武玉坤

摘要：針對云計算技術(shù)應(yīng)用與移動學習結(jié)合是教育信息化的發(fā)展趨勢，文章在分析了云計算的關(guān)鍵技術(shù)后，設(shè)計了移動學習的功能結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)的存儲方案。并且給出了基于云計算平臺的整體架構(gòu)，以期為移動學習的研究提供新的思路。

關(guān)鍵詞“云計算；移動學習；學習系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0089-02

Abstract： For the combination of Mobile cloud computing technology and mobile learning is the development trend of Education Informationization， This paper designes the functional structure of mobile learning and storage solutions of the data after analyzing the key technology of cloud computing，And it gives the overall architecture of cloud-based computing platform，which provides a new way for the research of mobile learning.

Key words： cloud computing； mobile learning； learning system

1 概述

隨著云計算技術(shù)以及移動終端設(shè)備的不斷發(fā)展，由這兩者融合產(chǎn)生的平臺也越來越多。移動學習作為數(shù)字化學習的一個分支，正成為教育技術(shù)領(lǐng)域的新熱點。分布式計算和大規(guī)模異構(gòu)系統(tǒng)資源共享是實現(xiàn)移動學習系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，云計算技術(shù)為其提供了新的解決方案與發(fā)展思路，通過云計算系統(tǒng)將復雜的計算工作與海量的數(shù)據(jù)存儲放在云端完成，解決了移動終端計算能力與存儲能力不足的限制。整合不同的學習資源、支持多元自主虛擬學習社區(qū)的創(chuàng)建、降低對移動終端的要求都是云計算技術(shù)對移動學習的有利支持。

2 云計算關(guān)鍵技術(shù)

2.1 Mapreduce

MapReduce編程模型是GOOGLE在1995年提出的一個軟件架構(gòu)，是云計算的核心計算模式，主要應(yīng)用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行計算。相對于傳統(tǒng)的分布式計算，MapReduce集中了容錯處理、并行計算、均衡負載等功能。MapReduce借助函數(shù)式編程思想把操作抽象成Map與Reduce兩種。Map操作用來進行任務(wù)分解，Reduce用來匯總分解處理結(jié)果。

2.2 HDFS

HDFS是Hadoop的分布式文件系統(tǒng)，具有高可靠性與高容錯性，可部署在廉價的服務(wù)器上；其高吞吐率特性可適合海量數(shù)據(jù)集的操作。HDFS具有NameNode（元數(shù)據(jù)結(jié)點）和DataNode（數(shù)據(jù)結(jié)點）兩種結(jié)點。NameNode負責對文件系統(tǒng)的操作，DataNode負責數(shù)據(jù)的存儲。HDFS采取了副本策略， 其目的是為了提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。

3 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖

云計算移動學習平臺主要包含移動學習平臺客戶端和云端兩部分?？蛻舳酥饕δ苡邢到y(tǒng)登錄、個人中心、課程學習、在線練習、課件中心、學習檔案等模塊；云端主要包括系統(tǒng)管理、運營機構(gòu)管理、用戶管理、課件管理、題庫管理以及統(tǒng)計報表等功能。其詳細的子模塊分別如圖1、圖2所示。

4 數(shù)據(jù)存儲設(shè)計

系統(tǒng)根據(jù)具體的需求分析總共設(shè)計了20多個表，這些表詳細清晰的給出系統(tǒng)平臺所需要的各種學習資源（課件、視頻、圖片、音頻、動畫）所對應(yīng)的表設(shè)計；對應(yīng)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息采用Mysql數(shù)據(jù)庫存儲，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（各種音視頻資源）采用HDFS云存儲。下面兩幅圖描述了數(shù)據(jù)庫中主要表的關(guān)系；圖3描述了課程表對應(yīng)課程對應(yīng)圖書表，章內(nèi)容表對應(yīng)圖書章信息表，描述了表之間的外鍵關(guān)系；圖4描述了微片信息表與各種微資源之間的關(guān)系以及外鍵關(guān)系。

5 系統(tǒng)部署

基于云計算的移動學習系統(tǒng)是以知識管理為核心，云端管理為支撐的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。云計算平臺是整個系統(tǒng)功能的執(zhí)行模塊。用戶智能終端通過無線網(wǎng)絡(luò)接口與云平臺連接，然后請求云端處理，響應(yīng)結(jié)果返回給用戶。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖5所示：系統(tǒng)的架構(gòu)分為 3 個層面：

1）系統(tǒng)表現(xiàn)層，即系統(tǒng)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)，即客戶端的各功能模塊。

2）邏輯層與支撐層，包括各平臺模塊的中間件，以及集群管理、緩存管理、負載均衡等。

3）物理層，主要是各種硬件設(shè)備，如服務(wù)器、存儲設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

這種架構(gòu)正好對應(yīng)云計算的 3 層服務(wù)模式，軟件即服務(wù)，平臺即服務(wù)，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)。

物理層的基礎(chǔ)設(shè)施資源可根據(jù)任務(wù)需求動態(tài)擴展，支撐層與邏輯層的負載均衡、集群管理等功能可根據(jù)任務(wù)的大小來動態(tài)的調(diào)配物理層的資源

表現(xiàn)層依據(jù)任務(wù)的需求來調(diào)用支撐層與邏輯層的負載均衡、集群管理等功能，然后物理層根據(jù)支撐層的要求來動態(tài)的調(diào)整設(shè)備的使用。這樣既能滿足大規(guī)模的并發(fā)需求，又能適時的釋放資源。

6 結(jié)束語

云計算描述了一種新的服務(wù)模式.在教育信息化建設(shè)中， 云計算將會被深入研究和廣泛應(yīng)用. 本文通過對基于云計算的移動學習模型的研究， 設(shè)計出了云計算與移動學習結(jié)合的模型， 并在此基礎(chǔ)上給出了整體的解決方案，今后將針對如何充分使用平臺以及基于此平臺開發(fā)新的移動教學軟件進一步地深入研究和探討.

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摘要：該文闡述了療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)安全的概念以及在完全管理中出現(xiàn)問題的原因，并就網(wǎng)絡(luò)安全的分類及技術(shù)特點及影響網(wǎng)絡(luò)安全的因素，提出了相應(yīng)的解決方法，讓療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、高效的運行，增強網(wǎng)絡(luò)的保密性。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；入侵監(jiān)測；防火墻；包過濾

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0061-02

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)和不斷發(fā)展，療養(yǎng)院信息化的也呈跨越式的發(fā)展。所有療養(yǎng)人員的信息都已經(jīng)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化存入了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，使療養(yǎng)人員的健康管理，療案跟蹤以及醫(yī)護人員的定點服務(wù)能夠快速、準確。所以療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)的安全，將直接關(guān)系到療養(yǎng)工作的正常進行。網(wǎng)絡(luò)上的漏洞、病毒等如果不進行有效的技術(shù)控制防護殺毒，將會帶來巨大的災(zāi)難和損失。那么，對于網(wǎng)絡(luò)安全管理來說，管理員應(yīng)該從哪些方面，如何才能做到安全管理呢，我們一步一步進行分析。

1 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)一般都由多種安全技術(shù)組成，如網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)。

1.1 網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)防火墻又分為硬件防火墻和軟件防火墻，他們的功能基本相同，都是在療養(yǎng)院內(nèi)部可信任網(wǎng)絡(luò)和外部不可信任的公共網(wǎng)絡(luò)之架起一座橋梁，然后根據(jù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的要求，允許授權(quán)的包通過，同時防止外部未經(jīng)授權(quán)的用戶非法訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也可以完全阻止外部用戶的訪問，進而保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受非法用戶的入侵。不管是硬件防火墻還是軟件防火墻都能夠根據(jù)一定的安全規(guī)則來控制內(nèi)外網(wǎng)之間的信息流，并且保護自身不受非法用戶的攻擊。防火墻技術(shù)從應(yīng)用上來說一般分為“包過濾”型（Packet Filtering）、“應(yīng)用代理”型（Application Proxy），網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換型（Network Address Translation）三種。

“包過濾”型：它是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包傳輸，根據(jù)防火墻制作的過濾包的規(guī)則來檢測攻擊行為。因為網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是以“包”為單位進行傳輸?shù)?，每一個數(shù)據(jù)包都包含特定的信息，像數(shù)據(jù)源地址、目的地址、端口號等等。包過濾會檢查這些是否來自可信任的安全站點，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不正?；騺碜圆话踩牡刂罚蜁芙^這些數(shù)據(jù)包通過。管理員可根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的需要來制定相應(yīng)的包過濾規(guī)則。包過濾也有一定的缺點，因為它是工作在網(wǎng)絡(luò)層，通過數(shù)據(jù)包的信息來判斷，如果有黑客偽造地址和端口等方法就能很容易通過包過濾型的防火墻。

“應(yīng)用代理”型：應(yīng)用代理型的防火墻其實就是使用代理服務(wù)器作為防火墻用，代理服務(wù)器處于客戶機和服務(wù)器之間，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過代理服務(wù)使用外部網(wǎng)絡(luò)，而外部網(wǎng)絡(luò)用戶無法訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，保護了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。由于內(nèi)外之間沒有直接連接，都是通過代理服務(wù)器進行，所以安全性較高。代理服務(wù)器還可以同時提供安全審計和日志服務(wù)。代理服務(wù)雖然安全性較高，對病毒和木馬入侵十分有效，但是因為所有客戶機的訪問都要由代理服務(wù)器進行連接，加重了代理服務(wù)器的負擔，而且速度較慢。

“網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”型：它是把內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶的內(nèi)部IP臨時轉(zhuǎn)換成具有外部網(wǎng)絡(luò)的IP地址的計算機來訪問外網(wǎng)。外部網(wǎng)絡(luò)不能訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的機器在訪問外網(wǎng)果，都由NAT服務(wù)器來產(chǎn)生一個映射地址，然后在映射出一個偽裝的端口通過網(wǎng)卡訪問，這樣就隱藏了實際的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址?！熬W(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”型的優(yōu)點是可以使內(nèi)部所有的機器共享幾個外網(wǎng)的IP訪問外網(wǎng)，對于內(nèi)網(wǎng)安全性較高，但是同樣網(wǎng)絡(luò)訪問速度慢。

1.2 網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)

入侵檢測技術(shù)能夠監(jiān)視計算機系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)生的各種事件并形成日志文件，并且進行完整檢測分析，從中找到不安全的因素或系統(tǒng)中存在的漏洞。一般把入侵檢測的軟件與硬件的組合稱為入侵檢測系統(tǒng)。它是一種主動型的安全防護系統(tǒng)，可以對內(nèi)部攻擊、誤操作和外部攻擊做實時防護，在計算機網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)受到危害之前提前報警、攔截和響應(yīng)。入侵檢測系統(tǒng)可分為兩類?；谥鳈C的入侵檢測系統(tǒng)用于保護關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)器，實時監(jiān)視可疑的連接、系統(tǒng)日志檢查，非法訪問的闖入等。特點是：精確，可以精確地判斷入侵事件；高級，可以判斷應(yīng)用層的入侵事件；對入侵時間立即進行反應(yīng)；針對不同操作系統(tǒng)特點；占用主機寶貴資源?；诰W(wǎng)絡(luò)的入侵檢測系統(tǒng)用于實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵路徑的信息。特點是：能夠監(jiān)視經(jīng)過本網(wǎng)段的任何活動；實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視；監(jiān)視粒度更細致；精確度較差；防入侵欺騙的能力較差；交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境難于配置。

1.3 網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)

計算機病毒是危害網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的重要問題之一，它可以通過光盤、優(yōu)盤、移動硬盤、網(wǎng)上下載、電子郵件等方式進行傳播，一旦網(wǎng)絡(luò)中的某一臺主機受到病毒感染，病毒程序就會很快迅速傳播，一般的蠕蟲病毒可能拖慢計算機速度，惡意的病毒則可能使用信息泄漏、文件丟失甚至造成計算機崩潰，最嚴重的病毒甚至可以造成計算機硬件燒毀，如CIH病毒等。網(wǎng)絡(luò)防病毒一般是在全網(wǎng)安裝防病毒軟件客戶端，由一臺防病毒服務(wù)器來運行服務(wù)端軟件。服務(wù)端和客戶軟件都具有檢查和清除病毒的功能，服務(wù)端還可以設(shè)置所有在線機器的定時殺毒以及網(wǎng)全網(wǎng)殺毒。當服務(wù)端的殺毒程序升級更新后所有的客戶端都可以自動更新，增加內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的防病毒能力。

1.4 網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中不可或缺的一部分，它能夠增強內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性，能夠掃描分析系統(tǒng)中存在的安全問題，并針對掃描到的安全漏洞提供詳細的安全解決方案，使系統(tǒng)管理員及時打好系統(tǒng)安全補丁，避免因存在的漏洞而讓黑客有可乘之機，造成數(shù)據(jù)丟失?，F(xiàn)在的漏洞掃描工具分為兩類，一類是基于服務(wù)的，一類是基于網(wǎng)絡(luò)的?；诜?wù)器的漏洞掃描工具可以對服務(wù)器進行全方位的掃描，如弱口令、共享文件、WWW服務(wù)、系統(tǒng)漏洞等，掃描完成后會給出詳盡的分析說明?；诰W(wǎng)絡(luò)的安全掃描工具主要掃描設(shè)定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換機、路由器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、防火墻等設(shè)備的安全漏洞，還可以設(shè)定模擬攻擊，以便測試系統(tǒng)的防御能力。通過漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用，管理可以針對相應(yīng)的問題，制定切實可行的安全解決方案。