云计算的技术原理精选(九篇)
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第1篇：云计算的技术原理范文
医院是和人民的生活息息相关的卫生服务单位，其运营的状态以及服务的质量将直接影响到人们的生活。随着计算机的普遍应用，医院的信息化管理也提升了自身的水平。医院可以使用计算机进行全方位的管理，比如：财务管理、医嘱管理、药物管理以及后勤的管理和人事档案的管理等等，这些都涉及了计算机的应用，从而使得病人看病的流程大大简化，一方面提高了看病就医的效率，另一方面也节约了一部分的费用，提高了医院的服务质量[1]。但是，当前我国医院信息化的进程并不是一帆风顺的，由于我国医院信息化的进程开始地比较晚，所以在很多方面还存在不完善的地方，尚且需要我们进一步加大力度，促进其更好地发展，为祖国贡献力量。
一、我国医院信息化管理的终极目标
医院是以治病救人为中心的卫生服务单位，其作为社会构成的重要元素，对人们的生活产生了非常重大的影响。因此，为社会服务，为人民服务成了医院运营的宗旨，在信息化的进程中也起到了举足轻重的作用。信息化要求在医院管理中做到：改革传统医院的管理方式，促进其向数字化管理、信息化管理的新型医疗管理模式方向上发展，通过运用信息技术，在医院内部建立完善的信息处理系统，为患者提供便捷的服务，提高诊治的效率。采用这种信息化的技术有助于医院办公自动化系统的建立，有助于医护人员的研究和教育[2]，促进工作人员之间的相互学习。在信息化技术的基础之上，还应该为患者建立一个全方位的咨询系统，为患者提供远程医疗服务等智能化服务。
二、计算机在医院信息化管理中的作用
（一）有利于实现财务管理信息化
医院的财务收费主要分为两个模块：门诊收费和住院收费。门诊收费系统作为日常基本的收费形式，患者可以通过窗口直接办理。因为每位患者的处方是不同的，所以，首先医护收费人员要把他们各自所需要的药品以及要检查的项目录入到计算机的数据库中，然后计算机系统将自动生成报价。其次是打印收费收据，这一过程运用信息化技术，医院可以对财务明细进行清晰的掌握，患者也能清晰地了解自己的消费明细，财务的审计工作也因此可以轻松地进行。住院的收费系统是另外的一种收费形式，其包括采集住院患者的相关资料（姓名、性别、年龄、科别、主治医师、入院时间等等信息），然后将这些收集来的信息录入到计算机系统当中，患者可以随时了解费用的使用情况，做到让患者安心、放心，因此医院非常需要实现财务管理信息化[3]。
（二）有利于实现医嘱管理信息化
所谓的医嘱管理系统是根据患者个人的特点，院方为其进行的关于医嘱的记录和记账查询管理及病区床位物品的安排和回收管理等。电脑改变了传统的书面记录形式，现如今，通过护士将医嘱录入到计算机当中，减轻了大量的书面工作，也提高了工作的精准度和效率，方便了医生们对患者病情的了解，从而利于下一步治疗工作的展开。信息化的医嘱管理模式将医生、护士和药房、收费处巧妙地联系在一起，通过计算机来处理纷繁复杂的工作，不仅减少了人为失误，还可以有效地减少医患之间不必要的摩擦，也大大提高了医院的办事效率。
（三）有利于实现药品管理信息化
医院作为救死扶伤的重要机构，以往的药品管理很麻烦，需要大量的人力和空间，现如今计算机技术的应用将这件工作简单化。应用计算机技术进行药品的管理，首先要求建立一个计算机药品管理系统，录入系统之后的药品管理工作就简单到只需要动一动手指就可以准确了解到药品的储备情况，方便医院及时地储备所需药品。现在计算机药品管理系统大致分为两部分：药库管理系统以及药房管理系统。药库管理系统能够实现药品的维护、库存的管理等功能，给药品的采购以及管理提供参考。药房管理系统的主要功能是统计药品数量、盘点药品和发放药品等，其可以核对处方发药的数目。在这一过程中，计算机系统能够生成药品的盘点报表，清晰地显现出药品的数量。在对特殊药品的管理上，要因地制宜，按照毒麻药品的管理模式严格进行，以防发生意外。这一功能能够将药房药品的收支和结余进行清晰准确的统计，大大提高了药品的管理效率。
（四）有利于实现后勤物资管理的信息化
计算机在医院后勤物资方面管理的应用能够有效提高管理的效率。医护人员将购买的物资和仪器设备等录入到计算机系统当中，日后对其进行统一的管理。其可以实现物品采购计划的录入、编辑和查询功能，入库单和出库单的录入、编辑、查询和打印功能，移库功能和库存管理误差处理功能等[4]。与此同时，还应该建立科室物资二级库管理，保证管理无死角，不断完善后勤物资管理系统，早日实现后勤物资管理的现代化，加快医院信息化的进程。
（五）有利于实现在人事档案管理的信息化
在任何一个企业，人事档案管理都是非常复杂的部分，需要相关工作人员非常细心、耐心地进行处理，医院尤为如此。传统的人事档案管理都是通过书面的形式体现出来的，那样不可避免地会出现误差或者给保存带来不便。计算机可以把这些资料档案保存在硬件上，不仅节省了空间，易于保存，而且还便于查找。人事档案管理系统的建立对医院的管理工作起到了很大的促进作用。
（六）在医院管理层的应用
计算机在医院财务管理、医嘱管理、药物管理以及后勤的管理和人事档案的管理应用过程中，记录和保存了大量的数据和信息。此时建立一个大的系统，将分别的小系统合并在这个大系统下面，进行一些相关操作，对这些信息进行汇总、统计、分析，可以看出医院的整体运营状况，医院的管理者可以根据这些信息作出促进医院发展的建议和决策，这会大大方便管理者对医院的管理，有利于医院朝着更好的方向发展。
三、我国医院信息化进程中存在的问题和改进的策略
（一）我国医院信息化进程中存在的问题
信息化时代悄然而至，各大企业纷纷加强自身的信息化建设，我国在医院信息化建设方面的起步比较晚，一些体系还不是很成熟，所以信息化的过程中会遇到各种各样的问题，大致分为以下几个方面：
其一，信息化建设也是需要大量资金的，但是我国在该方面的资金投入并不是很充足，也一度影响了信息化的进程。
其二，一些管理者还没有认识到信息化的重要性，对信息化的认识还是比较模糊，也导致了信息化进程发展缓慢。
其三，由于医疗信息化的起步晚，该方面的信息化人才十分短缺，也成了制约信息化快速发展的重要原因。
其四，一些操作违反了HIS的规定，比如没按照规
定的流程开药等[5]。
其五，管理的技术水平不高，对数据的处理和存储的需求量有待于进一步提高。
其六，开发软件的时候，需要严格按照软件工程学的学科理论进行，只有这样，才能保证事半功倍。
（二）我国医院加强信息化进程的策略
根据上面提出的一些问题，笔者根据自己的思考，作出了相应的解决对策，希望能够对医院实际工作提供一定的帮助，具体如下所示：
其一，医院要合理地使用资金，不能盲目地增大资金投入，要根据医院的自身情况，选择适合医院发展的实施路线，合理地安排计划。
其二，呼吁各大医院管理者一定要改变以往传统的理念，充分认识到信息化的重要性，要不遗余力地实现医院信息化。
其三，充分认识到人才的重要性，信息化是需要大量高科技人才的，必须立足本土，引进外来高素质人才，还要加强培训的力度，培养出更多愿意为信息化发展做贡献的人才。
其四，要求医院的看病流程严格按照医院的相关规定，绝对不能一人一套流程，这样管理起来非常不方便，也难以保证患者的健康。
其五，加强管理的技术水平，不断开发适合医院特色的管理技术。
其六，软件的开发是一个非常重要的环节，必须根据医院工作流程的具体情况进行设，才能保证软件的设计符合实际要求。
由此可见，我国医院信息化建设还存在很多的不足，相关领导必须提高重视度，加大资金的投入，不断引进高素质的信息化人才，加强监督的力度，为加速信息化的进程贡献力量。
随着经济的飞速发展，计算机的应用已经扩展到了各个领域。医院作为社会上救死扶伤的重要机构，将计算机技术充分应用到工作当中，给人们的生活带来了非常大的便利。通过计算机的使用，可以有效地加强医院内部的管理，不断提高医疗的服务质量，最大限度地降低成本，提高自身的整体实力。信息化的进程注定不是一帆风顺的，总会遇到不同程度的问题，但是我们绝对不能灰心，要拥有一颗奋斗的心，不畏艰难险阻，在摸索中奋勇前进。
参考文献：
[1] 陈辰.浅探计算机技术在医院信息化管理中的作用[J].中国保健营养，2012（4）.
[2] 苗存霖.医院信息化建设及管理[J].科技信息，2011（27）.
[3] 陶炜.医院信息化管理的问题与对策探讨[J].医学信息（中旬刊），2011（3）.
第2篇：云计算的技术原理范文
关键词：云计算；图书馆；区域共享
2006年Google公司的高级工程师克里斯托夫・比希利亚提出“云计算”概念。概括来讲，云计算将所有计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与，自动计量，人们像使用水电一样使用IT基础设施，根据使用情况支付费用。美国商务部技术与标准研究所2011年9月了一个云计算的定义，综合了云计算的各种特征[1]，云计算是一种模型，它可以实现随时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、存储、应用、及服务），快速提供资源并快速释放资源，资源整理的工作与服务提供需要的人力，物力，时间减小到最低限度。提出至今，发展十分迅速。它是网络发展从注重内容建设到整合服务主动提供的一个崭新阶段。云计算基于互联网的超级计算模式，大量的电脑和服务器连接上一片“云”。用户通过自己的终端接入这片“云”中按照自己的需求进行运算。国内外人们对云计算的关注度越来越高，我国政府把云计算作为重点发展的产业，科技企业纷纷推出自己的云服务产品，占领互联网的一席之地。
图书馆界对云计算的关注度也非常高，目前国内外诸多图书馆组织已经在探讨图书馆如何使用云计算，降低管理和服务成本，提升图书馆网络资源的管理与服务的水平，促进图书馆的发展。对于医院中的基层图书馆，云计算的到来，对其发展将会产生新的推动力。基层图书馆建设应跟随云技术的广泛应用，增加资源，提高服务能力，利用新的理念为基层读者提供信息服务。
目前，国家级和省部级的科研项目中涉及云计算和图书馆结合方面的项目非常多。主要是从信息技术理论探讨和技术实现角度研究云计算。为图书馆行业提供服务的企业，纷纷推出自己的云解决方案，其中超星公司推出的超星百链数字图书馆解决方案，比较有代表性，目前在国内已建成区域云图书馆60多个，联入的高校和公共图书馆有600多家。百链云图书馆的成立，是传统图书馆服务模式发生里程碑式的转变，实现了资源共享和图书馆之间的协作，同时其业务范围也不断扩大，在原有的基础上，增加了在线图书查询、阅读、专题定制等服务。书生公司的云技术移动图书馆解决方案，在北京大学和清华大学建立的移动图书馆已经投入使用，并有数十所高校图书馆展开实测。
1 医院图书馆利用区域共享图书馆为医务人员服务
对于我国处于发展层次较低的医院基层图书馆，长期以来，由于各家医院对图书馆的支持力度不同，发展水平不齐，资金来源的紧张、不合理的馆藏、馆员的专业水平等，阻碍了一些基层医院图书馆的发展。在网络信息时代，小而全的模式建设仍需大量的人力、财力[2-3]。如果采用云技术，在其架构下的基层图书馆，可取用的功能是应有尽有的，并且可以在任何时间进行任意数量的购买。服务提供者将计算资源汇集到资源池中，通过多用户形式共享给多个消费者，根据消费者的需求对资源进行动态分配。消费者可以单方面地按需自动获取计算能力。
1.1.云计算技术可以实现知识的充分共享，有利于构建区域共享图书馆。各个馆的资源都汇集到资源池中，服务提供者根据各馆需求进行灵活调度，每个馆可以分享其他馆的资源和技术平台，特别是可以发挥大型图书馆的资源优势，实现信息资源的共享，满足基层医生的信息需求。基层用户可以指定位置，如国家、省、或数据中心。资源类型包括存储、处理、内存、带宽、和虚拟机等。可以在任何时间进行任意数量的购买。
区域图书馆的建设把各成员馆拥有的各类资源与服务连接在一起，通过建设区域图书馆，使得各成员馆的读者可以在广阔的范围内搜索资源，提供更多的文献信息资源，各成员馆通过区域图书馆共享资源，提升图书馆的网络认知，同时提升了图书馆在信息服务领域的竞争力。
1.2降低基层图书馆建设成本。云计算技术的运用，可以降低基层图书馆的建设资金、减少维护和管理成本。通过构建区域云图书馆的思路，大型图书馆承担建设任务，在云服务商的帮助下，对服务器和存储资源池实现集中的专业化管理，基层图书馆只花费少量成本获取“云”中服务器提供的服务即可实现基层图书馆资源的建设、业务管理和服务。基层图书馆不用再为硬件设备的维护、更新而操劳，极大地节约了成本。
云计算技术的运用，为基层图书馆的数字化资源建设带来了新的突破。基层图书馆只需要较低的投入，即可买到超强的计算能力和持续满足需求的存储能力。图书馆节省了大量基础设施建设的人力、物力、财力，将重点放在数字资源的保护和利用上来。图书馆员把更多的精力用于信息资源的开发利用，给专业人员提供有针对性的服务，使图书馆的信息资源得以充分利用，使新的信息资源及时得到宣传、利用。
1.3，云计算的应用可以有效降低服务器出错概率。基层医院图书馆用计算机处理文档、存储资料，通过电子邮件或U盘与人分享信息。如果计算机硬盘坏了，我们会因为资料丢失而束手无策。而在“云计算”时代，“云”会替我们做存储和计算的工作，只需要一台能上网的手机，一旦有需要，我们可以在任何地点用手机快速地找到我们需要的资料并进行处理。在这一全新的模式下，信息的搜索将会是为图书馆而做，而不再是由图书馆来做。无论基层图书馆采用什么设备，都可以得到一个连续的信息资源。
2 云图书馆是图书馆服务模式转变的一个里程碑
在广泛的领域里实现了资源共享和图书馆之间的协作，并且其业务范围不断扩大，可实现在线图书查询、阅读、专题定制等服务。
图书馆馆员利用系统平台搜集动态信息、进行热点专题服务，传递各类信息。选择重点学科作为服务对象，重点学科是开展科学研究、创造高质量科研成果的重要基地。医学研究人员拥有较高的专业技能。从重点学科的信息需求分析，重点学科带头人以及临床科研人员大都有自己繁重的科研和临床工作，他们在本专业是专家，但在信息检索和利用方面缺乏时间和精力。特别是由于重点学科的要求，他们始终需要站在学科研究的最前沿，因此，熟悉图书馆的馆藏、熟悉文献检索技能、熟悉教学科研情况的学科馆员帮助他们收集整理信息，缩短他们在科学研究中用于文献收集的时间，提高科研效率。同时使得基层图书馆馆员的服务有了更高的层次。
云计算技术不同于单机时代计算机的单一格式，将网上所有的数据连通在一起，用户只需把个人电脑连接到互联网上，就可以访问和使用各种海量的网上数据，世界各地的医学新闻能够很快被异地的人们知道，最新的技术也能很快传递到全世界的各个地方和所有的角落，为图书馆工作人员快速获取医学信息提供了方便，也为基层图书馆的活动提供了无限大的空间。
3 当前我国数字图书馆的网络数据处于各自为政的状态
分散的模式对各个图书馆的运营都有很大的经济压力。图书馆要订购各种中外文数据库，读者检索数据库的内容需要进入不同的检索界面，熟悉不同的检索平台，检索方法，数据库的形式千差万别，检索效率比较低下。云计算环境下的各图书馆服务能够采用统一的服务模式：统一认证，统一检索，统一结算，这能够给图书馆员和医务人员带来极大的方便。进入一个检索平台，可以进入多个数据库及多个界面，使得数字图书馆的利用效率和功能得以极大的提高[3]。同时，用户在任何时间都可以获得高质量的服务，不需要在各自电脑上安装繁杂多样的程序，同时，手机用户也能利用云计算服务得到很好地满足[4]。网络使得数字图书馆服务不受时间和地点的限制，用户可以随时随地的阅读和检索需要的信息。
云计算时代图书馆的服务功能包括：向用户提供服务，包括用户个人信息的建立与融合，用户请求服务的应答与传输，网上数据的建立与完善，根据用户需求对图书馆数据资源进行整理、更新、提高。云存储使得用户能够方便的进行资源检索利用，更准确的满足用户的信息需求。另一方面对图书馆管理者提供优质和高效的服务，包括数据信息交换、数据共享、书目编目，利用云计算可以达到管理者的直接交流，提高管理的经验与水平。对于云计算服务商而言，比传统的销售渠道，可大大降低销售成本。
参考文献：
[1]林海请.图书馆的云计算应用模式.数字图书馆论坛（2012）[EB/OL]http：//.cn.
[2]杨思洛，陈福佑.云计算在基层图书馆中的应用探讨[J].山东图书馆学刊2012，（2）：68-71.
第3篇：云计算的技术原理范文
1.教学目标本科阶段的课程教学一般偏重于了解和掌握理论与技术基础，其教授方法为“授之以鱼”，即重点是给学生讲述已有的经典解决方案和技术原理。而研究生阶段的教学则侧重于对学生研究与开发能力的进一步培养，其教学更注重“授之以渔”，即培养学生如何解决问题的思路和方法。因此针对研究生开设的“高级计算机网络”课程的教学必须以培养学生的研究和创新能力为目标来讲述计算机网络的相关原理，并使学生了解计算机网络领域研究的前沿问题、方法、进展和趋势，便于学生选择今后的研究方向，并为进一步的研究提供方法论的参考。
2.教学内容的组织归纳国内各高校研究生阶段的“高级计算机网络”课程的教学内容，发现通常分为两类。一类是沿袭“计算机网络”课程的内容以计算机网络的软件体系结构的分层架构为脉络，对其原理的讲述在深度和广度上进行提升，另一类是开设一系列的前沿技术专题讲座，以便学生了解计算机网络领域研究的前沿问题、方法、进展和趋势。上述两种授课模式各有优缺点，第一类讲授模式能够帮助研究生更加深入地理解计算机网络的体系结构及核心问题，但该课程课时较少（我校为27学时），无法完整和透彻地讲授该教学内容。第二类讲授模式能够帮助研究生迅速把握本专业的热门研究方向和研究问题，但课程内容的组织缺乏系统性，难以帮助学生把握课程的核心知识点。因此本课程的教学模式无法单纯遵从以上两种授课模式。本课程的教学目标是帮助研究生选择今后的研究方向，并为进一步的研究提供方法论的参考。因此教学内容既要反映计算机网络领域研究的主流和前沿问题，又要分析如何选择解决问题的方法和具体算法，以便既开阔学生的专业视野又培养学生的研究创新能力。经过研究确定了本课程的授课方式，拟定了计算机网络体系结构剖析、无线网络，P2P网络，云计算这四大模块为教学内容。
（1）计算机网络体系结构剖析。本科阶段不同专业学生的“计算机网络”课程的教学侧重点不同，特别是对工科类学生只是较浅显地介绍了计算机网络的体系结构的基本内容，并未涉及较核心的原理。而且在讲述和原理时，往往直接平铺直叙，即“是什么？”。为了培养研究生的解决问题的能力，该部分内容应侧重分析“怎么找解决方案？”。所以，仍然将计算机体系结构模块纳入“高级计算机网络”课程的教学范畴，但赋予新的教学思路。该模块的主要内容包括：计算机网络概述、物理层、数据链路层、介质访问子层、网络层、传输层、应用层等。（2）无线网络。随着有线网络技术的成熟，人们除了科技和商务需要外，日常生活也越来越依赖各种网络应用。无线网络安装方便，性价比高，成为当今网络发展的趋势。因此无线网络的相关技术已成为了计算机网络中的一个重要组成部分，作为研究生必须了解其技术的基本原理，以便为今后的研究方向的选择奠定研究基础。此模块的教学内容重点包括两部分。一是各无线网络类型的最常用和经典的实现协议介绍，二是各种典型的无线网络技术的基本原理。该模块的主要内容包括：无线局域网：IEEE802.11的协议；无线个域网：IEEE802.15和蓝牙技术；无线城域网：IEEE802.16d的技术；无线广域网：IEEE802.20的技术；移动AdHoc网络的技术；无线传感器网络的技术；无线Mesh网络的技术。（3）P2P网络。P2P网络的中文全称为对等网络（PeertoPeer，简称P2P），主要指前些年为了解决若干用户同时到服务器上下载音乐文件而造成的网络和服务器的重负荷而提出并设计实施的一种逻辑对等网，该网络目前已广泛应用于即时通信软件、下载文件软件、网络游戏软件、数据搜索及查询软件、协同计算软件中。鉴于该网络的广泛应用性，学生有必要了解P2P网络的基本原理。其次，P2P网络的实现原理中有不少巧妙、经典的解决方案，深入学习该网络的相关核心原理有助于学生开拓思路、启发学生的解决思路。该模块的主要内容包括P2P网络概述；第一代P2P网络：混合式P2P体系及代表产品BitTorrent的特点和原理；第二代P2P网络：无结构P2P体系及代表产品电驴的特点和原理；第三代P2P网络：结构化P2P体系及代表产品的特点和原理；P2P的核心机制等。（4）云计算。云计算是近年来研究的一种热点计算模式，它是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。继个人计算机变革、互联网变革之后，云计算被看作是第三次IT浪潮，它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变。云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等技术发展融合的产物。了解云计算的相关原理有利于把握未来计算机网络发展的趋势。该模块的主要内容是：云计算的概念、发展现状、实现机制、网格计算与云计算技术介绍；云计算理论的研究热点和体系结构研究、关键技术研究、编程模型研究、支撑平台研究等内容。
二、教学方法
本课程的教学采取教师课堂讲授、学生自主学习、课堂讲解与讨论相结合的方式。
1.课堂教学（1）类比启发式教学法。为了培养研究生的分析问题和解决问题的能力，课堂教学的重点不是直接陈述现成的原理和算法，而是重点分析如何寻找解决方案的思路，因此在教学中采用类比启发式教学法来完成该教学目标的实现。笔者将日常生活中的类比问题引入教学，让学生先思考生活中问题的解决方法，再启发学生自己提出计算机网络中相关问题的解决方案，既方便学生理解原理，又调用学生的积极性，训练了学生分析问题和解决问题的能力。具体类比启发式教学案例如下所述：提问：实现计算机网络通信的软件体系结构的理想5层结构是否可减少一些功能层次，比如有了数据链路层可否省略传输层？类比案例：处于甲地的A写信给处于乙地的B的整个通信实现过程。分析：通信步骤可分解为：1）A写信，具体内容、语言以及书写格式由A或AB协商确定。2）为保证信件一定被收到，A与B事先约定收到对方信件后立刻回信。3）A将信放入信封交给邮局。邮局按照收件人地址安排运送路线。4）为保证信件能正确到达目的地，邮局要求每个转接点均与前一个转接点签字确认。5）信件按照每一段选定路线由交通工具运送至下一转接点，一直传送到目的地为止。其中1）2）由用户完成。3）4）5）由邮局完成。2）4）分别是用户和邮局保证信息正确传输采取的手段，4）不能取代2）。与计算机网络通信软件需完成的功能对应可得出相应层次的主要功能。1）应用层。用户按照收发双方的约定对信息进行处理。2）传输层。用户采用相应手段保证收发双方信息的正确传输和接收。3）网络层。保证通信子网提供源点到目的点的数据传送（Packet）。实现路由选择、拥塞控制与网络互连。4）数据链路层。保证相邻两个连接点间（数据链路）无差错的数据传输。5）物理层。在物理线路上传输原始的二进制数据位。其中1）2）由用户计算机终端用户完成。3）4）5）由通信子网完成。传输层不能省略。（2）课堂讨论、自主学习。本课程的无线网络模块、P2P模块和云计算模块对于学生来说是新内容，为了培养学生的自主学习能力，先将模块中的教学要点公布，提供参考教材，然后指定部分要点或难点要求学生上讲台讲述，其他学生提问，教师最后再提问和讲评。
2.网络辅助教学平台和多媒体动态演示课件教学（1）网络辅助教学平台。为了弥补传统教学的不足，推进学生个性化自主学习，利用教学网站来辅助教学，可以打破传统教学时空的限制，让学生体验到自由获取知识的乐趣。笔者利用学校提供的课程中心网上教学平台，实现了协同的教学环境。模块有：课程简介、教学大纲、电子教案、教学进度、动态演示、课后思考、视频资料、课程互动。（2）多媒体动态演示课件。在前述网站中的动态演示栏目中的内容既可以是直接内嵌在网页上的动态演示构件，也可以是能下载至本地机的动态演示构件。动态演示构件是指通过编程方法制作完成的课件，演示内容并不是事先预备好的固定算法执行过程图片，而是参数由用户自己任意填入，演示内容能根据用户给予的参数自动变换绘出。该演示构件是一种较复杂和有效的原理或算法演示工具，让难弄懂难理解的概念或算法形象化、具体化，能更好地表达讲课内容，因此便于学生理解教学原理，达到事半功倍的效果。例如笔者专门为本课程的计算机网络原理部分编写了几个动态演示构件，以路由选择算法RIP和OSPF为例。在该演示构件中最上面的图形区，用户可以自己建立网络拓扑图。当点击鼠标左键，将自动在点击位置画出圆点（代表路由器）并命名，连续用右键点击两个圆点，则在两点间画出连线，开销值可由构件右侧的文本框的输入值来改动。指定源端路由器后，点击“开始”按钮，在图形区下端的文本区1中则按照用户选择的RIP或OSPF算法一边计算，一边显示计算的中间结果，同时在图形区把正在计算的路线变为红色来给用户提示。算法计算完毕，在文本区2继续计算各路由器的路由表，并将结果显示出来。
三、结束语
第4篇：云计算的技术原理范文
关键词：云计算；云服务；云计算辅助教学；云计算辅助教育
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：16727800（2011）012021602
作者简介：杨洋（1986-），女，河南南阳人，西南大学计算机与信息科学学院硕士研究生，研究方向为数字化学习资源；张瑜（1987-），女，河南南阳人，西南大学计算机与信息科学学院硕士研究生，研究方向为网络远程教育。
0引言
云计算是2007年第4季度才开始兴起的一个名词，是一种新兴的计算模型，它的前身其实是20世纪80年代末的网格计算（利用并行计算解决大型问题）和20世纪90年代末的公用计算（将计算资源作为可计量的服务提供），它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。2009年后，云计算走进了教育。据美国新媒体联盟与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report分析预测，云计算将在未来1-2年左右成为学校的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生学习的方式。云计算在教育教学中的应用带来了“云计算辅助教学”的新概念。
1云计算
早在2006年，Google就启动了“Google101”计划，引导大学生们进行“云”系统的编程开发。2007年10月，Google与IBM联合宣布，将把全球多所大学纳入类似Google的“云计算”平台之中。随后，IBM推出了“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。我国云计算起步较晚，但是发展的增长势头相当可观，2008年，IBM在无锡建立了我国第一个云计算中心，随后，在东莞、南京等城市已经建立了多个云计算平台。那么云计算究竟是什么呢，下面将对其定义和基本原理进行深入的归纳分析。
1.1定义
目前，云计算没有统一的定义，当前云计算的定义主要包括如下几种：
维基百科给云计算下的定义。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。
中国云计算网将云计算定义为云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些科学概念的商业实现。
黎家厚教授认为 “云计算”是指由几十万甚至上百万台廉价的服务器所组成的网络，为用户提供你所需要的计算机服务，这是近年来计算机科学领域中的分布式处理、并行处理和网格计算的新发展。
这些定义都仅从一个方面定义云，并不完善。从基本层面看来，本文将云计算的含义理解为：由大量的计算机阵列组成的大型服务器集群。即所谓的“云”，以共享基础架构为方法，将所有的计算机资源集中起来，采用软硬件相结合的方式进行自助管理，向全球用户提供个性化计算机服务的一种新型计算模型，用户只需要一个能够上网的设备，就可以获得自己需要的一切计算机服务。
1.2云计算的工作原理
云计算工作的基本原理是，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运转，保证足够强的计算能力和足够大的存储空间供用户使用。用户只需要在任何时间、任何地点，用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可，而不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上。
云计算的核心思想就是服务，因此通过云计算来实现的服务即称为云服务，由云计算的基本原理可知云服务的特点和优势表现在以下方面：
（1）数据在云端。“云计算”将大规模的计算机阵列连接成一个向全球用户提供计算机服务的社会化机构，这将是信息科技发展的一个重要的转折，云计算的发展将使互联网的计算架构由“服务器+客户端”向“云服务平台+客户端”演变, “云计算”将改变传统以个人计算机为基础的生产模式，同时将最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式，个人是否拥有计算机已不再重要，也不需要购买和在电脑中安装大量套装软件，只需要接入到“云服务”即可。
（2）高可靠性和通用性。“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，同时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。
（3）高可扩展性和按需服务。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要，同时用户也可按需购买，可以像自来水、电、煤气等那样计费。
（4）低廉的价格和便捷性。由于“云“的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云“的自动化集中式管理使用户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。同时云计算对终端设备要求非常低，使用起来很方便，用户无需购置昂贵的终端设备。
（5）数据共享。云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。
云计算拥有无限潜力有待人们开发挖掘，克服云计算现阶段所存在的问题和风险，云计算必将会取代当前传统的计算模式，成为下一代IT技术的核心。
2云计算辅助教学的定义和发展
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》强调指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。2009年，日益发展的云计算技术走进了教育，使我国的教育信息化从80年代的计算机辅助教学（CAI）进入到了21世纪的云计算辅助教学（CCAI），走进了计算机社会化服务的发展历程。科技的变化带来教学环境和教学方法的变化，而最根本的变化是教育观念的变化，在中国教育技术协会2009年会上，上海师范大学教育技术系黎加厚教授正式提出了云计算辅助教学（CCAI）的概念。黎加厚教授认为所谓云计算辅助教学是指学校和教师利用“计算”供的服务，构建个性化教学的信息化环境，支持教师的教学和学生的学习，提高教学质量。
“计算辅助教学”为一个新兴的学科研究领域，是信息化教育（教育技术）的新发展，它属于计算机科学和教育科学的交叉领域，是在信息化环境下，研究云计算提供的服务在教育教学中的应用规律，它关注的是“软技术”，而非云计算的硬件技术，其核心是云计算服务支持的信息化教学设计。而“云计算辅助教育”（CCBE）指的是 “基于云计算的教育”，“教育”的概念外延比“教学”广，也就是说，在教育的各个领域中都可以充分利用“云计算”提供的服务来辅助教育活动。
3云计算辅助教学的优势
随着云计算的进一步发展，信息化教育利用云平台，实现教学、管理和信息交流等功能，从教育的发展趋势和云计算技术的特点看，云计算辅助教学模式应当是今后发展的主要方向。
（1）低廉的成本
由于云计算辅助教学具有低成本电脑、更低的IT基础设施、更低的维护成本、软件实时更新、更强的计算能力、无限存储容、更强的数据安全、更方便群体协作等方面的优势，学校和教师利用“云计算”提供的信息技术社会化服务可以节省经费、人力和服务器设备等固定资产成本的投入，教师信息技术培训的成本和门槛更低，学校教育信息化的管理更方便，安全性更高，可以帮助每一个教师轻松构建自己的个性化教学环境，支持教师的有效教学和学生的主动协作学习，促进学生高级思维能力和群体智慧发展，提高教育质量。
（2）便捷的云服务平台
云计算辅助教学可以应用到探究性学习、互动社区、同伴互助、电子档案袋评价、集体智慧培养、故事分享（学习叙事）、讨论社区、班级学习活动平台、家校沟通、作品展示交流等领域，它为群体智慧的培养、自主学习、基于资源的学习、以学生为中心的学习、个性化教学提供了一个良好的平台。
中国教育技术协会从2009年开始在全国教育界开展“云计算辅助教学”成功案例的评选活动。相信随着云计算的发展，云计算的方便、安全和廉价会为更多人所认识，会有更多的学校把信息处理放到“云”上，云计算辅助教学也能得到进一步发展。参考文献：
[1]李晓伟,沈艳秋.云计算及其发展进程[J].科技信息,2011(15).
第5篇：云计算的技术原理范文
关键词：云计算；安全；信任
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)24-0000-01
The Safety Discussion of Cloud Computing
Liang Yimin,Pan Xiaoyan
(Wuxi City Fourth People's Hospital Information Branch,Wuxi214071,China)
Abstract:Cloud computing security is the key issue of whether the user is able to rely entirely on cloud services.Cloud computing platform availability of technology to solve data,user data privacy and user trust and other issues,it is necessary to explore its safety,so the technology would not die a natural death because of trust issues.
Keywords:Cloud computing;Security;Trust
一、概述
云计算，其实是一个比较模糊的概念，因为其应用范畴较广。简单来说，当你的计算机内不需要安装任何软件，只要连入网络，就可以获取你想要的应用，可以做你任何想做的事，当然，这是最理想的状态。考虑到网络平台、主机安全、病毒入侵、防攻击和用户的信任程度，这种理想状态远远不能实现，但是，不可否认的是：云计算正在渗入我们的生活，这种趋势在由点到面的逐渐扩大，因为究其技术的先进性和成本的最小化，云计算应用将势不可挡的进入到我们的生活中来。
二、基本原理
云计算的基本原理是，通过使计算分布在大的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似，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[1]。同样，这种信息共享和应用服务的新手段不仅仅是在企业的数据中心得到应用，对于个人用户而言，也是一种使用理念上的革新。
这种新兴的共享架构，其核心是网络服务和数据存储，面对的将是数以百万计的计算机。
三、云计算的安全性质疑
“在云端”，看起来似乎很美，事实也确实有可供发展的巨大空间。但是按其工作原理来看，存在的一些安全问题是毋庸置疑的：
（一）是否能提供可靠的数据中心？传统的数据流量控制相对简单，各种应用基准流量及突发流量有规律可循，即使大型的数据中心，仍然可以根据 Web 应用服务器的重要程度进行有针对性的访问控制。然而根据云计算的工作原理，云服务商在这种高度整合的海量资源面前、在数以百万计的用户访问的时刻，如何构建自己的安全模型，其思路是千头成绪的。
（二）数据的准确性如何保障？云存储（Cloud Storage）是云计算衍生而出的概念，这个类似于第三方数据仓库，但云存储更新的频率更快，动态更新时如何保证数据的准确性？如何保证用户在访问的某项数据是正确的？平台即服务（Platform as a Service, PaaS），是一种通过因网络即可发送操作系统和相关服务的模式，PaaS能够将私人电脑中的资源转移到网络云，那么如何保证这部分资源的正确性？
（三）用户隐私。按照云的工作原理，提供云服务的公司对所提供的服务有控制权，他们可以合法的或是通过用户协议的方式来任意地对用户和主机之间的通信和数据进行监控。当然此监控的目的大多数是基于对数据完整性和准确性的审核，但无法排除人为因素的窥探用户隐私。而此类泄露用户隐私的行为已经由于安全模型的不完善或是某些人为原因时有发生。
四、云计算的安全性探讨
云安全（Cloud Security），其本身的构想是：通过网状的大量客户端来监控互联网中的木马、恶意程序，并推送到服务端进行分析和处理，使用者越多，能收集到的信息就越多，经过服务端分析和处理过的解决方案再推送到每个用户。由于目前各服务商对计算的的定义不一，其标准也是各行其道，安全性标准弹性较大。
（一）云计算中的身份认证。相对于云环境而言，中小企业内部的基于局域网的身份认证无疑是更安全的，但是在云环境中，面对的海量用户和复杂的环境，该种认证无疑是过于单薄的。这就需要多重的认证措施，除去用户名和密码认证外，证书认证、生物体征识别等加入，可使云环境中的身份认证变的更加可靠。
（二）数据安全保障。从Google到IBM再到Microsoft，各种大大小小的公司的加入到云服务的行列中来，因为任何一家IT厂商都不希望看到垄断，这也就造成了到目前为止，云计算没有统一的技术和标准。这就给数据安全造成了不确定性。如同中小企业的灾备和IT管理模式，云计算需要做的是在基础设施层完善灾备机制，在平台层尽量的减少应用程序的漏洞。
（三）用户隐私泄露带来的信任危机。如果用户隐私或是保密数据泄露，那么谁还会去相信云计算呢？事实此类事件已经发生过。当然，自从云计算这个名词诞生以来，它的构想和美好的前景给IT界人士和普通用户开启了一扇全新的大门，如果仅仅为因安全策略的问题让这场颠覆性的“革命”逐渐淡出人们的视野，无疑是得不偿失的。因此，信任问题就摆到了桌面成为首先要解决的。针对云用户对自身敏感数据的高安全需求，研究面向用户数据的安全隐私保障机制[2]，在基础设施层做好安全策略，需要的是很多安全方面的专业人才，让专业的人做专业的事，给云计算的未来发展打下良好的坚石。
云计算理念的提出到目前为止，不断在前进中发展，当然也走过些弯路，然而，做为今后IT界发展的趋势，它前进的步伐是无可阻挡的。但是，在安全性的探索方面还要做不断的努力。
参考文献：
[1]扈志峰.浅析云计算的安全性问题[J].科技经济市场,2010,10
第6篇：云计算的技术原理范文
网络云计算技术的提出，最早是由美国一家网络公司发出，所谓“云”计算技术，其实是能够将网络，软件等等相互之间进行融合，另外，其还具备规模化，安全性以及虚拟性等等特点。具体来说，首先，云计算中的不同云都被认为是一种计算机并行分布式体系,其服务基础是网络化的计算机，而且其和计算资源维持相应的节奏；其次云计算是庞大的综合体，一般情况下，在计算机软件技术发展的道路上，必须经过云计算的环节，其注重的是对于计算机网络云计算的特点的研究；最后是大多数网络计算机用户群体，没有使用较长时间来制定方案安排基础设施建设，所以从另外一个方面来看，进而防止了网络资源库的过量下载和资源的浪费。计算机网络云计算技术，利用自身的优势，将用户需要的资源传输给用户，进而具有非常强大的灵活方便性，实用性非常强。
二、计算机网络云计算技术的分类
从网络云计算技术的发展情况来分析，按照云计算技术的不同特点，性质以及其他因素，能够将云计算技术分成不同的方面。从其不同类别的服务特点来看，可以将云计算技术分为公有云和私有云。所谓私有云是说，从用户的自身的实际情况入手，进行独立的应用，同时进行建立平台，具有非常良好的操作性和实用性；而公有云是指因为用户自身的局限性，对一些其他用户的云资源进行利用开发。一般来说，在公有云和私有云的分类上，必须要注意一下几个方面的内容：首先，服务的连续性。一般来说，公有云服务非常容易受到外部要素的直接影响，但是反观私有云却没有这方面的困扰；其次是数据安全性。在这方面，公有云的安全可靠等级没有私有云的等级高；再其次是成本费用。从自身的成本费用来分析，公有云的费用成本较低，而私有云成本的费用相对较高，但稳固性较好；最后是监测能力。公用云具有非常强大的监测能力，能够按照用户的需求，对所需对象进行严格详细的监测。
三、计算机网络云计算技术的实现
在目前的计算机系统中，为了能够把系统的整个处理过程变得更加简洁化，通常都需要将系统划分为两个层次，也就是功能实现过程，以及预处理过程。在这两个过程当中，具有不同的处理效果和作用，能够将系统的功能顺利发挥和实现。使用这种方法和原则,在很大程度上能够帮助计算机系统进行简洁化，进而提升计算机系统的整体运行效率。随着目前信息化程度的不断加深，云计算技术也逐渐在实际的生活当中慢慢实现。一般来说，计算机网络云计算的实现形式大致有下面一些情况：首先，利用软件程序，在很多企业的管理程序中使用程度非常高的云计算应用实现方式，具体的原理是利用网络浏览器，将用户所需的管理程序具体信息传递给用户，这样能够避免过大的资金费用的浪费；其次是网络服务，这也和软件程序具有非常重要的联系。其主要的原理是利用一定程度的实际软件程序，让研发者更多的参与到计算机网络实际应用的开发；最后是管理服务提供商，这在云计算实现形式中历史非常渊源，和其他一些云计算实现形式相比较，其基本上都是向信息技术行业提供一些专业的服务，譬如病毒处理等等。
四、计算机网络云计算技术的发展遇到的问题
在探讨云计算广泛的应用的同时,也要关注到云计算发展中存在的问题,考虑该怎么保障数据的安全性，这是至关重要的。主要表现在以下方面：首先，如果云端借助浏览器接入，而浏览器又是计算机中非常薄弱的环节，那么自身的漏洞很容易让用户的证书，以及认证秘钥遭泄露；其次是在云端中。不同的应用都必须进行认证，那么在这个过程中，该怎样保证高效安全的认证机制；再其次是在应用服务层中，必须使用有效安全可靠的手段来保护用户的隐私安全；最后是在基础设施层中，该怎样确保数据的安全性，保密性都是具有非常大的风险性。
五、结语
第7篇：云计算的技术原理范文
[关键词]云计算；云管理；ITIL技术
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000
[中图分类号]TP277 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）16-00-01
1 云计算概述
云计算在当前的技术领域，尚未有明确的定义，诸多企业给出了自己对云计算的理解，现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义，云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，资源能够被计算资源共享池予以快速提供，只需投入很少的管理工作或与服务供应商进行很少的交互。
根据企业私有云建设分析，需要在计算机中建立分布式的布置，能够远程进行控制和维护，从而可采用类似于互联网的方式实现运营，也就能够按照需求在应用过程中切换资源，并进行相应的计算机访问和存储。
云计算能提供资源，能采用虚拟化的计算方式，让用户通过网络获得相应的支持和帮助。其中，云计算往往包含数据中心，并且通过数据中心能够实现对资源的回收、配置、部署及管理等功能。
2 ITIL融合应用
当前的IT领域中，ITIL是应用最为广泛的IT服务管理实践指南和实际标准，能够为信息技术提供良好的架构支持。同时，在云技术的支持下，还能够通过该技术实现自动化的管理，即云管理平台，具体内容如下。
2.1 ITSM方法论
ITSM应用能够围绕客户，以流程为导向，并且结合IT的业务提供服务，实现相应的功能支持，提升了IT的信息技术能力。通过云计算机提供平台，能够为IT系统运营提供有力的支持，保证云服务商能够在系统中获得相应的数据支持，满足当前用户的功能诉求，这就对ITSM提出了更高的要求。
2.2 ITIL框架
在1980年左右，CCTA率先研究并推广应用了IT服务管理标准库，也就是当前的ITIL，并且在后来的应用IT管理中获得了长远发展，也促使英国IT管理呈现完善化的发展形势，从而让ITIL框架成为英国IT管理中的基本架构。
2.3 基于ITIL的云计算策略
在云计算的应用中，需要结合具体的应用环境提供相应的功能要求，根据ITIL V3改进服务战略、服务设计、服务转换、服务运营与持续服务这5个阶段，能够完善云计算策略，从而提升ITIL与云计算的融合程度，具体分析如下。
2.3.1 IT服务战略
企业IT管理需要综合分析企业的IT资源问题，并按照框架分析当前的治理方案，提升IT的云服务能力，综合应用云服务来实现整体发展战略。同时，需要在业务开展中结合云服务的特征和需求，应用模型来实现对平台服务的支持，从而满足云服务对企业的综合发展的支持。
2.3.2 IT服务设计
根据企业的IT服务流程，能够改造企业IT资源，从而集中资源完善IT服务模型，建立符合业务发展的云服务SLA，并结合服务项目实现云服务和需求的对接，从而能够保证云服务的稳定运行，具体实现过程如下。
（1）实现自动化部署。根据IT领域内的工作，将操作难度较大的流程转化为自动化的过程，从而能够有效地降低工作负荷，提升工作服务质量，改善IT服务的自动化功能。
（2）弹性扩展动态资源。通过结合业务需求，优化云计算的资源构成，使云计算弹性扩展，从而将动态智能调整作为IT服务的重要支持。
（3）组织优化业务形式。根据组织的运营模式，在发展中优化组织形式，拓展应用服务，加快结构转型，促进IT业务的发展，将组织架构与IT服务相结合，从而满足业务对组织发展的要求。
2.3.3 IT服务转换
IT部门与云服务商需要按照职责划分进行相应的工作，按照要求制订相应的工作服务计划，根据计划服务来提升转换能力及组织配置能力，及时地提高服务变更能力。在云服务商的管理中，积极地探索并实现相关协议的变更和。
2.3.4 IT服务运营
在IT服务的制度化建设中，需要按照云服务的运营加强相关内容的建设，完善企业内部管理标准，实现对服务商的综合监管，保证云服务提供商运营的规范性，保证所有业务的运行能够在业务范围内。同时，在运营中构建完善的服务团队，提供良好的技术支持，及时地监管运营成本，在保证工作质量的前提下尽可能降低成本。
2.3.5 持续服务改进
IT部门需要提高服务水平，能够及时地对云服务商的工作提出要求，督促其做出相应的改进，帮助其建立完善的服务体系。同时，在监管中IT部门需要制定全面的管理体系，优化内部的配置，提升内部的维护能力。
3 结 语
本文通过分析云计算的基本原理，详细阐述了ITIL标准中的云计算策略，从而为企业IT管理能力的提高提供支持。同时，按照云计算的发展要求，云端化是未来的主要发展方向，云计算提供商也应在该方面加强管理。
参考文献
[1]冯建平，吴丽华.“云计算”技术和“云计算”服务模式――全球信息化发展的未来[J].信息系统工程，2009（11）.
第8篇：云计算的技术原理范文
【关键词】工作流引擎云计算业务流程管理商业智能
一、引言
工作流技术原理分为Petri 网、有向图（DGA）或基于规则描述等[1-3]。通过将工作分解为着色和任务两部分，按固定规范来执行，它使得工作中固定程序的常规活动，在IT系统中实现成为可能，并实现全过程监控和数据分析[4]；广泛应用于项目管理、办公自动化等领域。
C/S模式的传统集中式工作流能有效解决一般数据分析，如Clementine、SPSS等，但随着大数据时代的来临、商业智能（BI）的出现，使得用户更注重数据显性、隐形的联系。但随着数据规模的爆炸式增长、非结构和半结构化数据的增多、突发性自主分析需求的增大，传统工作流已无法满足海量数据的采集清洗、联机分析（OLAP）和数据挖掘等大数据时代的处理要求[5]。
云计算通过分布式技术，在相对低廉的基础设施上，提供工作流所需的计算、存储资源；包括基础设施服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）[6]等。
开源的Hadoop事实成为云计算上的平台基础，当下Hadoop成长为庞大体系，包括海量数据分析、存储、非结构数据收集处理、任务调度和监控等等。如智能商务平台BC-PDM就基于Hadoop，将ETL、OLAP、数据挖掘和报表分析云化，以Web方式向用户提供分析决策服务[8]。
基于着色Petri网原理，本文提出了面向海量数据业务分析的轻量级云工作流引擎，并在Hadoop平台中部署实现，该引擎运用于某运营商建设工程项目管理系统中。系统中，通过工作流引擎实现项目配置化管理；通过处理单元分配和分布式处理技术，实现流程处理分布式和海量数据实时分析。上线状态良好，有效支撑运营商内控管理和决策分析。
二、工作流引擎构建
2.1工作流引擎构建原理
当用户请求到达时，工作流引擎立刻创建过程实例，建立过程实例文件保存过程实例的运行信息。同一过程实例中，选择结构活动实例化1次或0次，循环结构活动实例化1次或N次，其他活动实例化1次。
同时，引擎将满足条件的活动实例化，包含活动ID、初始化时间、参与者、应用程序、执行状态等信息，保存在过程实例文件中并生产用户工作列表；用户工作列表分己办和待办任务列表两类，已办任务列表提供完成任务信息查询，待办任务列表提供执行工作项。依据工作流引擎的调度过程，本文将工作流引擎网划分为过程实例化模块、活动实例化模块和任务分配与执行模块。
2.2工作流活动分解
根据引擎原理，工作流内部数据分为五类：包括组织结构、活动实例、过程实例、活动定义和过程定义；据此定义的工作流引擎数据结构如下。（1）活动定义。活动信息由活动所属过程、具体活动和执行用户信息构成。包括普通活动、and-join、and-join前驱活动、and-split、or-join、or-split、or-split结束活动、begin、end九种。（2）过程定义。定义过程中具体的活动列表内容，包括活动前驱活动和后继活动两种。（3）过程实例。过程实例包括对象有实例创建者和过程定义的实例化两种。（4）活动实例。活动实例存放在任务列表中，存放具体活动在过程实例中的任务。（5）组织结构。组织结构中存放用户着色和分工，分配相应权限从而对应工作列表中的具体活动。
2.3工作流引擎调度算法
根据过程定义，工作流引擎控制工作流的流转并分配参与者相应任务，而后自动调用程序执行；包括过程实例化模块、活动实例化模块和任务分配与执行模块三部分，具体活动步骤如下：（1）用户发起请求后，过程实例化模块将所需执行的流程实例化加入排队表；（2）从流程中取出第一个活动并实例化，生成活动实例；（3）进行工作项分配、任务分配和模块执行，从流程实例化排队表中取出活动分配任务，将工作项存放到用户工作列表中；（4） 用户执行工作列表中的任务，并将完成活动放入已办活动列表中；（5）引擎根据已办活动从流程实例中获取下一个活动；如为终止活动则结束；否则转到（3），执行重新实例化活动，直至流程完成或外部中止；具体调度过程如图1所示：
三、着色Petri网
3.1着色Petri网原理
20世纪60年代出现了形式化的建模工具Petri网，它采用图形直观表示并经数学严格证明，但也存在以下缺陷：（1）无数据概念，数据控制必须转换为网结构，导致模型复杂度的增大；（2）无层次概念，大型模块无法用子模型来构建。
上述弊端使得Petri网只能为小型系统建模。
1981年，丹麦人Kurt Jensen提出具有层次性的着色Petri网（Colored Petri Net，简称CP net或CPN），它用颜色声明表示托肯的数据类型，用函数表示变迁的激发和着色标识的关系，将库所与指定的颜色集绑定，指定库所存储的资源类型，具有严格的形式化描述方法、直观图形表达能力和动态仿真特性等特点。在并发系统、通信系统和分布式系统等的建模方面广泛应用。
CPN可用任意复杂的数据类型作为颜色集，其表达能力上的优势，可有效解决如下问题：（1）动态工作流生成多种状态空间，使实际应用结点过多，计算机固化受限问题；（2）运行过程中，从多个可执行的活动产生的路径不确定和着色申请问题；（3）运行过程中，处理多个实例导致的token消耗和混乱问题。
CPN为九元组[9] （∑，P，T，A，N，C，G，E，I），利用token颜色描述对象属性。其中，p（s）表示与弧s连接的库所，Var（exp）表示表达式exp变量集合，CMS表示集合C上的多重集，Type（v）表示变量v类型，对应含义见表1。
3.2CPN触发分析
m（p）为不同颜色标记的多集合，用于表示库所中的 token，表示库所P包含2个颜色为和3个颜色为的令牌，如下方法：
C（m（P））={g，r}=2g+3r（1）
公式（1）表明，每个库所的颜色集合C（P）定义允许计入的令牌颜色集合，每条弧A的颜色集合包含在C（P）中，而token颜色属于弧A颜色集合。当触发规则和弧函数E决定进行转换时，颜色变换被触发。
[A]Pj∈ti且[A]Pk∈ti，如果Ef（pi，ti）≤m（pj）且m（pj）可用，则触发ti，产生新标记m如下：
m（pk）=m（pk）+Ef（ti，pk） （2）
m（pj）=m（pj）-Ef（pi，ti）（3）
当且仅当ti的导入库所pj包含token与弧f（pj，ti）相关的弧函数Ef（pj，ti）一样多时，变换ti才被触发。触发时，ti使用输入地Ef（pj，ti）指定数量的颜色token，并存放Ef（ti，pk）指定数量的token到输出地pk中。即f（pj，ti）弧函数指定应从pj回收的特定颜色token数；f（ti，pk）弧函数指定插入的特定颜色token数。
四、云平台实现
4.1云平台部署
算法分析单元通过工作流形成有序结合，最终在云平台实现BI应用和分析。云平台包括三部分：（1）Web客户端：供用户使用界面；（2）工作流引擎：基于CPN网，实现流程的解析、分发、执行和监控；（3）云平台：基于Hadoop，融合BI经营分析算法，提供云存储和云计算服务；将工作流各个活动节点封装在Web服务的节点中；调用对应的抽象类型实现对不同对象实例的动态加载，最终完成整个流程。
当用户在Web客户端提出需求后，云平台中事务的具体活动步骤如下，如图2所示：
（1）工作流事务需求提交给工作流引擎处理；工作流引擎结合参数实例化流程，并解析为有向无环图（DAG），保存到流程列表中；（2）用户需求为云事务需求，则通过部署模块解析调用相应BI算法，提交到云平台；（3）云平台中的Job Tracker安排执行Job，并通过MapReduce计算模式在分布式文件系统（Hadoop Distributed File System，HDFS）中处理，将最终结果存放到数据库HBase的BigTable表中；（4）反馈给用户最终结果，完成整个流程。
4.2系统实现
结合CPN，开发“企业信息化快速开发平台”的轻量级工作流中间件，该中间件可实现图形化的流程配置和路由控制。流程实例化可根据参数和规则，动态判定执行节点和执行路径。某运营商项目管理流程图中，深色部分表示已执行节点，黑色部分表示无需执行节点，其他浅色节点表示尚需完成流程，如图3所示。
将工作流中间件、BI分析模块和0.20.2版本的Hadoopv融合，开发了某运营商工程项目管理信息云服务系统。系统正式部署运行成功，已通过为期3个月的环境和压力测试。
运营商工程项目类型包含5个大类、18个小类，在系统中均通过工作流中间件，实现可视化配置。流程节点的处理着色和权限与客户信息分类对应，并融入对上下流程节点的无缝连接和处理个性化要求（如时限要求），如图4所示。
系统中，单个工程项目文件最小200MB，最大6GB，平均大小在1.2GB左右；全省每年项目约6000个，文件大小共计约7.2TB。考虑到HDFS分布式存储和高度容错机制需求，云平台所需的存储空间按3:1扩展，共计24TB。
云平台环境中，采用1台IBM3850作为Web服务器和数据库服务器；1台IBM3650作为工作流引擎服务器；1台IBM3650做Hadoop平台主控服务器；6台配置为双路4核Xeon E5405@2GHZ、16G内存、4TGB硬盘的利旧服务器作为云平台子节点。
在BI分析中，云平台精细到工作流流程节点颗粒度，进行各流程环节信息统计、分析处理。包括单个项目详细信息、多纬度项目超时明细、各环节部门运作情况、待办超时明细和对应着色评估，并能按发起部门、所在区域统计整体建设情况分析和资金预算使用比。基于Hadoop的云平台分析，可实时提供经营分析数据，为企业公平管理和快速决策分析提供有力支撑，如图5所示。
五、结束语
基于CPN，本文提出一种轻量级的云平台工作流系统，并实现Saas应用。结合并行BI统计分析能力，融合云平台分布式计算和存储能力，为运营商建设工程项目管理提供有效项目管理和经营分析应用。实际使用表明，系统能够支持省级多用户的高并发量，而且能够高效地调用数据分析算法，实时展现数据分析结果。
云平台中，下一步深入研究可集中在：①云工作流系统效能的进一步提高；②ODS（企业数据仓库）的建立和数据有效清洗；③包括OLAP、数据挖掘和报表分析云化等BI功能的加强。
参考文献
[1]苑迎春，李小平，王茜. 基于逆向分层的网格工作流调度算法[J]. 计算机学报，2008，31（2）
[2]梁莹，徐福缘. 企业专利资源管理流程本体建模研究[J]. 计算机工程与应用，2010，46（1）
[3]吴绍艳. 工程项目工作流的Petri网表示及模型建立[J]. 计算机工程与应用，2009，45（30）
[4]范玉顺. 工作流管理技术基础[M]. 北京：清华大学出版社，2001
[5]于乐，赵帅，章洋等. 云工作流技术在商业智能SaaS中的应用[J]. 计算机集成制造系统，2013，19（9）
[6]闰歌，于炯，杨兴耀. 云计算环境下科学工作流两阶段任务调度策略[J]. 计算机应用，2013，33（4）
[7]YU L, ZHENG J, WU B. BC-PDM: data mining, social network analysis and text mining system based on cloud computing[C]. Proceedings of the 18th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining. New York, N.Y.,USA:ACM,2012:1496-1499.
[8]JENSEN K. An introduction to the theoretical aspect of colored Petri nets［J］. A decade of concurrency lecture notes in Computer Science,1994,803:230-272.
第9篇：云计算的技术原理范文
【关键词】云计算 可靠服务 军工科研单位
一、引言
云计算是一种基于网络的新型计算模式，它具有易管理、易扩展易储存以及分布式计算等优势。从原理上来说，云计算将海量数据集中在分布式服务器端，从而形成了“云”，用户再向“云”发送请求，然后在云端完成计算。云计算是一种全新的C/S模型，它与传统的网格计算最大的区别在于调度资源模式的不同。
由于网格计算需要以计算为中心，那么对于数据传输的要求是非常高的，阻碍了网格计算的发展，而云计算则摆脱了海量数据传输的束缚。因此，云计算必将成为未来信息技术的发展趋势。目前，我国军工科研事业发展迅速，如何借助云计算实现更大的发展，从而形成集约化与规模化发展，是我们面临的一个巨大的挑战。
二、云计算的技术特征
目前，云计算技术得到了广泛的研究与应用，其技术特点也是非常明显的，主要体现在以下几点：
（一）编程模型技术。
该技术的研发初衷就是为了满足有特殊要求的云端用户，使其能够自由地组织云端的各种资源，完成云端的所有计算操作。编程模型技术是在Map-Reduce编程模型上发展而来的，该模型具有较强的容错能力。将其运用在云计算中，可以降低客户端的压力，客户端不需要对调度与分配以及数据分块进行处理，全部交给节点通讯进行管理，提高了客户端的执行效率。
（二）数据库管理技术。
数据库管理技术是为了满足高效数据定位以及大规模数据管理而产生的技术。它主要是基于对结构化数据进行管理而设计的一套数据存储系统。通过使用Big-Table对数据进行操作与访问，提高了数据操作的效率，其基本构成元素有记录板、时间戳、行、列等，其模型如图1所示。
（三）数据存储技术。
云计算中的所有分布式存储都是利用数据存储技术实现的，它保证了数据的反馈高效性、传输有效性以及存储安全性等。目前比较流行的技术代表有HDPS（Hadoop Distributed File System）和GFS（Google File System）。
GFS是Google公司开发的一种管理大型分布式数据密集型计算的可扩展的分布式文件系统，它可以为用户提供大量的高效数据服务。其基本存储流程如图2所示。
三、云计算在军工科研单位中的应用优势
（一）监控与集中管理的优势。
在云计算中，要实现对数据的监控与集中管理是件非常容易的事情。在数据中心单元中，使用的是安全控制、软件部署、负载均衡以及资源分配，这样就实现了对数据的统一管理。此外，利用网络节点中的定时检测反馈，可以轻松实现对不同终端的访问监控，满足了军工科研单位的实际需求。
（二）安全性的优势。
云计算技术最大的特点就是具备了高安全、高可靠的数据存储中心。所有的终端用户不必担心病毒入侵以及数据丢失等问题。在云计算的分支中，云安全通过接入到“云”中的可信终端进行监控与记录，有效地阻止了恶意程序与木马的入侵，满足了军工科研单位对数据安全性的要求。
（三）效率与成本的优势。
目前，我国军队的装备科研水平不断提高，每个子单位都有属于自己的数据、软件以及硬件等。在传统的数据存储中，使用的都是本地存储的方式，那么对于软件的升级来说，这个成本是巨大的。而云计算技术对于终端的设备要求较低，并且大部分计算都在云端完成，提高了资源的共享程度，降低了软件升级的成本。
云计算利用权限授予和网络连接，为个人或者科研单位提供数据处理与计算服务，极大程度地提高了军工科研单位的工作效率，降低了项目的成本。
四、云计算技术的不足
云计算技术的发展前景是非常诱人的，但是作为一项新兴技术，它仍处于不断发展之中，还是存在一些技术问题的。首先，目前的云计算技术没有统一的技术标准，这样无法未来的发展进行科学地预测，不利于军工科研单位的长久发展；其次，虽然云计算相对于传统的网格计算具有更高的安全性，但是它也不是绝对的安全，比如云端的内部结构安全以及访问权限安全等。
综上可知，在引入云计算技术的同时，对于军工科研单位来说，还是要充分分析技术本身存在的不足与缺陷。
五、实例研究
云计算为军工科研单位提供了巨大的发展空间，使得我国军队信息化建设水平有了大幅度提高。首先，在部队的长期发展过程中，购买了大量的武器装备，但是随着技术的进步，这些装备逐渐老化。那么，以云计算为技术基础，对我国军队现有装备和资源进行整合，把不同的硬件资源整合成一个虚拟的源池，不仅可以为各级部队带来技术便利，同时还可以获取云计算带来的超值服务；其次，将传统的GIS与云计算技术进行整合，可以高效地处理海浪战场地理数据，保证了系统的稳定性和高效性为军队提供了演习数据支持；最后，建立基于云数据挖掘的平台，提高部队在海量数据中挖掘知识的能力，从而为军队发展提供决策支持。
六、结束语
虽然云计算还存在诸多的不足，但是还是为我国军工科研单位的信息化建设带来了机遇。尤其是云计算在数据管理、可扩展、海量存储以及分布式计算方面的优势，提供了比传统网络应用技术更优越的服务，受到了军工科研单位领导的高度重视。云计算技术的出现，标志着大数据以及超级计算机时代的到来，它将网络应用提升到了一个新的台阶，发挥出了计算机超强的处理能力。随着我国军工科研单位信息化建设水平的不断提高，云计算必将成为未来装备科研领域的主流趋势。
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