云计算基础技术与应用范文

云计算基础技术与应用篇1

关键词：云计算 物联网技术 信息资源

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

物联网技术与云计算结合发展是未来的发展重点，同时也是主要的发展趋势。云计算能够为物联网技术提供强大信息资源，同时能够使物联网技术在不同的负载周期中获得发展资源，根据需求对资源进行动态选择。能够在高负载的时候动态扩展资源应用，在低负载的时候释放资源。这样就能够在一定程度上提升资源的利用效果。同时云计算能够使物联网技术中的资源储存细化为多种子任务，将子任务详细的分配到计算节点中，充分的进行资源调配与计算。对储存的资源进行统一的管理。

1 物联网技术

信息技术的发展使人们对于高端技术的认识更加的清晰，并且充分的应用到工作生活中，对于提升工作效率具有重要的影响。物联网技术的出现对于生活质量的提升发挥着重要的作用。为了能够进一步的发挥物联网的功能，要实现云计算与物联网技术的结合应用，利用云计算的优势功能，满足物联网技术的发展需求。云计算能够为物联网技术提供强大的计算功能与储备能力。在云计算的基础上物联网技术通过无线传感器对信息进行整理，同时将搜集到的信息传递到应用平台中，实现了资源的共享，并且对系统进行了全面的控制。物联网技术与云计算的结合应用实现了优势互补。在云计算的基础上建立物联网技术，实现两者的技术融合，产生的巨大优势将会满足经济发展需求。

物联网技术实现了传感器与互联网之间的有效衔接，因此物联网技术基础是智能传感器网络技术。物联网技术发展过程中传感器的创新能够有助于人们对于信息的搜集整理，并且通过网络实现信息的传递，将虚拟化的信息呈现到人们的需求中。使人们能够真实的感受到信息的应用效果。感知、传递、计算、应用是物联网运行的主要模式，这种运行模式在基础建立的过程中需求数量较多的节点，为物联网的运行提供较强的计算能力。科学技术的发展对于物联网技术的应用提出了更高的要求。节点是物联网传感器的主要构成，因此在对节点进行设计的时候要充分的考虑到应用场合的特殊性，实现节点微型化，降低功耗，使物联网传感器能够在不同的环境中充分的进行应用，保证物联网传感器具有较强的抗干扰性。

传感器网络体系结构主要由分层网络通信协议、传感器网络管理以及应用支撑技术三部分组成。针对传感器网络体系结构进行的认识，能够明确物联网传感器的具体情况，实现物联网技术与云计算的有效结合。在互联网与云计算共同影响下实现融合网络系统，保证信息中心能够正常的运转。物联网管理中心是服务基础设施的主要控制，对于识别物体，进行信息采集具有重要的作用 。物联网技术是行业专业技术整合的体现，为行业的发展提供智能化解决措施，实现经济的增长，保证信息资源的安全与共享。

2云计算基础下的物联网技术发展

2.1云计算和物联网的结合

云计算与物联网的结合应用主要是将信息数据进行充分的应用，提升企业的生产效率。云计算与物联网的共同应用能够在获取基础信息资源的同时，更多的了解到隐形信息。物联网技术利用云计算提升运行效率，保证存储更多的信息资源，满足用户不同的生产需求。云计算与物联网的结合将会对信息资源进行统一管理，集中对信息资源进行详细的分析，并且根据分析的结论进行总结，同时能够对生产组织体系进行调整，优化信息结构。在提升工作效率的同时降低生产成本。云计算与物联网技术都是将信息管理与应用作为重要的发展基础，对于生产方式进行不断的优化调整，实现智能化的网络发展，并且对生产过程进行有效的监控。将生产过程自动化调整，避免集中化误差的产生，保证精准化管理的实现。信息资源有效的融合，将会促进企业升级，完成组织结构的优化调整。云计算基础下的物联网技术将为企业构建辅助管理平台，保证企业管理模式的创新优化，推动信息技术的应用。

2.2物联网与云计算融合模式

（1）单中心多终端模式。此模式分布范围相对较小，物联网终端将云中心作为数据处理中心，终端系统所获取的信息数据均有云中心来进行存储与处理，同时云中心会提供统一的信息界面给用户进行操作。利用云计算强大的存储能力，实现了信息统一与分级管理，提高了信息数据管理的效率，大部分被应用到小区或者家庭监控，以及部分基础设施等。（2）多中心多终端模式。与单中心多终端模式不同，此种模式主要用于区域跨度大的企业，或者对于数据信息需要与所有终端用户共享的网络也可以选择用此模式。应用此种模式时，要求云中心包括公共云与私有云两种形式，并且两种形式之间不存在任何沟通障碍。在满足信息数据传输安全的情况下，实现多终端用户之间信息的共享与传输。（3）信息与应用分层处理模式。这种模式使用范围更加的广泛，对于处理大量的信息数据，并且保证安全性具有重要的作用，能够满足不同用户的需求。信息与应用分层处理模式实现了大量信息数据的传输，保证传输过程中的安全性。信息与应用分层处理模式对于计算功能的要求较高，不但要具有较大的信息存储能力同时还要具有高速的运算能力，云计算正好满足了这种模式的应用需求。

3结语

物联网技术广泛的应用于工作生活中，极大的促进了社会的发展进步，对于提升工作效率发挥着重大的作用。物联网技术的发展离不开计算机信息技术的创新，将物联网技术与云计算结合在一起，在云计算强大的计算储备能力的影响下，提升物联网数据的传输计算效率，对于经济社会水平的提升具有重要的现实影响意义。物联网技术实现了智能化管理，这是信息产业发展的重要体现。

参考文献

[1]刘秀.基于云计算的物联网技术探索[J].电脑知识与技术，2013，9，25.

[2]朱波，张琳.云计算下的物联网技术分析[J].信息通信，2015，1，15.

[3]赵钧.构建基于云计算的物联网运营平台[J].电信科学，2010，6，15.

收稿日期：2015-08-10

云计算基础技术与应用篇2

关键词：云计算技术；计算机应用；服务方式；应用过程

中图分类号：TP393.09

云计算利用虚拟的技术把各种廉价的资源合理整合，通过各种服务器的有效重组形成一个新的计算机中心以及存储系统，用户可以在此基础上利用网络进行网络交付使用。用户可以不了解云计算技术的概念、也可以不了解云计算技术的基本框架，但是即使是这种状况用户仍然可以方便的使用云计算技术。大学生计算机应用大赛中云计算的应用主要是说每位参赛者的作品在提交时需要是代码表示。大赛评委会利用云计算技术在共享平台对参赛作品进行部署、评审等。

1 云计算技术的含义

云计算技术从实现至今还没有一个统一的官方概念，不同的机构组织对于云计算技术有不同的看法，自然就有不同的定义。据相关调查资料显示，目前社会团体对云计算的定义大概有30种左右。比如美国给出的官方定义是：云计算技术是使计算机资源快速的整合部署，通过网络链接实现网络支付的模式，并且整个过程不需要过多的管理工作。这一定义主要是根据Gartner对云计算技术的看法，他认为云计算技术是一种利用网络技术作为技术支持，从而为用户提供计算机服务的技术。随着计算机的广泛应用，云计算技术的不断发展，人们对于云计算技术的定义将会有更深入的认识。

单纯从云计算这个名字来看，云计算不仅是一项网络技术的代名词，它更意味着多种计算机技术的结合，其目的在于计算机基础的交付使用。从技术层面来看，云技术的实现主要受两方面因素的制约，其一是计算机载体的数据信息存储能力，其二是计算机的计算能力。“云”主要是由存储云与计算云两个方面的含义。云计算发展的势头很猛，目前已经引起了各个行业的关注和兴趣，各个相关行业屡出奇招，不断促进和推动着云计算技术的发展。

2 云计算技术的基本框架构成

云计算技术的实用性强，拥有很大的应用价值，这种技术除了具备基本的扩展、计算功能外，还含有很多其他的隐性价值。以互联网、网络服务、网络使用量为基础是它的特点；以虚拟化的网络技术、网络计算机存储、网络计算等为技术核心，不仅能够为用户提供网络支付服务，而且可以根据用户的需要提供扩展服务。云计算由三个部分构成其基本框架：基础设施设备、应用程序、应用平台。他们分别从互联网资源的存储、资源的提供、资源的共享为用户提供服务。

2.1 基础设施设备

云计算技术在大学生计算机应用大赛中的作用主要是为参赛者提供平台，这个平台可以供参赛者和评委进行互动，参赛者通过该平台提交含有代码的参赛作品，同时可以方便的和评委在平台内交流，便于评委对学生参赛作品的分析和评审。这一平台是依靠计算机硬件服务群来实现的，资源存储在资源池组合服务器之中，按照平台的存储空间和虚拟平台等可以讲它分为不同的等级。不同等级的云计算技术设备可以实现不同的资源共享、资源分析、资源评价等布骤。

2.2 应用程序

云计算应用程序不是固定的，它根据不同的需要，在大学生计算机应用大赛时，由参赛组队提前进行应用部署，参赛组队根据整体的实际情况开展应用程序的调试工作，以期最大限度的满足不同组队、不同参赛选手对实现其作品需要的技术支持。

2.3 服务平台

服务平台最为主要的作用是为用户提供虚拟化的技术，这种技术是用户体验系统操作和其他服务的基础。虚拟化的技术为用户提供技术支持是在IOS和Linux模板的基础上实现的，其次，服务平台也为云计算技术提供其他七大开发平台，包括有：Window Template、Linux&Unix Template、Apple OS Template、Android、Apple IOS、Windows Phone、J2ME、MTK、Blackberry、Symbian。

3 云计算技术在大学生计算机应用大赛中的应用

云计算技术在大学生计算机应用大赛中的使用主要是为大赛提供计算机资源。由于大学生计算机应用大赛是全国性的，来自全国各地的选手均可公平竞争，所以计算机大赛的规模相对来说会比较大，云计算技术为选手提供平台递交作品，替评委提供平台考核作品。比赛结束后，参赛者还可以利用这一平台快速登录系统，随时随地浏览网页，了解大赛章程和结果。

云计算技术之所以能在大学生计算机应用大赛中得到重视和广泛应用，主要是因为网络安全技术以及负载均衡技术使得云计算技术运行畅通，从而为大赛提供了运行流畅的云平台，访问者访问进入速度更加快捷，这在一定程度上保证了系统的安全性和可靠性。同时，即使是云计算技术在负荷量和均衡度上有什么问题也可以快速得以解决。无论在何种状况下，计算机技术的使用首先要考虑的就是使用安全性，因此在云计算技术的使用过程中，要从数据的安全性、网络连接的安全性、虚拟技术的安全性等多个方面去考虑，务必用最佳的方式使用云技术，保证大赛得以顺利进行。在云技术安全因素方面，重点是数据的安全，无论大赛运用哪一种云计算模式，为了大赛的公平公正，为了保障每一位参赛者的权益，大赛需要将参赛选手提交的数据进行保留备份，即使数据遭恶意破坏或是意外损失，也能够在很短的时间内得以恢复，不影响大局。

一般情况下，大学生计算机应用大赛在赛事开始，主办方会通知参赛选手提出云平台的使用需求，参赛者根据自己的需要，可以提出使用资源的时间期限，这个期限从半小时到一年不等。云平台一共提供七个开发平台可供选择，参赛选手只需要付费就可以自主使用，享受多元化的资源服务。云平台不仅可供用户共享网络资源、备份多种开发手段、进行多种版本的数据备份等，同时还可以在网上进行快照的建立和维护工作，让团队协作更加默契，合作效率大步提升，最终获得更大的团队效益和经济利益。

4 结束语

总而言之，云计算技术在大学生计算机应用大赛中的应用是不可或缺的，这种技术是实现参赛者跨地区参赛交稿、评委跨地区评审、学生评委跨时空交流互动的基础，它为大赛节约了时间、节省了预算，同时还保证了参赛选手作品的安全性和赛事的公平、公正。随着云计算技术自身的不断发展和完善、随着计算机应用的普及，将来云计算技术的发展前景将是一片光明。

参考文献：

[1]杜煜，许菁菁，刘振恒.云计算技术在大学生计算机应用大赛中的应用[J].计算机科学，2012（z1）：104-106.

[2]许菁菁，杜煜，张冰峰.大学生计算机应用大赛服务及评审系统的设计与实现[J].计算机科学，2012（z1）：107-109.

[3]示范带来商机.应用创造市场――第三届中国国际物联网（传感网）博览会[J].计算机光盘软件与应用，2013（10）：34-35.

作者简介：马文宁（1991.10-），女，蒙古族，内蒙古呼伦贝尔人，本科，研究方向：软件工程。

云计算基础技术与应用篇3

关键词 云计算 物联网

中图分类号：TN915 文献标识码：A

物联网是互联网的重要组成部分，是继互联网滞后的第三次信息技术革命。物联网是计算机信息技术迅猛发展的必然产物。虽然我国对于云计算及物联网的研究起步较晚，但依然取得了优异成绩，物联网被列为我国五大新兴战略产业之一。物联网在中国受到了广泛关注，近些年越来越多的学者投入到云计算和物联网融合的研究中。云计算的优势和特性给物联网发展带来了新的机遇，云计算与物联网的融合是物联网快速发展的需要，未来物联网发展中离不开对云计算的应用。

1云计算概述

云计算诞生于二零零六年，二零零八年云计算得到大面积推广，云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注，云计算的出现给IT 行业发展带来了新的改革浪潮，云计算的特征是：按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术，彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理，处理后发送给服务器群计算，最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机，使资源利用率提高，从而降低成本。

2物联网概念

物联网是互联网的重要组成部分，物联网是物物相联的互联网，物联网的基础仍然是互联网，物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究，一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础，在物联网感知层中，呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后，通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层：应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛，现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如：智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看，物联网技术不论是技术上，还是理论上仍然处于发展阶段，距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。

3基于云计算的物联网系统架构

从物联网技术的特征来看，未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用，云计算的优势是物联网技术所需要的，物联网的推广和应用必然不能缺少云计算，物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性，处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制，必然影响物联网性能。云计算的分布式技术，便可很好的解决这些问题，使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合，使物联网获得了强大的计算能力和存储能力，云计算搭建了一个辅助物联网的平台。基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次：物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统，向人们提供服务。

3.1物联网应用层

物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容，应用层通过应用管理中提供管理工具，其中包括：用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务，用户管理包括：用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括：用户身份验证、用户资料保护等等。

3.2物联网中间件

物联网中间件层是整个物联网的连接媒介，包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有：感应设备管理、智能终端接入等等，除此之外，还具有面向服务的物联网应用的功能。

3.3物联网基础设施层

物联网基础设施是物联网系统实现的基础，离开了物联网基础设备，物联网系统无从谈起。物联网基础设备层包含了：虚拟集群、物理硬件及感应终端。虚拟集群是基于云计算的虚拟化技术的基础上实现的，以虚拟化方式为用户提供服务。

可以说物联网的建设是需要非常强大的存储以及高计算技术的，而云计算的优势正是这样，相信在未来的云计算可以给我国的物联网发展创造一个良好的基础。

4结语

基于云计算的物联网系统，为物联网提供了更优质可靠的基础架构以更加丰富的平台应用。云计算融入物联网系统为物联网的推广和应用创造了有利条件。借助云计算的技术优势，能够使物联网发展能够进入一种良性循环状态。

参考文献

[1] 徐梅玉.未来技术之物联网技术的发展和应用分析[J].湖北电子商务学院，2012，13（11）：119-124.

[2] 李力旺.云计算实施的可行性及物联网应用优势[J].浙江信息工程学院，2011，11（14）：132-136.

云计算基础技术与应用篇4

关键词 云计算；云测试；软件测试

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0058-01

近年来，云计算（Cloud Computing）异军突起，已经发展成为新一代信息技术革命的基础产业。尤其在软件应用领域，无论是软件工具开发，还是开发环境和工作模式，可以说云计算深刻影响了传统软件产品的供应和消费模式，这些也势必将改变软件测试的技术，方法和工具。在云计算环境下，软件的测试活动被拓展到云环境条件下进行，充分调用了云环境条件下提供的各种计算和资源平台。

1 云计算体系的结构组成

云计算是计算机技术发展到一定程度，基于软件和硬件互动而产生的创新模式：一方面需要它借助互连网络获得服务支持，因而具有鲜明的互连网特征；另一方面云计算搭建基于众多主机或服务器构成的资源集群，其需要对这些集群进行协同化的统一管理。

从其系统构成来看，云计算主要包括物理基础设施、云计算服务以及云计算运营等三个组成部分。物理基础设施是承载云计算的物质基础，包括服务器，存储，网络及其相关的管理技术；云计算服务是云计算的核心和中枢神经，包括基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）以及软件即服务（SaaS）三个层次；而云计算运营则是提供云计算服务运营的各项关键技术的总括，包含认证，监控，计费等各个环节。

2 云计算技术在软件测试中的应用

伴随着云计算技术的蓬勃发展，尤其是基于互联网分布式和协同计算技术的不断成熟，软件测试也发生了深刻变革，一种基于云计算环境下的软件测试技术，即云测试也应运而生。云测试的诞生离不开云计算技术的发展与创新，离不开云计算技术在软件测试领域渗透和应用。在云测试中应用的主要云计算核心技术包括如下几点。

1）分布式存储技术。云计算的海量数据运用分布式存储技术存储在多个设备上，借助互联网络可以方便地实现系统的拓展，显著提供云计算系统的利用效率和可靠性能，为云测试提供强大的物理基础设施。

2）数据管理技术。 在云计算中，涉及到大量的复杂的海量数据，这些天文量级的海量数据对传统数据管理提出了挑战。如何有效管理这些海量数据并应用于分布式存储设备，是云计算发展的核心技术。

3）平台管理技术。 云计算的数据存储在多个设备上且这些设备分布各处，因而如果保证这些设备能够统一步伐，实现云计算或者云测试结果的有效输出就显得尤为关键。对于云计算而言，高效的平台管理技术是其核心保证，也是目前云计算领域的重点研究课题。

3 基于云计算环境下的软件测试特征及优点

依托于云计算的软件测试与传统的基于本地环境的软件测试有诸多不同。笔者认为可以从性价比这个角度切入，将基于云计算环境下的云测试简要归结为技术、服务质量以及价格三个方面的特征进行阐述。

1）测试技术平台化。基于云计算环境的软件测试可以由云测试平台提供测试的基础设施和各方面的资源支持，无需本地化的软硬件投资，并通过众包模式获取专业测试领域专家型人才。从本质说，由于云计算实现了平台化，将众多的测试技术要求从本地移植到云计算平台，让测试更容易实现，因而降低了测试的门槛以及资源需求。

2）统一可控的质量保证。相比传统软件测试模式的分散式管理容易导致参差不齐的软件质量，基于云计算环境的软件测试借助强大的云平台，实现了统一管理，可有效实现软件测试的标准化和规范化，保障软件质量的完整性与统一性。

3）有效降低测试成本。传统的软件测试模式需要大量的基础设施投资以及人力投资，尤其是对一些特殊性的项目，可能造成脉冲性浪费。云计算测试通过云平台的协同效应，可有效降低测试的基础设施以及人力资源投资，降低测试的复杂度，有效降低测试成本。

4 基于云计算环境的软件测试应用现状及平台研究进展

云测试平台综合了复杂的软硬件和服务，是云测试领域的核心技术，因而也备受学界和工业界的高度重视。日本筑波大学，瑞士洛桑理工大学，英国约克大学等诸多知名学府的专家和学者或搭建自己的云测试平台模型，或是对云测试核心技术进行阐述研究。筑波大学开发了一款基于云计算的可靠并行分布式测试平台，支持虚拟故障插入技术。而洛桑理工大学则通过研究云测试和预期软件质量直接的关系，提出测试即服务，试图降低软件测试成本。

与此同时，在工业界多家知名计算机服务商业提供了商业化的云测试平台服务，有力地推动云测试从理论研究到商业化转变进程。从平台类型上，这些众多商业化的云测试平台主要分为私有云、公共云以及混合云三种平台类型；在业务模式上，各家既有提供测试外包服务，也有专注于客户自行测试。IBM推出了一款名叫Smart Business Test Cloud的私有云，提供自行测试和测试外包两种模式的服务，帮助企业建立虚拟，安全，动态可拓展的测试环境，因而其测试环境位于公司防火墙之后，所以其是公司私有云的一部分。专业云测试公司CloudTesting推出的cloud testing平台，提供多种浏览器平台。用户只需要编写测试脚本并上传到其网站，就可以借助cloud testing平台运行测试脚本，在商业模式上，cloud testing 平台也进行了探索，提出按需付款的商业模式。另一件专业化公司UTest推出的Utest测试平台，通过云计算，众包等方式帮助开发者进行软件测试，查找错误和解决问题，提供测试外包服务，Utest还针对不同的软件测试特点和需求将测试分为五种方式：功能测试，负载测试，安全测试，本地化测试以及可用测试。

参考文献

[1]李乔，郑啸.云计算研究现状综述[J].计算机科学，2011，38（4）.

[2]李乔，柯栋梁，王小林.云测试研究综述[J].计算机应用研究，2012，29（12）.

[3]王伟军，姜毅，等.云计算环境下软件测试研究进展[J].现代图书情报技术，2012，226（11）.

云计算基础技术与应用篇5

【文章摘要】

云计算具有低成本、高可靠性、高性能等特点，对于推动电子政务发展具有重要意义。建立和完善基于云计算的电子政务公共平台，可促进政务信息资源共享和业务协同，可提高政府的决策支撑能力与政务工作效率。

【关键词】

云计算；电子政务；公共平台

云计算是一种新的计算模式，用户并不真正拥有资源，而服务供应商提供和管理这些资源，用户通过互联网访问它们。云计算技术的发展引发了信息化建设、应用及服务模式的变革，这将对我国电子政务建设及应用产生巨大影响。我国政府也十分重视电子政务的建设，2013 年工业和信息化部了《基于云计算的电子政务公共平台顶层设计实施指南》，旨在充分发挥既有资源作用和新一代信息技术潜能，开展基于云计算的电子政务公共平台顶层设计，继续深化电子政务应用，全面提升电子政务服务能力和水平。

1 电子政务公共平台采用云计算技术的意义

电子政务平台的建设采用云计算技术，可充分发挥出云计算技术的各种优点， 其中包括：资源可共享、节省建设成本、平台具有扩展性和通用性等，实现跨地域、跨部门间的沟通和合作。这能满足不同岗位、不同部门对工作应用的各种需求，实现平台间的信息共享和高效运作。基于云计算的电子政务公共平台，技术和安全问题主要由云计算服务提供商负责，数据的安全性和可靠性势必将得到进一步的提高，从而保障了系统的正常运行和安全，进而促进了电子政务的发展。电子政务公共平台具备了完善的信息安全的保障体系，在这种环境中的硬件、软件不论是应用扩展或是研发都可保障系统的安全。构建基于云计算的电子政务公共平台是一种服务模式的转变，这有利于政务公共平台向市场化、专业化的方向发展。正因为有了云计算技术的支持，进一步完善了政务公共平台的服务性能，在政务公共平台的建设和维护上以节约了一定的成本投入。

2 基于云计算的电子政务平台的基础架构

基于云计算的电子政务公共平台的整个架构可分为三个层和两个体系: 基础设施服务层IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）、平台服务层 PaaS（Platform as a Service，平台即服务）、应用软件服务层 SaaS（Software as a Service，软件即服务）、信息安全体系和运维管理体系，其中信息安全体系和运维管理体系分别由安全防护系统和运维管理系统构成。

（1）基础设施服务层 IaaS。基础设施服务层包括硬件基础设施子层、虚拟化与资源池化子层、资源调度与自动化管理子层。硬件基础设施子层：包括服务器主机、存储、网络及其他硬件在内的硬件设备，它们是实现云计算的最基础的物理资源； 虚拟化与资源池化层：通过虚拟化技术进行整合，形成计算资源池、存储池、网络池，通过云管理平台，对外提供服务；资源调度与自动化管理子层：在对资源（基础物理资源和虚拟池化资源）进行有效监管的基础上，提供弹性计算、负载均衡、动态迁移、按需供给、自动化部署等功能。

（2）信息安全体系。针对云计算平台建设以高性能高可靠的网络安全一体化防护体系，虚拟化为技术支撑的安全防护体系，集中的安全服务体系，应对无边界的安全防护，利用云安全模式加强云端和用户端的关联耦合和采用非技术手段补充等保障云计算平台的安全。

（3）运维管理体系。保障云计算平台的正常运行，提供故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等等。

3 基于云计算的电子政务公共平台的建设思路

目前，云计算应用仍处于起步阶段， 基于云计算的电子政务公共平台的建设应充分考虑政务信息管理的实际情况，遵循实事求是的原则和思路，从整合现有基础设施资源，搭建政务信息子云、数据子云以及“云”接入平台等方面入手，逐步进行实施。

3.1 利用虚拟化技术构建电子政务基础设施资源云

从目前我国电子政务建设现状来看， 电子政务信息化建设缺乏规范性、统一性，各级政府及部门为其业务的运行配备了相应的物理设施，但由于各政务系统模式不一，无法进行互联互通，以至于总体硬件资源利用率不高，个别硬件设施资源出现闲置浪费或出现高峰时期负载过重的现象。虚拟化技术可以将这些异构的服务器、存储及网络连接等基础架构整合到一起，大幅度提高物理资源和应用程序的效率和可用性。

3.2 构建电子政务信息服务云

（1）搭建电子政务的内容信息子云、资源子云。目前，政府各部门网站自成体系，往往不利于部门间信息共享。这里我们统一服务平台，采用SOA 体系架构，结合XML 交换技术以及Ajax 技术来提供信息资源的聚合和共享机制。通过数字内容服务平台对以往政务中的一、二级网站进行迁移和改造，搭建电子政务的信息子云，实现主站、分站群之间的信息共享；通过站点维护与内容管理权限的分配，实现集群化管理；同时提供WAP 访问和手机短信业务，实现云门户及政务各部门网站信息的共享共用，实现了内容信息的云聚合。

通过对电子政务中业务信息资源、基础和共享主题信息资源、信息公开和共享服务资源3 大资源数据库进行整合采集，实现了多角色、多类别的分层管理的资源子云，提供了按需的资源共享和检索。

（2）数据集成和交换平台实现电子政务的数据子云。建议平台采用基于统一标准和松散耦合的SOA 软件架构，利用Web 服务所采用的技术，如http 通讯协议、简单对象访问协议、Web 服务描述语言以及UDDI （统一描述、发现和整合）在不同应用之间进行数据交换服务。同时采用企业服务总线ESB 作为消息架构，ESB 是一个用于集成各种企业应用即服务的连接基础架构，它能够通过简化企业应用及服务之间的链接数量，接口大小以及接口复杂度使企业的面向服务体系SOA 更加强大。ESB 通过提供简单的标准适配器和接口来完成服务和其他组件之间的互操作。平台将各部门数据交换到中心数据库中，并提供按权限的数据访问，完成了整个电子政务的数据子云改造。

随着政府信息化建设的不断推进，基于云计算的电子政务公共平台建设的不断完善，政务系统所处理的数据内容从分散到集中，对所有的系统数据进行统一存储，对各种数据进行整合、加工，为决策提供支持。各级政府的业务逐步迁移到基于云计算的电子政务公共平台，平台会聚集大量的政府信息资源，统一的信息资源目录体系可实现政务信息资源共享，实现各级政府之间的信息交换与业务协同，提高了政府的决策支撑能力与政务工作效率。

【作者简介】

杨彬 (1975-)，女，副教授，辽宁辽阳人，硕士，毕业于东北大学信息科学与工程学院，主要研究方向为计算机网络和计算机应用。150

探索研究

Exploration and research

云计算基础技术与应用篇6

关键词： 云服务；云建设；云平台

0 引言

近年来，全球云计算产业蓬勃发展。我国云计算产业兴起于 20 世纪90 年代，云计算产业已经形成了竞争性的产业发展态势，以展览展示、网络游戏、远程教育、数字电视内容制作以及各种影视动画制作为主流的云计算消费市场日渐成熟，但传统互联网云计算也存在对应的问题，需要对之加以完善。

1 发展基于云平台服务云建设产业的历史机遇

1.1 云计算——第四次IT产业革命

作为新一代信息技术产业的重要组成部分，云计算被称为是继大型计算机、个人计算机、互联网之后的第四次IT产业革命，也是未来3～5年全球范围内最值得期待的技术革命，将可能引发信息产业商业模式的根本性改变。因此，传统IT巨头把云计算看作为未来决定成败的“必争高地”，纷纷向云计算模式转型，推出自己的云战略。

如今，云计算已逐渐渗透进了众多行业，对于我国经济发展日趋起到重要的影响和推动作用。作为战略性新兴产业中的“重头戏”，云计算无疑成为了“十二五”期间我国政府的发展重点。

1.2 政策力挺“十二五”云计算发展

日前，国家发改委、工信部、科技部等多部委共同参与的《加快发展高技术服务业的指导意见》已进入起草阶段，其中，云计算产业将被作为未来高技术服务业的主角。“十二五”规划纲要及《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，均把“云计算”作为新一代信息技术产业的重要部分来强调。

为了加快应用和落地，推进云计算产业的切实发展，2010年10月18日，工业和信息化部圈定北京、上海、深圳、杭州、无锡等5个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作，试点内容涵盖了平台搭建、产业联盟、核心技术研发和产业化以及标准和安全管理规范的研究制定等。今年，多个政企合作的云计算应用项目有望落地。

1.3 云计算引发商业模式发生巨大变革

云计算技术将从概念层面逐渐走向应用。许多研发公司已经将云计算作为新的战略核心，并探索其企业级、社会级的应用。云计算的技术实现手段并不是新生事物，从技术上讲已趋于成熟，但还缺乏成熟的商业模式。

云计算作为IT领域的一场变革，对于现有的公司是一种挑战也是一种威胁。云计算会推动新一代云存储、云网络、云安全的巨大需求和服务模式的创新，同时也会产生新的产业和商业模式。

根据IDC最新的报告预测，全球用于云计算服务上的支出在接下来的5年时间可能会出现3倍的增长，其增长速度将是传统IT行业增长率的6倍。到2012年，云计算将达到420亿美元的市场规模，占据IT支出增长总量中25%的份额。从2009年底到2013年底，云计算能为中国带来超过1.1万亿元的净业务收入。

可以说，国内云计算万亿市场启动在即。赛迪顾问IT系统产业研究中心总经理孙会峰对记者表示，云计算是提高生产效率的一个有效手段，是可以改变IT现状的应用模式，是一种可以更加高效、更加低成本、更加可持续发展的方法。

同时，他还指出，云计算等新兴技术将成为促进中国经济转型升级的新引擎。对于产业来讲，新兴技术将会带动传统产业的升级改造，调整经济结构，带动产业转型，还将孵化出一些新的产业。传统IT企业向云计算方向转型将会成为必然和根本所在，同时，其商业模式也可能发生变化。

2 传统互联网云计算存在的主要问题

首先，云计算企业规模相对普遍较小，云计算资源相对匮乏，难以与内容供应商有效合作，无法形成云计算创新产业链。

其次，科技投入不足，缺乏风险投资环境，缺乏在线运营经验和收费渠道，难以形成规模经济，总体反映出中小型 服务商进入门槛较高。

再次，大型云计算服务商都拥有自己的数据中心，分散、高耗能、成本高，互联网接入的数据缺乏一致性，少数大的数据中心需要进一步整合。

最后，在综合布局上，各区之间缺少横向交流，难于实现联动和错位竞争，形成云计算产业链；数据搭设和服务相互割裂，各自为政，资源无法实现共享，运营商的内部资源使用效率较低。

基于以上考虑，主要从下面这样几个方面对云平台的服务云建设进行完善。云计算云平台最终的目标用户定位为中小云计算服务商。通过云计算服务云的搭建，实现如下的建设目标：

通过搭建可靠的基础架构云（主要包括虚拟节点资源、存储资源、网络资源）将基础架构资源进行整合，采用最新的云平台技术达到减少物理资源及能源的使用成本，提高资源利用率。

1）搭建服务云的平台基础，包括管理平台和运营平台，提供多项基础的SDK接口，具备为中小型 服务商接入云计算云平台的能力。

2）引导中小型云计算服务商接入云计算云平台，从初期的“提供内容服务资源”，最终过渡到“提供完整云计算云应用运营平台”的分阶段建设。

3）最终目标是将现有的各类运营系统纳入到云计算云平台中来，搭建业务运营模式完整的云计算资源运营平台；利用现有的计费模块及无线互联网相关的成熟模块建立新的业务运营模式，以实现多渠道、全方位的增值服务。实现运营商、 服务商以及内容提供商共赢的运营模式。

基于以上的研究目标，需要从以下几个层次逐级展开研究工作：

1）高灵活性、高可用性的基础架构云（IAAS）建设实验和研究；

2）基于基础架构云的PAAS解决方案的研究；

3）面一站式SAAS平台对于 商广泛商用的可行性研究；

4）整体盈利模式及行业领先前景展望。

3 云计算服务云平台整体规划的研究

3.1 基础架构云（IAAS）

基础架构云在物理资源基础上搭建虚拟化资源池，包括硬件资源、虚拟资源、云计算内容（中国音像著作权集体管理协会协助认证）的资源池，云计算服务商可按照运营模式租用资源池内的各类资源。基础架构云通过IAAS的相关服务提供虚拟资源的统一管理与使用。IAAS架构如下图：

3.2 平台服务云（PAAS）

平台服务云以云计算数据管理和成熟运营模式为基础，提供各类服务接口，提供运营商的服务管理门户和云计算服务商的接入门户。平台服务云是整个云计算云平台的核心管理与运营平台，除了需要提供面向 服务商的各类服务接口之外，还要支持对各类资源管理、申请、分配、监控等相关的业务应用。平台服务云分为两个部分：管理运营平台和服务接口平台，整个平台服务云由统一的安全管理机制保证系统安全。

管理运营平台为运营商提供基础架构云及资源运营管理支持，运营人员可以通过管理运营平成虚拟资源管控、资源管理、服务资源管理、运营管理、数字版权管理、统计分析等功能。

服务平台为服务商提供接入服务，服务商可以通过此平成如下工作：

其一，服务资源、产品的订单申请、内容检索、资源监控等管理功能；其二，服务商应用（SAAS）可直接访问资源服务接口，为最终用户提供资源服务；其三，服务商可以选购运营商的非常成熟的运营服务接口，并将其引入到自建的应用中，这些运营服务接口包括但不限于如下内容：其一，转码接口：以适应服务商的应用平台可以更容易的覆盖传统互联网与移动互联网用户，通过对用户的差异化服务；其二，广告管理接口：服务商可以选择运营商提供的广告打包服务，也可以通过接口直接在用户访问的流中增加广告数据；其三，短信、彩信、位置、计费等运营接口：这些接口在移动互联网领域已经有了非常成熟的运营模式，服务商可以通过这些接口实现建立更加灵活、高效的运营模式。比如：移动服务的包月服务、订阅服务、流量计费；同时也可以将移动互联网领域的运营模式扩展到传统互联网领域。其四，服务商可以通过服务平台申请基础架构云中的虚拟资源并将自有的应用（SAAS）部署到运营商的基础架构云中。

3.3 应用云（SAAS）

应用云（SAAS）的建设初衷是搭建以提供云计算内容服务为主的服务平台云，为中小型服务商提供基于传统互联网和移动互联网的内容服务。应用云由云计算服务商自行建设和管理，利用平台服务云提供的各类接口为最终用户服务，远期目标可以由运营商完成应用云的建设。应用云（SAAS）的建设有三种方式：

1）通过SDK、API、Web Service等多种通用接口与平台服务云（PAAS）中的服务、运营服务接口进行应用整合。

2）服务商的SAAS也可以到基础架构云中，为服务商提供更低成本、更高效率的“云”服务。

3）平台服务云也会逐步提供各种增值应用服务，将整个云平善为一个从基础架构云（IAAS）到应用云（SAAS）的完整的云计算应用云平台，为各种不同规模的服务商提供更加多样的、差异化的云平台服务。差异化服务可以为运营商建立起更加稳定。

4 高灵活性、高可用性的基础架构云（IAAS）建设实验和研究

4.1 基础架构云（IAAS）业务需求分析

4.1.1 核心架构需求分析

1）方便的资源申请：IAAS应该允许用户方便的请求各种资源如CPU，存储，内存，网络等，而不需要考虑实际的计算能力，带宽，存储等物理资源的具体配置、位置等信息。如用户在申请虚拟机实例的时候就可以方便的指定CPU的规模，内存的大小，存储的大小，网络的基本设置，甚至针对运营商的网络带宽限制条件，可以在用户选择资源的时候直接选择带宽的性质（独占或共享）和带宽的大小。

2）集中的管理、统一的调度和维护：有了IAAS平台后，资源都统一的放置在资源池中，这样CPU、存储、内存、网络等资源应该全部由基础架构云来管理；并通过统一的调度平台进行资源的合理化弹性调度；由于已经把硬件资源统一的进行了管理，自然，将由运维团队对硬件资源进行统一的维护。

3）兼容性：作为基础架构云平台，应该满足两方面的兼容性，即软件和硬件，软件方面要保持和国际云计算的兼容，硬件方面要能够支持多样化，即不同型号、品牌的服务器都可以纳入资源池进行统一资源管理。

4）云计算数据源：在基础架构云平台的存储控制器上增加对云计算数据源的管理调度。云计算数据使用分布式存储技术存储在云的存储池中，而管理员平时则无需知晓最终数据的最终存放位置，这部分工作由基础架构云的存储控制器角色完成。而PAAS（服务云）则可以直接通过相应接口调用相关数据。

4.1.2 可扩展性需求分析

基础架构云（IAAS）必须是分层的可扩展的基础架构，以便未来可灵活扩展基础架构云的规模或部署模型。这样我们可以在计算资源不足时，可以很方便的实现资源池的扩容。

4.1.3 安全性需求分析

所有基础架构云的管理节点都必须容灾，以保证虚拟机可以移动到其他节点，确保操作任务不会丢失。

4.1.4 网络与数据安全

基础架构云必须保证在网络层面上的安全性。必须有访问控制功能。数据安全的主要工作在于：保证基础架构云底层操作系统安全；保证基础架构云上的虚拟机安全；保证用户权限的合理分配与管理。

4.2 方案整体概述

在此方案中我们采用国内最先进的云产品构建基础架构云（IAAS）。

产品特点主要体现在弹性、自助和标准化三个主要方面：

4.2.1 弹性资源伸缩。可智能调度管理从数台到数千台的物理服务器，依据贪婪模式、省电模式等资源调度策略进行自动化管理。并可将计算、存储以及网络能力进行开放让普通应用系统也可具备像水电一样，获得即开即用能力。

4.2.2 自助式服务。提供了一个友好的web界面可供使用，使用者可依据被分配的资源配额（资源是指虚拟机、存储、IP、负载均衡、防火墙等云资源），快速的创建资源，监控资源使用情况，关联资源（关联资源是指虚拟机挂接存储、为多个虚拟机创建负载均衡等云资源之间的关联操作），自动化部署应用系统等工作。

通过自助式服务，将会把运营商IT运维人员从繁杂的工作中解脱出来，简易的操作界面，可以使最终用户方便的利用Step By Step方式的操作很快的申请到资源，进而事业虚拟机、存储及网络资源。

4.2.3 标准化平台。使用开放式云计算标准接口与技术，与现有大多数基础架构云平台相兼容，可实现在不同厂家的云平台产品之间进行自由穿梭；不做技术绑架，用户可自由选择已经购买的虚拟化产品、服务器（需要支持Intel或AMD的虚拟化技术）、存储及网络设备提高资产利用率，避免不必要的投资。

4.2.4 逻辑拓扑概述。云平台采用多层架构，可有效提升整个云平台的可扩展性。采用控制器横向堆叠的方式，可将云基础架构的规模提高至一个新的层次，如下图：

当需要扩展集群规模时，在现有集群中添加节点即可。当需要扩展整个云的规模时，可创建新的群集。

云中的主要角色和服务：

1）云控制器。云控制器（Cloud controller＼CLC）可以管理调度底层的一个或多个集群控制器（CC）的计算资源和网络资源，也可以管理调度底层的一个或多个存储控制器（SC）的存储资源。

2）集群控制器。集群控制器（Cluster controller＼CC）

是下属节点控制器（NC）所组成的计算群集的前端（Front—end）桥头堡和管理者，它包括虚拟机镜像、节点群集调度、虚拟网络管理等功能。

3）存储控制器。存储控制器（Storage controller＼SC）

是基于网络的块存储（按照Amazon的称呼，称为EBS，弹性块存储）实现，一个块存储被节点上运行实例的操作系统认为一个块设备，但其实它是一个通过网络连接到存储控制器的设备。支持通过iSCSI、AOE、FC SAN等存储适配器来访问各种存储设备。

4）节点控制器。节点控制器（Node controller＼NC）可以是虚拟机的计算宿主，也可以是组成分布式冗余存储系统的存储节点或者存储目录节点。如果节点是计算宿主，也就是实例的运行载体，它将根据上层的集群控制器的指令来负责执行、监控、终止、善后处理实例，同时还需要及时将目前的可用资源通知集群控制器。

4.3 产品功能架构

以下是云的产品架构示意图，我们基于Erlang OTP，使用Eucalyptus框架，兼容AmazonEC2标准。

主要分为四层：系统核心层、接口调用层、实用工具层、应用服务层。

1）系统核心层。其主要功能是操作系统的主体内容，负责将计算机分布式群集中的各种资源管理、调度和监控。对应的具体功能如下：实例管理；存储管理；网络管理；资源监控；运行支撑。

2）接口调用层主要功能。为用户或应用访问系统资源提供API，例如：EC2、S3、LB、CW。兼容Amazon接口标准。

3）实用工具层主要功能。提供多工具支持，客户化基础元数据信息，底层资源的管理和监控。对应的具体功能如下：设备中心；运行维护；云环境配置；元数据管理；系统管理。

云计算基础技术与应用篇7

关键词：云计算；计算数学；互联网；高性能计算；信息管理

Abstract: along with the progress of computer technology and network applications continue to expand, to reflect the international latest research results of high performance computing science came into being in the college, as well as train and bring up large quantities of high quality to meet the needs of era of science and engineering calculation. "Cloud computing" this on-demand access to computing resources through the network of the new technology to the field of information technology has brought big changes. Computational mathematics and its relevant professional research object will be the core of the future information technology development, the perfect combination of mathematics and computer will be the trend of future network development.

Keywords: cloud computing; Computational mathematics; Internet; High performance computing; Information management.

中图分类号：TB115文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

前言：

云计算是目前信息技术领域革新的代名词.随着现代科学技术的迅速发展，目前许多领域都需要解决大量的数据问题，例如航空航天，控制领域，金融领域，高能物理实验，计算机图形，网络构建，高性能计算等领域的研究，都需要精确的计算来完成。所以，计算数学凭着着它独特的计算方法和精密的计算结果快速发展起来。国内许多高校建立起了自己的计算数学研究所，主要任务和发展定位是面向科学与工程中的重大应用问题,着眼于基础性和关键性的计算方法的理论创新和技术创新。伴随计算机技术的进步和网络应用的不断拓展,能够反映国际科学计算最新研究成果的高性能计算在高校应运而生，同时也培养和造就大批适应时代需求的科学与工程计算的高素质人才。

高性能计算虽然是计算数学中新增的学科，但是短短几年时间便在现代信息通信研究中起到了举足轻重的作用，而“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术更是给信息技术领域带来了重大变革。可见，计算数学及其相关专业的研究将是未来信息技术的核心发展对象，数学和计算机的完美结合将是未来网络研发的趋势。

云计算发展现状

2006年谷歌公司推出了“Google101计划”，首次正式提出了“云计算”的概念，短短数年间，“云计算”这种通过网络按需获取计算资源的崭新技术正在给信息技术领域带来巨大的变革。[1]目前，各国纷纷制定了发展云计算的国家计划，国内外知名IT企业竞相推出了有关云计算的产品和系统，学术界对云计算技术也正积极开展深入研究。

有关云计算的概念，众说纷纭，我们可以这样来认识：云计算是基于网络的、面向服务的计算新模式，它将各类计算资源虚拟化、服务化，构成虚拟化计算资源的服务云池，集中高效管理和运营，使用户在云端通过网络和云计算平台就能随时按需获取计算资源，完成高效低成本计算活动。

云计算服务具有以下五方面的特点：

按需、动态、敏捷的计算服务。用户可以随时随地根据应用的需求，动态、敏捷地获取云计算服务资源。

虚拟化的超大规模。计算资源服务运行在虚拟平台上，用户所请求的资源来自于规模巨大的虚拟化云池。

高可靠性。云计算平台采用了各种容错技术，因此，使用云计算服务比使用现有其他计算手段的可靠性更高。

绿色化。云计算技术支持计算资源的全面共享，提高了计算资源的利用率，实现了资源的增效。

高通用性。云计算资源池可灵活支持各类不同应用。

云计算的市场需求与产业规模正进入飞速发展的阶段。据美林证券分析，2011年全球云计算销售收入达到1600亿美元。据计世咨询研究报告，2010年，中国云计算市场规模达到559亿元人民币，同比增长29.3%；预计2015年中国云计算市场年复合增长率可达到50%以上。因此，亚马逊，谷歌，IBM，微软，苹果等跨国IT企业以及曙光，华为，中国移动，中国电信，腾讯，百度等国内知名公司都纷纷介入云计算产品、系统的开发和服务。

云计算应用正在广度和深度上积极发展。云计算技术已在众多领域成功获得应用，如科学研究领域的数据中心科学云（Cumulus）、CARMEN（e-Science），社会民生领域的Granules云医疗系统、BetterLife2.0城市社会服务系统，以及工程应用领域的云仿真、云制造等。广泛的应用有力地促进了云计算的技术落地与创新突破，同时云计算的发展也在不断催生新的应用需求。

云计算受到政府和企业高度重视

云计算概念一经提出，便受到业界和各国政府的普遍关注。不仅是因为它能避免数据丢失、病毒入侵等麻烦，更是由于它节约环保，减少碳排放。研究表明，到2020年，使用云计算的美国企业每年将减少能源支出123亿美元，同时减少2亿桶原油当量的碳排放。该报告指出采用云计算的企业能够降低能耗、碳排放及其在IT资源上的资金支出，同时提升运行效率。云计算可以帮助用户避免在基础设施方面的昂贵支出；为企业提供更大的灵活性；避免企业在性能超出部分的持续维护；提升业务处理流程的效率和机构灵活性。

近年来，云计算的关注度稳步提升，发达国家纷纷出台云计算发展战略。作为云计算的发源地，美国政府了《联邦云计算战略》。该战略指出云计算有潜力在解决美国联邦政府信息技术环境设施利用率低、资源要求分散、系统建设重复、运行环境管理困难、采购周期长等问题和提升政府中扮演重要角色。

欧盟将云计算作为重点研发领域之一，重点关注云计算基础设施建设、云安全等问题。2011年3月，欧洲了题为《在欧洲生产基础设施中集成云计算与虚拟化》的报告，旨在对涉及大规模信息化基础设施的新技术进行评估，理解他们与网络基础设施的关系，将云计算与虚拟化集成到欧洲的生产基础设施。[2]

2011年6月，亚洲云计算协会启动了一项名为“云计算就绪指数”的研究，以跟踪亚洲地区云计算基础设施与服务的发展程度。“云计算就绪指数”通过对亚太地区14个国家和地区相关领域的分析研究，提出了元计算部署相关的10项关键特性，分别为：管理条件；国际连接性；数据保护政策；宽带质量；政府给予的优先权；电网质量；互联网过滤；企业效率指数；全球风险；ICT发展。亚洲云计算协会表示：云计算能够为亚洲的贸易和经济融合带来活力，为了能够让这种潜力变成现实，亚洲还需要在政策和管理框架方面进行协调，以有效开展数字信息和服务方面贸易。

未来计算数学领域发展趋势

随着网络技术的迅猛发展以及信息化对计算结果的要求越来越精确，未来计算数学领域将在通信技术及网络构建方向扮演重要的角色，各大高校也应该逐步让计算数学专业为社会培养个多的致力于研究高性能计算、云计算等倾向于网络开发方向的优秀人才，使研究型人才学有所用。与此同时，加强各学科之间的交叉融合，“从零开始”研究未来互联网技术，必须要跳出现有互联网技术体系的框架，既需要通过跨学科研究，使计算数学与计算机科学，网络设计、经济理论、社会计算等领域学科人才互通交流来考虑信息的时空分布、拓展信息理论形成新的通信网络框架，还需要采用全新的协议彻底解决安全性、可扩展性问题。因此在计算数学云计算方向学科建设上，需要突破以往学科之间各自为战的弊端，开拓一个跨学科、跨国界的科研平台培养一批兼具独立思考能力与融合创新能力、视野开阔、善于和作的科研骨干。同时通过“”、“”等人才引进方式，吸引相关研究领域的优秀人才，或通过顾问的形式聘请国外未来互联网研究的领军人物，以借鉴和吸纳国外前沿研究成果，提升科研水平。[3]

除此之外，近年来多所国内大学高校在数学方向开设了高性能计算这门学科，基于云的高性能计算技术（C-HPC）受到关注，2011年9月，中德双边“基于云的高性能计算技术”高级研讨会在上海举行，本次研讨汇集了来自中德高等院校的研究机构的众多知名研究者，包括德国三大高性能计算中心主任，双方就基于云计算的高性能计算技术基础理论、核心技术及其相关应用等方面进行交流。另外，上海交通大学提出了一种融合高性能计算。网络计算和云计算的新型计算框架——高性能弹性计算（HPEC），可以跨域管理和调度云计算资源，支持GPU和众核异构计算环境，用户自主灵活地申请和管理计算、存储和网络资源，这些资源可以是虚拟化的或者是直接的物理资源，支持HPCPaaS（High Performance Computing PaaS)多接点集群及上层软件的快速部署，同时支持计算密集（MPI）和数据密集（Map/Reduce）应用等。

2010年年底建成的“北京工业大学云计算实验平台”是采用云计算基础架构搭建的高性能计算平台，总计算能力达到23TFlops，总存储能力达到40TB，其计算节点包括252台IBM BladeCenterHS21刀片服务器和三台IBM System x3950 M2大内存机架服务器，其存储节点由4台IBM DS4700-70A磁盘列阵组成。该平台对高性能计算中心，最终实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破单个运算对资源的独占，从而帮助实现高性能计算目标。[4]

结语

云计算这一概念的提出标志着未来几年计算数学会在互联网构建方面做出突出贡献。作为培养高科技学术人才的理工科院校，应该跟紧时代步伐，多开设有关高性能计算、云计算相关课程，给学生们将理论用于实践的机会，使计算数学的知识得以发挥其更大的作用。

参考文献：

[1]《2012高技术发展报告》 科学出版社 中国科学院编写

[2]《2012国际科学技术发展报告》 科学技术文献出版社 中华人民共和国科学技术部编写

[3]《国际科学技术前沿报告2012》 科学出版社 主编 张晓林 张志强

云计算基础技术与应用篇8

美国的网络普及率较高，互联网用户和移动互联网用户都很多，社会的信息化水平很高，这主要得益于美国政府对信息技术的重视与政策支持。美国历届政府都把科技发展当作社会发展的根本，特别是在计算机信息技术方面，更是把它看作是推动经济社会发展的基本动力。美国政府十分重视信息技术的发展与研究，能清楚地把握科技发展的脉络与核心，制定与之相关的政策战略。近十几年，美国政府出台了许多战略性支持政策，推动信息技术的发展与科技水平的提高。

1993年1月，美国第42任总统比尔·克林顿刚上任就授权商务部长罗恩布朗成立了“信息基础设施特别小组”。这个小组由商务部长罗恩布朗、副总统戈尔、总统经济顾问委员会主席劳拉泰森和一些经济、法律、技术、电信方面的专家组成，小组的主要任务就是制定国家信息技术的中长期发展规化。同年2月，小组辅助克林顿总统制定了“国家信息基础建设计划(NII)”，也就是美国的“信息高速公路”计划。这一发展计划的主要内容是预备在2015年以前，建立起一个连结全美几乎所有家庭和社会机构的光纤通信网络，促进信息技术的高速发展，增强网络信息服务的能力。这一计划的服务范围包括教育、卫生、娱乐、商业、金融、科研等各个领域。国家信息基础建设计划是计算机技术和通信技术发展融合的产物，它的实施给美国人民的工作、学习、生活带来了“革命性变化”，推动了信息技术的高速发展。

为实现这一战略计划，美国政府准备投资4000亿美元，支持相关科研机构与企业的发展，推动国家信息技术基础设施建设。这一战略的实施，取得了丰硕的成果：覆盖全国的基于光纤技术的通讯网络逐渐形成，使网络通讯能力提高了数千倍；高性能计算机开始研发与生产，当今世界上10个运算最快的高性能计算机中有6个在美国；大型网络通信公司在政策的支持下快速发展，产生了思科、IBM、谷歌、亚马逊等全球性的网络技术公司；以实现人人相联、物物相联、人物相联的物联网开始显现；建立在高性能计算机与虚拟运算基础之上的云计算雏型逐渐形成。

信息技术的发展深刻改变了美国经济和社会的发展模式，使美国的经济与科技始终处于世界前列。信息技术产业成为美国最重要的支柱性产业，同时信息技术的发展也改变了人们的思维与参与民主政治的方式。2008年，奥巴马在竞选美国总统时，充分利用互联网社交媒体，把信息技术当作竞选工具，开创了利用网络媒体赢得大选的先例，奥巴马也成为第一个“真正社交”的总统。奥巴马是一个对互联网有深刻理解的人，他十分了解互联网与社交媒体对社会政治的影响。为了扩大影响，吸引选民，他与他的竞选团队利用社交网络发出1300万封邮件来解释自已的竞选主张，吸引了400多万捐款者，这些捐赠成为奥巴马竞选经费的主要来源。奥巴马还利用Twitter了自已竞选总统的演说，这条消息被Twitter广泛转发，据说在竞选期间，平均每分钟就被转发2.5万次，在美国及全世界都产生了极大的影响，这一切都成为他竞选成功的关键。

2009年，奥巴马总统上任不久就任命维维克·昆德拉为联邦政府首席信息官。这是一个新设的职务，其主要职责是制定与政府信息技术有关的政策和战略规划、负责联邦政府所有科技预算的分配与使用、帮助促进总统的技术政策议程等。昆德拉上任后表示，他将负责利用云计算技术，改善和加强政府部门的信息资源管理，制定云计算政策与规划，推动政府采用云计算。

2009年9月，美国联邦信息委员会宣布了联邦政府云计算发展计划，这一计划主要包括三个方面的内容：一是开通联邦apps.gov官方网站，主要展示并提供得到政府认可的云计算应用，包括基于云计算的商务应用、办公应用、社交媒体软件应用及相关的云计算基础设施应用，从而推动政府部门接受云计算的理念；二是建立联邦云计算的示范工程，引导政府部门利用云计算改善工作效率与降低投入；三是联邦大规模采购云计算服务，提高政府利用云计算的能力与水平，扶持云计算科技企业，带动云计算产业的整体发展。

2010年12月，昆德拉制定了《改革联邦政府IT管理的25条实施计划》，明确提出“云优先”策略。所谓“云优先”策略，就是明确要求各个政府部门在进行信息化建设与大规模采购信息技术设备时，优先考虑云计算技术。并要求到2012年6月底，各部门至少将3项服务迁移至云计算服务上。在这一策略的推动下，联邦政府各部门的应用服务大都迁移至云服务平台，政府部门的云计算应用水平大幅提高。

2011年2月，美国政府了《联邦云计算战略》，这一战略明确指出了下一步政府云计算发展的目标，主要内容包括：1.明确度量云计算产生的效益、注意事项和选择条件。2.指导各政府部门向云平台迁移，为部门决策提供咨询与应用案例。3.进一步加强云计算设施的部署力度，使各部门信息资源尽快向云平台迁移。4.制定联邦政府的云计算发展行动计划，确定相关部门职责，推动云计算的部署。随着云计算战略的出台，联邦政府强调各部门要重新审视本部门的技术资源战略，将云计算应用纳入到本部门的预算当中，切实执行“云优先”策略。最大限度地提高资源利用率，降低成本，重视应用云计算技术，提高政府工作效率与反应能力。

《联邦云计算战略》的主要目的是指导各政府部门向云平台迁移；通过政府对云计算的应用，带动云计算产业的发展；制定云计算技术发展标准与产业规范，引导云计算发展；为相关技术企业提供支持。为落实这一战略，联邦政府成立了云计算督导委员会、云计算咨询委员会、云计算电子邮件工作组、云计算安全工作组、云计算标准和技术工作组等多个专门机构，协调指导各部门云计算工作的推进，制定相关的法规政策。联邦政府还邀请高等院校、信息协会、科研机构及大型云计算公司参与其中，为战略决策、技术实现、安全保障等工作提供支持。

为了有效地推进该各项工作的发展，联邦政府指定国家标准技术研究院、通用服务总局、国土安全部、联邦信息管理委员会、管理与预算办公室五个管理决策机构与部门共同负责各项工作的实施，各部门各负其责，共同推进。国家标准技术研究院负责牵头协调联邦、地方政府、私有企业以及国际实体，制定云计算标准和指南，规范云计算应用方案与实施流程；通用服务总局负责研发政府部门的合同媒介，研发以需求为导向的云计算解决方法，为政府应用云计算提供咨询与建议；国土安全部负责监控与云技术相关的安全问题，注重信息保护与数据安全，制定云计算安全方案；联邦信息管理委员会负责促进政府部门应用云计算，甄别下一代云技术，将实践与可操作的案例加以分析并做成模板共享；管理与预算办公室在联邦政府部门间协调相关活动，确定云相关优先领域，提供部门执行指南。

为了提高工作效率，在云计算工程项目方面，联邦政府采用“一次批准多次应用”的方式，简化云计算服务提供商的审批流程。在风险管理方面，政府出台《联邦风险和授权管理方案》，指导政府部门评估风险，分析潜在的安全漏洞，提高云计算应用中的风险控制能力。

美国政府在云计算发展的关键时刻，从国家战略的高度，制定云计算发展规划，明确云计算发展模式与技术标准，确定国家云计算发展的路线，从而确立了美国在云计算发展中的领导地位，展现了美国云计算产业发展的强劲竞争力。这一战略的制定，也影响了世界其它国家对云计算的认识与政策，许多国家纷纷制定相关的计划与战略，推动本国云计算的发展。因此，有人说《联邦云计算战略》引发了世界范围内的云战争，使人类社会进入了云计算的时代。

《联邦云计算战略》不但促进了联邦政府的信息化建设，提高了政府部门利用云计算的能力，同时还营造了一个使用云计算的社会环境，对于云计算的商业应用与产业发展起到了巨大的推动作用。联邦政府每年投入约200亿美元用于云计算的采购与研发，这几乎占了当前美国云计算产值的40%。如此巨大的投入，直接调动了社会资本对云计算的投入。各大科技公司纷纷加入云技术的研发中，产生了一大批世界级的云计算公司。IBM投入200亿美元加强云平台建设，在“智慧地球”的概念下，推动美国及世界其它地区构建智慧社区、智慧城市；亚马逊利用云计算服务，支撑来自世界各地的在线交易，它的AWS云平台服务也成为全球最大的云平台。2012年8月，美国好奇号火星探测器在火星着陆，美国国家航空航天局就是采用亚马逊的云计算服务云平台AWS，顺利支持了数以百万的观众在线观看实况转播。

2012年，奥巴马参加他第二任期的美国总统选举。在竞选活动中，奥巴马与他的竞选团队充分利用了云计算快速部置、弹性扩展、高速处理、海量存储等特点，借助亚马逊云计算服务平台AWS，部署了一系列云计算应用，其中包括对选民意向进行实时动态分析的工具软件；用于专门处理选民注册的文件信息应用；基于云平台的呼叫服务应用；基于云存储的数据处理应用等，还有建立在亚马逊云平台上，用于模拟竞选投票的推演系统。利用这一系统，奥巴马可以评估各州的投票得票情况，从而合理地分配竞选资源，调整竞选策略。