云計算理論論文范文
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第1篇
1系統監控網絡管理
在云計算中，云資源是最小的單位，因此必須有云資源的支持我們才能運行相關的應用，即云應用。所以在云計算中我們要制定相應的監控計劃和方法對云資源進行檢測控制，這樣才更有利于資源的管理與分配，制定云資源的監控系統，我們必須對云計算的動態性和環境復雜性有充分的理解和分析。云計算能力要想更好的運用云資源，必須了解軟硬件資源的狀態及資源負荷情況。對資源、性能信息的了解是為了實現資源調度，從而使資源的負載能過達到平衡。如果出現故障，我們需要從監控系統中獲得相應信息，這樣人們才能對故障進行修復。相對云動態來講云環境監控的資源數量就很多了，經過云計算的不斷改進以往被限制的云資源在云環境下都已經解決。如今云資源已經延伸到世界的各個角落，為了使這龐大的資源進行統一管理，需要采用結構化的方法。我們要采集大量信息然后轉化成系統服務，用戶通過系統服務來使用這些信息資源。
2系統用戶網絡管理
云計算是一種通過Internet以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化的資源計算模式。云計算常與網格計算、效用計算、自主計算相混淆，網格計算是分布式計算的一種，專門針對一些復雜的科學計算，經常用來執行一些大型任務；效用計算是IT資源的一種打包和計費方式，屬于提供服務的模型，結合各地分散的服務器、應用程序和存儲系統來提供所需要的資源；自主計算是具有自我管理功能的計算機系統，它主要通過現有的計算機技術來替代人類部分工作，使計算機系統能夠自調優、自配置、自保護、自修復，以技術管理的方式提高計算機系統的效率降低管理成本。實際上，云計算有許多部署依賴于計算機群，也吸收了他們的特點。但是相較于以前的傳統系統，云計算擁有著龐大的資源數目和廣發的用戶數量。因此，我們需要通過用戶管理機制來對云計算用戶進行管理，從而完善云計算技術。
2.1云計算系統用戶
每個云計算系統用戶需要有一個唯一的標識，只有擁有這個標識才能向服務器表明自己的身份，才能進入云系統。因此，要注冊成為云用戶，需要經過權威機構審核、發放相應的標識，有了標識符才能成為云計算用戶。
2.2云計算系統用戶的命名
在云系統中，每個用戶都有自己的一個標示符，并且每個用戶的標示符相對而言都是唯一的，通過對這些標示符的了解，我們就能知道用戶的特征，如果用戶的名字不能區分的時候，我們就需要其他特征來進行甄別，這樣就能形成比較完整的命名體系了。例如，我的標示符如果是李紅，那么如果再有人想用這個名字作為自己的標示符就必須用附加特征來描述，比如李紅@123等，標示符就像我們的身份證一樣，即使人的名字一樣，但是身份證號肯定是不一樣的，這樣就能保證用戶標示符的唯一性了，也能固定用戶范圍，有利于我們將不同用戶進行區別。
2.3云計算系統用戶網絡管理
云用戶是云計算系統上的實體，就像人類生活在地球上一樣，它們也有著自己的生命周期，是通過人們創建標示符和注銷標識符操作來代表它們的生命周期的開始與結束，在這一周期中，用戶可以通過相應的授權與變更等操作來改變自己在與計算系統中的權利。云用戶在操作方面有以下幾點：首先，通過合法的手段創建自己的賬號，新用戶創建需要提交相關的身份證明的材料。創建完成后，就擁有了用戶名和密碼。用戶信息采集主要由用戶提供信息和云的信息記錄組成。云用戶活動是通過用戶名標識來記錄的，所以說，用戶名標識對于云用戶來講非常重要，就像我們的檔案一樣，它記錄著我們這一生的足跡。其次，云用戶可以通過合法的手段創建相關的用戶稱號，在其登錄時需要輸入用戶名和密碼，但是如果有接入設置的話則可設置關聯設備標識、用戶名和密碼，通過相關專用設備，云計算就能夠識別，這樣就不用重復輸入登錄操作了。再次，在云上我們可以找到各種資源和用戶授權，但不會所有用戶都有這個權利，這個授權是由權威的網絡機構進行設定的，用戶需要得到授權才能查閱和使用相應的資源。最后，如果用戶要變更或者注銷，也需要提交原始信息進行認證。云計算用戶管理系統是一個虛擬組織，它是由用戶注冊的數據庫和本地節點上的用戶管理組成，要加入這個虛擬的組織，需要向管理員提供相應的資料，所提供的信息如果和協議要求一樣，管理員就會將用戶加入虛擬組織數據庫。
3結束語
第2篇
智慧家庭能源管理系統可按照“端”、“管”、“云”來架構進行部署，數據（控制）中心部署在云上，家庭“端”主要由家庭網關，智能插座，家電等組成，數據云端通過互聯網與家庭端進行相聯。智慧家庭能源管理系統總體架構圖如圖1。家庭網關只對家庭內部的信息進行采集和管理，地理信息（省、市、縣、區、居住地、電力公司等信息）等進行集中儲存和管理。數據中心建立用戶地理信息的專用數據庫，分區域、分城市、分省份對家庭用電信息進行統計分析，在積累了大量的用戶歷史用電數據后，數據（控制）中心通過在內部建立用電管理信息的數學模型，對海量用電信息的分類、分時、分地的梳理分析，建立用電管理和調度的輔助決策系統，為地方政府、電力公司、相關企業提供有價值的電力及能源管理信息。為充分的提高數據的交換性，數據控制中設置有數據交換接口，用于在云平臺（數據控制中心）上運行的數據同電力公司服務器實現數據交換。
2智慧家庭能源管理系統主要功能分析
2.1家庭總用電計量本項目中家庭網關具有智能電表的功能，可滿足供電部門對家庭用戶用電計量進行分析。家庭網關可直接向數據中心發送用電數據，同時數據中心可直接為電網公司提供數據接口便于調用家庭用電數據。
2.2家庭單電器用電計量通過智能化的電能用戶管理系統，使居民家庭能夠實時、全面了解自身用電的詳細信息，有效利用和控制普通家庭中家用電器的使用時間和使用頻率，最大限度利用電網公司的富余電力和城市分布式太陽能光伏系統的有效發電電能，最大限度有序控制居民小區及家庭在電網公司用電高峰時的電能使用，適量降低城市電網在用電高峰時的負荷壓力，通過技術手段、信息共享和智能控制達到全社會共同參與節能減排的目的。
2.3家庭負荷控制對家庭內的用電設備進行分類管理，當夏季用電高峰出現電力缺口時，一是可以限定家庭用電總量的方式來保證家庭基本用電，用電高峰時可自動切斷非必要使用電器的供電，另一種是通過限定家庭非必要使用電器來保證家庭基本用電，在限電模式下可以有效地解決拉閘限電所帶來的弊端，真正意義上實現家庭需求的用電設備控制。
2.4家庭電器遠程控制隨著物聯網和移動互聯網的廣泛應用，居民對家用電器的遠程操控的需求會相應增長。用戶可以利用智能終端設備，通過數據中心或家庭網關對用戶遠程控制指令信息對某個電器下達啟用、關閉的命令，并實時查看某個電器工作狀態的信息。
2.5峰谷電管理、階梯電管理建立用戶端調峰的新概念和輔助技術手段，在城市電網用電高峰時，用智能插座階段性地控制部分高耗電的家用電器工作，在電網用電低谷的區間和小區太陽能發電的高峰期通過智能插座啟動預設好的部分家用電器工作，在用電高峰來臨前完成部分家用電器的非即時用電任務，實現在用戶端輔助電網削峰填谷的功能。目前的家庭都是被動的接受峰谷電的使用，用戶沒有選擇權，使用時也沒有反饋功能。數據中心要設有峰谷電管理模塊，當接到峰電負荷控制的信息時，根據事先設置的家用電器用電優先順序，通知相關地區的家庭網關將一部分智能插座關閉繼電器，暫時停止一部分電器工作。當數據中心接到谷電信息時，根據事先預約的家用電器用電用電請求，通知相關地區的家庭網關將一部分智能插座打開繼電器，啟動一部分電器工作。
2.6家庭用電分析利用數據中心所收集到的用戶家庭歷史用電信息，利用數據挖掘和強大的云平臺計算能力，數據中心可以可以提供：分析每戶各類家用電器耗電量占比；分析每戶各類家用電器用電時間的比例；分析每戶峰電和谷電的用電占比；分析每戶網電和區電的用電占比；不同家庭的用電模式分析；不同電器用電量占比分析；不同品牌同一種電器耗電分析。
3數據中心
智慧家庭數據中心系統是一個運行在云平臺上的一個獨立的系統，是基于物聯網的目標考慮的。按照千萬級用戶接入的目標進行的設計，為智慧家庭用戶提供自主管理服務。數據中心的軟件的系統布局分為前臺管理系統和后臺管理系統兩大部分。前臺管理系統主要面向居民家庭服務，以便捷操作為導向設計，后臺管理主要為單位客戶和運營中心操作人員服務，以數據安全及系統安全為導向。在日常運營系統中，按照數據挖掘分析進行日間運營、日終處理、月終處理、年終處理等實現不同的數據分析功能。數據中心同時為用戶提供了采用各種主流的終端設備訪問數據中心或家庭網關的途徑。用戶通過短信、手機客戶端系統、智慧家庭門戶網站，了解到諸如月度末的用電清單，階梯用電限額信息，峰谷電信息或者是供電公司實時限電、停電等信息，這些信息采用主動推送或自助選擇服務的方式，由數據中心發給用戶。隨著智能手機功能不斷發展，數據中心還將逐步的拓展彩信、飛信等模式供越來越多的用戶使用。
4家庭網關
家庭網關處于智慧家庭智能用電設備和位于小區內的區網控制中心之間。他一方面接收區網控制中心的調度控制命令，一方面安裝預設程序負責智慧家庭的管理工作，通過對家庭用電情況的監測、分析和控制服務，實現有序用電管理和能效服務智能化的重要途徑，達到家庭智能用電、進行家庭能源管理、實現智慧家庭的目的。家庭網關的主要功能是：實現數據采集，包括智能插座數據采集；家庭環境溫度、光照度、燃氣濃度、煙霧濃度的數據采集。數據管理和存儲，包括家庭網關所采集到的各種信息的保存和處理，用電分析等。用電設備控制，包括近程控制、遠程控制、家庭用電模式控制、峰谷電控制和定時控制等。數據通信，包括上行到樓宇集中器、小區區網的上報數據和接受其的指令；下行到智能插座的數據采集指令和控制指令等。數據接收和轉發，包括通過Zigbee、Wifi等方式轉發用戶和其他職能設備發出的數據。家庭網關邏輯架構圖如圖2．
5智能插座
第3篇
1.1云計算的定義
云計算是一種以互聯網為依托的數字化技術，通過統一分配、籌劃等多種計算方式，精簡了以往復雜、煩瑣的計算程序，被廣泛應用于商業計算領域中。截至目前，學術界仍然沒有明確云計算技術的概念，筆者淺顯地認為，云計算技術是一種歷經變革的新興計算模式，借助云計算，將需要共享的數據或資料傳輸到設備上，并對其統一籌劃和整理，從而將這些內容轉化為虛擬資源，按需索取，既簡單又便捷。
1.2云計算的種類
1.2.1公有云
公有云是指按照云計算的規模劃分，在對已有資料籌劃和整理后，總端操控處將其發送給需求者，具有操作簡單、快捷等優勢。但公有云模式的缺陷也較為明顯，即采用公共模式存放所有的資料，容易導致資料泄露。因此，應提高此模式的安全性和可靠性。
1.2.2私有云
私有云與公有云相似，二者都按照計算規模劃分，業內人士將私有云稱為“私有模式”。私有云具有自行調整資源的優勢，但在最初的準備階段，需要大量的啟動資金才能開展，這是私有云模式的明顯缺陷。
1.2.3混合云
混合云是指公有云與私有云的合體，兼備了二者的優勢和弊端。
2云計算在高校實驗室的應用現狀
隨著時代和經濟的發展，在我國高等教育院校中，計算機的使用頻率和普及程度在逐年上升。作為一種新型的管理系統，云計算被廣泛應用于高校實驗室中。因此，我們應按照教學的實際需要，制訂最佳的管理策略。
2.1簡化設備管理
僅憑校園的硬件設備完成對設備的維護工作是不可能的，但如果延長維護時間，不僅會耽誤日常使用，還會造成重復性故障，進而加大了整改難度和資金投入。從專業的角度看，軟件的修復和更新工作均十分煩瑣。而使用云計算技術能有效補足這方面的短板，實驗室的管理人員只需借助云計算設備修復和更新“有需要”的機器，便可有效縮短工作時間，從而減少操作的復雜程度.
2.2統一安全修復高校
由于高校的教學任務繁重，所有學生都在同一個實驗室上課，導致計算機設備處于不停歇的運轉狀態，硬件和軟件的使用頻率過高，造成系統超負荷工作，加之計算機的數量龐大，無法做到及時維護，這也加大了系統出現故障的概率。而云計算可利用云端對每一臺計算機進行操控，用戶可按需索取。比如，用戶想要對系統殺毒或升級，便可利用云計算同時進行這2種操作，且操作方式簡單、快捷，有效節省了時間。此外，服務器還會記錄用戶的所有訪問，檢測可能會影響設備安全運行的潛在威脅，并對系統自動修復、還原。現階段，我國大部分高校采用還原保護方式，在安裝應用后，必須放開保護權限，系統長時間處于無保護的狀態下，容易受到惡意侵犯。而云計算具有軟件備份、統一管理資源和設備的功能，管理系統時，系統仍處于防護狀態，從而可消除對系統產生威脅的因素，有效改善以往不安全的運行環境。
2.3減少學校資金投入
因為成本太高，多數高校不可能一次性更換所有的設備，所以，分批購買是大多數高校購買計算機的方式，但這樣會造成機器型號不一、種類繁雜等情況，進而加大了實驗室管理工作的難度。而引用云計算技術，可實現軟件云端化，在服務器中安裝軟件，這樣在降低高校設備維修費、使用費用的同時，還延長了計算機的使用壽命，可謂一舉兩得。
2.4提高實驗室的使用效率
從實驗室使用效率的角度看，常存在編碼落實情況較差的問題，且設備分布較為分散，導致師生之間溝通困難，教師無法實行統一授課，學生的操作平臺散亂，最終嚴重影響了教學質量。雖然很多機器均未老化、損壞，但卻因出現故障時沒得到及時維修，最終變為閑置機器。而云計算技術能統一籌劃、集中各個設備，師生之間可借助云端分享數據和信息，具有效率高、操作方便的特點，提高了課堂教學的效率和質量。
3云計算在實驗室管理中的技術原理
云計算具有強大的執行力，管理層的核心主宰功能和在云端儲存資源或軟件的功能強大。雖然云計算屬于高新技術，但它對機器硬件方面的要求并不高，從而有效減少了實驗室的管理成本。此外，連接虛擬化層具有轉化工作項目的效果，采用簡單易行的邏輯形式，降低了設備承受的壓力；可連接終端用戶訪問層，即使用者登錄系統后，可按需所取、訪問各項資源。
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