时间:2023-03-20 16:10:03
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由系统管理员管理的结构化计算机环境和只有一台或几台孤立计算机组成的计算机环境的主要区别是服务。这种只有几台孤立计算机的典型环境是家庭和那些很小的非技术性的办公室,而典型的结构化计算机环境则是由技术人员操作大量的计算机,通过共享方便的通信、优化的资源等服务来互相联结在一起。当一台家用电脑通过互联网或通过ISP连接到因特网上,他就是使用了ISP或其他人提供的服务才进入网络的。
提供一个服务绝不仅仅是简单的把硬件和软件累加在一起,它包括了服务的可靠性、服务的标准化、以及对服务的监控、维护、技术支持等。只有在这几个方面都符合要求的服务才是真正的服务。
1服务的基本问题。
创建一个稳定、可靠的服务是一个系统管理员的重要工作。在进行这项工作时系统管理员必须考虑许多基本要素,其中最重要的就是在设计和开发的各个阶段都要考虑到用户的需求。要和用户进行交流,去发现用户对服务的要求和预期,然后把其它的要求如管理要求等列一个清单,这样的清单只能让系统管理员团队的人看到。
服务应该建立在服务器级的机器上而且机器应该放在合适的环境中,作为服务器的机器应当具备适当的可靠性。服务和服务所依赖的机器应该受到监控,一旦发生故障就发出警报或产生故障记录清单。
作为服务一部分的机器和软件应当依赖那些建立在相同或更高标准上的主机和软件,一个服务的可靠性和它所依赖的服务链中最薄弱环节的可靠性是相当的。一个服务不应该无故的去依赖那些不是服务一部分的主机。一旦服务建好并完成了测试,就要逐渐转到用户的角度来进行进一步的测试和调试。
1.1用户的要求。
建立一个新服务应该从用户的要求开始,用户才是你建立服务的根本原因。如果建立的服务不合乎用户的需要,那就是在浪费精力。
搜集用户的需求应该包括下面这些内容:他们想怎样使用这些新服务、需要哪些功能、喜欢哪些功能、这些服务对他们有多重要,以及对于这些服务他们需要什么级别的可用性和技术支持。如果可能的话,让用户试用一下服务的试用版本。不要让用户使用那些很麻烦或是不成功的系统和项目。尽量计算出使用这个服务的用户群有多大以及他们需要和希望获得什么样的性能,这样才能正确的计算。
1.2操作上的要求。
对于系统管理员来说,新服务的有些要求不是用户直接可见的。比如系统管理员要考虑到新服务的管理界面、是否可以与已有的服务协同操作,以及新服务是否能与核心服务如认证服务和目录服务等集成到一起。
从用户期望的可靠性水平以及系统管理员们对系统将来要求的可靠性的预期,系统管理员们就能建立一个用户期望的功能列表,其内容包括群集、从属设备、备份服务器或具有高可用性的硬件和操作系统。
1.3开放的体系结构。
有时销售商使用私有协议就是为了和别的销售商达成明确的许可协议,但是会在一个销售商使用的新版本和另一个销售商使用的兼容版本之间存在明显的延迟,两个销售商所用的版本之间也会有中断,而且没有提供两个产品之间的接口。这种情况对于那些依靠它们的接口同时使用两种产品的人来说,简直是一场恶梦。
一个好的解决方法就是选择基于开放标准的协议,让双方都能选择自己的软件。这就把用户端应用程序的选择同服务器平台的选择过程分离了,用户自由的选择最符合自己需要、偏好甚至是平台的软件,系统管理员们也可以独立地选择基于他们的可靠性、规模可设定性和可管理性需要的服务器解决方案。系统管理员们可以在一些相互竞争的服务器产品中进行选择,而不必被囿于那些适合某些用户端应用程序的服务器软件和平台。
在许多情况下,如果软件销售商支持多硬件平台,系统管理员们甚至可以独立地选择服务器硬件和软件。
我们把这叫做用户选择和服务器选择分离的能力。开放协议提供了一个公平竞争的场所,并激起销售商之间的竞争,这最终会使我们受益。
开放协议和文件格式是相当稳定的,不会经常改动(即使改动也是向上兼容的),而且还有广泛的支持,能给你最大的产品自主选择性和最大的机会获得可靠的、兼容性好的产品。
2其它需要考虑的问题。
建立一个服务除了要求可靠、可监测、易维护支持,以及要符合所有的我们基本要求和用户的要求外,还要考虑到一些特别的事情。如果可能的话,应该让每个服务使用专门的机器,这么作可以让服务更容易得到支持和维护,也能减少忘记一些服务器机器上的小的服务的机会。在一些大公司,使用专门的机器是一条基本原则,而在小公司,由于成本问题,一般达不到这个要求。
还有一个观念就是在建立服务时要以让服务完全冗余为目标。有些重要的服务不管在多大的公司都要求完全冗余。由于公司的规模还会增长,所有你要让所有的服务都完全冗余为目标。
2.1使用专门的机器。
理想的情况,服务应该建立在专门的机器上。
大网站应该有能力根据服务的要求来调整到这个结构,而小网站却很难做到。每个服务都有专门的机器会使服务更可靠,当发生可靠性问题是也容易调试,发生故障的范围更小,以及容易升级和进行容量计划。
从小公司成长起来的大网站一般有一个集中管理的机器作为所有重要服务的核心,这台机器提供名字服务、认证服务、打印服务、邮件服务等等。最后,由于负荷的增长,机器不得不分开,把服务扩展到别的服务器上去。常常是在这之前,系统管理员们已经得到了资金,可以买更多的管理用的机器,但是觉得太麻烦,因为有这么多的服务依赖这机器,把它们都分开太难了。当把服务从一台机器上分开时,IP地址的依赖最难处理了,有些服务如名字服务的IP地址都在用户那里都已经记得很牢固了,还有一些IP地址被安全系统如路由器、防火墙等使用。
把一个中心主机分解到许多不同的主机上是非常困难的,建立起来的时间越长,上面的服务越多,就越难分解。使用基于服务的名字会有所帮助,但是必须整个公司都使用标准化的、统一的、始终如一的名字。
2.2充分的冗余。
充分的冗余是指有一个或一系列复制好的服务器,能在发生故障的时候接管主要的故障设备。冗余系统应该可以作为备份服务器连续的运行,当主服务器发生故障时能自动连上线,或者只要少量的人工干预,就能接管提供服务的故障系统。
你选择的这类冗余是依赖于服务的。有些服务如网页服务器和计算区域,可以让自己很好的在克隆好的机器上运行。别的服务比如大数据库就不行,它们要求连接更牢固的崩溃恢复系统。你正在使用的用来提供服务的软件或许会告诉你,冗余是以一种有效的、被动的、从服务器的形式存在的,只有在主服务器发生故障并发出请求时,冗余系统才会响应。不管什么情况,冗余机制必须要确保数据同步并保持数据的完整。
如果冗余服务器连续的和主服务器同步运行,那么冗余服务器就可以用来分担正在正常运行的负荷并能提高性能。如果你使用这种方法,一定要注意不要让负荷超出性能不能接受的临界点,以防止某个服务器出现故障。在到达临界点之前要为现存系统增加更多的并行服务器。
冗余的另一个好处就是容易升级。可以进行滚动升级。每次有一台主机被断开、升级、测试然后重新开始服务。单一主机的故障不会停止整个服务,虽然可能会影响性能。如果你真的搞杂了一个升级那就关掉电源等你冷静下来再去修它。
随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及,很多中学配备了微机室、专用多媒体教室,建立电教中心,为计算机辅助教学(CAI)打下了硬件基础。如何认识CAI在中学教学中的地位,充分发挥CAI在中学教学中的作用,是摆在广大中学教育工作者面前的一个重要课题。笔者拟就CAI对中学物理教学中的影响、在中学物理教学中应用、目前存在的问题谈几点拙见。
一、CAI对物理教学的影响
在现代课堂教学改革实践过程中,CAI辅助中学物理教学,化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程。对化解知识难点,提高综合能力,推进素质教育具有重要意义。
1、应用CAI使教学过程更加直观。
从认识论的角度看,学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论,而对物理产生一种畏惧的心理,阻碍了他们学习物理的情趣,但应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律,激发学生的兴趣,提高学习的效率。主要表现在以下几方面:
应用CAI能够实现抽象到具体的转变。比如,机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等。对初中学生就很难接受也很难描绘清楚。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示空中加油的情景和等速救护的过程,配上声音的效果,让学生从声音、图像全方位的感受,如置身于其情景,直观地掌握该节的内容。
应用CAI可以实现动静的相互转化。在物理教学中,有很多物理现象出现的时间极短,当学生还没来得及看清时,该过程就已经结束。学生就理解不了其中的本质,给教学带来困难。如平抛运动我们就可以使用数码相机把其运动全过程拍下来,然后进行制作,利用计算机可反复操作,使学生认识其过程,同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破,省时方便。
应用CAI能够实现从微观向宏观转移。由于条件限制,物理教学中有些物理的实验在课堂教学中无法演示,学生只能从理论上了解。像原子物理这部分内容,学生理解不深刻、记不住。我们可以应用多媒体的三维动画的进行动态的模拟演示。
如图,把中子、铀核等用不同颜色区别,让中子撞击铀核,伴随着一声巨响,看到裂变过程。当学生受此振撼时,其内容自然记忆深刻。
因而,应用CAI让枯燥的物理理论得以升华,形象而又直观的过程感染了学生的学习的动机,使学生变被动为主动,从而更加崇尚科学,因为科学有无限的魅力。
2、应用CAI可以加大课堂的信息量。
二十一世纪是信息时代,对于在学校里学习的学生,也应培养处理大量信息的能力。因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料,及物理学的发展情况,来扩展学生的知识面。教学过程中,教师经常花较多时间板书,特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多,而采用多媒体中的显示文本的功能,这可使本应花十几分钟的内容在几秒内显示于学生眼前。由于使用多媒体的直观性也大大缩短了教学难点的突破过程。这就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,丰富了课堂内容,而且从根本上改变过去"满堂灌"的教学弊端,给学生较多自由时间复习巩固,优化了课堂教学,增加了课堂的信息量。
3、应用CAI便于师生间双向交流。
传统的物理教学过程中,主要是教师讲学生听,不便于学生个性的培养。应用CAI能够真正改变学生和教师的位置,使学生成为学习的主体。当学生有问题时,可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论,从而多渠道寻找解决问题的办法。当学生对某个物理现象有自己的观点时,也可以提供给大家进行研讨和交流,教师提供解答,这样双向交流中使学生的思维更加活跃,有利于培养学生的创新意识,实现学生主体教师主导的现代教学思想。
可见,应用CAI于中学物理教学,有助于教学中难点的突破和重点的把握,符合当前教育发展趋势,给我们教学顺利的转轨提供一种模式。
二、CAI在中学物理教学中的作用
结合目前中学物理教学的实际,CAI在物理学科中大体可应用在课堂教学、实验教学、辅导教学等三个方面,下面就这三个方面加以探讨。
1、计算机应用于课堂教学中
课堂是学生获取各种知识的最直接场所,课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径,也是计算机实现辅助教学功能的主要场所。利用计算机进行课堂教学,可以变以往学生处于被动学习地位为主动学习,提高学生学兴趣及求知欲,促进知识和能力的正迁移。
(1)利用计算机,实现“人——机”交互式教学
常规教学中,教师了达到应试目的,一般都把教学对象定在中等程度学生身上,结果在教学过程中忽略了“两头”,造成优秀学生“吃不饱”,能力得不到充分发展;差的学生“消化不良”。造成这种现象的原因是局限于应试教育,不能因材施教,抑制了学生个性化的发展。而“人-——机”交互式教学,计算机可利用学生各自的记忆及理解水平,及时地判别各个学生的可接受程度,随后据此向不同学生传递不同的教学内容和方式,最大限度地实现因材施教的教学模式。整个交互式学习过程可用以下流程图来表示:
通过以上一系列的反馈学习,不同程度的学生在计算机的因势利导下,使他们在掌握知识的同时潜移默化的学到了怎样学习的本领。
(2)利用计算机模拟课堂演示实验。
利用计算机强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验,如有关波的实验(波的独立性、波的干涉和衍射等)、透镜成像(成像原理、演示物体靠近或远离透镜时,像的动态变化等);也可以通过计算机放大微观世界,采用“放慢镜头”模拟外部环境变化等手法来演示分子动理论、物体与物体的相互作用(如碰撞过程、物体微小形变)、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放,既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实。
2、利用计算机进行实验教学
(1)学生实验中的应用
学生通过实验操作,不但可以达到理论联系的效果,而且可以通过实验培养动手能力、思考能力及想象创造能力。但传统的实验效果却跟上述目的相差甚远,这在很大程度上是由于大多数学生按部就班地做实验,不能充分调动思维造成的;而利用计算机进行学生实验的模拟教学,可以帮助学生手脑并用,发挥其想象创造能力。比如高一学生实验“测定匀变速直线运动的加速度”,就可以用模拟型教学,学生通过计算机,在机器的要求下边思考边选择实验仪器,组建模拟装置,自己设定钩码的质量,观测不同条件下的模拟结果,选择数据处理等。通过这种教学,不仅引导和培养了学生动脑的习惯,而且给学生提供了拓宽思维的环境。
(2)课堂验证性实验中的应用
验证性实验不但能直观地验证各种规律,避免纸上谈兵,且可使学生进一步深化所学知识,培养学生养成用实验手段探索自然规律的习惯,提高学习能力。如高中机械能守恒定律教学中引用气垫导轨,定量证明守恒定律,但美中不足的是教师需花一定的时间与精力来写加速度、速度这些中间值的演过程。如果用计算机来进行数据处理,可使教师抛开演算过程,快速得实验结果,使课堂更加紧凑。
3、利用计算机辅导教学
在计算机中可以开展以学生为主体,以发展学生个性为目的的教学方式。如果学校的计算机是以网络形式存在的,则可在小范围内开展对某一课题进行讨论式教学,即教师预先确定讨论题目,随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容,再邀请其他同学一起讨论,最终得到答案。当中,教师可以参与其中,发现问题,及时指导。这种方法为学生主动学习,培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。
三、目前计算机辅助物理教学中存在的问题及对策
1、存在的问题
(1)认识上的偏差
目前,大多数学校只有教计算机的教师懂计算机,其他任课教师对计算机知之甚少。究其原因,除了经济因素,一是领导认识有问题,对计算机发展将引起的教学手段和方法的改变缺乏了解和认识,导致决策的失误;二是部分物理教师对计算机存在恐惧感,认为计算机太复杂,学起来太麻烦。或者忙于日常教学,各类文化进修,突击性工作等,无暇顾及对计算机知识的学习,导致一些物理教师不努力探索;三是用于物理教学的课件制作相对繁琐,部分课件使用不能得心应手,使一部分教师心存烦感。由此,CAI在目前的中学物理教学中还没有得到应有的重视和普及。
(2)、公开课现形,随堂课匿迹
虽然目前相当一部分学校的计算机软、硬件配置已达到了较高的水平,但在一部分地区和学校存在着这样的现象:相当一部分物理教师仅仅是在公开课或评优课时,为了达到“使用先进教学设备”的要求,才临时请人帮助自己做上课时使用的教学软件或一点有关计算机的基本操作。由于物理教师对计算机辅助教学了解甚少,操作又不熟练,课件的设计、制作还需求人帮助,因而使用计算机辅助物理课堂教学不仅没有解放教师,反而成了教师一种负担,使得教师对使用计算机辅助教学敬而远之。
(3)没有体现出计算机辅助教学的优势
运用计算机技术可以对文本、图形、图象、动画、视频、声音等多种媒体信息进行综合处理与控制,实现人机交互操作,它可以将文、图、声、像融为一体,运用多种现代化手段对信息进行加工处理,极大地增强人们对抽象事物与过程的理解与感受,使人们在短时间内获得大量知识和信息。但是在实际的物理课堂教学中,许多教师只是用它来放一段录像,或放一段音乐,或出现一些文字内容,充其量只充当一回录像机或录音机或投影机,其质量和效果远远比不上单独的录像机、录音机和投影机。因此,虽然计算机具有多种媒体功能,但不能取代其他媒体,只把它当作单一的媒体使用,则是资源的极大浪费,而且达不到最佳效果。
(4)用计算机教学取代教师教学
计算机教学只是辅助教师教学的一个工具。把它引入物理课堂教学后,虽然教师一部分作用将由它的一部分功能代替,比如:将单凭教师的讲述改为多媒体的演示:将部分师生的语言问答改为人机交流等等。恰当合理地运用计算机确实能给物理课堂教学带来质的飞跃。但物理教学中教师的主导作用是任何机器所无法替代的,这不仅是因为教什么、学什么取决于教师,还因为怎样教、怎样学也取决于教师,即使有最先进的现代化教学工具,使用不当也不会收到好的效果。因此如何用好计算机关键在教师。另外,任何时候都是为了教学而使用工具,而不应是为了使用工具而教学,教学中是否使用计算机应取决于教学目的和组织教学的需要。计算机辅助物理教学的过程中,教师的主导作用、学生的主体作用、媒体的中介作用不可混淆,计算机只能作为一种新的、功能更先进的媒体与其它传统媒体优化组合,用于解决教学中的重点、难点,尤其是难点。
(5)大部分物理教师计算机技能滞后
大部分物理教师都能认识到计算机辅助教学的优越性,也有运用计算机的积极性,但由于对计算机的性能不掌握,操作不规范,出现很多失误,甚至造成干扰。另外,由于运用计算机辅助物理课堂教学,必须要有相应的教学课件。目前现成的课件多由实际教学经验计算机专业人员制成,与中学物理教学的实际需要存在着或大或小的差距,使得教学效果大打折扣。教师本身由于受计算机水平的限制,自制课件又不那么理想,势必影响课堂教学效果。
2、解决的对策
(1)更新观念,提高认识
计算机是一种现代化的、具有多媒体功能的先进技术,教育要快速发展,必须把最先进的信息技术作为教育的工具,计算机应用于教育,使教育技术信息化,将是教育改革的重大突破口。未来社会发展对人才素质的高要求,迫使我们必须采用先进的教育思想、方法和技术,实现高效率、高质量的教育和教学。只要我们对计算机辅助教学有正确的认识,充分发挥其优势,教育改革和前进的速度就能大辐度提高。
(2)加强技术培训,建立高素质的物理教师队伍
计算机辅助教学是一门新的教学技术,它不但要求教师要懂得计算机的使用,而且要求教师自己会设计和制作教学软件,这就向教师提出了更高的要求。这项工作除要求教师自学之外,最发组织教师集中进行培训,这样既节省时间又提高学习效果。进行科学化和规范化的培训,对于教师将来的深造和发展是大有裨益的。学校应当给教师创造良好的学习条件,有关部门也要加强指导,为提高物理教师的计算机教学水平做点工作。
(3)通过教研提高物理教师的业务能力
教学研究活动的开展是加强计算机为素质教育服务的基本形式,是理论联系实际的重途径,是提高教师业务能力的有效方法。
搞教研主要有两种方法,一是抓科研课题实验,通过“实验——学习——实验——认识”的循环往复,不断提高教师的业务能力:二是通过一些透明度比较高的群众性教研活动的开展,像多媒体开放日、计算机评优课、课件评比展览等活动,推动物理教师努力提高自己的业务能力。
关键词:计算机;网络;服务。
由系统管理员管理的结构化计算机环境和只有一台或几台孤立计算机组成的计算机环境的主要区别是服务。这种只有几台孤立计算机的典型环境是家庭和那些很小的非技术性的办公室,而典型的结构化计算机环境则是由技术人员操作大量的计算机,通过共享方便的通信、优化的资源等服务来互相联结在一起。当一台家用电脑通过互联网或通过ISP连接到因特网上,他就是使用了ISP或其他人提供的服务才进入网络的。
提供一个服务绝不仅仅是简单的把硬件和软件累加在一起,它包括了服务的可靠性、服务的标准化、以及对服务的监控、维护、技术支持等。只有在这几个方面都符合要求的服务才是真正的服务。
1服务的基本问题。
创建一个稳定、可靠的服务是一个系统管理员的重要工作。在进行这项工作时系统管理员必须考虑许多基本要素,其中最重要的就是在设计和开发的各个阶段都要考虑到用户的需求。要和用户进行交流,去发现用户对服务的要求和预期,然后把其它的要求如管理要求等列一个清单,这样的清单只能让系统管理员团队的人看到。
服务应该建立在服务器级的机器上而且机器应该放在合适的环境中,作为服务器的机器应当具备适当的可靠性。服务和服务所依赖的机器应该受到监控,一旦发生故障就发出警报或产生故障记录清单。
作为服务一部分的机器和软件应当依赖那些建立在相同或更高标准上的主机和软件,一个服务的可靠性和它所依赖的服务链中最薄弱环节的可靠性是相当的。一个服务不应该无故的去依赖那些不是服务一部分的主机。一旦服务建好并完成了测试,就要逐渐转到用户的角度来进行进一步的测试和调试。
1.1用户的要求。
建立一个新服务应该从用户的要求开始,用户才是你建立服务的根本原因。如果建立的服务不合乎用户的需要,那就是在浪费精力。
搜集用户的需求应该包括下面这些内容:他们想怎样使用这些新服务、需要哪些功能、喜欢哪些功能、这些服务对他们有多重要,以及对于这些服务他们需要什么级别的可用性和技术支持。如果可能的话,让用户试用一下服务的试用版本。不要让用户使用那些很麻烦或是不成功的系统和项目。尽量计算出使用这个服务的用户群有多大以及他们需要和希望获得什么样的性能,这样才能正确的计算。
1.2操作上的要求。
对于系统管理员来说,新服务的有些要求不是用户直接可见的。比如系统管理员要考虑到新服务的管理界面、是否可以与已有的服务协同操作,以及新服务是否能与核心服务如认证服务和目录服务等集成到一起。
从用户期望的可靠性水平以及系统管理员们对系统将来要求的可靠性的预期,系统管理员们就能建立一个用户期望的功能列表,其内容包括群集、从属设备、备份服务器或具有高可用性的硬件和操作系统。
1.3开放的体系结构。
有时销售商使用私有协议就是为了和别的销售商达成明确的许可协议,但是会在一个销售商使用的新版本和另一个销售商使用的兼容版本之间存在明显的延迟,两个销售商所用的版本之间也会有中断,而且没有提供两个产品之间的接口。这种情况对于那些依靠它们的接口同时使用两种产品的人来说,简直是一场恶梦。
一个好的解决方法就是选择基于开放标准的协议,让双方都能选择自己的软件。这就把用户端应用程序的选择同服务器平台的选择过程分离了,用户自由的选择最符合自己需要、偏好甚至是平台的软件,系统管理员们也可以独立地选择基于他们的可靠性、规模可设定性和可管理性需要的服务器解决方案。系统管理员们可以在一些相互竞争的服务器产品中进行选择,而不必被囿于那些适合某些用户端应用程序的服务器软件和平台。
在许多情况下,如果软件销售商支持多硬件平台,系统管理员们甚至可以独立地选择服务器硬件和软件。
我们把这叫做用户选择和服务器选择分离的能力。开放协议提供了一个公平竞争的场所,并激起销售商之间的竞争,这最终会使我们受益。
开放协议和文件格式是相当稳定的,不会经常改动(即使改动也是向上兼容的),而且还有广泛的支持,能给你最大的产品自主选择性和最大的机会获得可靠的、兼容性好的产品。
2其它需要考虑的问题。
建立一个服务除了要求可靠、可监测、易维护支持,以及要符合所有的我们基本要求和用户的要求外,还要考虑到一些特别的事情。如果可能的话,应该让每个服务使用专门的机器,这么作可以让服务更容易得到支持和维护,也能减少忘记一些服务器机器上的小的服务的机会。在一些大公司,使用专门的机器是一条基本原则,而在小公司,由于成本问题,一般达不到这个要求。
还有一个观念就是在建立服务时要以让服务完全冗余为目标。有些重要的服务不管在多大的公司都要求完全冗余。由于公司的规模还会增长,所有你要让所有的服务都完全冗余为目标。
2.1使用专门的机器。
理想的情况,服务应该建立在专门的机器上。
大网站应该有能力根据服务的要求来调整到这个结构,而小网站却很难做到。每个服务都有专门的机器会使服务更可靠,当发生可靠性问题是也容易调试,发生故障的范围更小,以及容易升级和进行容量计划。
从小公司成长起来的大网站一般有一个集中管理的机器作为所有重要服务的核心,这台机器提供名字服务、认证服务、打印服务、邮件服务等等。最后,由于负荷的增长,机器不得不分开,把服务扩展到别的服务器上去。常常是在这之前,系统管理员们已经得到了资金,可以买更多的管理用的机器,但是觉得太麻烦,因为有这么多的服务依赖这机器,把它们都分开太难了。当把服务从一台机器上分开时,IP地址的依赖最难处理了,有些服务如名字服务的IP地址都在用户那里都已经记得很牢固了,还有一些IP地址被安全系统如路由器、防火墙等使用。
把一个中心主机分解到许多不同的主机上是非常困难的,建立起来的时间越长,上面的服务越多,就越难分解。使用基于服务的名字会有所帮助,但是必须整个公司都使用标准化的、统一的、始终如一的名字。
2.2充分的冗余。
充分的冗余是指有一个或一系列复制好的服务器,能在发生故障的时候接管主要的故障设备。冗余系统应该可以作为备份服务器连续的运行,当主服务器发生故障时能自动连上线,或者只要少量的人工干预,就能接管提供服务的故障系统。
你选择的这类冗余是依赖于服务的。有些服务如网页服务器和计算区域,可以让自己很好的在克隆好的机器上运行。别的服务比如大数据库就不行,它们要求连接更牢固的崩溃恢复系统。你正在使用的用来提供服务的软件或许会告诉你,冗余是以一种有效的、被动的、从服务器的形式存在的,只有在主服务器发生故障并发出请求时,冗余系统才会响应。不管什么情况,冗余机制必须要确保数据同步并保持数据的完整。
如果冗余服务器连续的和主服务器同步运行,那么冗余服务器就可以用来分担正在正常运行的负荷并能提高性能。如果你使用这种方法,一定要注意不要让负荷超出性能不能接受的临界点,以防止某个服务器出现故障。在到达临界点之前要为现存系统增加更多的并行服务器。
冗余的另一个好处就是容易升级。可以进行滚动升级。每次有一台主机被断开、升级、测试然后重新开始服务。单一主机的故障不会停止整个服务,虽然可能会影响性能。如果你真的搞杂了一个升级那就关掉电源等你冷静下来再去修它。
提供一个服务绝不仅仅是简单的把硬件和软件累加在一起,它包括了服务的可靠性、服务的标准化、以及对服务的监控、维护、技术支持等。只有在这几个方面都符合要求的服务才是真正的服务。
系统管理员的主要职责之一就是为用户提供他们所需要的服务,这是一项持续性的工作。随着技术的进步和用户工作的开展,用户的要求也会越来越高,结果系统管理员就必须花费大量的时间来设计并创建新的服务,创建的新服务的质量决定了以后系统管理员们对它们提供技术支持时所花费时间和精力的多少,同时也决定了用户的满意程度。
一、服务的基本问题
创建一个稳定、可靠的服务是一个系统管理员的重要工作。在进行这项工作时系统管理员必须考虑许多基本要素,其中最重要的就是在设计和开发的各个阶段都要考虑到用户的需求。要和用户进行交流,去发现用户对服务的要求和预期,然后把其它的要求如管理要求等列一个清单,这样的清单只能让系统管理员团队的人看到。在这样一个过程中"是什么"比"怎么样"更重要,否则在具体执行时很容易就会陷入泥潭而失去目标。
服务应该建立在服务器级的机器上而且机器应该放在合适的环境中,作为服务器的机器应当具备适当的可靠性和性能。服务和服务所依赖的机器应该受到监控,一旦发生故障就发出警报或产生故障记录清单。
大多数服务都依赖其它服务,通过进一步理解服务是如何进行的,会使你洞悉这个服务所依赖的其它的服务。例如,几乎所有的服务都依靠域名服务(DNS)。要给一个服务配置机器名或域名,要靠DNS;要想在日志文件中包含所使用服务或服务访问过的主机名,要用到DNS;如果你进入一台主机通过它的服务联系别的机器,也要用到DNS。同样,几乎所有的服务都依靠网络,其实网络也是一种服务。DNS是依靠网络的,所以所有依赖DNS的服务也依靠网络。有一些服务是依靠email的(而email是依赖DNS和网络的),还有别的服务依靠访问其它计算机上的共享文件,也有许多服务也依靠身份认证和授权服务来对人们进行区分,特别是在那些基于认证机制而又具有不同级别服务权限的环境中。某些服务如DNS的故障,会引起所有依赖DNS的其它服务的一连串的失败。所以在构建一个服务时,了解它所依赖的其它服务是非常重要的。
作为服务一部分的机器和软件应当依赖那些建立在相同或更高标准上的主机和软件,一个服务的可靠性和它所依赖的服务链中最薄弱环节的可靠性是相当的。一个服务不应该无故的去依赖那些不是服务一部分的主机。
为了可靠性和安全性,对服务器的访问权限应当进行限制,只有系统管理员才能具有访问权限。使用机器的人和机器上运行的程序越多,发生内存溢出或突然出现其它故障、服务中断的机会就越大。用户使用计算机时总喜欢多装点东西,这样他们就能方便的存取自己需要的数据和使用其它的服务。但是服务器应该是尽可能的简单,简单化可以让机器更加可靠,发生问题时更容易调试。服务器在满足服务运转正常的前提下应当安装最少的东西,只有系统管理员们具有安装权限,而且系统管理员们登录服务器时应该也只是为了维护。从安全的角度来看,服务器比普通的台式机更敏感。入侵者一旦获得了服务器的管理员权限,他所能做的破坏比获得台式机管理员权限所能做的破坏大的多!越少的人具有管理员权限,服务器运行的东西就越少,入侵者获得权限的机会就越小,入侵者被发现的机会就越大。
系统管理员在构建一个服务时必须要作几个决策,比如从哪个厂家买设备、对于一个复杂的服务用一台还是多台服务器、构建服务时要留多大的冗余度。一个服务应该尽可能的简单,尽可能小的依赖性,这样才能提高可靠性和易维护性。
另一个使服务易于维护的方法是使用标准硬件、标准软件、标准配置以及把文件放在标准位置,对服务进行集中管理。例如,在一个公司中,用一个或两个大的主要的打印服务器比零星分布的几百个小服务器使服务更容易得到支持。最后,也是非常重要的是在执行一些新服务时,服务所在的机器在用户端配置时最好使用基于服务的名字,而不是用真实的主机名,这样服务才会不依赖于机器。如果你的操作系统不支持这个功能,那就去告诉你的操作系统销售商这对你很重要,同时要考虑是否使用别的具有这个功能的操作系统。
一旦服务建好并完成了测试,就要逐渐转到用户的角度来进行进一步的测试和调试。
1.用户的要求
建立一个新服务应该从用户的要求开始,用户才是你建立服务的根本原因。如果建立的服务不合乎用户的需要,那简直就是在浪费精力。
很少有服务不是为了满足用户的需求而建立的,DNS就是其中之一。其它的如邮件服务和网络服务都是明显为了用户的需求建立的。用户需要他们的邮件用户端具备某些功能,而且不同的用户想要在网络上作不同是事情,这些都依靠提供服务的系统设置情况。其它的服务如电子购物系统则更是以用户为导向的了。系统管理员们需要理解服务怎样影响用户,以及用户的需求又如何反过来对服务的设计产生影响。
搜集用户的需求应该包括下面这些内容:他们想怎样使用这些新服务、需要哪些功能、喜欢哪些功能、这些服务对他们有多重要,以及对于这些服务他们需要什么级别的可用性和技术支持。如果可能的话,让用户试用一下服务的试用版本。不要让用户使用那些很麻烦或是不成功的系统和项目。尽量计算出使用这个服务的用户群有多大以及他们需要和希望获得什么样的性能,这样才能正确的计算。
2.操作上的要求
对于系统管理员来说,新服务的有些要求不是用户直接可见的。比如系统管理员要考虑到新服务的管理界面、是否可以与已有的服务协同操作,以及新服务是否能与核心服务如认证服务和目录服务等集成到一起。
系统管理员们还要考虑怎样规划一个服务,因为随着公司规模的增长,所需要的服务当然也会比当初预期的有所增长,所以系统管理员们还得想办法在增长服务规模的同时不中断现存的服务。
一个相对成熟的方法是升级服务的路径。一旦有了新版本,如何进行升级呢?是否得中断现在的服务呢?是否要触及桌面呢?能不能慢慢地逐渐升级,在整个公司发生冲突之前先在一些人中进行测试呢?所以要尽量把服务设计得容易升级,不用中断现有的服务就能升级,不要触及桌面而且能慢慢地逐渐升级。
从用户期望的可靠性水平以及系统管理员们对系统将来要求的可靠性的预期,系统管理员们就能建立一个用户期望的功能列表,其内容包括群集、从属设备、备份服务器或具有高可用性的硬件和操作系统。
系统管理员们需要考虑到由服务主机位置和用户位置而引起的网络性能问题。如果远程用户通过低带宽、高等待时间连接,那这样的服务该怎么完成呢?有没有一种方法可以让各个地方的用户都获得好的或比较好的服务呢?销售商很少测试用他们的产品连接时是否高等待时间的――即RTT值是否比较大――每个人从程序员到销售员都忽略了这个问题。人们只是确信内部测试的结果。
3.开放的体系结构
一个新服务,不管在什么情况下,只要可能,就应该建立在使用开发式协议和文件格式的体系结构上。特别是那些在公共论坛上记录成文的协议和文件格式,这样销售商才能依据这些标准生产出通用的产品。具有开放体系结构的服务更容易和其它遵循相同标准的服务集成到一起。
开放的反义词是私有,使用私有协议和文件格式的服务很难和其它产品共同使用,因为私有协议和文件格式的改变可以不通知,也不要求得到协议创造者的许可。当销售商扩展到一个新领域,或者试图保护自己的市场而阻止创造一个公平竞争的环境时,他们会使用私有协议。
有时销售商使用私有协议就是为了和别的销售商达成明确的许可协议,但是会在一个销售商使用的新版本和另一个销售商使用的兼容版本之间存在明显的延迟,两个销售商所用的版本之间也会有中断,而且没有提供两个产品之间的接口。这种情况对于那些依靠它们的接口同时使用两种产品的人来说,简直是一场恶梦。
商业上使用开放协议的例子很简单:它使你能够建立更好的服务,因为你可以选择最好的服务器和用户端软件,而不必被迫地选择,比如在选择了最好的用户端后,又被迫选择不是最理想的服务器。用户想要那些具有他们需要的功能,而又易于使用的应用程序,而系统管理员们却希望服务器上的应用程序易于管理,这两个要求常常是冲突的。一般来说,或者用户或者系统管理员们有更大权利私下做一个另对方惊奇的决定。如果系统管理员们做了这个决定,用户会认为他们简直是法西斯,如果用户做了这个决定,这会成为一个难以管理的包袱,最终使得用户自己不能得到很好的服务。
一个好的解决方法就是选择基于开放标准的协议,让双方都能选择自己的软件。这就把用户端应用程序的选择同服务器平台的选择过程分离了,用户自由的选择最符合自己需要、偏好甚至是平台的软件,系统管理员们也可以独立地选择基于他们的可靠性、规模可设定性和可管理性需要的服务器解决方案。系统管理员们可以在一些相互竞争的服务器产品中进行选择,而不必被囿于那些适合某些用户端应用程序的服务器软件和平台。在许多情况下,如果软件销售商支持多硬件平台,系统管理员们甚至可以独立地选择服务器硬件和软件。
我们把这叫做用户选择和服务器选择分离的能力。开放协议提供了一个公平竞争的场所,并激起销售商之间的竞争,这最终会使我们受益。
开放协议和文件格式是相当稳定的,不会经常改动(即使改动也是向上兼容的),而且还有广泛的支持,能给你最大的产品自主选择性和最大的机会获得可靠的、兼容性好的产品。
使用开放系统的另一个好处是和其它系统连接时不再需要额外的网关。网关是不同系统能连接在一起的黏合剂。虽然网关能节省你的时间,但使用开放协议的系统彻底避免了使用网关。网关作为一项额外的服务也需要计划、设计、监测以及本章所讲的其它关于服务的每一样东西,减少服务可是一件好事。
当下次有销售人员向你推销一些忽略IETF(因特网工程任务组)标准和其它工业标准的产品,如日历管理系统、目录服务等的时候,想想这些教训吧!虽然销售商会承诺再卖给或者免费送给你性能优越的网关产品。使用标准协议就是使用IETF的标准,而不是销售商的私有标准,销售商的私有协议以后会给你带来大麻烦的。
4."简单"的价值
在建立一个新服务时,简单是首先要考虑的因素。在能满足所有要求的解决方案中,最简单的才是最可靠、最容易维护、最容易扩展以及最易于和其它系统集成到一起的。过度复杂将导致混乱、错误、使用困难以及明显的运行速度下降,而且使安装和维护的成本增加。
当系统规模增长的时候,还会变得更复杂,这是生活常识。所以,开始尽可能的简单可以避免系统过早出现"太复杂"的情况。想一想,如果有两个销售人员都打算推销他们的系统,其中一个系统有20个功能,另外一个有40个功能,我们就可以认为功能多的软件可能会有更多的错误,它的销售商就更难以有时间维护他的系统代码。
有时,用户或系统管理员们的一两个要求就会使系统的复杂度增加很多。如果在设计阶段遇到这样的要求,就值得去寻找为什么会有这种要求,并估价其重要性,然后向用户或系统管理员们解释,这样的要求能够满足,但要以降低可靠性、支持水平和可维护性为代价。根据这些,再让他们重新决定是坚持这样的要求,还是放弃。
三、其它需要考虑的问题
建立一个服务除了要求可靠、可监测、易维护支持,以及要符合所有的我们基本要求和用户的要求外,还要考虑到一些特别的事情。如果可能的话,应该让每个服务使用专门的机器,这么作可以让服务更容易得到支持和维护,也能减少忘记一些服务器机器上的小的服务的机会。在一些大公司,使用专门的机器是一条基本原则,而在小公司,由于成本问题,一般达不到这个要求。
还有一个观念就是在建立服务时要以让服务完全冗余为目标。有些重要的服务不管在多大的公司都要求完全冗余。由于公司的规模还会增长,所有你要以让所有的服务都完全冗余为目标。
1.使用专门的机器
理想的情况,服务应该建立在专门的机器上。大网站应该有能力根据服务的要求来调整到这个结构,而小网站却很难做到。每个服务都有专门的机器会使服务更可靠,当发生可靠性问题是也容易调试,发生故障的范围更小,以及容易升级和进行容量计划。
从小公司成长起来的大网站一般有一个集中管理的机器作为所有重要服务的核心,这台机器提供名字服务、认证服务、打印服务、邮件服务等等。最后,由于负荷的增长,机器不得不分开,把服务扩展到别的服务器上去。常常是在这之前,系统管理员们已经得到了资金,可以买更多的管理用的机器,但是觉得太麻烦,因为有这么多的服务依赖这机器,把它们都分开太难了。当把服务从一台机器上分开时,IP地址的依赖最难处理了,有些服务如名字服务的IP地址都在用户那里都已经记得很牢固了,还有一些IP地址被安全系统如路由器、防火墙等使用。
把一个中心主机分解到许多不同的主机上是非常困难的,建立起来的时间越长,上面的服务越多,就越难分解。使用基于服务的名字会有所帮助,但是必须整个公司都使用标准化的、统一的、始终如一的名字。
2.充分的冗余
充分的冗余是指有一个或一系列复制好的服务器,能在发生故障的时候接管主要的故障设备。冗余系统应该可以作为备份服务器连续的运行,当主服务器发生故障时能自动连上线,或者只要少量的人工干预,就能接管提供服务的故障系统。
你选择的这类冗余是依赖于服务的。有些服务如网页服务器和计算区域,可以让自己很好的在克隆好的机器上运行。别的服务比如大数据库就不行,它们要求连接更牢固的崩溃恢复系统。你正在使用的用来提供服务的软件或许会告诉你,冗余是以一种有效的、被动的、从服务器的形式存在的,只有在主服务器发生故障并发出请求时,冗余系统才会响应。不管什么情况,冗余机制必须要确保数据同步并保持数据的完整。
如果冗余服务器连续的和主服务器同步运行,那么冗余服务器就可以用来分担正在正常运行的负荷并能提高性能。如果你使用这种方法,一定要注意不要让负荷超出性能不能接受的临界点,以防止某个服务器出现故障。在到达临界点之前要为现存系统增加更多的并行服务器。
有些服务和网站每时每刻的功能都集成在一起,所以它们在网站建立的早期就做到充分冗余了。别的仍然被忽视,直到网站变得很大,出现了一些大的、明显的故障。
名字服务和认证服务是典型的、首先要充分冗余的服务。这么做的部分原因是软件就是设计得要有辅助服务器,部分原因是它确实很重要。其它重要的服务如邮件服务、打印服务和网络服务,在以后才能被考虑到,因为要为它们作完全冗余会更复杂而且很昂贵。
在你做每一件事的时候,都要考虑到在哪儿作完全冗余才能让用户最受益,然后就从那儿开始吧。
提供一个服务绝不仅仅是简单的把硬件和软件累加在一起,它包括了服务的可靠性、服务的标准化、以及对服务的监控、维护、技术支持等。只有在这几个方面都符合要求的服务才是真正的服务。
1服务的基本问题。
创建一个稳定、可靠的服务是一个系统管理员的重要工作。本论文由整理提供在进行这项工作时系统管理员必须考虑许多基本要素,其中最重要的就是在设计和开发的各个阶段都要考虑到用户的需求。要和用户进行交流,去发现用户对服务的要求和预期,然后把其它的要求如管理要求等列一个清单,这样的清单只能让系统管理员团队的人看到。
服务应该建立在服务器级的机器上而且机器应该放在合适的环境中,作为服务器的机器应当具备适当的可靠性。服务和服务所依赖的机器应该受到监控,一旦发生故障就发出警报或产生故障记录清单。
作为服务一部分的机器和软件应当依赖那些建立在相同或更高标准上的主机和软件,一个服务的可靠性和它所依赖的服务链中最薄弱环节的可靠性是相当的。一个服务不应该无故的去依赖那些不是服务一部分的主机。一旦服务建好并完成了测试,就要逐渐转到用户的角度来进行进一步的测试和调试。
1.1用户的要求。
建立一个新服务应该从用户的要求开始,用户才是你建立服务的根本原因。如果建立的服务不合乎用户的需要,那就是在浪费精力。
搜集用户的需求应该包括下面这些内容:他们想怎样使用这些新服务、需要哪些功能、喜欢哪些功能、这些服务对他们有多重要,以及对于这些服务他们需要什么级别的可用性和技术支持。如果可能的话,让用户试用一下服务的试用版本。不要让用户使用那些很麻烦或是不成功的系统和项目。尽量计算出使用这个服务的用户群有多大以及他们需要和希望获得什么样的性能,这样才能正确的计算。
1.2操作上的要求。
对于系统管理员来说,新服务的有些要求不是用户直接可见的。比如系统管理员要考虑到新服务的管理界面、是否可以与已有的服务协同操作,以及新服务是否能与核心服务如认证服务和目录服务等集成到一起。
从用户期望的可靠性水平以及系统管理员们对系统将来要求的可靠性的预期,系统管理员们就能建立一个用户期望的功能列表,其内容包括群集、从属设备、备份服务器或具有高可用性的硬件和操作系统。
1.3开放的体系结构。
有时销售商使用私有协议就是为了和别的销售商达成明确的许可协议,但是会在一个销售商使用的新版本和另一个销售商使用的兼容版本之间存在明显的延迟,两个销售商所用的版本之间也会有中断,而且没有提供两个产品之间的接口。这种情况对于那些依靠它们的接口同时使用两种产品的人来说,简直是一场恶梦。
一个好的解决方法就是选择基于开放标准的协议,让双方都能选择自己的软件。这就把用户端应用程序的选择同服务器平台的选择过程分离了,用户自由的选择最符合自己需要、偏好甚至是平台的软件,系统管理员们也可以独立地选择基于他们的可靠性、规模可设定性和可管理性需要的服务器解决方案。系统管理员们可以在一些相互竞争的服务器产品中进行选择,而不必被囿于那些适合某些用户端应用程序的服务器软件和平台。
在许多情况下,如果软件销售商支持多硬件平台,系统管理员们甚至可以独立地选择服务器硬件和软件。
我们把这叫做用户选择和服务器选择分离的能力。开放协议提供了一个公平竞争的场所,并激起销售商之间的竞争,这最终会使我们受益。
开放协议和文件格式是相当稳定的,不会经常改动(即使改动也是向上兼容的),而且还有广泛的支持,能给你最大的产品自主选择性和最大的机会获得可靠的、兼容性好的产品。
2其它需要考虑的问题。
建立一个服务除了要求可靠、可监测、易维护支持,以及要符合所有的我们基本要求和用户的要求外,还要考虑到一些特别的事情。如果可能的话,应该让每个服务使用专门的机器,这么作可以让服务更容易得到支持和维护,也能减少忘记一些服务器机器上的小的服务的机会。在一些大公司,使用专门的机器是一条基本原则,而在小公司,由于成本问题,一般达不到这个要求。
还有一个观念就是在建立服务时要以让服务完全冗余为目标。有些重要的服务不管在多大的公司都要求完全冗余。由于公司的规模还会增长,所有你要让所有的服务都完全冗余为目标。
2.1使用专门的机器。
理想的情况,服务应该建立在专门的机器上。
大网站应该有能力根据服务的要求来调整到这个结构,而小网站却很难做到。每个服务都有专门的机器会使服务更可靠,当发生可靠性问题是也容易调试,发生故障的范围更小,以及容易升级和进行容量计划。
从小公司成长起来的大网站一般有一个集中管理的机器作为所有重要服务的核心,这台机器提供名字服务、认证服务、打印服务、邮件服务等等。最后,由于负荷的增长,机器不得不分开,把服务扩展到别的服务器上去。常常是在这之前,系统管理员们已经得到了资金,可以买更多的管理用的机器,但是觉得太麻烦,因为有这么多的服务依赖这机器,把它们都分开太难了。当把服务从一台机器上分开时,IP地址的依赖最难处理了,有些服务如名字服务的IP地址都在用户那里都已经记得很牢固了,还有一些IP地址被安全系统如路由器、防火墙等使用。超级秘书网
把一个中心主机分解到许多不同的主机上是非常困难的,本论文由整理提供建立起来的时间越长,上面的服务越多,就越难分解。使用基于服务的名字会有所帮助,但是必须整个公司都使用标准化的、统一的、始终如一的名字。
2.2充分的冗余。
充分的冗余是指有一个或一系列复制好的服务器,能在发生故障的时候接管主要的故障设备。冗余系统应该可以作为备份服务器连续的运行,当主服务器发生故障时能自动连上线,或者只要少量的人工干预,就能接管提供服务的故障系统。
你选择的这类冗余是依赖于服务的。有些服务如网页服务器和计算区域,可以让自己很好的在克隆好的机器上运行。别的服务比如大数据库就不行,它们要求连接更牢固的崩溃恢复系统。你正在使用的用来提供服务的软件或许会告诉你,冗余是以一种有效的、被动的、从服务器的形式存在的,只有在主服务器发生故障并发出请求时,冗余系统才会响应。不管什么情况,冗余机制必须要确保数据同步并保持数据的完整。
如果冗余服务器连续的和主服务器同步运行,那么冗余服务器就可以用来分担正在正常运行的负荷并能提高性能。如果你使用这种方法,一定要注意不要让负荷超出性能不能接受的临界点,以防止某个服务器出现故障。在到达临界点之前要为现存系统增加更多的并行服务器。
冗余的另一个好处就是容易升级。可以进行滚动升级。每次有一台主机被断开、升级、测试然后重新开始服务。单一主机的故障不会停止整个服务,虽然可能会影响性能。如果你真的搞杂了一个升级那就关掉电源等你冷静下来再去修它。
2建设思路与目标
高性能计算平台作为校级公共服务平台,目的是为全校相关学科提供科学计算和模拟服务.良好的管理模式和体系,是使这些昂贵的设备充分发挥作用的重要保障.国内外高校及科研院所经过长期的实践,有很多值得借鉴的经验,通过学习和借鉴这些宝贵经验,高校在新建高性能计算平台的过程中,可以避免很多误区.
2.1合理设计,统一规划,重视安装环境
校级平台应保证持续的计算能力,合理的建设方案需要考虑到经费、场地,相应的附属设备,以及总的耗电量.根据预期建设规模,统一规划高性能计算平台的安装环境建设,包括电力供应、空间、散热等基础设施,保证硬件设备在提供持续服务和更新的整个过程中,无需进行大规模改造.
2.2持续投入,分步建设,保证计算能力不间断地稳定增长
通过长期投入,分阶段地建设具有不同运行环境的多个主计算平台,保证计算能力持续稳定地增长.如图1所示,第一年建设1个完整的主计算平台,随后每两年建成1个主计算平台,五年可以建成3个主计算平台.第六年开始,每两年退役1个主计算平台,同时建成1个主计算平台.因此,五年之后,平台将持续拥有计算能力大致相当的3个主计算平台.平台提供不间断地服务,硬件及系统的更新平稳地体现在每年定期的设备更新维护中,持续更新,维护只会引起用户难以察觉的短暂服务中断.在整个服务周期中,用户只会感觉到系统资源的增加和使用环境的微调,丝毫不会影响其科研进度的安排.同时,根据实际需求,不同平台可以配置不同系统(体系架构),通过多平台、多系统满足老师们多样化的科研应用需求.
2.3建立高水平的管理和运行团队,提高技术支持与服务能力,重视软件与应用的扩展和开发
实验技术队伍是设备使用和维护的核心力量,是平台日常运行的枢纽和保障.通过职称评审、岗位设置、薪酬待遇等方面对平台给予倾斜,吸引高性能计算领域高素质专业人才组建管理和运行团队.通过定期培训和激励机制,提高团队的技术支持与服务能力,充分发挥实验技术人员在平台的服务作用.重视软件和应用的扩展和开发,根据实际需求,组织软件和应用的购买、安装和调试,并协助老师们解决运行中的各种问题,甚至能够针对老师的科研创新需求进行开发,从而突破现有软件对科研的限制.
2.4优化机时分配机制,提高运行效益
用户预交机时费,建立机时分配账户以年为单位进行一次性分配,适当优先大规模并行计算用户,用完为止,不累积.向平台投入资金的老师分配与其投资额度对等计算设备5年满负荷运行的机时.类似于中山大学“股份制”的建设模式[12,13],学校出资建设高性能计算平台基础设施后,引导拟自购计算设备的老师将资金投入校级平台,由平台统一规划采购,以机时分配的形式回馈投入资金的老师,形成用户与学校共建的模式,既能避免分散投资、重复建设造成的资源浪费,又能保证校级平台长久、有效地运行.举个例子,课题组5年有200万元经费用于购置高性能计算设备,经费分期到帐,第一年120万元,其余每年20万元.假设第一年向其他课题组预借经费一次性投入200万元购置服务器,除掉管理节点、存储、网络、机房改造等支出,根据目前的技术水平,大约可以购买800核的主流计算能力,经过方案设计、论证、招标采购,半年后开始运行服务.服务器的使用周期一般为5年,5年总计4000核年的计算能力,考虑到运行中各种问题导致的服务中断,实际使用的计算能力约为20~80%,甚至可能更低.若委托科研人员兼职管理,5年的成本约为300万元(年均电费20万元),还要附加1间机房和1个科研人员,而收益仅为800~3200核年的计算能力.若采用校级高性能计算平台,只需投入200万元,可收益4000核年以上的计算能力,而且能够获得更加专业、系统的技术支持,以及更多应用软件的使用权限.
2.5建立科学有效的运行管理模式
学术委员会监督下的主任负责制是能够保证平台公平、有序、高效运行的管理模式.成立专门的学术委员会,监督平台的各项工作,并对平台建设与发展中的重大事项进行决策.设主任1名,负责在学术委员会指导下把握平台的发展方向,保证其对相关学科的支撑作用,聘请专职主任工程师,作为技术负责人,总体负责平台计算系统、存储系统的持续运行,网络的安全与稳定,软件、应用的调试与开发.
2.6积极开展与国家级计算中心的合作
由于高校高性能计算需求的多样性,校级高性能计算平台可能无法满足所有用户要求,因此,鼓励学校老师转移部分计算需求,充分利用国家级计算中心的计算能力.根据用户的需求分类,由校级高性能计算平台牵头与国家级计算中心合作,建立学校用户组,提供针对国家级计算中心的服务支持,从学校层面解决老师在使用过程中诸如互联带宽、软件调试、授权共享等服务支持问题.
中国古代有个说法,即“江南甘美的橘子,移植到江北就会成为枳,外表一样,味道却变得苦涩不堪。”对于ISP来说,引进国外的新名词固然重要,但更重要的还是要分析新名词出现的背景和它在整个社会结构中存在的意义。从目前Internet厂商的经营内容来看,还有很大余地可以发挥;比如ISP,顾名思义应该是服务提供商,在国内仅仅实现了Internet的接入,其他服务仍处于空白,又比如ICP,本来是内容提供商,但数字化和信息采集工作做得多,原创性的工作做得少,以至被别人嘲笑为“InternetCopy&Paste”。大家在忙着炒作国外名词的时候,一旦缺少了对Internet实质的思考,就容易浮于表面,将高科技的Internet领域做成劳动密集型产业,这样不但会误导了消费者,拖累了投资商,更会给自身的发展埋下很多潜在的障碍。现在炒得轰轰烈烈的电子商务,也有这种被庸俗化的趋势。有人说,卖晨报、做社区服务、搞电子商务是下岗职工的三大出路,可见新事物出现的时候,最怕盲目跟进,一哄而起。
从内容走向服务,实际上是中国Internet发展的必然。一般事物的发展过程总是要经过创立、充实,最终走向服务。服务是系统的组成部分对自身价值的反映,是从一个需求诞生更多需求的转折点,也是投资和收益循环中的重要环节。建设是基础,内容是保证,服务才是目的。中国的Internet在经历过解决接入问题的阶段,解决信息量问题的阶段之后,必然将逐步走向发展应用,更全面深入地服务于社会和大众的阶段,这样才能使前期积累的大量内容有效地组织起来,使访问者不但能够找到资料,而且能够解决实际问题。
从内容走向服务,也是中国Internet发展的必须。过分强调内容,容易造成Internet发展上的思想桎锢。现在很多人头脑中存在的一个误区,就是将Internet与媒体混为一谈。某些网站虽然也朦朦胧胧地意识到Internet本身具有更丰富的内涵,但是“网络是第四媒体”这样一个似是而非的定义被宣传得过分强烈。其实,网络的概念比第四媒体的概念大得多,从内容走向服务,就是要打破“Internet等同于媒体”的这种观念,体现Internet的本质,充分发挥出Internet的作用。
在国内Internet的发展过程中,不少网站也有服务概念的初期意识,如联众的游戏、搜狐的搜索引擎和目录服务等。网站必须将精力放在提高自身的服务水平和层次上,而不是盲目地将投资在内容的重复建设上。国内的ISP、ICP们要将主要精力用于面向社会和公众提供有效帮助,解决实际问题,为现实生活带来切实好处,如果做不到这一点,那么它就谈不上建设成功。
从内容走向服务,包含着这些含义:首先是面向目的应用;其次就是细致分工合作;最后,是不断深化提高。服务与简单的内容堆积,最大的不同就在于它是面向某一个问题,并且是解决这个问题的。服务的好坏,是以解决这个问题的程度来衡量,而不以容量的大小来衡量的。这就对站点的选题有了很高的要求,一个服务站点做的好坏,很大程度上首先归功于它的创意。只有找到了与人们生活、工作有关的切入点,一个网站才能做好,做活。举个例子来说,图行天下信息咨询有限公司的图行天下网站(),在ICP中就比较特殊。它的信息服务是通过地图来实现的,而地图和老百姓的生活十分贴近,这就使得“天下”网的定位很有新意。
一、数据的整理
运用《2009年河南省统计年鉴》上投入产出基本流量表对河南省产业进行合并整理计算,将第二次产业中的通信设备、计算机及其他电子设备制造业与第三产业中的信息传输、计算机服务和软件业这两大类信息技术行业单独列为信息技术产业,而将剔除通信设备、计算机及其他电子设备制造业的第二产业作为新的第二产业,将剔除信息传输、计算机服务和软件业的第三产业作为新的第三产业,与第一产业、信息技术产业并列放在一起进行分析。
下表就是运用Excel表格整理后的投入产出表(见表1)
表12007年河南省投入产出表
资料来源:根据《2009年河南省统计年鉴》有关数据整理行到。
二、信息技术产业的中间投入与中间需求以及中间投入率与中间需求率
分析这个指标时,需要引入中间投入与中间需求两个概念。中间投入指的是一个产业在经济活动中从其他产业也包括自身产业等的投入总和;中间需求则指的是一个产业的产出在经济活动中被其他产业同时也包括自身产业消耗的总和。而中间投入率则是指各个产业的中间投入与总投入的比率,中间需求率是各个产业的中间需求与该产业总需求的比率。
中间投入率的含义是:如果中间投入率偏高则说明该产业需要其他产业为他提供的产品和服务比较多,多发生在资本密集型与知识技术密集型产业,反之则相反。而中间需求率的含义则是指,该产业能否为其他产业提供较多的产品与服务等。如果中间需求率高,则意味着该产业所产出的产品能更多的用作其他产业发展的原材料,就越靠近基础产业,如果相反则说明该种产业的产品不能很好地为其他产业发展所用,就越不能成为基础产业。
利用表2我们就可以算出中间投入、中间需求、中间投入率与中间需求率,如下表所示。(见表3)
表3信息产业的中间投入、中间需求、中间投入率与中间需求率
中间投入
中间需求
绝对量
比率
绝对量
比率
第一产业
164483709
0.43
276473475
0.72
第二产业
2074425481
0.72
1836841068
0.63
第三产业
387100699
0.47
504177059
0.62
信息技术产业
22653747
调查结果显示,在参加调查的4256家企业中,绝大多数(81.5%)的企业暂无上市计划,而拟上市公司、上市公司的母公司、上市公司的子公司、上市公司共占18.5%(见表8)。调查表明,由于上市仍然属于比较稀缺的资源,门槛相对较高,多数企业还是很难通过这一直接融资途径来获取经营发展所需资金的。
从不同规模看,调查样本中已上市和拟上市公司的比重在不同规模的企业之间差别很大。其中毕业论文论文格式,有7.7%的小型企业拟上市或已上市,而在大型企业中这一比重已达到52.5%。调查表明,目前小型企业很难通过上市这一直接融资方式来获取企业经营发展所需资金。随着全国统一、多层次股票市场体系(主板、中小板、创业板)的逐步完善,这一问题将有所缓解(见表8)。
表8企业上市情况(%)
暂无
上市计划
拟上市
公司
上市公司
的母公司
上市公司
的子公司
上市公司
总体
81.5
13.1
1.0
3.1
1.3
东部地区企业
82.0
12.0
1.3
3.3
1.4
中部地区企业
79.1
16.1
0.7
3.2
0.9
西部地区企业
81.8
13.1
0.8
3.3
1.1
东北地区企业
83.9
13.2
1.5
1.5
大型企业
47.5
22.1
10.1
12.6
7.8
中型企业
75.8
19.0
0.4
3.6
1.2
小型企业
92.3
6.5
0.0
0.9
0.1
国有独资企业
77.4
7.3
7.6
6.6
1.0
vs 非国有独资企业
81.7
13.6
0.5
2.9
1.3
国有控股公司和中央直属企业
69.2
12.0
5.2
10.4
3.1
vs 民营企业和家族企业
86.2
12.1
0.4
0.8
0.5
农林牧渔业
83.3
15.6
1.1
采矿业
70.9
14.5
3.6
9.1
1.8
制造业
80.9
14.1
1.1
2.8
1.2
电力、燃气及水的生产和供应业
70.3
15.6
12.5
1.6
建筑业
84.4
7.8
1.8
3.6
2.4
交通运输、仓储和邮政业
71.4
16.5
2.2
5.5
4.4
信息传输、计算机服务和软件业
68.8
22.1
5.2
3.9
批发和零售业
88.8
5.6
0.4
4.6
0.7
住宿和餐饮业
75.7
24.3
房地产业
87.5
7.8
3.9
0.8
租赁和商务服务业
92.3
7.7
目前房地产业已经成为国民经济发展的重要方面,对提高居民生活水平、改善投资模式、拉动区域经济增长等方面有重大贡献。同时,房地产业又存在着较大的区域差异性。一个区域的房地产价格水平应当与该地区的经济发展程度相适应、相制约。
在房地产业发展过程中,其与建筑业间的关系非常密切,不容忽视。根据数据显示,建筑业发展对于一个地区的区域经济发展水平起到巨大的推动作用,而建筑业作为房地产业的支撑性部门,由此我们可以断定,房地产开发通过建筑业对地区经济发展也能起到很大的间接性的拉动作用。房地产业作为建筑业的上游产业,房地产业的发展情形决定着建筑业的兴旺与否,因此二者密不可分,要积极发挥协调作用。
另外,房地产业作为关系到国计民生的重要社会生产部门,与其相关联的产业部门也应当中类繁多。下面则通过价格波及效应对具体产业部门的影响进行定量计算与分析。
2 天津市房地产业的价格波及效应计算
根据《天津市2002年42部门投入产出表》中42部门投入产出表数据,利用公式4.1计算房地产业提价对其余部门价格的影响。把计算结果按照房地产业提价1个货币单位对其余部门价格影响的大小进行分类,结果如表4.1所示。
表1 天津房地产业提价1个货币单位对其余部门价格影响大小分类
相应提价
部门
部门分类
相应提价
部门分类
相应提价
>0.03
(9部门)
木材加工及家具制造业
0.038682115
信息传输、计算机服务和软件业
0.105699778
金融保险业
0.062502663
批发和零售贸易业
0.049945712
仪器仪表及文化办公用机械制造业
0.031450885
服装皮革羽绒及其制品业
0.03825511
其他制造业
0.030063136
邮政业
0.030643094
住宿和餐饮业
0.052135907
0.01~0.03
(23部门)
农业、公共管理和社会组织、煤炭开采和洗选业、纺织业、交通运输及仓储业、造纸印刷及文教用品制造业、电气/机械及器材制造业、化学工业、通信设备/计算机及其他电子设备制造业、金属冶炼及压延加工业、金属制品业、通用/专用设备制造业、交通运输设备制造业、电力/热力的生产和供应业、石油加工炼焦及核燃料加工业、燃气生产和供应业、水的生产和供应业、建筑业、租赁和商务服务业、综合技术服务业、卫生/社会保障和社会福利业、食品制造及烟草加工业、非金属矿物制品业、、
0.005~0.01
(7部门)
石油和天然气开采业、旅游业、科学研究事业、教育事业、其他社会服务业、文化、体育和娱乐业、非金属矿采选业、
(2部门)
金属矿采选业、废品废料
由表1可以分析出,我国的计算结果中提价大于0.03的部门中可以发现金融保险业、住宿和餐饮业、批发和零售贸易业、信息传输计算机服务和软件业、木材加工及家具制造业、服装皮革羽绒及其制品业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、其他制造业、邮政业受房地产业影响较大,这些部门中多属于第三产业,也包括少部分第一产业。第三产业各部门的业务范围与房地产业紧密相关,我们也不难看出,关系到城镇居民生活和消费水平的如住宿和餐饮业、批发和零售贸易业、服装皮革羽绒及其制品业都直接和城镇居民可支配收入及居民消费价格指数有着紧密联系,这也和上述Granger因果关系检验中,商品房价格是城镇居民可支配收入的Granger原因的结论相一致,说明商品房价格确实会影响到城镇居民的收入及消费情况。因此,房地产价格的提升必然会导致上述各部门的产品提价。而第二产业相较之下受房地产业提价的影响较小。
3 小结
与房地产业关联较大的一半为第三产业中的相关部门。在实际的经济生活中,第三产业对房地产的建设、使用和维护中均能占据较大比重,或者其从事的相关业务范围与房地产业有密切联系,因此,房地产价格的上升会引起其相关部门的提价。第二产业收到房地产提价的影响则相对较小。
参考文献:
[1]天津统计局.天津统计年鉴[M].天津:中国统计出版社.2011.