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關鍵詞：軟件技術；現狀；問題；發展趨勢
中圖分類號：TP309.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599?。?012） 19-0000-02
自20世紀中期，計算機技術由軍事領域逐步擴展到國民經濟各個領域并迅速發展起來，可以說，時至今日，人類現代生活幾乎離不開計算機技術。從廣度上看，計算機技術已經滲透到國民經濟和百姓日常生活的各個方面，并且融入每個家庭的日常生活中；從深度來看，計算機早已不僅僅是一種計算工具，作為人腦智力的擴充和延伸，在數據通信、經濟管理、工農業生產、工程設計、醫療診斷以及文化教育等各項事業中發揮著極為重要的作用。
軟件技術作為信息技術的核心，是指計算機系統執行某項任務所需的程序、數據及文檔的集合。隨著計算機應用需求的日益增長、信息技術的迅速發展和計算機硬件環境的升級換代，網絡技術應用的快速發展，軟件產業發展成為知識生產型、先導性、戰略性的新興產業，成為國民經濟新的增長點，也成為世界各國競爭的焦點之一。近年來，軟件產業也逐漸成長為我國國民經濟發展的支柱性產業，加快了我國信息化建設進程。
1 計算機軟件技術發展現狀
（1）國外軟件技術發展現狀。在目前全球軟件產業發展領域，美國無疑是發展最為成熟的，近年來，印度、中國軟件產業的發展也比較迅速。世界各國對計算機軟件技術發展都十分重視，并出臺了一系列國家級別的軟件開發的政策，并投資了相應的人力物力。大多數國家把開發重點優先放在了對基礎軟件的研發以及計算機軟件開發方法上。當前備受國際關注的IT前沿技術與關鍵技術主要有：大規模網絡體系；高端計算（虛擬計算、網格計算、云計算、泛在計算）；系統芯片（集成芯片）；軟件工程；知識處理（海量數據庫和數據挖掘）；高效系統；高可靠軟件和系統；移動和無線通信；開放源碼；面向服務的體系結構等。（2）國內軟件技術發展現狀。我國軟件產業自上世紀70年代中期起步，隨著改革開放30多年來的發展，我國軟件業從無到有、從小到大，現在己發展成為國家戰略性先導產業。2000年中國軟件產業規模達到5834億元，到2009年達到9513億元 ，2010年超過1萬億元。在全國范圍內初步形成了北京、上海、江蘇、杭州、濟南等l1個國家軟件產業基地。我國軟件產業在規模高速增長的同時，產業結構不斷完善，逐步形成了軟件科研和技術、基礎軟件和應用軟件、軟件應用、軟件人才培養全面覆蓋、產業鏈配置相對齊全、完整的產業結構體系。目前，我國軟件產業發展正處于良性發展階段，軟件產業的規模、效益和出口額不斷擴大，軟件產品結構和層次不斷優化，從業人員素質和水平不斷提升。
2 我國計算機軟件技術發展存在的問題
近年來，在政策層面，我國對軟件技術與產業發展給予了有力的指導和扶植，經過有關方面的共同努力，我國軟件技術與產業規模有了長足的進步，但面對全球軟件產業的迅速發展和日趨激烈的競爭態勢，挑戰依然嚴峻，目前，我國軟件技術發展存在問題主要集中在以下幾個方面：（1）軟件人才結構性矛盾突出。目前，我國軟件業從業人員大多為從事基礎程序開發、軟件技術支持等方面的基礎性技術人員，而對于軟件技術研發具有引領作用的高層次科研人才卻極為稀缺，這成為嚴重制約我國軟件業發展的“瓶頸”。此外，人才培養模式與企業市場實際需求之間存在偏差，在國際化的競爭背景下，我國熟悉軟件行業應用和國際經營的高端復合型人才缺乏，影響了軟件產業規模和層次的提升。（2）軟件產業核心技術缺乏。目前，我國軟件技術整體的技術研發水平和研究實力，特別是自主創新能力非常薄弱。這導致我國軟件產業在全球軟件產業鏈中處于中下游環節，所生產的產品層次和品質處于市場的最低端，核心技術缺乏，甚至在一些關鍵性、前沿性、戰略性軟件領域還處于空白狀態。另一方面，我國有不少軟件生產企業依然是小作坊式的經營和運作，未引入現代企業機制，重復的進行一些附加值低、經濟效益差，市場前景不看好的工作。此外，核心技術的缺乏不僅不利于國產軟件產業的健康和長遠發展，同時也對國家信息安全構成一定的隱患。（3）軟件產業產品體系不合理。我國軟件產業發展自起步以來，雖然取得了很大的進步，但我國軟件產業發展結構不合理，缺乏龍頭企業，軟件產業國際影響力和品牌知名度有待進一步提高。同時，我國軟件企業發展缺乏長遠規化，只著眼于眼前低層次的發展，開發的產品缺乏國際市場競爭力。此外，我國軟件產業和企業規模受限，雖發展迅速但未形成以產品研發為中心，以專業化服務體系為支撐的現展模式。（4）軟件產業發展環境有待優化。多年來，在國內一直存在著“重硬件、輕軟件”的片面觀點，對軟件業發展的重視程度和投入程度明顯不足。同時在國內軟件業發展中，低價傾銷、惡性競爭、軟件盜版等現象層出不窮，對知識產權保護的漠視，導致企業在軟件業的技術開發方面，投入不足，長期以往便形成惡性循環，軟件產業的技術研發能力止步不前，目前，我國軟件開發產品尚未形成多領域、多元化發展的格局。此外，我國支持軟件產業基礎技術研發、海外市場拓展、投融資等方面服務機制存在缺陷，不利于自主知識產權的軟件技術、產品的研發及產業化，制約了軟件產業的國際化進程。
3 計算機軟件技術的未來發展趨勢
（1）網絡化趨勢。網絡化是信息時代的基本特征，軟件產業的發展也由“以機器為中心”向“以網絡為中心”的變革。隨著泛在網、物聯網的發展及“云計算”、“移動計算”等技術的成熟，軟件網絡化成為新趨勢，網絡化軟件產品分發迅速、使用便捷、收費靈活、防盜版等特點正改變著軟件的模式。（2）服務化趨勢。軟件服務化的一種主流模式就是元計算，它是指在高層系統軟件控制下各種服務器形成一個具有計算數據處理能力的服務“環境”，被看作是下一代Internet技術發展的目標，推進了軟件系統的發展趨勢開始從集中的主機環境轉變為客戶網絡結構。在此趨勢下，軟件服務所提供給客戶的體驗成為市場競爭的關鍵性因素。（3）智能化趨勢。嵌入式系統的方興未艾為軟件產業智能化發展帶來巨大機會。隨之智能化的研發和應用，提高了資源配置效率，提高了信息系統的自適能力，擴大了意識思維的領域。多媒體、數字化等信息技術促進了計算機網、通信網和電視網日趨融合，也推進了軟件開發語言高級化、發工集成化的發展。（4）開放化趨勢。開放化的主要表現是軟件產品標準化和軟件源代碼開放。開放源代碼軟件，降低了軟件技術和知識產權壁壘，為打破操作系統領域的壟斷創造了條件。Linux就是一個開放式的操作系統，具有代碼開放、分布式開發環境的特點。以開放源代碼軟件為基礎發展軟件產業是推動我國軟件產業開放化的重要途徑。（5）融合化趨勢。傳統產業的改造升級將推動應用軟件需求的增長，傳統意義上的機械化、電氣化、自動化等“硬裝備”轉化為數字化、智能化、網絡化的“軟裝備”的核心技術，促進了軟件產業與其他產業之間的融合不斷深化。軟件企業適應市場需要不斷拓展并升級其產品領域、推進產業鏈和集群式發展，以形成行業競爭的新優勢。
參考文獻：
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通過剖析ASM前置機系統架構，我們發現，傳統的呼叫中心解決方案都是以PBX/ACD也就是我們日常所說的接入排隊平臺為中心來構建的；但在新一代的SIP呼叫中心架構下，是以Avaya Session Manager為核心，實現純SIP語音門戶（IVR/ICR）及純SIP中繼的接入，以及支持此新一代架構的多媒體應用系統，在新的架構下，傳統的PBX/ACD平臺作為SIP entity存在。
同時，Avaya session manager支持與傳統TDM語音、H.323 IP通信網絡的呼叫中心平臺無縫集成，為后SIP時代、語音通訊的云計算打下了良好的基礎。
關鍵詞語音通訊；呼叫中心；Avaya Session Manager前置機；SIP；PBX
中圖分類號TN文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0114-02
目前企業端呼叫中心產品的市場競爭異常激烈，發展也是日新月異，比如：VOIP技術的迅猛發展，使傳統總線交換技術大踏步地向IP包交換技術進行發展，我們可以發現很多企業的語音系統架構都慢慢的過渡到了IP交換，而與此同時語音IP技術的發展依舊是以PBX為核心的，并沒有打破傳統的觀念。但隨著語音行業的不斷發展、呼叫中心業務規模不斷提高、運營商SIP接入的普及，目前這種完全以PBX為核心承載呼叫接入、路由選擇的呼叫中心平臺無論是從系統架構還是呼叫分配的合理性、高效性來看都會漸漸的無法滿足綜合業務的發展要求。但Avaya作為全球語音行業的領航者，已經將SIP技術完美的融入了企業端的解決方案，即以Avaya session manager前置機（以下簡稱：ASM）為核心的SIP基礎架構，這種改變是革命性的，它克服了以PBX為核心所帶來的網絡復雜性、系統可維護性降低、中繼、系統資源利用率不高等問題，為今后系統的擴容發展開辟了良好的基礎。
因此，本文旨在介紹將傳統意義上的局端中繼從PBX分離出來，獨立規劃，重新考慮中繼接入方式（Dialogic、SBC等），使之和ASM前置機系統相連從而提高中繼線路的利用率；另外，隨著ASM的引入，我們還要考慮將傳統的PBX、IVR等應用以SIP方式接入ASM，并且通過ASM實現呼叫路由分配選擇，從而實現以ASM為核心、SIP為接入方式的全新Avaya語音呼叫中心平臺，如圖1。歸納起來，ASM可以實現以下幾方面的優化。
1PSTN中繼接入的優化設計
傳統企業端呼叫中心是將PSTN中繼以PBX為核心接入的，因此，中繼接入量的計算是以本地PBX的坐席數量、運營時間、業務種類等因素為依據的。隨著多點呼叫中心的成立，如果依舊停留在以本地作為中繼接入量計算的主要參考因素的話勢必會大大的影響各點間中繼接入的利用率。ASM的引入，將PBX、IVR作為一個SIP entity接入ASM，從而形成以ASM為核心的呼叫中心大網（如圖1），因此ASM前置機的解決方案是以呼叫中心大網的坐席數量、運營時間、業務種類等因素來考慮中繼接入量的，這必然會大大的提高接入利用率，也會有效的控制成本。根據PSTN中繼類型、接入方式，目前有以下兩種常用方式實現局端中繼與ASM的整合。
1）局端E1、1號信令、7號信令使用Dialogic網關接入ASM。Dialogic網關主要用于中繼信令轉換，它可以將傳統的TDM中繼接入轉換成SIP中繼輸出。由于ASM只支持SIP消息的傳送，因此我們需要將局端的E1、1號信令、7號信令等TDM中繼通過Dialogic網關轉換成SIP信令接入ASM。因此，在這種方式下中繼的直接接入在Dialogic端，再由Dialogic與ASM完成SIP互聯，其中信令的轉換及雙向路由傳遞由Dialogic網關負責完成。
2）SIP中繼通過SBC網關接入ASM。Session border controller（SBC）是美國Acme公司生產的邊界會話控制網關，主要用于SIP信令的接續。由于ASM不直接支持SIP中繼的接入，因此我們需要將新申請的SIP中繼通過SBC接續后接入ASM。因此，這種方式下SIP中繼的接入在SBC端，再由SBC與ASM完成互聯，其中話路的雙向路由傳遞由SBC網關負責完成，與Dialogic不同的是SBC不需要負責處理中繼信令的轉換，只需完成中繼接續即可。
2彌補以PBX為核心布局所存在的不足
隨著呼叫中心規模的不斷擴大，企業端多點呼叫中心組網勢必會越來越復雜，為了實現呼叫接入在各點間的最優分配（BSR：Best Service Routing）必然要求每套PBX系統之間都要實現消息上的互遞，也就是說一套PBX要和呼叫中心語音網內所有其它PBX系統進行連接實現消息互遞，長久以來整個PBX網絡會十分復雜，可維護性越來越低，對網絡設備要求也會不斷提高，整個系統的擴張“瓶頸”也會隨之產生。因此，以ASM為核心的概念引入后，PSTN中繼接入放在了ASM端，呼叫的整網第一路由策略由IVR的策略模塊（ICR：Intelligent Customer Routing）來發起，替代了傳統PBX最佳路由策略模塊BSR，當一通呼叫請求發起時ICR模塊負責與網內所有PBX系統進行消息交互，包括了最大坐席空閑時長（IDL）、預計呼叫等待時間（EWT）、各業務技能組的調節參數（adjustments）、業務代表技能以及業務代表占用狀況等，通過這些消息值ICR把呼入轉接至最空閑坐席或加權EWT最短的技能組，其中ASM負責消息、呼叫的路由轉接。所以對一套PBX來說，只要與ASM互通實現消息上的傳遞即可，而不需要與網內其它的PBX、IVR系統建立IP Trunk發生直接的交互，所有的消息傳遞都由ASM來完成，這樣就大大地降低了系統和網絡的復雜性、節省了硬件成本、提高了系統的可維護性、呼叫接續的效率也會大大提高，同時為今后的平臺建設打下了良好的基礎。
在建設呼叫中心語音平臺時核心節點是系統架構中最重要的環節。因此，以PBX為核心向Avaya session manager前置機為核心的轉移，是語音通訊發展的重要標志，也敲響了語音通訊云計算的大門。核心轉移后，PBX、IVR、Message等系統作為應用節點也是規劃和建設的重點，其中PBX作為業務坐席、語音話路的基礎設施尤為重要。
參考文獻
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【關鍵詞】云計算，數據安全，公鑰基礎設施，身份認證，訪問控制，安全傳輸
0引言
在云計算時代，越來越多基于互聯網的服務，能夠隨時隨地接入，無需復雜的操作，只需要使用瀏覽器即可輕松訪問到這些服務。另外，用戶還可以將文檔等數據放在云中來共享和協作。另外，云計算通過虛擬化等技術能夠充分利用資源，提高資源利用率[1]，對個人用戶來講，只需要一個廉價的智能終端即可，對企業用戶來說，可以利用云技術來降低企業IT建設初期的投資和后期的維護成本。雖然云計算有諸多好處，但是云計算所帶來的安全問題也使得一些企業在邁向云的過程中望而卻步，尤其是數據安全問題。
對于云數據安全的研究雖然各自的角度不同，但都是為保護信息安全的機密性、完整性以及可用性，達到身份認證、數據安全傳輸，數據加密存儲以及數據完整性驗證等一些安全目標。本文從各方面來分析云計算數據的安全需求，針對這些需求提出一些可能的解決方案。接著文章分析了在云計算中使用PKI公鑰基礎設施來保障數據安全的可能性，并對其做了安全分析。
1云計算數據安全問題
云計算的一大優點就是用戶可以隨時隨地接入網絡來享受信息服務。無論是在哪里的用戶，都可以通過云服務提供的接口，上傳自己的數據到云端。對于用戶來講，數據分為隱私數據和共享數據，隱私數據對于用戶來說是比較私人的，即使使用云服務存儲在云數據中心，但是也不希望被其他人訪問到的那部分數據。共享數據是用戶放到云端，并希望通過互聯網和云來與其他用戶分享的數據。從數據生命周期來講，無論傳統IT架構還是云計算中，數據有產生、傳遞、使用、共享、存儲、歸檔以及銷毀7個階段的生命周期。
2PKI在云中的應用
2.1 PKI簡介
PKI公鑰基礎設施，顧名思義，是基于公鑰密碼理論及相關的技術而建立的。在網絡通信中使用PKI，可以達到數據加密傳輸地目的，使用數字簽名保障數據完整性和不可否認性，通過證書進行身份認證獲取到雙方通信實體的真實性等諸多安全目標。
2.2 應用PKI保障云數據安全
使用PKI公鑰基礎設施保障云數據安全的簡化示意圖如圖1所示，用戶使用云端提供的存儲服務將數據上傳到云端數據中心，使用CA作為用戶與云端的一個認證媒介。
用戶在使用云計算服務之前，需要到CA去認證。一般用戶信息注冊到RA，RA審核通過后，將證書申請請求發送到CA，CA使用自己的私鑰對用戶信息及其公鑰進行簽名，將簽名值、用戶信息以及一些策略等的擴展項組合在一起，形成一張X.509的用戶證書。下發給用戶，用戶即獲取到證書。隨后CA會將有效證書的列表到一個接口中。用戶證書可以在這個列表中找到。
在CA申請完證書后，用戶就可以用自己的證書接入云存儲服務了。云端接收到用戶的訪問請求后，會去CA所的證書列表來檢查用戶證書。用戶端也會驗證云端的證書，在雙向認證成功后，用戶就可以獲取云存儲服務。
3安全性分析
與PKI在傳統IT架構中的應用一致，在云中使用PKI，能夠達到身份認證和身份管理、訪問控制以及數據安全傳輸的目的。具體來說：
（1）身份認證和身份管理。身份認證過程是這樣的：用戶在使用云服務提供商所提供的存儲服務之前，首先需要到CA進行認證。一旦證書被CA并被用戶使用，CA和用戶間的雙向認證就建立了。當用戶使用云服務時，云端接口接收到用戶訪問請求，會向用戶要求發送用戶證書，接收到用戶證書后，云端需要拆封證書，驗證證書是否是權威機構CA頒發的可信任的證書；驗證證書鏈，知道追蹤到可信賴的CA根為止；檢查用戶證書有無過期；檢查證書是否在CA所的證書吊銷列表中；驗證證書使用方式是否與證書實體中規定的相一致；如果通過這一系列驗證，則云端接口認為該用戶合法，可以使用云端提供的服務。如果不合法，則拒絕用戶接入。
（2）訪問控制機制。規定用戶對資源的訪問權限即可達到訪問控制的目的。用戶與云端雙向認證通過后，云端需要展示用戶可以訪問的資源范圍。通過策略文件的制定，可以為用戶分配對資源的訪問權限。用戶在使用證書訪問云服務之前，云端依據策略文件來評估用戶對資源的訪問或者操作權限。PKI中可以通過證書策略來實現對用戶的訪問控制。證書策略是可以標記在數字證書中的，用于體現數字證書所能滿足的安全要求的一組安全規則要求。此文件對CA在證書頒發和證書管理過程中所采取的一些訪問控制措施以及物理、技術、網絡等方面的一些措施及要求等。應用開發者或者用戶可根據證書策略來確定證書等級及證書的應用范圍，方便證書的正確使用。
（3）數據安全傳輸。云計算環境中，通信形式包含用戶上傳數據或者下載數據兩種，無論哪種形式，都需要保障在一個安全的通道上進行信息的傳輸，保護信息的CIA屬性，即保密性、完整性和可用性，從而保障用戶與云端之間的數據傳輸是安全的。
4結語
在云中使用PKI，能夠獲得身份認證，訪問控制以及數據安全傳輸及等機制，能夠部分解決目前云安全的一些問題。CA 提供了密鑰管理機制，對密鑰的生命周期各過程均做了詳細規定，解決了云中密鑰管理的問題，但在云中使用PKI還有一些限制。云中海量用戶增大證書管理的難度，加解密的頻繁操作也降低了系統運行效率，還有高昂的構建和運行成本，政策和規范的影響。
對所有安全問題來說，不僅僅要從技術方面提升，更多的也要從管理上規范。對于云數據安全問題，需制定嚴格的內部審計制度和數據加密措施，或許像阿里提出的操作日志透明化等措施也需要建立，讓客戶直接能看到云提供商有沒有查看過數據。技術和管理雙管齊下，才是安全問題的最終解決之道。
參考文獻：
[1]吳朱華. 云計算核心技術剖析[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2011： 1-36.
關鍵詞：云計算；大數據；數據容災
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7574-02
1 概述
當代云計算數據中心的存儲節點數量少則幾十萬多則上百萬，在規模如此龐大的海量存儲系統中，節點失效或磁盤損毀已然成為一種常態，此外，由于網絡設備或者傳輸線路故障等原因導致的數據丟失或短時不可用現象也常有發生。如果用戶或企業不能隨時隨地存取自己所需的數據，甚至發生數據丟失的現象，將大大影響客戶滿意度，甚至給企業帶來巨大的經濟損失，因此，必須采取有效措施及相關技術策略來保證云端數據的可靠存儲。
2 云端數據中心拓撲結構
云端數據中心是大數據存儲的基礎平臺，數據的可靠性及訪問效率與網絡節點的拓撲結構緊密相關。按節點功能類型的不同，可將數據中心節點的拓撲結構分成三種類型[1]：①以server（服務器）為為中央節點的星型結構；②以 switch（交換機）為中央節點的星型結構；③混合結構。三種拓撲結構的特點如下：
以server為中央節點的結構將多臺server通過傳輸介質直接互連起來，在這種結構中，server兼任switch的角色，一方面承擔數據的加工處理工作，另一方面承擔分組的存儲轉發工作，以server為中心的結構增加了服務器之間的網絡帶寬，擺脫了對交換機的過度依賴，提高了吞吐量；但是server之間的鏈路帶寬的不均衡增加了布網的復雜度。
以switch為中央節點的結構將各臺server通過switch進行互連，switch和server各司其職，switch負責分組的路由轉發，server負責數據的存儲加工，這種結構布網簡單，操作方便，可擴展性強，在現代企業數據中心應用較廣泛；但以交換機為中心的結構存在底層server利用率低、switch資源浪費較為嚴重、網絡帶寬容量有限、靈活性差等缺點。
混合結構是以上兩種結構的一種擴展，其設計融合了這兩種結構的優點并有效避開了各自的缺陷。
3 云端數據容災技術
容災技術是云端大數據可靠存儲的一種關鍵技術，良好的容災策略不但能有效提升大數據存儲系統的可靠性，還有助于提升系統的訪問效率。容災策略一般都采用冗余備份技術來實現，以確保當出現某種突發狀況導致存儲系統中的文件、數據、片段丟失或者嚴重損壞時，系統可準確而快速地訪問冗余數據來維持系統的穩定運行[2]。一般來說，容災技術按策略的不同主要分兩種：①復制冗余策略；②糾刪編碼冗余策略。
3.1 復制冗余策略
復制冗余策略為系統中的每一個數據都建立一個或多個副本，并把若干個副本分散存儲在不同的網絡節點上，當遇到某個數據損毀或失效不能正常使用時，可通過訪問最近的存儲節點來獲取與原件完全一致的副本數據[3]?；趶椭频娜哂嗖呗灾饕P注2個方面的問題：（1）副本數量設置；（2）數據放置方法。
3.1.1副本數量設置
副本系數設置主要采取兩種方式： ①靜態設置副本數量，目前主流的分布式文件系統Hadoop的HDFS、谷歌的GFS都采用3副本策略，這種靜態設置方法操作簡單，但靈活性差；②隨機動態設置副本數量，即系統根據數據的訪問頻率、出錯概率及網絡狀況等動態因素隨機地確定副本系數，動態地刪除或添加副本，這種動態機制能大大增加存儲空間的利用率，但動態計算過程增加了系統的開銷；
3.1.2數據放置方法
巧妙的數據放置方法能通過提高并行訪問量來提升云端大規模數據的訪問效率，目前，數據放置方法一般采用順序放置和隨機放置[4]。
①順序放置方法把數據副本按順序分布存儲在不同節點上，使得排列數目相對較少，針對系統的隨機失效有一定的防護性，順序放置方法技術簡單、易于實現和維護，但在具體應用時，因失效具有很強的相關性，局部的網絡故障或節點失效就有可能導致整個機架的數據不可訪問。
②隨機放置方法是在可放置節點中隨機地選擇一系列節點來存放數據副本，此方法能夠降低關聯對系統可靠性帶來的負面影響，但在實際應用中，由于節點的存儲、計算能力各不相同、數據的訪問熱度也不盡一致，往往達不到理想的均衡負載效果。
3.2糾刪編碼冗余策略
3.2.2 LDPC編碼
LDPC碼是從蒙特卡洛及圖論演進而成的編譯碼技術，因其稀疏檢驗矩陣（少量元素是1，其余部分全是0）特性，被研究者廣泛用于設計復雜度低的解碼算法，LDPC碼可以有效提升系統的容災能力，但是構造不規則碼字的難度也相應成倍地增加。
3.2.3陣列編碼
陣列碼的編譯碼過程只涉及基礎的二進制異或運算，技術實現相對容易，而且在采用同等編譯碼的前提下，陣列碼比RS碼更能有效地提高系統的可靠性，與此同時保持其計算域不變大，陣列碼技術一直是大數據可靠存儲關鍵技術的研究熱點，被廣泛的應用于磁盤陣列及網格存儲系統中。
3.2.4 RS編碼
RS碼是一種高效的糾錯碼，既可以糾正突發錯誤，又可以糾正隨機錯誤，在通信領域中有極其廣泛的應用，近年來，隨著大數據存儲技術的快速、多元化發展，有研究者對RS編碼行了改造，并將其應用于數據存儲領域以提高系統的容錯性。
4 云端系統節能減耗技術
數據存儲是各種云計算服務賴以施展的基礎，在云計算環境下，底層數據中心節點的規模龐大，使得數據存儲成本極高，主要源于添置各種網絡硬件設施（大型服務器、交換機、路由器等）以及支付各種存儲設備的高額電能消耗等。高漲的能耗開銷不但增加了系統的運營及維護成本，更催化了大氣溫室效應，嚴重破壞了自然界的生態環境，因此，不論從服務商盈利的角度，還是從環境保護的角度出發，節能減耗技術都顯得尤為必要。
當前，分布式存儲系統的節能減耗技術主要集中在兩個方面：①硬件節能策略，主要致力于降低存儲系統中的硬件設備能耗；②軟件節能策略，通過使用一些專業軟件來實現系統資源的有效分配及使用。
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物聯網蛋糕已做大
中國電子學會名譽理事長吳基傳在大會上致辭：“近年來以物聯網、云計算、移動互聯網為代表的新一代信息技術得到迅速發展，成為電子信息領域技術創新和產業升級的重要方向，物聯網被認為是具有發展潛力的一個產業。”
我國在2011年10月下發《物聯網“十二五”發展規劃》，目前已有20多個省區推出地方物聯網發展規劃，今年2月份國務院了《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，進一步明確我國當前階段物聯網發展的主要任務和保障措施。物聯網技術已經進入了實質性應用階段，物聯網產業蛋糕已經做大。
根據相關數據顯示，2012年我國物聯網產業市場規模達到3650億元，比上年增長38.6%，預計到2015年，一批物聯網核心技術將實現突破，初步形成物聯網產業體系。另有業內專家預測，2015年我國物聯網產業將超5000億元，總規模將超萬億元，到2022年，物聯網技術將推動全球企業的利潤總和增長21%。
推進物聯網五大對策
工業和信息化部總經濟師周子學針對物聯網發展現狀，明確指出將大力推進物聯網產業發展的五方面內容：一，充分發揮物聯網發展部際聯席會議作用，加強技術研發、應用推廣、標準制定、產業鏈構建、基礎建設、信息安全保障等方面統籌協調，解決好物聯網發展重大問題；二，集中多方資源，協同開展重大技術和應用集成創新。著力突破核心芯片、儀器儀表等技術。加快共性標準、關鍵技術標準和重點應用標準研究，形成物聯網技術標準支撐體系；三，在生產制造、智能減排等領域抓好一批效果突出、帶動性強的典型應用示范工程，推動物聯網技術集成應用；四，引入多元化競爭機制，協調與物聯網緊密相關的制造業、通訊業及服務業，加強產業聯動，推進可持續發展格局；五，面向國際國內市場，強化國際交流與合作，努力探索國際化協同創新，有效利用全球資源推動物聯網技術突破和產業發展。
大數據助力物聯網
在本次大會上，中國工程院院士、中國電子學會物聯網專家委員會主任委員鄔賀銓作題為“物聯網與大數據”的主題報告。鄔院士從技術與產業的發展脈絡出發，通過具體的案例深入剖析了“格物致知”的新意，講解了大數據與物聯網之間的關系。
關鍵詞：技術革命；金融資本；創新園區；制度
技術革命和金融資本對一個國家的經濟社會發展具有十分重要的影響?？_塔•佩蕾斯(2007，CarlotaPerez2002)論述了技術革命和金融資本對發達國家經濟社會發展的推動作用,認為每一次技術革命的成功財富化都伴生了金融創新（技術—經濟范式），金融資本和企業資本在技術革命的不同階段具有明顯不同的影響[1-2]，引起國內外學術界的廣泛關注[3-10]。技術革命發端于少數國家和地區，具有很強的區域性和空間集聚性。前五次技術革命在歐美等少數發達國家興起，其中第五次技術革命正在向我國等發展中國家傳播擴散。第六次技術革命正在到來，可能在全球多個角落（包括我國）同時爆發，形成新的全球技術競爭格局。佩蕾斯理論主要分析了全球技術變動的宏觀格局，目前學術界將該理論與多維度、多層次的區域發展進程結合起來，開展了佩蕾斯理論面向微觀的區域研究方向。下面分別從技術革命、金融資本和制度的角度綜述在佩蕾斯理論框架下創新包括區域創新、創新園區的發展過程。
一、技術革命、金融資本與創新園區發展
國家間產業競爭格局由企業間競爭和供應鏈間競爭向產業生態系統間競爭轉移，一個國家的產業生態系統的適應性和動態能力成為該國獲得長期的產業全球競爭力的關鍵，基于個性化制造的第三次工業革命對一個國家來說是一場技術、管理和制度系統中的技術經濟范式的深刻變革[8]。蔡躍洲探討了互聯網+行動對我國創新創業的影響，認為互聯網+代表著新的技術-經濟范式，在2000-2020年以移動互聯（物聯網）、云計算、大數據等為代表的新一代信息通信技術的廣泛應用將啟動新一輪經濟長周期，衍生出各種新的產業或模式，形成新的技術-經濟范式[10]?！按蟊妱摌I、萬眾創新”進程中建立了創客空間、創業咖啡、創新工場等新型孵化模式，如果我國各種創新區域或園區（如國家自主創新示范區、高新區、科技企業孵化器）采納了這些孵化模式，將形成一大批低成本、開放式的孕育創新創業的土壤。他同時認為，我國資本市場發展很不健全，還不能滿足創新創業的融資需求，而政府行業主管部門在規制和監管方面力度不足，成為我國新業態、新模式快速發展的障礙。劉軍民認為科技和金融的融合旨在激活集聚創新要素，促進科技成果轉移轉化、孵化、撫育科技企業，發展戰略性新興產業、現代科技服務產業和先導性產業[11]。他從資本配置、風險管理、信息管理等角度系統論述了科技金融與具有階段性特征的創新鏈需求的有效匹配框架，討論了在研發期、初創期、早期、成長期、成熟期等企業技術發展階段應當采用的融資方式，包括私募、合股、風險資本、創業投資、銀行融資、政府優惠信貸、資本市場融資等。李健、馬亞討論了科技與金融深度融合的平臺模式，建立了政策性金融和市場性金融與企業創新周期的對應關系，認為科技化的平臺模式是實現科技金融發展的主要方式——金融科技化能夠有效支撐技術創新，由此形成科技與金融發展的良性互動。他們建議在全國科技園區開展平臺金融模式試點，以整合園區內外各種資源，發揮科技金融孵化科技企業的多方面優勢[12]。從理論上來講，Caiani等建立了基于創新和金融資本、與發展巨浪一致的股票流動理論模型，它是一個能夠反映股票市場作用的多部門模型，其中包括創新生產部門、銀行、資本家和工人等，強調發展過程的循環性和金融與創新的密切聯系[9]。
二、技術革命與創新園區發展
目前世界正處于第五次技術革命之中。與前四次技術革命不同，第五次技術革命的中途發生了兩個階段的經濟泡沫，第一個是20世紀90年代全球出現的互聯網狂熱以及2000年全球出現的互聯網技術泡沫的破滅，第二個是2003-2007年全球出現的信用擴張泡沫[5]。第五次技術革命導入期的重要結果之一就是我國的改革開放是[5]。我國新一代信息技術、新能源、新材料、生物技術、高端裝備制造、新能源汽車、節能環保等新興產業領域，雖然部分技術領域產業規模已位居世界前列，但大部分停留在技術—經濟范式的導入期，即產業演化的萌芽和形成時期，只有極個別產業，如光伏產業經過了拓展期[13]。學術界探討的技術包括互聯網、新能源、新材料、生物技術等。蔡躍洲認為互聯網+代表著新的技術-經濟范式[10]。林永青、黃少敏（2015）認為“互聯網+”是中國版工業4.0的核心技術，它將引領我國產業的智能化、個人化（包括以“創客”為代表的創業者驅動）、跨界化、制服化（制造業與服務業的深度融合）和互聯網化。黃群慧、賀俊認為，除了信息通信技術之外，新能源、新材料、生物電子和納米技術等技術的迅速發展，數字制造、人工智能、添加制造、工業機器人等現代制造技術的持續突破，全球工業發展模式正經歷著革命性變化[8]。例如3D打印機為代表的個性化制造會推動以個人和家庭為單位的“個人創業”等十分分散的產業組織方式的快速發展。繼第五次信息技術革命之后的第六次技術革命引起一些學者的高度關注。佩蕾斯認為第六次技術革命可能是新能源或生物技術[14]。賈根良認為第六次技術革命誘發的技術群包括云計算、大數據和可再生能源，涉及的信息通信基礎設施包括新一代無線網絡（5G、Wi-Fi）、物聯網和云網絡、智能電網等[6]。一些國際學者認為第六次技術革命可能在2020年之后開始的“智能時代”，其核心技術是移動互聯、云計算、大數據等新一代信息通信技術[10]。
三、金融資本與創新園區發展
熱詞：互聯網+ 大數據 物聯網 云計算 數字出版
目前，“互聯網+”已成為國家戰略，任何產業都將受到其輻射，不斷地思考和尋找與之融合的入口與路徑。如果說互聯網是一個有機的生命系統，那么物聯網對應的就是互聯網大腦的感官和運動系統，大數據對應的就是互聯網大腦的自主意識和智慧生成的基礎，云計算則相當于產生智慧的結構基礎――中樞神經。其實推廣到出版業也是如此，物聯網技術采集各種數據匯總起來，傳遞到云平臺進行分析和挖掘，得到的結果又通過物聯網應用于各個方面，從而實現智慧化出版。本文將圍繞大數據、云計算和物聯網三個方面來探討如何實現“互聯網+出版”的有機融合，推動傳統出版業的轉型升級。
一、大數據破除數據壁壘和行業壁壘，助力出版產業轉型升級
大數據是一種高級信息生產力。大數據所帶來的營銷模式、購物模式、生活方式的變化，最明顯的特征就是網民和消費者的界限逐漸消失，在電子商務的平臺下形成新的聚合消費力及消費熱點，促進內需。
從大數據對出版業的宏觀影響來講，權威IT研究與咨詢公司Gartner 2013年一份大數據分析報告顯示，媒體通訊和銀行金融最先接受并實施了大數據。出版業作為一個歷史悠久的知識性產業，目前正受到媒介融合和新興傳媒的影響，必須要做出轉型以適應時代變化，那么如何適時轉型而不被時代淘汰，正確決策尤為重要。行業風云瞬息萬變，經驗和直覺不再可靠。過去由于條件限制只能依靠抽樣調查進行隨機分析，對自身出版物的銷售和反饋信息獲取不及時，對于出版物的實際消費群體的信息更是所知不詳，無法判斷出版是否符合預期定位，在多大程度上符合預期定位?，F在借助互聯網和物聯網獲得的大量數據將可以幫助決策者做出更加準確的判斷，及時把握住機會，并且更加準確地了解出版上的不足，及時給予針對性的調整。
而從微觀上講，從計劃出版一本書開始，在市場調研階段，大數據可以提供足夠的樣本，而通過對數據的分析和挖掘，可以快速準確地判斷出哪些題材更有價值，更受讀者關注和喜愛，更迎合市場需求。甚至可以在確定題目之后，根據該類圖書原有市場銷售數據，預估首批印制多少本比較合適，以盡可能最大化地利用資源，節約成本，獲得最大利潤，并減少風險和損失。另外大數據也非常適合幫助出版機構針對性地策劃組織營銷活動，實現精準營銷，提升效率。
而實現這一切的基礎，是建立一個出版業共享共建的數據平臺，使所有出版相關的信息能夠聚合起來，實現流通和分享，一方面可以減少冗余數據的產生，另一方面可以相對容易地建立相關信息標準，使出版機構之間甚至于出版機構和作者之間更方便快捷地進行信息交流。
同樣，在大數據環境下，各出版方對消費者和市場需求的把握將更加精準，因此可能導致在出版物選材上更加集中，競爭更加激烈，對于冷門需求的照顧可能更少，導致某種出版資源嚴重不均的現象，不利于知識的傳播。這也要求出版機構要有更加長遠和理性的目光，認清自己的定位，善于利用數據而不過度依賴數據，合理調配資源，推動行業健康均衡發展。
二、云計算成就“云出版”
大數據雖然提供了海量數據，但人力難以快速準確地進行分析，而且其中包含很多冗余數據需要加以排除。但是對大多數出版機構來說，專門建立一個數據中心來處理這些數據顯然不太現實，因為成本太高周期也較長。云計算作為一種使用共享計算資源進行計算的技術，正好解決了這個問題，目前絕大多數企業都選擇使用亞馬遜、谷歌等第三方公司提供的云服務，不僅更加專業，成本也在隨著技術的成熟越發降低。
云計算的出現為出版行業的發展注入了新的活力，使得近年來數字出版勢頭越發迅猛，《紐約時報》《基督教科學箴言報》《新聞周刊》等知名報刊受沖擊停止了紙質發行，北京大學信息管理系副主任王子舟發言稱：“紙質出版最終將會被數字出版所取代?！边@從一個側面顯示出“云出版”的生命力和廣闊市場前景，以至于越來越多的人提到了“云出版”這個概念。
“云出版”即在出版和發行中充分運用云計算技術，融合不同地區、不同載體、不同形式的各類云平臺，形成出版內容云、出版技術云、出版渠道云和出版服務云?？梢哉f，實現云出版是實現智慧出版的重要部分。
除了減少硬件的前期投入外，隨著云出版這種模式的成熟，出版機構還將能夠免于投入大量人力、物力來單獨構建網站，而只需要將數字化出版的數字化部分交給專業機構，如互聯網服務商、IT運營商等，從而專注于內容把控和出版發行方面。
但是當前的數字出版并不等同于云出版，因為當前的數字出版有一些關鍵問題，比如當前比較通行的一種數字化出版方法是加入知網、萬方等數據庫，由于其數據龐大，專業性太強，導致出版社刊物上網時間滯后，普通人群的接觸度不高，也正因為如此，出版機構無法及時全面地了解讀者的閱讀反饋。而像龍源期刊網這類專業期刊網站在對數據的利用和挖掘以及平臺建設方面就做得比較好，具有高效關聯性搜索和較為精準的排行，按性別、年齡、職業、愛好等不同興趣群體分類組合，形成矩陣結構，并能與時俱進推出各平臺的閱讀器版本，相對更加接近云出版的本意，但其不足就是目前該類網站還僅限于期刊，范圍較窄，真正實現云計算出版必然需要更專業、更全面的平臺。至于云計算出版能否真正成為推動行業進步轉型的助推器，需要政府、出版機構、云服務提供商合力，找到切入點，共同努力達到目的。
三、物聯網讓書業變得高效、透明、可控
大數據和云計算在出版方面的作用已經有很多人做了深入剖析，然而作為新一代信息技術的重要組成部分，物聯網該如何應用在出版方面仍需深入探討。物聯網名為“Internet of things（IoT）”即物物相連的互聯網，其包含兩層含義，一是物聯網是互聯網的擴展，二是物聯網是物與物之間組網和交換信息的技術。物聯網不是科技狂想，而是一種應時代之需而生的實用技術，其核心是業務和應用。出版物終究是一種物品，物聯網在出版業必然有其用武之地，而筆者首先想到的，便是物聯網核心技術――射頻識別（RFID）。
射頻識別是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。應用方法就是用一個電子標簽在讀卡器上面掃描或者輕觸一下。其中超高頻RFID標簽的一個重要特性就是具有全球唯一的編碼，而且隨著制造工藝和設計的不斷改進，超高頻RFID標簽已經可以做到比紙片還薄，成本也降到只有幾塊到幾毛錢，正適合用來代替出版物的條形碼，利用標簽的唯一編碼作為主鍵建立索引數據庫，圖書出版管理機構可以更方便地實現圖書出版信息的管理，出版機構可以更準確地掌握每本圖書的從策劃、編輯、印制到發行銷售的相關信息，銷售終端可以更輕松地構建銷售系統進行銷售，三方均不必建立額外的追蹤溯源體系，而讀者在購書前只需掃描電子標簽即可預覽圖書或光碟部分內容而無需拆封，還可通過互聯網了解其他人對該書的評價。標簽的唯一性又具有天然的反盜版性質，有助于版權保護。如果圖書館等機構購買圖書，還可免去手動輸入圖書信息等繁瑣步驟，節省人力物力的同時提升效率。這些特點將有力提升出版物的市場競爭力，將整個出版產業鏈條緊密串聯起來，實現共贏。
另外，在去年的中國大學生iCAN物聯網創新創業大賽展會上，筆者看到了一個非常有趣的作品演示，一位選手拿出一張游戲場景圖片，然后用平板電腦打開App放在上面，App調用攝像頭拍攝了這張照片后立刻浮現出這張場景的3D畫面，非常有趣，吸引了很多人圍觀。這就是物聯網在出版上的一個很好的應用，比如很多教育出版機構有增值服務，但都是要求提供用戶名及密碼，要學生或者老師自己去網站下載附件。有了這種技術，師生只要下載相應App一掃對應章節的圖片，就可以立刻播放相應的影音或者PPT，免去查找的麻煩。其他的比如影音雜志和軟件雜志也不必再附贈光盤或者小冊子，一個App不僅長期增值，還可以增加出版社和讀者之間的互動和聯系。其實早在2011年，上海市就已經進行過此類嘗試，之所以一直沒有廣泛應用，一是開發具有一定周期，二是受限于眼光和技術，很多東西還難以實現，但相信在不久的將來物聯網必能為出版業帶來技術上的進步和革新。
關鍵詞：兩化融合；信息化；工業化；工業軟件
中圖分類號：F127 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）12-0-01
兩化融合是工業化與信息化相互作用、功能互補、協同發展的產物，核心是信息化支撐。2010年，十七屆五中全會進一步提出“推動信息化和工業化深度融合，加快經濟社會各領域信息化”。2011年，沈陽市被確定為第二批國家級兩化融合試驗區，標志著兩化融合工作進入新階段。沈陽市作為老工業基地城市和國家級兩化融合試驗區，加快推進兩化深度融合，構建以信息化為支撐、高新技術為主導的現代產業體系，既有利于提升傳統產業競爭力、促進產業結構優化升級，又是建設先進裝備制造業基地和走新型工業化道路的客觀要求和必然選擇。
一、沈陽市兩化融合的發展現狀
近年來，沈陽市工業經濟保持強勁發展勢頭，產值規模實現了六年翻兩番。目前已形成以裝備制造業為主導，以汽車及零部件制造、建筑產品制造等五大優勢產業為支撐的產業格局。自沈陽市獲批成為國家級兩化融合試驗區以來，重點從引導體系和服務體系兩個方面全力推進兩化融合工作，建立市、區兩級政府部門及產學研用聯動機制。確定5個市級兩化融合試驗區和示范企業，初步建立了指標評價體系。成立了沈陽市兩化融合企業聯盟、云計算產業聯盟和物聯網產業聯盟，建立信息化培訓基地和兩化融合人才社會化服務體系。在國家軟件公共服務平臺、國家863軟件專業孵化器沈陽基地的基礎上，建設兩化融合促進中心、中小企業信息服務平臺、工業設計平臺等10大兩化融合公共服務平臺。
沈陽市電子信息產業經過多年發展，初步形成了以渾南新區、沈北新區為產業密集區，以鐵西區、大東區等為重要拓展區的產業布局。“十一五”期間，IT產品制造業總產值年均增長30%，增加值年均增長40%。2011年電子信息產業成為我市第4大支柱產業。軟件產業依托渾南新區、沈北新區大型軟件園區，產業規模不斷擴大，形成嵌入式軟件、應用軟件、行業解決方案等領域齊頭并進的發展格局。
二、沈陽市兩化融合存在的主要問題
1.工業軟件發展滯后。經過多年來的發展，沈陽市工業軟件在部分領域取得了一定突破，但整體水平與發達地區相比仍存在較大差距，不能滿足沈陽市工業領域信息化建設的需要。從整體上看，目前沈陽市工業軟件品種還比較少，功能也不很全。工業軟件的研發和推廣應用跟不上沈陽市工業發展步伐，不能滿足廣大制造業企業對信息化的需求。工業軟件應用層次還不夠高，缺乏核心技術創新和突破，能滿足企業核心業務需求的行業應用解決方案明顯缺乏。工業軟件結構失衡，不利于沈陽市制造業的轉型和升級。
2.企業信息化應用水平整體不高。目前沈陽市除少數骨干企業外，多數中小企業還處于“兩化”融合的初級階段，主要表現在：大部分中小企業的管理者對信息化的重視程度不夠；對產品研發設計、生產過程控制等真正提高企業核心競爭力的信息化投入卻嚴重不足；有些企業雖然信息化投入力度較大，但由于缺乏整體戰略規劃，致使企業網絡化建設中各應用單位自成一體，整體綜合應用和系統集中協調水平不高。
3.工業企業與信息服務業企業溝通不暢。沈陽市軟件企業和工業企業缺乏有效對接，一方面，工業企業不了解軟件企業的技術優勢和產品特點，難以找到適合本企業特點的合作對象；另一方面，軟件企業也不熟悉工業企業的研發、生產、管理等方面的實際需求，難以提供適合的軟件服務，導致雙方無法互相促進、共同發展。
三、以工業軟件為切入點，加快推進沈陽市兩化深度融合的幾點建議
深入分析沈陽市實際情況，我們認為推進兩化深度融合，必須以發展工業軟件為切入點，以提高企業自主創新能力為核心，以加快建設國家新型工業化綜合配套改革試驗區為主線，走出一條符合沈陽實際、可持續發展的新型工業化道路。
1.建立健全兩化融合工作機制。完善兩化融合推進機制。加快研究制定推進兩化融合的具體規劃，明確總體思路、目標和分階段任務，制定落實行動計劃。工業企業加大與軟件企業合作力度，提高企業信息化水平。軟件公司圍繞工業企業需求開發產品。行業協會、科研院所重點在服務能力和技術攻關方面有所突破。建立第三方評估的工作機制，推動企業開展自我評估。
2.大力發展工業軟件。重點建設沈陽國際軟件園等一批集研發設計、生產服務于一體的綜合性工業軟件產業園區。充分發揮園區的載體功能，加強園區公共服務平臺建設，加快受理并認定一批以工業軟件開發、驗證測試、產業融合孵化為基本內容的公共服務平臺，實現聚集發展。組建多方參與、資源共享、優勢互補的產業聯盟，圍繞產業重點，開展工業軟件規范標準研究，提升應用服務等級。
3.提高企業信息化水平。支持機床集團、沈鼓集團等裝備制造業骨干企業將信息技術引入到研發設計、加工制造、生產管理、市場營銷等領域，加大信息技術融合，推廣北方交通利用信息技術升級兩業合作模式，促進制造業與物流業聯動發展，提升自動化、智能化和管理現代化水平，打造新型企業生產管理模式。
4.加大政策支持力度。以沈陽市首批兩化融合示范企業為重點，加大專項資金的貼息、補助、獎勵等支持力度，支持企業建立信息化機構、職責與崗位，編制信息化發展規劃。引導大中型工業企業剝離信息化業務，成立社會化信息服務公司，鼓勵采購本地兩化融合創新產品。
參考文獻：
[1]金江軍，劉古權，楊漢東.信息化與區域經濟發展.經濟管理出版社，2011.
[2]王堅.2010上海產業和信息化發展報告.上?？茖W技術文獻出版社，2010.
關鍵詞：計算機應用技術；網絡虛擬化；虛擬交換機
中圖分類號：TP317 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.011
引言
虛擬化技術已經改變了我們的計算方式，例如，許多數據中心完全虛擬化用以提供快速配置，基于虛擬化的云計算可以更好的利用資源。通過虛擬化可以對包括基礎計算機設施、計算機系統和軟件等資源進行統一管理和抽象，以此來提供彈性可擴展的云服務。
隨著虛擬化技術的發展，一個新的網絡接入層被引入用以建立虛擬機內部的網絡連接，提供許多與物理層相同的功能。服務器虛擬化技術目前發展已經相對成熟，而虛擬化在網絡方面的進展才剛剛開始。特別是服務器虛擬化對網絡的可移動性，彈性擴展以及網絡隔離的要求遠遠超出了目前物理網絡的處理能力。
數據中心可以負載成百上千的虛擬機，因此多租戶之間的網絡隔離要求變的愈加重要。
網絡虛擬化還提供一些附加功能，使網絡管理更容易。例如，在虛擬化環境中，虛擬化層可以提供有關虛擬主機動態遷移的相關信息。
本文的其余部分安排如下：第一節描述了虛擬機內部的網絡結構；第二節描述了實際物理網絡與虛擬網絡環境的不同之處；第三節介紹軟件實現的虛擬交換層設計；第四節是虛擬交換機的主要應用場景。
1基于流的虛擬交換技術
基于流的網絡交換技術提供了一個有效的網絡交換方案，采取用軟件定義網絡的方式，使得用戶可以忽略底層硬件的具體情況，直接對流量進行管理并設置數據報文以何種方式通過網絡。
用軟件來統一管理物理設備，借鑒網絡TCP/IP協議的數據鏈路層橋接原理和網絡層協議的設計思想，利用軟件實現和硬件實現結合的方式對現有的網絡結構予以重新定義，在系統上實現一個虛擬的交換層，除了具有高效的傳輸能力還可以為云基礎網絡提供智能的監控服務。
用軟件實現的方式具有強壯的伸縮性，靈活性和移動性，方便系統擴展。
2流分組交換的層次結構
流分組交換分為兩層，物理設備虛擬化和網絡協議層虛擬化。
2.1物理設備虛擬化
物理設備虛擬化是指利用軟件來對網卡設備進行抽象，使用用戶層軟件對物理網卡實現邏輯劃分，劃分后的設備既可以實施流量控制和負載均衡策略又能高效的利用設備資源，虛擬化后的網卡設備具有和物理網卡一樣的功能，硬件實現的資源劃分不易動態擴展，軟件虛擬以后可以按照需求動態進行資源劃分。
通過虛擬技術將一臺或多占物理設備虛擬成至少一臺邏輯設備，供多個用戶進程同時使用，通常把這種經過虛擬的設備稱為虛擬設備.虛擬設備一定和實際的物理設備綁定才可以使用。
2.1.1虛擬設備模型
虛擬設備是建立在一個或者多個真實設備之上的抽象。合理使用虛擬設備可以在一個物理設備上構建多個邏輯上的虛擬設備，通過軟件的配置，這些虛擬設備可以實現硬件所具有的功能。虛擬設備和真實設備可能的模型有如下幾種，實際上應用可根據需求選擇其中幾種模式。
虛擬設備的建立和管理需要統一的虛擬軟件的支持。在虛擬軟件的控制下，物理設備可以根據上層需求靈活高效的配置組織出虛擬設備。這可以極大的提高硬件設備的利用率，在規模上可以化大為小又可以積少成多。
2.1.2虛擬設備的管理
虛擬設備管理分為兩個部分：
用戶態虛擬平臺管理，可以用來配置和查看設備的狀態，用戶可以在用戶空間查看和修改虛擬設備的屬性文件。
通過內核模塊編程管理，由內核直接管理，主要負責物理設備運行和數據通信。
2.2網絡協議層虛擬化
利用軟件抽象的靈活性重新定義數據鏈路層和網絡層結構，引入一個虛擬管理層來實現數據鏈路層和網絡層，把傳統定義的0SI七層協議的網絡層和物理鏈路層壓縮為虛擬網絡層。
這樣就可以把數據鏈路層和網絡層的數據整合成一個數據流，扁平化了網絡結構。每個經過虛擬網絡層的數據報文均被重新標記。這個數據報文既包含了鏈路層信息又包含了網絡層信息，基本可以對每個數據報文按照邏輯鏈路準確分類。
網絡中的數據報文就可以組織成一個一個的數據流，組織成數據流的好處在于用戶可以根據需要對每個數據流進行屬性定義，比如QOS策略定制，數據報文的檢測和隔離，網絡負載均衡等等。
報文基于流分類，就不再需要在物理鏈路層運行生成樹協議，減少了數據報文的轉發延遲，降低了網絡的流量負載。
3流分組交換
應用基于流分組交換技術對已有的網絡協議不用改動，所有的交換工作都在內核協議棧部分完成，大大增加數據交換效率，但是需要在內核協議棧數據結構上添加一些關于數據流控制相關信息用以標識當前處理的數據報文屬于哪個數據流。
經過標記后的邏輯數據報文頭部結構如下，邏輯報文的生存時間TTL是為了防止邏輯報文在網絡中過久滯留而導致網絡隊列太長而溢出，同時也能保證數據幀不會在成環的鏈路中被無限次轉發，這是實現兩點之間多路徑轉發的基礎。虛擬機的虛擬網卡對每個發出的數據報文的控制信息進行標記，與之相連的交換節點接收到數據包后，會根據全局控制器的數據建立一張虛擬連接表，交換節點根據數據報文的控制信息查找虛擬表然后將數據報文轉發到目的端口完成一次數據報文交換。
每條虛擬連接可以包含多個虛擬端口，這些虛擬端口被劃分為一個邏輯組。有了這個邏輯組可以進行更復雜的交換功能，例如多路徑轉發，快速路由，鏈路集成，負載均衡，流量整形，例如圖x所示，每個數據流會根據流量使用多個端口，以加快數據報文的轉發，多個虛擬連接的數據流可以轉發到具有同樣操作需求的端口。
基于流的分組交換可以在虛擬機內部網絡通信時設定較大的MTU數據包來提高數據報文的轉發效率，因為在內核協議棧可以避免IP分組和重裝的過程，降低了數據報文的轉發延時。
對于每個虛擬端口和虛擬連接，可以自由配置匹配規則用以對數據報文進行匹配和過濾。比如某個端口限制IP地址為10.0.0.的數據包發送，如果接收到類似的數據包，就拋棄掉。
流分組交換需要維護一張虛擬連接表，每個表項唯一標識了一條數據流、應用在經過該數據流的報文需要執行的操作和該數據流的統計信息。
這個域可以唯一的確定一條數據流，里面包含數據報文的
物理地址，IP地址，虛擬局域網ID等等。
虛擬連接計數器
該域定義了一組計數器，用來統計該虛擬連接接收和發送數據包總數，連接的端口總數等等。
虛擬連接規定執行的操作
這個域定義了數據報文經過該虛擬連接時需要執行的操作，例如，匹配規則的修改，數據報文轉發，數據報文丟棄等等，用戶可以自定義。
3.1流分組交換控制
流分組交換可以實現的重要前提就是流分組交換控制器。流分組交換控制器負責建立和移除虛擬連接表，虛擬連接表的規則設置，物理虛擬設備的參數配置，數據統計信息獲取，QoS設置，虛擬防火墻配置，VLAN劃分等等。
流分組交換控制器負責監控所有的虛擬連接表，這樣虛擬機內部網絡的流量狀況就可以全方位的被監測，憑借以前的物理設備這是做不到的
基于流交換的數據報文若不與外界通信，則數據報文就可以不用經過物理網卡而直接在內存中進行交換，這個機制也非常大的提高了交換的性能，提高了報文的轉發速度。
傳統的數據鏈路層需要運行生成樹協議來去除回環通路，MAC地址學習也占用了數目可觀的網絡流量，現在可以用控制器來為所有的虛擬設備維護一個全局的轉發路徑，這就省去了生成樹協議造成的數據幀轉發的延遲以及增加的額外網絡流量。
流交換分組控制器要根據配置文件生成虛擬連接表，創建或者移除虛擬連接，維護虛擬端口和虛擬連接的存儲隊列，為虛擬連接和虛擬端口配置數據報文處理規則。
3.2流分組控制協議
流分組交換控制器通過Netlink套接字和內核進程通信通信，也是網絡應用程序與內核通信的最常用的接口。Netlink是一種異步通信機制，在內核與用戶態應用之間傳遞的消息保存在socket緩存隊列中，發送消息只是把消息保存在接收者的socket的接收隊列，而不需要等待接收者收到消息。
流分組交換控制器和流分組交換模塊之間通過Netlink建立一個普通的TCP連接，是一種基于進程間通信機制。流交換控制器和交換模塊之間信息交換采用自定義的一套協議。
控制信息事務ID用以標識同一對流分組交換控制器和流交換模塊之間的配置過程，例如本次A發送給B的控制信息，B必須要用同一個事務ID來回復A的請求，以區分A發送給B的另外的控制信息。
控制信息類型：
配置信息主要是通知流分組交換模塊端口配置數據，端口隊列配置數據等等。流分組交換控制器通過控制協議獲取各個交換模塊和內置的虛擬端口信息，可以對虛擬連接表進行全局性操作，又可以高效的檢測網絡的狀態，未來的工作還會實現根據網絡監控結果自動化的調節各個交換節點的配置信息。
4結論
利用虛擬網絡設備的特性以及軟件抽象的靈活，構建虛擬交換機來實現可擴展的數據鏈路層。虛擬化技術在一般的網絡基礎設施本身方面還有很多工作要做。旨在獲得虛擬化的優勢，如隔離性，靈活性和流動性?？蓪崿F彈性、安全、自適應以及易管理的云計算基礎網絡。
參考文獻
[1]《虛擬化與云計算》小組.虛擬化與云計算[J].北京：電子工業出版社，2009