云计算的相关技术范文

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【摘　要】随着Internet网络应用技术的发展和普及，尤其是Web2.0的发展导致网络用户和网络数据量高速增长，对数据的处理能力提出了更高的要求。资源的整合和优化是网络发展的必然趋势，云计算应运而生。云计算是分布式计算、并行处理和网格计算的进一步发展，它是基于互联网的计算，能够向各种互联网应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务、存储服务的系统。实现云计算系统面临着诸多挑战，现有的云计算系统的部署相对分散，各自内部能够实现VM的自动分配、管理和容错等，但云计算系统之间的交互还没有统一的标准。关于云计算系统的标准化工作还需要更进一步的研究，还有一系列亟待解决的问题。

关键词 云计算；数据处理；虚拟化；并行编程模型

0　引言

云计算是指通过互联网来实现超级计算能力的资源。目前的依赖于个人电脑和服务器的状态将被未来服务信息的存储方式打破，软件和数据将会被存放于网络之中；因为云计算是开放的标准，所以任何个人和企业用户都能够利用云端的计算和存储能力使自己的应用和数据存储得以完成，而且能在云上进行二次开发。因此，近年来的云计算赢得了众多厂商和企业的关注并得到了长远发展。

云计算的产生有其潜在的背景，随着Internet网络应用技术的发展和普及，尤其是Web2.0的发展导致网络用户和网络数据量高速增长，对数据的处理能力提出了更高的要求。此外，网络资源的需求和利用出现失衡状态，某些应用需要大量的网络资源，而大量的网络资源没有得到充分利用。因此，资源的整合和优化是网络发展的必然趋势，云计算应运而生。

1　云计算的特征

一般而言，云是指数据中心的硬件和系统软件，云分为公共云(对公众开放)和私有云(业务组织自己使用)。在公共云的基础上，云计算系统是指终端用户应用软件通过Internet以服务的形式由SaaS提供商交付，云提供商向SaaS提供商提供数据中心的硬件和软件服务。其主要有以下特征：

（1）支持虚拟化，云计算系统可以看做是一个虚拟资源池。通过在一个服务器上部署多个虚拟机和应用，从而提高资源的利用率；当一个服务器过载时支持负载的迁移。

（2）提供服务质量保证(QoS)。云计算系统能够向用户提供满足QoS要求的服务，能够根据用户的需求对系统作出调整，如用户需要的硬件配置、网络带宽、存储容量等。

（3）高可靠性、可用性和可扩放性。云计算系统必须保证向用户提供可靠的服务，保证用户能够随时随地地访问所需要的服务，并且用户的系统规模变化时，云计算系统能够根据用户的需求自由伸缩。

（4）自治性。云计算系统是一个自治系统，系统的管理对用户来讲是透明的，不同的管理任务是自动完成的，系统的硬件、软件、存储能够自动进行配置，从而实现对用户按需提供。

2　云计算实现的相关技术

2.1　虚拟化技术

云计算实现的关键技术是虚拟化技术。通过虚拟化技术，单个服务器可以支持多个虚拟机运行多个操作系统和应用，从而大大提高服务器的利用率，通过虚拟化为应用提供了灵活可变、可扩展的平台服务。虚拟机技术的核心是Hypervi2sor(虚拟机监控程序)，Hypervisor在虚拟机和底层硬件之间建立一个抽象层，它可以拦截操作系统对硬件的调用，为驻留在其上的操作系统提供虚拟的CPU和内存。目前VMwareESX和CitrixXenServer能直接运行在硬件上，虚拟的操作系统又运行在Hypervisor之上，从而能够按照用户需求提供IT基础设施。

随着虚拟化技术的应用，对虚拟资源的管理是研究的热点之一。可将VM提供模型集成到现有的资源管理框架中，采用两级调度的方法将对VM的管理集成到批调度器中，向用户提供最大努力的调度服务，但目前不支持虚拟资源的预定服务。

传统的调度器对短期租赁请求调度时，要完成严格的预定资源服务租赁是很困难的。多用虚拟机的无缝挂起和恢复计算的能力来解决这个问题。对于可用性要求不太严格的批量计算任务，调度器先挂起当前计算任务，然后去完成具有严格可用性要求的作业，如预定资源的作业。

当前的云计算系统一般是以虚拟机的形式来满足用户的计算资源需求，但用户需要根据自己的要求将这些虚拟机手动配置成一个工作集群。针对这种情况，虚拟专用网络VPN的发展为用户在访问计算云的资源时提供了一个可以定制的网络环境。目前对于虚拟资源管理的研究，在满足用户对虚拟资源的QoS需求及服务等级协议方面还有待进一步研究。

2.2　Web服务与SOA

云服务一般是以Web服务的形式来实现的。在云中服务的组织和协同可以在面向服务的架构中进行管理。在SOA架构下的云服务可以部署在各种分布式平台上，也可以通过网络访问各种服务。近年来SOA得到了相当广泛的关注，但它并不是一个新概念。早期一些基于网络的SOA的例子有RPC、DCOM和ORBs等，近期的网格计算就是基于SOA的架构和解决方案。

在一个SOA环境中，终端用户请求一个IT服务(或一组服务的集合)，并希望这些服务满足一定的QoS要求，用户请求可以得到即时服务，或在一特定的延迟后满足。可以预期在未来十年，基于服务的解决方案将是向个人和机构递交信息和其他IT相关功能的主要手段。例如软件应用、基于Web的服务、个人和商业的桌面机计算等。

2.3　并行编程模型

随着Web2.0的出现，互联网上的信息呈指数级增长，如搜索引擎、在线事务处理等应用系统处理数据的规模越来越大。云计算系统必须给用户提供一个简单易用的编程模型来并行处理用户的数据，从而更好地利用云计算系统的资源。因此研究者提出了一些分布式系统和并行编程模型来支持大规模数据处理。

Google文件系统GFS(Google file system)被用来满足Google快速增长的数据处理需求。为发挥GFS集群的计算能力，Google提出了Map Reduce并行编程模型。Map Reduce是一个简化的并行编程计算模型，模型采用函数式编程中的函数来实现并行编程，模型的核心操作是map和reduce。Map操作对每个元素进行操作并生成一组新数据，原数据保持不变，数据之间不存在相关，因此map操作可以高度并行实现；reduce操作对map操作的中间结果进行合并，并得到最后的输出。只需对map和reduce函数进行并行化处理便得到了MapRe2duce的基本框架。

科学家针对Map Reduce模型调度建立在系统同构的假设上对Map Reduce模型的调度进行了改进，设计了一种新的调度算法LATE，使Map2Reduce能够在异构环境中高效运行。还有科学家提出了另外一个并行编程模型Grid Batch。Grid Batch也是一个隐藏并行程序复杂性的并行编程模型，主要用来解决在计算云中大规模数据密集型应用的并行化问题。文献的整个工作与Google的Map Reduce模型相似，但是GridBatch主要针对分析型应用，对Map Reduce模型作了优化，允许用户控制数据的划分，减少了系统的通信开销。针对数据密集型云计算应用系统，提出为用户提供一个抽象接口来定义任务的计算和存储需求，并以科学领域中的all2pairs问题为例实现了这个抽象接口。

综上所述，并行编程模型的发展对云计算系统的推广实现具有极大的推动作用，现有的云编程模型均是以Map Reduce编程模型为主，编程模型的适用性方面还存在一定局限性，还需要进一步的研究和完善。

3　云计算亟待解决的问题

实现云计算系统面临着诸多挑战，现有的云计算系统的部署相对分散，各自内部能够实现VM的自动分配、管理和容错等，但云计算系统之间的交互还没有统一的标准。关于云计算系统的标准化工作还需要更进一步的研究，还有一系列亟待解决的问题。首先云计算系统中，用户数据存储在云端，如何保证用户的数据不被非法访问和泄露是系统必须要解决的两个重要问题，即数据的安全和隐私问题。同时云计算系统本身的可扩展性、可用性、可靠性、可管理性等都是要重点解决的问题。在服务的层次上，云计算系统必须要解决服务的描述及转换问题，如何将用户的业务理念需求转换成对基础设施的需求、如何确定高层的服务需求和度量到基础设施的需求和度量之间的映射、如何保证多级别的QoS，这些都是云计算系统要解决的问题。在云计算系统的管理方面，云系统之间的互操作是必须要考虑的一个问题。当一个云系统需要使用另外一个云系统的计算资源时，要能够提供跨云的管理策略，从而使得云系统之间能够自动交互。同时为了保证SLA，系统必须能够进行SLA的监测，当有服务失败时，自动地进行资源的重新分配。在基础设施层次上，云计算系统要能够进行服务的动态迁移，目前的虚拟机只支持共享存储的迁移，如何将虚拟机迁移到没有共享存储的其他物理主机上也是云计算系统面临的挑战之一。

作为一种新型的计算模式，云计算利用高速互联网的传输能力使数据的处理过程由个人计算机或服务器转到互联网上的计算机集群中，给用户带来空前的计算能力。虽然目前的云计算还不能很好地解决所有问题，但是未来一定会有越多的云计算系统被投入使用，云计算自身也会不断地完善，从而成为工业界和学术界的另一研究热点。云计算系统已经成为下一代IT的发展趋势，但是关于云系统的安全性、自治性、服务QoS、服务描述发现、云间交互等方面的研究仍显不足，仍需要进一步深入研究。

参考文献

［1］陈国良,孙广中,徐云.并行计算的一体化研究现状与发展趋势[J].科学通报,2009,54(8):1043-1049.

［2］赵慧玲,韩苏川,霍晓莉.三网融合下的电信网技术与网络发展[J].中兴通讯技术,2011,17(4).

［3］阳旺,李贺武,吴茜.互联网端到端多径可靠传输协议研究[J].计算机研究与发展,2012,49(2).

［4］Iyengar,J.R.,Amer,P.D.,Stewart,R.Transactions on Networking[J].2006,14(5).

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所谓的云计算这属于一种商业计算模型，这也就是在大量计算机所组成的资源地上分布计算任务，以便能够将各项应用系统按照需求获得信息服务、计算力以及存储空间，从而实现发展网格计算、分布式计算以及并行计算。通常来说，云安全所包含的关键技术与风险应对策略主要应该从以下三个方面进行详细阐述：

首先是数据安全。一是数据传输安全。在云用户或者企业借助于网络将数据传输到公共云的过程当中，黑客随时都可以篡改与窃取数据，严重威胁数据的真实性、保密性、可用性、完整性，这就给予云用户造成严重的商业损失。而该阶段所采取的保护策略就是加密传输数据，在数据传输过程中使用安全传输协议；二是数据存储安全。云用户数据在对数据存储的过程当中，所存在的安全风险由数据审计、灾难恢复、隔离、数据滥用以后即存储位置等。为有效防范被云服务提供商、恶意邻居租户或者部分应用滥用，那么采取的做法是在应用IaaS加密静止数据，可是针对PaaS与SaaS这类的应用过程当中，由于不能加密数据，密文数据对于搜索与索引的应用造成妨碍，可是从目前的情况来看，尚未发明能够用于商用的算法来对数据同态加密实现，云用户并且应该把握对数据具置维持的基本原则，另外还应该使用数据标记，数据隔离在单租户专用数据平台当中实现，从而做到对数据非法访问的防止，而灾难恢复实现则是使用数据多备份；三是数据残留安全。所谓的数据残留安全就是说数据在被以某种形式擦除之后残留的物理表现，党擦除存储介质之后，存在着一定的可能借助于某些物理特性来重建数据，数据残留在云计算背景下，存在着一定的可能对敏感信息无意当中流露，这就使得云服务提供商为做到有效保证数据完整清除，往往使用内容发现、加密数据相关介质销毁、擦拭磁盘以及销毁存储介质等方法与技术。

其次是应用安全。一是终端客户安全。云客户端为对应用安全进行保证，则应该做到对各项防御功能开启，并且对于IPS类型安全控件、反恶意软件、个人防火墙以及防病毒软件在云客户端进行部署，并且为做到避免浏览器遭受攻击，还应该积极使用各种必要保护措施，从而做到端到端的安全在云环境当中实现，这就要让云用户通过对自动更新功能的使用，从而对于浏览器更新与打补丁等定期完成，而其中的企业客户必须从制度上做出严格的规定连接云计算应用的PC机就严格禁止安装虚拟机，定期检查PC机；二是SaaS应用安全。在安全评估选择SaaS提供商的过程当中，应该按照相关保密协议要求，在一定情况下存在着一定的必要聘请第三方安全厂商做好黑盒安全测试这样的渗透测试，从而能够做到对详实安全信息的获得，并且对于SaaS提供商所供的访问控制与身份验证功能，这属于唯一性的安全控制措施在客户管理信息风险当中，对于云特定访问控制机制用户应该尽最大可能了解，通过采用必要步骤来对运载的数据进行保护；三是PaaS应用安全。基于云基础知识对用户采购或者创建的应用进行部署这属于PssS云提供给用户的能力，对于引擎在内的平台软件与地层安全由PssS提供商负责，当如果有Web服务、组件以及第三方应用在PssS应用使用，而那些部署在PaaS平台上面的应用的安全则是由客户负责，云用户部署的应用安全还应该得到PaaS应用开发商的积极配合，开发人员必须对平台被封装成安全对象与Web服务的安全特性熟悉。

再次是虚拟化安全。从一方面来看是虚拟化软件安全，这种软件层在裸机上进行直接部署，这样所能够提供的能力是对虚拟服务器进行创建、运行以及销毁。保持着可用性与完整性的虚拟化层这有着极其重要与关键的保持创建可用性与完整性的公有云；从另外一方面来看则是虚拟服务器安全，通常来说，在虚拟机软件之上的虚拟服务器，这就是在虚拟服务器上面运用物理服务器的安全原理和实践，并且要做到对虚拟服务器所具备的特点兼顾，所采取的措施对具备TPM安全模块的物理服务器进行选择，在对服务器进行构建当中，必须在所有的虚拟服务器分别分配出一个独立的硬盘分区，还应该严密监视虚拟服务器的运行状态，以便做到对各个虚拟器当中的防火墙日志与系统日志进行实时监控，从而能够做到对所存在的安全隐患及时发现，及时关闭不需要运行的虚拟机。

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1 引言

随着计算机技术的发展，建筑工程项目管理的信息化管理水平不断提高。对于大部分企业来说主要通过部署硬件服务器并购买特定项目管理系统软件来实现建筑项目的信息化管理，在项目管理系统运行后需要特定的专职人员对软硬件进行维护，因此，项目管理成本中包含了一定的系统维护成本，并且该成本通常相对较高，这就大大降低了企业在建筑工程项目管理系统方面的竞争力，也在到一定程度上影响了建筑工程项目信息化管理水平的发展。

云计算技术（Cloud Computing Technology）作为一种新的IT（Information Technology）资源交付和使用模式，通过网络实现硬件、软件、平台以及服务等多种资源的按需获取[1]。云计算技术是继个人计算机和互联网技术之后一次新的IT浪潮，它从根本上改变了人民的生活方式、生产方式、服务模式和商业模式。云计算技术基于分布式技术和虚拟化技术将数据存储和计算能力部署在分布式计算机上，用户无需部署任何复杂的硬件和软件就可以通过网络以按需付费的方式获得无限可扩展的资源[2]。基于云计算技术，服务提供商根据用户访问量，动态弹性地增减IT资源来满足动态变化的用户规模和应用规模，从而及时进行资源分配、回收和再分配，实现资源的弹性供应，提高资源的利用率，降低成本[3]。

作为新一代信息产业浪潮的中坚力量，云计算技术不仅让用户拥有更好的用户体验，享受丰富的服务，让服务提供商提高服务质量的同时降低成本，而且对建筑工程项目管理系统的构建产生了深远的影响。目前，云计算技术还处于产业化应用的初期阶段，本文对云计算技术的特点进行了总结，以此为基础分析了云计算技术下建筑工程项目管理系统。

2 云计算技术的特点

云计算技术是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算技术并非是一种突然产生的全新技术，而是随着计算机处理速度和网络数据传输速度不断提高应运而生的技术融合[4]。本章节将具体分析云计算技术的特点，为确定云计算技术下的建筑工程项目管理系统提供基础。

回顾60年代和70年代计算机技术的发展，可以发现云计算技术是一种旧趋势的回归：中心，共享计算资源。在数据处理早期，计算机和计算机操作都非常昂贵的，拥有大型计算机的公司将其计算资源提供给外部用户，这就是专门部署计算资源的独立服务提供商的开始。大型计算机提供完整的作业环境，包括不同的软件包，编程环境，文件存储和打印服务。这个时期的定价模式通常基于终端的固定的租赁费和变化的连接时间、消耗的CPU时间和存储的使用情况。随着个人计算机数据处理能力的发展，数据存储转移到本地设备。在20世纪90年代，再次回归到信息技术的集中化，特别是数据存储的集中化，而这种趋势就是云计算技术。

云计算是向用户提供按需的租用服务的，从用户角度看，云计算提供的服务具有弹性扩展，按需服务，高可靠性和高安全性等特点[5]。弹性扩展要求云计算资源能够适应各种不同性能要求的服务，能够在服务高峰期和低谷期保证服务的质量；按需服务允许不同用户申请不同大小的资源，对用户来说云计算资源是“取之不尽”的；高可靠性就要求在部署一位用户的服务时，应充分考虑到数据中心部分主机宕机的风险，并给出策略能够在部分主机故障时确保服务仍能够正常提供；高安全性确保云计算中服务的相关信息和数据不被非法查看。

基于云计算技术构建建筑工程项目管理系统，可以对工程项目管理过程中产生的大量信息进行统一有效的管理，同时通过云服务提供商的专业技术人员对软硬件平台进行维护，从而可以有效地降低项目管理方面的资本投入以及建筑工程项目管理系统成本，因此可以有效提高建筑工程项目信息化管理的水平和相关企业的竞争力。基于云计算的建筑工程项目管理系统拥有以下特点：

（1）整个系统的主要硬件设备和软件由云服务提供商提供，并且对其进行专业的系统维护，而建筑工程项目管理者则是对软硬件设备以租赁的形式得到其使用权，因此可以有效地降低在软硬件方面的购买和维护成本。

（2）建筑工程项目管理过程中所涉及的数据信息都存储在云端，因此提高了用户之间的信息共享，同时也有效降低了数据独立存储时较高的使用费用。

（3）云计算平台是由专业的大型IT公司负责构建，通过大量的计算机组成的机群集中为用户提供高效可靠的数据处理和存储服务，并且基于软硬件的冗余机制来提供整体系统的可靠性。

总之，与传统的建筑工程项日管理信息系统相比，基于云计算技术的工程项目管理信息系统更可靠稳定，更利于降低建筑工程项目管理组织的实际成本。

3 基于云计算技术的建筑工程项目管理系统架构

基于云计算的技术特点，根据在建筑工程项目的管理过程中的实际需求，设计基于云计算技术的建筑工程项目管理系统架构。该架构拥有较好的弹性可扩展性和较高的可靠性及稳定性。如图1所示，是基于云计算技术的建筑工程项目管理系统的角色关系图。这里主要包括硬件平台提供者、软件平台提供者和系统用户。硬件平台提供者负责提供硬件平台基础设施并且对其进行专业维护。软件平台提供者负责系统软件的开发、部署和维护。系统用户以租赁的方式使用建筑工程项目管理系统而无需考虑软硬件平台的维护问题。

为了基于云计算技术高效地提供网络服务，在搭建建筑工程项目管理系统时采用B/S三层（表示层、业务逻辑层和数据存储层）的体系架构，即浏览器/服务器结构。用户基于客户端上的浏览器对表示层进行访问，并且将其以图形界面的方式显示。云端的服务器群处理业务逻辑，并且同客户端和数据存储服务器群进行交互。数据存储服务器群对静态和动态的数据进行统一管理。

4 基于云计算技术的建筑工程项目管理系统功能模块

基于建筑工程项目管理系统的实际需求，如图2所示，给出整个系统的主要功能模块划分。通过这些主要的功能模块，基于云计算技术的建筑工程项目管理系统对建筑工程的实际开展过程中的各种状况进行及时监视和控制，并且对整个工程的施工进度、投入成本、设备材料、完成质量以及安全问题进行系统的管理。

（1）进度管理模块：该功能模块主要负责建筑工程项目的形象单元管理、进度计划管理和进度控制管理。基于建筑的工程的预估工程量、制定的各种质量指标和工程分解结构确定工程开展计划（以网络图或者横道图的形式给出）。这里需要包含工程不同阶段的顺序，并且明确起始时间和最短最长持续时间，同时确定这个过程中的核心工作的基本线路。基于确定的工程进度计划，可以将按照一定的周期将进度报表（包括已完成工程量和已完成工作天数）基于计划进度进行评估，进而可以明确误工拖工的原因所在。此外，通过对工作计划的调整对整个建筑工程项目的施工状况进行有效控制。

（2）成本管理模块：该功能模块从成本计划、成本核算、成本控制和成本报表四个方面对建筑工程项目的成本投入进行统一管理。基于各个项目的工程工作分解，对所有工程的工程量和造价进行统一的核算。对于发包和承包进行分别核算。此外，基于市场调查和资源需求量，对劳力、设备、原料以及工程管理的各种相关费用进行核算得到项目的计划成本。基于实际的工程成本与评估的计划成本对建筑工程的财务状况实现及时获取。

（3）质量管理模块：该功能模块主要负责工程分解定义、施工工序检测、施工材料检验和质量问题备案。根据预定的质量要求指标和合同以及实际的质量情况来保证工程的完成质量。这里主要包括工程相关人员之间的数据共享。

（4）合同管理模块：该功能模块从合同会签、合同变更、合同支付和合同查询四个方面对建筑工程项目的相关合同进行统一管理。具体包括建筑工程项目相关的合同的起草、签订、执行、归档和索赔。

（5）设备材料管理模块：该功能模块主要负责设备采购、设备调拨、设备库存、材料采购、材料库存和材料报表。在设备材料管理过程中，根据确定的项目进度计划，确定相关设备和材料的采购计划。明确何时采购，何时应该到货，应该提前多久等信息。由于库存有限的问题，需要明确建筑工程项目的相关施工工艺，进而确保设备和材料采购的不间断进行。同时，还需要考虑市场的供应问题。该模块涉及到建筑工程开展的各个阶段以及计划、财务和资源等各个工程管理部门。

（6）安全管理模块：该功能模块从施工安全检查、安全状况分析和伤亡事故处理三个方面对建筑工程项目的开展过程中的安全问题进行统一管理。这里需要明确现场监工的时间和地点，并且对整个施工过程的不同阶段的安全相关问题进行动态监控。此外，对于项目施工过程的相关文档和图像资料进行自动存储，从而为以后事故的调查提供依据。

5 小结

云计算技术作为一种基于网络的IT资源交付和使用新范式，它不仅是一种新的技术，而且是一种新的服务提供模式。本文在对云计算的技术特点进行了分析的基础上，提出了基于云计算技术的建筑工程项目管理系统。与传统的建筑工程项目管理系统相比，基于云计算技术的项目管理系统无需购买、部署和维护硬件基础设施和软件平台。用户可以通过浏览器可以对部署在云端的建筑工程项目管理系统进行安全可靠的方式。基于云计算技术的建筑工程项目管理系统不仅可以有效地提高项目管理的效率，而且可以大幅度降低项目管理的成本，进而提高企业的竞争力。此外，系统的软硬件平台提供者基于系统使用者提出的反馈意见，通过专业的技术对管理系统不断更新，从而保证项目管理服务的可靠性和安全性，同时也在一定程度上有助于我国建筑工程项目管理信息化的持续发展。

参考文献

[1] 王鹏. 走近云计算 [M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[2] Michael Armbrust， Armando Fox， Rean Griffith， Anthony D. Joseph， Randy Katz， Andy Konwinski， Gunho Lee， David Patterson， Ariel Rabkin， Ion Stoica， Matei Zaharia. A view of cloud computing [J]. Communications of the ACM， 2010， 53（4）： 50-58.

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当今世界，互联网时代进入以云计算技术、移动终端为代表的新阶段。互联网提供的服务范围越来越宽广，信息量越来越庞大，全方位地渗透我们日常生活的方方面面。作为一个个人或组织，能否跟随其发展步伐，提高自身掌握、运用信息的能力，很好地融入这个高速变化的时代，不仅关系到它的进步和发展，更关系到它以何种形式立足和生存。

中学图书馆系统也不能例外，如何利用好现在各校已有的资源，同新兴的互联网技术有效整合，满足师生不同层次、不同类型的多样化要求，是值得中学图书馆管理者思索的问题。

一、当前中学图书馆的现状

教育部2003年印发《中小学图书馆（室）规程（修订）》中指出，图书馆是中小学校的书刊资料信息中心，是为学校教育、教学和教育科学研究服务的机构。但是观察目前各中学图书馆，可以说服务大多局限在图书借阅的传统状态，由于学科教育学习的任务繁重，学生的主要精力集中于课堂教学，不少学校普遍存在学生对图书馆的利用率低的情况。

图书的借还只是图书馆对其纸质媒体的服务。然而，当今的信息科技技术高速发展，提供了海量数据资料。据统计，现在全世界每天约有近百亿信息单元的信息量在传递，并以年递增15%~20%的速度发展，全球共有超过30亿个网页，10300种数据库，这些数据资料可以以图片、音频、视频等具有吸引力的各种形式展示。总体而言，信息科技技术在图书馆工作中有很大的用武之地。

二、现代化信息技术和云计算技术

信息技术（Information Technology，简称IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。当前，信息技术发展的一个重要方向是云计算技术。

云计算技术是建立在分布式计算、并行处理、网络存储、虚拟化等最前沿的IT基础之上的IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（包括基础设施即服务Iaas，平台即服务Paas，软件即服务Saas等），提供资源的网络系统被称为“云”。

云计算技术建立了一个统一的资源池，不同国家、不同地域的用户可以根据自己的需要，实时从资源池获取所需的服务，共享各种资源。云计算技术的出现，极大地降低了IT资源使用的成本，提高了资源的使用效率。

三、中学图书馆信息化建设中面临的一些问题

1.投入较大，投入和产出不成比例

IT资源昂贵，要建成一套比较像样的图书信息管理系统，不仅要投入软、硬件的购置成本，还要配备专人将已有的印刷资料电子化扫描入资料库。系统建成后，要安排人员对系统的使用进行推广和培训，后期也需要投入维护力量；如果涉及某些定制功能开发的，费用更贵。这样的系统，对于一般普通中学而言，已经算是不小的投入了。问题是，系统建成后，发挥的作用往往不及预期，单个学校的系统使用量有限，读者同系统之间有很长的磨合过程，系统的有些功能又不能满足一些特定的需求，总体来看，使用方面的问题较多。

2.单个图书馆资源有限

信息在单个学校的局部范围内得到组织，在某个学区的大范围内关联和整合程度不高，某种程度上成为一个信息孤岛。据我们不完全统计，所在行政区内的中学图书馆的馆藏约为10~20万册左右，重点中学可能略高，能达到30万册。而一般大学的馆藏为100~200万册，国外的大学馆藏资料更为丰富。从这方面来看，单个中学能提供的资料相当有限。

3.提供的资料的访问友好度不够，师生认可程度不高，与读者互动不够

师生现在的选择空间很大，电视、网络媒体各种内容目不暇接，高清电视、平板电脑、智能手机，各种新颖的电子终端层出不穷，这些都对传统的图书阅读方式产生了很大的冲击，读者流失严重。

4.提供的服务价值有限，注重资料内容的提供，忽视研究方法的培训

以往的图书馆系统建设，注重资料的提供，不注重资料的整合，这样的系统只能说是一个知识的叠加，而不是知识的有效组织，无法将知识有机地组织起来，让学生活学活用。

5.同课堂教育的结合不紧密

从现在的教育整体格局而言，课堂教学、入学考试、升学的格局没有根本性改变。学生就学的很大驱动力是为了能够去更好的更高阶段的学府深造。而最佳途径无非是通过升学考试。因此，毫无疑问，他们的绝大部分时间是投入课堂教育、备考中的，在图书馆投入的时间最多只是见缝插针。

6.在学生德育方面发挥的作用有限

我们认为，以上这些对图书馆而言，还不是最严重的问题，更严重的是，各中学的图书馆机构在对学生的品德培养、社会公民意识、社会行为习惯训练等方面的作用更有限。图书馆本来应该是人们终身学习的最佳场所，然而实际情况是，对学生的思想品德方面的影响远不如某些地方卫视的娱乐节目。这同图书馆在品德教育过程中应有的地位是格格不入的，长期而言，对社会下一代的塑造是不利的，值得图书馆工作者、教育工作者深入思考。

四、基于云计算的中学校际图书馆建设构想

为了解决以上存在的一些问题，我们考虑在当代云计算技术的基础上，规划一套IT系统，实现跨学校的区域性中学校际图书馆系统。我们初步设想，该系统应当包括以下几个主要部分，简要介绍如下：

1.依靠现代化IT存储基础，以各个中学已有的电子图书、音像资料等电子化数据为基础，构建各自的电子资料数据库系统，对于各校的资料按照密级加以区分，能够公开的资料，加入系统的公有云，对外开放访问；不便于完全公开的，加入需要身份验证后才能够访问的私有云。

2.以各学校的机房设施为基础，搭建区域性的运营中心，统一部署已有的或者重新开发的图书馆应用软件系统，提供对外服务。这样的区域性运营中心可以一个实力较强的学校机房为主，其他1~2个为副，当主中心出现故障时，由副中心接替，保证整个系统的连续运行。它负责系统的日常管理和维护工作，包括权限设置，用户分配，各类资源的访问控制等。

3.以光纤、高速交换机、路由设备等现代网络技术为基础，搭建该系统的主干网络，连接各中心和数据库存储设备，有机地将所有设备整合起来，形成服务云。

4.在学校的各种场所，开放网络端口，提供无线网络访问，支持台式机、笔记本、平板电脑、智能手机等各种终端的接入。用户只需要接入服务云即可享受系统提供的各种服务，无需关心设备的提供者和所在位置。

5.邀请其他区域性图书馆、综合型大学的图书馆，地区性图书馆等外部资源提供者接入网络，提供更为丰富的资料支持。

校际图书馆云系统架构图

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五、基于云技术的图书馆系统的优势

1.提高中学图书馆建设、维护的性价比，合理、有效地利用资源。该系统是基于若干中学的共同需求，建成后可以由各校共同使用，解决单个中学经费不足，投入有限，系统使用量又不高的一些局限。系统正常运行后，大部分维护工作可以通过运营中心统一部署，集中解决，各学校自身只需要维护基础数据库等相对有限的一些设备。更进一步地，该系统在建成后，可以产品化的形式低成本地在不同地域复制和，形成多个跨地域互联的“区域云”，进而整合成一个“整体云”。

2.从读者的角度，可以突破原有的地域限制，访问、获取本校图书馆系统以外的信息资源内容而不用关心信息的来源，信息资源较以往极大丰富；由云服务提供的各种访问形式也可以满足师生在图书馆馆舍以外的浏览需求。读者不仅可以通过云服务实现电子信息的搜索浏览，还可以通过配套的物流支持体系，实现异地图书资料的借阅和归还。

3.培养提高学生的信息素养，培养、造就符合信息社会要求的人才。信息素养的教育注重知识的创新，而知识的更新是通过对信息的加工得以实现的。因此，把纷杂无序的信息转化成有序的知识，是教育适应现代化社会发展需求的当务之急，是培养信息素养首要解决的问题。上海“二期课改”要求我们学校不仅注重帮助学生掌握知识，更加注重加强学生的方法训练。图书馆系统可以利用现代化搜索引擎和信息关联技术，有效提高各个学校的资料的相关性，将资料有机整合，方便读者搜索使用，提高学生的信息使用和整合能力。在此基础上，提供更多的服务形式，为学生提供一些基本的职业技能培训。

4.通过校际图书馆管理系统的使用，帮助学生形成正确的互联网行为观念。我们认为，青少年同互联网的接触，其成长过程同互联网的融合是不可避免的趋势。互联网对青少年而言是一柄双刃剑，利用得好，可以通过其获得丰富的信息和知识，对学业、事业起到很大的促进和帮助；利用得不好，也可能被其中的有害信息侵蚀，误入歧途。我们可以依靠类似校际图书馆这样的系统，对其进行正面的引导，培养其开放、共享、互助的互联网理念；培养其尊重知识产权的意识；培养其不断创新、突破原有束缚的创新意识。

六、系统建设过程中需考虑的一些问题

1.处理好人与云之间的关系。云是为人提供服务的，为了能使云更好地发挥作用，就应当设计友好的人机界面，处理好系统与人之间的互动关系，增加读者对于系统的使用兴趣。可以考虑使用BBS，网络社区，微信平台等新颖的互动方式，吸引读者的关注。对于读者关注的问题，可以定期对系统提供的服务进行优化，提高服务质量。

2.处理好各校的实物馆藏和基于云的“虚拟馆藏”之间的关系。各校的实物馆藏是基础，基于云的电子化的“虚拟馆藏”是对其极大地丰富和发展。可以预计，基于云的网络平台一旦建立，读者的选择将极大丰富，在后续的系统建设过程中，要注意实物馆藏和虚拟馆藏的同步发展，不可偏废。

3.处理好图书馆系统和日常课堂教学的关系。日常课堂教学仍然是学生获取知识的最主要来源，抓好课堂教学，能确保学生获得升学和就业所需要的基本技能。然而，可以预见，随着教育体制改革的深入开展，学生的学习将从原来的知识记忆，逐渐过渡到培养学习方法和学习能力上。依据课堂教育的主题，图书馆可帮助学生获取、整理课外的信息，提高学生的分析、研究能力。这些工作，不仅对于学生后续阶段的学业，而且对于其思维方法的训练，学习、工作习惯的形成都会有帮助。最终，对社会人才结构的优化作出有益的贡献。

云计算等IT技术方兴未艾，图书馆的信息化过程也任重而道远。如何利用已有的IT技术，更好地为中学图书馆系统建设服务，在相当长的时期内，是摆在中学图书馆工作人员面前的一个课题。要解决好这一课题，就需要我们不仅具有扎实的图书馆工作业务功底，而且跟上不断发展的信息技术的节奏，把握信息科技时代的脉搏。

参考文献：

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