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關鍵詞 高等職業(yè)教育；云計算專業(yè)；課程體系
中圖分類號 G718.5 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2017）08-0029-04
一、引言
云計算因其集約化管理、彈性擴展、按需分配、虛擬運算、高性能、低能耗等優(yōu)勢，正深刻地影響著世界經(jīng)濟的發(fā)展，已成為世界主要國家搶占新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的重大戰(zhàn)略舉措。我國云計算產(chǎn)業(yè)鏈正以驚人的速度及影響力快速發(fā)展，2015 年我國云計算整體市場規(guī)模達378 億元，整體增速31.7% 。隨著智慧城市、工業(yè)4.0、中國制造2025、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念的興起，政務云、城市云、教育云、醫(yī)療云、工業(yè)云等云平臺的快速普及將催化云計算技術應用的落地與推廣，云計算產(chǎn)業(yè)將面臨巨大的市場需求，為云計算產(chǎn)業(yè)帶來了快速發(fā)展的機遇，在未來幾年，我國云計算市場規(guī)模仍將呈現(xiàn)快速增長趨勢。
云計算作為新一代信息技術的核心，突破性地將大數(shù)據(jù)、大平臺、大服務、互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)等深度融合在一起，為云計算市場帶來創(chuàng)新活力，改變信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，孕育著極其廣闊的產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)業(yè)機會。云計算新興產(chǎn)業(yè)的崛起及云計算人才的嚴重缺失，對高職教育信息技術人才培養(yǎng)提出了新的要求。
根據(jù)《國務院關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)[2014]19號）中“服務經(jīng)濟社會發(fā)展和人的全面發(fā)展，推動專業(yè)設置與產(chǎn)業(yè)需求對接”的精神，高等職業(yè)院校在專業(yè)設置、人才培養(yǎng)上要緊密契合社會經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要主動服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要。許多高職院校為契合云計算產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，正在籌劃開設云計算技術與應用專業(yè)，也有很多學校將原有的計算機應用專業(yè)、計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)調整為云計算技術與應用專業(yè)?；诂F(xiàn)狀，高職云計算技術與應用的專業(yè)定位、職業(yè)崗位、人才培養(yǎng)規(guī)格、課程體系等關鍵要素還在研究與探索中，目前急需落實的事情之一是明確高職云計算專業(yè)人才培養(yǎng)目標與人才培養(yǎng)規(guī)格，構建課程w系，為高等職業(yè)院校開設云計算技術與應用專業(yè)提供可靠依據(jù)，為培養(yǎng)適應云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的創(chuàng)新型技術技能型人才起到推動與促進的作用。
二、云計算產(chǎn)業(yè)對人才的需求分析
目前我國許多IT企業(yè)已經(jīng)開展垂直行業(yè)的云應用布局，如華為已經(jīng)對外面向金融、媒資、城市及公共服務、園區(qū)、軟件開發(fā)等多個垂直行業(yè)與企業(yè)提供云服務解決方案，宣告云服務、云應用將滲透至各行各業(yè)，未來云計算與各領域的融合將不斷加深，通過構建超大體量的云生態(tài)系統(tǒng)，以滿足不同傳統(tǒng)企業(yè)的轉型需求，助推行業(yè)轉型發(fā)展。云計算服務商將不斷加強與各垂直領域的深度合作，開拓更大的云計算服務空間。
隨著云計算這種新興產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對傳統(tǒng)的IT技術帶來了顛覆性的沖擊，無論信息化的整體架構設計，還是計算、存儲、網(wǎng)絡的虛擬化技術，都與傳統(tǒng)的IT專業(yè)技術存在很大不同，云計算人才嚴重短缺。云計算產(chǎn)業(yè)因其層次豐富、技術新對IT專業(yè)人才有了新的要求，從云計算產(chǎn)業(yè)鏈的基礎設施即服務（IAAS）、平臺即服務（PASS）、軟件即服務（SAAS）三層生態(tài)體系結構來看，出現(xiàn)一批新的工作崗位，如數(shù)據(jù)挖掘專家，移動應用開發(fā)和測試、算法工程師，商業(yè)智能分析師等，與此同時，也會促進原有崗位的更新，比如網(wǎng)絡工程師、系統(tǒng)架構師、咨詢顧問、數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)等。
三、高職云計算技術與應用專業(yè)的人才培養(yǎng)定位
云計算產(chǎn)業(yè)對人才需求層次十分豐富，既需要高端的云系統(tǒng)分析師、系統(tǒng)設計師、云系統(tǒng)架構師、數(shù)據(jù)挖掘專家、算法工程師、商業(yè)智能分析師等，也需要大量能從事云平臺系統(tǒng)基本架構與云計算平臺管理、熟悉云產(chǎn)品與服務特點、熟悉在云平臺上常規(guī)應用的部署、能解決云產(chǎn)品與服務的常見問題與運維的技術技能型人才。通過大量調研與分析，發(fā)現(xiàn)云計算產(chǎn)業(yè)所需的人才結構中對中高級人才的需求約占云計算產(chǎn)業(yè)人才需求總體數(shù)量的三成，其他為位于產(chǎn)業(yè)鏈下游的技能型、應用型的信息技術人才，約占總體需求的七成，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈上中下游人才需求的“金字塔”分布。
廣州科技貿(mào)易職業(yè)學院是一所地屬廣東的高等職業(yè)院校，在專業(yè)建設中根據(jù)國家賦予高等職業(yè)教育的主要任務――為社會培養(yǎng)適應技術進步和生產(chǎn)方式變革以及社會公共服務需要的高素質技術技能人才的精神，堅持以服務廣東區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要為宗旨，緊密契合廣東及廣州云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要開辦云計算技術與應用專業(yè)。通過大量企事業(yè)單位的調研、分析與專家論證，把廣州科技貿(mào)易職業(yè)學院云計算技術與應用專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位為：面向云計算產(chǎn)業(yè)鏈中數(shù)據(jù)中心的管理、維護及運營，面向大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安裝、調試、維護，面向云系統(tǒng)集成及企業(yè)終端服務等領域，培養(yǎng)運維工程師、虛擬化工程師、數(shù)據(jù)分析師、產(chǎn)品及項目經(jīng)理等技術技能型人才。面向的主要工作崗位集中在技術技能型上，從事以虛擬化技術為基礎的重復性操作、維護與服務類工作，為云計算中下游產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)技術技能型、應用型的信息技術人才，位于產(chǎn)業(yè)鏈上人才需求的“金字塔”結構的中下游，與本科院校、研究生教育培養(yǎng)的云計算人才形成人才遞進式分布狀態(tài)，如圖1所示。
四、高等職業(yè)教育云計算技術與應用專業(yè)課程體系的構建
（一）構建高職云計算技術與應用專業(yè)課程體系的原則
堅持四個“對接”的原則。在充分開展云計算產(chǎn)業(yè)調研與人才需求分析的基礎上，以《國務院關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)[2014]19號）文件精神為引領，堅持將專業(yè)設置與產(chǎn)業(yè)需求對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接、教學過程與生產(chǎn)過程對接、畢業(yè)證與職業(yè)資格證對接，進行高職教育云計算技術與應用專業(yè)課程體系構建，充分體現(xiàn)云計算技術與應用課程體系的職業(yè)性。
堅持創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育“雙融合”的原則。認真貫徹落實《國務院辦公廳關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（[2015]36號）精神，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育深度融合，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為引領、以職業(yè)能力為本位、以職業(yè)行動為導向進行高職云計算專業(yè)課程體系的構建，課程體系既要包括創(chuàng)新思維、科學研究方法、學科前沿、創(chuàng)業(yè)基礎、就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導等方面的基本素質與素養(yǎng)課程，同時也包括與云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度融合、有機銜接、能力遞進、科學合理的專業(yè)課程群。既要符合云計算產(chǎn)業(yè)因其自身飛速發(fā)展所需的創(chuàng)新性以及所帶來的創(chuàng)業(yè)機遇的特性，同時又要考慮云計算產(chǎn)業(yè)對高職人才創(chuàng)新思維、人文素質、專業(yè)知識、職業(yè)能力等要求。所構建的高職云計算技術與應用專業(yè)課程體系，必須符合云計算產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展的創(chuàng)新性、先進性與前瞻性的特性。
（二）職業(yè)崗位分析
在充分論證高職業(yè)云計算技術與應用專業(yè)人才培養(yǎng)定位的基礎上，進一步明確高職云計算技術與應用專業(yè)人才培養(yǎng)所對應的崗位及崗位群。圍繞面向數(shù)據(jù)中心的管理、維護及運營，面向大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安裝、調試、維護，面向云系統(tǒng)集成及企業(yè)終端服務等職業(yè)領域，分析得出高職云計算技術與應用專業(yè)學生的初始崗位為數(shù)據(jù)中心管理員、網(wǎng)絡管理員、數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理員、云產(chǎn)品經(jīng)理等。通過在初始崗位上的經(jīng)驗積累與能力提升，相應的發(fā)展崗位為云計算系統(tǒng)運維工程師、虛擬化工程師、網(wǎng)絡工程師、數(shù)據(jù)分析師、項目經(jīng)理、網(wǎng)站設計師等。通過對這些崗位對應的任務進行分析，形成了高職云算技術與應用專業(yè)人才培養(yǎng)的職業(yè)崗位與典型工作任務對照表，見表1。
（三）確立人才培養(yǎng)規(guī)格
針對數(shù)據(jù)中心管理員、網(wǎng)絡管理員、數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理員、云產(chǎn)品經(jīng)理、云計算系統(tǒng)運維工程師、虛擬化工程師、網(wǎng)絡工程師、數(shù)據(jù)分析師、項目經(jīng)理、網(wǎng)站設計師等崗位，進行典型工作任務分析，明確高職云計算技術與應用專業(yè)人才培養(yǎng)的素質目標、知識目標、能力目標，如表2所示。
（四）構建高職教育云計算技術與應用專業(yè)課程體系
在課程體系的構建過程中，首先從職業(yè)核心能力、技術創(chuàng)新能力的要求出發(fā)，確定專業(yè)核心課程，核心課程包括虛擬化技術與應用、SHELL實用技術、云存儲實用技術、Hadoop系統(tǒng)搭建及維護、HBase應用與開發(fā)、OpenStack設計與實現(xiàn)6門課程，其中HBase應用與開發(fā)、OpenStack設計與實現(xiàn)為核心創(chuàng)新課程。根據(jù)專業(yè)核心課程進一步反推支撐專業(yè)核心課程的專業(yè)平臺課程，專業(yè)平臺課程包括程序設計基礎、數(shù)據(jù)結構及算法、云設備互聯(lián)技術、實用操作系統(tǒng)、非關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、web應用與開發(fā)、Java程序設計與開發(fā)等，其中web應用與開發(fā)、Java程序設計與開發(fā)為平臺創(chuàng)新課程。根據(jù)創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)、人文素質、職業(yè)能力等關鍵要素確定通識課程，依據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢與學生職業(yè)發(fā)展的需要確定專業(yè)拓展課程。從而形成了由通識課程、專業(yè)平臺課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)拓展課程構成的，創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力深度融合的知識能力遞進式云計算技術與應用課程體系。
關鍵詞 軟件無線電 無線電監(jiān)測 云計算
1 概述
無線電應用日益廣泛、電磁環(huán)境日趨復雜，無線電監(jiān)管的工作難度在持續(xù)不斷地增加，如果能得到目標現(xiàn)場的信號完整采樣，并將原始采樣數(shù)據(jù)完全存儲，以軟件無線電的處理思想進行后期分析，將會給無線電監(jiān)管工作帶來質的改變。
這種全新的監(jiān)管模式隨著高性能的軟件無線電接收機、遍及超高傳輸速度的網(wǎng)絡、能提供強大的存儲和計算能力的云服務的誕生將逐漸成為一種可能。
1.1 無線電監(jiān)管
無線電管理的核心目標是在全國或全世界的無線電通信和其他無線電業(yè)務領域內(nèi)以最合理、最公平、最有效和最經(jīng)濟的方式地使用、利用或保護有限的無線電頻譜/衛(wèi)星軌道資源，使得各種無線電通信網(wǎng)和各無線電臺站能夠經(jīng)濟、有效地在各種無線電環(huán)境下不受干擾地正常工作，為國家的經(jīng)濟建設、國防建設服務，保障人民的生命和財產(chǎn)安全，提高人們的物質和精神的生活水平，推動國家社會與經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步。
無線電監(jiān)測包括日常的電波監(jiān)聽、測量、測向和定位、電臺識別和干擾查找，其主要任務是通過識別發(fā)射信號的相關技術參數(shù)和操作特性，查找和驗證未授權的無線電發(fā)射機或無線電臺站，確保符合或遵守國家無線電管理有關規(guī)定；調查、記錄有關干擾源、背景噪聲等電磁環(huán)境情況，判明并解決干擾問題，保護合法無線電臺站用戶的權益，查處非法無線電臺站的干擾等。小到一場考試、中到一場大型活動（如：北京奧運、上海世博）保障、大到國家安全保衛(wèi)。
當代無線通信的復雜性和設備的廣泛性對監(jiān)管工作的有效性提出了極高的要求，因此各國都建有自己的監(jiān)管機構和技術體系，如：美國設有一個監(jiān)控中心、全國設有13個監(jiān)測站；我國設國家、省、地市三級管理和監(jiān)測建制機構，并設有短波、衛(wèi)星、超短波三張監(jiān)測網(wǎng)，部分監(jiān)測網(wǎng)設有多個遙控監(jiān)測站。
除衛(wèi)星監(jiān)測之外，主要設別有掃頻儀、寬頻接收機、定向天線等，主要對無線電發(fā)射的基本參數(shù)，如頻率、電平、示向度、仰角、測向質量等系統(tǒng)地進行測量、傳輸。鑒于歷史延承及技術發(fā)展水平的限制，目前通常最后只記錄結果數(shù)據(jù)，而不是監(jiān)測到的某個信號的原始數(shù)據(jù)，如果一個信號從此消失，而監(jiān)測系統(tǒng)無法解碼時，存在無法回溯等不利情況的發(fā)生。
1.2 軟件無線電技術
軟件無線電論壇（SDR Forum）（非盈利的推動軟件無線電技術發(fā)展的國際組織）給出的軟件無線電的定義：“一個無線電系統(tǒng)中，天線以后就數(shù)字化，對信號的所有的必要的處理都由存放在高速數(shù)字信號處理器中的軟件來完成”。就是采用數(shù)字信號處理技術，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義實現(xiàn)無線電臺的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來實現(xiàn)。
SDR被認為僅具有中頻可編程數(shù)字接入能力。發(fā)展歷史無線電的技術演化過程是：由模擬電路發(fā)展到數(shù)字電路；由分立器件發(fā)展到集成器件；由小規(guī)模集成到超大規(guī)模集成器件；由固定集成器件到可編程器件；由單模式、單波段、單功能發(fā)展到多模式、多波段、多功能；由各自獨立的專用硬件的實現(xiàn)發(fā)展到利用通用的硬件平臺和個性的編程軟件的實現(xiàn)。
軟件無線電的主要特征的盡可能靠近天線、盡可能寬帶高速的完成接收到的信號的數(shù)字化，之后主要依靠軟件來實現(xiàn)信號的處和應用。
澳大利亞萬瑞（WinRadio）公司就有系列的采用SDR結構體系無線電接收機產(chǎn)品，其中WR-G39DDC模塊覆蓋HF/VHF/UHF/SHF 20KHz～ 3.5GHz寬頻軟件接收機，帶有兩個可同時工作的獨立的DDC信道，每個信道的瞬時帶寬達4MHz，可用于錄音或其它數(shù)字化處理，接收機還提供16 MHz寬的實時頻譜分析儀。具有很高的靈活性、大動態(tài)范圍、高靈敏度、快速掃描、高精度等性能，不僅可以作為監(jiān)測接收機，也可以作為快速搜索（1GHz/s超快搜索速度）接收機和測量接收機?？刹捎肬SB接口可方便地連接到任何IBM兼容PC機，一臺可以控制多個接收機組成多信道系統(tǒng)。
1.3 高速互聯(lián)網(wǎng)時代
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的基本理念框架體系基本源于美國軍隊在1968年開始組建的阿帕網(wǎng)（ARPNET），就在這個互聯(lián)網(wǎng)原型誕生后的70年代，一系列沿用至今、在今后得到巨大發(fā)展的技術一一誕生，如：TCP/IP協(xié)議、以太網(wǎng)，同期微電子及計算機技術也在高速發(fā)展，它們相互激蕩和促進。在經(jīng)過約四十年的發(fā)展，系統(tǒng)和系統(tǒng)之間、區(qū)域和區(qū)域之間的互聯(lián)從很困難到現(xiàn)在到處都能得到廣域、城域接入，接入方式和接口形式五花八門到現(xiàn)在互聯(lián)方便的以太網(wǎng)為主，速度從幾K提升到10M、100M、1000M、10G、并將步入40/100G。無線局域網(wǎng)技術也有了高速的發(fā)展，速度在802.11n上已經(jīng)能達到300Mbps并開始展望600Mbps，將來也會有更高的接入速度。
此外一個重要的特性，高速接入的時代同時也是越來越多需要協(xié)同工作或跨地域的系統(tǒng)都逐漸在向TCP/IP網(wǎng)絡靠攏并得到良好地承載的時代。更多的終端嵌入了TCP/IP網(wǎng)絡接入功能，并實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)工作。
摘要：文章提出了運用軟件無線電、有線及無線高速網(wǎng)絡、云計算等技術等3項新技術相結合的全新的無線電監(jiān)測系統(tǒng)的設想、框架及應用模式，一改傳統(tǒng)無線電監(jiān)測基礎思想和模式，為新一代的無線電監(jiān)管技術及體系的發(fā)展提供參考。
關鍵詞：軟件無線電；無線電監(jiān)測；云計算
Abstract: This paper describes a new radio monitoring system that is different to traditional radio monitoring systems. In this paper, the architecture and application model are discussed. The radio monitoring system combines software-defined radio (SDR), wired and wireless high-speed network, and cloud computing technologies. It is a reference for new-generation radio monitoring technology and system development.
Key words: software-defined radio(DSR); radio monitoring; cloud computing
隨著無線電通信應用的日益廣泛、電磁環(huán)境日趨復雜，無線電監(jiān)管的工作難度也在持續(xù)不斷地增加。無線電監(jiān)管工作的有效性直接影響著無線電頻譜資源的有效使用、民用日常通信需求的保障、國家機器的正常運轉，甚至在戰(zhàn)時環(huán)境下會決定軍隊及國家的安危，因此世界各國都非常重視無線電監(jiān)管工作。當代無線通信的復雜性和設備的廣泛性對監(jiān)管工作的有效性提出了更高的要求，因此各國都建有自己的監(jiān)管機構和技術體系，如：美國設有一個監(jiān)控中心、13個監(jiān)測站；中國設立中央、省、地市3級管理和監(jiān)測建制機構，并建有短波、衛(wèi)星、超短波3張監(jiān)測網(wǎng)，部分監(jiān)測網(wǎng)設有多個遙控監(jiān)測站[1]。小到一場考試、中到舉辦一場活動的（如北京奧運會、上海世博會等）保障、大到國家安全保衛(wèi)均納入無線電監(jiān)管行為中。
當前用于無線電監(jiān)管的主要設備有掃頻儀、寬頻接收機、定向天線等（衛(wèi)星監(jiān)測除外），主要對無線電發(fā)射的基本參數(shù)，如對頻率、電平、示向度、仰角、測向質量等系統(tǒng)地進行測量、傳輸；調查、記錄有關干擾源、背景噪聲等電磁環(huán)境情況；判明并解決干擾問題；保護合法無線電臺站用戶的權益；查處非法無線電臺站的干擾等。這樣的傳統(tǒng)模式鑒于歷史傳承及技術發(fā)展水平的限制，目前通常只記錄結果數(shù)據(jù)，而不是監(jiān)測到的某個信號的原始數(shù)據(jù)，如果一個信號從此消失，而監(jiān)測系統(tǒng)卻無法對其進行解碼時，則會存在無法回溯等不利情況的發(fā)生。
目前，有基于軟件無線電的無線電監(jiān)測模式[2-3]，也有基于遙測站類型的網(wǎng)絡化監(jiān)管體系，但它們均基于“結果”的應用模式。如圖1所示，如果能在現(xiàn)場采集被監(jiān)測信號的“原始樣子”，再把該信號數(shù)據(jù)直接送到監(jiān)測中心存儲，并使用大型計算機對其進行分析，甚至可以在任何需要時對采集到的信號數(shù)據(jù)進行二次、三次分析，就能夠徹底解決傳統(tǒng)模式中受限于設備、不可回溯等重要缺陷，使無線電監(jiān)管體系上升到一個前所未有的高度。這種設想目前在全球范圍內(nèi)仍是一個空白。
隨著高性能的軟件無線電接收機、越來越廣泛和高速的互聯(lián)網(wǎng)絡、能提供強大的存儲和計算能力的云服務的誕生，這種全新的監(jiān)管模式將逐漸成為一種可能。傳統(tǒng)無線電監(jiān)測模式和設想的云無線電監(jiān)測模式對比如表1所示。
1 監(jiān)測模式架構設想
基于上述設想可以看出：使用高性能的軟件無線電接收機可以得到目標現(xiàn)場信號的完整采樣，通過超高速互聯(lián)網(wǎng)可以將將信號的原始采樣數(shù)據(jù)送往強大的存儲和計算能力的云服務，這樣以來原始采樣數(shù)據(jù)就能夠完全存儲，并利用軟件無線電的處理思想進行后期分析。無線電監(jiān)控將會實現(xiàn)從“分散的結果樣本”到“原始的數(shù)字底片”+“強大的后期分析”的質的跨越。
在信號處理上，傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測是讀取監(jiān)測儀器的處理結果而不是得到信號的原始信息，新模式獲取的是信號的原始采樣結果。這好比數(shù)碼相機是輸出一張已經(jīng)在相機內(nèi)部處理和壓縮過的JPG圖片，還是一張RAW圖像之間的區(qū)別。很顯然，獲取到最原始的信息則會更有利于后期的處理，并且能夠得到更準確的結果。
全系統(tǒng)由網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感、高速互聯(lián)網(wǎng)絡、云存儲、云計算構成，其中主要的分析處理由云計算中心完成，包括不明信號發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測定位、測量信號的頻率、場強、帶寬、調制方式、發(fā)射源位置、頻譜圖等信號特征數(shù)據(jù)分析。根系結束后可將結果即時傳送到相關機構或者人員，以便進行進一步處理，如圖2所示。
1.1 基于軟件無線電的監(jiān)測網(wǎng)絡
傳感器
軟件無線的電定義為：一個無線電系統(tǒng)中，天線以后就數(shù)字化，對信號的所有的、必要的處理都由存放在高速數(shù)字信號處理器中的軟件來完成。采用數(shù)字信號處理技術，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義可以實現(xiàn)無線電臺的各部分功能，包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等等。軟件無線電的主要特征是將天線接收到的信號盡早地完成模擬到數(shù)字的轉換，之后主要依靠軟件來實現(xiàn)信號的處理和應用[4-7]。軟件無線電接收機具有很高的靈活性、大動態(tài)范圍、高靈敏度、快速掃描（如：1 GHz/S）、高精度等性能，不僅可以作為通用接收機、更可以作為高速搜索接收機和測量接收機等，如圖3所示。
在該方案設計中，單運用軟件無線電的這些固有特性還是不夠的，重要的是需要將模數(shù)轉換(A/D)后的數(shù)據(jù)直接送往云計算平臺，以實現(xiàn)采集到的原始信息數(shù)據(jù)“原封不動”地被中心獲取到，而不是已經(jīng)被現(xiàn)場監(jiān)測設備“處理過”的結果。
在傳統(tǒng)的軟件無線電接收機的A/D級后增加了網(wǎng)絡通信模塊，直接將A/D后的結果數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡通信模塊發(fā)送到承載網(wǎng)絡上。另外，網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感需要能接受控制中心的按需監(jiān)測需求，諸如智能波束天線的指向、監(jiān)測頻段帶寬、數(shù)據(jù)傳送上級站等全系統(tǒng)控制參數(shù)，如圖4中所示。
一個能輸出原始信號采樣信息、監(jiān)測參數(shù)受控的軟件無線電接收機，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的監(jiān)測設備，這就是我們需要的無線電監(jiān)測的網(wǎng)絡傳感器。我們可以將它放置在我們想要放置的地方，同時接受中心的控制進行檢測，并為監(jiān)測中心“如實”地送回了監(jiān)測目標現(xiàn)場原始信號的完整采樣信息，從而被稱為監(jiān)測體系中的“千里眼”。
1.2 承載監(jiān)管系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)絡傳輸
鏈路
要將實時高速的監(jiān)測原始結果數(shù)據(jù)送到云端，需要有高速可靠的網(wǎng)絡承載整個監(jiān)測體系中各個模塊的互連任務。
計算機網(wǎng)絡技術經(jīng)過四十多年的發(fā)展，系統(tǒng)和系統(tǒng)之間、區(qū)域間的互聯(lián)從起初的很困難到廣域、城域網(wǎng)的廣泛，接入方式和接口形式從起初的五花八門到現(xiàn)在以以太網(wǎng)為主，速度從幾K提升到10 Mbit/s、100 Mbit/s、1000 Mbit/s、10 Gbit/s、并將步入40/100 Gbit/s[8]，無線局域網(wǎng)絡技術也有了高速的發(fā)展，速度在802.11 n上已經(jīng)能達到300 Mbit/s并且開始展望600 Mbit/s，可以預期在不久的將來無線局域網(wǎng)將會有更高的接入速度，如圖5中所示。
目前主流的千兆以太網(wǎng)和802.11n 300 Mbit/s無線局域網(wǎng)的實際有效傳輸?shù)膸挒?00 Mbit/s以及80 Mbit/s左右。使用無線網(wǎng)絡足夠本地局域范圍內(nèi)的幾路軟件無線電監(jiān)測網(wǎng)絡傳感器無線連接，而到了有線千兆網(wǎng)絡后足以承載多達數(shù)十路匯聚后的傳輸任務。
1.3 監(jiān)管體系云計算平臺
云計算，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。云計算的核心思想是將大量用網(wǎng)絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶按需服務[9-10]。
本方案設計中云計算承擔著全監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測管控、高速數(shù)據(jù)存儲、監(jiān)測分析等主要功能，在整個監(jiān)測網(wǎng)絡中大量的軟件無線電監(jiān)測網(wǎng)絡傳感器會生成大量的監(jiān)測原始信號采樣信息送往云計算中心，由一個控制中心加若干個云計算節(jié)點來完成整大負荷計算及分析任務。
其中，海量監(jiān)測原始數(shù)據(jù)保存可能會成為系統(tǒng)最大的瓶頸。隨著中央處理器(CPU)及周邊芯片組和高速大容量存儲器件的發(fā)展，新一代的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫容量可以達到TB級、吞吐速度可以達到每秒GB級，高于傳統(tǒng)磁盤陣列幾個數(shù)量級。數(shù)據(jù)存儲可以采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫來完成高速的實時數(shù)據(jù)收集，并根據(jù)需要直接在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中進行高速分析，最后將有效的信息數(shù)據(jù)轉存到實體磁盤存儲陣列，如圖6所示。
1.4 監(jiān)管控制系統(tǒng)及監(jiān)測分析軟件群
由一個或多個云計算節(jié)點擔負監(jiān)測網(wǎng)的監(jiān)測分析任務，可以采用由市級計算中心擔負，或省、市兩級計算中心擔負，甚至國家、省、市3級計算中心聯(lián)合擔負的組合方式。
全網(wǎng)監(jiān)測工作受控并協(xié)調于監(jiān)測控制中心的系統(tǒng)控制軟件，各個分節(jié)點可以分開承擔不同區(qū)域的無線電監(jiān)測網(wǎng)絡傳感器的數(shù)據(jù)存儲、計算工作，也可以擔負前期實時分析或后續(xù)分析等不同階段的分析任務等。
監(jiān)測分析軟件群需具備可加載、組件化、可組裝等特性，以實現(xiàn)對被監(jiān)測無線電信號的全方位、多角度分析。組件需包含：用于數(shù)據(jù)接收和存儲的數(shù)據(jù)采集軟件；基于頻譜掃描、頻譜分析、頻率活動特性分析等各種基帶信號分析軟件；用于基礎信號處理的降噪處理軟件、數(shù)字變頻軟件等；用于信號解調的調制模式識別軟件、各種模式解調插件等；用于結果信號的降噪處理軟件、信號變換軟件等；同時需要有用于結果記錄及分析統(tǒng)計的后續(xù)結果數(shù)據(jù)處理軟件等；基于分析結果應用的結果通信、分發(fā)、指令指揮等軟件[11-12]。
全套的軟件架構和通信、監(jiān)測傳感器構成了完整的監(jiān)測系統(tǒng)。
2監(jiān)測應用模式格局
在實現(xiàn)基于軟件無線電網(wǎng)絡監(jiān)測傳感器、高速互聯(lián)網(wǎng)絡和云計算平臺的無線電監(jiān)管體系網(wǎng)絡后，無線電監(jiān)測工作將會一改依賴于傳統(tǒng)的監(jiān)測設備多點布設困難、設備投入大、受“結論”限制等困惑。我們可以將一個或多個軟件無線電網(wǎng)絡監(jiān)測傳感器放置在有利于進行監(jiān)測的地點，進而可以通過網(wǎng)絡將監(jiān)測到的原始信號數(shù)據(jù)送回監(jiān)測中心，并依托中心強大的存儲和計算平臺對原始信號完整采樣信息進行綜合分析并實現(xiàn)監(jiān)測。
2.1 局部保障應用模式
傳統(tǒng)的局部小范圍保障，如考場監(jiān)測、小型活動保障等，基本采用無線電移動監(jiān)測車作為臨時中心、多個監(jiān)測人員使用便攜監(jiān)測設備配合的方式來完成，這種模式的缺點是顯而易見的，如：移動監(jiān)測車因為現(xiàn)場安排原因可能無法進入現(xiàn)場的最佳位置；監(jiān)測工作主要依靠人員的臨場判斷完成，如考試一類的活動往往于多場地之間同時開展，監(jiān)測車、檢測設備以及監(jiān)測人員等卻難以滿足保障需求等等。
在本設計方案中，可采用多個無人值守網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器合理布置在現(xiàn)場合適的位置，如房頂?shù)哪硯讉€有利監(jiān)測的角落等，移動監(jiān)測車可以停留在，擔負網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器的通信橋接和現(xiàn)場信號的初級處理。甚至可以無需移動監(jiān)測車，而將多個網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器的通信直接匯聚到現(xiàn)場的某個互聯(lián)接入點上，實現(xiàn)和監(jiān)測中心的聯(lián)網(wǎng)工作。現(xiàn)場處置人員可以由相關部門執(zhí)法人員去完成。一方面監(jiān)測工作質量可以得到有效保障，另一方面可以節(jié)省大量的人力和物力，使資源消耗降到最低。
圖7、圖8分別為局部臨時保障區(qū)域系統(tǒng)工作原理示意圖和現(xiàn)場布置圖，其中假設現(xiàn)場不允許或不方便使用有線連接，這時則可以使用高速無線網(wǎng)橋來橋接各個網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器和移動監(jiān)測車之間的信號通信。
2.2 區(qū)域監(jiān)測應用模式
在區(qū)域中的合適位置設置多個相對固定的網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器，可以對整個監(jiān)測區(qū)域進行日常不間斷監(jiān)測，也會使某些臨時任務變得更為簡單、有效。包括：日常無線電波監(jiān)聽、測量、測向和定位、電臺識別、干擾識別、電磁環(huán)境監(jiān)測等；驗證正常的無線電臺站的技術參數(shù)和操作特性，確定是否遵守執(zhí)照核定的項目；監(jiān)測有關頻譜的占用情況，進行有關頻率、發(fā)射功率、天線增益、調制類型、占用帶寬、信道載荷和占用度、場強等的測量，進行有關的信號與系統(tǒng)分析等。在以計算機系統(tǒng)集中處理、軟件為主的模式下這一切功能需求的實現(xiàn)將會得到有效支撐。如圖9所示，在地級市臺州市范圍內(nèi)的幾個制高點部署無線電監(jiān)測傳感器，在市無線電管理中心即可實現(xiàn)全市范圍內(nèi)無線電監(jiān)測。
2.3 應用展望
監(jiān)測區(qū)域的大小和網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器的性能指標、數(shù)據(jù)存儲的I/O指標和計算中心的處理能力成比例關系，當需要將這種模式布置到更大的范圍時，可以預見的是需要有大量的網(wǎng)絡無線電監(jiān)測傳感器、覆蓋更為廣泛的互聯(lián)接入服務、更為龐大的數(shù)據(jù)存儲能力、更為強大的計算能力以及更高效的無線電監(jiān)控算法和龐大的軟件系統(tǒng)。
3結束語
隨著無線電應用的日益廣泛、電磁環(huán)境的日趨復雜，無線電監(jiān)管的工作難度也在持續(xù)不斷地增加，基于目標現(xiàn)場的信號完整采樣、并將原始采樣數(shù)據(jù)完全存儲、以軟件無線電的處理思想進行后期分析，都將會給無線電監(jiān)管工作帶來質的改變。這種全新的監(jiān)管模式隨著高性能的軟件無線電接收機、超高傳輸速度的網(wǎng)絡、能提供強大的存儲和計算能力的云服務的誕生將逐漸成為一種可能。
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收稿日期：2012-03-28
【關鍵詞】 云計算 網(wǎng)絡部署 虛擬化 數(shù)據(jù)技術 虛擬化技術
一、云計算的基本概念和特點
1.1 云計算的定義
云計算主旨是對大的程序進行分解，寫結成每個小部分然后再加以處理，最終傳回給用戶。而如今，業(yè)界對云計算的定義各有不同，當前云計算的定義美國則是根據(jù)標準局對云計算的定義是云計算是一種根據(jù)用戶使用量來進行收費的模式，這種模式可以進入可配置的計算資源共享池，這些資源能夠唄快速的提供給用戶，只需投入很少的工作。
1.2 云計算的特點
（1）從商業(yè)化的角度講，對用戶來說云計算是一種新的體驗和業(yè)務模式，它提供標準化與自助式服務，并且支持快速服務交付與提供按使用量付費；（2）從專業(yè)技術角度講，云計算是一種新的 IT 基礎架構管理模式，它是物理資源聚合成資源池，應用虛擬化資源，進行彈性擴展、動態(tài)部署。
二、云計算體系架構和云計算服務
2.1 云計算分層
云計算體系架構從下到上分別是基礎管理層、應用接口層和訪問層三層組成的。在云計算中有 3 種不同的服務模式：基礎設施用于服務 IaaS，平臺是服務 PaaS 和軟件則對SaaS進行服務。 云計算的體系架構與云計算服務的關系如圖所示。
2.2 基礎設施層
基礎設施即對 IaaS服務。 IaaS 為用戶提供的是最基本的、幾乎直接操作硬件資源的服務接口，通過網(wǎng)絡為介質以標準化的服務方式提供基本儲存與計算能力， 使用非常自由與靈活。它主要的產(chǎn)品是按用戶需求，為用戶提供高度可用的一系列的虛擬化服務器等一些的基礎設施。
2.3 平臺
平臺即服務于 PaaS。 它是為用戶提供應用編程接口（API）的。用戶可以使用該平臺，將自己開發(fā)的和運營的應用保管在云平臺中。但是用戶也要遵守平臺的存儲規(guī)則例如語言、編程框架、數(shù)據(jù)存儲模型等原則。
2.4 軟件
軟件即服務 SaaS。 SaaS 以服務為主的形式提供一整套的適合用戶使用的軟件，這些軟件單獨的運行在云平臺上，然后通過服務器把軟件的程序傳給所有的用戶。
三、云計算關鍵技術
3.1 虛擬化技術
虛擬技術包括虛擬網(wǎng)絡技術與虛擬機技術。虛擬網(wǎng)絡技術可以使用戶在個性定制的網(wǎng)絡環(huán)境下接入并直接訪問云計算資源。
3.2 分布式海量數(shù)據(jù)存儲技術
云計算系統(tǒng)采主要是使用了分布式存儲的方式來存儲大量的用戶數(shù)據(jù)，而且還采用冗余存儲的方式用來保證了所存儲數(shù)據(jù)的安全與可靠性，這些技術都提高了云計算的高可靠性、高可用性。云計算系統(tǒng)中使用最廣泛的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是Hadoop 的 GFS 的開源實現(xiàn)HDFS和Goolge 的 GFS。
3.3 超大量數(shù)據(jù)處理技術與編程模型
為了讓用戶能夠更輕松地享受云計算帶來的服務，讓用戶能利用編程模型編寫簡單的程序從而實現(xiàn)特定的目的，云計算上的編程模型就必須簡單，必須保證后臺復雜的任務調度和并行執(zhí)行向用戶和編程人員透明化。云計算是一種處理大規(guī)模密集型數(shù)據(jù)的并行分布式計算技術。
四、結語
云計算具有很廣闊的發(fā)展前景，體系構架等相關的各項關鍵技術也在不斷完善與進步，現(xiàn)代商務處理和軟件應用的信息化、全球化和自動化，必將為云計算的發(fā)展提供廣闊的市場和應用前景。云計算具有超大規(guī)模、高可用性、高可靠性、虛擬化、按需服務及其價格低廉等特點，經(jīng)歷近年許多關鍵技術的成熟與成功的應用，它正在迅速普及。
[關鍵詞]云計算 技術 安全問題
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）42-0262-01
引言
云計算是傳統(tǒng)計算機技術和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物，也是引領未來信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關鍵戰(zhàn)略性技術和手段，是通過互聯(lián)網(wǎng)提供給企業(yè)或消費者的靈活、高效益、可靠的IT服務交付平臺。NIST（美國國家標準和技術研究院）提出：云計算是一種通過網(wǎng)絡，以便捷、按需的形式，從共享的可配置計算資源池（這些資源包括網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務）中獲取服務的業(yè)務模式。云計算業(yè)務資源應該能夠通過簡潔的管理或交互過程來快速地部署和釋放。
隨著云計算技術的深入研究，云安全越來越成為云計算以及業(yè)內(nèi)關注的焦點問題，主要是由于云計算應用具有較強的流動性和無邊界性的特點而引發(fā)的很多新的安全問題，在網(wǎng)絡安全形勢如此嚴峻的形勢下，非常有必要對云計算的安全問題有一個整體和清晰的認識，才能在實際應用中把握安全界限。
1 云計算的常見安全問題
1.1 云計算用戶信息泄露和濫用風險
用戶業(yè)務信息的網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)處理、資料保存等都是基于云計算應用系統(tǒng)平臺，一旦系統(tǒng)中隱私信息或者關鍵數(shù)據(jù)竊取、丟失，嚴重威脅著用戶的信息安全。如何控制和避免云計算應用系統(tǒng)中大量用戶共存產(chǎn)生的潛在風險；如何采取有效地安全管理和審計措施，監(jiān)控云計算應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作；如何確保云計算應用系統(tǒng)中的訪問控制和安全管理機制能夠滿足用戶的需求，這些都是云計算應用系統(tǒng)需要面對的重要問題。
1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份
一方面，由于云計算服務供應商隨時會因為各種原因而中斷服務，因此即使云服務供應商宣布已經(jīng)做好了完善的災備措施，用戶也應當即使保護好哦自己的數(shù)據(jù)備份。另一方面，當用戶不再使用某一個云服務供應商的服務時，如何確保相關的關鍵數(shù)據(jù)已經(jīng)被其刪除，因為這是對用戶隱私的極大挑戰(zhàn)。
1.3 拒絕服務攻擊威脅
由于云計算應用系統(tǒng)中的信息資源、用戶資料高度集中，很容易遭到非法入侵者的攻擊，一旦遭受拒絕服務攻擊，云計算應用系統(tǒng)會受到比傳統(tǒng)網(wǎng)絡應用威脅更大破壞。
1.4 法律風險
由于云計算應用系統(tǒng)是基于全球范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，用戶數(shù)據(jù)和信息服務可能分布在全球的各個國家或者地區(qū)，并且信息數(shù)據(jù)的流動性很大，地域性較弱，政府在監(jiān)管系統(tǒng)信息安全時，容易產(chǎn)生法律糾紛，并且由于虛擬化網(wǎng)絡技術，使得云計算應用系統(tǒng)模糊了用戶之間的物理界限，如果出現(xiàn)安全問題，將會給司法取證帶來很大的困難。
2 云計算的安全保障體系
對于云計算而言，如何在最大程度上降低云計算系統(tǒng)的安全威脅，提高服務質量，保障用戶信息安全是云計算能否取得成功應用的關鍵，而在這些安全措施的防范基礎上，本文主要就服務供應商的安全職責進行探討，說明云計算服務供應商應具有的安全保障體系。在加強互聯(lián)網(wǎng)IT系統(tǒng)基本安全管理和監(jiān)控基礎上，全面結合安全存儲、身份認證、VPN、數(shù)據(jù)加密等多種安全技術措施，建立完善的云服務的的安全防護體系。
2.1 提高云計算系統(tǒng)的安全防御體制，提高云服務系統(tǒng)的健壯性、安全性，保障系統(tǒng)服務的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
為了實現(xiàn)這個目的，可以采取的措施包括：控制木馬等病毒程序在計算平臺內(nèi)外的傳播，對云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量以及系統(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，部署網(wǎng)絡攻擊防御系統(tǒng)，完善云計算平臺的容災備份機制等等。
2.2 安全存儲和數(shù)據(jù)加密
在云計算應用系統(tǒng)中應用數(shù)據(jù)加密技術，可以實現(xiàn)云計算應用環(huán)境下的安全隔離和安全存儲，利用云計算應用系統(tǒng)的身份認證機制，對系統(tǒng)進行實時的證書檢查、權限認證和身份監(jiān)控，防止系統(tǒng)用戶的越權非法訪問。另外，要做好系統(tǒng)的存儲信息保護工作，在將系統(tǒng)的儲存數(shù)據(jù)資源分配給虛擬機時，要完整將數(shù)據(jù)信息擦除，避免系統(tǒng)入侵者對數(shù)據(jù)的非法恢復。
2.3 加強系統(tǒng)安全漏洞風險防范
利用虛擬的系統(tǒng)管理軟件、防惡意軟件、虛擬防火墻對云計算應用系統(tǒng)的虛擬機環(huán)境進行安全防護，構建安全、可靠的云計算應用系統(tǒng)物理網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡，利用補丁和版本管理機制，加強系統(tǒng)虛擬化安全漏洞風險防范，提高云計算應用系統(tǒng)的安全性。
云計算應用安全是云計算應用系統(tǒng)用戶和云計算應用系統(tǒng)服務商共同的責任，但是兩者之間的安全界限隨著云服務類型的不同而千差萬別。對于云計算應用系統(tǒng)的控制云計算資源的能力也有明顯的差異，使得云計算應用系統(tǒng)用戶和云計算應用系統(tǒng)服務商承擔的職責和責任各不相同。因此在云計算應用中，為了避免服務糾紛，有必要對云服務供應商和用戶之間的責任進行明確的界定和劃分。
綜上所述，安全是云計算應用技術不斷發(fā)展的重要前提，為了應對不斷出現(xiàn)的安全威脅，需要不斷探索新的云安全解決方案，并逐漸建立行之有效的云安全防護體系，在最大程度上降低云計算系統(tǒng)的安全威脅，提高云服務的連續(xù)性，保障云計算應用的健康、可持續(xù)發(fā)展。
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【關鍵詞】云計算 體系架構 關鍵技術
前言：近年來，電子商務、社交網(wǎng)絡、在線視頻等新一代互聯(lián)網(wǎng)應用迅猛發(fā)展，這些新型應用數(shù)據(jù)存儲量大，業(yè)務增長速度飛快，同時，傳統(tǒng)企業(yè)硬件維護所需要的成本高昂，故云計算體系誕生。云計算具有資源池化、泛在接人、按需服務、彈、可計費服務五個特性，使用戶在任何情況下只要能連接互聯(lián)網(wǎng)就可以方便快捷的使用計算機資源。本文針對當前云計算所出現(xiàn)的問題，提出發(fā)展方向及解決辦法。
一、云計算體系架構
1.1 核心服務層
1.1.1 基礎設施服務層
基礎服務層為云計算提供硬件基礎設施的部署服務。根據(jù)用戶的需要來提供虛擬或者實體的存儲、計算和網(wǎng)絡等資源[1]。用戶在使用基礎設施服務層時需要向服務提供商提供基礎設施的配置信息、相關的用戶數(shù)據(jù)以及運行于基礎設施的程序代碼?；A服務層通過引入虛擬化技術，極大的提高了服務的規(guī)模和可靠性。
1.1.2 平臺服務層
平臺服務層為云計算提供管理和部署服務。應用程序開發(fā)人員利用開發(fā)語言和相應軟件，不用管底層系統(tǒng)的管理問題，直接通過上傳程序代碼及相關數(shù)據(jù)就可以使用相應的服務。平臺服務層是云計算應用程序的運行環(huán)境，具有對海量數(shù)據(jù)的處理和存儲能力，通過全面的資源管理和調度策略大大提高了數(shù)據(jù)的處理效率。
1.1.3 軟件服務層
軟件服務層是在云計算基礎平臺的基礎上開發(fā)的應用程序。企業(yè)用戶可以采用租用軟件服務的形式來解決企業(yè)信息化問題。軟件服務層可以實現(xiàn)應用程序的互聯(lián)網(wǎng)轉移，從而實現(xiàn)應用程序的泛在接入。
1.2 服務管理層
服務管理層是為云計算的核心服務層的可用性、可靠性和安全性提供保障的。它主要包括對服務質量保證和安全管理等。云計算平臺規(guī)模龐大且結構復雜，而云計算需要提供高可靠、高可用及低成本的全方位服務，所以很難完全滿足用戶要求的服務質量。所以，云計算服務提供商和用戶進行協(xié)商，制定服務水平協(xié)議，讓服務提供商和用戶所的要求服務質量達成共識。此外，用戶對數(shù)據(jù)的安全問題十分關心，云計算服務管理層采用資源集中的管理方式使得云計算平臺存在單點失效問題，保存在云端的關鍵數(shù)據(jù)會因為突發(fā)事件、黑客人侵等多種原因發(fā)生丟失和泄漏的隱患[2]。
1.3 用戶訪問接口層
用戶訪問接口層實現(xiàn)了云計算的泛在訪問。Web的服務訪問模式為終端設備提供應用程序開發(fā)接口，也實現(xiàn)了多種服務的組合應用。Web門戶形式是用戶訪問接口層的一種，它可以實現(xiàn)桌面程序網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的遷移。使得用戶能隨時隨地通過瀏覽器來訪問數(shù)據(jù)和程序，大大提高了用戶的工作效率。
二、云計算關鍵技術
2.1 虛擬化技術
實現(xiàn)多個程序之間的虛擬和資源共享，將各種設備的最大性能發(fā)揮出來是云計算的最大優(yōu)勢。在我國現(xiàn)階段的普通網(wǎng)絡環(huán)境中，不一樣的應用程序在運行過程中需要不同服務器的支持。但是云計算則不然，即使是不同的服務器也能實現(xiàn)資源的共享。通過虛擬化的技術，可以將不同的服務器形成一個有機的整體，為多個應用程序提供支持。我們現(xiàn)在常說的虛擬化技術主要包括了虛擬機技術和虛擬網(wǎng)絡技術兩個方面[3]。
2.2 海量的存儲技術
云計算涉及到的數(shù)據(jù)數(shù)量非常龐大，云計算的突出特點就是利用了分布式的技術完成了海量的數(shù)據(jù)存儲，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。同時，云技術還有一個突出的優(yōu)點，就是能自動備份重要的數(shù)據(jù)，來提高數(shù)據(jù)的可靠性。這種分布式海量存儲技術，要求了非常高的服務器主機性能以及數(shù)據(jù)備份和恢復功能，因此提高了服務器建設的成本。
當今的時代是信息化的時代，隨著信息化程度的不斷加深，教育行業(yè)也獲得了巨大發(fā)展，具體到教育教學的技術方面有了很大程度的提高與進步?，F(xiàn)在的教育教學方式打破了傳統(tǒng)的黑板板書的形式，開始以多媒體教學的現(xiàn)代技術為主導?！霸朴嬎恪边@一概念的提出，促進了新一代的信息技術的發(fā)展，而云計算技術在現(xiàn)代教育技術中的應用，有利于現(xiàn)代教育技術獲得更好的發(fā)展空間與發(fā)展舞臺，推動新的教育方式教育技術體系的建立，從而更好地服務于教育教學。[1]
一、云計算與現(xiàn)代教育技術
1.云計算與現(xiàn)代教育的發(fā)展現(xiàn)狀分析
云計算是一種網(wǎng)絡計算方式，它是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上實現(xiàn)軟硬件資源與信息數(shù)據(jù)共享的一種方式，并且通過云計算還可以將數(shù)據(jù)傳送到其他的計算機和設備上。而云計算的供應商在提供業(yè)務時，通常使用的都是通用的網(wǎng)絡業(yè)務應用技術。這種網(wǎng)絡業(yè)務應用的訪問模式建立瀏覽器的基礎上進行的，服務器則是用來存儲數(shù)據(jù)的。具體來說，包括以下幾個方面：第一，現(xiàn)代教育媒體是現(xiàn)代教育技術中使用的主要工具；第二，媒傳教學法是教育技術使用的主要的教育教學的方法；第三，系統(tǒng)方法教學設計是教育技術使用的主要用于教學設計的媒介手段。將云計算技術與現(xiàn)代教育技術結合，使云計算技術更好地為教育服務，為學習者更方便更及時的提供學習資源。[2]
2.云計算對現(xiàn)代教育技術的貢獻
云計算技術主要包括了分布式并行架構和資源虛擬兩種技術，它促進了教育形式與教育理念的轉變與發(fā)展，促進了教育的創(chuàng)新。而云計算對現(xiàn)代教育技術的貢獻主要表現(xiàn)在：第一，對于學習過程的支持；云計算的使用是將學習的過程移到云中，為學生提供有關學習的各項服務。學生在學習時，可以自由的選擇自己所使用的資源，從而保障學生學習的主動性與積極性。第二，對于學習資源的支持；云計算在現(xiàn)代教育技術中的應用，促進了教育教學資源價值最大程度上的體現(xiàn)，從而更好地服務于教師的教學與學生的學習。第三，現(xiàn)代教育技術采用多樣化的技術模式；每個國家的教育現(xiàn)狀不一樣，所具備的客觀條件也不一樣，因此在實際的教育技術的使用上也是不一樣的。目前來說，教育技術的應用模式主要有四種，即： 多媒體的方式、 虛擬現(xiàn)實的方式、常規(guī)的方式和以網(wǎng)絡的方式等四種類型。第四，全新的現(xiàn)代教育技術形式的建立與應用；現(xiàn)在的教師教學已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的粉筆書寫，轉而以現(xiàn)代多媒體教學代替，而云計算在現(xiàn)代教育技術中的應用，推動了現(xiàn)代教育技術新時代的到來。[3]
二、云計算與現(xiàn)代教育技術的變革分析
1.云計算模式下“教”的變革
現(xiàn)代教育技術中所提到的“教”主要是指教師與教學。云計算模式的使用，有利于激發(fā)學生學習的積極性與主動性。云計算的應用，有利于確保學生更充分地使用學習資源。除此之外，云內(nèi)的全部教師之間也能相互交流溝通，對于教學經(jīng)驗能夠互相切磋學習，對于教學資源與教學過程設計的整合是非常有利的。云計算模式下的“教”的變革也改變了教師在教學過程中的主導性的地位，轉而以學生為主體、教師為指導的教學模式。
2.云計算模式下“學”的變革
現(xiàn)代教育教學中的“學”主要是指環(huán)境、學生和學習的過程三個方面的內(nèi)容。其中，學生作為學習這項活動的執(zhí)行者，決定了學習環(huán)境的選擇，在整個學習過程中占據(jù)著主體性的位置。而云計算的應用，則是為了確保學生在充分享受學習資源的同時，還可以將自己的資源分享給大家一起使用學習，有利于學生之間相互交流，激發(fā)他們學習的熱情，同時也方便學生之間的互動。[4]
3.云計算模式下教授者、學習者和管理者的“角色與地位”的變革
將云計算應用到現(xiàn)代教育技術之中，從根本上改變了傳統(tǒng)的教授者、學習者與管理者三者的角色定位。教師由以前教學過程中的主導者變成了現(xiàn)在教學活動的設計者與學習過程中的指導者，教師通過對云平臺的使用，提高學生學習的效率與質量。教師在云中處于管理者的地位，主要工作紀實及時地更新與維護云中的數(shù)據(jù)，以確保學生的正常使用。云計算的應用從根本上改變了學生、教師和教育中的工作人員在現(xiàn)代教育技術中的角色和地位，三者之間的關系互相協(xié)調與配合，呈現(xiàn)出“你中有我，我中有你”的親密合作的格局形式，共同構建著現(xiàn)代教育技術的新模式與新理念。[5]
