歐盟等國家的云計算技術比較成熟。在上世紀初期,美國已經制定了云計算技術的長期發展規劃,并制定了云計算技術對美國經濟成本支出的目標。目前,云計算技術在美國市場中的市場地位十分突出扮演中重要的技術角色。歐盟國家對云計算技術做過詳細的報告,并指出了云計算技術在社會生活和經濟中應用的重要性,建立和云計算管理框架和管理結構體系,以促進云計算技術的發展。而日本也已經建設了大規模的云計算基礎設施,為云計算技術的發展提供了物質條件。
2.2 國內發展現狀
現階段,我國對云計算技術的研究仍處于初級階段,云計算技術的研究程度較淺,并且,云計算技術的應用設備不足。雖然,我國不斷推出云計算機服務,但是,云計算技術核心結構體系還不夠完善,云計算技術服務還不能滿足客戶和市場的技術需求。而且,我國對云計算的商業價值和云計算的應用還存在著一定的誤區,云計算應用范圍有待擴大。另外,我國的云計算技術服務商之前利益矛盾沖突明顯,雙方缺乏交流與溝通,嚴重制約著云計算技術的發展。在這種情況下,我國應重視云計算技術的國內發展和應用現狀,積極探索促進云計算技術應用和發展的科學方法。
3 云計算技術的應用
3.1 云存儲
云存儲作為云計算技術的重要要應用,是云計算技術的延伸服務,主要借網絡技術、文件管理和集群應用,將網絡中各種各樣的設備用相關的應用程序幾何起來,進而實現數據信息的存儲。并且,云存儲的數量比較大,需要嚴格的安全標準,以保證云存儲數據的安全性和可用性。目前,我國比較成熟的云存儲服務主要由騰訊微云、百度云盤、谷歌云存儲等服務。云存儲已經成為云計算技術的重要發展技術,隨著科學技術的不斷完善,云存儲的安全性、便攜性和兼容性的特點會越來越明顯。具體來說,云存儲的安全性主要指云存儲會對密碼、賬戶名等敏感信息進行保護,并對較大的文件進行收藏,避免文件信息的丟失。便攜性主要指用戶只需要下載云計算軟件,使用要用戶名和密碼就可以登錄,不必準備專門的存儲設備,具有較強的便攜性。兼容性主要指運存儲對不同磁盤中的數據進行兼容,有效提高信息存儲的效率。
3.2 云產品
云產品主要指云計算技術所研發的產品,主要包括運閱讀器、服務器、操作系統、桌面云等部分。比較有代表性的云產品是微軟公司的Azure,這款云產品以微軟數據中心為運算基礎,所有的應用程序都能夠在微軟數據中心運行。另外,亞馬遜也研發出了云閱讀,讀者能夠將云端的書籍下載到手機或電腦上進行閱讀。阿里巴巴、谷歌等企業也隨著云計算技術的發展逐漸推出了云計算服務產品。
3.3 云桌面
云桌面是基于云計算的桌面技術,能夠將個人電腦桌面上存儲的數據信息轉移給服務器處理,之后再將處理后的信息反饋給用戶,以優化用戶的本地桌面。并且,云桌面服務器中有對應每一個用戶的虛擬桌面,用戶能夠通過云計算機書保證桌面數據的完整性和安全性,進而降低計算機用戶的安全維護負擔。
3.4 云安全
云安全是網絡安全研究領域的熱點問題。云安全主要保護用戶數據的完整性和安全性,防止用戶數據被泄露,避免計算機系統遭受黑客攻擊。云安全是對云計算技術的補充,云計算的過程中會存在著各種各樣的安全問題,而云安全就是為云計算解決安全問題。目前,應用比較廣泛的云安全措施主要有身份認證技術、數據加密技術、訪問限制技術、入侵檢測技術等。
參考文獻
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作者簡介
賈文杰(1980-),男,重慶市人。大學本科學歷。講師。研究方向為高校信息化,大數據云計算,安防技術。
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【關鍵詞】云計算;體系構架;虛擬化;數據存儲
隨著多核處理器、虛擬化、分布式存儲等技術的迅速發展,產生了一種新的計算模式――云計算,它是分布式計算、并行計算和網格計算的發展。云計算概念發端于Google和Amazon等超大規模的互聯網公司,隨著這些公司業務的不斷成功,作為其支撐技術的云計算也得到了業界的普遍認可,現如今,云計算已被普遍認為是IT產業發展的新階段。據IDC ( 互聯網數據中心) 估計,從2009年到2013年四年內,云計算能為全球帶來8000億美元的新業務收入,為我國帶來超過11050億人民幣的新業務收入。所以可以毫不夸張地說,云計算代表著未來技術的發展趨勢,云計算將變革整個IT行業。
1.什么是云計算
1.1 云計算的概念
從20世紀80年代個人電腦的發展開始,PC的計算能力不斷增強,用一臺PC就可以存放個人需要的所有數據并完成處理工作,但在互聯網時代,一家互聯網公司提供服務時需要用到遠超過個人規模的數據,這些數據的存儲和處理需要成千上萬臺機器的協同工作才能完成。這種服務器規模不是個人能夠提供的,只有大型公司或機構才能擁有,這好像又回到了更早以前的Mainframe時代。從Mainframe到PC再到云,這正是計算機技術螺旋上升的發展過程。
云計算是個新興的名詞,目前對它的定義和內涵還沒有公認的界定,當前云計算的定義主要包括如下幾種:
(1)IBM技術白皮書中云計算的定義是:“云計算一詞用來描述一個系統平臺或者一種類型的應用程序。一個云計算的平臺按需提供動態的部署、配置、重新配置以及取消等服務。”
(2)維基百科給云計算下的定義:云計算將IT相關的能力以服務的方式提供給用戶,允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下,通過Internet獲取需要的服務。
(3)中國云計算網將云計算定義為:云計算是分布式計算、并行計算和網格計算的發展,或者說是這些科學概念的商業實現。
對于云計算的定義,雖眾說紛紜,但普遍認為云計算是通過互聯網提供按需的、面向海量數據處理和完成復雜計算的平臺。云計算的孕育和發展離不開并行計算技術、虛擬化、SOA、容錯技術、安全技術和海量數據處理技術的發展,當然也離不開寬帶網的普及。
1.2云計算的特點
(1)大規模的服務
云計算是一種分布式計算模式,而且是有規模經濟驅動的計算模式,因此,大規模的服務是云計算的首要特征,只有大規模的云計算才能實現云計算各種服務優勢,尤其是服務的能力和服務的規模經濟。
(2)高可靠性
云計算系統由大量商用計算機組成集群,向用戶提供各種數據處理服務。隨著計算機數量的增加,系統出現錯誤的概率大大增加。因此,云計算必須采用措施來保障服務的高可靠性,即數據冗余和分布式存儲技術。
(3)虛擬化
云計算通過虛擬化技術把各層次功能封裝為抽象實體,對用戶提供各層次的云服務,這樣用戶可以在不了解它的具體實現方法和具置的情況下,在任意位置、使用各種終端從云中獲取應用服務。
(4)經濟性
云計算通過組建一個采用大量的商業機組成的集群來提供網絡服務,這相對于同樣性能的超級計算機花費的資金要少很多,充分體現了云計算的低成本優勢。
(5)可擴展性
“云”的規模可以動態擴展,來滿足各種用戶的應用需求和用戶規模的不斷增長需要。
(6)服務多樣性
用戶可以支付不同的費用,以獲得不同級別的服務。
2.云計算的體系構架
云計算的體系構架分為五個層次:物理層、核心層、資源構架層、開發平臺層和應用層。每一層提供不同形式的服務,這些服務均可以將Web Services的UI接口提供給用戶,所有服務具有可靠、安全、可擴展、按需服務、經濟等特點。
2.1物理層
物理層是云計算的底層基礎設施層,包括分布在不同地理位置的各種局部資源,主要提供局部資源支持,包括存儲資源、傳感器、服務器、網絡等。典型的市場產品有IBM-Morgan Stanley’s、Computing Sublease等。
2.2核心層
核心層在物理資源層之上實現基本的分布式資源管理,通過各種抽象服務提供分布式應用的部署環境。核心層功能可以通過OS kernel、超級監督者、虛擬機監視器或集群中間件實現抽象服務,提供KaaS給分布式應用的部署者。典型的市場產品有Globus、Condor等。
2.3資源構架層
資源構架層在內核層之上構建計算機資源構架,提供分布式計算服務。本層提供的基本分布式資源服務包括IaaS,DaaS,CaaS。其中,IaaS是分布式計算服務,提供靈活、高效、高強度的計算服務,IaaS主要通過虛擬技術實現。DaaS是分布式存儲服務,提供可靠、安全、大容量、便捷的數據存儲服務。CaaS是網絡通信服務,提供可靠、安全的網絡通信服務。典型的市場產品有Amazon EC2、Amazon S3、Microsoft CSF等。
2.4開發平臺層
開發平臺層在資源構架層之上構建開發平臺,提供各種分布式開發服務,同時也為程序開發者提供擴展、負載均衡、授權、email、用戶界面等多樣服務支持。PaaS加速了應用服務部署,支持應用服務擴展。典型的市場產品有Google App Engine、Sales force Apex System等
2.5應用層
應用層在開發平臺上開發各種應用程序,提供各種分布式應用服務。應用程序提供者負責軟件的開發、測試、運行、維護、升級,為用戶提供安全、可靠的服務。典型的市場產品有Google Apps、Sales force CRM System等。
3.云計算關鍵技術
云計算是一種新型的計算方式,是一種數據密集型的超級計算。在數據存儲、虛擬化、數據管理、編程模式等多方面具有自身獨特的技術。
3.1 數據存儲技術
云計算必須具備高可靠性、高吞吐率和高傳輸率。云計算采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性,即為同一份數據存儲多個副本。同時,云計算的數據存儲技術必須具有高吞吐率和高傳輸率來滿足大量用戶的需求,并行地為大量用戶提供服務。
云計算的數據存儲技術主要有Google的非開源的GFS和Hadoop開發團隊開發的GFS的開源實現HDFS。大部分IT廠商,包括雅虎、英特爾的“云”計劃采用的都是HDFS的數據存儲技術。云計算的數據存儲技術未來的發展將集中在超大規模的數據存儲、數據加密和安全性保證以及繼續提高I /O速率等方面。
3.2 虛擬化技術
云計算通過虛擬化為應用提供了靈活可變、可擴展的平臺服務。利用虛擬化技術,在單個服務器上實現多個虛擬機并運行多個操作系統和應用,從而提高服務器的利用率。云計算的虛擬化技術的核心是Hypervisor,Hypervisor在虛擬機和底層硬件之間建立一個抽象層,攔截操作系統對硬件的調用,為駐留在其上的操作系統提供虛擬的CPU和內存。目前VMwareESX和CitrixXenServer能直接運行在硬件上,虛擬的操作系統又運行在Hypervisor之上,從而能夠按照用戶需求提供IT基礎設施。
3.3 數據管理技術
云計算系統對大數據集進行處理、分析向用戶提供高效的服務。因此,數據管理技術必須能夠高效地管理大數據集。其次,如何在規模巨大的數據中找到特定的數據,也是云計算數據管理技術所必須解決的問題。
云計算的特點是對海量的數據存儲、讀取后進行大量的分析,數據的讀操作頻率遠大于數據的更新頻率,云中的數據管理是一種讀優化的數據管理。因此,云系統的數據管理往往采用數據庫領域中列存儲的數據管理模式。將表按列劃分后存儲。云計算的數據管理技術中最著名的是谷歌提出的BigTable數據管理技術。由于采用列存儲的方式管理數據,如何提高數據的更新速率以及進一步提高隨機讀速率是未來的數據管理技術必須解決的問題。
4.結束語
目前,云計算還處于起步階段,但它將改變用戶對計算資源的使用方式,使得用戶從以桌面為核心轉向以Web為核心。文中討論了云計算的現狀和主要技術,云計算代表了未來技術的發展方向,云計算成為普及是大勢所趨。
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作者簡介:
張貴強(1981-),男,甘肅甘谷人,碩士研究生,講師,研究方向為計算機安息安全及網絡編程。
【關鍵詞】大數據;云計算;預測;私有云
一、概述
科技的不斷進步必然會為社會的發展帶來變革,隨著計算機技術水平的不斷提高,社會也由以往的工業時代步入信息時代。然后,隨著時間的推移,簡單的數據信息處理和基礎的計算機應用已經不能滿足當前全球數據信息爆炸式的增長和復雜化多方位的需求與應用,亟需新的科學技術來促進互聯網產業的深度優化與改革。目前,科技信息行業的中心已經發生轉變,全球各大IT公司也都將云計算、大數據以及信息安全作為日后發展的主要目標。由此可見一斑,云計算、大數據以及信息安全的發展成熟度與完善度,必然會影響整個國家的信息產業的發展,也是在如今瞬息萬變的全球經濟下奪得一席之位的有力手段。在我國,基于大數據與云計算的信息產業遍地開花,都已經得到相應的重視與發展,然而這些新型的信息產業如今的發展勢態以及未來的發展趨勢,是否能夠適應未來社會的需求,能否成為促進社會快速發展的利器,這都有待考究。所以對大數據與云計算的發展現狀與趨勢的學習與研究,對于了解我國新的科技信息產業的發展,制定相應的策略以促進社會經濟大跨越來說,具有非常重要的現實意義。
二、大數據的發展現狀與趨勢
大數據的快速發展與廣泛應用是互聯網通信技術與信息處理技術的快速發展的必然產物。隨著互聯網絡的快速發展以及個人電腦、企業服務器以及各種移動終端的廣泛應用,互聯網的數據量從2000年以來,就以爆炸式的形式快速增長。尤其是在我國,國民數量基數非常大,這都無形之中使得大數據成為我國互聯網發展的基本需求。2012年,我國工信部陸續推動了一系列的大數據相關的項目運作,加上相應的法規、政策的支持,在2014年底,大數據已經在我國各地得到廣泛應用。首先,大數據涵蓋了社會產業的很多領域,例如在電信與互聯網領域,食品安全、醫療衛生、智慧城市與交通、科技服務等多個領域中得到快速發展。其次,傳統的IT信息產業也都借助大數據的東風,積極響應深化改革,出現了一大批以大數據技術為中心的信息產業轉型的成功案例。最后,在全國各地都在積極構建大數據中心,力圖以大數據應用為支柱來加速我國社會經濟的轉型。大數據的未來發展必定風云變化,主要發展方向大概包括以下幾個內容。
(一)結構多樣化
基于大數據的信息系統架構必然多樣化,借助云計算的發展,實現分布式存儲于管理的基本構架,對于圖片、音頻、視頻等非格式化數據的存儲與管理的計算框架以及對網絡實時流分析與計算的基本框架將會并存。
(二)大數據預測
大數據的智能預測功能必然成為未來發展趨勢。在2008年的金融危機中,阿里巴巴公司通過對淘寶網的用戶購買行為的分析,發現包括歐美在內的大部分區域的買家詢盤數急劇下降,也就提前預測了全球的經濟走勢,最終躲避金融危機的傷害。同樣的,通過大數據預測未來的行為必然成為趨勢,尤其是在經濟金融、自然災害等方面都會得到廣泛的發展與應用。
(三)智慧城市的構建
智慧城市的發展是未來城市發展的必然趨勢,而大數據技術成為智慧城市快速發展核心技術。智能交通、全民醫療、智能政府管理、企業發展等方面都離不開大數據的支持,相信大數據在智能城市構建上有非常廣泛的應用前景。
三、云計算的發展現狀與趨勢
云計算是目前互聯網發展的新的一次改革,將會以新的商業模式帶動互聯網產業的快速發展。目前,云計算推出的商業模式主要由三種,分別是基礎架構即服務的IaaS、平臺即服務的PaaS以及軟件即服務的SaaS,通過三種運營模式可以滿足不同用戶的基本需求。目前,云計算的發展仍以IT巨頭為代表,主要包括谷歌公司、亞馬遜、IBM以及微軟。其中谷歌公司主要通過其硬件基礎、大數據應用以及良好的搜索引擎構建其專門的云平臺,通過分布式的數據存儲與管理、智能的云計算應用來實現其云平臺構架。亞馬遜、IBM、微軟也都推出了自己相應的云平臺,為企業提供相應的服務解決方案,極大地幫助客戶提升自己的企業運行效率,促進經濟快速發展。在電信運營方面,云計算也顯示出其獨特的優勢,通過將以往的IP網絡、光纖網絡以及HSPA等構建基礎的無線通信云,極大地方便各個企業和部門使用,同時我國三大運營商也都推動各自的云計算平臺的發展,力圖構建一個即軟硬件、網絡、應用與服務于一體的綜合性平臺,為用戶提供更加優質的服務。云計算的快速發展必然會為各個行業帶來新的商機,以促進其快速發展,主要趨勢包含以下幾個方面。
(一)簡化移動終端
移動終端輕便化是人們的基本需求,也是移動終端發展的必然方向。通過云計算構建的相應平臺,將主要的應用轉移到云平臺上,這樣就大大減輕了移動終端的壓力,用戶只需要通過高速的網絡、輕便的終端即可訪問云平臺應用,從而使得移動終端的配置與成本大大降低。
(二)私有云的快速發展
隨著公共云的快速發展和技術逐步成熟,私有云的發展及其產品也將必然成為趨勢。通過構建私有云平臺,實現私有的云存儲、虛擬桌面等應用,以及對專門的系統通過云集成提供針對性的系統服務,這將大大提升部門的運作效率,降低成本投入。
(三)促進物聯網快速發展
物聯網是互聯網發展的延伸,是實現互聯網與生活中實物聯通的具體實現。云計算技術的出現,使得物聯網發展的經濟成本與技術成本大大降低,通過構建相應的云平臺即可實現物聯網基礎設施、應用系統與服務的實現,從而加速物聯網技術的發展。
四、總結
大數據與云計算是目前信息產業快速發展的中心,也是IT產業改革新的機遇,目前全球范圍內的大數據與云計算都在蓬勃發展,如果把握機遇,順應時代需求,這必然為為了的發展開啟新的大門,趁著大數據與云計算的東風,為人們提供更加優質、高效的服務。
參考文獻:
前言:二十一世紀人類進入了互聯網時代,在信息技術快速發展的今天,計算平臺成為了通過互聯網實現信息技術傳遞的基礎。分布式的緩存技術具有可靠性高,擴展性強、吞吐性大等特點,為計算機數據的傳輸提供了有利的支撐,成為了互聯網平臺云結構底層支持的基礎。接下來,本文將對分布式緩存進行詳細分析,為計算機技術的完善提供借鑒。
一、云計算的安全及其影響
隨著計算機技術的全面發展,近幾年,云計算這個名詞備受關注,成為了人們熱議的話題,并且在學術界、政府、商界都給予較大的肯定。云計算可以體現互聯網就是計算機技術的思想,云計算可以將豐富的計算機資源聯系在一起,組成一個巨大的計算機模式。云計算也可以為計算機用戶隨時的進行服務,為IT服務的便利提供無限的可能。云計算因其方便、快捷、經濟等優勢得到了越來越多企業的矚目,不僅能將IT業從復雜的工作中解救出來,還能使IT技術更加專注自身核心業務的發展[2]。
但是,目前云計算面臨著最關鍵的問題就是安全性問題,隨著云計算應用的越來越廣泛,安全問題越來越得到了人們的重視。人們開始對云計算的安全問題進行擔憂,有的客戶也不得不暫停云計算的使用。在這期間云計算的確出現了一些負面的新聞,如:2009年2月和7月亞馬遜網絡的癱瘓問題,以及2009年3月谷歌用戶信息泄密事件,這些都不得不使人們重新思考云計算面臨的安全問題。
二、分布式緩存技術的現狀和特點
(一)分布式緩存的結構
分布式緩存技術是采用網狀的連接方式將互聯網之間的服務器進行連接,數集可以在互聯網之間通過數據多副本機制傳輸。分布式緩存可以實現無中心化的操作控制臺,可以在任何一個服務器上登陸以實現對集群的訪問、數據的控制、實時的監控等,并且通過操作維護臺可以對集群的軟件進行升級、配置等服務[3]。
(二)分布式緩存的擴展性
分布式緩存可以實現對數據的高吞吐性,通過低延時的訪問服務,對數據服務增加節點從而為數據的處理能力進行擴充,并且擴充的應用訪問高度透明。例如:將已有的節點A上增添新的數據的數據,可以將B的數據直接添加到節點A上,通過命令指令的傳輸與傳送,實現數據的交換,不斷的對數據進行整合,從而實現將B的數據擴張到A節點上。
分布式緩存具有擴展性高這樣的性能可以使數據得到有效地擴展,實現數據空間的最大化,這樣可以更好的對數據進行整合處理,為數據的有效傳輸和儲存提供幫助。
(三)分布式緩存的可靠性
在互聯網工作中,數據的可靠性是十分重要的,分布式緩存就是這樣一個具有高可靠性的工具。通過使用副本機來實現數據的可靠性能。數據緩存具有N、R、W原則,N代表數據的副本數,R代表讀取多少副本才能認為讀成功,W寫了多少副本才能認為寫成功,這三量有這樣一個關系:當W+R>N時,可以認為系統是可靠的[4]。
在N、R、W原則中,數據各節點的IP是按照大小組成的有序的循環表,根據第一個節點來尋找其它活著的節點作為備節點,在沒有故障發生的情況下,協同器是路由的第一個節點,如果協同器節點發生故障,客戶可以選擇下一個活著的節點作為協同器,這樣通過在保證數據的一致性的基礎上,實現數據的可靠性,來保證數據的安全。
(四)分布式緩存的性能特點
眾所周知,分布式緩存具有高性能的特點,正是由于這樣的特點可以保證數據的有效傳輸。分布式緩存平臺采用同步接口和異步接口來實現數據的處理。同步接口在服務端實行執行成功返回命令后,可以使客戶端應用返回。異步接口則是通過回調函數的方式來確定應用實行。
影響服務端性能的因素有很多,如:線粒鎖的粒度、執行效率、內存的組織訪問方式等。經過反復的實驗測試,分布式緩存具有的高性能特點可以對數據的試行進行有力的幫助。
(五)分布式緩存技術的數據一致性
分布式緩存數據的一致性是通過控制數據值副本的一致性來實現數據版本的向量控制,即使數據被傳送到不同節點上,仍然可以實現數據的一致性。
在對數據進行操作時,要得到整個副本版號的實際情況,來確保寫入數據后保持版本的一致性和最新性。在操作的過程中,協同器獲取全部的副本版號,通過確定副本版號是否一致,來界定讀取的正誤,進而對版本進行更新,為下次的任務做好鋪墊。
三、分布式緩存技術面臨的挑戰
(一)緩存服務性能隔離的挑戰
在多個用戶運用服務器的場景下,資源競爭會無法滿足其中一部分的租戶的服務質量,也就存在性能干擾的問題。上述的現象叫做資源的劫持,就是在多租戶的環境中出現了資源被霸占的情況,所以如何對各個用戶之間采取保障性能的隔離手段成為了重要問題之一。每個用戶對資源的需求都不相同,這需要最大限度的提高資源的利用率,確??蓾M足每個用戶的實際需求。由此可見,面向多租戶的緩存服務性能已經成為了當前緩存技術面臨的挑戰。
(二)緩存策略的適應及管理
緩存策略的制定是根據不同的場景進行的有針對性的設計,分為替換策略、一致策略等。緩存的適應機制是為了進一步完善系統服務性能,提高緩存的適應性。目前,緩存策略面臨著兩個挑戰,一個自適應問題,一個是管理問題。
計算機的專業人才運用跟蹤驅動模擬的方法對每個互聯網文件進行最優策略,提出了一種新的算法可以降低空規模,并且優化性能,但需要以犧牲準確率為代價。
結論:綜上所述,在解決云計算安全的前提下,對云計算環境下分布式緩存技術的進行優化使信息能夠準確、快捷、安全的進行傳輸。要結合分布式緩存技術面臨的現狀和挑戰,逐步完善緩存式技術的應用,使互聯網市場更加繁榮。
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關鍵詞:少數民族地區;計算機高等教育;問題;對策
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1672-5913(2007)18-0003-04
少數民族高等計算機教育在為民族地區經濟建設與社會進步做出貢獻的大背景下,特別是在西部大開發戰略的實施過程中,在促進西部地區經濟、社會和文化跨越式發展中起著不可替代的重要作用。隨著知識經濟時代的來臨和國際經濟一體化的進程,發展少數民族地區的計算機高等教育事業,不僅對加快少數民族地區的信息化進程具有重要意義,而且對當地的經濟文化發展、提高少數民族人口素質、增進民族團結、維護祖國統一,以及構建和諧社會都具有十分重要的意義。
1云南少數民族地區計算機高等教育的基本界定
1.1少數民族高等教育的概念
我國現階段的少數民族高等教育,是指以少數民族為主要對象,以少數民族文化為重要特征,以促進少數民族地區經濟、文化和社會發展為主要目的跨文化的高等專門教育。[1]少數民族高等教育包含有三個不同的涵義:第一,少數民族高等教育的對象主要是少數民族;第二,少數民族高等教育服務的社會主要是少數民族地區;第三,少數民族高等教育專業教育中有一部分是少數民族傳統科技與文化專業及其與常規專業相交叉的專業教育。[2]
1.2少數民族計算機高等教育的概念
根據少數民族高等教育的概念,我們可以知道,所謂少數民族計算機高等教育,是指在少數民族地區,以當地少數民族學生為主要教育對象,以高等計算機科學為主要教授內容,以提高當地少數民族的計算機文化素質,促進民族地區信息技術和民族經濟發展為主要目的高等專門教育。在少數民族地區的高等學校發展高等計算機教育是當地經濟發展的需要,是知識經濟和信息時代的必然要求。
首先,云南少數民族地區計算機高等教育的課程體系應該體現地州的民族特色;其次,云南少數民族地區計算機高等教育的人才培養目的應該主要服務于本地州的經濟和社會發展的需要;再次,云南少數民族地區計算機高等教育的人才培養模式應該合理而科學的定位。
1.3云南少數民族地區計算機高等教育的范疇
云南省地處祖國西南部,集邊疆、民族、山區、貧困等特殊條件于一體,社會經濟文化相對落后,有51個少數民族,是全國少數民族種類最多的省份,其人口約占全省總人口的1/3。其中,人口超過5000人的世居少數民族有25個,分別是:彝、白、哈尼、壯、傣、苗、傈僳、回、拉祜、佤、納西、瑤、藏、景頗、布依、普米、怒、阿昌、德昂、基諾、水、蒙古、布朗、獨龍、滿。在25個少數民族中,白族、哈尼族、傣族、傈僳族、佤族、拉祜族、納西族、景頗族、布朗族、阿昌族、普米族、怒族、德昂族、獨龍族、基諾族等15個民族為云南特有。其中人口在100萬以上的有彝族、哈尼族、壯族、傣族。除回族、滿族、水族通用漢語外,其他民族使用著26種語言、22種文字,有600多萬人不懂漢語。云南少數民族地區計算機高等教育,是指在云南生少數民族聚集地區,主要以本地州的少數民族學生為教育對象,以計算機科學為主要教育內容,服務本地州社會、經濟和文化的高等教育。
2云南少數民族地區計算機高等教育存在的現狀和問題
2.1教育經費不足
經費短缺與教育事業發展的矛盾,是全球教育發展面臨的共同問題,更是我國教育尤其是我國少數民族教育長期以來面臨的突出問題之一。由于經濟發展普遍滯后,地方財政對教育的支持能力有限。1997年西部各地區教育經費支出平均為441億元,占全國平均值(817億元)的54%。[3]而教育經費總量不足必然限制少數民族地區對計算機高等教育的經費投入。計算機高等教育自身的特點決定了發展高等計算機教育事業需要計算機、實驗室和實訓基地的建設,硬件和軟件建設方面也需要大量的資金投入。少數民族地區教育經費的不足必然制約著計算機高等教育發展的規模和質量。
2.2師資力量相對短缺
少數民族地區經濟發展水平相對比較落后,工作環境和生活質量比較低下,這些不利的因素對于少數民族地區高等計算機師資力量的建設具有重要的阻礙作用。首先,由于生活條件、交通狀況、工作環境的原因,很多著名高校的計算機畢業生,尤其是高學歷的計算機博士畢業生志愿到少數民族地區從事教育事業的很少;其次,即便已經到邊疆少數民族地區工作的畢業生,由于升學、工作調動等原因又離開了工作不久的工作崗位;再次,已經在邊疆少數民族地區工作多年的計算機科學教師由于外界的更好的工作環境、工作待遇的吸引而放棄了多年的工作崗位,到電腦公司或網絡公司從事計算機的實務工作。先天引進人才的不足,以及原來儲備師資的流失,再加上招生規模的日益擴大,在少數民族地區的高校出現了師資力量相對短缺的現象。
2.3師資力量的整體學術素質偏低
在云南,少數民族地區的高校多數屬于高職高專層次的高校,屬于地州的地方性綜合性大學幾乎沒有。盡管許多地州原來的高等師范專科學校晉升為本科類的師范學院,但是師資力量并沒有發生根本的改變。筆者對云南省各個地州的計算機高等教育師資進行了調研,發現在各地州的計算機師資力量從學歷來看,第一學歷主要集中于本科學士學位,碩士研究生學歷的有少部分,博士學歷幾乎沒有。從師資隊伍的職稱體系來看,主要以講師和助教為主,副教授一個系有幾個,而教授幾乎沒有。從科研情況來看,無論是科研成果的數量還是質量,少數民族地區計算機教師的科研情況明顯與其他地區的高校計算機科研情況有重大差距。
2.4民族地區高等計算機教育人才培養目標的定位不合理
民族地區高等計算機教育目標是指民族地區高校培養什么樣的計算機人才問題。我國民族地區計算機教育大部分是??茖哟蔚挠嬎銠C教育,一般都是本科計算機的壓縮,與本科計算機教育相比,只是學習的年限較短而已。這樣民族計算機高等教育專業失去了應有的特色。
民族地區的高等計算機教育首先應該體現民族性;其次,民族地區的計算機高等教育應該主要服務于民族地區的需要;然而,許多民族高校在制定人才培養方案,規劃人才培養目標時則忽視了這點。
2.5教學語言的障礙
云南是一個多民族、多語言、多文種的邊疆省份,25個少數民族中除回、滿、水等3個民族已經使用漢語外,其他22個民族使用26種語言?,F在,全省有14個民族使用著22種文字或拼音方案,其中傣族有3種(西雙版納新、老傣文,德宏傣文)、苗族有3種(川黔滇次方言苗文、滇東北規范苗文、滇東北老苗文)、彝族有2種(云南規范彝文、涼山規范彝文)、傈僳族有2種(老傈僳文、新傈僳文)、瑤族有2種(門方言文字、勉方言文字)、景頗族有2種(景頗文、載瓦文)。[4]但是由于云南省民族多,語言文字情況復雜,各地民族教育基礎參差不齊,民漢雙語教學起步時間不一,因此,民漢雙語教學體系主要側重于少數民族地區的中小學,而在高等計算機教育過程中則貫徹不夠。一方面,因為計算機本身就是一門新興的科學,計算機科學的術語在民族語言中沒有原創性語源;另一方面,少數民族高等院校計算機老師的雙語教學水平有待提高。語言是傳遞知識的橋梁和媒介,教學語言的障礙必然制約著民族地區計算機高等教育的發展。
3云南少數民族地區計算機高等教育的對策
針對以上存在的五個主要問題,筆者認為應當從以下幾個方面完善少數民族地區的計算機高等教育。
1.國家和省財政加強對民族地區高等計算機教育的投資,實現教育投資主體的多元化。《中國教育改革和發展綱要》規定,要逐步建立以國家財政撥款為主、輔之以征收用于教育的稅費、收取非義務教育階段學生學雜費、校辦產業收入、社會捐資集資和設立教育基金會等多種渠道籌措教育經費的體制。在此政策的影響下,少數民族教育辦學主體呈現多樣化的狀態,確立起國家、社會團體、企業行業、個人和國外投資等多方辦學的體制。
2.加強少數民族地區的計算機高等教育師資隊伍的建設。高素質的計算機高等教育師資隊伍是提高民族地區計算機高等教育的關鍵因素。筆者認為應當從以下幾個方面加強教師隊伍的建設:首先,不斷改善民族地區的辦公條件、生活條件和提高人才待遇,大量引進計算機高等教育的高學歷、高職稱的人才。其次,在改善已有計算機教育人員生活工作條件的同時,加強職業道德教育,使在職人員意識到民族高等教育,尤其是民族高等計算機教育對民族地區、對少數民族人口素質、對國家和社會的重要意義。再次,擴展在職計算機教師深造的途徑,創造更多的繼續學習的機會。計算機學科日新月異,為了保證計算機教師的知識不落伍與信息時代的發展,應當定期對在職計算機教師進行培訓和充電學習。此外,針對目前少數民族地區的師資主要是學士的情形,民族地區的高等院校應當制定優惠而寬松的政策,允許和鼓勵在職教師攻讀碩士和博士學位。民族地區的計算機教師還應當結合本地區、本學校的實際情況展開計算機技術和計算機教育的科學研究,以科學研究帶動計算機教學。
在高等學校畢業生分配派遣工作中,對來源于邊遠少數民族地區的畢業生,邊遠少數民族地區用得上的專業,原則都分配回去,充實民族地區的計算機教育師資。同時鼓勵內地高學歷的計算機師范畢業生到邊遠地區去工作。
3.加強東、中部地區高校計算機專業和民族地區高校計算機專業之間的對口支援和協作,加強交流和合作。及時吸收國內兄弟院校計算機教育先進的辦學經驗和辦學模式,改革民族院校,發展民族計算機高等教育。充分利用好中國教育和科研計算機網,衛星電視信息網,教育部在現代化遠程教育工程中專門設立的扶貧支持經費,以民族地區院校為基地,和全國相關重點大學密切合作,將名校和名師的計算機教學資源直接送到西部。
4.民族地方計算機高等教育人才培養目標只有從當地的實際出發,客觀分析本校在本地區的地位和現有的辦學條件、辦學水平,以地區經濟社會發展之需要為直接的驅動力,堅持并體現地方特色,依據地區的中長期發展規劃,尋求可擴展的服務領域,發揮自身因歷史傳統特別是地域所決定的優勢,找準自己的合理位置,扮演好自己的角色,才能辦出民族計算機高等教育的區位特色、人才特色。[5]筆者認為,民族地區的計算機高等教育人才培養目標,應該定位于為民族地區中小學信息技術教育培養師資和培養民族地區的計算機實踐操作人才。
5.繼續推進雙語教學,適當引入外語教學雙語教學是基礎,多語教學是對雙語教學的拓展,其發展可借鑒雙語教學的模式。民族語言文字是民族文化的重要形式,少數民族語言在相當多少數民族地區,是少數民族相互交流的主要工具,對于受教育者來說,是其母語,有著深厚的文化積淀和生活土壤,所以從母語開始教育的過程,具有重要意義。[6]要遵循從實際出發的原則,因地制宜,積極在民族地區計算機教學中開展民族語和漢語雙語教學工作,充分考慮地區特點,完善雙語教學模式,加強漢語教學,逐步創造條件開設外語教學,并科學地進行相同層次不同語言教學模式間的相互轉軌和分流,根據需要與可能,逐步科學地實現少數民族語文教學方式從小學到大學的接軌。此外,應當加強民族文字教材編譯、審定、出版和發行工作,以保證民族計算機教育教學的順利進行,中央和地方各級政府從人、財、物方面對民族文字計算機教材的編譯、審定和出版給予了支持。
Occrence and Thouhts of Computer Higher Education in Minority Ethnic Groups Areas in Yunnan Province
Yu shan-shan
(Dehong Teacher’s College, Department of Computer Science education, Dehong Yunnan 678400 China)
Abstract: Computer higher education is an important component of national higher education in minority ethnic groups’ areas of Yunnan. Computer higher education for ethnic minority areas plays an important role in the modernization and information technology. Based on the concept of computer higher education in minority ethnic groups’ areas of Yunnan, we analyse the current higher education as well as the problems of the in ethnic region of Yunnan Province. And we promote some measures of the Computer higher education in ethnic region of Yunnan Province.
Keywords: Minority Ethnic Groups’ Areas; Computer Higher Education; Problems; Measures
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3.云計算訪問控制技術研究綜述
4.云計算采納行為研究現狀分析
5.Google三大云計算技術對海量數據分析流程的技術改進優化研究
6.大數據、云計算技術對審計的影響研究
7.虛擬化云計算平臺的能耗管理
8.云計算環境下的分布存儲關鍵技術
9.推動中國云計算技術與產業創新發展的戰略思考
10.云計算:體系架構與關鍵技術
11.我國云計算教育應用的研究綜述
12.云計算及云計算實施標準:綜述與探索
13.云計算:系統實例與研究現狀
14.云計算環境下的聯網審計實現方法探析
15.云計算和云數據管理技術
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21.基于云計算的B2C電子商務企業價值鏈優化
22.面向圖書館的云計算研究綜述
23.云計算時代的數據中心建設與發展
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25.云計算研究現狀綜述
26.基于云計算的智能電網信息平臺
27.云計算資源調度研究綜述
28.論云計算的服務質量
29.我國云計算教育應用的現狀與發展趨勢
30.云計算及其關鍵技術
31.云計算技術發展分析及其應用探討
32.云計算應用服務模式探討
33.云計算的發展及其對會計、審計的挑戰
34.構建云計算平臺的開源軟件綜述
35.云計算安全研究
36.云計算和虛擬化技術
37.基于企業視角的云計算研究述評與未來展望
38.云計算數據中心的新能源應用:研究現狀與趨勢
39.云計算環境下的電子文件遷移模型研究
40.云計算:構建未來電力系統的核心計算平臺
41.移動云計算的應用現狀及存在問題分析
42.云計算中虛擬機放置的自適應管理與多目標優化
43.云計算:概念、技術及應用研究綜述
44.基于虛擬散列安全訪問路徑VHSAP的云計算路由平臺防御DDoS攻擊方法
45.云計算集群相空間負載均衡度優先調度算法研究
46.電力系統云計算中心的研究與實踐
47.云計算初探
48.隨機任務在云計算平臺中能耗的優化管理方法
49.基于“云計算”的數字圖書館服務模式
50.云計算與信息資源共享管理
51.云計算中調度問題研究綜述
52.云計算給圖書館管理帶來挑戰
53.云計算安全研究綜述
54.云計算中數據隱私保護研究進展
55.云計算應用及其安全問題研究
56.基于云計算的電力數據中心基礎架構及其關鍵技術
57.基于云計算和極限學習機的分布式電力負荷預測算法
58.美國聯邦政府云計算戰略
59.基于云計算平臺的新型電子取證研究
60.云計算信息安全分析與實踐
61.基于Openstack的科研教學云計算平臺的構建與運用
62.云計算安全關鍵技術分析
63.云計算技術研究與應用綜述
64.基于云計算的義務教育學科課程資源共建共享模式
65.面向云計算環境的能耗測量和管理方法
66.基于云計算的實驗室管理信息系統設計
67.云計算概念、模型和關鍵技術
68.云計算環境下的審計業務模式變革研究
69.基于Hadoop的分布式云計算/云存儲方案的研究與設計
70.云計算環境中綠色服務級目標的分析、量化、建模及評價
71.基于云計算的圖書館建設與服務發展
72.物聯網、大數據及云計算技術在煤礦安全生產中的應用研究
73.基于專利分析的我國云計算技術發展現狀研究
74.云計算的價值創造及其機理
75.云計算環境下高校實驗教學模式的創新與實踐
76.寄心海上云:云計算環境下的知識管理
77.基于云計算的居民用電行為分析模型研究
78.云計算環境下的數據存儲
79.基于效用的云計算容錯策略和模型
80.云計算環境下的智能決策研究綜述
81.云計算安全風險因素挖掘及應對策略
82.我國云計算產業發展趨勢及政策建議
83.云計算安全需求分析研究
84.智能電網中虛擬化云計算安全的研究
85.云計算架構下的移動學習
86.基于云計算的終身教育服務平臺設計
87.云計算在電力系統數據災備業務中的應用研究
88.云計算與圖書館:為云計算研究辯護
89.淺談云計算技術
90.云計算研究現狀與發展趨勢
91.云計算環境下的著作權制度:挑戰、機遇與未來展望
92.基于云計算的數字化信息資源建設模型的研究
93.云計算發展態勢與關鍵技術進展
94.云計算技術在圖書館中的應用探討
95.國外云計算發展現狀綜述
96.云計算對知識產權保護的若干影響
97.基于云計算的遠程教學資源建設模式——以浙江開放大學為例
98.云計算在智慧校園中的應用研究
99.對云計算技術及應用的研究
100.云計算應用展望與思考
101.云計算給圖書館帶來的發展機遇
102.云學習:云計算激發的學習理念
103.云計算環境下的信息資源云服務模式研究
104.云計算研究進展綜述
105.云計算及安全分析
106.一種云計算操作系統TransOS:基于透明計算的設計與實現
107.基于等級保護的云計算安全評估模型
108.云計算:從概念到平臺
109.云計算環境下信息安全分析
110.云計算技術簡述
111.云計算綜述與移動云計算的應用研究
112.中國云計算產業結構和商業模式
113.云計算安全問題
114.云計算下的國外圖書館聯盟服務研究
115.云計算技術的應用及發展趨勢綜述
116.云計算在區域信息資源共享中的應用探究
117.基于云計算的圖書館信息平臺的構建
118.云計算技術驅動下構建數字圖書館虛擬化環境的探討
119.云計算支撐信息服務社會化、集約化和專業化
120.云計算環境下基于協同過濾的個性化推薦機制
121.云計算環境下的網絡技術研究
122.云計算模式在電力調度系統中的應用
123.云計算環境下的隱私權保護初探
關鍵詞:云計算技術;高校計算機基礎教學;應用分析
隨著信息技術的進步與發展,中國云計算技術更是為各大高校的計算機基礎教學提供更為廣闊的教學模式與教學理念。然而在實際的教學過程中,同樣存在著教學內容單一、學生動手與實踐水平薄弱、教學內容與教學知識乏味、枯燥、考核手段不科學、學習資源共享瓶頸等問題。下面就來結合實際的高校計算機基礎教學現狀,對云計算技術的應用展開分析,希望本文的發表能夠為廣大同行業從業教師帶來一定的幫助,同時也能夠為新形勢、新背景下的高校計算機基礎教學提供更為廣闊、豐富的教學資源。
一、云計算技術的主要內容
作為計算機處理、存儲、運算技術中的重要構成部分,云計算技術主要是借助網絡平臺的強大來將巨大的處理程序劃分為若干個子程序進行運行,同時借助多個服務器來構建出更為高效、便捷的處理體系??梢哉f云計算技術不僅能夠充分的借助數據采集的力量實現收集和分析,同時也能夠將最終的結果回傳到用戶。這種快捷的信息處理卻僅僅需要幾秒鐘的時間,可以說不僅全方位提升了用戶的需求,同時也尊重了不同用戶之間的個體差異。一般而言,現階段的云計算技術主要包括如下幾大類:第一、公共云。這種技術類型的目的主要是為了廣大公眾提供各類的云服務,主要被廣泛的應用于各大互聯網公司中。第二、私有云。私有云主要面對個體用戶以及單個機構,利用內部的往來來獲取更多的云服務內容,通常而言這種私有云并不具有盈利的需求。第三、混合云?;旌显浦饕菍⒐苍婆c私有云進行高度融合,面向更多用戶來提供更為寬泛的網絡數據服務,它不僅能夠為公眾提供各個領域的云共享,同時也能夠確保一些個體用戶、單個機構在段時間內獲取自身所需材料。
二、現階段的高校計算機基礎教學與云計算應用現狀
(一)學生自身對云計算與計算機技術興趣較弱
作為中國高校教育過程中的一門重要的公共課程,計算機技術教學不僅擔負著為中國計算機領域發展培養出更多、更好的專業性技術人才重任,同時也為廣大高校大學生未來走進社會提供了計算機應用實踐的理論支撐。所以作為高校的必修課之一,計算機基礎教學不僅能夠幫助更多的理科生獲取更多的知識,同時也能夠帶領一些非理科專業學生利用計算機等級考試來驗證自身的學習成果,為日后步入社會參與人才競爭提供更多支撐和優勢。然而在實際的教學推廣過程中,很多高校大學生對計算機基礎、云計算技術等并沒有較為濃厚的興趣,最終也導致了云計算在計算機基礎教學中沒有發揮其自身的優勢。
(二)軟硬件設備配置薄弱
但在實際的高校計算機基礎教學現狀來看,目前的教育依舊存在一些迫在眉睫需要解決的問題,例如理論與實踐融合程度不足、教師教學手段、教學內容單一等瓶頸,都不同程度的制約了整體學科的教學質量與教學效率。為了扭轉這種現狀,很多高校計算機基礎教學都開設了專業的綜合機房、配備的比較先進的電腦設備,但也有一些高等院校由于資金不足、重視程度不夠而導致了其設備的陳舊與老化,在這種環境下云計算技術更是不可能充分的將自身優勢展現在廣大的高校學生面前。
(三)計算機基礎教學中存在一定的師資薄弱現象
即便有一些高校在新課改的影響下,采取了一些諸如任務驅動法、項目小組討論法等教學手段,但往往都會由于各種各樣的原因而導致無法實現既定的教學目標。究其原因主要是在進行云計算技術的推廣過程中,教師并沒有充分的考慮到學生之間的個體差異以及不同專業之間的自身需求。甚至還有一部分高校對于計算機基礎教學并不重視,僅僅配置幾名非計算機專業的教師來為廣大的高校學生傳授計算機基礎理論與實踐。由于這些教師都是身兼數職,所以他們也很難在短時間內將全部精力都集中在計算機基礎教學當中,久而久之便會導致整個教學效率低下、教學質量薄弱等問題出現。
三、云計算技術在高校計算機基礎教學應用的策略研究
(一)通過云計算技術構建協作平臺激發學生的學習興趣
在這個充滿個性化發展的時代中,廣大高校學生對于計算機基礎學習領域而言同樣也需要有的放矢的進行。而高校計算機基礎教學的過程中,很多教師依舊延續傳統的教學理念,在有限的45分鐘課堂實踐中主要是以講解為主,而忽略了學生的主體地位與興趣,長此以往學生只能聽教師講什么就學什么、不僅不利于自身數字思維邏輯的提升,同時也影響到了整個主觀能動性的發揮和興趣提升。而在新時期下的素質教育、云計算技術的作用下,高校計算教師可以借助有效的教學手段,通過關注學生的主體性來展開教學推進與學生學習興趣的激發。在這個過程中,教師可以借助云計算技術來構建一個晚上你的師生協作平臺,在整個學習推進的過程中結合學生個體差異和計算機基礎水平來展開整體衡量,通過對適合學生自身的學習方式、學習模式進行整合,最終實現計算機能力的整體提升和興趣上的深度挖掘。除此以外,在云計算的幫助下,學生們還可以將個人相對零散的時間進行整合,通過云計算技術來對一些毫無價值的學習資源進行刪選和摒棄,以此確保廣大的高校大學生能夠充分的利用個人的業余時間、通過筆記本、電腦、平板甚至手機來隨時隨地了解個人感興趣的計算機基礎理論與操作,在不斷提升個人認知水平、操作能力的同時激發他們主動探索知識的能力。除此以外,在日常的高校計算機基礎課程教學的過程中,很多學生、特別是一些偏遠山區的學生,由于平日里接觸的事物有限導致了他們在升入高等學府后,由于基礎薄弱而導致了他們面對錯綜復雜的計算機課程往往都會感覺到手足無措,為了彌補這個瓶頸教師不妨通過云計算技術來幫助這部分學生實現計算機知識與實踐操作能力的提升。例如在計算機基礎課堂學習過程中,對于一些基礎薄弱的學生很難跟上教師以及其他學生的步伐,教師不妨將這部分內容轉變為一種云端下載的方式,讓學生有時間、有機會進行繼續處理和深入研究,在掌握相關基礎操作的同時也能夠提升學生的整體操作能力。而在計算機的基礎教學過程中,教師更是可以借助學生一一對應的云處理日志庫,來對學生的學習時間、學習效果、學習效率進行把控,以此制定出適合學生發展的教學目標、教學手段,為整體提升學生的計算機操作能力保駕護航。
(二)通過云計算技術打造虛擬實驗室、彌補軟硬件不足
在高校的計算機基礎教學過程中,很多高校將簡單的計算機操作技巧與基礎理論知識放在了整個教學目標的首位,然而隨著中國高校的不斷擴招,很多計算機實訓室無論規模上還是軟硬件等方面都無法滿足廣大學生的需求,在這種狀態下便可以通過引入云計算技術來進行疏導。在云計算技術的作用下,每一名學生都可以結合自身需求以及教師的進度來構建出屬于自己的虛擬實驗室,學生不僅可以通過客戶端來發出請求,同時也可以借助個人信息的錄入來實現數據中心對于學生需求情況的研究與處理,而在正式登陸后,相關的云處理窗口便可以展開相關的具體實驗操作,為整個實訓室的拓展與內容延伸帶來了更多可能。
(三)通過云計算技術提升豐富的教學資源
為了彌補各部分高校師資力量不足的現狀,在計算機基礎課程推進的過程中不妨通過引入云計算技術,來為廣大的高校學生帶來更為廣泛的信息資源服務。而對于廣大的高校計算機課程教師而言,則是可以充分的結合自身的教學需求、借助云計算技術來構建屬于個人的虛擬資源庫,通過共享、交換來拓展授課信息、教學資源的應用。這種教學手段不僅能夠突破傳統教材的束縛,同時也能夠在構建虛擬資源庫的同時擁有更為廣泛的知識積累,為廣大的高校學生打來更加多元化的知識,在提升學生學習積極性的過程中也能夠激發教師主動學習的能力。除此以外,對于一些有條件的高校而言在進行云計算信息處理的過程中,還可以將網絡資源與課本資源進行高度整合,結合微課、翻轉課堂等手段來激發學生的認知和掌握水平,以此來獲取更為廣闊的教學認知提升,為他們日后邁向更高學府而奠定更為扎實的基礎。
關鍵詞:云計算;語音實驗室;多媒體教學;實驗室建設;信息化管理
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)05-1130-02
隨著多媒體技術和計算機網絡的發展,數字化和信息共享成為語音教學實驗室的一種發展趨勢。集文字、圖像、聲音、視頻為一體的多媒體教學豐富了現代教學的內容和手段,無論是老師還是學生都在多媒體教學中獲益。隨著近兩年來云計算技術的提出,越來越多的行業開始關注將這一技術應用到自己的產品或者服務中,同樣云計算技術對于目前語音教學實驗室管理和建設所起的積極作用也是值得探討的。
1 云計算概述
2006年Google首席執行官Eric Schmidt首次提出“云計算”(Clouds Computing)的概念,此后云計算逐漸成為一種新型的資源支付和使用模式受到各界的關注。云計算是一種通過網絡以服務方式提供動態可伸縮的虛擬化的資源的計算模式[1]。云計算技術是分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)和網格計算(Grid Computing)的新發展[1-2]。云計算技術依托網絡技術傳輸的發展,完成從個人PC或者智能終端(如智能手機,平板電腦等)到計算機集群的數據交互??梢哉f云計算技術提供了一個虛擬的計算資源容器,眾多用戶共享這個虛擬的資源容器所提供的軟件應用和服務。
2 云計算優勢
1)資源優化配置
云計算平臺使用大規模的計算機集群來完成數據的計算、存儲,用戶通過虛擬化技術優化配置各種硬件資源的使用,無需關心自己的位置,也不需要關心空間對云計算平臺基礎設施的影響,無論用戶身在何處,都享受到一樣優質的服務。
2)提高使用率
云計算平臺為用戶提供各種服務,用戶只需要接入云中,采用虛擬技術配置自己需要的資源如CPU、內存、帶寬等,在這些資源閑置的時候也可以被其他用戶所使用。
3)降低成本
一個云計算平臺可以為更多的用戶提供服務,用戶無需自己購買服務器。另外,通常我們在部署服務器的時候會考慮主備的問題,云計算平臺可以在不同服務器之間相互備份數據,采用云計算技術,無形中降低了服務器的冗余。
4)支持多種終端接入
用戶可以使用多種類型的終端接入云中,例如臺式機、筆記本電腦、平板電腦、手機等。而且接入云的方式也可以多樣,如以太網、GPRS、WI-FI等。
3 云計算現狀及挑戰
目前云計算存在的形式主要有三種,分別是:軟件即服務(SaaS)、平臺即服務(PaaS)和基礎設施即服務(IaaS)[3]。
SaaS指的是提供客戶在云計算平臺上使用應用程序,客戶可以在PC或者智能設備上通過瀏覽器訪問云計算平臺的服務器。而不需要管理和控制任何底層設備。
PaaS指的是用戶可以使用第三方開發的應用程序做為服務來使用,供應商通過授權把這些應用程序部署在自己的云計算平臺上,用戶不需要管理和控制底層的設備。其中Google的App Engine就是采用的這種模式。
IaaS指的是提供用戶的服務是有用的設備的使用,包括計算處理、數據存儲、網絡帶寬等基本的云計算資源。用戶僅僅是這些設備的使用者而不負責管理設備。例如Amazon Web服務(AWS)就采用了這種模式。
現在Google、Amazon以及IBM都建成了各自的云計算平臺。其中Google和Amazon建立的是公有云平臺,而IBM建立的是私有云平臺。這些云計算平臺的可以在短時間內響應海量的用戶請求和數據,通過上千臺的存儲設備為用戶提供分布式文件存儲,通過整合Web服務和數據庫以及其它的管理軟件對云計算平臺進行管理、監控和部署[4]。
云計算技術如果能在未來得到廣發應用,需要面對以下幾個問題:第一,規模和成本的問題,運營商需要提供多少計算機和網絡資源才能滿足特定用戶的需求,不同的企業級用戶和個人用戶的需求也不同,所消耗的資源也有差異,云計算平臺的成本和利用率之間的關系需要進一步研究。第二,如何保護云計算平臺的安全性,云計算服務器和客戶端組成了一個龐大的計算機群體,一旦有一臺或者多臺計算機感染病毒后,如何能夠及時發現并隔離和保證這個云計算平臺的運行的安全穩定,也是未來云計算技術值得研究的問題。第三,軟件標準化的問題,云計算平臺的硬件相對來說是標準的,但是由于云計算平臺系統差異、執行的標準不同,可能導致軟件標準的不統一。第四,如何保證用戶隱私。云計算平臺可以為用戶提供存儲個人信息和個人數據的服務,如何保證這些信息和數據不被泄露,也是云計算技術需要面對的問題。
4 云計算在語音實驗室的建設中的應用
4.1 傳統語音實驗室在教學、管理和建設的不足
過去的外語教學是老師講授知識為主,更加注重學生的閱讀和寫作能力,學生僅僅是學習的客體。外語教師不容易激發學生的主動性,學生在外語學習聽說能力不足。近些年來,計算機和多媒體技術的發展促進了外語教學的進步,目前各大高校甚至是中小學校都建立了各自的語音多媒體教室。然而這些語音教學實驗室在教學、管理和建設中都存在有待解決的一些問題。
第一,語音教學信息量較大,學生不容易在課堂中完全消化。視頻和音頻包含的信息量遠遠大于文字所包含的信息量,有時語音教學一堂課的內容不容易使學生在短時間內消化,但是由于版權的原因,這些視頻音頻數據不能拷貝給學生,因此語音教學的效果也隨之降低。
第二,對于有多個校區的學校,需要采購多套語音設備,多套教材。2000年前后,國內出現了高校合并的熱潮,隨后的高校擴招,導致學校面積也隨之擴大。目前大多數的高校都有若干校區,有的校區間甚至在不同的城市或省份。因此在語音室建設方面的投入也要成倍增加,這包括了基礎設備和教學相關多媒體資料。
第三,語音教研室維護費用巨大。由于計算機配置升級換代很快,加上每臺計算機需要為多名學生所共用,一臺計算機使用壽命一般只有五年左右,每年學校都要投入大量的人力和財力用于語音設備的檢修和更新換代。另外,在維護語音室硬件的同時,軟件也需要定期維護,尤其的作為公用計算機,感染計算機病毒的幾率很大,需要花費一定的費用購買殺毒軟件,并且定期對操作系統和殺毒軟件進行升級。
4.2 云計算技術對語音實驗室教學、管理和建設的優化
云計算技術的優勢在于資源共享、優化配置、接入方便。因此云計算技術對于語音實驗室的教學、管理和建設的優勢是明顯的。
1)云計算技術可以為多個校區甚至高校之間共享語音教學的資源,學生可以登錄到云計算平臺后點播相應的視頻、音頻教學資料。學生可以在課后更自由、更便捷的使用語音教學資源。另外,在符合相關法律經授權的情況下,可以開放一部分語音教學資源供社會使用,滿足普通學校以外的人員獲取外語教學資源的需求。
2)云計算平臺的設備可以依托校園網或者運營商進行管理,每年只需要向運營部門支付服務租用的費用,不需要再聘請專門的技術人員對設備進行檢修和維護,而原來語音集中播放的設備也可以由運營商的服務器代替,避免了設備維護和升級換代的煩惱。
3)云計算技術的優勢在于多種終端的接入。目前,每個學生需要購買學校定制的耳機收聽音頻廣播,學校也需要采購相應的設備;而收看視頻需要去指定的語音教學實驗室。使用云計算技術后,學生可以通過智能手機終端、平板電腦、筆記本電腦、臺式機連接云計算平臺進行視頻、音頻的播放,而且可以在任意地點完成這些操作。老師也可以通過任意終端連接云計算平臺管理學生的學習情況。
4)云計算平臺可以保障數據的安全性。云計算提供安全可靠的數據存儲和傳輸,接入云平臺的終端設備和服務器本身都不用擔心數據的丟失或者遭受到病毒的侵害,所有的多媒體資料在云計算平臺都受到保護,并且有相應的備份。使用云平臺來管理語音教學實驗室可以免除原來定期對語音室內每一臺計算機殺毒升級的維護。
5 結束語
云計算技術作為一種新興的信息技術已經受到業界的關注。該文結合云計算技術的優勢探討云計算技術在語音實驗室建設管理中的作用。該文通過分析目前語音實驗室建設和管理的不足,提出可以通過云計算技術來改善實驗室的管理和建設,利用這一新興技術進一步整合實驗室的資源配置,提高實驗室的利用率。盡管云計算技術仍然存在一些制約其發展的問題,如成本與效率的問題、信息安全方面的問題,但是云計算技術潛力巨大,隨著云計算技術的成熟和完善,一定可以在語音教學中發揮重大作用。
參考文獻:
[1] 邱俊斌,淺析云計算在高校實驗室中的應用[J].廣西技術師范學院學報,NO.2,2011:41-42.
[2] 陳康,鄭緯民.云計算:系統實例與研究現狀[J]。軟件學報,Vol.20,2009:1337-1338.