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云计算基础技术与应用(合集7篇)

时间:2024-01-08 11:25:00
云计算基础技术与应用

云计算基础技术与应用第1篇

[关键词]云计算;供应商;应用绩效

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.037

[中图分类号]TP3 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)24-00-02

0 引 言

近年来,云计算这种新型的信息技术正在飞速的发展,它的出现导致了IT深层次的变革,并将引领IT领域未来发展的方向和潮流,因此,我国企业为了跟上时代信息技术发展的步伐,在国际化的竞争中获得优势,必须要尽快普及云计算的应用,推动企业信息化的升级。

2010年10月,作为创新生产方式的重要保障之一,云计算被纳入国家“十二五”规划,并被认定为我国未来的重点产业之一。这也预示着国家发展云计算,推进企业信息化升级,进而与世界接轨的决心。就目前我国企业云计算应用情况来看,采用云计算的企业比例约为企业总数的18.6%,而49%的企业对云计算的应用根本没有考虑,这充分表现了企业对云计算的认识还不够,对云计算的应用没有信心,小心谨慎,信息化停滞不前。虽然我国的云计算还处于起步阶段,但在国家的高度重视和政策扶持下,相信云计算技术将会被企业广泛的接受,逐步进入云计算的发展和成熟阶段。

云计算是一种新型的IT技术,它采用信息技术整合的方式为需要IT资源的用户提供服务,这种服务是基于互联网的,与其他IT技术不同,云计算不仅仅提供了技术支持,更是为用户提供所需IT的解决方案。虽然云计算自身的可扩展性、弹性、配置动态性等技术特性能够升级企业的信息化,可众多企业出于对新兴技术未知性的恐惧和对云计算应用效果的怀疑而不敢尝试,进而容易造成云计算推广进度的缓慢,丧失企业信息化升级的良机。为了促进云计算在企业中的应用,专家和学者纷纷开始基于企业的视角研究云计算。目前,对企业云计算的研究主要是围绕企业应用云计算的优劣势和采纳的动阻力等方面进行研究,而对如何保证企业云计算应用的成功率从而提升企业云计算的采用率等现实问题还没有进行深入研究。因此,对企业云计算应用绩效的影响因素进行研究是十分必要的,且具有理论和现实意义。

本文对企业云计算应用绩效的影响因素进行分析,得出结论并进行探讨与总结。本文的研究成果将会从研究对象和研究方法方面丰富企业视角下云计算研究的内容;在深化云计算技术给企业带来影响的同时,找出影响企业云计算应用绩效的影响因素,让企业可以通过控制这些因素来提升云计算的应用绩效,为企业实施云计算战略和推进其信息化发展提供建议。

1 云计算应用绩效的影响因素

陈升等研究了信息技术应用绩效的影响因素,认为采用动因、层次、先天条件和实施过程等是信息技术应用绩效的主要影响因素。Iyer和Henderson在研究中基于企业自身条件的角度对企业业务与云计算应用匹配进行了研究,其结论表明:二者匹配程度越高,企业应用云计算的成功率就越高。Garrision 等在其研究中指出,技术能力和管理能力有助于组织对云计算的应用与吸收。Zissis和Lekkas认为,可靠的云计算供应商能够帮助企业解决云计算应用过程中所遇到的技术、安全和隐私风险等问题。基于以上的研究结论,本文把企业云计算应用绩效的影响因素归纳为:企业的自身基础、云计算供应商的可靠性和实施管理3个方面。

2.1 企业自身基础

企业自身基础是指企业在应用云计算时就已经具备的资源条件,它是动态变化的,是企业产生应用云计算需求的源动力,并会影响企业应用云计算的最终效果,具体包括企业管理基础、企业投资基础和企业成员素质基础。

企业的管理基础会影响云计算的应用效果。姜岳新基于实证在其研究中指出,企业的流程、组织、文化和制度等都会影响企业信息化实施的结果。而企业的信息化不仅涉及单纯的信息技术的应用,更要建立与之相匹配的管理体制,从企业的组织战略管理、组织结构管理和业务流程管理等方面着手,最大程度提升企业信息化给企业带来的红利。由此可见,企业的管理基础越好,越能够保障云计算实施的成功率,云计算的应用绩效也越高。

云计算的应用是个系统工程,需要企业为之投入相应的资源。投资的资源应包括相应的财务、时间、人力和物力,投资过程就是企业资源分配的实施。企业的管理层会根据自身投资的基础对云计算项目的实施做出评估,投资基础越好,云计算的应用过程就越能够得到保障,其应用绩效也就越好。

企业的成员包括企业的中、高层的管理人员和基层的工作人员,其素质也会影响云计算在企业中的应用效果。云计算作为一种新兴的信息技术,企业成员对云计算技术的认知和接受能力及对应用云计算重要性的认可度都需要以其自身的素质为基础。无论是管理人员的战略决策,还是基础员工的终端使用,他们对云计算技术及相关信息技术的知识越丰富,越能拓展企业应用云计算的深度和广度,进而提升云计算的应用绩效。

2.2 云计算供应商的可靠性

云计算基础技术与应用第2篇

【关键词】云计算;云基础架构;虚拟化技术;分布式存储系统;并行编程模型

1.引言

自新千年IT业引入云计算概念以来,通过广大的市场需求及雄厚的技术支持,大规模云计算系统已成为当今IT业发展的主流。实现云计算的基础是实现云计算系统基础架构。一个云计算系统的优秀与否,关键在于其基础架构是否能够稳定、高效地完成各项任务。本文试图结合相关资料,对云基础架构及其效能进行分析、定义及具体阐述,为下一步研究提供有力参考。

2.云计算简介

云计算的迅猛发展与广大的市场需求和强大的技术支撑密切相关。首先,随着IT业的迅猛发展,各IT运营商都形成了各自庞大的服务器集群。如何实现现有集群的重新整合以降低运维成本,提高效率成为运营商考虑的首要问题;另外,IT市场的迅猛发展也要求各运营商提供更加稳定、快捷的服务。其次,分布式系统、虚拟化技术的不断发展完善,使得服务集群性能的快速提升成为可能。所以,在上述两方面原因的相互作用下,云计算得到了前所未有的发展。

目前,不同公司对云计算有着不同的理解和实现方式。通过对现有云计算系统的分析及对相关资料的研究[1—5],本文认为云计算是以商业需要为出发点,将数量庞大的服务器集群整合成为分布式的资源池,通过虚拟化技术、Web2.0技术将资源池强大的计算能力、存储能力和构建在其基础之上的各类应用以按需计费的形式从不同的层次(Infrastructure、Platform、Application)租赁给用户的一种新型网络运营模式。

由上述定义可得到云计算体系结构如图1。

由图可知,云计算基础架构位于云计算系统的底层,它为云计算系统的出色运营提供了有力的支持。

3.云计算基础架构

3.1 云计算基础架构的定义

目前,业界及学术界对云计算基础架构还没有一个统一的定义利标准。各IT运营商均根据自身的实际情况,以各自的理解定义和实现云计算基础架构的部署。理工大学教授刘鹏在其著作《云计算》中提出:云基础架构及管理层由数据中心与云基础架构、安全产品、基础架构和运营管理三大部分组成[3]。作为虚拟化技术的龙头,Vmware公司在谈到其云基础架构层产品时说道:云计算基础架构是指通过虚拟化技术将传统数据中心转变为云基础架构并在其之上创建云,将IT基础架构作为服务交付给客户使用[6]。Lenk等人在其文章谈及云计算基础设施层时也指出:云基础架构可划分为基础设施服务和资源集两大部分,其中资源集可分为虚拟资源集和物力资源集;而基础设施服务又分为高级基础设施服务、基本基础设施服务、计算服务、存储服务和网络服务[7]。

通过对现有云基础架构以及对相关文献资料的研究,本文认为云计算基础架构是指由硬件资源(PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备)组成,通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。

3.2 云计算基础架构的分类

通过分析研究现有云计算系统及相关[8—12],本文认为云基础架构按照服务的对象可分为基础型云基础架构和外向型云基础架构:基础型云基础架构指主要向运系统上层提供计算、存储资源服务的云基础架构,基础型云基础架构的代表系统有:TFS、GFS、Cassandra、KIDC;外向型云基础架构指直接向用户提供计算、存储资源服务的云基础架构,外向型云基础架构的代表系统有:IBM Ensembles、Amazon EC2、Amazon S3、HyperCloud、Megastore。

3.3 云基础架构的结构体系

通过对当前业界主流云基础架构系统的分析和对相关学术成果的研究,可以看出云基础架构的作用是通过将物理资源转化为虚拟资源池,实现对资源的监控、调度和管理以达到为上层应用和用户提供弹性的计算和存储资源的目的。云基础架构结构框架如图2。

由此本文将云基础架构分为以下五个层次:

1)物理层是指搭建、部署云基础架构所需的物理设备和配套环境。起作用时为云基础架构提供基本的物力资源,并保持物理设备的可靠性。

2)虚拟层是指通过虚拟化技术解除实现方式、地理位置或底层物理配置对计算机资源的限制,打破上层与物力资源之间的耦合关系,形成统一的虚拟资源。虚拟层的作用是为上层提供可靠且能够灵活按需分配的虚拟资源。虚拟层由虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源组成。

3)数据层是指对云基础架构内运行的客户数据进行基本操作和管理的层次。数据层主要包含两个部分,既数据处理与数据管理。

4)管理层是整个云基础架构中的一个抽象层次。它对云基础架构的各类资源进行监控,根据实际负载状况对资源进行管理和调度并且根据上层需求对资源进行快速部署,以保证云基础架构高效运行。云基础架构管理层主要由资源监控、负载管理、资源部署和安全管理四个部分组成。

5)服务层是指为上层云计算应用调用云基础架构计算、存储资源预留的接口和对用户使用云基础架构计算、存储资源提供的交互界面。服务层对云基础架构效能的影响体现在服务层各类接口的通用性上。因为服务层接口与上层的松耦合性能够减小底层云基础架构对上层应用的限制,从而提高云基础架构自身的可用性。

3.4 云基础架构实现的主要技术

3.4.1 虚拟化技术

虚拟化是表示计算机资源的一种抽象方法。通过虚拟化,可以简化基础设施、系统和软件等计算机资源的表示、访问和管理,并为这些资源提供标准的接口来接受输入和提供输出[2]。通过虚拟化技术,可以实现在一台服务器上运行多个虚拟机,从而提供服务器的效率。由于绝大部分PC产品均属于X86架构,所以本文论述的虚拟化技术主要指X86架构的虚拟化技术。当前X86虚拟化技术的主流产品是VMware的VMware vSphere。

vSphere主要用于服务器的虚拟化,即在一台物理服务器上运行多台虚拟机,以次达到服务器整合和优化的目的。vSphere的核心是ESX架构,它可分为两部分:Service Console和VMKernel。其中前者提供管理服务,后者提供虚拟化能力。

随着虚拟化技术在云计算中发展中的作用越来越重要,对虚拟化技术的研究也成为热点。对虚拟资源的管理便是热点之一,[13]提出将VM模型集成到资源管理框架里,利用两极调度将VM的管理集成至批调度器里,以次为用户提供调度服务。

当前如Amazon EC2等云计算产品大多是以虚拟机的形式为用户提供计算能力,但对于虚拟机的具体配置,需要用户手动完成,因此虚拟化技术在自适应方面还需要进一步研究。

3.4.2 分布式存储系统

随着IT业的发展,网上交易、网上检索等系统所要处理的数据量越来越大。如何利用最低的资源成本创造最高的运行效率成为各大运营商考虑的首要问题。因此研发人员开发完成了一系列分布式存储系统,为云计算提供了强有力的后盾。

分布式存储系统研发目的是为云基础架构提供高效、海量的数据存储能力。各大运营商在搭建自己的云基础架构前都会开发自己的分布式存储系统如Google的GFS分布式文件系统。Google的GFS(Google File System)[14]是Google研发完成的作用于底层的分布式文件系统。GFS的作用是为大规模分布式应用系统提供强大的数据存储服务。GFS的核心设计思路是将系统故障当作一种常态来处理,实现这一思路的技术主要是提供多个副本进行操作。在接口方面GFS除提供基本的Creat、Delete、Open、Close、Read、Write外还提供Snapshot和记录追加两项操作。Snapshot以最低的开销创建一个文件或目录副本,记录追加则保证多客户同时对文件进行数据追加时的原子性和正确性。

GFS含有一个主控服务器(Master)和多个块服务器(Chunk Server)。一份文件由设备经接口,会被分为有限个数据块(每个数据块64MB)。此外,每个数据块都会产生一个元数据(

当前分布式存储系统已成为云基础架构重要组成之一。在学术界,对分布式存储系统的研究逐渐成为热点。[11]提出并实现了一种对等结构分布式存储系统NDSS,该系统取消了类似GFS中主控服务器的中心节点,而是利用分布式共享内存(DSM,Distributed Shared Memory)实现了数据一致性模块,利用分布式共享位图(DSB,Distributed Shared Bitmap)限制了多个节点对信息的同时访问,解决了同步访问控制问题。以此在对等节点中完成了中心节点的主要功能。从测试结果看,NDSS系统的整体性能优于有中心节点的YNS系统[10]。

目前,云基础架构中著名的分布式存储系统还有Google的Bigtable分布式存储系统和Amazon的Dynamo分布式数据存储中心[11]等。它们虽然为云基础架构提供了强大的动力,但仍有改进之处。

3.4.3 并行编程模型

并行编程模型是云计算中的一个重要概念。它是指系统为高效并行处理海量数据而设定的一组数据处理规则。研发人员为了解决输入数据的并行计算、分发数据等问题提出了并行编程模型的概念。

MapReduce是Google公司开发的一种新的抽象模型,也是当前起主导作用的编程模型。它的设计思路来源于函数式编程语言的映射和简化操作[1]。MapReduce的核心思想是将数据逻辑列表通过Map函数处理成为键值对集(),经过排序将具有相同Key值的键值对放在一起后通过Reduce函数将具有相同Key值的键值对的Value值进行合并。

当前对并行编程模型的研究大多以在MapReduce的基础上提出改进方案为主。在文献[15]中。Zaharia等人根据MapReduce建立在系统同构的假设基础上,提出了LATE(Longest Approximate Time to End)调度算法。通过新型调度算法的改进使得MapReduce在异构环境下运行。

虽然现行并行编程模型为云计算提供了强大的技术支持,在某些具体情况的适用性上还需进一步的完善。

4.结论与展望

当前对云基础架构的研究主要集中在业界IT运营商,在学术界对云计算基础架构的研究主要集中在单个技术性能的改进与提高上,明确提出云计算基础架构概念,并进行整体性理论分析研究相对较少。本文通过分析研究现有云计算基础架构实例及相关文献资料,提出了云计算基础架构定义,指出:云计算基础架构是指由硬件资源(PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备)组成,通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。根据云计算基础架构定义,预计在今后的一段时间内,对云计算基础架构的研究会朝着以下几个方面进行:

1)更加高效的数据交互体验。云计算基础架构为上层应用提供存储与计算能力,在此过程中必然会存在基于请求的数据交互过程。而数据交互的速度会直接影响用户对云计算应用的操作体验。所以对高效的数据交互地研究会成为未来云计算基础架构的研究重点。

2)更稳定的系统运行过程。云计算基础架构位于云计算系统的底层,其运行的稳定与否直接关系到整个云计算系统的运作。尽管当前已有多种技术手段(资源监控技术、同步复制技术,心跳检测技术等)来确保云计算基础架构的稳定性。但是这些技术手段任然存在自身消耗资源过大、检测周期与负载变化不适应等问题。而这些问题也会在今后的云计算基础架构的研究中得到解决。所以系统的稳定性也将是云计算基础架构研究的重点之一。

3)更灵活的系统扩展。随着数据量的增加,云计算基础架构不得不面临系统扩展的问题。而实时变化的数据交互量,使得云计算基础架构在扩展的同时更加注重扩展的灵活性。系统的扩展意味着资源的扩充,而系统扩展后的资源合理分配是体现灵活系统扩展的重要部分。当前尽管各类云基础架构都在努力统一和规范各自系统扩展接口并改进资源分配方式,但资源分配是否能够与负载变化同步依然是问题的实质和仍未解决的问题。而这也是云计算发展的基本出发点和立足点。所以,灵活的系统扩展能力是云计算基础架构未来的重要研究方向。

综上所述,云计算基础架构是一个具有现实意义并充满挑战的新兴领域,它的发展将对云计算发展产生巨大的推进作用,而云计算基础架构也会在未来的发展中扮演越来越重要的角色。

参考文献

[1]陆嘉恒等.分布式系统与云计算[M].北京:清华大学出版社,2011.5.

[2]吴朱华.云计算核心技术剖析[M].北京:人民邮电出版社,2011.5.

[3]刘鹏.云计算[M].北京:电子工业出版社,2011.7.

[4]Tim Mather,Subra Kumaraswamy,Shahed Latif著.云计算安全与隐私[M].北京:机械工业出版社,2011.5.

[5]朱近之.智慧的云计算[M].北京:电子工业出版社, 2011.4.

[6]VMware and Cloud Computing:An Evolutionary Approach to an IT Revolution.

[7]A.Lenk,M.Klems,J.Nimis,S.Tai.What is Inside the Cloud?An Architectural Map of the Cloud Landscape.http:///portal/web/csdl/doi/10.1109/CLOUD.2009.5071519.

[8]房晶,吴昊,白松林.云计算安全研究综述[J].电信科学,2011,27(4):37—42.

[9]陈丹伟,黄秀丽,任勋益.云计算及安全分析[A].计算机技术与发展,2010,20(2):99—102.

[10]张建勋,古志民,邓超.云计算研究进展综述[A].计算机应用研究,2010,27(2):429—433.

[11]吴英,谢广军,刘景.对等结构的分布式存储系统设计与研究[A].计算机工程与应用,2006,42(4):135—139.

[12]王刚,刘晓光,刘景.网络软RAID的设计与实现[J].计算机研究与发展,2000,37(增刊):81—83.

[13]FREEMANT T,KEAHEY K.Flying low:simple lease with workspace pilot [C].//Proc of the 14th International Conference on Parallel Processing.

[14]GHEMAWAT S,GOBIOFF H,LEUNG S.The Google file system[C].//The Proceedings of the 19th Symposium on Operating Systems Principles,Lake Georage,New York,2003.

云计算基础技术与应用第3篇

【关键词】虚拟化技术 云计算 应用探究

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0220-01

虚拟化技术为云计算的一项核心技术,通过对物理设备、逻辑业务层进行解绑定来实现对软件驱动资源的配置。该技术概念体现在计算、网络、桌面、存储、应用等诸方面,基于提供IT基础能力的角度可将之分为计算虚拟化、网络虚拟化与存储虚拟化等,云计算的应用与发展为虚拟化技术的发展与应用提供了新契机[1]。随着科学技术的发展,云计算与虚拟化已发展成现代信息产业领域极受灌注的新兴概念,而虚拟化技术作为信息资源方式先进使用技术也愈发得到相关部门的重视。云计算也逐渐从新兴事物渗透至信息产业各领域,产业界各大公司正投入大量资源对云计算产品进行研究与开发。云计算相关技术与产品也随之不断涌现,这也促使传统信息服务产品逐步向云计算模式转型。

一、虚拟化定义与目的

(一)虚拟化定义

虚拟化是指计算各元件其运行基础为虚拟的,是对管理进行简化、资源实施优化的一项解决方案。该技术使IT资源得以实现抽象逻辑与统一表示,对大规模数据中心的管理与解决方案的交付极为重要。虚拟化技术既能使硬件容量得以扩大,还可使软件重新配置的过程得以简化。如,中央处理器CPU虚拟化技术则可使单个CPU进行多个CPU并行的模拟,使多个操作系统可于同一平台运营,且应用程序能够独立运行于各自空间内,进而使得计算机工作效率大幅度提升。

(二)虚拟化目的

虚拟化主要目的为实现IT基础设施的简化,使资源管理、资源访问得以简化。云计算通过利用虚拟化技术所具有的灵活性来促进资源利用率的提高,使资源服务、管理及维护得到简化,数据中心运营成本得以减少[2]。虚拟化使消费者同资源间的耦合程度被减少,管理员可对IT基础设施进行管理。此外,虚拟化技术还可广泛应用于网格计算,共享IT基础设施,动态地提供与各类用户、不同应用程序相符合的资源需求。

二、云计算虚拟化技术原理分析

(一)相关性

云计算技术其实质为虚拟化计算模型,其通过将计算任务分布于大量计算机所组成的资源池,以使各应用系统可根据自身需要来获取相应的计算力、信息服务与存储空间。云计算技术通过网络通信技术来根据需求提供动态可伸缩廉价计算服务,以创新计算模式来使确保用户经由互联网来实现大量计算能力与多样化信息服务的随时获取。

(二)云计算服务层次

根据云计算服务集合提供的服务类型可将其服务划分为4个层次,即:平台层、虚拟化层、应用层与基础设施层,此4个层次的每一层均有着一个子服务集合与之对应。应用层主要任务为软件实时服务;基础设施层其主要任务为软硬件环境基础设施服务的实现;平台曾其主要任务为以网络通信为基础的平台构架的实现;虚拟化层其主要任务则为提供强大“云”网络,通过与并发网络设备的连接来完成实时计算与服务。

(三)以云计算为基础的虚拟化技术平台的架构原理

云计算虚拟化平台通过对大量并发网络计算与服务的连接,对虚拟化技术可实现每一服务器进行扩展的能力加以利用,通过云计算平台将各自资源加以结合,以此来完成超级计算与存储。云用户、管理工具、服务目录、服务器集群、监控体系为其技术平台的主要架构[3]。云用户为入口,为用户请求服务提供交互界面;管理工具则主要提供服务与管理,对用户的授权、认证与登录加以管理,还可对资源进行调度,实现资源的智能部署、应用、配置及回收;服务器集群则主要负责计算处理与用户Web应用的服务,并通过并行方式来进行云数据的上传与下载。

三、虚拟化技术在云计算中的应用分析

(一)云存储

云存储指的是通过网络技术、集群应用或分布式文件系统等相关功能通过应用软件将网络中大量类型不同的存储设备进行集合并使之协同工作,对外提供数据存储、业务访问等功能的系统。此项服务以数据的存储与管理为核心,其结构模型由基础管理层、存储层、访问层、应用接口层这4层组成。

(二)云通信

云通信是以云计算模式的应用为基础的通信平台服务,各通信平台的构成软件均集中于云端且能兼容互通[4]。用户只需登录平台,而无需使用单独的登录软件,云通信症逐渐发展为时代主流,因其部署能力灵活,因而人们可根据自身意愿来选择通信分配与消费。

(三)虚拟化平台

虚拟化运行平台以互联网为平台,通过此平台虚拟化网络来实现将计算资源转化为远程资源的输送,这一实现过程具有实时交互性,其对数据共享及实时响应极为重要。

(四)多层模式在线业务系统

以多层模式为基础的在线业务西药是利用数据虚拟化技术,将将之与当代通信技术相结合,进而成功完成对信息资源的统一部署、、继承与共享。该业务系统对多租户模式在线服务及开发予以支持,继而形成相应在线业务系统,以促进分布式资源数据间整合的有效实现,确保资源实现互联互通,并对资源加以整合,实现按需分配,以有效避免产生数据孤岛。

四、总结

随着科学技术的发展,云计算与虚拟化已发展成现代信息产业领域极受灌注的新兴概念并愈发得到相关部门的重视。本文通过对云计算虚拟化技术相关原理、虚拟化技术在云计算中的应用等方面加以探讨,云存储、云通信、多层模式在线业务系统等为虚拟化技术当前在云计算中的主要应用表现,其通过虚拟化技术并同当代通信技术相结合来确保灵活、弹性、低碳、安全、智能且可扩展虚拟化云数据中心的真正实现,以为用户提供安全高效且经济满意的个性化资源服务。

参考文献:

[1]朱永庆,邹洁.网络虚拟化技术在云计算领域应用探讨[J].电信科学,2011(10):41-45.

[2]田永民.关于云计算数据中心中网络虚拟化技术的应用浅析[J].电脑编程技巧与维护,2014(23):55.

云计算基础技术与应用第4篇

[关键词]云计算 虚拟化技术 网络 信息

中图分类号:TN 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0272-01

一、引言

信息时代的到来和深入,使网络服务需求与日俱增,但海量的数据资源难免会影响到其服务的效率和质量。虚拟化技术为云计算的一项核心技术,通过对物理设备、逻辑业务层进行解绑定来实现对软件驱动资源的配置。既满足了网络服务需求,也有着较高的可靠性、经济性和通用性,故被视为升级版网络计算。该技术概念体现在计算、网络、桌面、存储、应用等诸多方面,基于提供IT基础能力的角度可将之分为计算虚拟化、网络虚拟化与存储虚拟化等,云计算的应用与发展为虚拟化技术的发展与应用提供了新契机,并逐渐推广应用于不同的领域。随着科学技术的发展,云计算与虚拟化已发展成现代信息产业领域极受关注的新兴概念,而虚拟化技术作为信息资源方式先进使用技术也愈发得到相关部门的重视。云计算也逐渐从新兴事物渗透至信息产业各领域,产业界各大公司正投入大量资源对云计算产品进行研究与开发。

二、云计算虚拟化技术的基本原理

1、相关性

虚拟化计算模型为云计算技术的实质,是通过将计算任务分布于大量计算机所组成的资源池,以使各应用系统可根据自身需要来获取相应的计算力、信息服务与存储空间。通过网络通信技术,云计算技术可根据需求提供动态可伸缩廉价计算服务,以创新计算模式确保用户经由互联网随时获取大量计算能力与多样化信息服务。

2、云计算服务层次

根据云计算服务集合提供的服务类型可将其服务划分为四个层次,即:平台层、虚拟化层、应用层与基础设施层,这四个层次的每一层均有着一个子服务集合与之对应。应用层主要任务为软件实时服务;基础设施层其主要任务为软硬件环境基础设施服务的实现;平台层的主要任务则是以网络通信为基础的平台构架的实现;虚拟化层的主要任务是为了提供强大“云”网络,通过连接并发网络设备来完成实时计算与服务。

三、云计算虚拟化技术的应用

随着信息技术的发展,虚拟化技术与云计算技术的发展速度也在逐步加快。在此期间,不断涌现出新技术、新产品和新概念。目前,云计算虚拟化技术已经被广泛应用。

1、虚拟化平台

以互联网为基础,形成虚拟化的运行平台,通过此平台虚拟化网络来实现将计算资源转化为远程资源的输送,这个过程是具有实时交互性的。而事实上,这种运行的虚拟化平台在数据共享与数据实时运用中具有非常重要的意义。

2、多层模式的在线业务系统

以多层模式为基础的在线业务系统是利用数据虚拟化技术,并结合着现代化的通信技术,进而成功完成对信息资源的统一部署、、继承与共享,还可以同时为不同用户提供在线服务与信息资源的开发。这种在线业务系统,可实现分布式资源数据的整合,促使各项资源能够达到互联互通。该业务系统对多组用户模式在线服务及开发予以支持,可以对资源进行高效整合,并按需分配资源,促进分布式资源数据间整合的有效实现。同时,利用在线业务系统,还可以提高资源利用率,根据用户的不同需要分配与之相匹配的资源,有效避免产生数据孤岛。

3、云存储服务

云存储指的是通过网络技术、集群应用、分布式文件系统等相关功能,利用软件将存储在网络系统中的不同类型设备集合起来保持协同性,同时对外提供必要的数据存储与业务访问。这一系列过程其实已经形成了一个系统,在该系统内,云存储就是将数据存储与管理作为中心内容的云计算服务系统。在分析云存储服务系统时,发现该系统的由存储层、基础管理层、访问层以及应用接口层组成。在资源共享与信息服务中,云存储服务发挥着非常重要的作用。利用云存储服务系统,既能保证系统信息存储的有效性,也能提高信息的存储率。与此同时,在云计算虚拟化技术应用的过程中,云存储服务始终是占据着非常重要的作用。

4、云通信服务

云通信是以云计算模式的应用为基础的通信平台服务,在分析云通信原理时,发现不同的通信平台软件均集中于云端且能兼容互通。用户在使用时,只需登陆云通信平台,不需要再单独登陆其他软件。从当前的应用情况看,云通信具有的灵活部署促使人们可以根据自己的需要来进行通信分配与消费,已逐渐成为时代的主流。总之,云通信服务在信息提供中所发挥的作用是不可忽视的。

四、云计算虚拟化技术的发展趋势

1、平台开放化

作为基础平台,封闭架构带来不兼容性,无法支持异构虚拟机系统,也难以支撑开放合作的产业链需求。随着云计算时代的来临,虚拟化管理平台向开放平台架构转变,多种厂家的虚拟机可以在开放的平台架构下共存,不同的应用厂商可以基于开放平台架构使其应用不断的丰富。

2、连接协议标准化

目前有VMware的PCoIP,Citrix的ICA,微软的RDP等桌面虚拟化连接协议,而最值得一提的是国内虚拟化软件公司―方物软件的FAP。多种连接协议在公有桌面云情况下,将带来终端兼容性的复杂化,终端将需要支持多种虚拟化客户端软件,对于嵌入式的云终端来说,限制了客户采购的选择性和替代性。未来桌面连接协议标准化之后,终端和云平台之间的广泛兼容性将会解决,从而形成良性的产业链结构。

3、公有云私有化

在公有云场景,政府/企业整体IT架构构建在公有云上,对数据的安全性要求非常高,也可以说,公有云的安全性没有得到解决,就无法推进企业IT架构转变为公有云模式。在公有云场景,需要提供类似于VPN的技术,把企业的IT架构变成叠加在公有云上的“私有云”,这样既享受了公有云的服务便利性,也使私有数据的安全性得当了保证。

4、虚拟化客户端硬件化

当前的桌面虚拟化和应用虚拟化技术对于富媒体的客户体验和传统的PC终端相比还是有一定的差距的,其原因是对于富媒体,如:2D/3D/视频/Flash等都缺少硬件辅助虚拟化支持。随着虚拟化技术的逐渐成熟及广泛应用,终端芯片将会逐步加强对虚拟化的支持,从而通过硬件辅助处理来提升富媒体的用户体验。特别是对于PAD、智能手机等移动终端设备,如果对虚拟化指令有较好的硬件辅助支持,将促使虚拟化技术在移动终端的落地。

五、结束语

总之,在信息技术逐步发展与应用的过程中,云计算虚拟化技术的应用也在逐步深入。云计算时代是开放、共赢的时代,作为云计算基础架构的虚拟化技术,将会不断的有新的技术变革,逐步的增强开放性、安全性、兼容性以及用户体验。

参考文献

云计算基础技术与应用第5篇

关键词:大学计算基础;云计算;教学案例

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 15-0000-02

1 引言

大学计算机基础课程是各高校为非计算专业的学生开设的一门公共基础课程,其目标是为学生提供计算机基础知识的能力与素质方面的教育,使学生掌握计算机操作,网络及其它相关信息技术的基础知识,培养高校学生利用计算机处理事务的能力,使学生具有对基本应用软件的操作能力、应用能力以及掌握简单的软件开发技术,提高学生的计算机素质,为将来应用计算机知识与技术解决相关专业的实际问题打下良好的基础[1]。

目前,由于我国高校在信息技术教育方面的基础还较为薄弱,同时信息技术具有显著的发展迅速和更新速度快的特征,致使国内的大学计算机基础教学面临一些问题的挑战,如:教学难以兼顾不同层次的学生、学生信息技术的掌握程度参差不齐[2]、教学难以跟上最新的信息技术发展和教学方式过于单一等问题。

最近兴起的云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击,并将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术,从而引起教学方式及学习方式的重大变革。为了促进大学计算基础课程教学中以上存在问题的解决,将云计算技术引入到大学计算机基础课程中是一个非常有价值的研究领域,论文首先对云计算技术进行介绍,然后论述将云计算技术引入大学计算机基础课程中的优势,最后给出相应的教学案例。

2 云计算技术

云计算(Cloud Computing)是并行计算(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)和效用计算(Utility Computing)等分布式计算技术发展和融合的产物。我们认为云计算是指利用高速的互联网传输能力,将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网上的计算机集群中(由云计算服务提供商拥有的大型数据中心或服务器农场),用户只需要提出服务请求就可以得到根据需要可动态伸缩的计算资源,而用户只为所使用的计算资源付费。

从云计算基础设施的隶属关系来看,可以将云计算平台分为公共云(为广泛的普通用户提供云计算服务的公共云计算设施,如Google和Amazon)、私有云(属于某一个机构的专用云计算服务设施,不对外提供服务)和混合云(将公共云和私有云结合来共同为用户提供服务)。目前,云计算已经被广泛应用于互联网应用、科研、天文信息计算处理、医学、网络安全、教育和电子商务等众多领域[4]。

3 将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势

根据The New Media Consortium与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report 分析和预测,云计算将在近几年里成为学校应用的主流技术,它将影响教师的教学方式和学生的学习方式,在报告中提到,云计算技术对教育的影响日趋明显。在国内,上海师范大学的黎加厚教授首先提出云计算辅助教学(Cloud Computing Assisted Instructions,简称CCAI)的概念,其含义是指在云计算环境下,利用云计算服务平台构建个性化的信息化教学环境,以辅助教师的教学,促进教师和学生之间的交流,促进学生协作学习的教学方式,是计算机辅助教学的延伸和新的发展[5]。

自2007年Google与IBM合作将云计算带入到全球多所大学后,云计算与大学的关系日益密切,众多云计算巨头与国内外的多所大学展开了云计算合作,为这些大学的计算机专业学生和研究人员提供硬件、软件和服务支持,推动新的软件开发方法,帮助高校学生获得相关云应用编程方面的技能,帮助他们应对未来大规模互联网应用的挑战。如美国亚利桑那州立大学与Google的云计算合作项目和戴尔与广州大学的云计算合作项目。

我们认为将云计算技术引入大学计算机基础课程教学有以下优势:

(1)不受时空限制的学习方式。教师可以将学习内容(课件、学习材料、教学案例和学习视频材料放在云计算平台中,由于大多数学生都有自己的台式电脑、笔记本电脑或智能手机等上网设备,因此可以在任何时间、任何地点访问所需要学习的内容,从而打破了时间和空间的限制,不再将学生的学习限制在机房和上课时段,学生可以任意的存取学习资料和实验中产生的文件,而不需要再进行数据同步。

(2)自主和互动式学习。在大学学习环境中,学生的学习安排较为宽松,可以较为自由的安排自己的学习时间,但在学习中还是需要有教师及时的辅导,以提高学习效率和学习效果。在以往的教学模式中,学生只能根据教师的教学安排来进行学习,教师也不可能做到及时的对所有学生进行辅导。在云计算平台中,学生可以根据自己的基础和学习情况自主的选择相应的教学模块进行学习,还可以和教师进行文字、视频互动,或对学生进行远程协作,能比较及时帮助学生解决学习中遇到的困难。通过建立虚拟学习社区,还可以增强学生和学生之间的互动。互动式学习有助于师生和生生之间和谐关系的建立,提高学生对课程学习的积极性。

(3)增强学生在云计算技术方面的知识和能力。由于云计算技术应用范围越来越广泛,使学生了解和掌握云计算知识,能增强学生的就业能力和为社会服务的能力。

(4)增加学生对计算机课程的学习兴趣。将云计算这一全新和前沿的技术引入到教学中,增加了学生对大学计算机基础课程中计算机网络和网页设计等章节的学习热情,以及对后续程序设计课程的兴趣。

4 教学案例

目前在国内的高校中,还没有规模较大和较为成熟的私有云计算平台,因此在我们的教学中,我们主要采用了公共云计算平台作为教学中的云计算技术实验平台,同时利用校内的Elearning学习平台作为教学中的师生讨论平台。主要进行的云计算应用有以下几项:

(1)结合大学计算机基础课程中的计算机网络和网页设计章节,对学生进行云计算知识的介绍,并讲解常见免费云计算服务的应用方法。由于国内对于Google云计算平台的访问不太稳定,因此主要采用了国内的“千脑云电脑”平台作为教学资料的共享以及学生在线编辑和存储文档的平台,云计算中的软件应用以金蝶的云计算软件“随手记”作为实例。

(2)在线资料共享和在线文档编辑。教师将课件、学习材料、教学案例存放在千脑云电脑平台中,学生可以随时进行下载,并根据自己的学科基础和学习进度来进行学习。在课程学习中,学生将教师布置的Word、Excel和PowerPoint作业的文件在线地的存储在云计算平台中,学生可以在机房完成作业,或将部分作业放在宿舍或家中的电脑上完成,由于文档存储于云计算平台中,学生在不同的计算机上访问的是同一个云计算平台中的文件,因此不存在学生需要用优盘来进行文件拷贝和数据同步的问题,这也解决了学生经常出现的优盘损坏、感染计算机病毒和遗失所带来的作业不能按时正常提交的问题。

(3)使用云计算软件实现个人理财记帐。利用金蝶云计算软件“随手记”让每个学生将自己生活中所有的财务收支情况进行记录,随手记是金蝶理财网推出的个人理财记账软件,可以通过浏览器以B/S方式进行访问和使用,手机版则分为iPhone版本,Andriod版本,其中iPhone版本分为标准版和专业版。由于学生的财务数据存储在云计算平台内,因此不会产生手持设备(如手机和PDA)中的记帐软件存在的设备损坏或遗失所带来的数据丢失问题,而且“随手记”所提供的提醒功能和动态图文报表功能让学生很好地对自己的各项支出有详细的了解,有助于学生养成良好的消费习惯,培养学生的理财能力。

5 总结

云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击,其应用将日益深入和广泛,云计算技术也将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术,从而引起教学方式及学习方式的重大变革。将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中是必然的趋势。论文对云计算技术进行介绍,阐述了将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势,并给出了相应的教学案例。论文在将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中作出了有益的探索。

参考文献:

[1]付涛.大学计算机基础课程分层次教学研究[J].电脑学习,2011(2):60-61.

[2]戴振华.高校非计算机专业计算机基础教学改革探讨[J].计算机教育,2009(6):100-102.

[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http:// /node/612375,2010.

[4]杨旌.面向云计算的高校《大学计算机基础》课程教学创新[J].科技信息,2010(23):185-186.

云计算基础技术与应用第6篇

【关键词】云环境 计算机基础教学 改革 创新

基于云计算自身的功能性,其在诸多行业都有所涉及,覆盖面较为广泛,本文针对云环境下计算机基础教学改革与创新进行研究,是因为云计算技术在计算机基础教学中产生了巨大的影响。云计算在计算机基础教学中的应用,充分发挥了其功能性,根据教学内容的不同,选择云计算不同的功能,使计算机基础教学课堂高效开展,可以说云环境下计算机基础教学得到了空前发展。

一、云计算及云计算辅助教学

云计算英文全称为cloud computing,云计算中的“云”是一种能够为人们生活工作提供网络数据资源的网络,其在应用中能够实现自身虚拟化操作,维护自身存储的网络资源。其自身有严格公开标准及服务范围,利用互联网络,向广大互联网用户提供方便快捷、安全可靠的网络数据信息及其他范围内的网络服务,云计算模式下用户所要应用的程序及软件无需安装在自身电脑上,它是依靠互联网上空间范围较广的云环境为之提供服务器集群。

云计算辅助教学意思是指高校在进行计算机基础教学之时,将云计算技术应用于教学中,充分发挥云计算的功能性,利用云计算环境中的云服务平台,为学生构建宽广的信息化学习环境,促进计算机基础教学课程的有效开展,有利于培养学生的主观能动性,带领学生进行自主化学习。就云计算近年来在各高校中的广泛应用,其发展前景较为可观,相信在不久的将来云计算技术将成为教学课程中的主流技术,促进计算机基础教学的大变革,给教学活动带来一定的冲击,注入较强的活力。

二、云环境下计算机基础教学课程改革实施

随着教育事业的不断改革与深化,各高校为了适应这一现状也纷纷开始进行改革,云计算技术现已被诸多高校所采用,它的应用给教学带来较大的发展空间,以下是笔者针对云环境下计算机基础教学课程改革实施做出的分析:

1.云计算信息化编辑软件在基础教学中的在线应用

计算机信息化是计算机基础教学中的重要组成部分,传统模式下对计算机基础这一课程讲解时采用的是单机版的上机操作,该教学模式落后,存在较大的局限性,利用云计算信息化编辑软件可以将教学办公中所需要的工具及数据进行有效整合,有利于教师更合理的开展计算机信息化基础教学。

2.利用云计算技术进行计算机基础课程信息化管理及演示

传统的信息化管理及演示,是老师个人进行操作执行,不利于学生的理解与观看,利用云计算技术进行信息化管理及演示,能够实现信息的存储、编辑、分类及展示等多种功能,有助于学生了解整个计算机的演变过程,清楚了解计算机的发展史,使学生对计算机基础课程有一个清晰的了解及认识。另外运用该技术学生还可以利用网络硬盘等方式建立及撰写数据信息,对计算机基础教学中所用的视频及音频进行快速编辑及展示,使计算机基础教学课堂更加丰富与多元化。那么要实现教学的信息化演示,可以利用云计算的应用工具进行相关操作,利用云计算实现多人协作模式教学。

3.利用云计算优化在线网站开发系统

网页制作是计算机基础课程的内容之一,以往所使用的开发工具是利用信息化软件开发模式,整个开发过程具有很大的难度,教师在计算机基础教学改革中可以尝试引导学生使用一些具有较强功能性的协作平台,比如说oexam、考试酷等网络平台,这种平台模式技术性不强,有利于学生利用软件资源开发模式自行探索。计算机基础教学改革中云计算的应用在一定程度上优化了在线网络开发系统,提高学生网页制作的水平。

三、云环境下计算机基础教学的创新策略

云计算是应用于教学中的一种新技术,给计算机基础教学的开展带来了较大的冲击,要想在计算机基础教学中充分发挥云计算技术的优势,就要制定合理化的实施对策,以下是笔者就上述云计算在计算机基础教学中存在问题所提出的创新策略:

1.计算机基础教学中对学生进行合理分组

计算机基础教学中包含诸多内容,其中有很多涉及动手实践,因此计算机基础教学中存在一定的难度,为了克服教学难度,提高学生学习自主性,就要在课程教学过程中对学生进行合理分组,根据学生的计算机基础程度进行穿插式分工,让学生之间进行有效沟通与互动。另外老师应该制定一些需要小组合作完成的小项目,让每个学生都积极参与到学习中来,充分调动学生探索计算机知识及进行计算机实验的积极性。在此过程中不仅让学生对计算机基础知识有一个更深层次的了解,还能够在一定程度上发散学生思维,培养其思维能力及动手操作能力。

2.强化教师专业水平,紧跟时代步伐

我国计算机技术不断更新,教师需要不断扩充自身的知识面才能够适应计算机基础教学对教师的要求,老师在计算机基础教学中要走在信息时代的前沿,将有利于课堂教学的云计算技术知识融合到教学中,使教学呈现现代化面貌。另外教师需要充分把握学生的心理变化及情绪,因人而异教学。各高校要强化教师专业队伍,提高教师专业水平,只有这样才能在教育事业中占据重要地位。

3.扎实学生计算机基础知识,循序渐进发展

随着云计算技术在计算机基础教学中的应用与深入,计算机基础教学过程中对学生自身计算机基础知识水平也有了一定要求,学生需要具备扎实简单的计算机基础知识,这样有利于计算机基础教学课堂的有效开展,大大提高了课堂教学效率。云计算作为一种开发及应用工具,能够辅助教学,加深学生对计算机基础知识的理解,引发学生对计算机基础实验的兴趣及研究,对计算机基础教学具有一定的促进意义。

4.规范计算机基础课程大纲

要想确保计算机基础课程实施的合理性与科学性,就要规范计算机基础课程大纲,使老师在计算机基础教学中井然有序的开展教学,规范教学行为,使整个课堂教学呈现一种规范化趋势。由于云环境下的计算机基础教学处于一个长期改革与发展的阶段,在这一状况下,部分高校老师在计算机基础教学中存在较大的随意性,出现不同班级不同教学进度的状况,不利于学生对计算机基础知识的掌握,统一计算机基础课程大纲,充分展现云计算技术在计算机基础教学中的积极作用。

5.创新计算机基础教学环境

随着计算机科学技术的迅猛发展,诸多高校为了适应这一现状,紧跟时展的步伐,纷纷引进先进的计算机基础教学设备,忽略了计算机基础教学环境对学生学习的重要性。为学生提供良好的环境能够提高学生对计算机基础知识的兴趣,而营造活跃温馨的计算机基础教学环境,能够拉近师生之间的距离,有助于计算机基础教学课程的有效开展。

6.将先进的云计算技术应用于计算机基础教学

云计算技术具有较强的功能性,学生可以运用智能化手机等相关网络设备随时随地查看计算机基础知识及信息资源,在一定程度上拓宽了计算机基础知识学习渠道,激发了学生的浓厚兴趣。另外,云计算具有自动化的信息处理功能,将有效数据信息存储于云空间,辅助教师开展计算机基础教学课程,大大提高了课堂效率,完全打破了传统的计算机基础教学模式的局限,充分发挥云计算的功能性及优势,为学生搜集各类计算机信息资源,开拓了学生视野。云计算中的虚拟化技术可以为教师及学生提供多种服务,能够实现软件及硬件的资源共享,对于计算机基础教学中存在的问题,老师与学生可以及时进行交流,从而找出解决问题的策略,提高学生计算机基础知识水平。

云计算基础技术与应用第7篇

关键词:云计算技术;高校;计算机基础教学;应用

1云计算技术内涵

云计算技术是计算机技术中的一种,主要是借助网络,将庞大处理程序拆分为几个小的子程序,之后借助多个服务器以构建出高效的处理系统,该系统可借助数据收集及计算分析,最终将结果回传给用户[1]。借助云计算技术处理庞大信息仅仅需要数秒,这样大大提高了信息的处理效率。根据用户需求差异,云计算技术包含如下类型:1)公共云。该技术类型在于为公众提供云服务,这在多数互联网公司中应用广泛。2)私有云。主要面向的是单个机构,面向个体用户,借助内部往来获取云服务,一般无盈利需求。3)混合云。该类型主要将公有云及私有云进行有机结合,包含混合类型的优缺点。

2高校计算机基础教学现状

计算机基础教学是高校的公共课程,该课程教学肩负着为我国计算机行业发展培养应用型及技术型专业人才的重任,因此计算机基础课程是大多数理科专业学生必须学习的课程,一些专业还要求学生通过计算机等级考试[2]。但从高校计算机基础教学情况来看,却存在诸多问题,比如实践教学实践短,教学内容过于陈旧,教师教学方式单一等,这导致计算机基础教学质量不佳。在当前高校计算机基础教学中,教学主要开展场所为综合机房,机房中配备了电脑设施。从多数高校机房建设情况来看,普遍存在机房硬件设施老旧问题,这样就导致计算机基础教学质量长期处于较低水平。而在具体的课程教学中,虽然在“新课改”背景下相关教师经常应用项目距驱动法、小组合作讨论法及讲练结合法等开展计算机基础课程教学,但是在实际教学过程中却存在教学模式应用不合理问题,比如小组合作讨论的具体实施上,常常让学生自由组成小组进行学习,不考虑学生间的差异性,这样势必影响合作教学效果。在计算机教师教学上也存在一些突出的问题,如有的学校常常只配置几名教师来担任全校的计算机基础教学工作[3]。虽说配备的专业课程教师具有丰富教学经验,但是由于教学任务繁重,使得教师无法对每一节课都集中精力讲解,这使得计算机基础教学效果较差。针对高校计算机基础教学问题,借助云计算技术辅助教学是科学有效的。在计算机基础教学中,利用云计算技术,可让相关教师针对课程实际情况,通过应用优秀教学方法、设置巧妙教学缓解及明确课程的教学目标等教学信息及存储到云端,可以让新进教师或者老教师合理利用形式丰富的教学资源,提高教师的备课质量及教学方法,进而提高高校计算机基础教学质量。

3利用云计算技术辅助高校计算机基础教学的策略

3.1借助云计算技术构建虚拟资源库,为教师提供丰富的教学资源

云计算技术充分结合了计算机技术及互联网技术,在实际应用中能够为使用者提供高效数据处理服务以及安全的信息资源存储服务[4]。对于高校计算机基础课程的教师,可以根据自己的教学需求,借助云计算技术在互联网中建立起自己的虚拟资源库,将互联网搜集到的信息或者他人传输的信息均存储到资源库中,同时也可将自己存储的优秀资源同其他教师进行共享,拓展信息的应用范围。同传统的借助课本教材讲解方式相比较,借助云计算技术构建的虚拟资源库可摆脱知识禁锢,为学生带去大量的丰富知识,这样可以大大提高学生的学习积极性。在实际的教育教学中,教师还可以将网络资源同课本资源进行结合,帮助学生更好掌握计算机基础知识,拓展学生的认知,以获得显著的教学效果。

3.2借助云计算技术搭建协作平台,充分激发学生个性化学习兴趣

高校计算机基础教学中,常以教师讲解为主体,常常是教师讲解什么学生就接收什么,这样不利于学生主观能动性的发挥。在素质教育背景下,高校教学中更加关注学生的主体性,为转变高校计算机基础教学模式,可以借助云计算技术来搭建便捷的师生协作平台,让学生在学习过程中根据自己的兴趣及实际水平,选择出适合自己的学习方式,以不断提高自己的计算机能力。利用云计算技术还可将零散学习资源整合在一起,整合过程中将一些劣质的教学资源摒弃,这样可让学生在自主与协作学习的时候充分利用各种学习资源来提高自身的基础能力与操作水平,通过学生主动探究知识,丰富学生的认知范围。

3.3利用云计算技术转变学生的学习方法,显著提高学生计算机操作能力

云计算技术的显著特征为可存储庞大的信息资源,同时存储的信息资源有很高的安全保障。高校在运用云计算技术为学院及教师提供各种教学研究所需的信息内容之外,还可以将云计算技术应用到辅助学生计算机知识学习及操作实践中,让学生借助云计算技术构建的云端来获取自己所需的各种资源信息[5]。比如,在计算机基础课堂的学习中,针对学生未能完成的案例内容,可提供给学生云端下载,让学生可以借助自己的课余时间继续处理,这不仅可帮助学生掌握相关的知识内容,而且可在学生自主实践中提高学生的操作能力。在计算机基础教学中,教师也可借助学生的日志库来了解学生的学习情况,结合学生实际情况制定出针对性的教学方法,以提高学生的计算机操作能力。

3.4借助云计算技术构建虚拟实验室,培养学生的创新能力

计算机基础教学不能仅仅要求学生掌握基本的理论知识和简单的计算机操作技巧,而是要在学生掌握一定的计算机基础知识后进行一定的创新实践,如此让学生更贴近当前素质教育下对创新型人才的培养需求。随着学校规模的不断扩大,学生人数的不断增多,现有实训室已经不能满足学生创新的需求,这样对学生计算机应用能力的拓展不利。在实际的基础课程教学中,学校就可以应用云计算技术,为每一名有创新需求的学生构建属于学生自己的虚拟实验室。在虚拟实验室中,学生可以借助客户端向网络发送请求,输入个人信息,数据中心对学生的需求情况进行分析,在云空间相关实验资源,之后学生登录相关的窗口就可开始相应的实验操作,同时还可以享受到一些优质的应用服务。