時間：2023-07-23 09:17:15
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關(guān)鍵詞：云計(jì)算；虛擬化；VMware;VMware vSphere；架構(gòu)
中圖分類號：TP303文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16727800（2012）008000602
作者簡介：連鴻鵬(1987-)，福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院初級網(wǎng)絡(luò)工程師，研究方向?yàn)樵朴?jì)算。
0引言
虛擬化技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生而發(fā)展的，虛擬化意味著對計(jì)算機(jī)資源的抽象。虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物理資源的邏輯抽象和統(tǒng)一表示，通過它可以提高資源利用率，并能夠根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求的變化，快速、靈活地進(jìn)行資源部署，因此，虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建云計(jì)算環(huán)境的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
VMware 云基礎(chǔ)架構(gòu)能夠讓現(xiàn)有的用戶從虛擬化中獲益，加速了現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心云計(jì)算的轉(zhuǎn)移，與公共云基礎(chǔ)兼容，鋪平了向混合云模式前進(jìn)的道路，成為云計(jì)算的新里程碑。
本文主要討論作為X86體系結(jié)構(gòu)虛擬化技術(shù)的代表，VMware公司基于已有的虛擬化技術(shù)和優(yōu)勢，提供了云基礎(chǔ)架構(gòu)及管理、云應(yīng)用平臺和終端用戶計(jì)算等多個層次上的解決方案，主要支持企業(yè)級組織機(jī)構(gòu)利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從目前的數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算環(huán)境轉(zhuǎn)變方面的架構(gòu)分析。
1VMware vSphere 簡介
VMware vSphere是在原來的VI3基礎(chǔ)上推出的系統(tǒng)，被成為業(yè)界首款云計(jì)算操作系統(tǒng)。vSphere將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)從底層硬件分離出來，從而簡化了 IT 操作?，F(xiàn)有的應(yīng)用程序可以看到專有資源，而服務(wù)器則可以作為資源池進(jìn)行管理。vSphere以原生架構(gòu)的ESX/ESXi Server為基礎(chǔ)，讓多臺ESX Server能并發(fā)負(fù)擔(dān)更多個虛擬機(jī)。主要包括3部分：一是虛擬化管理器VMM部分的VMware ESX 4，VMware ESX Server主要是用于調(diào)配物理服務(wù)器中內(nèi)存、CPU、存儲及網(wǎng)絡(luò)各種硬件資源，運(yùn)行在物理服務(wù)器上的一個虛擬層并根據(jù)預(yù)定好的策略將這些資源分配到運(yùn)行在其中的各虛擬機(jī)中，這些虛擬機(jī)以安全獨(dú)立的模式并行運(yùn)行；二是用于整合和管理VMM的VMware vCenter，提高在虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)每個級別上的集中控制和可見性，通過主動管理發(fā)揮 vSphere 潛能，是一個具有廣泛合作伙伴體系支持的可伸縮、可擴(kuò)展平臺；三是用于管理客戶端的軟件VMware Infrastructure Client。
VMware vSphere 主要通過虛擬化技術(shù)將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變?yōu)樵朴?jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，通過虛擬化提供自助部署和調(diào)配的功能，將IT基礎(chǔ)架構(gòu)作為服務(wù)來交付使用。vSphere是一個整體架構(gòu)而非單個產(chǎn)品，基本架構(gòu)如圖1。
圖1VMware vSphere 的基本架構(gòu)
2.1vSphere的云端部分
vSphere所謂的云端是指平臺及架構(gòu)部分（PaaS和IaaS）,可以分為內(nèi)部和外部云端。內(nèi)部云端由各種硬件資源組成，并有vSphere負(fù)責(zé)統(tǒng)合云端資源，在IaaS及PaaS中，資源為硬件及OS資源。外部云端vSphere可以將這些第三方提供的資源集成到企業(yè)的IT架構(gòu)中。
2.2vSphere的底層：架構(gòu)服務(wù)（Infrastructure Service）
有了硬件資源之后，就需要一個Hypervisor將資源集成，然后ESX和ESXi服務(wù)器將負(fù)責(zé)硬件資源虛擬化。Infrastructure Service主要可以分為運(yùn)算部分的vCompute、存儲部分的vStorage以及網(wǎng)絡(luò)部分的vNetwork。
（1）vCompute部分。vCompute包括了ESX/ESXi以及DRS。ESX/ESXi主要實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合、提供高性能并擔(dān)保服務(wù)品質(zhì)、流水式測試和部署及可伸縮的軟硬件架構(gòu)。DRS確保按需調(diào)整資源配置，根據(jù)需要和優(yōu)先級壓縮和增加應(yīng)用系統(tǒng)的資源，動態(tài)的響應(yīng)負(fù)載平衡。
（2）vStorage部分。vStorage包括VM所在硬盤的文件系統(tǒng)VMFS以及動態(tài)分配大小的Thin Provisioning，提供多種存儲虛擬連接選擇，通過vStorage VMotion減少或消除計(jì)劃內(nèi)停機(jī)，通過精簡部署降低虛擬環(huán)境的存儲要求，通過vStorage API簡化管理并提高存儲操作的效率。VMFS是專門為虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的高性能集群文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在VMware虛擬機(jī)的VMware虛擬數(shù)據(jù)中心環(huán)境中訪問共享存儲。
（3）vNetwork部分。VMware的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)主要通過VMware vSphere 中的vNetwork網(wǎng)絡(luò)元素實(shí)現(xiàn)。通過這些元素，部署在數(shù)據(jù)中心物理主機(jī)上的虛擬機(jī)可以像物理環(huán)境一樣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連。vNetwork的組件主要包括虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡Vnic、vNetwork標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)vSwitch和vNetwork分布式交換機(jī)dvSwitch。vSphere提供了一個Distributed Network的架構(gòu)，不但有完整的Bridged/NAT/Host only架構(gòu)，更和Cisco合作推出一個專門安裝在vSphere上的分布式網(wǎng)絡(luò)。
2.3vSphere的Application Service
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目 錄
第1章 緒論
1.1 云計(jì)算的概念
1.2 云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 云計(jì)算實(shí)現(xiàn)機(jī)制
1.4 網(wǎng)格計(jì)算與云計(jì)算
1.5 云計(jì)算的發(fā)展環(huán)境
1.5.1 云計(jì)算與3G
1.5.2 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)
1.5.3 云計(jì)算與移動互聯(lián)網(wǎng)
1.5.4 云計(jì)算與三網(wǎng)融合
1.6 云計(jì)算壓倒性的成本優(yōu)勢
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 Google云計(jì)算原理與應(yīng)用
2.1 Google文件系統(tǒng)GFS
2.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)
2.1.2 容錯機(jī)制
2.1.3 系統(tǒng)管理技術(shù)
2.2 分布式數(shù)據(jù)處理MapReduce
2.2.1 產(chǎn)生背景
2.2.2 編程模型
2.2.3 實(shí)現(xiàn)機(jī)制
2.2.4 案例分析
2.3 分布式鎖服務(wù)Chubby
2.3.1 Paxos算法
2.3.2 Chubby系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.3 Chubby中的Paxos
2.3.4 Chubby文件系統(tǒng)
2.3.5 通信協(xié)議
2.3.6 正確性與性能
2.4 分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表Bigtable
2.4.1 設(shè)計(jì)動機(jī)與目標(biāo)
2.4.2 數(shù)據(jù)模型
2.4.3 系統(tǒng)架構(gòu)
2.4.4 主服務(wù)器
2.4.5 子表服務(wù)器
2.4.6 性能優(yōu)化
2.5 分布式存儲系統(tǒng)Megastore
2.5.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及方案選擇
2.5.2 Megastore數(shù)據(jù)模型
2.5.3 Megastore中的事務(wù)及并發(fā)控制
2.5.4 Megastore基本架構(gòu)
2.5.5 核心技術(shù)——復(fù)制
2.5.6 產(chǎn)品性能及控制措施
2.6 大規(guī)模分布式系統(tǒng)的監(jiān)控基礎(chǔ)架構(gòu)Dapper
2.6.1 基本設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.6.2 Dapper監(jiān)控系統(tǒng)簡介
2.6.3 關(guān)鍵性技術(shù)
2.6.4 常用Dapper工具
2.6.5 Dapper使用經(jīng)驗(yàn)
2.7 Google應(yīng)用程序引擎
2.7.1 Google App Engine簡介
2.7.2 應(yīng)用程序環(huán)境
2.7.3 Google App Engine服務(wù)
2.7.4 Google App Engine編程實(shí)踐
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 Amazon云計(jì)算AWS
3.1 Amazon平臺基礎(chǔ)存儲架構(gòu)：Dynamo
3.1.1 Dynamo在Amazon服務(wù)平臺的地位
3.1.2 Dynamo架構(gòu)的主要技術(shù)
3.2 彈性計(jì)算云EC2
3.2.1 EC2的主要特性
3.2.2 EC2基本架構(gòu)及主要概念
3.2.3 EC2的關(guān)鍵技術(shù)
3.3.4 EC2安全及容錯機(jī)制
3.3 簡單存儲服務(wù)S3
3.3.1 基本概念和操作
3.3.2 數(shù)據(jù)一致性模型
3.3.3 S3安全措施
3.4 簡單隊(duì)列服務(wù)SQS
3.4.1 SQS基本模型
3.4.2 兩個重要概念
3.4.3 消息
3.4.4 身份認(rèn)證
3.5 簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)Simple DB
3.5.1 重要概念
3.5.2 存在的問題及解決辦法
3.5.3 Simple DB和其他AWS的結(jié)合使用
3.6 關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)RDS
3.6.1 SQL和NoSQL數(shù)據(jù)庫的對比
3.6.2 RDS數(shù)據(jù)庫原理
3.6.3 RDS的使用
3.7 內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront
3.7.1 內(nèi)容推送網(wǎng)絡(luò)CDN
3.7.2 云內(nèi)容推送CloudFront
3.8 其他Amazon云計(jì)算服務(wù)
3.8.1 快速應(yīng)用部署Elastic Beanstalk和服務(wù)模板CloudFormation
3.8.2 云中的DNS服務(wù) Router
3.8.3 虛擬私有云VPC
3.8.4 簡單通知服務(wù)SNS和簡單郵件服務(wù)SES
3.8.5 彈性MapReduce服務(wù)
3.8.6 電子商務(wù)服務(wù)DevPay、FPS和Simple Pay
3.8.7 Amazon執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
3.8.8 土耳其機(jī)器人
3.8.9 Alexa Web服務(wù)
3.9 AWS應(yīng)用實(shí)例
3.9.1 在線照片存儲共享網(wǎng)站SmugMug
3.9.2 在線視頻制作網(wǎng)站Animoto
3.10 小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 微軟云計(jì)算Windows Azure
4.1 微軟云計(jì)算平臺
4.2 微軟云操作系統(tǒng)Windows Azure
4.2.1 Windows Azure概述
4.2.2 Windows Azure計(jì)算服務(wù)
4.2.3 Windows Azure存儲服務(wù)
4.2.4 Windows Azure Connect
4.2.5 Windows Azure CDN
4.2.6 Fabric控制器
4.2.7 Windows Azure應(yīng)用場景
4.3 微軟云關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL Azure
4.3.1 SQL Azure概述
4.3.2 SQL Azure關(guān)鍵技術(shù)
4.3.3 SQL Azure應(yīng)用場景
4.3.4 SQL Azure和SQL Server對比
4.4 Windows Azure AppFabric
4.4.1 AppFabric概述
4.4.2 AppFabric關(guān)鍵技術(shù)
4.5 Windows Azure Marketplace
4.6 微軟云計(jì)算編程實(shí)踐
4.6.1 利用Visual Studio2010開發(fā)簡單的云應(yīng)用程序
4.6.2 向Windows Azure平臺應(yīng)用程序
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 VMware云計(jì)算
5.1 VMware云產(chǎn)品簡介
5.1.1 VMware云戰(zhàn)略三層架構(gòu)
5.1.2 VMware vSphere架構(gòu)
5.1.3 云操作系統(tǒng)vSphere
5.1.4 底層架構(gòu)服務(wù)vCloud Service Director
5.1.5 虛擬桌面產(chǎn)品VMware View
5.2 云管理平臺 vCenter
5.2.1 虛擬機(jī)遷移工具
5.2.2 虛擬機(jī)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)工具
5.2.3 虛擬機(jī)安全工具
5.2.4 可靠性組件FT和HA
5.3 云架構(gòu)服務(wù)提供平臺vCloud Service Director
5.3.1 創(chuàng)建虛擬數(shù)據(jù)中心和組織
5.3.2 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
5.3.3 目錄管理
5.3.4 計(jì)費(fèi)功能
5.4 VMware的網(wǎng)絡(luò)和存儲虛擬化
5.4.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化
5.4.2 存儲虛擬化
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 Hadoop：Google云計(jì)算的開源實(shí)現(xiàn)
6.1 Hadoop簡介
6.2 Hadoop分布式文件系統(tǒng)HDFS
6.2.1 設(shè)計(jì)前提與目標(biāo)
6.2.2 體系結(jié)構(gòu)
6.2.3 保障可靠性的措施
6.2.4 提升性能的措施
6.2.5 訪問接口
6.3 分布式數(shù)據(jù)處理MapReduce
6.3.1 邏輯模型
6.3.2 實(shí)現(xiàn)機(jī)制
6.4 分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表HBase
6.4.1 邏輯模型
6.4.2 物理模型
6.4.3 子表服務(wù)器
6.4.4 主服務(wù)器
6.4.5 元數(shù)據(jù)表
6.5 Hadoop安裝
6.5.1 在Linux系統(tǒng)中安裝Hadoop
6.5.2 在Windows系統(tǒng)中安裝Hadoop
6.6 HDFS使用
6.6.1 HDFS 常用命令
6.6.2 HDFS 基準(zhǔn)測試
6.7 HBase安裝使用
6.7.1 HBase的安裝配置
6.7.2 HBase的執(zhí)行
6.7.3 Hbase編程實(shí)例
6.8 MapReduce編程
6.8.1 矩陣相乘算法設(shè)計(jì)
6.8.2 編程實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章 Eucalyptus：Amazon云計(jì)算的開源實(shí)現(xiàn)
7.1 Eucalyptus簡介
7.2 Eucalyptus技術(shù)實(shí)現(xiàn)
7.2.1 體系結(jié)構(gòu)
7.2.2 主要構(gòu)件
7.2.3 訪問接口
7.2.4 服務(wù)等級協(xié)議
7.2.5 虛擬組網(wǎng)
7.3 Eucalyptus安裝與使用
7.3.1 在Linux系統(tǒng)中安裝Eucalyptus
7.3.2 Eucalyptus配置和管理
7.3.3 Eucalyptus常用命令的示例和說明
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 其他開源云計(jì)算系統(tǒng)
8.1 簡介
8.1.1 Cassandra
8.1.2 Hive
8.1.3 VoltDB
8.1.4 Enomaly ECP
8.1.5 Nimbus
8.1.6 Sector and Sphere
8.1.7 abiquo
8.1.8 MongoDB
8.2 Cassandra
8.2.1 體系結(jié)構(gòu)
8.2.2 數(shù)據(jù)模型
8.2.3 存儲機(jī)制
8.2.4 讀/寫刪過程
8.3 Hive
8.3.1 整體構(gòu)架
8.3.2 數(shù)據(jù)模型
8.3.3 HQL語言
8.3.4 環(huán)境搭建
8.4 VoltDB
8.4.1 整體架構(gòu)
8.4.2 自動數(shù)據(jù)分片技術(shù)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章 云計(jì)算仿真器CloudSim
9.1 CloudSim簡介
9.2 CloudSim體系結(jié)構(gòu)
9.2.1 CloudSim核心模擬引擎
9.2.2 CloudSim層
9.2.3 用戶代碼層
9.3 CloudSim技術(shù)實(shí)現(xiàn)
9.4 CloudSim的使用方法
9.4.1 環(huán)境配置
9.4.2 運(yùn)行樣例程序
9.5 CloudSim的擴(kuò)展
9.5.1 調(diào)度策略的擴(kuò)展
9.5.2 仿真核心代碼
9.5.3 平臺重編譯
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章 云計(jì)算研究熱點(diǎn)
10.1 云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)研究
10.1.1 Youseff劃分方法
10.1.2 Lenk劃分方法
10.2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究
10.2.1 虛擬化技術(shù)
10.2.2 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
10.2.3 資源管理技術(shù)
10.2.4 能耗管理技術(shù)
10.2.5 云監(jiān)測技術(shù)
10.3 編程模型研究
10.3.1 All-Pairs編程模型
10.3.2 GridBatch編程模型
10.3.3 其他編程模型
10.4 支撐平臺研究
10.4.1 Cumulus：數(shù)據(jù)中心科學(xué)云
10.4.2 CARMEN：e-Science云計(jì)算
10.4.3 RESERVOIR：云服務(wù)融合平臺
10.4.4 TPlatform：Hadoop的變種
10.4.5 P2P環(huán)境的MapReduce
10.4.6 Yahoo云計(jì)算平臺
10.4.7 微軟的Dryad框架
10.4.8 Neptune框架
10.5 應(yīng)用研究
10.5.1 語義分析應(yīng)用
10.5.2 生物學(xué)應(yīng)用
10.5.3 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用
10.5.4 地理信息應(yīng)用
10.5.5 商業(yè)應(yīng)用
10.5.6 醫(yī)學(xué)應(yīng)用
10.5.7 社會智能應(yīng)用
10.6 云安全研究
10.6.1 Anti-Spam Grid：反垃圾郵件網(wǎng)格
10.6.2 CloudAV：終端惡意軟件檢測
10.6.3 AMSDS：惡意軟件簽名自動檢測
10.6.4 CloudSEC：協(xié)作安全服務(wù)體系結(jié)構(gòu)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第11章 總結(jié)與展望
11.1 主流商業(yè)云計(jì)算解決方案比較
11.1.1 應(yīng)用場景
11.1.2 使用流程
11.1.3 體系結(jié)構(gòu)
11.1.4 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
11.1.5 核心業(yè)務(wù)
11.2 主流開源云計(jì)算系統(tǒng)比較
11.2.1 開發(fā)目的
11.2.2 體系結(jié)構(gòu)
11.2.3 實(shí)現(xiàn)技術(shù)
11.2.4 核心服務(wù)
11.3 國內(nèi)代表性云計(jì)算平臺比較
11.3.1 中國移動“大云”
11.3.2 阿里巴巴“阿里云”
11.3.3 “大云”與“阿里云”的比較
11.4 云計(jì)算的歷史坐標(biāo)與發(fā)展方向
11.4.1 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的階段劃分
11.4.2 云格（Gloud）——云計(jì)算的未來
一、智慧旅游發(fā)展現(xiàn)狀
（一）智慧旅游概念研究現(xiàn)狀
眾所周知，當(dāng)IBM公司首席執(zhí)行官彭明盛在2008年首次提出“智慧地球”一詞之后，便引發(fā)了對“智慧旅游”的研究熱潮。從研究情況來看，國際上鮮有把智慧旅游作為旅游業(yè)發(fā)展的核心戰(zhàn)略，而是從可持續(xù)發(fā)展的角度，把游客廣泛參與、游客與旅游目的地的深層次關(guān)系，以及旅游業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展中的作用等作為關(guān)注的重點(diǎn)，來探索旅游智慧化進(jìn)程帶給旅游業(yè)的整體利益。總的來說，主要關(guān)注智慧旅游在實(shí)踐中的應(yīng)用。例如，2000年12 月 5 日，加拿大旅游業(yè)協(xié)會的菲利普斯（Phillips）把智慧旅游定義為 “簡單地采取全面的、長期的、可持續(xù)的方式來進(jìn)行規(guī)劃、開發(fā)、營銷旅游產(chǎn)品和經(jīng)營旅游業(yè)務(wù)?！痹谒磥恚l(fā)展智慧旅游需要智慧的管理策略和營銷技術(shù)，根據(jù)游客需要，及時傳遞信息。與國外相比，國內(nèi)學(xué)者主要關(guān)注理論方面的研究，比較有代表性的觀點(diǎn)是，一是以馬勇、姚志國等為代表從“技術(shù)應(yīng)用論”的角度，對智慧旅游進(jìn)行定義，他們認(rèn)為，智慧旅游以人本、綠色、科技創(chuàng)新為特征，利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、高速通訊技術(shù)等信息高科技提升旅游服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)方式，改變?nèi)藗兊穆糜蜗M(fèi)習(xí)慣與旅游體驗(yàn)，從而成為旅游發(fā)展與科技進(jìn)步結(jié)合的世界時尚潮流。二是以張凌云、史云姬等為代表，從“管理變革論”的角度解讀智慧旅游，認(rèn)為智慧旅游的目的是提升服務(wù)水平，改善旅游體驗(yàn)，創(chuàng)新旅游管理模式，提高旅游資源利用效率，進(jìn)而促進(jìn)整個旅游行業(yè)的發(fā)展。把智慧旅游定義為是基于新一代的信息通信技術(shù)（ICT），為滿足游客個性化需求，提供高品質(zhì)、高滿意度服務(wù)，而實(shí)現(xiàn)旅游資源及社會資源的共享與有效利用的系統(tǒng)化、集約化的管理變革。縱觀上述內(nèi)容，國內(nèi)學(xué)者在概念方面存在共識，他們都贊同智慧旅游的發(fā)展依賴云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等信息高科技技術(shù)，通過對新技術(shù)的應(yīng)用來改善旅游發(fā)展模式、管理方式、旅游服務(wù)質(zhì)量。
（二）國內(nèi)智慧旅游的發(fā)展方式
國內(nèi)旅游業(yè)發(fā)展相比西方國家時間較短、經(jīng)驗(yàn)不足、資本基礎(chǔ)較薄弱，因此，國內(nèi)在智慧旅游建設(shè)方面政府起主導(dǎo)作用，主要借助于政府的力量，形成國家和地方規(guī)劃，整合旅游相關(guān)資源，建設(shè)公共服務(wù)平臺，指導(dǎo)、協(xié)調(diào)市場主體參與的智慧旅游體系建設(shè)，激勵旅游企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)智慧旅游的跨越式發(fā)展，完成西方發(fā)達(dá)國家在過去數(shù)十年方才完成的旅游業(yè)變革。在國內(nèi)，智慧旅游已被納入“十二五”旅游發(fā)展規(guī)劃體系之中，2009年國務(wù)院頒布了《關(guān)于加快發(fā)展旅游業(yè)的意見》（ 國發(fā)[2009]41 號） ，在這一精神指引下，旅游業(yè)開始尋求以信息技術(shù)為紐帶的旅游產(chǎn)業(yè)體系與服務(wù)管理模式重構(gòu)方式，以實(shí)現(xiàn)旅游業(yè)建設(shè)成為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的質(zhì)的跨越，受智慧城市的理念及其在我國建設(shè)與發(fā)展的啟發(fā)，智慧旅游營運(yùn)而生。另外國家旅游局還部署了“智慧旅游城市”的試點(diǎn)工作，確定洛陽等13個城市為首批“國家智慧旅游試點(diǎn)城市”，在這一機(jī)遇下，洛陽可以根據(jù)自身情況制定智慧旅游發(fā)展計(jì)劃。
二、城市智慧旅游基本架構(gòu)分析
從城市的角度來看，城市智慧旅游可視作智慧城市信息化的一個重要子系統(tǒng)，簡單的來說，智慧城市是一棵樹，而城市智慧旅游是這棵樹的一個樹杈，為實(shí)現(xiàn)智慧旅游的某些功能可借助或共享智慧城市已有的成果。因此，城市智慧旅游的架構(gòu)體系依托智慧城市的發(fā)展。“智慧城市”是將物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)和“云計(jì)算”技術(shù)等融入“數(shù)字城市”中，從而實(shí)現(xiàn)對“數(shù)字城市”的質(zhì)的提升與飛躍，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上健康合理可持續(xù)、生活上和諧安全更舒適、管理上科技智能信息化，真正實(shí)現(xiàn)人與城市的完美融合。而城市智慧旅游就是借助智慧城市的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施整合旅游資源和旅游產(chǎn)業(yè)鏈，為旅游市場主體的旅游活動提供豐富的信息資源，其基本架構(gòu)主要包括技術(shù)層、應(yīng)用層、產(chǎn)業(yè)層和關(guān)聯(lián)層。智慧旅游的技術(shù)層就是指智慧城市依托的新技術(shù)在智慧旅游中的應(yīng)用，包括信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，它為城市智慧旅游的根基，也是智慧旅游的來源。應(yīng)用層是指技術(shù)層與旅游要素相融合，即把新興技術(shù)運(yùn)用到旅游要素中，為智慧旅游的科學(xué)有效發(fā)展提供依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)旅游資源分析智慧化、旅游服務(wù)智慧化、旅游環(huán)境智慧化、旅游營銷智慧化、旅游接待體系智慧化等等。產(chǎn)業(yè)層是指通過滲透在旅游業(yè)各個市場中的智慧因素而實(shí)現(xiàn)旅游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和產(chǎn)業(yè)的豐富，不僅包括智慧要素在原始旅游產(chǎn)業(yè)和部門中的實(shí)踐，而且還包括智慧城市背景下帶來的新的文化產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的興起。關(guān)聯(lián)層就是指上述所提到的，城市智慧旅游是智慧城市的一個重要子系統(tǒng)，其存在是與智慧城市的其他部件相互關(guān)聯(lián)在一起的。一方面，智慧旅游的構(gòu)建體系與其他智慧產(chǎn)業(yè)體系都依賴于智慧城市的感知層和技術(shù)層，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施和資源的共享；另一方面，旅游業(yè)是一個關(guān)聯(lián)度很高的產(chǎn)業(yè)，相應(yīng)地，智慧旅游體系構(gòu)建同時也需要借助與旅游相關(guān)的其他產(chǎn)業(yè)智慧化體系的構(gòu)建。
從上述城市智慧旅游的基本架構(gòu)體系來看，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)落實(shí)在三個方面：一是充分利用城市旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中積累的各種旅游信息資源，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對旅游產(chǎn)品進(jìn)行聚類分析和關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘；二是要慎重選擇城市智慧旅游各個項(xiàng)目的商業(yè)模式，形成良好的產(chǎn)業(yè)效應(yīng)；三是要緊跟新科技發(fā)展步伐，注重云計(jì)算、云存儲及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用，通過云平臺的方式整合城市各種文化旅游資源，形成一個城市的旅游云，整體提升智慧旅游的建設(shè)水平。
三、探研洛陽市智慧旅游體系建設(shè)
（一）體系構(gòu)建的可能性條件
洛陽市智慧旅游體系構(gòu)建條件主要體現(xiàn)在以下方面：一是洛陽是國家首批智慧旅游試點(diǎn)城市之一，在智慧旅游的建設(shè)過程中，中央政府和當(dāng)?shù)卣鹬鲗?dǎo)作用；二是洛陽市有良好的旅游資源，游客量大，為滿足深入體驗(yàn)的需求，游客對旅游服務(wù)信息的要求全面而便捷，洛陽市智慧旅游體系的構(gòu)建有強(qiáng)烈的市場需求；三是自洛陽被確定為“國家首批智慧旅游試點(diǎn)”之一以來，洛陽市政府著手進(jìn)行智慧旅游城市建設(shè)，確立了以云計(jì)算架構(gòu)建設(shè)綜合數(shù)據(jù)中心的思路，建設(shè)支撐旅游產(chǎn)業(yè)及公共服務(wù)數(shù)據(jù)庫，目前全市智慧旅游綜合數(shù)據(jù)庫已相當(dāng)完善，并且全市3A級以上景區(qū)推進(jìn)數(shù)字化景區(qū)建設(shè)，為游客提供無線上網(wǎng)、自助導(dǎo)游等智慧化服務(wù)，可以看出近年來洛陽市智慧旅游的發(fā)展已具規(guī)模；四是洛陽目前已制定了《洛陽市智慧旅游城市工作方案》《智慧旅游城市建設(shè)方案》，確定了“1個中心（旅游綜合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫暨云計(jì)算中心）、1個基礎(chǔ)（智慧旅游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)）、4個平臺（智慧旅游公共服務(wù)平臺、智慧旅游綜合監(jiān)管平臺、智慧旅游電子商務(wù)平臺和智慧旅游市場營銷平臺）和8個智慧旅游業(yè)態(tài)（智慧旅游景區(qū)、智慧旅游飯店、智慧旅游餐飲、智慧旅游購物、智慧旅游鄉(xiāng)村、智慧旅行社、智慧旅游交通、智慧旅游娛樂）”的智慧旅游城市建設(shè)總體框架，本文希望結(jié)合政府的建設(shè)框架，提出自己的構(gòu)建體系，以期為洛陽市智慧旅游體系的構(gòu)建貢獻(xiàn)一份力。
（二）洛陽市智慧旅游建設(shè)目標(biāo)
智慧旅游是基于新一代信息技術(shù)，包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等，為滿足市場活動主體個性化需求，提供便捷而全面的高品質(zhì)服務(wù)，除此之外，新一代信息技術(shù)在旅游企業(yè)、政府管理等方面的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)旅游資源及社會資源的共享與有效利用的系統(tǒng)化、集約化的管理變革。因此，洛陽的智慧旅游也應(yīng)基于新一代信息技術(shù)，以政府為主導(dǎo)，通過智慧旅游體系的構(gòu)建，來改善游客的旅游體驗(yàn)，改進(jìn)旅游企業(yè)的管理模式。由以上定義可以看出，洛陽市智慧旅游建設(shè)服務(wù)的對象主要為大數(shù)據(jù)時代下的游客、與旅游相關(guān)的行業(yè)、當(dāng)?shù)芈糜钨Y源。對于游客來說，智慧旅游建設(shè)目標(biāo)主要是讓不同類型的游客擁有更加智能便捷而又愉悅的旅游經(jīng)歷；對于相關(guān)行業(yè)，主要是為旅游行業(yè)以及相關(guān)行業(yè)管理提供更高效、智能化的信息服務(wù)平臺；對于旅游資源，主要是促進(jìn)洛陽市自然、文化旅游資源的深度開發(fā)，創(chuàng)新旅游產(chǎn)品，使洛陽旅游資源擁有更強(qiáng)的生命力，構(gòu)建洛陽旅游文化云。
（三）洛陽市智慧旅游總體構(gòu)想的設(shè)計(jì)理念
洛陽市智慧旅游總體構(gòu)想的設(shè)計(jì)理念主要是為實(shí)現(xiàn)旅游的智慧化而提出的。洛陽市智慧旅游應(yīng)在技術(shù)、應(yīng)用層的支撐下，構(gòu)建資源統(tǒng)一管理、信息共享、應(yīng)用廣泛而便捷的城市智慧旅游總體架構(gòu)，重點(diǎn)建設(shè)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是智慧旅游的生命線，沒有數(shù)據(jù)的智慧旅游只能是空中樓閣。洛陽智慧旅游應(yīng)確立以云計(jì)算架構(gòu)建設(shè)綜合數(shù)據(jù)中心的思路，建設(shè)支撐旅游產(chǎn)業(yè)及公共服務(wù)數(shù)據(jù)庫，建立包括旅游公共服務(wù)數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)和綜合管理數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的同時，還應(yīng)以中央管理平臺為中心，利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，統(tǒng)轄與旅游相關(guān)的各個方面。
（四）洛陽市智慧旅游的總體架構(gòu)體系
洛陽市智慧旅游的總體架構(gòu)是：在完善智慧城市基礎(chǔ)公共保障的前提下，主要分為旅游相關(guān)主體應(yīng)用體系和技術(shù)支撐體系兩大層次，并統(tǒng)一在中央管理平臺之下。
如圖1所示：
1、旅游相關(guān)主體系統(tǒng)
在洛陽智慧旅游總體規(guī)劃體系中，旅游相關(guān)主體系統(tǒng)包含游客、景區(qū)、旅游社、飯店、其他服務(wù)者以及政府部門六大主體對象以及一套安全保障體系，實(shí)際上他們不僅是旅游的重要組成部分，而且在智慧旅游中各自扮演著不同的角色，智慧旅游主要是深化旅游體驗(yàn)和提供智能服務(wù)，因此，“游客”與“政府部門”在該系統(tǒng)中處于主要地位，而景區(qū)、旅行社、飯店以及其他從業(yè)者在該系統(tǒng)中作為游客體驗(yàn)與政府管理的實(shí)際載體而存在，共同組成智慧旅游的服務(wù)業(yè)者?？梢钥闯?，旅游業(yè)各個主體之間聯(lián)系貫通，使智慧旅游主體更顯完善而全面。智慧城市基礎(chǔ)公共保障則包含智慧環(huán)保、公共安全、智慧交通、智慧醫(yī)療、突發(fā)事件智慧防控六個方面，該體系雖不完全直接隸屬于智慧旅游的主體系統(tǒng)，但對智慧旅游主體的運(yùn)作處于舉足輕重的地位。
（1）游客
主要是指使用洛陽智慧旅游網(wǎng)絡(luò)平臺的游客，他們通過旅游年票、移動應(yīng)用終端APP、信息服務(wù)觸摸屏、智慧旅游咨詢預(yù)訂查詢終端等進(jìn)入并訪問洛陽智慧旅游系統(tǒng)，以獲取所需要的旅游相關(guān)資訊和智能服務(wù)。
（2）景區(qū)
洛陽自然景區(qū)和人文景區(qū)資源豐富，游客量大，在智慧旅游發(fā)展的基礎(chǔ)上，洛陽景區(qū)著手進(jìn)行智慧化建設(shè)，該系統(tǒng)主要包括手機(jī)二維碼電子門票、無線旅游平臺、景區(qū)客流動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、景區(qū)信息系統(tǒng)、旅游資源管理系統(tǒng)、景區(qū)定位導(dǎo)航系統(tǒng)等。
（3）旅行社
通過建立一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，整合各種相對分散的旅行社業(yè)務(wù)信息、資源，為旅行社提供統(tǒng)一的界面、工作環(huán)境以及一種快速安全的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，并做到及時匯總與更新，使旅行社業(yè)成為一個有機(jī)的、緊密聯(lián)系的、高效的、共享的整體。旅行社信息系統(tǒng)主要是為旅行社以及服務(wù)對象構(gòu)建一個完整有效的信息系統(tǒng)。
（4）飯店
飯店信息系統(tǒng)包括顧客數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、客房服務(wù)系統(tǒng)、飯店內(nèi)部運(yùn)營系統(tǒng)等子系統(tǒng)，目的是便于飯店的正常運(yùn)營和管理，以及維護(hù)旅游者的權(quán)益。
（5）其他
這類旅游從業(yè)者，主要包括旅游在線服務(wù)商、各種服務(wù)業(yè)者，他們通過智慧旅游系統(tǒng)獲取精確的旅游資訊，服務(wù)于旅客。具有代表性的系統(tǒng)是旅游目的地營銷系統(tǒng)。
（6）政府部門
主要是指旅游行業(yè)管理部門，該信息系統(tǒng)主要包括旅游門戶網(wǎng)站集群、智慧旅游指揮系統(tǒng)、12301旅游服務(wù)熱線、智慧行政辦公系統(tǒng)、旅游行業(yè)監(jiān)督管理系統(tǒng)。特別是洛陽市政府部門近期開通的智慧系統(tǒng)統(tǒng)轄全局，即可對景區(qū)客流動態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，也可通過旅游車輛GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對旅游團(tuán)隊(duì)的監(jiān)控，使洛陽旅游業(yè)在一個整體的框架內(nèi)有條不紊的進(jìn)行。
（7）公共保障
智慧城市基礎(chǔ)公共保障則包含智慧環(huán)保、公共安全、智慧交通、智慧醫(yī)療、突發(fā)事件智慧防控六個方面，該系統(tǒng)的建設(shè)是充分運(yùn)用信息和通信技術(shù)整合城市資源，為民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)、旅游業(yè)等各種需求做出智能的響應(yīng)，為市民和游客創(chuàng)造更美好的城市生活。
2、技術(shù)支撐體系
技術(shù)支撐體系主要包括旅游信息資源數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，統(tǒng)一為旅游相關(guān)主體應(yīng)用體系提供全面而強(qiáng)大的支持服務(wù)。
（1）技術(shù)層
該體系中的技術(shù)層就是指智慧城市依托的新技術(shù)在智慧旅游中的應(yīng)用，包括信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，它為城市智慧旅游的根基，也是智慧旅游的來源。
（2）旅游資源數(shù)據(jù)庫
CIS數(shù)據(jù)庫、游客資源數(shù)據(jù)庫、旅游資源數(shù)據(jù)庫、與旅游相關(guān)的交通等行業(yè)數(shù)據(jù)庫等都是典型的旅游資源數(shù)據(jù)庫，洛陽智慧旅游建設(shè)總體構(gòu)架設(shè)想是從大旅游的格局以及旅游信息化整體和全局出發(fā)，目的是實(shí)現(xiàn)各種旅游資源的整合，在全市范圍內(nèi)制訂標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的數(shù)據(jù)，建立有效的旅游資源共享機(jī)制，數(shù)據(jù)庫資源實(shí)現(xiàn)分級管理。
（3）智慧旅游公共服務(wù)系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括呼叫中心、數(shù)據(jù)挖掘與決策支撐、地理信息服務(wù)、智能服務(wù)、融合通信服務(wù)等方面。從包含的內(nèi)容來看，該部分就是一個信息接口平臺，被旅游相關(guān)主體對象所使用，能夠統(tǒng)一管理和智能調(diào)度各種旅游資源，并提供旅游資源調(diào)控、運(yùn)行態(tài)勢監(jiān)督、資源使用、統(tǒng)計(jì)旅游情況預(yù)測等功能。
3、中央管理平臺
智慧旅游中央管理平臺在功能上是作為洛陽智慧旅游的大腦和樞紐，在整個智慧旅游總體架構(gòu)中起到匹配、整合、協(xié)調(diào)、聯(lián)動各個旅游相關(guān)主體應(yīng)用系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的作用，在實(shí)現(xiàn)智慧旅游各子系統(tǒng)相關(guān)高層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一抽取、融合共享的基礎(chǔ)上，與多種配套保障體系相互配合，對景區(qū)、飯店、旅行社等旅游主體應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)同管理，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)間的信息共享、協(xié)同聯(lián)動，并為旅游行政管理單位人員提供統(tǒng)一的入口，以進(jìn)行旅游行業(yè)監(jiān)控與管理。
四、結(jié)語
洛陽作為全國首批“國家智慧旅游試點(diǎn)城市”之一，通過科學(xué)的智慧旅游規(guī)劃和總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，順利地推進(jìn)了智慧旅游建設(shè)的進(jìn)程，目前已完成了智慧旅游網(wǎng)站集群提升、12301旅游咨詢服務(wù)熱線提升、入境關(guān)懷、智慧旅游移動應(yīng)用終端APP（洛陽旅游指南）、智慧旅游咨詢預(yù)訂查詢終端等15個項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，同時智慧旅游指揮中心正在線運(yùn)行，洛陽市政府正積極加快智慧旅游主體建設(shè)?？v觀洛陽智慧旅游的發(fā)展，景區(qū)、飯店、旅行社等相關(guān)主體基本上已實(shí)現(xiàn)智慧的管
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；數(shù)據(jù)中心；資源管理
中圖分類號：TP315
21世紀(jì)以來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，隨著時間的增長，一些陳舊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不斷的被淘汰，開始進(jìn)行更新?lián)Q代，換代的同時計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也不斷的被廣大的人們所熟知，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中有一個重要的環(huán)節(jié)對網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到承上啟下的作用，那就是數(shù)據(jù)的存儲，如今隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展這種設(shè)備的成本也隨之降低，這也促使互聯(lián)網(wǎng)的用戶不斷的提高。人們慢慢的都進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)的時代，使得當(dāng)今社會也變的越來越信息化，同時也有很多的數(shù)據(jù)要進(jìn)行處理，使得傳統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)的計(jì)算方法不再適合當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度，因此傳統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)中心也滿足不了當(dāng)今的需求。本文主要結(jié)合當(dāng)今云計(jì)算的發(fā)展?fàn)顩r，研究了云計(jì)算的基本理論和概念以后，深入分析了云計(jì)算的基本架構(gòu)。
1 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的概述
1.1 云計(jì)算的概念。云計(jì)算的定義比較多，與之關(guān)聯(lián)的理論也比較多，但是總體來講主要有以下3個方面：第一分布式計(jì)算；第二信息海量計(jì)算；第三，并行數(shù)據(jù)計(jì)算。這些概念基本上都是美國標(biāo)準(zhǔn)語技術(shù)研究中心提出的，是國際上通用的概念。云計(jì)算并不是無償?shù)姆?wù)，它是需要收取一定費(fèi)用的，收取費(fèi)用的計(jì)算主要是客戶使用網(wǎng)絡(luò)流量的費(fèi)用。目前移動網(wǎng)絡(luò)也不斷的發(fā)展已經(jīng)從2G發(fā)展到了4G網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)時代開始更新?lián)Q代。這也使得云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用越來越廣泛，用戶可以隨時隨地的通過訪問面來獲取自己想要的數(shù)據(jù)服務(wù)，或者計(jì)算的結(jié)果，并且獲取的過程是簡單而輕松的。與此同時工業(yè)的生產(chǎn)也不斷的運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)開展生產(chǎn)活動，隨著時間的推移，云計(jì)算在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用不斷的擴(kuò)大和普及，也越來越成熟，涉及的工業(yè)領(lǐng)域也越來越多。
1.2 云計(jì)算的原理。云計(jì)算的原理和云計(jì)算涉及理論領(lǐng)域有著密切的關(guān)系。從這些領(lǐng)域我們可以看出云計(jì)算技術(shù)的主要目的是將需要處理的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理和計(jì)算。而對于企業(yè)的一些數(shù)據(jù)中心來講，云計(jì)算的運(yùn)行原理和和網(wǎng)絡(luò)上的一些原理是相似的。唯一不同的就是企業(yè)的數(shù)據(jù)是根據(jù)需求來定的，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及以及網(wǎng)絡(luò)速度的加快，移動客戶端數(shù)據(jù)也不斷的發(fā)展，云計(jì)算的服務(wù)也越來越廣泛，比如利用手機(jī)進(jìn)行購物等都是云計(jì)算衍生的產(chǎn)品。這些技術(shù)與以往傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比變的越來越開放，不像以往使用單機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如今隨時隨地都可以操作，這樣也使得互聯(lián)網(wǎng)在一定的程度上越來越普及。
2 ITIL架構(gòu)
目前應(yīng)用最為廣泛的架構(gòu)就是ITIL架構(gòu)，這種架構(gòu)主要分為6個不同的模塊這些模塊在一定的程度上有很大的聯(lián)系，它們并不是孤立的，在實(shí)際的工作中要相互作用的，這樣才能完成各自的任務(wù)，下面分開介紹這6個不同的模塊：
2.1 服務(wù)支持。該部分主要是對執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時，都由哪些人員參與，他們分別扮演何種角色，以及整個任務(wù)執(zhí)行的具體細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，將聯(lián)系用戶以及細(xì)節(jié)的“服務(wù)臺”功能進(jìn)行明確的定義。服務(wù)支持在整個云過程中所關(guān)注的重點(diǎn)是，IT組織是如何按照SLA標(biāo)準(zhǔn)向具體客戶提供IT服務(wù)的。
2.2 服務(wù)交付。該部分主要是用來對客戶開展某項(xiàng)業(yè)務(wù)所需要的服務(wù)，主要的服務(wù)內(nèi)容就是對客戶的要求進(jìn)行任務(wù)分工以及IT組織在提供這項(xiàng)服務(wù)時所需要具備的資源進(jìn)行描述。在服務(wù)的過程中一些不同的人員要執(zhí)行不同的工作內(nèi)容，服務(wù)交付在整個云過程中所關(guān)注的重點(diǎn)是，IT組織如何與客戶簽訂具體的SLA等級協(xié)定，并在具體工作開展的過程中對SLA目標(biāo)實(shí)施監(jiān)控。
2.3 安全管理。安全就是保證用戶信息的安全，此模塊記錄很多用戶的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容是記錄一些具體的規(guī)劃和管理信息及IT服務(wù)所達(dá)到的安全流程水平，用以評估和控制所存在的風(fēng)險，同時根據(jù)評估結(jié)果給予相應(yīng)的解決。進(jìn)行安全管理的目標(biāo)就是要保證整個服務(wù)過程的保密性、完整性以及可用性。
2.4 IT基礎(chǔ)設(shè)施管理。IT基礎(chǔ)設(shè)施的管理十分重要，其關(guān)系到業(yè)務(wù)成本的問題，只有合理的對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行管理才能保證最大的業(yè)務(wù)需求，創(chuàng)造更大的利潤，這個模塊最主要的任務(wù)就是保證IT架構(gòu)的運(yùn)行效率，以最小的運(yùn)行成本保證最大的運(yùn)行效率是其最主要的任務(wù)，可以有效的保證IT基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定建設(shè)。
2.5 應(yīng)用管理。應(yīng)用管理就是對客戶端上的應(yīng)用進(jìn)行管理，這個模塊的主要任務(wù)就是對各個應(yīng)用的生命周期進(jìn)行管理，并且對客戶進(jìn)行管理的指導(dǎo)，以使他們能夠在最短的時間內(nèi)從服務(wù)管理的角度對整個應(yīng)用系統(tǒng)有著較為全面的了解。
2.6 服務(wù)管理規(guī)劃與實(shí)施。該部分主要是對服務(wù)的組織、實(shí)施以及改善服務(wù)管理流程，對整個過程中所出現(xiàn)的問題以及具體任務(wù)進(jìn)行再規(guī)劃、設(shè)計(jì)，幫助客戶確立遠(yuǎn)景目標(biāo)，同時對服務(wù)改進(jìn)方案進(jìn)行全面的、持續(xù)的指導(dǎo)。
2.7 業(yè)務(wù)視角。所謂業(yè)務(wù)視角，是用來強(qiáng)調(diào)服務(wù)的開展應(yīng)該從業(yè)務(wù)的角度觸犯，而不是只關(guān)注服務(wù)的交付者，讓IT服務(wù)人員明白其主要工作是為了實(shí)現(xiàn)具體的商業(yè)目標(biāo)，是為了給用戶創(chuàng)造最大的價值，做出最大的貢獻(xiàn)。
3 ITIL的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心管理理念
對于目前面向服務(wù)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)來講，如果要是這些架構(gòu)能夠穩(wěn)定的、可靠的運(yùn)行就必須有一些合理的管理模式，通過強(qiáng)大的管理模式把服務(wù)層的每個架構(gòu)進(jìn)行聯(lián)系起來，才能夠使得系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)構(gòu)有效的運(yùn)行，也能使得網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)得到很好的改善，目前面向服務(wù)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)能夠最大的優(yōu)化系統(tǒng)資源的配置。上一章詳細(xì)的講了ITIL的數(shù)據(jù)架構(gòu)，這些架構(gòu)在理論上是比較成熟的，也能夠經(jīng)得住長期的實(shí)踐考驗(yàn)，在具體的實(shí)際應(yīng)用中還要根據(jù)客戶的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)很多，其中最主要的有；結(jié)果要能實(shí)施、對總體的需求能夠準(zhǔn)確的表達(dá)，既然主要是面向客戶的架構(gòu)，那么所有的設(shè)計(jì)都要根據(jù)客戶的需求來定，這樣才能滿足客戶需要的功能。
4 云計(jì)算資源的管理
4.1 云計(jì)算管理模型。主要分為兩個部分，一個是被動式部件一個是主動式的部件，這兩種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都具有層級的結(jié)構(gòu)，其中主動式的部件就是系統(tǒng)的各種資源，就是對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的利用，作用的內(nèi)容就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，通俗的說就是執(zhí)行傳統(tǒng)以及非傳統(tǒng)計(jì)算過程。而作業(yè)是整個層次結(jié)構(gòu)的實(shí)體，調(diào)度的主要內(nèi)容就是吧任務(wù)映像到資源，而不是將作業(yè)映像到資源。
4.2 云計(jì)算的資源調(diào)度。云計(jì)算中關(guān)鍵的系統(tǒng)就是云計(jì)算的資源調(diào)度系統(tǒng)，它直接影響著資源管理的有效性和可操作性，然而云計(jì)算的動態(tài)性能以及云計(jì)算的結(jié)構(gòu)性能又直接影響著云計(jì)算資源的調(diào)度，直接影響云計(jì)算的系統(tǒng)復(fù)雜性。云計(jì)算資源的調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為3類，主要有集中式、分布式以及層次式等，在這3中調(diào)度的類型中，集中調(diào)度最為常見，它主要是通過一個中央的調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，這種調(diào)度方式主要是通過一個程序進(jìn)行的，其中所有能夠使用的信息都能夠在數(shù)據(jù)的中心體現(xiàn)。分布調(diào)度的原理主要是進(jìn)行交互式的作業(yè)，主要把數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程的存儲器中，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問這個服務(wù)器從而獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，這種操作并沒有中心的系統(tǒng)進(jìn)行操作。
5 結(jié)束語
云計(jì)算技術(shù)越來越流行，都?xì)w功于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)的需求與日俱增，如今這種需求涉及到很多的方面和領(lǐng)域，不僅在企業(yè)中有所體現(xiàn)，在日常生活中都與人們息息相關(guān)，本文全面的接受了云計(jì)算的一些基本架構(gòu)，分析了云計(jì)算的一些概念和原理，初步了解云計(jì)算技術(shù)有一定的作用，作者水平有限，沒能在云計(jì)算的硬件和軟件上深入分析，希望這以后的生活中繼續(xù)研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]羅軍舟，金嘉暉，宋愛波.云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報，2011（07）：3-21.
[2]張亞娟.云計(jì)算數(shù)據(jù)中心資源管理軟件設(shè)計(jì)[J].無線互聯(lián)科技，2014（04）：90+94.
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關(guān)鍵詞：云計(jì)算 ；中小學(xué)數(shù)字化校園；教育信息化
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）01-0044-03
一、引言
信息化是促成未來中小學(xué)教育及學(xué)習(xí)革命的主要動力，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出，要“加快教育信息化進(jìn)程”[1]。中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)正是響應(yīng)這一發(fā)展的需求而提出的概念。不同于高等學(xué)校的數(shù)字化校園建設(shè)，中小學(xué)校因其數(shù)量多、地域分散、資源分散、資金投入有限等原因，在每個學(xué)校均配置較多數(shù)量的服務(wù)器及其它軟硬件設(shè)備，建成類似于高校的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，且配備大量專職信息管理人員并不現(xiàn)實(shí)，而且會出現(xiàn)資源利用效率低、使用維護(hù)費(fèi)用高等問題。
云計(jì)算是近年來信息技術(shù)發(fā)展的新成果，代表未來信息技術(shù)的發(fā)展趨勢。云計(jì)算所具有的特點(diǎn)恰好能夠彌補(bǔ)以往數(shù)字化校園建設(shè)方案的不足，能解決目前中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)中遇到的經(jīng)費(fèi)投入有限、基礎(chǔ)設(shè)施利用低效等問題。鑒于云計(jì)算可以為中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)提供良好的技術(shù)途徑和技術(shù)方案這一事實(shí)，一些地方的中小學(xué)已啟動了云計(jì)算輔助教學(xué)的實(shí)踐，如鞍山一中、廣州天河區(qū)中小學(xué)、浙江海鹽地區(qū)中小學(xué)等。[2，3，4]《上海市中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》（2010-2020年）提出，上海的教育發(fā)展要利用“電子書包”和“云計(jì)算輔助教學(xué)”建立數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，使每個學(xué)生能夠使用信息技術(shù)工具，實(shí)現(xiàn)隨時隨地的學(xué)習(xí)。[5]
在近期出現(xiàn)的中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)方案中，云計(jì)算的概念被屢屢提及，也引發(fā)了不同的評論。[6]現(xiàn)階段中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)對云計(jì)算的需求具體體現(xiàn)在哪些地方、如何利用云計(jì)算技術(shù)建設(shè)中小學(xué)數(shù)字化校園，都是中小學(xué)教育信息化工作者和信息技術(shù)專家必須直面的問題。本文通過分析中小學(xué)數(shù)字化校園的建設(shè)目標(biāo)、基本架構(gòu)及其功能，同時剖析云計(jì)算技術(shù)的本質(zhì)和功用，尋求二者的契合點(diǎn)，理清中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)對云計(jì)算技術(shù)的具體需求，并提出基于云計(jì)算技術(shù)的中小學(xué)數(shù)字化校園解決方案。
二、中小學(xué)數(shù)字化校園的本質(zhì)及其架構(gòu)
中小學(xué)數(shù)字化校園是以校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息化手段和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從環(huán)境（包括設(shè)備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）到活動（包括教學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等）全部數(shù)字化。通過對數(shù)字信息資源的整合和集成，構(gòu)成統(tǒng)一的用戶管理、統(tǒng)一的資源管理和統(tǒng)一的權(quán)限控制，最終實(shí)現(xiàn)教育過程的全面信息化。
中小學(xué)數(shù)字化校園的基本架構(gòu)如圖1所示，從下而上依次為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信終端、視音頻多媒體設(shè)備、RFID等，構(gòu)架數(shù)字化校園的硬件平臺。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和五室（多媒體實(shí)驗(yàn)室、遠(yuǎn)程會議室、網(wǎng)絡(luò)教室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、電子閱覽室）。應(yīng)用支撐層主要包含校園信息數(shù)據(jù)庫、數(shù)字資源庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)安全、外部網(wǎng)接入等系統(tǒng)支撐軟件，為各種應(yīng)用提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。應(yīng)用層是基于校園網(wǎng)的，面向教師和學(xué)生的教學(xué)、管理及服務(wù)的軟件平臺，包含數(shù)字化校園的絕大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。
對于數(shù)字化校園而言，以上三個層次的基本配置是必需的。對于具體的數(shù)字化校園建設(shè)項(xiàng)目，各層的軟硬件配置可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)娜∩?。無論采用什么樣的技術(shù)、配置多少信息技術(shù)產(chǎn)品，各種數(shù)字化校園建設(shè)方案的不同僅僅在于上述各層中的產(chǎn)品配置不同。具體到某個中學(xué)或小學(xué)，數(shù)字化校園的建設(shè)不必面面俱到，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際所需，以效用最大化為目的，根據(jù)需求進(jìn)行數(shù)字化校園的應(yīng)用層設(shè)計(jì)與規(guī)劃，再由應(yīng)用層需求提煉出應(yīng)用支撐層和基礎(chǔ)設(shè)施層的功能及相應(yīng)的產(chǎn)品配置。在此過程中，還需兼顧已有的設(shè)備和設(shè)施，通過適應(yīng)性改造，實(shí)現(xiàn)最大化的包容和繼承，避免一切從頭開始的方案。
三、云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)及其技術(shù)特點(diǎn)
云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，也是引領(lǐng)未來信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵戰(zhàn)略性技術(shù)和手段。[9]狹義地講，云計(jì)算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源。廣義地講，云計(jì)算指服務(wù)的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)。
云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)可分為四層：物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）構(gòu)建層，[10]如圖2所示。物理資源層包括計(jì)算機(jī)、存儲器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫和軟件等。資源池層是將大量相同類型的資源構(gòu)成同構(gòu)或接近同構(gòu)的資源池，如計(jì)算資源池、數(shù)據(jù)資源池等。管理中間件層負(fù)責(zé)對云計(jì)算的資源進(jìn)行管理，并對眾多應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，使資源能夠高效、安全地為應(yīng)用提供服務(wù)。SOA構(gòu)建層將云計(jì)算能力封裝成標(biāo)準(zhǔn)的Web Services服務(wù)，并納入到SOA體系進(jìn)行管理和使用，包括服務(wù)接口、服務(wù)注冊、服務(wù)查找、服務(wù)訪問和服務(wù)工作流等。
云計(jì)算采用虛擬化技術(shù)調(diào)配資源，將處于不同層面的硬件、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)及存儲隔離開來，從而打破數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用中的物理設(shè)備之間的劃分，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)動態(tài)化，達(dá)到集中管理和動態(tài)使用物理資源及虛擬資源的效果。云計(jì)算提供三類服務(wù)，即SaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）和IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）。[11] IaaS中包含操作系統(tǒng)和硬件基礎(chǔ)設(shè)施，如Amazon提供的面向IaaS層的EC2/S3。PaaS中主要包含各類數(shù)據(jù)庫和中間件，如Google提供的面向PaaS層的App Engine，以及微軟公司提供的Windows Azure。SaaS中主要包含多種應(yīng)用程序，如Salesforce提供的online CRM等。隨著云計(jì)算的發(fā)展，傳統(tǒng)的以PC和服務(wù)器為中心的IT應(yīng)用模式將發(fā)生巨大變化，IT的應(yīng)用、部署模式和商業(yè)模式也將發(fā)生重大的變化，用戶只需要擁有可上網(wǎng)的終端設(shè)備，就能享受到自己想要的各種IT服務(wù)。
從云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)可知，云計(jì)算適合應(yīng)用于具有以下特點(diǎn)的業(yè)務(wù)：一是業(yè)務(wù)量彈性大，用戶數(shù)量增加較快，對資源占用不均勻；二是業(yè)務(wù)量較小，無法充分利用所分配資源。而中小學(xué)校的數(shù)字化校園對于信息技術(shù)的需求恰好具有上述特點(diǎn)。
四、云計(jì)算如何應(yīng)用于中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)
如圖3所示，若將中小學(xué)數(shù)字化校園的架構(gòu)與云計(jì)算的三種服務(wù)關(guān)聯(lián)起來，即可發(fā)現(xiàn)二者在各層存在明顯的對應(yīng)關(guān)系。中小學(xué)數(shù)字化校園的應(yīng)用層可使用Saas（軟件即服務(wù)）中的應(yīng)用軟件，應(yīng)用支撐層可利用PaaS（平臺即服務(wù)）中的數(shù)據(jù)庫和中間件，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層可利用IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）中的服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施。
由圖3中的關(guān)聯(lián)關(guān)系可知，云計(jì)算可以在中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)的各個層級中得到應(yīng)用，將云計(jì)算融入到校園的各個應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，通過計(jì)算及存儲資源的彈性分配和動態(tài)管理，構(gòu)建綜合信息服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)透明高效的校務(wù)管理和泛在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，能有效避免以往數(shù)字化校園架構(gòu)所存在的信息孤島、系統(tǒng)彈性差、資源利用率低、建設(shè)周期長、IT成本高等缺點(diǎn)。
鑒于云計(jì)算在中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用價值和潛力，國外主要IT公司，如Google、思科、蘋果、亞馬遜等均推出面向教育的云計(jì)算服務(wù)。如Google的協(xié)作學(xué)習(xí)平臺、微軟的教育云平臺等。[7]國內(nèi)的電信企業(yè)華為也推出面向教育的云計(jì)算服務(wù)，如華為的智慧教育項(xiàng)目，提出了基于云計(jì)算環(huán)境的“區(qū)域教育云+智慧校園”的融合社會教育信息化解決方案。
利用云計(jì)算技術(shù)建設(shè)的中小學(xué)數(shù)字化校園可以實(shí)現(xiàn)“云計(jì)算輔助教學(xué)”（Cloud Computing Assisted Instructions），即學(xué)校和教師利用云計(jì)算提供的服務(wù)，構(gòu)建個性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支持教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。利用基于云計(jì)算的教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施（如移動互聯(lián)的課堂、泛在的學(xué)習(xí)資源和社區(qū)），可以促進(jìn)教學(xué)資源的整合，保障教學(xué)信息的安全，分析學(xué)生日常行為取向，改進(jìn)教學(xué)設(shè)施和教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
目前，數(shù)字化校園的建設(shè)主要有三種模式，即自主開發(fā)模式、合作開發(fā)模式和租賃模式。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及市場分析結(jié)果表明，不同規(guī)模的中小學(xué)數(shù)字化校園的建設(shè)成本一般在2萬元至20萬元。受建設(shè)成本及技術(shù)條件等因素制約，中小學(xué)數(shù)字化校園的建設(shè)宜采用合作開發(fā)模式或租賃模式，而采用這兩種開發(fā)模式，則更適合引入云計(jì)算。數(shù)字化校園的部署模式主要有獨(dú)立部署模式、托管部署模式和合作部署模式。目前，我國高校大多采用獨(dú)立部署模式，大多數(shù)中小學(xué)也采用了獨(dú)立部署模式，少數(shù)中小學(xué)開始嘗試采用托管部署模式或合作部署模式。隨著云計(jì)算技術(shù)引入數(shù)字化校園建設(shè)，托管部署模式將更有競爭力。
五、面臨的問題及對策
當(dāng)前，云計(jì)算應(yīng)用于中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)過程中所遇到的問題主要有兩類，一類是安全問題，另一類是資源建設(shè)問題。
所有教育資源均集中在云端，或均從云計(jì)算供應(yīng)商的數(shù)據(jù)中心獲取，則必然存在廠商依賴和數(shù)據(jù)安全的問題。另外，各學(xué)校均有自己的私有數(shù)據(jù)需要保護(hù)，如校本課程資源、校園資產(chǎn)、教師及學(xué)生的個人信息等。針對上述問題，可通過采用公有云和私有云的混合云策略解決，學(xué)校內(nèi)部的信息資源（如校本課程、特色課程）由私有云管理，學(xué)校外部的資源（如數(shù)字化圖書館、公共信息資源、科研資源）由公有云管理。公有云可實(shí)現(xiàn)資源共享，提高軟硬件使用效率；私有云既可保護(hù)各學(xué)校內(nèi)部資源的安全，又能避免對IT基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模需求。此外，云計(jì)算的一大特點(diǎn)就是其安全性。例如，云計(jì)算系統(tǒng)通過監(jiān)測集群內(nèi)部異常數(shù)據(jù)，對可能的安全問題做出判定，并向各服務(wù)器發(fā)送防止病毒擴(kuò)散的措施，從而預(yù)防安全問題的出現(xiàn)。
共享特定區(qū)域內(nèi)的教學(xué)資源，是中小學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)的重要保障條件。數(shù)字化校園的支持服務(wù)體系應(yīng)由政府主導(dǎo)，由企業(yè)與學(xué)校共建，以區(qū)域（市/縣）教育主管單位為中心，整合教育資源及業(yè)務(wù)流程，建立統(tǒng)一的教育公共服務(wù)平臺，為教師、學(xué)生、家長及教育管理者提供統(tǒng)一的協(xié)作和溝通平臺。國家基礎(chǔ)教育云平臺已于2012年12月28日開通上線試運(yùn)行，向全國各級各類教育免費(fèi)提供公益服務(wù)。[8]北京、上海、南京等地已建設(shè)了面向區(qū)域的教育云，向區(qū)域內(nèi)的學(xué)校、教師、學(xué)生和家長提供各種教學(xué)服務(wù)和教育教學(xué)資源。
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【關(guān)鍵詞】軟件定義 SDN 信息技術(shù)發(fā)展
軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software-Defined Networking，SDN）采用了控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離架構(gòu)，能夠在控制平面上邏輯集中可編程控制器并掌握全局網(wǎng)絡(luò)的各種狀態(tài)信息，抽象后通過開放接口提供給應(yīng)用層，它擁有靈活調(diào)整與實(shí)驗(yàn)部署能力，能夠?qū)崿F(xiàn)基于應(yīng)用的開放式網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。
1 技術(shù)背景與基本架構(gòu)
1.1 技術(shù)背景
SDN始于2006年斯坦福大學(xué)的CleanSlate研究課題，2009年，Mckeown教授正式提出SDN概念，核心思想是通過分層將數(shù)據(jù)與控制解耦合，以此消除現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的局限性，實(shí)現(xiàn)可編程網(wǎng)絡(luò)控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離。SDN的開放可編程性提供主動網(wǎng)絡(luò)（Active Network），能夠通過簡單轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)設(shè)備來動態(tài)執(zhí)行報文中所攜帶的應(yīng)用程序，這也使得SDN能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的靈活管控。另外，SDN的4D架構(gòu)也將可編程的決策平面從數(shù)據(jù)平面中完全分離出來，它提高了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的管理能力。
SDN技術(shù)在學(xué)術(shù)界的理論拓展以及企業(yè)的廣泛推廣使其快速成長，諸如美國的GENI、Internet、歐盟的SPARC和日本的JGN2Plus都先后開展了基于SDN的技術(shù)研究與工作部署。在電信領(lǐng)域等方面，德國電信、Google、微軟、Yahoo等公司聯(lián)合成立了開放網(wǎng)絡(luò)基金會組織（ONF），希望將SDN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化定制工作快速推廣。SDN技術(shù)理念打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行模式及格局，受到了來自于世界各地科研機(jī)構(gòu)與商業(yè)領(lǐng)域的青睞，逐步成為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化體系的技術(shù)標(biāo)桿，也體現(xiàn)出作為潛力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)際價值。
1.2 基本架構(gòu)
在互聯(lián)網(wǎng)及軟件學(xué)術(shù)領(lǐng)域，SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)擁有狹義與廣義兩種定義，從廣義來看，SDN表示向上層應(yīng)用最大限度開放資源接口，進(jìn)而幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的編程控制與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)流程；而從狹義角度來講，SDN是指符合ONF定義的開放架構(gòu)，并要求在控制器的控制條件下基于OpenFlow協(xié)議來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)功能。其中所存在的區(qū)別就在于狹義SDN嚴(yán)格規(guī)定要采用OpenFlow，而廣義SDN則不僅僅局限于OpenFlow，它還可以采用諸如Netconf、XMPP等等其它控制接口或協(xié)議，如圖1。
總體而言，SDN框架應(yīng)該滿足以下兩點(diǎn)設(shè)計(jì)思想：
（1）實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的控制層面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面分離，提高網(wǎng)絡(luò)管理的控制能力；
（2）提高硬件平臺的可編程性，實(shí)現(xiàn)快速配置，滿足靈活的應(yīng)用需求。
而無論哪個組織提出的SDN體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)其實(shí)是一致的，SDN概念下的數(shù)據(jù)控制相分離的網(wǎng)絡(luò)具有開放性和可編程性，科研人員及運(yùn)營人員可以通過PC、手機(jī)/PAD、Web網(wǎng)頁以及未來可能出現(xiàn)的各種途徑進(jìn)行全網(wǎng)部署，部署工作僅僅是應(yīng)用的簡單定制開發(fā)及配置?？梢灶A(yù)見，針對SDN架構(gòu)的業(yè)務(wù)應(yīng)用研究，是未來研究發(fā)展的重要方向。
2 SDN的應(yīng)用及未來發(fā)展
2.1 SDN在數(shù)據(jù)中心及云計(jì)算方面的應(yīng)用
SDN轉(zhuǎn)發(fā)控制分離特性賦予其在流量工程方面的天然優(yōu)勢，在2012年，谷歌公司就推出了B4項(xiàng)目，該項(xiàng)目充分展示了SDN的優(yōu)越性，它利用OpenFlow技術(shù)將包括美國、比利時、芬蘭、新加坡、臺灣等12個國家的數(shù)據(jù)中心連接起來，促成了全球首個廣域商用SDN體系?；贠penFlow技術(shù)的流量工程實(shí)施應(yīng)用后，數(shù)據(jù)中心的平均鏈路利用率從30%躥升到70%，甚至某些鏈路在繁忙時利用率達(dá)到100%，該項(xiàng)目的成功也為SDN在全世界信息領(lǐng)域的推廣奠定了信心基礎(chǔ)。有理由相信，未來數(shù)據(jù)中心在軟件定義的框架下，能夠?qū)υ朴?jì)算實(shí)現(xiàn)重構(gòu)，為網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源和存儲資源提供重新整合的發(fā)展機(jī)會，使各項(xiàng)資源能夠協(xié)同控制，進(jìn)而有效提升資源利用效率和服務(wù)質(zhì)量。
2.2 SDN在無線接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
SDN在無線接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也已相當(dāng)廣泛，通過利用可編程物理層與介質(zhì)層來共同構(gòu)建無線接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面，該數(shù)據(jù)平面可以同時兼容多個技術(shù)制式的網(wǎng)絡(luò)，例如WIFI、3/4G-LTE、GSM等。當(dāng)這些數(shù)據(jù)技術(shù)平面被接入到SDN后，就可以通過向上接口來實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)應(yīng)用的支撐，通過業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對用戶的集中式業(yè)務(wù)邏輯控制和移動性管理，從而能夠解決網(wǎng)間無縫切換以及單鏈路丟包嚴(yán)重等問題，研究結(jié)果也表明可以明顯提升此類應(yīng)用的流暢度和視頻清晰度，大大提高用戶的體驗(yàn)效果與質(zhì)量。
2.3 SDN在光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
光網(wǎng)絡(luò)的集中控制涉及設(shè)備集中控制機(jī)制，通過它來設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)策略可以實(shí)現(xiàn)編程控制等技術(shù)的自我突破。將SDN應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)中，就可以構(gòu)建出面向業(yè)務(wù)的新一代光網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，例如SDON（Software-Defined Optical Networks），可以通過控制與傳送平面解耦來屏蔽光網(wǎng)絡(luò)中所存在的物理技術(shù)細(xì)節(jié)，并利用集中控制策略來提高光網(wǎng)絡(luò)的智能調(diào)度與協(xié)同控制機(jī)能。在2013年4月，ONF就成立了光傳送工作組OTWG（Optical Transport Working Group）。通過基于SDON架構(gòu)和OpenFlow協(xié)議來實(shí)現(xiàn)多廠商的互操作。在2014年底，中國電信協(xié)調(diào)華為、中興等企業(yè)基于OpenFlow實(shí)現(xiàn)了SDON互通，也使得該業(yè)務(wù)能夠在未來的發(fā)展中可以充分融合到企業(yè)通信與合作應(yīng)用體系當(dāng)中。
3 結(jié)語
軟件定義網(wǎng)絡(luò)通過抽象將控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離，能夠很好地解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中如配置復(fù)雜度、控制方式等諸多現(xiàn)實(shí)問題，同時，可編程網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究也為SDN奠定了理論依據(jù)，使得應(yīng)用層面可以直接調(diào)用接口而無須關(guān)心控制層乃至底層硬件，較好的開放性使其可以根據(jù)需求靈活定制各種應(yīng)用，能夠在未來信息發(fā)展中應(yīng)用于多個領(lǐng)域和行業(yè)。目前，更多的研究人員基于軟件定義技術(shù)拓展出了新一代技術(shù)的各種應(yīng)用方向及思路，同時也應(yīng)該意識到，應(yīng)用的多樣化使得北向接口呈現(xiàn)多樣性，如何實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一還需要業(yè)界進(jìn)一步推動。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：融合媒體；云平臺；規(guī)劃；設(shè)計(jì)
1 融合媒體環(huán)境下云平臺的規(guī)劃問題研究
在建立相應(yīng)的融合媒體云平臺之前，應(yīng)率先明確如下問題，即：自建自有云平臺抑或租賃現(xiàn)成公用云平臺。在選取時，應(yīng)將自身實(shí)際和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式緊密結(jié)合，我們應(yīng)該明確的是，日后的媒體業(yè)務(wù)均將建立在云平臺基礎(chǔ)之上，但這只是一個結(jié)果，其實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)歷較長時間，其發(fā)展程度主要取決于以下二個方面：第一，播放終端的IT、IP及智能化改進(jìn)，之前的通過數(shù)字信號傳輸?shù)脑O(shè)備將被IT設(shè)備取代；第二，隨著IT產(chǎn)業(yè)的不斷完善，尤其是以光纖寬帶和計(jì)算能力為主的快速發(fā)展，導(dǎo)致電視視頻制播業(yè)務(wù)面臨高碼率、高存儲、高計(jì)算能力的需求。綜上，在很長時間里，融合媒體技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)多種云平臺并存的局面。即：
（1）媒體自建云平臺。該平臺主要指衛(wèi)視自行建立的基于虛擬云計(jì)算技術(shù)上的云系統(tǒng)。該平臺主要用于解決目前制播系統(tǒng)向云體系過渡的問題。
（2）媒體專用云平臺。該平臺主要是在硬件上租賃公有平臺上的各種設(shè)備及相應(yīng)服務(wù)，選用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行管理。媒體專用云平臺主要針對于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
（3）公有云平臺。所謂的公有云平臺主要是阿里云、亞馬遜等公司提供的公共計(jì)算資源服務(wù)。使用者可以自由地在公有云平臺上上傳和下載需要的各類資源，對于一些高級資源，公有云平臺提供付費(fèi)服務(wù)。在融合媒體云平臺系統(tǒng)中，公有云平臺主要是滿足社會服務(wù)功能[1]。
2 融合媒體環(huán)境下云平臺的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)問題研究
在涉及到融合媒體云平臺的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方面，其中ONAIR云平臺是融合媒體平臺的代表作之一。作為媒體性質(zhì)較強(qiáng)的云平臺，ONAIR將專業(yè)化音視頻處理技術(shù)同世界領(lǐng)先的云計(jì)算平臺以及遍布全國的CDN網(wǎng)絡(luò)二者深度融合，從而提高了云平臺對視頻端播放的控制作用，拓展了其內(nèi)容制作、內(nèi)容播控及網(wǎng)絡(luò)新媒體等功能。該平臺在設(shè)計(jì)時，嚴(yán)格遵循專業(yè)化導(dǎo)向，通過云平臺基礎(chǔ)服務(wù)提供商解決設(shè)施問題。
2.1 融合媒體環(huán)境下云平臺的基本架構(gòu)形式
通過分析ONAIR云平臺可知，IaaS平臺能夠支撐各種最基本的云計(jì)算服務(wù)和功能，比如前文所述的阿里云、亞馬遜云等公共平臺。中間分布的PaaS層可以細(xì)化為6層，具體為：中間層（OM）和搜索引擎層（OCSE），這兩層的主要目的為配合不同云技術(shù)服務(wù)商的不同接口，實(shí)現(xiàn)對不同服務(wù)商的統(tǒng)一封裝；接口層（ESB）該層的目的是為實(shí)現(xiàn)其他復(fù)雜流程提供基礎(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)與老舊系統(tǒng)的實(shí)時交互；基礎(chǔ)服務(wù)層（OBSP）基礎(chǔ)服務(wù)層主要為各種音視頻文件提供各類服務(wù)，比如：后期編輯、播放等功能；運(yùn)營服務(wù)層（OBSS）為整個云平臺的正常運(yùn)營提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對服務(wù)的管理、收費(fèi)及日志記錄等功能，確保平臺的盈利能力；位于拓?fù)鋱D最上一層的API層，將平臺所有的服務(wù)以API的方式封裝成接口給軟件開發(fā)人員及其他合作單位。對于融合媒體環(huán)境下的云平臺而言，其基本架構(gòu)ONAIR的SaaS服務(wù)功能主要是為了滿足融合媒體環(huán)境下的各類服務(wù)，比如網(wǎng)絡(luò)電臺、微電臺、新聞云更新及自媒體云更新等。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使人類社會的認(rèn)識發(fā)生了巨大的變革，日后的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將朝著合作、開放的方向發(fā)展，因此，ONAIR的架構(gòu)設(shè)計(jì)就充分體現(xiàn)了這一觀點(diǎn)[2]。
2.2 IaaS服務(wù)的功能介紹
為了提高融合媒體環(huán)境下的云平臺ONAIR的基礎(chǔ)服務(wù)能力，日前，ONAIR系統(tǒng)已經(jīng)成功和阿里云服務(wù)實(shí)現(xiàn)對接。就對接的成果而言，所獲得的價值非常豐碩。從資源和硬件支持角度看，阿里云在國內(nèi)已經(jīng)初步建立了5個核心計(jì)算服務(wù)中心，計(jì)算服務(wù)器數(shù)量已經(jīng)突破20萬臺次，這種計(jì)算規(guī)模完全可以支持目前的融合媒體環(huán)境下的云平臺計(jì)算服務(wù)水平，并且還可以支持其一定程度的擴(kuò)張。其中，華通云數(shù)據(jù)擁有骨干網(wǎng)及遍布全國各地的CDN節(jié)點(diǎn)，借助這一顯著優(yōu)勢，確保了ONAIR云平臺系統(tǒng)能夠?qū)⒏黝愐粢曨l實(shí)時發(fā)送到全國的任何一個角落。
2.3 PaaS服務(wù)的功能介紹
（1）云平臺轉(zhuǎn)碼服務(wù)功能：云平臺的轉(zhuǎn)碼一般選用較為常用的集群轉(zhuǎn)碼方式，集群轉(zhuǎn)碼能很好地解決大內(nèi)存的視頻轉(zhuǎn)碼效率。因?yàn)檗D(zhuǎn)碼系統(tǒng)設(shè)置在云平臺上，其云計(jì)算方式可以無線放大，從而實(shí)現(xiàn)對視頻的高效轉(zhuǎn)碼。在具體的視頻轉(zhuǎn)碼操作中，高清視頻的轉(zhuǎn)碼能力可以達(dá)到10倍率左右。因此，對于操作用戶而言，僅需要給出輸入輸出的文件格式、碼率和需要達(dá)到的轉(zhuǎn)碼速度即可，其具體的轉(zhuǎn)碼操作均可由ONAIR云平臺系統(tǒng)自動完成[2]。（2）視頻快速編譯功能：選用BS架構(gòu)形式，BS架構(gòu)的界面部分采用低碼率視頻用于打點(diǎn)、瀏覽等交互操作。交互式操作完畢后，可將其上交到云平臺系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)視頻源代碼的快速編譯，從而確保視頻傳輸和共享的清晰度。（3）視頻采集服務(wù)：目前已有的SDI信號經(jīng)制定編碼器切換為IP形式后，可以將其實(shí)時傳輸至云平臺端，并及時保存，當(dāng)文件播放時，可將文件轉(zhuǎn)移到特定系統(tǒng)下或者直接下載至客戶端。（4）視頻播放功能：IP播放系統(tǒng)傳輸至云平臺后，可經(jīng)過視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與CDN的交匯對接，將播放內(nèi)容實(shí)時推送至客戶端口，其中包含PC端、手機(jī)移動端及互聯(lián)網(wǎng)電視等。其中視頻直播服務(wù)支持各種碼率和互聯(lián)網(wǎng)流協(xié)議。
2.4 SaaS服務(wù)功能
（1）網(wǎng)絡(luò)電視播放：網(wǎng)絡(luò)電視播放功能集成了視頻資源集中管理和服務(wù)（VMS）及相應(yīng)的網(wǎng)站發(fā)送模式。通過云傳輸形式，在發(fā)送前確定好需要溝通和交換的資源，便可快速在云端開通虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)與原有系統(tǒng)的對接。以前傳統(tǒng)的電臺建立形式需要提前購置必要的電子設(shè)備，而現(xiàn)在使用云端傳送的形式，只要每月上繳固定的費(fèi)用，便可實(shí)現(xiàn)資源實(shí)時獲取，在計(jì)費(fèi)方式上，不同于以往的以時間為單位的繳納形式，云端傳送采用按量計(jì)費(fèi)，計(jì)費(fèi)方式更加人性化。（2）云端媒體資源整合：以往的媒體資源整合方式主要采用本地?cái)?shù)據(jù)流磁帶庫從而實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)和文件的存儲和管理，由于該設(shè)備很容易出現(xiàn)故障，因此o后續(xù)的正常使用和維修保養(yǎng)造成了巨大的困難。基于存儲設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，受到市場供求關(guān)系的影響，存儲設(shè)備的價格逐步下滑，通過云端處理的方式實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)和文件的存儲，同之前方法相比，顯示出極高的性價比和穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)傳送和訪問更加穩(wěn)定可靠[1]。（3）云端新聞更新：采用云端實(shí)時更新的方式布置新聞媒體系統(tǒng)，提高了新聞的推送效率，可以快速將互聯(lián)網(wǎng)上上傳的新聞推送至指定新聞系統(tǒng)。新聞和相關(guān)文章被推送至云端上，新聞工作者可以直接取閱并修改，提高了以往新聞文稿的更新效率。（4）體育賽事的云端播放：之前的體育比賽前實(shí)況直播系統(tǒng)都集成在IBC中心，節(jié)目制作者必須在比賽實(shí)地才能實(shí)現(xiàn)對比賽的實(shí)況轉(zhuǎn)播。而云端賽事直播系統(tǒng)，是將IBC系統(tǒng)集成在云端，經(jīng)過云平臺將視頻資料傳輸至相關(guān)媒體機(jī)構(gòu)做進(jìn)一步的編輯并第一時間，這樣一來，極大地提高了賽事的制作和播放效率，壓縮了工作時間，降低了相關(guān)成本，方便了節(jié)目部門的使用。比如在2014年的青奧會中，IBC系統(tǒng)建立了12條子系統(tǒng)，借助50M寬帶，實(shí)現(xiàn)了在短時間內(nèi)將實(shí)況節(jié)目傳輸至云平臺供客戶端實(shí)時收看[2]。
3 結(jié)束語
綜上所示，云計(jì)算相關(guān)技術(shù)是保證融合媒體下云平臺建立的基礎(chǔ)，隨著互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)的不斷完善，云計(jì)算及配套的云平臺系統(tǒng)必將成為新聞媒體中的生力軍，必將引領(lǐng)新一代的技術(shù)潮流。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：面向服務(wù)架構(gòu)；Web服務(wù)；圖書館2.0；館藏目錄
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)18-4268-02
Research on Web Service Based on SOA Applying for "Library2.0"
RI Cholsu1,2, SHI Yu-zhen1,3
(1.School of Computer, Wuhan University,Wuhan 430072, China; 2.School of Computer Science, Kim Il Sung University, Pyongyang, Korea; 3.College of Software, Pingdingshan University, Pingdingshan 467002, China)
Abstract: To realize "Library 2.0", we outlined SOA, including its basic concept and architecture, introduced the concept and its related protocol of Web Service that implement SOA, carried on the analysis about the present national and international application research situation of"Library 2.0" , core technology that realize "Library 2.0" using Web services based on SOA are introduced importantly.
Key words: Service-Oriented architecture; SOA; Web services; library 2.0; online public Access catalog
為了處理集成異種分布系統(tǒng)、節(jié)省開發(fā)時間和費(fèi)用、提高數(shù)字圖書館系統(tǒng)之間的互通性和信息檢索的效率，提出了“圖書館2.0”。圖書館2.0的核心是以用戶為中心的變化，邀請用戶參與建設(shè)他們所需要的實(shí)體和虛擬服務(wù)，將以讀者為中心的整合理念也深入到每個館員的服務(wù)理念[1-2]。SOA(Service-Oriented Architecture)核心思想是用系統(tǒng)中的分散功能整合成可操作的、基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)，使其能被重新組合和重用。利用SOA技術(shù)建立統(tǒng)一的信息資源訪問調(diào)用接口和資源索引，讀者可以通過整合形成的服務(wù)站點(diǎn)進(jìn)行訪問，基于SOA的Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)圖書館2.0受到人們的普遍關(guān)注。
1 SOA和Web服務(wù)介紹
1.1 SOA技術(shù)
1.1.1 SOA概念
不同類型的操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相互交織是企業(yè)IT系統(tǒng)的現(xiàn)狀。要解決這些應(yīng)用系統(tǒng)之間通信和互操作困難這個問題，從頭建立一個新的基礎(chǔ)環(huán)境是不可能的[3]。SOA為滿足Internet環(huán)境下信息資源集成的需要，通過連接能完成特定任務(wù)的獨(dú)立功能實(shí)體來實(shí)現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)，它將應(yīng)用程序的不同功能單元--服務(wù)(Service)，通過服務(wù)間定義的接口聯(lián)系起來，接口采用獨(dú)立于具體實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)平臺和編程語言的中立方式定義，使得系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的互操作。
1.1.2 SOA基本架構(gòu)
SOA由服務(wù)消費(fèi)者(Service Consumer)、服務(wù)提供者(Service Provider)、服務(wù)注冊庫(Service Registry)組成[4]。服務(wù)消費(fèi)者使用服務(wù)提供者提供的一個以上服務(wù)。服務(wù)提供者處理服務(wù)消費(fèi)者的輸入值給他提供結(jié)果。服務(wù)注冊庫存儲對服務(wù)的描述信息。服務(wù)提供者把自己提供的服務(wù)登記在服務(wù)注冊庫，服務(wù)消費(fèi)者從服務(wù)注冊庫查找自己必要的服務(wù)使用。根據(jù)情況，服務(wù)提供者也可能利用別的服務(wù)提供者的服務(wù)。
1.1.3 SOA實(shí)現(xiàn)技術(shù)
SOA只是一種指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)的方法論，并未對實(shí)現(xiàn)方法做出任何規(guī)定。當(dāng)前SOA的實(shí)現(xiàn)技術(shù)有很多種，如分布式對象技術(shù)（CORBA、EJB、COM/DCOM）、面向消息的中間件技術(shù)（如WebSphereMQ）以及當(dāng)前已經(jīng)普遍應(yīng)用的Web Service技術(shù)。
1.2 Web服務(wù)（Web service）
1.2.1 web 服務(wù)概念
Gartner定義了Web服務(wù)是為了分布式計(jì)算利用SOAP，WSDL，UDDI等web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中哪一個的軟件組件[5]。W3C定義了Web服務(wù)是為了支持在網(wǎng)路上機(jī)器之間相互作用被提出的軟件系統(tǒng)，它有機(jī)器可讀性接口（WSDL），別的系統(tǒng)根據(jù)HTTP 協(xié)議利用SOAP 消息（message）來隨著接口描述的方式跟它相互作用。
1.2.2 web 服務(wù)基本架構(gòu)
Web服務(wù)的基本架構(gòu)包括三種角色(服務(wù)消費(fèi)者-Service Consumer，服務(wù)提供者-Service Provider,服務(wù)注冊庫-Service Registry)，為了應(yīng)用程序之間保障與平立地通訊，定義查找、綁定、的3種操作。(publish)：為了被訪問，服務(wù)的描述信息（WSDL）必須被以便服務(wù)消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。查找(find)：服務(wù)消費(fèi)者通過查詢注冊庫去定位符合其需求標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。綁定(bind)：在獲得服務(wù)描述信息之后，服務(wù)消費(fèi)者據(jù)此去調(diào)用服務(wù)。那時候服務(wù)提供者用SOAP方式來給服務(wù)消費(fèi)者提供它的內(nèi)容。Web服務(wù)的基本架構(gòu)(圖2)與SOA架構(gòu)(圖1)基本上一致。
圖1 SOA體系結(jié)構(gòu) 圖2 Web 服務(wù)體系結(jié)構(gòu)
1.2.3 Web Service關(guān)鍵技術(shù)
Web服務(wù)是一種實(shí)現(xiàn)SOA的技術(shù)架構(gòu)[6],是建立在開放標(biāo)準(zhǔn)和獨(dú)立于平臺的協(xié)議基礎(chǔ)之上的分布計(jì)算單元，它描述了一組可以在網(wǎng)絡(luò)上通過標(biāo)準(zhǔn)化的XML消息傳遞訪問的操作:它使用SOAP協(xié)議在服務(wù)提供者與服務(wù)使用者之間進(jìn)行通信;通過WSDL協(xié)議定義服務(wù)接口;使用UDDI協(xié)議進(jìn)行注冊和查找。
2 “圖書館2.0”應(yīng)用技術(shù)
自2005年鮑爾?米勒（Paul Miller）提出圖書館2.0概念以來,圖書館圍繞以用戶為中心，鼓勵持續(xù)的有意識的變化、邀請用戶參與建設(shè)他們所需要的實(shí)體和虛擬服務(wù)，并通過始終如一的服務(wù)評估給予支持。利用web技術(shù)來能夠更新數(shù)字資源生產(chǎn)和流通、信息檢索和瀏覽方式、應(yīng)用系統(tǒng)和用戶接口、服務(wù)提供方式和水平，目前通過RSS、Blog、Wiki、Folksonomy、Bookmarklet、Toolbar、Open API、Mash-up、AJAX、Flash、Flickr、Social Bookmark、Social Network和Widgets等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)圖書館2.0。結(jié)合各國情況將圖書館2.0應(yīng)用技術(shù)概括如下:
1) 圖書館利用RSS源來提供OPAC檢索結(jié)果，客戶在RSS、Blog等記錄RSS源地址的話，可實(shí)隨時瀏覽自己喜愛的信息。通過RSS技術(shù)下載包含講課內(nèi)容的多媒體文件。圖書館的OPAC可通過附加RSS源發(fā)生器的方式實(shí)現(xiàn)客戶主導(dǎo)的SDI服務(wù)。
2) Blog在圖書館以行銷和交流手段所應(yīng)用，通過RSS公開共享社會之間的信息圖書館主要利用兩種方式的Blog，服務(wù)形式Blog和設(shè)置形式Blog。
3) 大多數(shù)的OpenAPI接口保障應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交換。利用Web服務(wù)來可以實(shí)現(xiàn)OpenAPI。與SOAP相比，使用REST協(xié)議的實(shí)例更多，因?yàn)樗萐OAP更輕量更方便。
4) 圖書館提供Bookmarklet，在線書店可以檢索多數(shù)圖書館的OPAC。Bookmarklet跟圖書的ISBN有關(guān)，在OPAC上能夠檢索ISBN。
5) 為改善數(shù)字圖書館的開放性和接近性、服務(wù)提供質(zhì)量和信息檢索瀏覽方式，可利用Open API,Mashup,AJAX 等Web 2.0技術(shù)。
6) 為了擴(kuò)張圖書館服務(wù)資源、實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的資源分類、共享每個人的經(jīng)驗(yàn)和評價，可利用Wiki、folksnomy、社會化書簽等其它Web2.0技術(shù)。
3 基于SOA的Web服務(wù)在“圖書館2.0”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
結(jié)合Web服務(wù)的特點(diǎn)和SOA架構(gòu)提出了對在圖書館2.0建設(shè)中Web服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用方案,表1列出基于SOA方式的Web服務(wù)來實(shí)現(xiàn)Library2.0的方法。
1) Web服務(wù)技術(shù)的最符合的應(yīng)用領(lǐng)域就是圖書館（或者有關(guān)單位）之間服務(wù)（或者數(shù)據(jù)）的共享共用。
2) Web服務(wù)技術(shù)最適合與OpenAPI、Mashup 和AJAX等的Web2.0技術(shù)結(jié)合。用它來可以實(shí)現(xiàn)OpenAPI、通過Mashup技術(shù)混合現(xiàn)有的服務(wù)產(chǎn)生有新功能的服務(wù)。Web服務(wù)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議依靠XML格式，提高Web服務(wù)的數(shù)據(jù)處理能力，跟AJAX技術(shù)結(jié)合非常重要。
3) SOAP最符合于館際互借、文本復(fù)印等的復(fù)雜事務(wù)（transaction）處理。尤其是數(shù)字圖書館通過SOAP、REST、SRW/U來共享國家代表圖書館提供的圖書分類目錄、主題目錄、規(guī)范文件、同義詞詞典等資源的話，不僅可以提高業(yè)務(wù)效率還可以節(jié)省時間和費(fèi)用。
4) 與SOAP相比，又輕量又單純的Web服務(wù)協(xié)議REST可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館系統(tǒng)的松散耦合，它用于Open API實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和服務(wù)的再組合。
5) XML-RPC是基于Internet的遠(yuǎn)程函數(shù)調(diào)用協(xié)議。數(shù)字圖書館提供XML-RPC和OpenAPI的話，用戶可以把數(shù)字圖書館的目錄檢索結(jié)果存儲在他的MyLibrary、Blog、社會化書簽。
6) 開放型數(shù)字資源倉庫（repository）構(gòu)筑時，使用OAI-PMH來收獲元數(shù)據(jù),而且使用Web服務(wù)協(xié)議SRW/U來進(jìn)行檢索的話，可以提高系統(tǒng)的互操作性、信息共享和檢索的效率。
4 結(jié)束語
在用戶創(chuàng)造數(shù)據(jù)的WWW2.0時代，Web服務(wù)是用戶能夠?qū)崿F(xiàn)自己業(yè)務(wù)的核心技術(shù)。在數(shù)字圖書館領(lǐng)域內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)集成異種分布系統(tǒng)、節(jié)省開發(fā)時間和費(fèi)用、提高數(shù)字圖書館系統(tǒng)之間的互通性和信息檢索的效率，開展基于SOA的Web服務(wù)的圖書館2.0應(yīng)用研究。Web服務(wù)協(xié)議REST,SOAP, XML-RPC,SRW, OAI-PMH成為通過輕量、簡單的編程和松散聯(lián)接方式建立數(shù)字圖書館優(yōu)秀策略，利用SOA和Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館的構(gòu)建,提高“圖書館2.0”的服務(wù)水平和質(zhì)量,是今后數(shù)字圖書館發(fā)展的方向。
參考文獻(xiàn)：
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HDS公司在4月23日當(dāng)天舉行了一次全球統(tǒng)一的新策略及產(chǎn)品活動，在提出“業(yè)務(wù)定義IT”概念的同時了一款軟件定義存儲產(chǎn)品――Hitachi Virtual Storage Platform G1000（VSP G1000）。在記者的印象中，HDS進(jìn)行全球統(tǒng)一產(chǎn)品的情況非常少見，可見此次策略和產(chǎn)品的重要程度。
使用者定義IT
如今，在許多IT廠商的會上，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動和社交化已經(jīng)成了必提的影響IT變革的四大要素。在這四大因素的作用下，IT系統(tǒng)越來越龐大和復(fù)雜，而用戶對IT系統(tǒng)的要求也水漲船高，希望IT資源隨時可用。為了應(yīng)對新應(yīng)用、新技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)，很多用戶有些疲于奔命，不斷嘗試對IT系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，虛擬化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段都被派上了用場。但是在嘗試變革的過程中，一些用戶的精力過于集中在如何解決眼前的技術(shù)問題上，在埋頭苦干的時候，并沒有抬起頭來看一看未來IT的發(fā)展趨勢。其實(shí)，無論是IT廠商還是用戶，在這個IT變革的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上都應(yīng)該把眼光放得更長遠(yuǎn)些，將技術(shù)變革的趨勢與應(yīng)用的需求更緊密地結(jié)合在一起。
在“應(yīng)用定義IT”、“軟件定義一切”等一系列新概念被熱炒后，HDS公司提出了自己對IT變革的看法――業(yè)務(wù)定義IT。軟件定義IT也好，業(yè)務(wù)定義IT也罷，其本質(zhì)是相同的，都在強(qiáng)調(diào)用戶的需求和應(yīng)用的重要性。HDS高級副總裁兼亞太地區(qū)總經(jīng)理Neville Vincent解釋說：“業(yè)務(wù)定義IT就是從用戶的商業(yè)需求出發(fā)，重新審視IT能為其業(yè)務(wù)的發(fā)展提供哪些積極有效的服務(wù)。IT服務(wù)必須與用戶的業(yè)務(wù)需求緊密聯(lián)系起來。”
利用業(yè)務(wù)定義IT可以更好地保證IT服務(wù)的移動性、經(jīng)濟(jì)性，并使用戶獲得更佳的洞察力。Neville Vincent舉了中國某大型汽車銷售商的例子。該銷售商不僅要掌握每個省的汽車銷售情況，而且要具體了解每個商的銷售數(shù)字，還要對多年的歷史銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，這就需要借助大數(shù)據(jù)分析工具。掌握第一手的銷售數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)分析對銷售策略進(jìn)行調(diào)整，從而提升競爭力，這就是該汽車銷售商的首要業(yè)務(wù)需求，也是IT在不斷演進(jìn)的過程中必須解決的實(shí)際問題。業(yè)務(wù)定義IT其實(shí)就是這么簡單。
Neville Vincent小結(jié)說：“IT是由使用者決定的。用戶希望不受時間和空間的限制，只要需要，就能獲得所需的信息。這在以前是不可想象的，而現(xiàn)在則成了IT努力的方向?！?/p>
業(yè)務(wù)永不中斷
業(yè)務(wù)定義IT并不是一句空話，其技術(shù)基礎(chǔ)就是永續(xù)IT云架構(gòu)。對于云計(jì)算架構(gòu)，人們已經(jīng)十分熟悉，而HDS公司在云架構(gòu)之前加上了“永續(xù)”二字，著重強(qiáng)調(diào)的是IT架構(gòu)的可用性必須得到有效提升和保障，即使是在數(shù)據(jù)遷移的過程中，業(yè)務(wù)的連續(xù)性也不會受到影響，不會產(chǎn)生意外宕機(jī)。
如上文所述，業(yè)務(wù)定義IT可以改善業(yè)務(wù)的移動性、經(jīng)濟(jì)性和洞察力，而確保這些改變的實(shí)現(xiàn)，就需要IT云架構(gòu)始終可用，并且保持自動化和敏捷性。這三點(diǎn)恰好也是HDS賦予永續(xù)IT云架構(gòu)的關(guān)鍵內(nèi)涵。為了保證永續(xù)IT云架構(gòu)的落地，HDS此次了一系列新產(chǎn)品和新的版本升級，比如VSP G1000、存儲虛擬化操作系統(tǒng)（SVOS）、Command Suite v8、Unified Compute Platform等。
“在云計(jì)算方面，我們提供的是私有云和混合云解決方案。在公有云方面，我們主要是配合合作伙伴的工作，而自己不會提供公有云服務(wù)?！盢eville Vincent告訴記者。在HDS的云計(jì)算框架中，基礎(chǔ)架構(gòu)云、內(nèi)容云和信息云三部分今年都會有更新，而永續(xù)IT云架構(gòu)是HDS云平臺的基礎(chǔ)與核心。比如，VSP G1000和存儲虛擬化操作系統(tǒng)進(jìn)一步充實(shí)了HDS的基礎(chǔ)架構(gòu)云解決方案。雖然作為軟件定義存儲的代表，VSP G1000本身就極具賣點(diǎn)，不過在Neville Vincent的眼里，HDS還是以端到端平臺解決方案取勝，并在全面服務(wù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)方案的差異化。以VSP G1000為代表的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)、內(nèi)容平臺和管理軟件等構(gòu)成了HDS的差異化解決方案。
“為了推出永續(xù)IT云架構(gòu)方案，我們已經(jīng)準(zhǔn)備了一年。我們相信，永續(xù)IT云架構(gòu)方案一定能夠在亞太市場上取得成功?！盢eville Vincent希望內(nèi)容移動性解決方案、永續(xù)IT云架構(gòu)方案和整合方案今年能夠增長一倍，而作為平臺方案重要支撐的數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案和文件管理方案也是HDS關(guān)注的重點(diǎn)。
存儲虛擬化的演進(jìn)
HDS永續(xù)IT云架構(gòu)最大的亮點(diǎn)就是存儲虛擬化操作系統(tǒng)和VSP G1000，兩者軟硬結(jié)合，相得益彰。HDS 產(chǎn)品規(guī)劃副總裁兼信息技術(shù)平臺部（ITPD）總工程師Michael Hay介紹說，存儲虛擬化操作系統(tǒng)是HDS首個用獨(dú)立軟件方式實(shí)現(xiàn)虛擬化功能的系統(tǒng)，它采用通用的軟件架構(gòu)，能夠跨越HDS的整個基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品組合，同時增強(qiáng)服務(wù)器虛擬化的效能。存儲虛擬化操作系統(tǒng)使得用戶可以擁有更多選擇、更大的靈活性和一個簡約的基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠?qū)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)中心平滑遷移至軟件定義的數(shù)據(jù)中心。
存儲虛擬化操作系統(tǒng)兼具軟件定義存儲的靈活性和HDS企業(yè)級存儲軟件的成熟功能，在閃存優(yōu)化、高級存儲虛擬化、自動分層、平滑數(shù)據(jù)遷移等方面實(shí)現(xiàn)了新的突破，且無需外置設(shè)備就能提供多系統(tǒng)和多數(shù)據(jù)中心的雙活功能。
在存儲虛擬化方面，HDS是基于存儲控制器虛擬化方式的成功代表。HDS使用基于存儲控制器的虛擬化，將存儲控制器與磁盤存儲系統(tǒng)分離。這種方法將邏輯視圖與物理資產(chǎn)分離，可以虛擬化其他廠商的存儲系統(tǒng)。而存儲虛擬化操作系統(tǒng)是在存儲硬件平臺上的一個軟件層，它利用軟件定義存儲的思路，將軟件與硬件相分離，充分發(fā)揮了軟件的靈活性與管理的方便性。Michael Hay表示，未來HDS的存儲平臺都將支持存儲虛擬化操作系統(tǒng)。
VSP G1000是運(yùn)行存儲虛擬化操作系統(tǒng)的理想硬件平臺。VSP G1000可以實(shí)現(xiàn)逐步擴(kuò)展，具有超過48GB/s的可用帶寬和超過120萬次操作/秒的NFS操作性能。 在各項(xiàng)配置和性能指標(biāo)上，VSP G1000全面超越了以前的VSP系列，比如IOPS提高3倍多，緩存容量和HNAS集群節(jié)點(diǎn)數(shù)量都增加一倍，能效提高10%以上。Michael Hay表示，VSP系列與VSP G1000有不同的市場定位，兩者將并存。
簡化管理是最大賣點(diǎn)
VSP G1000雖然是個新產(chǎn)品，但Michael Hay并不擔(dān)心其銷售。早在2010年，HDS就已經(jīng)了VSP系列存儲產(chǎn)品。VSP G1000雖然頂著軟件定義存儲的光環(huán)，但從基本架構(gòu)和功能的角度看，VSP G1000其實(shí)是在VSP系列基礎(chǔ)上的自然延伸和擴(kuò)展。HDS開發(fā)VSP G1000的主要目的是為了滿足用戶不斷簡化存儲管理的應(yīng)用需求。因此，從這個角度上說，VSP G1000的開發(fā)并不是為了追求軟件定義存儲這個時髦，而是用戶真的有這方面的需求。那些熟悉并使用過VSP系列存儲的用戶，可以按照正常的產(chǎn)品換代的思路升級到VSP G1000。HDS有專門的技術(shù)服務(wù)人員可以幫助用戶完成此項(xiàng)升級。
