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關鍵詞:計算機;電子工程;技術;運用;發(fā)展
一、計算機電子工程這項技術的應 息時代,在市場的激烈競爭中信息的作用
一、計算機電子工程這項技術的應 用特點
1 具有網(wǎng)絡化特點
計算機和信息的有效融合,也就形成 了網(wǎng)絡。計算機的運轉(zhuǎn)和互聯(lián)網(wǎng)關系密切, 世界也在網(wǎng)絡的作用下變成了更加緊密的 有機整體,實現(xiàn)了網(wǎng)絡資源的共享和互換。 在計算機網(wǎng)絡的逐步發(fā)展中,這就為計算 機電子工程等技術的形成帶來了可能性和 發(fā)展契機 [1]。
2 具有高效化特點
計算機電子工程的開發(fā)和應用,需要 將收集到的信息流整理和儲存,才能進行 下一階段的創(chuàng)新研究。信息流的整理和儲 存就要運用到計算機技術,提高了信息管 理的精準性和高效性。
3 具有智能化特點
科學技術的不斷發(fā)展為人們提供了更 加便捷的生活,人們越來越追求智能化的 生活,這就為計算機電子工程這項技術的 發(fā)展提出了更高的要求。為此,計算機電 子工程這項技術在發(fā)展中可以通過對人類 思維模式和語言進行模擬,分析具有邏輯 性的問題,以最高效的分析方式迅速滿足 人們的智能化需求。
二、計算機電子工程這項技術的具體應用
1 在管理規(guī)劃、系統(tǒng)信息維護等工作中的應用
就功能用途而言,計算機電子工程這 項技術不僅可用于管理規(guī)劃工作中,也可 用于系統(tǒng)信息維護的工作中。我國企業(yè)發(fā) 展中隨著規(guī)模不斷擴大,其發(fā)展的業(yè)務也 越來越多,時時刻刻都有大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生。 在大數(shù)據(jù)時展中,企業(yè)要想保持更 快更穩(wěn)定的速度發(fā)展,必然要借助于計算 機信息管理系統(tǒng)來處理繁瑣雜多的業(yè)務。 計算機電子工程這項技術的作用就逐步凸 顯,它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工處理模式,不 僅僅可提高工作的效率,也能降低工作的 錯誤率。當然,計算機電子工程這項技術 的深入應用,可根據(jù)企業(yè)發(fā)展方向提高數(shù) 據(jù)分析的精準度、實時性及安全性,分析 處理數(shù)據(jù)的速度越來越快,也可實現(xiàn)過程 的監(jiān)督,以便于發(fā)現(xiàn)潛在風險問題時可及 時采取應對方案,減少損失。如今已是信 息時代,在市場的激烈競爭中信息的作用 越來越突出,越來越多的企業(yè)認識到掌握 信息源就等于提高了企業(yè)競爭力。為此, 越來越多的企業(yè)都尤為重視信息的獲取和 信息的管理,并在信息的處理分析中運用 計算機電子工程這項技術解決面臨著的各 種問題,這就提高了信息管理的水平,信 息共享得以實現(xiàn)。不可否定的是,計算機 電子工程這項技術在維護信息的完整性和 安全性上也占有一定的優(yōu)勢。
2 不受行業(yè)限制,在各行各業(yè)中的應用
現(xiàn)階段,計算機電子工程這項技術在 電力行業(yè)、日常生活、醫(yī)療行業(yè)及建筑行 業(yè)等都均有著一定的應用優(yōu)勢。當前社會 離不開電力行業(yè),其電力系統(tǒng)結(jié)構又是比 較龐大的,對電力系統(tǒng)運行方面也有頗高 的要求,運行管理一旦出現(xiàn)問題就對系統(tǒng) 運行帶來極其不利的影響。電力行業(yè)的改 革和發(fā)展,增加了對電子工程、網(wǎng)絡通信 及計算機等技術的關注,在電子信息技術 和計算機基礎上運用電子工程技術,用于 電力信息管理系統(tǒng)中的管理和運行。計算 機電子工程這項技術的應用,通過在線監(jiān) 督各個環(huán)節(jié),只要任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常就可 將信號傳遞給值班人員,以便于相關技術 人員及時解決。遠程控制技術以遠程監(jiān)督 和遠程調(diào)度的方式便于集中管理,只要有 故障發(fā)生,就可以在線和專業(yè)人士溝通, 及時得知最佳最科學的解決方案。這就說 明,計算機電子工程這項技術在我國現(xiàn)代 電力行業(yè)的發(fā)展中有著不可替代的地位。 日常應用中計算機電子工程這項技術也有 著廣泛的應用,如在電子商務和互聯(lián)網(wǎng)上 的應用。當然,在現(xiàn)代人的生活中,網(wǎng)絡 已成為人們生活的一部分,手機付款、醫(yī) 療衛(wèi)生工作、學校教務管理等都離不開網(wǎng) 絡。各類電子產(chǎn)品的更新迭代也借助于計 算機電子工程這項技術更新結(jié)構設計和提 高產(chǎn)品性能質(zhì)量 [2]。
3 在提高通信設備軟件性能中的應用 單片機作為集成電路芯片,結(jié)合超大 規(guī)模集成電路技術把 RAM、CPU、ROM 及定時器等集成于一塊硅片上,其形成的 微型計算機系統(tǒng)也稱作單片微控制器。單 片機質(zhì)量輕、體積小,多用于工業(yè)控制領 域。當然,單片機硬件也有多個電器元件, 在設計單片機時需要連接到計算機上,然 后儲存數(shù)據(jù)信息。單片機的通信設備和通 信方式的選擇,都需要運用到計算機電子 工程這項技術完成相應的功能。
三、計算機電子工程這項技術的發(fā)展趨勢及發(fā)展策略
1 發(fā)展趨勢
計算機電子工程技術的發(fā)展應緊追時 展潮流,在對智能化產(chǎn)品功能優(yōu)化時, 也應突出產(chǎn)品性能的優(yōu)越性。如計算機電 子工程這項技術在可視化計算領域中的應 用,就要結(jié)合數(shù)據(jù)的收集、整理和分析, 對系統(tǒng)進行可視化加工,借助于三維圖形 方式和虛擬環(huán)境技術創(chuàng)設虛擬化情境,以 便于用戶可以直接觀察。當然,計算機電 子工程這項技術的未來發(fā)展中也要注重用 戶體驗,優(yōu)化用戶界面,滿足人們的個性 化需求。
2 發(fā)展策略
計算機電子工程技術的發(fā)展,離不開 國家政策的大力支持,也離不開我國法律 法規(guī)的約束。在計算機電子工程技術的未 來發(fā)展中,應切實保障計算機電子工程這 項技術的安全性,重視其知識產(chǎn)權。為此, 企業(yè)也應始終秉承可持續(xù)發(fā)展理念及時改 變發(fā)展模式,重視計算機電子工程這項技 術專業(yè)人才的創(chuàng)新能力 [3]。
四、結(jié)語
綜上所述,計算機電子工程技術的應 用廣泛,不僅和人們?nèi)粘I钣兄芮新?lián) 系,也對我國經(jīng)濟發(fā)展有著積極促進作用。 因此,我國政府和企業(yè)應高度重視計算機 電子工程這項技術,政府給予其國家政策 的支持,企業(yè)重視技術創(chuàng)新和相應人才的 培養(yǎng),才能確保我國電子工程技術不斷進 步和發(fā)展。
參考文獻
[1]童曉冬.計算機電子工程技術的有效運用與發(fā)展[J].電子測試,2015(13):55-56.
關鍵詞:云計算 分布存儲 關鍵技術
中圖分類號:TP333 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)11-0094-01
進入信息社會以后,各行各業(yè)所涉及到的數(shù)據(jù)信息量都出現(xiàn)了爆炸性的增長,信息資源的地位越來越高,發(fā)揮的作用越來越大。一些高尖端行業(yè),比如高能物理、生物學、氣候地質(zhì)監(jiān)測,涉及到的信息量更大,對信息存儲的要求也更高。云計算技術就是在這種背景下產(chǎn)生的。如果數(shù)據(jù)信息的分布存儲出現(xiàn)了問題,比如安全受到威脅,就會對云計算的使用和推廣造成阻礙。
1 云計算環(huán)境下分布存儲結(jié)構類型
1.1 交換機
交換機的內(nèi)部結(jié)構分為聚合層、邊緣層和核心層三個部分[1]。在云計算技術普及應用之前,用戶專用網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸主要是通過交換機來進行的,交換機是用戶進行數(shù)據(jù)信息存儲的主要場所。在云計算技術普及應用之后,交換機仍然在數(shù)據(jù)存儲中占據(jù)了重要地位,形成了以交換機為核心的分布存儲結(jié)構。這種分布存儲結(jié)構呈一種樹形結(jié)構,具有操作簡便、連接便利、拓展空間大的優(yōu)點,缺點是存儲容量有限,存儲技術水平比較低。
1.2 服務器
以服務器為核心的結(jié)構,就是通過網(wǎng)線把所有服務器當中的網(wǎng)卡連接起來而形成的分布存儲結(jié)構。在這種分布存儲結(jié)構當中,服務器扮演了核心角色,不僅要負責數(shù)據(jù)的存儲和處理,還要承擔數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)職責。在以服務器為核心的分布存儲結(jié)構當中,沒有交換機設備,總體結(jié)構構成比較簡單,具有服務器與網(wǎng)絡交互性強、路由算法高效而且實用的優(yōu)點。但是,這種分布存儲結(jié)構同樣存在這缺點,比如說線路連接經(jīng)常出現(xiàn)冗余,服務器占用的計算資源數(shù)量大,給服務器運行帶來了沉重負擔等等。
1.3 混合結(jié)構
無論是單一的以交換機為核心的分布存儲結(jié)構,還是單一的以服務器為核心的分布存儲結(jié)構,都存在著各自的優(yōu)點和弊端。所以,“交換機――服務器”混合的分布存儲結(jié)構應運而生。這種分布存儲結(jié)構能夠綜合以交換機為核心的分布存儲結(jié)構和以服務器為核心的分布存儲結(jié)構的全部優(yōu)點,消除兩者的弊端[2]。在網(wǎng)絡結(jié)構方面,交換機和服務器可以同時進行數(shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā),大大增強了網(wǎng)絡結(jié)構的靈活性;在可擴展性方面,混合結(jié)構的可擴展性受到每個服務器的網(wǎng)卡數(shù)量的限制,也受到數(shù)據(jù)中心節(jié)點規(guī)模大小的限制;在成本方面,由于混合使用交換機和服務器,能夠有效降低花費的成本。
2 云計算環(huán)境下分布存儲技術的種類
2.1 數(shù)據(jù)容錯技術
數(shù)據(jù)容錯技術技術能夠有效提高信息系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)信息的訪問效率。數(shù)據(jù)容錯技術的基本原理是增加數(shù)據(jù)冗余,利用數(shù)據(jù)冗余來尋找到已經(jīng)丟失的數(shù)據(jù),或者將已經(jīng)失效的數(shù)據(jù)重新恢復效力。但是數(shù)據(jù)冗余增加的同時,會導致儲存資源的消耗增加。所以,為了同時達到降低容錯率和降低成本的目的,糾刪碼容錯技術和復制容錯技術就成為了常用的技術手段。
糾刪碼容錯技術能夠把數(shù)據(jù)信息分為幾段,分別進行擴展和編碼,然后儲存在不同的位置當中。將數(shù)據(jù)信息分為不同的片段,在其中一個或者幾個部分丟失或者失效以后,仍然不會影響數(shù)據(jù)信息整體的準確性。但是,這種技術需要進行大量的計算工作,數(shù)據(jù)修復的成本也比較高,經(jīng)常用于大量數(shù)據(jù)的儲存。
復制容錯技術就是對同一個數(shù)據(jù)對象進行復制,創(chuàng)造大量相同的數(shù)據(jù)模塊,然后分別存儲到不同的節(jié)點當中。這樣,即使某個數(shù)據(jù)對象發(fā)生了遺失或者失效,仍然能通過其他數(shù)據(jù)模塊來獲取數(shù)據(jù)信息。復制容錯技術的實行要點有兩個:數(shù)據(jù)的復制策略和數(shù)據(jù)的組織結(jié)構[3]??傮w上說來,復制容錯技術具有方法簡便、讀取效率高的優(yōu)點,但是由于要復制多個相同的數(shù)據(jù)模塊,對存儲空間的占有率比較大。
2.2 節(jié)能技術
節(jié)能技術分為硬件節(jié)能技術和軟件節(jié)能技術兩方面。
硬件節(jié)能技術,就是從網(wǎng)絡信息存儲所用到的硬件設備入手,對硬件設備的安裝、運行、維護情況進行改善,達到節(jié)約能源的目的。硬件節(jié)能技術在數(shù)據(jù)中心和計算機整體兩方面實行節(jié)能措施,在數(shù)據(jù)中心方面,主要是在保持性能不下降的前提下,將高能源消耗的設備替換為地能源消耗的設備;在計算機整體方面;就是要改善硬件結(jié)構,降低設備體系的總體能源消耗量。
軟件節(jié)能技術,就是要降低數(shù)據(jù)信息存儲設備的能源消耗量,同時還要維持數(shù)據(jù)信息服務系統(tǒng)的正常運行。軟件節(jié)能技術的實現(xiàn)要點在于改善對節(jié)點的管理和對數(shù)據(jù)的管理,利用各種控制操作行為來降低能源消耗。
3 結(jié)語
云計算技術是由于信息時代的發(fā)展而產(chǎn)生的。云計算能夠按照客戶的需求提供客戶所需要的服務,包括網(wǎng)絡、服務器、存儲設備、應用軟件、各類數(shù)據(jù)信息服務,是現(xiàn)代社會普遍采用的一種技術形式。為了確保云計算模式當中海量數(shù)據(jù)信息的安全,云計算的分布存儲技術就成為了新時期的重點科研項目之一。云計算的分布存儲技術是否能夠保證信息數(shù)據(jù)的安全,很大程度上取決于數(shù)據(jù)信息的分布存儲結(jié)構和相關技術的運用。云計算必須采取合理的數(shù)據(jù)分布存儲結(jié)構,盡可能地增加數(shù)據(jù)分布存儲的擴展性,降低消耗的成本,同時利用各種數(shù)據(jù)容錯技術來降低數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯的可能性,從硬件和軟件兩方面入手降低對能源和計算資源的消耗。
參考文獻
[1]趙楊,宋倩,葉少霞,等.云計算環(huán)境下的電子商務服務平臺構建與運行機制研究[J].情報科學,2014,02:7-10+20.
【關鍵詞】云計算技術;監(jiān)控系統(tǒng);樓宇;云存儲
智能樓宇正成為未來建筑的發(fā)展方向,和人們生活工作息息相關的很多行為都發(fā)生在只能樓宇中,所以如何保證樓宇的安全一直都是被廣泛關注的熱點課題,有的樓宇雇傭保安等人員進行安全維護,但是安保人員也不可能隨時關注樓宇內(nèi)的安全動態(tài)。一旦樓宇出現(xiàn)了安全事故,諸如財物丟失等,在進行調(diào)查取證的時候,安保人員的話語很顯然不能當做鐵證。鑒于此,伴隨著科學信息技術的發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)在樓宇安全管理中的應用越來越廣泛,但是數(shù)字時代的到來,促使樓宇監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生改變。一抬攝像頭一小時可以獲得4G的容量,那么一座現(xiàn)代化的高層智能樓宇中所有的攝像頭,將需要很大的空間來存儲監(jiān)控攝像。這對于存儲的設備的選擇是一個巨大的挑戰(zhàn),而現(xiàn)實是基本沒有足量的存儲設備來滿足其需要。面對這些設計難題,科學基礎提出了自己的答案,那就是云計算技術。
云計算技術一詞首次出現(xiàn)是在2006年,它的顯著特點就是強大的計算能力和服務器集成,不需要實體的存儲設備,而用虛擬的存儲空間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理,大大節(jié)省了存儲資源和成本,這就為解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)面臨的瓶頸難題提供了解決思路。
一、監(jiān)控系統(tǒng)和云計算概述
1.監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)主要是視頻監(jiān)控,三十余年來經(jīng)歷了從開發(fā)出來到被廣泛應用的發(fā)展歷程,監(jiān)控系統(tǒng)也從最開始的模擬監(jiān)控,到初始的數(shù)字監(jiān)控,再到現(xiàn)在的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控。與最初的獨立產(chǎn)品不同的是,現(xiàn)在很多監(jiān)控系統(tǒng)也與其他一些消防、電梯求救的產(chǎn)品相聯(lián)系。這使得監(jiān)控系統(tǒng)的作用更加廣泛,對客觀事實的復述性更強。可以預見,未來監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向?qū)⑹菙?shù)字化、經(jīng)濟化和快捷化。
監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像前端、傳輸線、記錄儀、顯示端等四部分組成。攝像部分是監(jiān)控系統(tǒng)的視頻收集端,傳輸線則是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?,記錄儀可以實現(xiàn)監(jiān)控視頻的全景呈現(xiàn),并且以獨特的方法記錄下來,顯示端的作用通過顯示器將監(jiān)控的視頻播放出來。這樣一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)最重要的監(jiān)控形式當然還是視頻,當然進一步發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)也可以是能夠預警火災的消防系統(tǒng),預警電梯故障的監(jiān)控系統(tǒng)以及監(jiān)控樓宇中央空調(diào)運行情況的系統(tǒng)。由此可見監(jiān)控系統(tǒng)雖然以視頻監(jiān)控為主,但是依舊可以發(fā)展成為更全面更智能的樓宇設備自動化控制系統(tǒng),豐富監(jiān)控系統(tǒng)的種類和功能。
2.云計算技術
云服務首次出現(xiàn)于1983年,在2006年谷歌公司埃里克史密斯提出了云計算概念,從最初的美國校園,到全世界各地,越來越多的云計算中心開發(fā)而成,云計算技術以極快的速度迅速成為各大科技公司的研究對象。
虛擬網(wǎng)絡中潛藏著海量可以利用的虛擬資源,這種資源我們可以稱之為云空間,用戶通過付費或者其他方式,來獲得虛擬的資源。而計算能力就是其中的一種資源,云計算則是網(wǎng)絡計算能力的顯著代表。云計算有其顯著的特點:強大的計算能力,除此之外外,虛擬性、可靠性、靈活擴展性、節(jié)能低成本等都是云計算的其他優(yōu)點。
3.監(jiān)控系統(tǒng)存儲特點與云計算關系
監(jiān)控系統(tǒng)的攝像部分需要存儲空間來及時記錄保存監(jiān)控錄像,前端收集的數(shù)據(jù)通過傳輸線傳到中心存儲單元,這里是一個大型的數(shù)據(jù)中心,可以方便的完成數(shù)據(jù)的篩選、排列、檢索等行為,但是隨著監(jiān)控系統(tǒng)的普及,所需要的存儲空間越來越大,必須開發(fā)新的存儲技術來滿足系統(tǒng)的需求。云計算技術之前主要有光前通道技術、IP網(wǎng)絡技術以及基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲,這三種存儲技術存在一個共同的缺點,那就是對于監(jiān)控服務器的要求較高,而且只能完成存儲,不能和其他系統(tǒng)關聯(lián)應用。鑒于監(jiān)控存儲必須具有足夠大的空間、強大的數(shù)據(jù)傳輸和計算能力、高度靈活性和擴展性、足夠緩存空間、高度可靠性等技術需求,云計算技術無疑是當下最適合作為監(jiān)控存儲的選擇。
二、云計算架構及其關鍵技術
1.監(jiān)控技術體系結(jié)構
當下監(jiān)控技術的體系結(jié)構主要有集中式和階梯式兩種。
(1)集中式體系結(jié)構
集中式體系結(jié)構主要應用C/S結(jié)構,由監(jiān)控服務器和監(jiān)控兩部分組成(圖1)。
集中式體系結(jié)構的顯著特點就是監(jiān)控和監(jiān)控服務器可以相互進行數(shù)據(jù)信息傳遞。監(jiān)控需要時刻監(jiān)聽對應節(jié)點的數(shù)據(jù)信息,然后將其傳遞給監(jiān)控服務器,同時它也要接受監(jiān)控服務器的命令,并執(zhí)行。監(jiān)控服務器對于監(jiān)控傳輸?shù)男畔⑦M行篩選和邏輯分析,并將最終的信息結(jié)構存儲特定節(jié)點中的數(shù)據(jù)庫中。隨即數(shù)據(jù)從節(jié)點出發(fā),傳輸給監(jiān)控,監(jiān)控執(zhí)行指令??梢钥闯龉?jié)點是比較關鍵的環(huán)節(jié),考慮監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析,集中式體系結(jié)構一般用在節(jié)點較少的監(jiān)控系統(tǒng)中。
該體系結(jié)構的主要優(yōu)點有:首先是數(shù)據(jù)傳輸及時。集中式的體系結(jié)構使得數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸只需要很短的時間,極少的延時保證了數(shù)據(jù)的準確處理和樓宇故障的及時處理。其次是易管理。該體系結(jié)構簡單,體系兩端就為明確,數(shù)據(jù)傳輸路程簡單,容易管理。最后體系架構簡單。只需將監(jiān)控服務器和監(jiān)控設置好,一個集中式體系結(jié)構就架構完成,應用簡單,實用性較強,單項配合系統(tǒng)工作時,可以簡單快速地發(fā)揮作用。
但是該體系同樣存在缺點,第一是體系對于監(jiān)控服務器的依賴性過大,一旦其出現(xiàn)問題,那么整個系統(tǒng)的使用都會受到影響,可以通過為監(jiān)控配置控制權來保證系統(tǒng)的流暢運行。第二是系統(tǒng)對節(jié)點的數(shù)量有嚴格的要求。如果節(jié)點較多的話,集中式體系結(jié)構將無法應付,對于很多數(shù)據(jù)信息將不能及時處理,這就會導致大量的數(shù)據(jù)堆積在緩存空間內(nèi),信息的無延時性受到嚴重影響。為了解決這個問題,我們可以采用階梯式體系結(jié)構。
(2)階梯式體系結(jié)構
階梯式體系結(jié)構本質(zhì)上可以看做是多個集中式體系結(jié)構的有序集成,通過在集中式體系結(jié)構之上加一層針對監(jiān)控的局部管理,也就是說總的監(jiān)控節(jié)點之下設有分部的監(jiān)控節(jié)點,采用分層布控原則,只要每一層的節(jié)點能夠正常工作,并將數(shù)據(jù)信息傳遞給全局監(jiān)控節(jié)點,然后總節(jié)點邏輯處理信息,反饋給各分部節(jié)點,局部節(jié)點管理將數(shù)據(jù)信息傳遞給各監(jiān)控,就完成了一個完整的數(shù)據(jù)監(jiān)控過程(圖2)。如此一來每一個局部監(jiān)控節(jié)點都可以處理好的數(shù)據(jù)信息,避免了數(shù)據(jù)的緩存和堵塞,提高了監(jiān)控效率。
階梯式體系結(jié)構的優(yōu)點:第一大大減輕了系統(tǒng)負載。通過將監(jiān)控節(jié)點分散設置,這樣就提高了處理效率,而避免了所有數(shù)據(jù)都需要總節(jié)點處理的擁擠局面,提高了網(wǎng)絡流暢度,減少擁塞;第二是可以實現(xiàn)故障隔離。階梯式體系結(jié)構的正常運行不依賴于單一的集中式體系結(jié)構,如果其中一個出現(xiàn)了問題,其他的子系統(tǒng)仍然能正常運行,不需要讓監(jiān)控監(jiān)控整個系統(tǒng),減少了系統(tǒng)運行風險。
該體系同樣存在缺點:第一如果監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構比較復雜,那么階梯式體系結(jié)構的架設比集中式體系結(jié)構的架設難度要高很多個等級;第二因為數(shù)據(jù)信息的傳輸比集中式體系結(jié)構多了一層結(jié)構,所以針對同樣的信息,階梯式體系結(jié)構處理的時間要多余集中式體系結(jié)構。
2.云計算技術架構
針對購買者具有的權限,云計算監(jiān)控數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以為用戶提供數(shù)據(jù)中心及基礎設施服務、平臺服務、軟件服務等三層服務。數(shù)據(jù)中心是云計算平臺的基礎硬件設施,基礎設施服務只提供虛擬硬件,可以在多個虛擬服務器上提供數(shù)據(jù)存儲服務,購買者根據(jù)需要的資源量付費,可以靈活控制成本和管理閑置資源,增加了云平臺的利用率。平臺服務層則提供遠程服務形勢的服務器計算資源存儲,同時支持多個小組的平臺連接。提供的軟件可以為多個用戶共享,并且可以和其他系統(tǒng)集成開發(fā)并流暢使用,這大大減少了傳統(tǒng)平臺的布設需求,提高效率。云計算的關鍵技術包括虛擬技術、分散資源管理技術、海量數(shù)據(jù)存儲技術、數(shù)據(jù)并行編程技術、云平臺服務等。
三、云計算在樓宇智能監(jiān)控中的應用
1.云計算技術和樓宇視頻監(jiān)控
面對現(xiàn)代樓宇越來越大的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息處理,云計算是必不可少的關鍵性技術。它可以改變傳統(tǒng)平臺在多人訪問時的緩慢運行狀態(tài),這對于具有海量信息的政府機關、國際公司等具有非常顯著的效果。它可以使得每一個攝像前端采集的信息不會丟失,真正解決現(xiàn)代樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲問題。
2.樓宇智能監(jiān)控系統(tǒng)中云計算技術的應用
對于樓宇智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計,首先要考慮的就是如何選擇一個具有強大、穩(wěn)定存儲能力的空間,來進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的邏輯運算和智能分析。云計算不僅具有海量的空間,而且還具有存儲動態(tài)數(shù)據(jù)的能力?;谠朴嬎慵夹g的樓宇監(jiān)控系統(tǒng),其內(nèi)嵌的系統(tǒng)構架中,通常有四個層面。
首先是采集層。簡單來說就是監(jiān)控數(shù)據(jù)的最初采集以及處理過程,主要的獲取方式為攝像前端存儲。實現(xiàn)方式為將視頻監(jiān)控即服務置于監(jiān)控系統(tǒng)中,這樣一來樓宇中的監(jiān)控數(shù)據(jù)就可以全部接入到一個集中的中央平臺,并且可以利用網(wǎng)絡技術靈活擴展數(shù)據(jù)采集模式。其次是傳輸層。其功能是將云臺攝像的基礎空間數(shù)據(jù)通過復雜的傳輸網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)匯集、傳輸,是整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的基礎。第三是支撐層。提供云計算監(jiān)控數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心功能,也即是云計算技術提供的平臺即服務功能以及基礎設施功能,包括了保持云平臺正常運行的各項硬件、軟件、管理設施和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),它可以完成對數(shù)據(jù)的匯總、分析、運算和挖掘,隨即進行下一步工作。最后是應用層。將不同的監(jiān)控服務布設于云平臺上,通過超強的計算能力優(yōu)化組合多種模式供用戶選擇,這種強大的組合排列功能將不同需求的服務訂閱變?yōu)榭赡?,并且靈活簡單,容易執(zhí)行。
一個成熟的基于云計算的樓宇智能能夠監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)控服務器、HadoopMaster服務器,節(jié)點,監(jiān)理終端等(圖3)。
在該系統(tǒng)中,監(jiān)控服務器的主要功能是采集、匯總、計算和分析數(shù)據(jù)信息,是系統(tǒng)的處理中樞;HadoopMaster服務器基于分布式基礎架構,實現(xiàn)用戶需求和文件系統(tǒng)的有序管理,它是一種針對Hadoop數(shù)據(jù)采集和控制的監(jiān)控;Ganglia服務器主要針對物理層設置,任務是收集云臺計算物理層面上的數(shù)據(jù)信息;節(jié)點的設備布設監(jiān)控系統(tǒng),而對于樓宇智能監(jiān)控系統(tǒng)來說,云平臺內(nèi)部有若干的虛擬服務器,使用者通過相應的指令就可以讓服務器啟動相應的服務,比如查看虛擬機器的運行狀態(tài)等等。監(jiān)控終端也就是最終的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)端口,一般是個人電腦,通過WEB網(wǎng)頁來展示整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況。
鑒于物理層的數(shù)據(jù)信息較多,我們選擇樹形的體系結(jié)構來進行監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集、管控和分析。通過Ganglia服務器,可以實現(xiàn)云平臺中的軟件集成,利用節(jié)點與節(jié)點之間的數(shù)據(jù)連接,精簡數(shù)據(jù)運算模式,減少數(shù)據(jù)采集次數(shù)。所有的數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮和傳輸,集中到gmetad節(jié)點上,通過運行其中的監(jiān)控,便可以篩選相應的數(shù)據(jù)信息,也即完成了物理層的數(shù)據(jù)信息采集工作。
四、結(jié)論
智能樓宇的安全問題一直都是受到社會大眾的普遍關注,如何保證安全的透明度,保證樓宇安全透明運行,是需要不斷研究和改進的課題。監(jiān)控系統(tǒng)以期獨有的還原性和真實性,成為樓宇安全防護的重要組成部分,但是現(xiàn)代社會的樓宇智能監(jiān)控需要強大的計算能力和海量的存儲空間才能實現(xiàn),顯然傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)難以滿足樓宇智能監(jiān)控的需要。利用云計算技術可以為智能監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)設計提供突破點。采用超強的云計算,和海量存儲的云空間,優(yōu)化數(shù)據(jù)采集空間架構,就可以實現(xiàn)對監(jiān)控數(shù)據(jù)的合理采集。通過云計算技術在樓宇智能監(jiān)控系統(tǒng)中的應用,合理部署物理層資源,分層構建集中式采集構架,可以看出云計算的應用匯使得監(jiān)控系統(tǒng)更加性能優(yōu)良,可靠穩(wěn)定,而且云計算技術的運行環(huán)境并不苛刻,所以成本也很合理,很好的解決了目前樓宇智能監(jiān)控系統(tǒng)設計中存在的問題,并且節(jié)約社會資源和成本,具有較好的實用性和推廣性。
參考文獻
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【關鍵詞】云計算;高校;機房管理
1 云計算
1.1 云計算(Cloud Computing)概念
云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式,通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機和其他設備。云計算是繼1980年代大型計算機到客戶端-服務器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。用戶不再需要了解“云”中基礎設施的細節(jié),不必具有相應的專業(yè)知識,也無需直接進行控制。[1]云計算描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。[2]
1.2 常用服務
當前云計算技術主要提供以下三種服務:[3]
(1)IaaS:基礎設施即服務。用戶可以從intemet獲取完善的計算機基礎設施獲得服務,用戶在此基礎上部署和運行各種軟件,包括操作系統(tǒng)和應用程序。
(2)PaaS:平臺即服務。平臺通常包括操作系統(tǒng)、編程語言的運行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫和web服務器,用戶在平臺上部署和運行自己的應用,用戶不能管理和控制底層的基礎設施,全部由平臺為其托管服務。
(3)SaaS:軟件即服務。它是一種通過internet提供軟件的模式,用戶無須購買軟件,而是向提供商租用基于web的軟件,從而進行管理。云提供商在云端安裝和運行應用軟件,云用戶通過云客戶端(通常是Web瀏覽器)使用軟件。云用戶不能管理應用軟件運行的基礎設施和平臺,只能做有限的應用程序設置。
1.3 云計算的分類
一般從云計算的規(guī)模來看,云計算可以分為公有云、私有云以及混合云三種。
公有云是指提供云服務的企業(yè)利用自己已有的云基礎框架來為使用者提供相應的服務,使用者可以利用網(wǎng)絡來獲取相應的服務。優(yōu)點:使用者不需要相應的投資和建設就可以對公有云中的各種資源和服務進行使用,缺點:用戶的各種數(shù)據(jù)都存儲在云服務中有一定的風險。
私有云是指在企業(yè)內(nèi)部設置的云服務,優(yōu)點:安全性較高,自己可以對云服務進行相應的設置調(diào)整,缺點:開始階段需要大量的投資。
混合云是公有云和私有云相結(jié)合,具有兩者的優(yōu)點和缺點。
2 高校機房管理存在的問題
(1)機房硬件設施的資金投入大,硬件資源更換頻繁。為了滿足各個專業(yè)方向教學的需要,需要不斷的更新設備,淘汰下來的計算機逐漸成了電子垃圾,造成了資源的極大浪費。
(2)機房數(shù)量多,重復率高,利用率低。各個學校各個系部都有自己的機房,造成資源的重復購買,不能充分實現(xiàn)資源共享,充分利用資源。
(3)軟件資源更新頻繁,機房管理員工作量大。通常每個學期開始,須提前統(tǒng)計各系在新學期將要用到的軟件,機房管理員須提前做好軟件的更新,耗費了大量的人力。另外,殺毒軟件、升級補丁以及各種應用軟件的頻繁更新,也極大的增加了機房管理員的工作量。
(4)機房的現(xiàn)有的還原保護功能很難滿足應用需求?,F(xiàn)在的機房都具有硬件保護卡或軟件還原功能,在安裝更新軟件時要經(jīng)常放開保護,使得機房的保護措施不夠完善。
3 云計算在高校機房管理中的應用
高校機房一般是利用互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)與云計算中心之間的通信,云計算中心會為高校機房提供各種服務,同時相關軟硬件、服務器、存儲設備等資源的管理和維護并不需要高校機房來完成,云計算中心會對這些資源進行統(tǒng)一的分配和管理,并利用接口通過互聯(lián)網(wǎng)來為高校機房提供服務。
3.1 云計算技術在高校機房中的應用模式
針對學校機房管理現(xiàn)狀及其各專業(yè)軟件應用情況,我們可以采用混合云的模式管理機房。即用戶可通過局域網(wǎng)訪問私有云使用頻度較高的一些服務。如果服務不滿足,則可通過因特網(wǎng)訪問公有云。該模式中使用了分布式管理技術,將一部分資源管理放在學校機房的服務器端,便于提高用戶的訪問速度及訪問條件,也可降低機房運營的成本,簡化在技術使用上的管理過程。
對于公有云服務,機房管理員首先利用服務器的強大處理能力,將服務器(數(shù)據(jù)服務和內(nèi)容服務)虛擬化成多個虛擬計算機,然后在云計算服務器上布置SaaS、PaaS、Iaas云計算服務。
通過利用云計算服務的應用模式根據(jù)不同用戶的需要提供對應的服務,包括不同的操作系統(tǒng)平臺,各種軟件開發(fā)平臺,以及常用的開發(fā)工具和軟件等。如當某一系部某一學年需要使用的軟件及其版本為全新軟件,即機房從未安裝,此時用戶可通過云中端根據(jù)需求申請注冊軟件服務項目,從而實現(xiàn)補丁、軟件更新推送。學校機房管理員不必每個學期都要進行軟件的升級及安裝等重復的工作,從而提高了機房管理效率。同時每個用戶都可以通過終端登錄一臺虛擬機,然后可以根據(jù)自己的需要訪問或定制相應的服務來配置自己的計算機,用戶不需要安裝任何軟件,從而減輕了客戶端的負擔,用戶訪問的數(shù)據(jù)都存儲在服務器端。機房管理員只要對服務器進行管理,就可以快速配置相應的服務,這種集中化的管理方式極大減輕了管理員的工作量。
3.2 云計算技術在高校機房管理中應用的優(yōu)勢
(1)有效地降低高校機房建設中的成本投入。云計算技術縮小了訪問終端計算機的需求,同時終端機需要的各種軟件都可以安裝在云計算中心的服務器中,大大降低了高校機房設備更新?lián)Q代的需求。
(2)提高了機房的利用率,有效避免了資源的浪費。電腦殺毒軟件,升級補丁以及各種應用軟件的頻繁更新都可以在云端進行,用戶可通過云中端根據(jù)需求申請注冊軟件服務項目,從而實現(xiàn)補丁、軟件更新推送,云端可以按需求提供給計算機和其他設備。從而提高了機房管理效率。
(3)減輕了機房管理員的工作量。云計算技術使得機房管理員的工作重點只在云計算服務器,不必再像原來那樣對每一臺計算機進行全面的維護及管理。
(4)有效地提升機房管理的安全性和可靠性。終端使用者需要進入到云計算中心才能夠進行相關的操作,這可以有效地避免各種因為操作而造成的設備損壞,云計算中心設有自己完善的安全保護方式。此外,云計算中心出現(xiàn)問題的幾率較低,而且一般都有備用的設備,因此有效地提升了高校機房可靠性。
4 結(jié)束語
云計算技術的發(fā)展,給高校機房管理指明了一個新的發(fā)展方向。云計算技術縮小了訪問終端需求,加快網(wǎng)絡化和資源共享的進程,具有安全性、可靠性、配置成本低、方便管理等優(yōu)勢。相信未來會給高校機房管理帶來巨大變化。
【參考文獻】
【關鍵詞】校園 多媒體系統(tǒng) 云計算 優(yōu)點 應用
云計算可以說是校園多媒體系統(tǒng)建設的重要突破,可以顯著降低校園多媒體系統(tǒng)的建設成本并提高使用效率,尤其是隨著我國教育的信息化水平逐漸提高,在校園多媒體系統(tǒng)建設以及管理過程當中充分使用云計算技術,能夠解決數(shù)據(jù)中心、多媒體教室以及機房的多媒體系統(tǒng)建設管理難題。
1 校園多媒體系統(tǒng)中應用云計算的優(yōu)點
1.1 擴展性好
校園的多媒體系統(tǒng)在訪問量大幅度增加,而已有系統(tǒng)難以滿足的情況下,可以通過兩條途徑解決。一種是購買處理能力更強的服務器,并遷移已有的應用。另一種是購買那些處理能力普通的服務器,同已有的服務器構建集群,并通過負載均衡技術降低單節(jié)點的壓力。這樣做的缺點是在需求量下降的時候,新增硬件設備資源會嚴重浪費,同時遷移系統(tǒng)以及組建集群的過程繁瑣,云計算可以有效解決這些問題,通過開啟虛擬機來實現(xiàn)負責均衡。
1.2 成本較低
傳統(tǒng)校園的多媒體系統(tǒng)使用本地存儲資源,一方面需要購買服務器、網(wǎng)絡設備以及存儲設備等硬件,另一方面還需要為這些硬件設備提供專門的機房、電力以及UPS,因而成本較高。但是云計算的人力維護、托管費用都是根據(jù)虛擬機的使用而收費的,并且不需要考慮系統(tǒng)宕機以及磁盤損壞等方面的問題,也不用建立專門的機房并承擔電力、人力等方面的成本支出。云計算當中的某個虛擬機出現(xiàn)問題時會自動切換到正常的實例上,并且間隔時間非常短而不影響多媒體系統(tǒng)的正常使用。
1.3 測試升級方便
傳統(tǒng)的校園多媒體系統(tǒng)如果升級軟件,必須停機一段時間,如果使用新技術還需要同已有的硬件配置進行環(huán)境測試,一方面硬件投入比較大,另一方面需要不斷搭建系統(tǒng)環(huán)境測試多媒體系統(tǒng)的應用,步驟比較繁瑣。應用云計算能夠減少測試系統(tǒng)成本,通常只需要配置一次,之后上傳到云計算的虛擬機,并開啟私有鏡像來申請實例完成測試,從而顯著降低測試升級的復雜程度。
2 校園多媒體系統(tǒng)中云計算的應用
2.1 云計算校園數(shù)據(jù)中心應用
隨著校園多媒體系統(tǒng)建設的加快,多媒體系統(tǒng)的數(shù)量越來越多,每增加一個多媒體系統(tǒng),校園就需要新增服務器以及配套的網(wǎng)絡設備、存儲設備以及機柜等,從而給機房空間、供電以及UPS等增加壓力。同時服務器采購以及軟硬件的安全都需要比較長的周期。為解決這些問題,可以考慮使用云計算技術。虛擬化技術作為云計算的組成部分,可以在高性能服務器上創(chuàng)建不同的虛擬服務器,同時每臺服務器都能夠根據(jù)需要來安裝操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫軟件,各個虛擬服務器互相獨立,從而改善服務器利用的效率。校園可以租用虛擬服務器搭建多媒體系統(tǒng),但是如果需要大量的虛擬機,就容易形成不同的虛擬機資源池而帶來管理困難。通過運用云計算當中的集群技術,能夠?qū)⒉煌奈锢矸掌骷右约袕亩纬少Y源池,方便管理并且可以動態(tài)調(diào)配資源,從而提高校園多媒體系統(tǒng)的管理效果。
2.2 云計算技術在多媒體系統(tǒng)機房的應用
機房在校園多媒體系統(tǒng)中同意是必不可少的,并且隨著多媒體系統(tǒng)的建設,校園機房的計算機需求日益增多。通過云計算技術能夠建立云端,將日常使用的資源集中放在服務器上,每臺終端機無須使用本地硬盤、光驅(qū)、系統(tǒng)以及軟件,學生上課的過程當中需要使用任何多媒體資源,能夠隨時從校園服務器上面調(diào)用,系統(tǒng)以及軟件運行則分布在終端。這樣設計方案可以保障終端的性能,同時可以提高管理人員系統(tǒng)部署以及軟件的更新效率。這樣只要校園有足夠的機房,就可以提供給師生所需要的教學環(huán)境,能夠輕松完成不同教學環(huán)境之間的轉(zhuǎn)換,例如幫助學校將語音室擴展成為電子閱覽室、網(wǎng)絡考場、專業(yè)機房以及開放機房等不同的多媒體應用環(huán)境。
2.3 云計算技術在多媒體教室應用
校園多媒體教室往往面臨著配置方面的問題,因為多媒體教室都是分批建設,并且設備也是分批采購,因此電腦種類多并且配置不同,系統(tǒng)安裝維護較為復雜,同時每個多媒體教室會安排不同的上課任務,導致上課教師安裝各種軟件,尤其是藝術類的專業(yè)軟件,容易導致系統(tǒng)的啟動運行變慢。云桌面作為云計算技術的代表之一,是建立在虛擬化服務器上的云應用,在校園數(shù)據(jù)中心的服務器運行操作系統(tǒng)以及應用軟件,進而用圖像方式將桌面視圖傳輸?shù)浇K端設備上。在這一過程當中,服務器對終端的輸入加以處理,隨時更新視圖內(nèi)容。授課教師還能夠通過如筆記本以及智能手機等授權終端登錄并進行桌面操作。
3 小結(jié)
綜上所述,在校園多媒體系統(tǒng)建設過程當中,通過使用云計算技術能夠有效提高硬件的利用效率,為各種教學活動提供支撐,并有著良好的擴展性,這就要求學校進一步整合已有的資源并做好統(tǒng)籌規(guī)劃,從而充分發(fā)揮云計算的技術優(yōu)勢。
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