计算机专业与互联网

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2024年7月17日发(作者：)

“计算机科学与技术专业与互联网、物联网、云计算”

-全春英-

摘要

针对就业市场对计算机人才(IT人才)的需求，提出了以实际企业工程项目为栽体的计

算机专业课程教学改革，分析了高职计算机人才(IT人才)在就业市场上的定位及专业课程

改革的指导思想，剖析了工程项目选题的原则及实施的过程。阐发了对计算机专业课程改

革的一些认识。

随着社会经济的不断进步，计算机和互联网技术的飞速发展，计算机专业的就业却相

反地成为了矛盾的焦点，出现了报考集中就业分散的社会现象。就业压力的增大，说明原

有的教学目标体系、课程体系、知识能力结构已不适应现代企业技术发展的需要。为了改

善高职院校计算机专业学生的能力、知识结构，全面提高学生在就业市场上的竞争力，扩

大就业面积，培养市场所需要的人才，山东经贸职业学院计算机系进行了“以就业为导向

以实际企业工程项目为载体的计算机专业课程改革”的大胆尝试，在此，结合教改过程谈

谈对计算机专业培养的一些认识。

关键词：三网融合 互联网 物联网 云计算

（2）互联网、物联网，和云计算的知识体系

互联网在短短近几年内已经呈现出爆炸式发展，人们通过计算机等终端互相连接实现

了数据信息的快速传递，各种网络通信层出不穷，万维网多姿多彩。在后在追求多反面应

用的同时，人们要求互联网更加适用于生活的细节，物联网 （The Internet of things）

应运而生, 从他概念的提出到如今各种应用实例的出现，表明了人们迫切需要她与现有的

互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合物联网把新一代IT技术充分运用在各行

各业之中。计算机设备行业的迅猛发展为互联网高速化，智能化发展注入了强大动力。“云

计算”以其超大的规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高可扩展性，按需服务，廉价以及

方便等特点，成为了互联网发展的新主题。在物联网与互联网的整合需要一个或多个强有

力的计算中心，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。

云计算的出现恰逢其时。物联网与云计算的结合，势必是一种趋势，他们之间的关系，可

以多举个例子来说，而物联网则是人的五官和四肢。那么云计算就是人的大脑

互联网

互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联

网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计 算机信息技术

的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一

项工作、共同娱乐。

1.通过全球唯一的网络逻辑地址在网络媒介基础之上逻辑地链接再一起。这个地址是

建立在‘互联网协议’（IP）或今后

其它协议基础之上的。

2.可以通过‘传输控制协议’和‘互联网协议’（TCP/IP），或者今后其它接替的协议

或与‘互联网协议’（IP）兼容的协议来进行通信。

3.以让公共用户或者私人用户享受现代计算机信息技术带来的高水平、全方位的服务。

这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。”

这当然是从技术的角度来定义互联网。这个定义至少揭示了三个方面的内容：首先，

互联网是全球性的；其次，互联网上的每一台主机都需要有“地址”；最后，这些主机必

须按照共同的规则（协议）连接在一起。

多功能的互动平台

互联网就是能够相互交流，相互沟通，相互参与的互动平台。

在美国大学里，一般学习的不是新闻学，而是大众传播学（masscommunication）。

在这个意义上，“communicate”与宣传和被宣传无关，而是和大家共同“参与”的“交

流”紧密相关。我在这里强调“网络就是传媒”，也是为了强调网络在人类交流和传播中

的重要作用。

互联网迄今为止的发展，完全证明了网络的传媒特性。一方面，作为一种狭义的小范

围的、私人之间的传媒，互联网是私人之间通信的极好工具。在互联网中，电子邮件始终

是使用最为广泛也最受重视的一项功能。由于电子邮件的出现，

人与人的交流更加方便，更加普遍了。

另一方面，作为一种广义的、宽泛的、公开的、对大多数人有效的传媒，互联网通过

大量的、每天至少有几千人乃至几十万人访问的网站，实现了真正的大众传媒的作用。互

联网可以比任何一种方式都更快、更经济、更直观、更有效地把一个思想或信息传播开来。

而互联网的出现，电子邮件（伊妹儿）和环球网的使用，正好为人的交流提供了良好

的工具。

趋势及预测

我们能期待在未来10年或者更久的时间里，网络会给我们带来什么呢？ NatC就针

对这周的民意调查发表评论，认为未来10年里，网络最大的影响力将

不必非通过电脑屏幕来表现，“你在网络中的活动将包括你的存在，旅行，商品

购买或者其他行为“，当然，很多的交叉趋势也将出现在以下的10个（或者更多）

网络发展趋势中，同时还将有一些非常流行的网络技术是我们现在所无法预测的。

综合所有的因素考量，未来10年，将有10大网络趋势出现。

语义网

Sir Tim Berners-Lee（Web创始者）关于语义网的观点成为人们的重要关注已经很

长一段时间了。事实上，它已经象大白鲸一样神乎其神了。总之，语义网关涉到机器之间

的对话，它使得网络更加智能化，或者象Berners-Lee描述的那样，计算机“在网络中分

析所有的数据—内容，链接以及人机之间的交易处理”。在另一个时候，Berners-Lee把

它描述为“为数据设计的似网程序”，如对信息再利用的设计。

因此，什么时候语义网时代才会到来呢？创建语义网的组件已经出现：RDF，OWL，

这些微格式只是众多组件之一.但是，Alex在他文章中指出，将需要一些时间来诠释世界的

信息，然后再以某种合适的方式来捕获个人信息。一些公司，如Hakia，Powerset以及

Alex自己的adaptive blue都正在积极的实现语义网，因此，未来我们将变得关系更亲密，

但是我们还得等上好些年，才能看到语义网的设想实现。

人工智能

人工智能可能会是计算机历史中的一个终极目标。从1950年，阿兰图灵提出的测试

机器如人机对话能力的图灵测试开始，人工智能就成为计算机科学家们的梦想，在接下来

的网络发展中，人工智能使得机器更加智能化。在这个意义上来看，这和语义网在某些方

面有些相同。

尽管如此，人工智能还是赋予了网络很多的承诺。人工智能技术现在正被用于一些象

Hakia，Powerset 这样的“搜索2.0”公司。Numenta是Tech legend公司的Jeff

Hawkins(掌上型电脑发明者)创立的一个让人兴奋的公司，它试图用神经网络和细胞自动

机建立一个新的脑样计算范例。这意味着Numenta正试图用电脑来解决一些对我们来说

很容易的问题，比如识别人脸，或者感受音乐中的式样。由于电脑的计算速度远远超过人

类，我们希望新的疆界将被打破，使我们能够解决一些以前无法解决的问题.

虚拟世界

作为将来的网络系统，第二生命（second life）得到了很多主流媒体的关注。但在最

近一次Sean AmmiratiI参加的超新星小组（Supernova panel）会议中，讨论了一些涉

及许多其他虚拟世界的机会。下列图形是一个很好的概括：

以韩国为例，随着“青年一代“的成长和基础设施（网络）建设，未来10年，虚拟

世界将会成为全世界范围内一个有活力的市场。

它不仅涉及数字生活，也使得我们的现实生活更加数字化。Alex 说，一方面，我们已

经在迅速发展第二生命及其他虚拟世界。另一方面，我们已开始通过技术用数字信息诠释

地球，如GOOGLE Earth。

移动网络

移动网络是未来另一个发展前景巨大的网络应用。它已经在亚洲和欧洲的部分城市发

展迅猛。今年推出的苹果iphone是美国市场移动网络的一个标志事件。这仅仅是个开始。

在未来的10年的时间将有更多的定位感知服务可通过移动设备来实现，例如当你逛当地

商场时候，会收到很多你定制的购物优惠信息，或者当你在驾驶车的时候，收到地图信息，

或者你周五晚上跟朋友在一起的时候收到玩乐信息。我们也期待大型的互联网公司如，

YAHOO，GOOGLE成为主要的移动门户网站，还有移动电话运营商。

注意力经济

注意力经济是一个市场，在那里消费者同意接受服务，以换取他们的注意。例子包括：

个性化新闻，个性化搜索，消费建议。注意力经济表示消费者拥有选择权，他们可以选择

在什么地方'消费'他们的关注。另一个关键因素是注意力是有关联性的，只要消费者看到相

关的内容，他/她会继续集中注意力关注，那样就会创造更多的机会来出售。

期望在未来十年看到这个概念在互联网经济中变得更加重要。我们已经看到像

AMAZON和netflix这样的公司，但是还有很多机会有待新的创业者发掘。

提供网络服务的网站

在线视频/网络电视

这个趋势已经在网络上爆炸般显现，但是你感觉它仍有很多未待开发的，还有很广阔

的前景。

2006年10月，GOOGLE获得了这个地球上最热门在线视频资源youtube 。同月，

kazaa与skype的创始人也正在建立一个互联网电视服务，呢称威尼斯项目（后来命名

joost ） 。2007年， youtube继续称霸，同时，互联网电视服务正在慢慢腾飞。

未来发展

在对2020年互联网的展望中，计算机学家们已经在开始着手重新研究，重新考虑每

一件事：从IP地址到DNS，再到路由表单和互联网安全的所有事情。他们正在思索着，

在没有目前ISP和企业网络所具有的一些最基础特征的情况下，未来互联网将如何工作。

他们的目标极其具有创新精神，那就是创建一个没有那么多安全漏洞，具有更高的信任度，

内建身体管理的互联网。

随着美国联邦政府开始大力资助一小部分能够研究项目，以让这些构想能够走出实验

室，能够进行测试，这种高风险、大规模的互联网研究在2010年将进入高速发展时期。

美国国家科学基金会(NSF)网络技术与系统(NeTS)项目总监Darleen Fisher称：“我

们试图推动这一研究已经20年了。我的任务是让人员创新出一种高风险，但是同时具有

高回报的互联网架构。他们需要考虑他们的设想如何被实践，如果被付诸实践，他们的设

想又将如何影响人们的观念和经济。”

目前互联网的风险很高，一些专家担心随着网络攻击的规模和严重性不断增加，对多

媒体内容的需求与日俱增，以及对新移动应用的需求的出现，互联网将会崩溃。除非研发

出新的网络架构。

目前对互联网的研究正处于关键时刻，但是由于全球经济正处于衰退期，这对研究不

避免的产生了冲击。随着越来越多的重要基础设施，如银行系统、智能电网和上至政府下

至市民的通信等都纷纷转向互联网，如今大家已经取得了一个共识，那就是现在的互联网

需要彻底检修。

所有研究的中心就是要让互联网更安全。

对于这些参与投标的项目，其重点是如何解决互联网的安全问题。NSF表示，他们不

希望今天互联网设计中存在的安全失误在未来互联网架构中继续存在，而是能够在设计之

初就将这些失误解决掉。

最新的NSF资助计划是NSF未来互联网设计(FIND)项目的一个后续行动，其要求研

究人员从零开始设计新互联网架构。NSF的FIND项目在2006年启动，该项目已经资助

了大约50个研究项目。每一个研究项目在三至四年的时间里都会收到50万至100万美元

不等的资助。目前，NSF已经将这50个研究项目的数量缩减到了只有几个领先项目.

物联网

物联网的概念

物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算

机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。与其说物联网是网络，不如说物联网是

业务和应用，物联网也被视为互联网的应用拓展。因此应用创新是物联网发展的核心，以

用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、

连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要

的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程

的智能化感知、识别和管理。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of

things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，

物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用

户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是

通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约

定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识

别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通

物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能

化3个重要特征。

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）

和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、

家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产

（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），

通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand

Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线

监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在

线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服

务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

基本定义

物联网被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核

心的创新是物联网发展的灵魂。

英文名： Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。

物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系

统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、

连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要

的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品

与网络的连接，方便识别、管理和控制。

鲜明特征

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。

首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个

传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获

得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。

其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互

联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物

联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信

息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。

还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物

体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能

技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，

以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

“物”的涵义

这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

1、要有数据传输通路；

2、要有一定的存储功能；

3、要有CPU；

4、要有操作系统；

5、要有专门的应用程序；

6、遵循物联网的通信协议；

7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

技术架构

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、

湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作

用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其

主要功能是识别物体，采集信息。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等

组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实

现物联网的智能应用。

物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、

城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有

物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。

应用模式

根据其实质用途可以归结为三种基本应用模式：

对象的智能标签。通过二维码，RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例

如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；

此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，

二维码中所包含的网址和名称等。

环境监控和对象跟踪。利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对

某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控，如使用分布在市区的各个噪音探头监

测噪声污染，通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度，通过GPS标签跟踪车辆位

置，通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。

对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的

数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，

根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

编辑本段建设情况

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关

法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性

等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题；

物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，目前国内还没有哪家公司可以全面负

责物联网的整个系统规划和建设，理论上的研究已经在各行各业展开，而实际应用还仅局

限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于RFID、传感器、嵌入式软件以

及传输数据计算等领域的研究。

一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：

（1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直

接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；

（2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；

（3）将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里

的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相

关计算。

发展趋势

业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全

球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我

国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技

术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能

消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌

情侦查和情报搜集等多个领域。

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装

备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，

然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整

合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设

备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管

理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关

系。

毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，

不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。

人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长的时间。

未来发展

创新2.0推动物联网健康发展

以用户体验为核心创新2.0推动物联网健康发展

邬贺铨院士指出，物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网

是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物

联网发展的灵魂。物联网及移动泛在技术的发展，使得技术创新形态发生转变，以用户为

中心、以社会实践为舞台、以人为本的创新2.0形态正在显现，实际生活场景下的用户体

验也被称为创新2.0模式的精髓。

其中，政府是创新基础设施的重要引导和推动者，比如欧盟通过政府搭台、PPP公私

合作伙伴关系构建创新基础设施来服务用户，激发市场及社会的活力。用户是创新2.0模

式的关键，也是物联网发展的关键，而用户的参与需要强大的创新基础设施来支撑。物联

网的发展不仅将推动创新基础设施的构建，也将受益于创新基础设施的全面支撑。作为创

新2.0时代的重要产业发展战略，物联网的发展必须实现从‘产学研’向‘政产学研用’，

再向‘政用产学研’协同发展转变。

云计算

1．云计算的定义

狭义云计算是指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（硬件、平台、软件）。 提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在

使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。

这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需

的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以使任意其他的服务。

云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed 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。云计算是虚

拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台

即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。

2 .云计算的由来

云计算(Cloud Computing)是一种新兴的商业计算模型。它将计算任务分布在大量计

算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服

务。

这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为

一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计

算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐

的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。

之所以称为“云”，是因为它在某些方面具有现实中云的特征：云一般都较大；云的

规模可以动态伸缩，它的边界是模糊的；云在空中飘忽不定，你无法也无需确定它的具体

位置，但它确实存在于某处。

之所以称为“云”，还因为云计算的鼻祖之一亚玛逊公司将曾经大家称作为网格计算

的东西，取了一个新名称“弹性计算云”(EC2)，并取得了商业上的成功。 云计算被它的

吹捧者视为“革命性的计算模型”，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了

可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计

算力，“把你的计算机当做接入口，一切都交给互联网吧”。用户只需要640K的内存就

足够了。”比尔盖茨1989年在谈论“计算机科学的过去现在与未来时”时如是说。那时，

所有的程序都很省很小，100MB的硬盘简直用不完。互联网还在实验室被开发着，超文本

协议刚刚被提出。它们的广泛应用，将在6年之后开始。目前（2008年），在提供装机服

务的网站上可以检索到这样的信息，一个普通白领上班所需的电脑标配是：低端酷睿双核

/1GB内存/100GB硬盘，很快，兆级的硬盘就将进入家庭机使用范围。硬件配置飞速飚高

的背后，是互联网上数据飞速的的增长——这简直在挑战人类想象力的极限，海量数据作

为一个概念被提出时，单位以GB计。而现在这只是一个小网站的数据量单位。

3．云计算基本原理

云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或

远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需

要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

云计算中心的要点之一是：以大规模数据中心为代表的物理门户成为今天IT和业务基

础架构的主干。在数据中心，应用和服务中间的紧耦合被打破。云计算平台通过从物理服

务器上创建和管理虚拟运行环境，实现了由相同规模的物理数据中心支持更多的应用和用

户，好比一个大的建筑被分成许多房间，可以根据用户需要定制每个房间，通过可移动的

墙来实现调节。数据中心可以为用户配备特定的服务，并实现按需付费的模式。

通过这种方式，云计算将会改变我们的生活，因为我们对新服务的需求不再需要经过

漫长的等待，而是即刻就可实现和应用。快捷和即时可用的孵化环境是我们的想法很快就

得以实现，从而实现更大的创新。这将是对传统开发环境的一个突破。

4.云计算的特点

1超大规模

“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、

微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。

“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

2 虚拟化

云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，

而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担

心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我

们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

3 高可靠性

“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，

使用云计算比使用本地计算机可靠。

4 通用性

云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个

“云”可以同时支撑不同的应用运行。

5 高可扩展性

“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

6 按需服务

“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。

7 极其廉价

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中

式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用

率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几

百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

云安全

云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，

足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截

获。云安全的发展像一阵风，2009年后几乎各大安全厂商的产品都加入了云安全技术。国

内有：瑞星、金山、江民科技、360等；国外著名厂商如趋势、卡巴斯基、MCAFEE、

SYMANTEC、PANDA、Avira、、avast！等更是在更早时候就推出了云安全解决

方案。金山是国内云安全技术的代表，趋势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心，

几万部在线服务器。据悉，云安全可以支持平均每天55亿条点击查询，每天收集分析2.5

亿个样本，资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全，趋势科技现在每天阻断的

病毒感染最高达1000万次。

云物联

物联网的两种业务模式：

1．MAI（M2M Application Integration), 内部MaaS

2．MaaS（M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租户模型）

随着物联网业务量的增加，对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要

求：

1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段，PoP即可满足需求

2． 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商（国外已存在多年），需要虚

拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现物联网的泛在服务：TaaS （everyTHING As A

Service)。

云营销

狭义云营销：帮客户销售产品，快速建立全国营销渠道，获取经济利益。

广义云营销：树立企业品牌形象，获取更大社会资源等。

云教育

（一）云计算应用在教育行业的实例

流媒体平台采用分布式架构部署，分为web服务器，数据库服务器、直播服务器和流

服务器，如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用，在各个学

校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件，这样录播实况可以实时传送

到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上，同时录播的学校本色课件也可以上传存储到

相关的流存储服务器上，方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

（二）云计算在资源融合的应用

1．远程课堂：在互联网(教育网)上通过系统进行在线实时收看远程教育频道，方便地

实现远程听课（同屏多画面直播：一路学生视频、一路老师视频、一路老师电脑屏）、在线

学习（课后回顾），更解决了一些不能来到学校上课的难题。同时将信号推到教委平台，供

其它学校学生，在家、图书馆、电或其他地方，实时学习，也可以在课后观看课堂录像，

完成学习任务。真正实现区内学校资源，名师资源的平衡化。

2．学生实训电视台：可以让各学校建立多个实习电视台，让学生社团主持现场直播电

视节目，可事先公告排定活动，届时让师生实况收看，参与各种社团活动，活动过程可实

时录制成视频档案，并可事后编辑活动影片，作为点播教材。所有的频道不仅在本学校网

站上发布，同时推送到教委资源融合网，方便其它学校共同收看与学习。实现多校活动协

作，使活动多元化，丰富与扩大学生的知识面。

3．电视转播：通过平台将电视的模拟信号实时采集并直播出去，这样可以建立自己的

网络教育电视台，如中央十套、教育电视台等。教育管理部门可以根据自己教学规划确定

所选的频道然后采集在平台上，当然可以定期调整。观看着可以根据自己学习的需要选择

观看。可以轻松的将平台的电视频道建成包含数百频道的大型网络电视台。采用云计算方

式，中心教委可将各学校的直播信号融合，并整合后再传给没有直播采集信号的学校，实

现资源的合理利用，减少学校的重复投资，实现教育资源均衡化。

关于云计算技术的专业培养

云计算关键技术

云计算是分布式处理、并行计算和网格计算等概念的发展和商业实现，其技术实质是

计算、存储、服务器、应用软件等IT软硬件资源的虚拟化，云计算在虚拟化、数据存储、

数据管理、编程模式等方面具有自身独特的技术。云计算的关键技术包括以下几个方向：

虚拟机技术

虚拟机，即服务器虚拟化是云计算底层架构的重要基石。在服务器虚拟化中，虚拟化

软件需要实现对硬件的抽象，资源的分配、调度和管理，虚拟机与宿主操作系统及多个虚

拟机间的隔离等功能，目前典型的实现（基本成为事实标准）有Citrix Xen、VMware ESX

Server 和Microsoft Hype-V等。

数据存储技术

云计算系统需要同时满足大量用户的需求，并行地为大量用户提供服务。因此，云计

算的数据存储技术必须具有分布式、高吞吐率和高传输率的特点。目前数据存储技术主要

有Google的GFS（Google File System，非开源）以及HDFS（Hadoop Distributed File

System，开源），目前这两种技术已经成为事实标准。

数据管理技术

云计算的特点是对海量的数据存储、读取后进行大量的分析，如何提高数据的更新速

率以及进一步提高随机读速率是未来的数据管理技术必须解决的问题。云计算的数据管理

技术最著名的是谷歌的BigTable数据管理技术，同时Hadoop开发团队正在开发类似

BigTable的开源数据管理模块。

分布式编程与计算

为了使用户能更轻松的享受云计算带来的服务，让用户能利用该编程模型编写简单的

程序来实现特定的目的，云计算上的编程模型必须十分简单。必须保证后台复杂的并行执

行和任务调度向用户和编程人员透明。当前各IT厂商提出的“云”计划的编程工具均基于

Map-Reduce的编程模型。

虚拟资源的管理与调度

云计算区别于单机虚拟化技术的重要特征是通过整合物理资源形成资源池，并通过资

源管理层（管理中间件）实现对资源池中虚拟资源的调度。云计算的资源管理需要负责资

源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作，实现节点故障的屏蔽，资源状况监视，

用户任务调度，用户身份管理等多重功能。

云计算相关的安全技术

云计算模式带来一系列的安全问题，包括用户隐私的保护、用户数据的备份、云计算

基础设施的防护等，这些问题都需要更强的技术手段，乃至法律手段去解决。

专业培养

随着云计算技术 逐渐成为未来发展的趋势，很多似是而非的观点也日益凸显，而对于

安全问题的关注则更是层出不穷。本文独辟蹊跷，侧重讨论云计算技术 为安全技术带来的

七大潜在利好。开展云计算技术人才产、学、研培养模式研究成为一个重要课题。

云计算技术人才产、学、研模式的理念首先能够通过把云计算理念向纵深处梳理，分

析国内外云计算产业的政策形式和市场情况，分析典型云计算平台核心技术、新兴案例剖

析，达到导向和把脉企业云计算发展之路、把握企业云计算服务转型成功之道。其次通过

“产、学、研”通力结合的方式，逐步学习概念理论基础、技术基础何云计算平台核心应

用、新兴案例，直接针对企业应用进行项目实践，达到能够理解云计算、运维云计算、构

建云计算、发展云计算的目的，以期为云计算产业领域培养优秀的应用、研发技术人才奠

定坚实基础。

结论：互联网发展到今天，虽强壮，但似乎仍然不能满足人类的许多工作，物联网主

导着互联网和通信产业的发展，并将在以后几年内形成一定的产业规模。云计算与物联网

结合是二者各自从概念走向应用的深刻体现，越来越多的公司、厂家会对此进行关注。云

计算与物联网的结合将是未来发展的趋势。

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