时间:2023-08-16 09:20:03
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【关键词】云计算技术 医疗卫生信息化 应用研究
1 前言
中国新一轮医疗体制改革以来,医疗卫生信息化作为医疗行业经营成本降低,工作效率提升的有效抓手,已经在国内医疗卫生行业中普遍开展。根据《医疗卫生第十二个五年计划规划》的要求,“十二五”期间国内医疗卫生行业围绕建设国家、省级、地市级等三级信息平台,建设电子健康档案和电子病历两个数据库,构建一个医疗卫生专用网络,健全医疗卫生信息标准体系为目标,加快推进国内医疗卫生信息化进程。经过“十二五”的五年建设,80%以上医院部署应用了医疗信息系统(HIS),健康档案、电子病历等120余项信息标准得到修订与增补,我国医疗卫生信息化建设取得了显著进步。但是,也存在顶层设计缺乏统筹,建设格局条块分割,重复建设现象严重等问题,医疗卫生信息资源整合优化趋势更加明显,智慧医疗、移动医疗、家庭医疗等发展理念开始深入人心。因此,开展云计算技术在医疗卫生行业的应用,用好用实虚拟化技术,是立足现有建设成果,提升医疗卫生的体系保障能力的有力抓手。
2 云计算技术概述
云计算技术是一种网络信息资源虚拟化技术的集中体现。自2006年美国亚马逊推出世界首个云计算系统――亚马逊云服务(Amazon Web Services,简称AWS),云计算开始在全球范围的快速的推广应用,据Gartner公司统计,2015年全球云服务市场规模达到2450亿美元,已经成为全球信息化建设的主要经费组成部分。同样,国内互联网企业也对云计算技术基础架构的灵活性、可扩展性的作用高度关注,经过近几年发展,腾讯、百度、阿里巴巴等企业已经完成云计算架构的发展,并在市场运营领域进行了广泛的应用。云计算技术作为一个发展的理念,其理论研究者与技术实现者从不同视角对云计算技术概念进行多样化描述,现阶段较为权威的概念描述是美国NIST给出的定义:云计算是一种按使用量付费的服务模式,已以形成网络、存储、应用、服务等资源池为目标,实现对网络资源的虚拟化的整合优化,增强可靠性、通用性和可扩展性,实现网络信息资源的利用率最大化。通过云计算定义可以看出,云计算技术以形成基于网络环境的计算资源池为核心目标,强化对网络资源的灵活调配、削峰填谷,主要具备以下特点:
(1)强调对网络资源的统一管理;
(2)强调对网络资源的均衡负载;
(3)强调对网络资源的动态调控;
(4)强调对网络资源的智能重组;
(5)强调对网络资源的成本压缩。
3 云计算技术对医疗卫生信息化建设的影响分析
简单而言,“智慧医疗”是云计算技术域与医疗卫生业务域相结合的产物,包含医疗资源整合、医疗远程协同、医疗信息安全等方面,它以构建以患者为中心的医疗全生命周期服务体系为核心目标,坚持整合医疗信息资源,增强业务互联互通,加强机构远程联动,逐渐实现业务应用、基础平台、硬件设备等层级的信息共享。当前,云计算技术包含Iaas(基础设施即服务)、Paas(平台及服务)、Saas(软件即服务)等三个维度,对医疗卫生信息化建设中的影响主要表现为:
3.1 在Iaas应用层次上
云计算技术要求医疗卫生领域的服务器计算资源与光纤通道存储设备资源进行虚拟化,实现物理上分布的计算、存储硬件资源的集中管理与统一调配。强化以虚拟机(VM)的形式,对各医院、医疗点、卫生主管部门提供硬件环节支撑。初步估算,云计算技术在医疗卫生行业的推广应用,可以使国内医疗行业减少50%以上硬件设备采购投资及60%以上的设备运维成本,应用经济效益显著。
3.2 在Paas应用层次上
云计算技术要求以医疗行业公共云与医院私有云相结合的方式,构建形成全国医疗卫生公共服务平台,实现医疗管理、医疗业务信息的融合共享,实现面向公共与医疗卫生行业服务,包含公共卫生、医疗保障、药物配备、医疗协作等功能。
3.3 在Saas应用层次上
云计算技术要求基于安全保密的前提,实现跨单位、跨部门、跨系统、跨领域中医疗数据的服务共享,形成患者为中心的医疗服务信息的生命周期管理模式,实施对患者的电子病历的增量管理,满足患者危急转院、异地就医的医疗信息动态支援保障。
4 云计算技术对医疗卫生信息化建设的应用策略
云计算技术在医疗卫生行业的应用,涵盖要素多,集成难度高的庞大信息工程,国内相关专家已经开始着手考虑智慧医疗在《医疗卫生第十三个五年计划规划》的应用方式,因此抓好云计算技术域与医疗卫生业务域的融会,落实好国务院工业化与信息化“两化”融合发展的指导意见,是医疗卫生信息化建设“大处着眼,小处入手”的必由之路,经研究,云计算技术对医疗卫生信息化建设的应用策略包含以下几个方面:
4.1 以全国医疗公共云平台建设为着力点
持续推动面向社会公共服务与医疗卫生行业服务的信息化进程,提升公共卫生、医疗保障、药物配备、医疗协作等服务保障能力。针对目前医疗资源分布不均衡,大型医院看病难等问题,开展自助服务机、医院门户网站、微信公众号等多种方式的医疗卫生服务,推动“初诊在社区,看病在医院,康复回社会”的新型医疗保障模式,提供医疗服务效率,加快患者、药品、医疗设备的流转速度,减少优势医疗资源的闲置浪费。
4.2 以面向个人的智能医疗可穿戴设备为切入点
持续推动医疗服务由医院集中式向家庭分散式的延伸保障。依托智能手表(手环)与智能内衣等技术,实现对家庭危重病人与遗传病史的人员的生命体征实时监控,给出重大疾病威胁报警。同时,借助远程视频看诊可视化技术,实现对异地、分布的病人的病状判断,以及所服药物品种、剂量的在线指导。
4.3 以医疗卫生信息标准体系的修改完善为立足点
持续加强医疗信息标准对医疗卫生信息化全民参与、自我发展的促进作用。按照“统一系统架构、统一数据编码、统一服务接口”等方式,修改完善医疗标准体系中基础类、数据类、标准类与管理类等标准,推动云计算技术在医疗卫生行业的应用深度与广度,提供系统拓展性与适应性,降低系统建设风险。
5 结束语
云计算技术作为当前主流的网络信息虚拟化技术,在国内外电子政务、企业指导、航空物流、金融证券等领域得到了广泛的应用,现阶段,国内专家学者不断推出“智慧医疗”的研究专著,可以看出,今后一段时间,智慧医疗将是医疗信息化发展的重要方向,应持之以恒的加强关注研究,结合自身工作实际开展云计算技术的应用实践。
参考文献
[1]战国民.基于云计算技术的企业资源计划系统的研究应用[J].计算机应用,2015,05):22-24.
[2]李甜金.云计算技术对企业大型制造行业信息化建设的影响分析[J].计算机工程, 2014,23(9):27-32.
[3]王波鑫.云计算技术的应用综述[J].计算机工程与设计,2015,31(6):172-176.
[4]刘至家.云计算技术对国内物流信息化建设的应用研究[J].计算机工程与设计,2015,12(4):125-129.
中国新一轮医疗体制改革以来,医疗卫生信息化作为医疗行业经营成本降低,工作效率提升的有效抓手,已经在国内医疗卫生行业中普遍开展。根据《医疗卫生第十二个五年计划规划》的要求,“十二五”期间国内医疗卫生行业围绕建设国家、省级、地市级等三级信息平台,建设电子健康档案和电子病历两个数据库,构建一个医疗卫生专用网络,健全医疗卫生信息标准体系为目标,加快推进国内医疗卫生信息化进程。经过“十二五”的五年建设,80%以上医院部署应用了医疗信息系统(HIS),健康档案、电子病历等120余项信息标准得到修订与增补,我国医疗卫生信息化建设取得了显著进步。但是,也存在顶层设计缺乏统筹,建设格局条块分割,重复建设现象严重等问题,医疗卫生信息资源整合优化趋势更加明显,智慧医疗、移动医疗、家庭医疗等发展理念开始深入人心。因此,开展云计算技术在医疗卫生行业的应用,用好用实虚拟化技术,是立足现有建设成果,提升医疗卫生的体系保障能力的有力抓手。
2云计算技术概述
云计算技术是一种网络信息资源虚拟化技术的集中体现。自2006年美国亚马逊推出世界首个云计算系统——亚马逊云服务(AmazonWebServices,简称AWS),云计算开始在全球范围的快速的推广应用,据Gartner公司统计,2015年全球云服务市场规模达到2450亿美元,已经成为全球信息化建设的主要经费组成部分。同样,国内互联网企业也对云计算技术基础架构的灵活性、可扩展性的作用高度关注,经过近几年发展,腾讯、百度、阿里巴巴等企业已经完成云计算架构的发展,并在市场运营领域进行了广泛的应用。云计算技术作为一个发展的理念,其理论研究者与技术实现者从不同视角对云计算技术概念进行多样化描述,现阶段较为权威的概念描述是美国NIST给出的定义:云计算是一种按使用量付费的服务模式,已以形成网络、存储、应用、服务等资源池为目标,实现对网络资源的虚拟化的整合优化,增强可靠性、通用性和可扩展性,实现网络信息资源的利用率最大化。通过云计算定义可以看出,云计算技术以形成基于网络环境的计算资源池为核心目标,强化对网络资源的灵活调配、削峰填谷,主要具备以下特点:(1)强调对网络资源的统一管理;(2)强调对网络资源的均衡负载;(3)强调对网络资源的动态调控;(4)强调对网络资源的智能重组;(5)强调对网络资源的成本压缩。
3云计算技术对医疗卫生信息化建设的影响分析
简单而言,“智慧医疗”是云计算技术域与医疗卫生业务域相结合的产物,包含医疗资源整合、医疗远程协同、医疗信息安全等方面,它以构建以患者为中心的医疗全生命周期服务体系为核心目标,坚持整合医疗信息资源,增强业务互联互通,加强机构远程联动,逐渐实现业务应用、基础平台、硬件设备等层级的信息共享。当前,云计算技术包含Iaas(基础设施即服务)、Paas(平台及服务)、Saas(软件即服务)等三个维度,对医疗卫生信息化建设中的影响主要表现为:
3.1在Iaas应用层次上
云计算技术要求医疗卫生领域的服务器计算资源与光纤通道存储设备资源进行虚拟化,实现物理上分布的计算、存储硬件资源的集中管理与统一调配。强化以虚拟机(VM)的形式,对各医院、医疗点、卫生主管部门提供硬件环节支撑。初步估算,云计算技术在医疗卫生行业的推广应用,可以使国内医疗行业减少50%以上硬件设备采购投资及60%以上的设备运维成本,应用经济效益显著。
3.2在Paas应用层次上
云计算技术要求以医疗行业公共云与医院私有云相结合的方式,构建形成全国医疗卫生公共服务平台,实现医疗管理、医疗业务信息的融合共享,实现面向公共与医疗卫生行业服务,包含公共卫生、医疗保障、药物配备、医疗协作等功能。
3.3在Saas应用层次上
云计算技术要求基于安全保密的前提,实现跨单位、跨部门、跨系统、跨领域中医疗数据的服务共享,形成患者为中心的医疗服务信息的生命周期管理模式,实施对患者的电子病历的增量管理,满足患者危急转院、异地就医的医疗信息动态支援保障。
4云计算技术对医疗卫生信息化建设的应用策略
云计算技术在医疗卫生行业的应用,涵盖要素多,集成难度高的庞大信息工程,国内相关专家已经开始着手考虑智慧医疗在《医疗卫生第十三个五年计划规划》的应用方式,因此抓好云计算技术域与医疗卫生业务域的融会,落实好国务院工业化与信息化“两化”融合发展的指导意见,是医疗卫生信息化建设“大处着眼,小处入手”的必由之路,经研究,云计算技术对医疗卫生信息化建设的应用策略包含以下几个方面:
4.1以全国医疗公共云平台建设为着力点
持续推动面向社会公共服务与医疗卫生行业服务的信息化进程,提升公共卫生、医疗保障、药物配备、医疗协作等服务保障能力。针对目前医疗资源分布不均衡,大型医院看病难等问题,开展自助服务机、医院门户网站、微信公众号等多种方式的医疗卫生服务,推动“初诊在社区,看病在医院,康复回社会”的新型医疗保障模式,提供医疗服务效率,加快患者、药品、医疗设备的流转速度,减少优势医疗资源的闲置浪费。
4.2以面向个人的智能医疗可穿戴设备为切入点
持续推动医疗服务由医院集中式向家庭分散式的延伸保障。依托智能手表(手环)与智能内衣等技术,实现对家庭危重病人与遗传病史的人员的生命体征实时监控,给出重大疾病威胁报警。同时,借助远程视频看诊可视化技术,实现对异地、分布的病人的病状判断,以及所服药物品种、剂量的在线指导。
4.3以医疗卫生信息标准体系的修改完善为立足点
持续加强医疗信息标准对医疗卫生信息化全民参与、自我发展的促进作用。按照“统一系统架构、统一数据编码、统一服务接口”等方式,修改完善医疗标准体系中基础类、数据类、标准类与管理类等标准,推动云计算技术在医疗卫生行业的应用深度与广度,提供系统拓展性与适应性,降低系统建设风险。
5结束语
云计算技术作为当前主流的网络信息虚拟化技术,在国内外电子政务、企业指导、航空物流、金融证券等领域得到了广泛的应用,现阶段,国内专家学者不断推出“智慧医疗”的研究专著,可以看出,今后一段时间,智慧医疗将是医疗信息化发展的重要方向,应持之以恒的加强关注研究,结合自身工作实际开展云计算技术的应用实践。
作者:龙平 单位:和县中医院
参考文献:
[1]战国民.基于云计算技术的企业资源计划系统的研究应用[J].计算机应用,2015,05):22-24.
[2]李甜金.云计算技术对企业大型制造行业信息化建设的影响分析[J].计算机工程,2014,23(9):27-32.
1 云计算技术的定义
云计算技术当前互联网技术之一,其定义在互联网技术行业还没有统一的标准定义,但是通过目前各个产业中存在的各类云技术使用范畴进行有序的统一,不难得到云技术的模糊定义,云计算技术是以资源虚拟化为基础网络载体,以提供基础框架、平台、应用等服务为形式,整合大规模的计算、存储、数据、应用等分布式资源,按照服务等级协议向使用户收费的资源平台服务模式。云计算技术作为一项互联网资源平台化分享的技术,它更多的是将电子计算机的硬件和软件为基础,进行虚拟化的信息平台建立,并且以用户的需求实现不同资源信息的提供,当前形势下,云计算技术发展迅速,形成了很多成熟的技术,例如网格计算、海量存储、Web服务、浏览器和虚拟技术等等。
2 云计算对于国企未来发展的影响
云计算技术作为当前各行业主要流行的网络技术之一,已经被现代的许多工业生产管理活动所应用,我国国有企业作为社会主义市场竞争中的主体构成,更多时候代表着社会生产力先进水平,代表着我国经济的发展方向,对于我国经济的发展和社会的进步有着其他私营企业和民营经济没有的优势,新的市场经济条件下,伴随着社会主义市场经济体制中外来企业、混合型企业的参入、民营企业的不断壮大,我国国企面临着严峻的竞争局势。新的形势下提高生产效率,提高管理工作生产工作的效率,成为我国国企提高本身综合竞争力新的工作重点。根据现代化管理经营理念的战略发展指导思想,不难得到要实现我国国企生产管理工作效率的提高,首要的就是进行传统旧有管理工具和管理方式的改良,在我国旧有的传统管理生产工作中,生产管理工作的信息多是以语音纸质的形式进行传递,新形势下伴随着竞争机制的加剧,原有的传统信息传递方式已经无法适应当前瞬息万变的竞争市场,尤其是信息搜集和汇集速度的不及时,极大程度上给我国国企相关生产管理政策的制定造成了一定的延迟,从竞争的源头,我国大多数国企的经济活动的开展已经落后于广大的私营或者外来企业,因而改变信息传递模式成为当前国企生产管理工作效率提高的一大重点。
云计算技术作为当前适用性强、信息传递速度快的新式网络技术闷雷,其对于企业信息传递和企业经济策划制定有着极大的帮助。云计算技术通过服务器提供商提供的信息平台,对于企业本身的各种生产销售业务信息进行汇总整理,从而在最短的时间内整理出对企业现阶段或者将来阶段有用的信息,并且能够对企业往昔的生产活动信息进行有序科学的列表式对比,从而以远超传统数据信息整理人员的工作成绩,向广大的国企管理人员提供清晰完整科学的企业市场数据信息支持,为国企下一步的生产策略的制定奠定基础。
与此之外,云计算技术作为当前主流的企业应用型互联网技术,其更大的效能在于信息的综合平台化。企业通过自己私营的云服务器或者服务商提供的服务器,通过在虚拟的平台上建立企业本身的生产管理制度表,从而以互联网技术独有的动态感官功能,实现对企业各个不同阶段数据的记录比较,进而保证对企业的二十四小时不间歇监察监督工作,极大程度的提高了企业本身各个部门的工作效率。云计算网络信息技术的一大优势便是其部署迅速,对于未来企业各项目的发展具有巨大的弹性扩展能力。云计算的规模并不是一成不变的,其服务器的节点可以伴随着国企本身经济的发展和规模的扩大从而扩多,并且及时的将新的企业生产节点或者部门节点拉入到国企整体的规划管理活动当中,极大程度的提高了国企在进行前瞻性战略核心观念方面的工作效率,更节省了不少的工作时间。而且云计算技术本身有着强大的计算能力、高可用性能够更快的相应市场信息的发展变化,从而实现高度虚拟化资源统一组织、组成一个庞大的资源平台,统一提供服务,在引导企业更低消耗的同时,提高国企的利润从而实现企业的战略经营,形成国企可持续发展的产业模式。
3 云计算在我国国企中的应用现状
我国云计算技术相比较发达国家,其发展的速度和发展开始时间均较落后。Google作为我国第一个运行Goolge云计划的厂商,在我国大范围各大高校合作建立云服务器联络站,从而建造起了自己的云计算服务网络。而IBM\HP等大型公司紧随其后,2008年我国无锡市政府率先与IBM合作开展了一系列的云计算项目合作,这标志着我国国企第一个应用云计算系统的特例出现,随后伴随后我国南京政府开始建设国内首个“电子商务云计算中心”并且与广大服务器厂商合作,实施布局全国范围的云计算推广方案。与此同时北京、山东、广东等省市也开始加快了对云计算技术的相关服务的建设和云营,通过云计算搭建了政府办公信息平台,逐步完成了对电子政务、公共医疗、数字化城市等方面的应用部署,而此段时间我国多数国企业在政府的引领下开始大范围的引用云计算数据信息技术,纵观我国国企当前的云计算技术应用,不难发现我国多数国企云计算技术的应用范围和应用深度相比较国外先进大型企业,仍存在较大差距。
当前阶段伴随着我国经济市场的发展,国内经济市场中参与元素的多元化,国企所占的市场地位已经从原来一家独大的局势变成了多强竞争的局面,新的形势下广大国企管理者要从自己的工作角度出发,从而着眼于当前市场的发展状况,采用新的云计算网络技术来提高国企的管理工作效率,提高生产消耗、提高生产效率、扩大销售渠道、提高企业管理策略的制定实施,从而根本上提高国企的综合竞争力,在新的条件下不断的开发新技术,吸收新的人才理论,提高企业本身的品牌文化内涵,实现国企的可持续高速发展。
参考文献:
[1]钟志水.云计算的现在和未来[J].现代计算机(专业版),2010(01).
实践证明,科技的进步使信息传播渠道和终端不断发展和变化。它既改变了人们的信息消费方式,也让信息消费者的消费惰性不断滋长,它以传统媒介形态为发端,并以此为基础从内容和形式上无限放大、无限丰富,使媒介的界限越来越模糊,使信息消费个性化的自媒体时代提早到来。同时又呈现出传统媒体与现代技术融合的完美性,权威与大众化结合的高度统一性,海量信息与求真求证的互补性等特点。在传统媒体下的信息被动接受者,在新媒体中转变成信息的搜寻者、咨询者、浏览者、反馈者、对话者、交流者甚至传播者。
传统媒体既要考虑信息消费习惯的深刻变化,努力打造适合受众多变、多样、个性化的信息需求的一些渠道和形态,又要从主流媒体的责任和使命角度出发思考这样几个问题:“围观心态”下的全媒体,我们该做些什么?新媒体传播繁荣景象的背后,应该如何规制媒体的管理模式?如何与时俱进?传统媒体如何在发展中迎接挑战,做到传统媒体不局限于传统?这些都需要我们在建设好、维护好、发展好、利用好新媒体的同时,管理好新媒体,使之健康发展。
作为传统媒体,我们在清醒认识自身优势、明确对策与思路的同时,也必须坚持对形势的研判,理清我们的发展理念,那就是:融合、集优、人本、经营。
融合是媒体传播的大趋势。新媒体恰恰是集合了传统媒体的特点——音频也好、视频也好、文字也好、图片也好,新媒体最初的传播都是从以上几种形态出发,只是越走越融合,越走界限越模糊,所以说融合是媒体发展的必然趋势。
集优是媒体传播的鲜明特色。云计算技术的发展促使了云状态下的理念创新和变化,整合、集优成为其显著特点。电台在发挥声音魅力的同时,集合各类媒体的优势,在全媒体传播上下足工夫,在新媒体打造中整合资源、优化结构、细化成本、突出特色,在媒介融合的过程中,无论你是云媒体,还是库媒体,都是构建一个集各种信息与技术于一体,以求为更多用户服务的平台。广播要顺应大势,集各种媒介之优势,整合自己,发展自己。
人本是媒体传播的根本。在整个传播过程中,无论何种传播手段、技术、终端和平台的打造,最终都是为受众服务的。因此,以人为本是媒体传播者的发展之要和生存之本。新技术推动了信息的快速和多元传播,也推动了传播方式的人本与个性化的无限可能。媒体只有更加以人为本,更加从人性和人本出发,才能更好地服务大众,服务受众,主流媒体才能更好地引导舆论并主导舆论。
经营有两层含义。广义上说人类的一切活动都是经营活动,经过筹划、控制、组织、实施,使其达到期望目标的活动就是经营活动。狭义上讲是企业根据资源状况和所处的市场竞争环境,对企业的长期发展进行战略性规划和部署,制订企业的远景目标和方针的战略层次活动。当今媒体的发展需要经营——产业需要经营,事业更需要经营。经营需要媒体统筹规划、合理布局,关注投入产出比;经营要求主流媒体必须明确自身发展过程中最大的优势还是内容和品牌,是权威与公信力,其他商业运作模式主流媒体可以借鉴,可以拿来。只要以经营的理念科学谋划、着力打造、发挥优势,主流媒体的事业和产业就能协调发展。
关键词:企业云存储;系统架构;核心技术;访问规则和认证方式
中图分类号:TP313 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)09-1909-03
在IT技术飞速发展的当今社会,信息化办公早已不是一个新颖的名词。信息化的工作模式为各行各业的日常工作带来无与伦比的帮助和便利,使得各项工作的质量或效率均得到极大的提升。所以,很多企业将信息化技术作为一个重要的企业平台构成部分,不惜投以重金来搭建自己的企业信息化平台,以此来保障自己企业的工作任务在IT平台的支持下高效高质量的推进,从而为自己的企业带来更多的效益和利润。
诚然,信息化技术无论与当今何种工作模式,都可以带来极大的辅助和效率提升,所以合理的信息化部署对于所有企业来说都绝对是利大于弊的,而在这方面的投资,对大多数企业来说也都是必要和值得的。不过与此同时,IT业内也在各个技术领域不断进行着新技术的研究,在很多领域也已经取得了不俗的成绩。如前几年提出的云计算技术,以虚拟化技术为核心,旨在提升硬件效率使用率和资源弹性整合,一被提出就得到了广泛的关注。在肯定和质疑交错的声音中,云计算稳步发展,其中的某些技术在几年后的今天已经在很多领域投入使用,为生产生活提供服务,以实实在在的应用功效打破了部分反对者质疑的声音,初步完成了从理论到实践的落地。如今,云计算的热度丝毫没有消退,相反很多企业也开始采用了这一先进的技术,得以使用少量的信息化投资换取更大的IT能力回报,大大提升了信息化投资的性价比,为自己的企业创造了更大的利润空间。
1 企业云存储概述
云计算技术是一种对基于网络的、可配置的共享计算资源池的、能够方便并且随需访问的一种模式,近几年关于此方面的讨论和定义层出不穷,该文这里不做累述。要着重强调的是,云计算技术不是一种新的技术,它更应该是一种新型的交付模式。从技术层面来讲,它应该是分布式系统、网格计算、并行处理技术等多领域多技术的融合产物;但是从交付模式上讲,它却革命性的打破传统IT架构,创新的以面向服务为主体交付模式。而从信息化服务的基础问题――存储角度上说,云存储可靠的分布式多容灾存储模式,更是为云平台中数据存储提供了更加可靠的解决方案。依托云计算,企业可以将自己的大量数据和重要信息安全、可靠、便捷的存放于云存储池中。这对于以往企业不得不在私有的数据中心大规模部署存储集群的情况之外,提出了一种新的数据存储解决之道。
所以,当企业在自己内部进行云部署或者采用租用供应商ISP提供的云服务时,这种企业云的模式特征和优势就尤为明显。云存储不是单纯的依赖硬件部署和技术人员的配置支持,将传统的数据存储配置和管理方式从硬件级别上升至软件级别,使得整体运行更加高效,同时可以将运维技术人员从枯燥繁杂的运维工作中解放出来;另一方面,它面向用户所要使用的不同数据类型,以中心式管理模式对数据进行部署管理,从提供服务的角度解决多类型数据的读写和容灾问题,提供了可靠的安全保障。一般来说,云存储非常适合企业的发展。一个良好的云存储平台能够帮助企业解决诸多IT问题,还能够帮助用户节省大量的IT资金。以下是一个经典的企业云存储系统体系架构的部署示意图。
从架构图中可以看出,用户可以通过多种渠道访问云存储服务器。对用户的操作进行基本区分,大致可以分成两类:数据读写操作和属操作。所有操作最终经过访问控制器进行分析管理,根据其具体内容(属性或者规则)做出决策其是否允许执行。其中相关管理节点,均采用集群服务器以提供弹,以保障其突况下的运行性能。
由此,企业中应用云平台以及其基础支持部分的云存储中心,可以为企业的信息化等工作部署带来极大的帮助和推动。例如租用服务器、远程设备管理、视频监视系统等等多项应用,均可以在企业云中得到部署,为现代化企业的日常办公提供了便捷的途径。
2 企业云存储技术与关键方案
关键词:桌面云;虚拟化;服务器;协议;中间件
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)30-0015-03
过去的几年里,说起信息技术领域的热门话题,云计算技术应该是首当其冲、不可不提的。“云计算”为人们使用网络提供了几乎无限多的可能,当然也包括在教育信息化中的应用。正是基于云计算技术的发展,教育信息化的发展必定是教育与云计算的相结合。现代高等教育无论是高校的教学还是科研工作,计算机机房都是不可或缺的一块基地。云实验室也就是”云”机房的概念应运而生,它是云计算技术和虚拟化技术在教育领域的创新应用。
1 “云”机房技术基础
1.1 云计算技术
“云”机房系统的构建首先有赖于云计算技术的飞速发展。分布式系统、虚拟化、Web2.0、面向服务的计算和效用计算这五种技术在云计算的实现过程中发挥了重要的作用。大型机计算系统,集群计算和网格计算是云计算技术发展史上的三大里程碑。
作为一种服务模式,根据交付内容的不同,目前云计算包括三个层次的服务:IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)、SaaS(Software as a Service,软件即服务)。
这三种服务类型相互关联,从底部到顶部,构成了云计算技术的整体组织结构,同时也将利用云计算技术提供的各种服务进行了从底部到顶部的层次划分。
1.2 虚拟化技术
虚拟化技术是指将计算机的物理资源(如硬件、运行环境、存储以及网络等)进行抽象化后呈现给用户,从而实现底层硬件和上层软件的分离的方法。它可以将单个资源划分为多个虚拟资源,也可以将多个分散资源整合为一个虚拟资源,它可以用于在操作系统中隔离应用程序的运行环境,也可以创建多个虚拟环境,如本文研究的“云”机房中的服务器端模拟多个操作系统界面。
虚拟化技术拥有庞大的技术和概念体系,根据其仿真的服务和实体,可以将虚拟化技术分为执行环境虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。也就是说,利用虚拟化技术不仅可以为应用程序提供运行的抽象环境,也可以用于存储、网络以及客户端/服务器交互的虚拟化。
虚拟化技术在应用上,比较典型的有服务器虚拟化和桌面虚拟化。
1.3 “云”机房的理论研究
1)“云”机房的虚拟化架构组成
“云”机房的虚拟化架构可以说是桌面虚拟化架构(VDI)的局部应用。VDI架构的原则是“集中计算,分布显示”。通常,VDI方案的基本架构可以分为三层。顶层是用户访问层,用户通过支持VDI访问协议的终端设备进入VDI。中间层是虚拟架构服务层,用户访问层通过特定的显示协议和中间层实现通信,从而获得安全、规范、高可用的桌面环境。最底层是存储服务层,虚拟架构服务通过调用存储协议来访问在该层中存储的用户数据、属性、镜像等。
具体地说,一个“云”机房的虚拟化架构应该主要包含终端客户端、管理服务器和虚拟桌面服务器。
2)“云”机房的虚拟化显示协议
桌面虚拟化显示协议连接着终端客户端和服务器中的虚拟桌面,负责将终端客户端输入的信息经过打包、压缩、加密后传输给虚拟桌面服务器中对应的虚拟机进行计算,然后将计算的结果再进行打包、压缩、加密传输到终端客户端并解析显示给用户。因而,桌面虚拟化显示协议的效率是用户体验的关键,也是桌面虚拟化技术的关键技术之一。
当前主流的桌面虚拟化显示协议主要有四种,第一种是RDP协议,第二种是ICA协议,第三种是PCoIP协议,第四种是SPICE协议。
2 “云”机房平台架构设计
2.1 桌面云平台架构总体设计
桌面云平台的总体架构设计如下图1所示。整个桌面云平台架构分为三部分,终端客户端(云终端)、管理中间件(Broker)和虚拟桌面服务器端(Host)。每个部分具w包含的功能模块设计以及各部分之间的关系如下图所示。
如上图所示,在整个桌面云平台中,终端和服务器端通过管理中间件实现连接。具体来看,是终端的Broker客户端模块Broker Agent对管理中间件中的终端接口进行访问从而实现终端和管理中间件的通讯,然后获取到终端的显示桌面,接着通过Spice协议实现自身SPICE客户端到虚拟桌面服务器中的SPICE服务端的通讯,同时由虚拟桌面服务器中的服务器客户端Host Agent来实现服务器端虚拟机及各种资源的管理,其管理接口Host Agent接口由管理中间件提供。
2.2 云桌面平台服务器
将桌面“云端”化的前提条件是将服务器资源虚拟化。虚拟环境管理套件、虚拟化管理接口、QEMU-KVM平台、SPICE显示协议,是虚拟化服务器中的主要组成部分。
1)QEMU-KVM虚拟化平台
作为一款纯软件的虚拟化模拟器,QEMU在Linux平台上被广泛使用,其开源性为研究提供可能。它可以通过模拟的方式虚拟化出各种常见的硬件架构,且模拟效率较高,再通过非开源的KQEMU软件的加速,可使整个虚拟环境的运行速度与实体机相媲美。同时为了突破QEMU的I/O系统瓶颈又引入了Virtio,于是其整体架构如图2所示:
2)桌面显示协议SPICE
SPICE是一种体验度较高的远程桌面显示协议,在整个桌面虚拟化架构中承担的仅仅是内容的显示功能,它本身不参与控制信息、执行逻辑等数据的传输。所有涉及执行、处理等功能时都将在服务器端执行。SPICE协议只显示更新变化的显示内容,因此它对带宽的要求极低。这也是保证虚拟客户端高效率执行的前提。
SPICE服务端可以利用SPICE协议与远程的客户端和建立虚拟设备接口的虚拟机进行通信。当前对象的覆盖关系和依赖关系需要通过维护一个树结构体和一个命令的序列来管理,同时把虚拟机的QXL指令转化为SPICE协议传递给客户端。
3) Libvirt虚拟化管理接口(Host Agent)
作为一套开源的函数库,不少主流的虚拟化工具都采用了Libvirt来进行开发。大部分虚拟化管理平台的虚拟机管理功能都被Libvirt所支持。
在构建Libvirt管理平台时,可将Libvirt与被管理的虚拟机置于同一台物理机上,也可以将它们分离开置于不同的物理主机上。在同一主机上的逻辑结构为:最底层的物理主机;第二层的Linux操作系统;第三层为虚拟化管理平台和Libvirt;虚拟机管理应用位于Libvirt之上,虚拟机则位于虚拟化管理平台之上。
2.3 虚拟化平台中间管理组件
中间管理组件是整个虚拟化架构中的“桥梁”,能让用户通过云终端连接到远程虚拟化桌面中,可以实现虚拟化平台的监控、虚拟机的管理、用户的管理、数据库的管理、虚拟机的申请管理、终端连接的管理等,是位于云终端和虚拟桌面服务器端之间的非常关键的部件。该组件又被称为Broker。
虚拟机的管理是虚拟化Web管理平台的核心。管理中间件可以连接到虚拟桌面服务器上,服务器端的和虚拟机相关的信息和数据都可以被中间件所调用,从而实现对虚拟机的管理。
2.4 终端客户端
终端设备客户端主要实现三方面功能,第一是建立与管理中间件的联系也就是Broker Agent;第二是实现SPICE显示协议的API接口工作;第三是对当前终端设备的配置。
高校“云”机房的终端客户端一般采用专用的云终端设备来建立虚拟桌面与用户之间的联系。从用户端输入来说,“云”终端将用户输入的数据或信息,经过编码、压缩、加入安全码后通过远程桌面显示协议将其传送到虚拟机,虚拟机在执行这些指令后将执行结果再进行编码、压缩、加入安全码后传输给“云”终端,最后“云”终端将这些信息解码后在终端显示设备显示出来,从而使用户获得PC般的体验。
3 “云”机房的管理模块设计
3.1 桌面模块
“云”机房的桌面模块主要包括三个部分:桌面教学管理模块、教学桌面模块和个人桌面模块。
教学桌面管理:对场景(即不同的教学实施环境)的新增、查找、激活、场景桌面开机、场景桌面关机,开机加速、修改场景及删除基本功能的操作。
教学桌面:对教学场景管理应用,及各场景下的教学桌面的开机、关机、重启、暂停、恢复、查看桌面、查找基本功能的操作。
个人桌面:对桌面基本功能及修改桌面、动态迁移、存模板、快照功能实施。
3.2 模板模块
模板模块主要包括硬件模板、教学模板、个人模板和终端模板等。硬件模板主要是针对不同的需求建立不同的虚拟机硬件配置模板,如选择具体CPU、内存、硬盘数据等。教学模板下主要包含5个功能块,制作模板、编辑模板、更新桌面、下载模板、删除模板。个人模板功能设计主要包含4个,制作模板、编辑模板、下载模板、删除模板。
3.3 终端模块
终端模块主要包含教室管理、终端管理和会话管理三个方面的功能。
在教室管理模块,通过课程列表应该能够查看和编辑每个教室不同时间的教学桌面课程详情。设定时间到达可自动激活预设桌面,以方便教学。教室管理具体功能设计主要包括对教室的新增、编辑、删除、搜索基本功能的操作。
终端管理是针对所有通过Windows/Linux客户端登录连接到服务器的终端信息,包含终端的IP、MAC地址及其连接桌面的相关信息。终端管理具体功能设计主要包括对终端唤醒、关机、修改IP/计算机名/教室、配置参数功能的管理。
会话管理主要功能是对客户端以教学/个人桌面接入时形成的会话进行显示和管理。
3.4 其他模块
“云”机房管理系统还应该包含用户模块、排课模块、监控模块、安全模块等方面的设计。用户分为管理用户和普通用户,管理用户实现对用户的新增、编辑、搜索、删除等。普通用户分为两种:普通用户和教师用户。实现新增用户、编辑信息、批量导入、批量导出等功能。排课模块主要功能是完成“云”机房的课程安排,要包含每节课开始以及结束的时间、每节课教室配置信息以及排课与清除等功能。监控模块主要是对主机和桌面进行时时监控,方便查看数据找到性能瓶颈。安全模K主要包括对系统的备份、镜像、升级和操作日志等方面的功能设计。
另外,根据高校教学管理的需求,在整个管理系统中还可以增加多媒体网络教学软件和在线考试的设计。实现网络教学过程中的屏幕广播、文件传输、锁定控制、短线锁定、教学内容登录查看、可视对讲、屏幕录制、电子点名、上线同步广播等功能,更好地满足教学工作的实际需求。在线考试模块,实现题库的导入、编辑,试卷生成,在线计时、评分等功能。
4 结束语
基于“云”的计算机机房有众多的优点,但设计、构建的过程并不简单。随着“云”技术和硬件水平的飞速发展,“云”机房设计方案也将不断成熟和发展,基于“云”的计算机机房必将成为高校机房的建设趋势。
参考文献:
[1] 徐哲. 绩效导向的高职院校电子阅览室建设模式研究[J]. 电脑知识与技术, 2014,10(34).
[2] 朱朝辉. 简述校园网机房“云”设计与实现[J]. 电子制作, 2013(8).
[3] 谢炫. 浅谈高校公共机房虚拟化的建设[J]. 电脑知识与技术, 2014(27).
关键词:云计算 分布式存储 服务器云
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)05-0248-01
云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算,在数据管理、数据存储、并发控制、编程模式、系统管理等方面具有自身独特的技术。它的出现,改变了信息服务的提供方式,它不是一个单独服务,而是一个服务集合。
云计算技术是由基础设施即服务(Infrastructure as a Service, IaaS),平台即服务(Platform as a Service,PaaS)和软件即服务(Sofeware as a Service,SaaS)三种形式为使用者提供前所未有的IT服务能力。首先,IaaS即以服务的形式交付计算机基础设施。作为最底层和最基础的服务,IaaS将基础设施(计算资源和存储)作为服务出租,代表了一种作为标准化服务在网上提供基本存储和计算能力的手段。是以服务形式提供服务器、存储和网络硬件。这类基础架构一般是利用网格计算架构建立虚拟化的环境,网络光纤、服务器、存储设备、虚拟化、集群和动态配置软件被涵盖在IaaS之中。其次,IaaS之上的服务是PaaS,PaaS可描述为一个虚拟的平台,包括一个或多个服务器、操作系统以及特定的应用程序,无需下载或安装,即可通过互联网发送操作系统和相关服务的模式,云计算应用的开发平台也可作为一种PaaS提供。这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供,指的是以服务形式将应用程序开发及部署平台提供给第三方开发人员。这种平台一般包含数据库、中间件及开发工具,均以服务形式通过互联网提供。再次的SaaS是可以提供给终端用户的应用程序,它是从一个集中的系统来部署软件,并使之在一台本地计算机上运行的一个软件模型。它通过浏览器,将应用程序以服务形式提供给用户的形式,应用程序可以是公有云提供商提供的商用SaaS应用,或企业专用云提供的商用或订制的SaaS应用。这种类型的云计算通过浏览器把程序提供给成千上万的用户使用。
云计算采用海量分布式存储技术存储数据,它的两种主流的海量分布式数据存储技术是GFS和HDFS。它采用MapReduce编程模式,保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明,将任务自动分成多个子任务,通过Map和Reduce两步实现任务在大规模计算节点中的调度与分配。它主要应用于海量数据处理,其任务调度策略的一大特色即是优先将任务调度至数据所在的节点,从而降低了网络的开销,提高了系统的性能。云计算模式基于SOA 的架构,动态地分配和部署共享的计算资源。同时云计算具有灵活性、高可用性、动态资源监控以及虚拟性。基于虚拟化的云计算平台为企业的资源重构带来了便利,使其能短时间内转向云计算平台,降低了基础架构的重建成本,缩短了为企业转型的时间。云计算的这些特性在客观上需要高性能的服务器来支撑,无论是科研,还是商业应用,对于中小规模的企业和用户计算来说,购买高性能服务器来说都是一笔昂贵的费用。而基于虚拟化技术的云计算解决了目前存在的问题,并且保证了云计算平台的高可用和高可靠等特性,使其更好的服务于客户。
目前针对云计算,其中如何有效地提高云计算系统性能成为关键问题。针对这个问题,提出了基于云计算技术框架,研究了其框架的核心部分,即服务器云。利用虚拟化技术解决并保证了云计算平台的高性能与高可用性,使云计算框架在实际应用中资源最大化、利润最大化,同时也推动了云计算技术的快速发展。服务器云是云计算框架的核心部分,所有云计算框架中的功能及子系统都依赖于服务器云来实现。它既包括硬件服务器和底层操作系统部分,又包括云计算平台中的虚拟机超级监督器功能,是运行虚拟系统功能服务器系统的底层基础平台。计算模式从大型机的方式逐渐过渡到微型个人计算机的方式,并且近年来过渡到普适计算上。
云计算与分布式计算、网络计算相比具有自身的优势。首先,云具有超大规模。例如,目前的Google云计算已经拥有100 多万台服务器,Amazon,IBM,微软、Yahoo等的"云"计算平台均拥有几十万台服务器。超规模的基础硬件为云计算赋予了前所未有的计算能力;其次,云具有扩展性。云计算的扩展性主要体现在计算资源、存储能力和负载均衡,虚拟化技术的自身优点满足了云计算的扩展,并提供了计算平台的7x24 无故障全日程服务。同时云计算又具有规模的动态伸缩,以满足用户不断增长的应用和需求。与网络、分布式计算相比更具有商业性和应用性。云计算不仅在处理计算能力上具有前所未有的优越性,而且在管理上也具有自动性。"云"计算平台要求具有自动化管理功能,用户可以通过用户接口,自己申请计算资源和应用,按自己的需要建立自己的资源环境,而整个过程是不需云平台管理员的干预,云计算平台只需自动记录用户使用资源的大小和时间。
以云计算为代表的技术革命对现有的信息产业及应用模式产生了巨大的震动。只有云计算,才能在大规模用户聚集的情形下提供高可用,而其较低的服务成本又能保持其竞争优势。这些优势使得云计算受到了互联网服务企业的普遍青睐。云计算技术以其本身在大容量存储、超大规模计算能力等方面的优势,使得云计算已成为科学研究不可缺少的助推器,推动着产学研用紧密结合的新型创新模式。可以说,以云计算为代表的技术革命对现有的信息产业及应用模式产生了深远的影响。
参考文献
【关键词】云计算 数据安全 问题 解决方案
一、云计算的最重要的存在意义及服务内容和基本意义的概念及应用
(一)云计算的最重要的存在意义及服务内容
简单来说,电子邮件、在线办公软件、网络硬盘、即时通讯等一些广大消费者经常用的网络通讯工具、服务都是云计算里的服务方法,现如今我们的生活都在向云计算的模式不断的靠拢。动态升级以及对储存的资源虚拟化这都是组成云计算的一些主要的构架,而这些资源都是在网络空间上能被用户共同分享、储存的一些数据文件,就像QQ、MSN这些网络通讯工具一样,使用者并不用了解太多的运用云计算的方式和方法,只要根据自身的需求使用就可以很好的运用云计算的技术。
(二)云计算的基本应用概况
从现代人的生活模式以及生活需求来看,云计算不仅仅是某一种特定的新技术产品,而是许多IT精英发展后很符合现代人的生活方式的一种商业模式的技术。而云计算在传播网络信息方面的贡献主要表现在理念方面的应用,每个行业都可以按照自身的需求来对云计算的理念进行有效创新。
(三)以互联网应用领域为代表的大数据处理
现有的互联网公司要根据上述的操作程序对用户的所有数据进行收集和存储还有文字检索及效果呈现,最终的目地就是让用户高度满意;不仅如此,在对数据收集、存储、文字检索以及效果呈现的过程中,系统和构架还是需要进行严格的成本控制,而这些内容都是以前的商业IT计算方式所不能精确完成的。
(四)企业、行业信息化系统的私有云改造
企业、行业都信息化后,其生产效率及企业的管理水平都有一定的提高,并给企业引进了新的成本,但随着信息化水平不断的提高,信息的处理方式也需要一个更高端、快速的方式来处理信息,传统的IT制造企业想将大型机、超算中心等一些传统的方式改成云计算技术的服务方式,把原来的IT构架变为虚拟化网络服务,并对以前的数据进行数据库的综合,实现了资源共享和自动调度的系统,这就可以让企业拥有合适的数据计算技术,还可以让资源得到充分的利用。
(五)社会化的IT服务
一些私有云服务是大多数大型企业所用的,中小型企业一般都不能利用私有云服务。而社会化云计算将是未来必然的发展趋势,将来中、小型企业都可以使用私有云服务并摆脱一些专业的硬件设备的束缚,那么云计算商业发展将有一种明确的方向,但是目前,云计算的发展还是有些许的阻碍的,需要我们想办法去解决。
二、数据安全问题的解决方案
对于数据的安全保护方面可以采取主要的两方面的保护:第一,可以对数据采取法律方面的保护,通过法律的一些规章制度对数据的安全进行保障。第二,在IT系统的应用上对数据的安全性进行保障,可以通过建立防火墙、安全监测系统、数据加密、权限设置和数据备份等方式对数据的安全进行保障。下面将以亚马逊公司的私有云数据安全保护方式为例对云计算服务中的安全问题的解决方案进行研究分析。
主流的私有云保护措施是将企业的全部数据从传统的IT基础构架方式转变为高效的自动化管理模式的云计算IT基础构架,实施私有云计算的第一步就是将现有的处理器、储存、网络等IT资源高度虚拟化并将这些内容进行新的整合和组织,构建出具有高扩展性能的IT构架,然后使用高强度的管理应用软件进行辅助,最终实现高效率的自动化的IT资源管理系统,这样的应用构架能够让客户的企业本身对IT资源进行高强度的资源控制能力,同时,建立网络控制和系统防火墙对数据进行保护,这样,客户企业在私有云上的数据就能够得到同程度的安全保障。
在主流的私有云构架之外,亚马逊公司的虚拟私有云专门为客户企业提供一套全新的安全性强的私有云构建方案。一般的主流私有云安全解决方案都是在IT资源的虚拟化和自动化管理方面加强技术的发展,而亚马逊公司主要是为企业建立一个企业个人的虚拟网络对企业的数据进行安全保障,并且服务公司还将虚拟网络与现有的IT构架进行巧妙的联合。这样,企业就能够在在公共的私有云平台建立自己额虚拟网络,然后通过企业自身对数据进行密码加密设置,在将自己的企业的私有云与整体进行联合,构造自己的私有云的安全构架。在申请创建EC2实例时,能够把自己企业的私有云与特定的虚拟私有云进行绑定,在EC2实例启动之后,该实例也就相当于运行在整个大的企业局域网之内。虽然VPC网络中所有的EC2实例仍然位于公有云平台上,但是在这种IT架构下,企业内部的防火墙和亚马逊的安全保护措施能够双重的对数据的安全进行保护,增大了私有云数据的安全性[2]。
三、总结
根据以上表格数据显示,不同解决性的构架表都有利有弊,所以,要结合客户本身实际情况进行不同的构架选择,同时还要全面的考虑各方面因素,来保证最有效的构架对数据产生最有效的处理。当今社会科技飞速发展,云计算水平也在不断的变革,而数据安全方面所存在问题的解决办法也同样越来越多,而这就要求工作人的自身素质和社会法律知识也要不断的提高,全面的做好对云计算安全的工作使命,这样才可以避免云计算中的数据安全失误率降到最低,以此来保证云计算数据的稳定性格安全性。
参考文献:
[1]景旭,李冰冰,何东健.跨隐私数据库加密数据等值连接共享协议[J].西安交通大学学报.2012(08)