第一篇：云計(jì)算在教育中的應(yīng)用

云計(jì)算在教育中的應(yīng)用

(文獻(xiàn)匯編)

Hanchangqing 摘要：傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)，在教學(xué)資源的分配分配上存在共享程度不高、使用效率低下、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、系統(tǒng)擴(kuò)充性差等缺陷。云計(jì)算在教育領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)教育公平、降低教育成本、變革教學(xué)活動(dòng)方式，提高管理效率、教育服務(wù)能力，創(chuàng)新教育方式等方面產(chǎn)生了巨大的影響。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算 ；互聯(lián)網(wǎng)；教育

一、引言

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量成指數(shù)增長(zhǎng)，原來(lái)的計(jì)算模式和數(shù)據(jù)中心將面臨困境，如何應(yīng)對(duì)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭以及提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算的能力，是目前互聯(lián)網(wǎng)界亟待解決的題。正是在這樣的發(fā)展背景下，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。在2008年9 月，美國(guó)著名的民意調(diào)查機(jī)構(gòu)“佩尤研究中心”發(fā)布了一份關(guān)于“使用云計(jì)算的應(yīng)用軟件和服務(wù)”的調(diào)研報(bào)告。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，69%的在線美國(guó)用戶在網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或使用基于Web 的應(yīng)用軟件。使用Web 電子郵件服務(wù)的用戶占56%；34%的用戶在互聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)照片；使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的用戶占29%；7%的用戶在網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)視頻；使用付費(fèi)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)的用戶占5%；使用網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)備份服務(wù)的在線用戶占5%。這些用戶未必熟悉“云計(jì)算”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，但當(dāng)他們正在逐漸使用在線產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的桌面軟件，將數(shù)據(jù)資料從自己的電腦上轉(zhuǎn)移到網(wǎng)上時(shí)，他們正在使用著“云計(jì)算”種新興的架構(gòu)，數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件都在網(wǎng)絡(luò)上，用戶能夠通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備訪問(wèn)它們。

二、什么是云計(jì)算

云計(jì)算的定義目前尚未形成定論。微軟把未來(lái)的計(jì)算定義在云+端、軟件+服務(wù)上； 谷歌認(rèn)為，云計(jì)算就是以公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)； IBM 則認(rèn)為，云計(jì)算是一個(gè)虛擬化的計(jì)算機(jī)資源池，一種新的IT 資源提供模式。雖然他們對(duì)云計(jì)算的定義不同，但認(rèn)識(shí)較一致的地方是: 云計(jì)算即“計(jì)算服務(wù)”，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算能力作為可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取的“服務(wù)”向客戶提供。

云計(jì)算工作的基本原理是，用戶所處理的數(shù)據(jù)并不存儲(chǔ)在本地，而是保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心里。提供云計(jì)算服務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)這些數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證足夠強(qiáng)的計(jì)算能力和足夠大的存儲(chǔ)空間供用戶使用。用戶只需要在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，用任何可以連接至互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備訪問(wèn)這些服務(wù)即可，而不需關(guān)心存儲(chǔ)或計(jì)算發(fā)生在哪“云”上。

三、云計(jì)算的特點(diǎn)

從理論層面上來(lái)說(shuō)，云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它雖然依托于互聯(lián)網(wǎng)，卻獨(dú)具特色。其功能特點(diǎn)可以歸結(jié)為4 點(diǎn)。

3.1 安全性

云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。在“云”的另一端，有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來(lái)管理信息，有最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來(lái)保存數(shù)據(jù)，用戶不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。

3.2 共享性

云計(jì)算可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。在云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，用戶終端只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時(shí)訪問(wèn)和使用同一份數(shù)據(jù)，并可與他人共享這份數(shù)據(jù)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

云計(jì)算依托于互聯(lián)網(wǎng)而生，從而繼承了互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展與豐富。比如360的云查殺、百度的搜索服務(wù)等，它們的大平臺(tái)載體都是互聯(lián)網(wǎng)。因此，網(wǎng)絡(luò)化也是云計(jì)算的根本特性。

3.4 個(gè)性化

云計(jì)算是一個(gè)龐大的資源庫(kù)，并能夠動(dòng)態(tài)伸縮。遠(yuǎn)程教學(xué)、柜臺(tái)服務(wù)、網(wǎng)上交易，越來(lái)越多的服務(wù)以一種全新的模式滲透到人們最日常的生活中去。有網(wǎng)的地方就有云服務(wù)，用戶可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行自由選擇。

3.5 低成本

云計(jì)算時(shí)代，學(xué)校無(wú)需購(gòu)買(mǎi)昂貴的服務(wù)器，也無(wú)需為服務(wù)器的維護(hù)與更新而感到煩惱，只需要把電腦接入互聯(lián)網(wǎng)，把任務(wù)交給云端來(lái)處理即可，從而大大降低了成本。

3.6 高性能

每個(gè)人都有電腦中毒而不得不反復(fù)重裝系統(tǒng)的經(jīng)歷，都遇到過(guò)某軟件版本低而無(wú)法打開(kāi)重要資源的尷尬。云計(jì)算時(shí)代，這些問(wèn)題將不再成為困擾，全世界最專業(yè)的團(tuán)隊(duì)將會(huì)為您解決難題，僅360云安全計(jì)算中心就投入了數(shù)千臺(tái)服務(wù)器、上百GB互聯(lián)網(wǎng)帶寬、上百名樣本分析工程師。

四、目前教育領(lǐng)域云計(jì)算發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)外也有服務(wù)于教育的云計(jì)算應(yīng)用，常見(jiàn)的云計(jì)算教育項(xiàng)目有IBM 的“藍(lán)云”、亞馬遜（Amazon）的“云計(jì)算開(kāi)放式基金”、Google 協(xié)作平臺(tái),多是服務(wù)功能單一的系統(tǒng)，沒(méi)有真正具備平臺(tái)效能，且與我國(guó)的教育國(guó)情不完全相符。

云教育網(wǎng)(http: / /004km.cn)由云未科技公司開(kāi)發(fā)建設(shè)，是全球第一個(gè)專用于教育領(lǐng)域的云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái),2010 年12 月正式上線。該平臺(tái)覆蓋了教學(xué)、管理、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、交流等眾多服務(wù)領(lǐng)域，用戶包括管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)、教育工作者等不同類型。目前有近550 所中小學(xué)校已經(jīng)注冊(cè)使用該系統(tǒng)。該平臺(tái)不需要在客戶端安裝軟件，僅通過(guò)瀏覽器，用戶即可使用系統(tǒng)已授權(quán)的各種功能。云教育平臺(tái)上提供近百萬(wàn)冊(cè)電子圖書(shū)供在線閱讀，教學(xué)信息資源囊括小學(xué)一年級(jí)至高中三年級(jí)所有學(xué)科的教案、課件和習(xí)題，可在線觀看特級(jí)教師授課視頻，可謂是教學(xué)資源一應(yīng)俱全：豐富的在線輔助學(xué)習(xí)工具，包括圖片編輯、翻譯、詞典與計(jì)算器等，讓學(xué)習(xí)變得輕松簡(jiǎn)單； 讓學(xué)生放松休閑的益智類游戲，可寓教于樂(lè)； 博客、相冊(cè)、社團(tuán)、聊天和投票等信息交流子系統(tǒng)，供用戶了解他人，展示自我，實(shí)現(xiàn)了教師、學(xué)生、家長(zhǎng)的零距離交流。值得一提的是，該平臺(tái)還提供應(yīng)用程序調(diào)用(APl)接口，使其真正成為一個(gè)名副其實(shí)的開(kāi)放性平臺(tái)，讓全球范圍內(nèi)的軟件開(kāi)發(fā)人員都能開(kāi)發(fā)基于“云教育”的應(yīng)用程序，融入平臺(tái)運(yùn)行。

該平臺(tái)的核心理念是提供了一個(gè)“一站式”的教育信息化平臺(tái)，讓教育部門(mén)管理者、學(xué)校管理者、教師、學(xué)生、家長(zhǎng)及其他教育工作者可以在同一個(gè)平臺(tái)上，依據(jù)權(quán)限去完成不同的工作．平臺(tái)沖破了傳統(tǒng)的教育信息化邊界，集教學(xué)、管理、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)和交流于一體，推出了全新的教育信息化理念，使整個(gè)教育信息化領(lǐng)域感受到一股撲面而來(lái)的新風(fēng)。

五、云計(jì)算在教育中的應(yīng)用

5.1 建設(shè)大規(guī)模共享教育資源庫(kù)

目前的資源庫(kù)存在著教學(xué)資源分布不均、教學(xué)資源共享程度低、教學(xué)資源孤島現(xiàn)象嚴(yán)重、缺乏相互協(xié)作等問(wèn)題。云計(jì)算使用的是集中存儲(chǔ)方式，所有數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)中心，它們有先進(jìn)的技術(shù)和專業(yè)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理和安全工作，能滿足資源庫(kù)規(guī)模擴(kuò)大和數(shù)據(jù)安全的要求。另外，云計(jì)算能跨設(shè)備跨平臺(tái)，用戶可輕而易舉地在各種終端之間同步獲取數(shù)據(jù)，并可隨時(shí)與任何人分享，具備良好的開(kāi)放性和共享性，使資源共享成為可能，避免形成一個(gè)個(gè)資源庫(kù)孤島。

5.2 構(gòu)建新型圖書(shū)館

目前，每個(gè)學(xué)校圖書(shū)館都有自己的服務(wù)器，用于日常圖書(shū)管理、數(shù)字資源檢索下載等服務(wù)。為確保服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)資源的安全性及服務(wù)器的可靠運(yùn)行，圖書(shū)館對(duì)服務(wù)器的最大服務(wù)響應(yīng)數(shù)量及接入終端數(shù)量等都進(jìn)行了一定的限制。在云計(jì)算模式中，“云”端擁有超大的服務(wù)器群，具有良好的容錯(cuò)性、強(qiáng)大的計(jì)算能力和幾乎無(wú)限的帶寬，能保證數(shù)據(jù)的安全和高并發(fā)性，用戶的請(qǐng)求也可迅速獲得響應(yīng)。此外，云計(jì)算模式具有虛擬性，用戶可以通過(guò)電腦、手機(jī)、PDA 等多種終端訪問(wèn)圖書(shū)館提供的電子資源服務(wù)，用戶甚至可以定制服務(wù)，建立符合自己需要的個(gè)人圖書(shū)館，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)，使圖書(shū)館資源中心的作用得到最大限度的發(fā)揮。

5.3 打造高校教學(xué)科研“云”環(huán)境

現(xiàn)在的科研、實(shí)驗(yàn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，信息越來(lái)越多，部分高校受資金、時(shí)間、資源以及系統(tǒng)負(fù)載等因素的限制，導(dǎo)致一些項(xiàng)目和研究計(jì)劃無(wú)法實(shí)施。采用云計(jì)算技術(shù)，將有助于打造高校教學(xué)科研“云”環(huán)境，使這些項(xiàng)目和科研計(jì)劃順利進(jìn)行。在這方面，IBM 已經(jīng)與全球的6所大學(xué)在云計(jì)算項(xiàng)目上進(jìn)行了合作，這些大學(xué)利用IBM“藍(lán)云”解決方案加速推進(jìn)科研項(xiàng)目的實(shí)施?？ㄋ栐朴?jì)算計(jì)劃在搜索、數(shù)據(jù)挖掘、科學(xué)建模與模擬、計(jì)算生物學(xué)以及金融建模與預(yù)測(cè)等方面展開(kāi)研究；東非“健康聯(lián)盟”云計(jì)算項(xiàng)目通過(guò)虛擬計(jì)算實(shí)驗(yàn)室來(lái)拓展可供學(xué)生遠(yuǎn)程訪問(wèn)的教學(xué)資源。IBM 在教育和云計(jì)算領(lǐng)域的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)將對(duì)全球教育機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的IT 服務(wù)模式產(chǎn)生積極的影響。

5.4 創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的平臺(tái)

隨著云計(jì)算模式的逐漸發(fā)展和普及，學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)和個(gè)人的信息處理會(huì)逐漸遷移到“云”上，這將對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)帶來(lái)積極的影響。云計(jì)算將有助于構(gòu)建學(xué)校教學(xué)環(huán)境（SLE）、群體學(xué)習(xí)環(huán)境（CLE）、學(xué)生個(gè)人自主學(xué)習(xí)環(huán)境（PLE）三類教學(xué)環(huán)境和教學(xué)信息自動(dòng)傳遞系統(tǒng)、教師指導(dǎo)調(diào)控系統(tǒng)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)三類教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)習(xí)者則可以通過(guò)云計(jì)算提供的環(huán)境、資源和服務(wù)，自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。比如Google 云計(jì)算服務(wù)———Google Site（Google 協(xié)作平臺(tái)），可以將文本、Google 文檔、電子表格、演示文稿、文件附件、視頻、照片和其它類型的信息，以及Google 云服務(wù)完全組合在一起，為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者提供豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源和良好的學(xué)習(xí)的平臺(tái)，便于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的開(kāi)展。

5.5 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作辦公

軟件即服務(wù)（SaaS）是云計(jì)算提供的一種服務(wù)類型，它將軟件作為一種在線服務(wù)來(lái)提供，這為學(xué)校提供了一個(gè)信息化建設(shè)參考方案。一些常用的應(yīng)用軟件如辦公軟件、電子郵件系統(tǒng)等可以采用云計(jì)算服務(wù)，學(xué)校接入這類云計(jì)算服務(wù)后，降低了信息系統(tǒng)建設(shè)的成本，也減少了學(xué)校為維護(hù)和升級(jí)軟件而投入的費(fèi)用。采用云計(jì)算模式提供的云服務(wù)，如利用類似Google Calendar 的日歷管理工具和Google Docs 的在線文檔編輯工具，用戶只需聯(lián)網(wǎng)打開(kāi)瀏覽器，即可使用這些云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在線日程協(xié)作安排、學(xué)習(xí)項(xiàng)目協(xié)作規(guī)劃、教學(xué)活動(dòng)協(xié)作管理、師生人員協(xié)作管理以及文檔、表格、演示文稿的共享與協(xié)作編輯，完成網(wǎng)上協(xié)作辦公。

六、云計(jì)算對(duì)教育的影響

6.1 促進(jìn)教育公平

教育公平是關(guān)注民生在教育領(lǐng)域內(nèi)的具體要求，是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要支撐和重要標(biāo)志。我國(guó)教育中城鄉(xiāng)、地區(qū)之間存在的不公平現(xiàn)象，影響到國(guó)民素質(zhì)的整體提高，進(jìn)而加劇了城鄉(xiāng)、地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)差別。為保證社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須重視并力爭(zhēng)消除教育不公平現(xiàn)象。教育不公平是指包括師資、信息、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施等教育資源分布不均衡的社會(huì)現(xiàn)象。目前，我國(guó)教育發(fā)達(dá)地區(qū)的教育部門(mén)、學(xué)校和教育企業(yè)已經(jīng)建設(shè)了大量的教育信息資源以及承載這些資源的設(shè)備設(shè)施，而教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)很少

擁有教育信息資源及相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。云計(jì)算應(yīng)用于教育時(shí)，教育信息資源存儲(chǔ)在“云”上，只要有了連接網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備和信息資源訪問(wèn)權(quán)限，無(wú)論身處偏僻的山區(qū)，還是繁華的城市，人人都擁有公平使用這些優(yōu)質(zhì)信息資源的權(quán)利。由眾多優(yōu)秀教師提供的教育信息資源可以被教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)的師生所共享，這也在一定程度上緩解了優(yōu)秀教師資源分布不均的矛盾。

6.2 降低教育成本

云計(jì)算大大降低了學(xué)校教育資源建設(shè)中的軟硬件成本。目前，各級(jí)各類學(xué)校都配備數(shù)量不等的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。但是隨著設(shè)備的更新?lián)Q代，學(xué)校常常要花大筆經(jīng)費(fèi)去購(gòu)買(mǎi)新的計(jì)算機(jī)。這樣就有很多早期的存儲(chǔ)容量比較小的計(jì)算機(jī)被淘汰下來(lái)。有了云計(jì)算，學(xué)校就可以繼續(xù)使用這些舊的計(jì)算機(jī)，從而可以大大降低學(xué)校教育資源建設(shè)中的硬件成本。沒(méi)有計(jì)算機(jī)設(shè)備的學(xué)校在采購(gòu)機(jī)器設(shè)備時(shí)，也大可不必采購(gòu)高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，只要性能夠用即可，可以緩解貧困地區(qū)學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足的矛盾。云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)是把成本和效益緊密捆綁在一起。對(duì)于原來(lái)需要提供信息存儲(chǔ)服務(wù)的教育部門(mén)或?qū)W校，當(dāng)把信息資源轉(zhuǎn)移到云上之后，可以不用或少用服務(wù)器，降低了服務(wù)器及所需基礎(chǔ)設(shè)施的更新維護(hù)費(fèi)用、人工管理費(fèi)用和能源消耗費(fèi)用。對(duì)于一個(gè)大的區(qū)域或高層教育部門(mén)，可以集中租用云服務(wù)，以減少重復(fù)投資，提高信息資源利用率，倡導(dǎo)“綠色教育”。

6.3 變革教學(xué)活動(dòng)方式

教育信息化系統(tǒng)遷入“云”之后，師生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)是在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，以任何方式學(xué)習(xí)任何內(nèi)容的一種新的學(xué)習(xí)方式。它主要利用無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備(如手機(jī))、掌上電腦(PDA)等獲取信息和反饋信息。有了云計(jì)算教育平臺(tái)，學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，想學(xué)習(xí)教師講過(guò)的知識(shí)，就可以打開(kāi)手機(jī)、掌上電腦(PDA)或者筆記本電腦，在線查看教師的電子教案或教學(xué)視頻，提交作業(yè)。學(xué)生可以隔空與同學(xué)、老師進(jìn)行信息交流。在移動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，交互性、協(xié)作性與自主性通過(guò)云服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)，凸顯了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。在云教育平臺(tái)上，只要打開(kāi)可以上網(wǎng)的終端設(shè)備，教師也可以“隨時(shí)隨地”開(kāi)展教學(xué)工作。利用云教育平臺(tái)，教師可以方便地構(gòu)建個(gè)人的生活情感圈，文化圈和業(yè)務(wù)交流圈。“云服務(wù)”的便捷性、交互性和海量信息的易檢索性對(duì)教師的業(yè)務(wù)進(jìn)修、成果共享、專業(yè)發(fā)展和科學(xué)研究都會(huì)產(chǎn)生重大影響，有助于教師教學(xué)水平的提高，進(jìn)而提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量。

6.4 提高管理效率

云計(jì)算在學(xué)校的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)教育信息化的深入實(shí)施。通過(guò)云教育平臺(tái)，學(xué)校管理者可以向師生發(fā)布各種信息，及時(shí)獲得師生的信息反饋。信息的快速、便捷、廉價(jià)傳遞有助于提高管理效率，降低管理成本。管理者也可以借助平臺(tái)了解學(xué)校教學(xué)和管理工作的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出改進(jìn)辦法和措施。在云教育平臺(tái)上，教育管理的理念和途徑也將隨之發(fā)生變化，管理就是服務(wù)的理念可以進(jìn)一步得到落實(shí)。

6.5 助推終身教育

所謂終身教育也稱繼續(xù)教育，是相對(duì)于全日制教育而言的，它是針對(duì)知識(shí)更新的要求提出來(lái)的。為此社會(huì)應(yīng)該提供條件，使任何年齡階段的人在生活中的任何階段，都能接受各種非正規(guī)教育形式，即終身教育。終身教育主張?jiān)诿恳粋€(gè)人需要的時(shí)刻以最好的方式為其提供必要的知識(shí)和技能。這就對(duì)國(guó)民的終身教育提出更高的要求。政府的人力資源和社會(huì)保障部門(mén)、工會(huì)、婦聯(lián)以及各種行業(yè)協(xié)會(huì)可以組織各類專業(yè)技術(shù)人員開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的培訓(xùn)、教育信息資源，在云平臺(tái)上發(fā)布。屬于不同行業(yè)、不同群體的個(gè)體可以根據(jù)需要自由選單，按需學(xué)習(xí)。覆蓋國(guó)民的公共云教育平臺(tái)可以在終身教育領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

七、結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算作為一種新的計(jì)算技術(shù)，它宣告了低成本提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)的可能。云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用，給教育帶來(lái)了新的機(jī)遇，作為整合教育資源的有力手段，云計(jì)算必然會(huì)在教育領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：云計(jì)算發(fā)展關(guān)鍵在應(yīng)用

云計(jì)算發(fā)展關(guān)鍵在應(yīng)用

摘要：正值我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入理性發(fā)展階段，第五屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)昨日在北京開(kāi)幕。此次大會(huì)受到領(lǐng)導(dǎo)與專家的高度重視。陜西省省長(zhǎng)婁勤儉、工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)劉利華、原信息產(chǎn)業(yè)部部長(zhǎng)吳基傳等出席會(huì)議。與會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)與專家一致認(rèn)為，應(yīng)用是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，整個(gè)產(chǎn)業(yè)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展環(huán)境等方面還需努力完善。

正值我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入理性發(fā)展階段，第五屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)昨日在北京開(kāi)幕。此次大會(huì)受到領(lǐng)導(dǎo)與專家的高度重視。陜西省省長(zhǎng)婁勤儉、工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)劉利華、原信息產(chǎn)業(yè)部部長(zhǎng)吳基傳等出席會(huì)議。與會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)與專家一致認(rèn)為，應(yīng)用是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，整個(gè)產(chǎn)業(yè)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展環(huán)境等方面還需努力完善。

面臨擴(kuò)大信息消費(fèi)難得機(jī)遇

我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)正面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。對(duì)此，婁勤儉指出，一方面“四化”同步發(fā)展戰(zhàn)略將推動(dòng)一大批行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、催生企業(yè)多樣的信息化應(yīng)用，對(duì)云計(jì)算的需求快速增加。另一方面，民生的建設(shè)與內(nèi)需的擴(kuò)大需要資金流、信息流、物流融合發(fā)展，從而催生新的產(chǎn)業(yè)和具有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。云計(jì)算產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)難得的發(fā)展機(jī)遇。

作為信息消費(fèi)的重要組成部分，云計(jì)算將有望在國(guó)家鼓勵(lì)信息消費(fèi)的大潮中“聞?機(jī)?起舞”。劉利華認(rèn)為，我國(guó)信息技術(shù)資源分布不均勻，市場(chǎng)需求復(fù)雜多樣，發(fā)展云計(jì)算對(duì)提升我國(guó)信息化水平、推進(jìn)信息消費(fèi)有著促進(jìn)作用。

此外，被認(rèn)為是信息通信行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的云計(jì)算，正受到越來(lái)越多的關(guān)注。對(duì)此，劉利華強(qiáng)調(diào)，我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新活躍，商業(yè)模式逐漸成熟，其便捷、高效、集約的優(yōu)勢(shì)日趨明顯，云計(jì)算已經(jīng)成為信息通信行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的興起，云計(jì)算市場(chǎng)需求還將進(jìn)一步增長(zhǎng)。

基礎(chǔ)設(shè)施支撐不夠

盡管我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題也在發(fā)展中顯露出來(lái)。吳基傳認(rèn)為，基礎(chǔ)設(shè)施支撐不足、寬帶不寬，服務(wù)種類有限、服務(wù)規(guī)模不大，產(chǎn)業(yè)鏈不全、商業(yè)模式不成熟、政策法規(guī)環(huán)境不完善以及用戶對(duì)云計(jì)算安全仍有擔(dān)心等問(wèn)題正困擾著我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。針對(duì)這些問(wèn)題，包括政府等各方正在積極把脈、尋求解決之道。在網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，劉利華表示，要加快提升寬帶接入普及率、速率和傳輸網(wǎng)交換能力，加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋，加快發(fā)展移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，提高移動(dòng)寬帶接入水平。

在產(chǎn)業(yè)布局上，婁勤儉認(rèn)為，要合理布局云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)籌考慮能源供給、氣候環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)配套、人力資源、交通和物流能力、能源供應(yīng)等方面的條件，引導(dǎo)大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建在能源豐富、氣候條件好、地質(zhì)災(zāi)害少、土地較為充裕的地區(qū)，從而提高云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的使用效率。

談到營(yíng)造安全的發(fā)展環(huán)境時(shí)，婁勤儉提出“三要”：一要高度重視標(biāo)準(zhǔn)和安全問(wèn)題，加快研究制定我國(guó)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定；二要加強(qiáng)云計(jì)算安全風(fēng)險(xiǎn)分析，完善個(gè)人信息保護(hù)、跨境數(shù)據(jù)流動(dòng)等制度的建立；三要推進(jìn)云計(jì)算誠(chéng)信體系建設(shè)。吳基傳則提出，要建立和完善云計(jì)算安全防護(hù)與評(píng)價(jià)體系，讓所有使用云服務(wù)者放心，讓用戶能夠?qū)Υ娣旁谠贫说男畔⒎判?。在推廣應(yīng)用實(shí)踐中，逐步完善云間交付的接口標(biāo)準(zhǔn)，完善和健全云服務(wù)行業(yè)的自律與管理制度。

推進(jìn)應(yīng)用是發(fā)展關(guān)鍵

對(duì)于云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的未來(lái)，關(guān)鍵在于應(yīng)用成為與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)專家的共識(shí)。婁勤儉認(rèn)為，云計(jì)算必須建立在技術(shù)基礎(chǔ)和商業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，依靠技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)市場(chǎng)應(yīng)用，通過(guò)擴(kuò)大應(yīng)用推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。云計(jì)算讓計(jì)算能力像水電一樣按需供應(yīng)，形成高效的現(xiàn)代信息服務(wù)體系，這一體系可在智慧城市建設(shè)、精細(xì)化管理、社區(qū)管理、食品藥品監(jiān)管等方面大展身手，并推動(dòng)社會(huì)資源的共享，為百姓提供更加便捷、高效的服務(wù)。同時(shí)，要利用云計(jì)算強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)挖掘、分析處理能力，從海量數(shù)據(jù)中提煉出有用的信息進(jìn)行專業(yè)化處理。然后，將處理后的信息應(yīng)用于城市管理、智能交通管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，通過(guò)這些更加真實(shí)準(zhǔn)確的決策分析依據(jù)，推動(dòng)社會(huì)資源配置的優(yōu)化，提升社會(huì)管理和公共服務(wù)的水平。

對(duì)推進(jìn)云計(jì)算應(yīng)用，劉利華特別強(qiáng)調(diào)，加強(qiáng)云計(jì)算應(yīng)用示范推廣具有重要意義。要面向具有迫切應(yīng)用需求的重點(diǎn)領(lǐng)域，積極組織實(shí)施試點(diǎn)示范工程，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)調(diào)發(fā)展。另外，吳基傳也提出兩點(diǎn)建議：首先，要依靠國(guó)家已出臺(tái)的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)的政策和指導(dǎo)方針，積極鼓勵(lì)有能力的企業(yè)放手大膽地推進(jìn)應(yīng)用，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局、加快寬帶戰(zhàn)略實(shí)施，鼓勵(lì)國(guó)有大型電信企業(yè)及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過(guò)云計(jì)算提供各種有特色的公眾信息服務(wù)。其次，要重點(diǎn)推動(dòng)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性的各類信息服務(wù)先行如位置云、物流云、醫(yī)療衛(wèi)生云等，從應(yīng)用的角度去推進(jìn)云服務(wù)的實(shí)踐。

第三篇：云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例

IBM“藍(lán)云＂云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例

IBM的“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)是一套軟、硬件平臺(tái)，將Internet上使用的技術(shù)擴(kuò)展到企業(yè)平臺(tái)上，使得數(shù)據(jù)中心使用類似于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算環(huán)境?！八{(lán)云”大量使用了IBM先進(jìn)的大規(guī)模計(jì)算技術(shù)，結(jié)合了IBM自身的軟、硬件系統(tǒng)以及服務(wù)技術(shù)，支持開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)放源代碼軟件。“藍(lán)云”基于IBM Almaden研究中心的云基礎(chǔ)架構(gòu)，采用了Xen和PowerVM虛擬化軟件，Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop軟件(Google File System以及MapReduce的開(kāi)源實(shí)現(xiàn))。IBM已經(jīng)正式推出了基于x86芯片服務(wù)器系統(tǒng)的“藍(lán)云”產(chǎn)品。

“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)由一個(gè)數(shù)據(jù)中心、IBM Tivoli部署管理軟件(Tivoli provisioning manager)、IBMTivoli監(jiān)控軟件(IBM Tivoli monitoring)、IBM WebSphere應(yīng)用服務(wù)器、IBM DB2數(shù)據(jù)庫(kù)以及一些開(kāi)源信息處理軟件和開(kāi)源虛擬化軟件共同組成?！八{(lán)云”的硬件平臺(tái)環(huán)境與一般的x86服務(wù)器集群類似，使用刀片的方式增加了計(jì)算密度。“藍(lán)云”軟件平臺(tái)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在虛擬機(jī)以及對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理軟件Apache Hadoop的使用上。Hadoop是開(kāi)源版本的Google File System軟件和MapReduce編程規(guī)范。

“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)中的虛擬化技術(shù)：“藍(lán)云”軟件的一個(gè)重要特點(diǎn)是虛擬化技術(shù)的使用。虛擬化的方式在“藍(lán)云”中有兩個(gè)級(jí)別，一個(gè)是在硬件級(jí)別上實(shí)現(xiàn)虛擬化，另一個(gè)是通過(guò)開(kāi)源軟件實(shí)現(xiàn)虛擬化。硬件級(jí)別的虛擬化可以使用IBM P系列的服務(wù)器，獲得硬件的邏輯分區(qū)LPAR(logic partition)。邏輯分區(qū)的CPU資源能夠通過(guò)IBM Enterprise Workload Manager來(lái)管理。通過(guò)這樣的方式加上在實(shí)際使用過(guò)程中的資源分配策略，能夠使相應(yīng)的資源合理地分配到各個(gè)邏輯分區(qū)。P系列系統(tǒng)的邏輯分區(qū)最小粒度是1/10顆中央處理器(CPU)。Xen則是軟件級(jí)別上的虛擬化，能夠在Linux基礎(chǔ)上運(yùn)行另外一個(gè)操作系統(tǒng)。

虛擬機(jī)是一類特殊的軟件，能夠完全模擬硬件的執(zhí)行，運(yùn)行不經(jīng)修改的完整的操作系統(tǒng)，保留了一整套運(yùn)行環(huán)境語(yǔ)義。通過(guò)虛擬機(jī)的方式。在云計(jì)算平臺(tái)上獲得如下一些優(yōu)點(diǎn)：

(1)云計(jì)算的管理平臺(tái)能夠動(dòng)態(tài)地將計(jì)算平臺(tái)定位到所需要的物理節(jié)點(diǎn)上，而無(wú)須停止運(yùn)行在虛擬機(jī)平臺(tái)上的應(yīng)用程序，進(jìn)程遷移方法更加靈活;(2)降低集群電能消耗，將多個(gè)負(fù)載不是很重的虛擬機(jī)計(jì)算節(jié)點(diǎn)合并到同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上，從而能夠關(guān)閉空閑的物理節(jié)點(diǎn)，達(dá)到節(jié)約電能的目的;(3)通過(guò)虛擬機(jī)在不同物理節(jié)點(diǎn)上的動(dòng)態(tài)遷移，遷移了整體的虛擬運(yùn)行環(huán)境，能夠獲得與應(yīng)用無(wú)關(guān)的負(fù)載平衡性能;(4)在部署上也更加靈活，即可以將虛擬機(jī)直接部署到物理計(jì)算平臺(tái)上，而虛擬機(jī)本身就包括了相應(yīng)的操作系統(tǒng)以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件，直接將大量的虛擬機(jī)映像復(fù)制到對(duì)應(yīng)的物理節(jié)點(diǎn)即可。

“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)中的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)：“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)中的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)對(duì)于云計(jì)算來(lái)說(shuō)也是非常重要的，無(wú)論是操作系統(tǒng)、服務(wù)程序還是用戶的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)都保存在存儲(chǔ)體系中。“藍(lán)云”存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)包含類似于Google File System的集群文件系統(tǒng)以及基于塊設(shè)備方式的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN。

在設(shè)計(jì)云計(jì)算平臺(tái)的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅僅是需要考慮存儲(chǔ)容最的問(wèn)題。實(shí)際上，隨著硬盤(pán)容量的不斷擴(kuò)充以及硬盤(pán)價(jià)格的不斷下降。可以通過(guò)組合多個(gè)磁盤(pán)獲得很大的磁盤(pán)容量。相對(duì)于磁盤(pán)的容量，在云計(jì)算平臺(tái)的存儲(chǔ)中，磁盤(pán)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)速度是一個(gè)更重要的問(wèn)題，因此需要對(duì)多個(gè)磁盤(pán)進(jìn)行同時(shí)讀寫(xiě)。這種方式要求將數(shù)據(jù)分配到多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)磁盤(pán)當(dāng)中。為達(dá)到這一目的，存儲(chǔ)技術(shù)有兩個(gè)選擇，一個(gè)是使用類似于Google File System的集群文件系統(tǒng)。另一個(gè)是基于塊設(shè)備的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN系統(tǒng)。

在藍(lán)云計(jì)算平臺(tái)上，SAN系統(tǒng)與分布式文件系統(tǒng)(例如Google File System)并不是相互對(duì)立的系統(tǒng)，SAN提供的是塊設(shè)備接口。需要在此基礎(chǔ)上構(gòu)建文件系統(tǒng)，才能被上層應(yīng)用程序所使用。而Google File System正好是一個(gè)分布式的文件系統(tǒng)，能夠建立在SAN之上。兩者都能提供可靠性、可擴(kuò)展性，至于如何使用還需要由建立在云計(jì)算平臺(tái)上的應(yīng)用程序來(lái)決定，這也體現(xiàn)了計(jì)算平臺(tái)與上層應(yīng)用相互協(xié)作的關(guān)系。

第四篇：應(yīng)用實(shí)例——云計(jì)算

云計(jì)算

Applogic以Application為單位向用戶交付，在一個(gè)網(wǎng)格(你也可以說(shuō)成是集群，包括主機(jī)和存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò))上運(yùn)行多個(gè)用戶的多個(gè)應(yīng)用程序，比如，Exchange，CRM等，每個(gè)應(yīng)用程序會(huì)被分配一個(gè)一次性基礎(chǔ)設(shè)施，每個(gè)一次性基礎(chǔ)設(shè)施又包括了多個(gè)角色，比如Gateway/Firewall、負(fù)載均衡器、Web和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、NAS存儲(chǔ)器等等，每個(gè)角色就是一個(gè)虛擬機(jī)。每個(gè)Application創(chuàng)建好之后，就是一個(gè)Package，可以獨(dú)立操作，與底層硬件無(wú)關(guān)，你可以將它帶走，在另外一個(gè)Applogic網(wǎng)格內(nèi)導(dǎo)入，便立即可用。

配置實(shí)例

下圖為整個(gè)網(wǎng)格系統(tǒng)的Dashboard監(jiān)控界面。

下圖為網(wǎng)格中所有已創(chuàng)建的Application的列表。

云計(jì)算

下面我們通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)帶有Gateway防火墻、一個(gè)負(fù)載均衡器、兩臺(tái)Web服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的簡(jiǎn)單的Infrastructure來(lái)體驗(yàn)一下Applogic最終交付給用戶的接口。

第一步，先從左邊的Gateway類別中拖拽一個(gè)簡(jiǎn)單的入方向的Gateway/Firewall。然后再其上點(diǎn)右鍵，選擇Property Value。

云計(jì)算

在出現(xiàn)的窗口中可以定義這臺(tái)Gateway的一些屬性。

云計(jì)算

第二步，加入一個(gè)8 Out口的負(fù)載均衡器。然后點(diǎn)右鍵選擇Resources來(lái)配置這臺(tái)均衡器所使用的資源。

云計(jì)算

可以配置CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬這三種資源。

第三步，拖入兩臺(tái)Web服務(wù)器，并在這個(gè)Application的主界面中點(diǎn)擊“Manage Volume”來(lái)創(chuàng)建這個(gè)Application所需要的存儲(chǔ)空間。

云計(jì)算

這個(gè)列表列出了分配給當(dāng)前Application的所有volume，整個(gè)網(wǎng)格中的volume都是按照Application相互隔離的，不同的Application只能看到自己的volume。

點(diǎn)擊“Add”來(lái)添加一塊存儲(chǔ)空間。名稱、大小、文件系統(tǒng)格式。

云計(jì)算

第四步，將Volume分配給需要使用存儲(chǔ)空間的服務(wù)器，比如Web服務(wù)器，在Web服務(wù)器圖標(biāo)上右鍵選擇“User Volume”。

里面默認(rèn)有一項(xiàng)“content”卷，我們將上文定義好的“code”卷映射給這臺(tái)Web服務(wù)器的content卷。

云計(jì)算

第五步，拖入一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，將上文定義的“data”卷映射給它的data卷。

防火墻、負(fù)載均衡器和Web server以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的互聯(lián)時(shí)使用的IP是用戶不用關(guān)心的，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配，一切力求簡(jiǎn)化、快捷。唯一需要配置的是整體Application的IP地址等信息。

可以針對(duì)每臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行各種屬性的配置。

云計(jì)算

云計(jì)算

我們還可以登錄到這臺(tái)服務(wù)器上，如圖所示。

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此外，還可以監(jiān)控服務(wù)器的各種狀態(tài)信息。

云計(jì)算

最后一步就是登錄到相應(yīng)的服務(wù)器，安裝相應(yīng)的軟件，啟動(dòng)應(yīng)用軟件。

Applogic帶來(lái)的革命在于它把復(fù)雜的底層硬件變得非常簡(jiǎn)單，通過(guò)拖拽對(duì)象的方式來(lái)裝配自己的Infrastructure，并最終以一個(gè)適合于某種Application運(yùn)行的整體服務(wù)器+存儲(chǔ)+網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)交付給用戶，佐以底層豐富的附加功能比如snapshot，migrate等，為用戶提供了一個(gè)專業(yè)而且方便的程序運(yùn)行硬件平臺(tái)，讓用戶徹底脫離了苦海。

其他提供商的方案與3tera如出一轍，不管是IAAS、PAAS或者是SAAS，其不同的只是交付方式的區(qū)別。讀者可以從本案例中窺見(jiàn)一斑。

云計(jì)算

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云計(jì)算

想象一張圖，在國(guó)家地理版圖上，分布著十幾個(gè)大云團(tuán)，周圍佐以一些零散的小云

云計(jì)算

團(tuán)，整體形成一個(gè)云網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)計(jì)算的脈絡(luò)。這是何等壯觀之景象？

不知道至此您是否還會(huì)看云而暈?zāi)兀?/p>

“

在云端 遇見(jiàn)你的地方

在生命的轉(zhuǎn)彎 你讓我有天堂能想像

在云端 你深邃的目光

從世界另一端 最神秘的磁場(chǎng)在遠(yuǎn)方

”

哼唱著這首歌，好像早就有人暗示了云的興起。寫(xiě)這篇文章的時(shí)候也一直在聽(tīng)，還真挺好聽(tīng)。。

云計(jì)算/云存儲(chǔ)/云服務(wù)，是否真能成為IT發(fā)展的天堂？讓我們拭目以待！

第五篇：云計(jì)算中MapReduce技術(shù)研究

云計(jì)算中MapReduce技術(shù)研究

孫香花

（長(zhǎng)江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，重慶，408100）

摘要： MapReduce是云計(jì)算的核心技術(shù)之一，它為并行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、優(yōu)雅的解決方案。其主要目的是為了大型集群的系統(tǒng)能在大數(shù)據(jù)集上進(jìn)行并行工作，并用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行運(yùn)算。本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識(shí)，然后對(duì)目前MapReduce的國(guó)內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評(píng)析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問(wèn)題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：MapReduce技術(shù)；云計(jì)算應(yīng)用；云計(jì)算；并行計(jì)算；

MapReduce technology of cloud computing

SHUN Xiang-hua（1、College of Mathematics and Computer Science，Yangtze Normal university, Chongqing,，410081）

Abstract: MapReduce is one of the core technology of cloud computing, which is parallel data processing system provides a simple, elegant solution.Its main purpose is to a large cluster of systems in large data sets in parallel, and parallel computing for large-scale data.This paper focus on the cloud of MapReduce technologies.MapReduce first introduced the relevant knowledge, the current research situation of MapReduce are introduced and Analysis;MapReduce model put forward the current research issues;Finally, the summary text and the future trends.Key words: MapReduce technology;cloud computing applications;cloud computing;parallel computing;

1、引言

隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展，特別是隨著Web2.0的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量高速增長(zhǎng)，也導(dǎo)致了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理能力的相對(duì)不足。由于待處理數(shù)據(jù)越來(lái)越多，多到了很難在一臺(tái)或有限數(shù)目的存儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)容納，且更無(wú)法由一臺(tái)或數(shù)目有限的計(jì)算服務(wù)器就能處理這樣的海量數(shù)據(jù)。因此，如何實(shí)現(xiàn)資源和計(jì)算能力的分布式共享以及如何應(yīng)對(duì)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，是目前互聯(lián)網(wǎng)界亟待解決的問(wèn)題。正是在這樣一個(gè)發(fā)展背景下，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生[1]。

云計(jì)算是由并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)發(fā)展而來(lái)[2，3]。云計(jì)算的核心技術(shù)之一是MapReduce，它為并行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、優(yōu)雅的解決方案。其主要目的是為了大型集群的系統(tǒng)能在大數(shù)據(jù)集上進(jìn)行并行工作，并用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行運(yùn)算[4-6]。

近幾年來(lái)由于數(shù)據(jù)的大量增長(zhǎng)，Mapreduce受到了較多的關(guān)注，獲得了較大的發(fā)展，但還沒(méi)有形成成熟的、系統(tǒng)化的理論體系[7]。目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行MapReduce分析技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)都顯示了對(duì)MapReduce的高度關(guān)注,并在不同的體系結(jié)構(gòu)上都進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，尤其是在開(kāi)源hadoop平臺(tái)上對(duì)其所做的研究提供了更多的研究機(jī)遇。因此對(duì)MapReduce的研究不僅具有收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡(jiǎn)介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

重要的應(yīng)用價(jià)值，更具有重要的學(xué)術(shù)意義[8，9]。本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識(shí)，然后對(duì)目前MapReduce的國(guó)內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評(píng)析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問(wèn)題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。2、MapReduce相關(guān)研究

目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中對(duì)MapReduce模型都有相應(yīng)的研究。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 基于MapReduce的初等研究及改進(jìn)：在Goole提出的原始模型的基礎(chǔ)上提出一些新的改進(jìn)方法，或是對(duì)怎樣提高M(jìn)apReduce算法的效率上去進(jìn)行研究。如：文獻(xiàn)[10]提出了一種改進(jìn)型的MapReduce編程模型，該模型繼承了傳統(tǒng)的MapReduee模型對(duì)map函數(shù)和reduce函數(shù)的定義．對(duì)map和reduce過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。文獻(xiàn)[11]中的HPMR是建立在多核集群上的高性能計(jì)算支撐平臺(tái)。它繼承并改進(jìn)了MapReduce并行編程模式，使其適合高性能計(jì)算需求。并讓并行程序的編寫(xiě)和運(yùn)行變得非常簡(jiǎn)單，同時(shí)又保持很高的性能。

對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)挖掘：利用MapReduce模型對(duì)于云平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，抓取網(wǎng)頁(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，或是對(duì)網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容去重等到相關(guān)的大規(guī)模數(shù)據(jù)的研究等。如：文獻(xiàn)[12]詳細(xì)描述SPRINT并行算法在HadooP中的MapReduce編程模型上的執(zhí)行流程，并利用分析出的決策樹(shù)模型對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。

基于MapReduce并行模型的一些設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)或是計(jì)算方法的實(shí)現(xiàn)，如：文獻(xiàn)[13]結(jié)合MapReduce的長(zhǎng)處，提出研究和實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的高性能并行計(jì)算系統(tǒng)，以GPU為硬件基礎(chǔ)并配合基于MapReduce并行計(jì)算模型平臺(tái)進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理。文獻(xiàn)[14]提出了基于MapReduce架構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式光線跟蹤渲染的方案。該方案基于Hadoop實(shí)現(xiàn)，利用MapReduee架構(gòu)簡(jiǎn)化了分布式程序設(shè)計(jì)。

MapReduce的綜述：文獻(xiàn)[15]重點(diǎn)討論了MapReduce模型的相關(guān)研究，并對(duì)采用或是實(shí)現(xiàn)了這些模型的相應(yīng)公司的技術(shù)進(jìn)行了探討，是一篇綜述類型的學(xué)位論文。MapReduce模型的研究與應(yīng)用：文獻(xiàn)[16]介紹開(kāi)源并行系統(tǒng)Hadoop的體系結(jié)構(gòu)以及基于Hadoop的MapReduce編程框架，并在Hadoop基礎(chǔ)上提出一種通過(guò)多重MapReduce操作，實(shí)現(xiàn)海量共現(xiàn)矩陣的生成方法。

當(dāng)前的研究中，對(duì)于云計(jì)算中并行計(jì)算模型的研究主要是針對(duì)于MapReduce模型，而對(duì)于MapReduce模型的研究主要在兩個(gè)方面展開(kāi)，一個(gè)方面為對(duì)MapReduce模型的改進(jìn)，但是對(duì)于改進(jìn)后的模型的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)沒(méi)有研究；另一個(gè)方面為MapReduce模型的應(yīng)用，也是當(dāng)前的主要研究方向。

3、MapReduce相關(guān)研究問(wèn)題

MapReduce是由Google提出的一種并行分布式編程模型[17-19]。在MapRedcue 模型中用戶只須指定一個(gè)map函數(shù)來(lái)處理一個(gè)輸入的key/value對(duì)，產(chǎn)生中間結(jié)果key/value對(duì)集，再通過(guò)一個(gè)由用戶指定的reduce函數(shù)來(lái)處理中間結(jié)果中具有相同key值的value。適合用 MapReduce 來(lái)處理的數(shù)據(jù)集(或任務(wù))有一個(gè)基本要求: 待處理的數(shù)據(jù)集可以分解成許多小的數(shù)據(jù)集，而且每一個(gè)小數(shù)據(jù)集都可以完全并行地進(jìn)行處理[20-21]。

圖1說(shuō)明了用 MapReduce 來(lái)處理大數(shù)據(jù)集的過(guò)程,MapReduce 的計(jì)算過(guò)程很簡(jiǎn)單，計(jì)算利用一個(gè)輸入key/value對(duì)集，來(lái)產(chǎn)生一個(gè)輸出key/value對(duì)集[22]。MapReduce庫(kù)的用戶用兩個(gè)函數(shù)表達(dá)這個(gè)計(jì)算：map和reduce。首先，用戶自定義的map函數(shù)，接受一個(gè)輸入對(duì)，然后產(chǎn)生一個(gè)中間key/value對(duì)集。然后，MapReduce庫(kù)把所有具有相同中間key I的中間value聚合在一起，然后把它們傳遞給reduce函數(shù)。最后，用戶自定義的reduce函數(shù)，接收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡(jiǎn)介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

受一個(gè)中間key 和相關(guān)的一個(gè)value集。它合并這些value，形成一個(gè)比較小的value集[23-25]。

圖1、Mapreduce的計(jì)算流程

隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展，特別是隨著Web2.0的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量高速增長(zhǎng)，也導(dǎo)致了對(duì)MapReduce這種并行計(jì)算模式的研究變得越來(lái)越重要，由此也產(chǎn)生了一系列的相關(guān)研究問(wèn)題，分別如下所列出[26-28]：

1、MapReduce模型只需執(zhí)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，對(duì)于隱藏并行化、容錯(cuò)、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡的那些問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)的。

2、Google的MapReduce執(zhí)行流程。

3、對(duì)MapReduce模型的實(shí)現(xiàn)。

4、對(duì)MapReduce模型進(jìn)行改進(jìn)。

5、提高M(jìn)apreduce的運(yùn)算效率的方法。

6、基于MapReduce模型的應(yīng)用。

7、基于MapReduce模型的設(shè)計(jì)方法及實(shí)現(xiàn) 對(duì)于以上所列出這些研究問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外都有相關(guān)的研究，對(duì)于這些研究問(wèn)題在很大程度上仍然有可研究性。

4、未來(lái)研究趨勢(shì)

MapReduce作為一個(gè)通用可擴(kuò)展的并行計(jì)算模型，它用來(lái)有效地處理海量數(shù)據(jù),不斷地從中挖掘出有價(jià)值的信息,成為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展的必然選擇。很多現(xiàn)實(shí)世界對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理,都可以用這種模型來(lái)表示。當(dāng)前在云計(jì)算中使用的分布式并行運(yùn)算基本上是采用的MapReduce計(jì)算模型，不過(guò)國(guó)內(nèi)的研究仍然有點(diǎn)滯后，同時(shí)，當(dāng)前的主要研究都放在其應(yīng)用上，比如說(shuō)網(wǎng)頁(yè)抓取等，真正去研究算法本身的并不多，尤其是在提高算法本身的效率上，以及算法的優(yōu)化等都研究較少。

根據(jù)上面的論述和分析可以看出，對(duì)于云計(jì)算中并行計(jì)算模型的研究和應(yīng)用主要是對(duì)于MapReduce模型的，而對(duì)MapReduce模型的應(yīng)用是當(dāng)前的主要研究方向。本課題在分析MapReduce模型的基礎(chǔ)上,提出了如下的研究?jī)?nèi)容：

1、利用MapReduce強(qiáng)大的計(jì)算能力，把MapReduce模型應(yīng)用到一些經(jīng)典的算法中。所要解決的主要問(wèn)題是經(jīng)典的算法的選取，即要滿足利用MapReduce模型的條件，還要解決的是兩個(gè)算法的比較及評(píng)價(jià)問(wèn)題；

2、利用MapReduce強(qiáng)大的計(jì)算能力，把MapReduce模型應(yīng)用到一些數(shù)值計(jì)算問(wèn)題中去，所要解決的主要問(wèn)題是數(shù)值計(jì)算問(wèn)題的分解和結(jié)束條件，還要解決的是兩個(gè)算法的比較問(wèn)題及新算法的評(píng)價(jià)問(wèn)題。

收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡(jiǎn)介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

4、結(jié)束語(yǔ)

本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識(shí)，然后對(duì)目前MapReduce的國(guó)內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評(píng)析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問(wèn)題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。參考文獻(xiàn) [1] [2] [3] [4] [5] 張建勛,古志民,鄭超.云計(jì)算研究進(jìn)展綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2010,27(2):429-433 金海，漫談.云計(jì)算[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2009，5(6):22-25 吳吉義,平玲娣, 潘雪增等.云計(jì)算：從概念到平臺(tái)[J].電信科學(xué),2009,12:23-30 陳康, 鄭緯民.云計(jì)算：系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報(bào).2009,20(5):1337-1348 尹國(guó)定,衛(wèi)紅.云計(jì)算—實(shí)現(xiàn)概念計(jì)算的方法[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2003,33(4):502-506 [6] 武永衛(wèi)，黃小猛.云存儲(chǔ)[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2009，5(6)：44-52 [7] Lamel.R Google’s Mapreduce Programming Model-revisited [J].Science of Computer Programming, 2008, 7(1): 208-237.[8] 萬(wàn)至臻.基于Mapreduce模型的并行計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[I].浙江大學(xué).2008 [9] 吳曉偉.MapReduce并行編程模式的應(yīng)用和研究[I].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué).2009.[10] 周鋒,李旭偉.一種改進(jìn)的MapReduce并行編程模型[J].科協(xié)論壇.2009.2（11）：11-12 [11] 鄭啟龍,王昊,吳曉偉等.HPMR:多核集群上的高性能計(jì)算支撐平臺(tái)[J].微電子學(xué)與計(jì)算.2008，25(9)：21-23 [12] 王鄂,李銘.云計(jì)算下的海量數(shù)據(jù)挖掘研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī).2009，22(11)：22-25 [13] 瞿李峰.基于GPGPU的MapReduce高性能并行計(jì)算模型研究與應(yīng)用[I].桂林理工大學(xué).2009.[14] 鄭欣杰,朱程榮,熊齊邦.基于MapReduce的分布式光線跟蹤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程.2007，33(22)：83-85 [15] 周敏.MapReduce綜述[I].暨南大學(xué).2008.[16] 楊代慶,張智雄.基于Hadoop的海量共現(xiàn)矩陣生成方法[J].現(xiàn)代圖書(shū)情報(bào)技術(shù).2009, 25(4)23-26 [17] Luis M V, Luis Rodero Merino, Juan Caceres, Maik Lindner.A break in the clouds: toward a cloud definition.ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2009,39(1):50-55 [18] Robert L G，Gu Yunhong，Michael Sabala，Zhang Wanzhi。Compute and storage clouds using wide area high performance networks。Future Generation Computer Systems，2009，25(2)：179-183 [19] Daniel J A.Data management in the cloud: limitations and opportunities.Bulletin of the IEEE Computer Society Technical Committee on Data Engineering, 2009,32(1):3-12 [20] 鄭啟龍.HPMR在并行矩陣計(jì)算中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程.2010(8).[21] 徐志偉,廖華明,余海燕.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)的分類研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào).2008,31-9:1509—1515.[22] M.Kruijf and K.Sankaralingam.MapReduce for the Cell B.E.Architecture[J].Technical Report No.TR1625,Computer Science Department,University of Wisconsin,Madison,2007.[23] Colby Ranger,Ramanan Raghuraman,Arun Penmetsa,Gary Bradski,Christos Kozyrakis.Evaluating MapReduce for Multi-core and Multi-processor Systems,Proceedings of the 13th Intl,Symposium on High-Performance Computer Architecture(HPCA).收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡(jiǎn)介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

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地址：重慶市涪陵區(qū)李渡聚龍大道98號(hào)長(zhǎng)江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院辦公室

孫香花 郵編: 408100

收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡(jiǎn)介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．