云計算技術特點范文

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第1篇

關鍵詞： 我國工業控制自動化的發展大多是在引進先進成套設備并進行消化吸收，然后二次開發和應用。目前計算機技術在我國工業控制自動化產業中的應用有了很大的發展，我國工業計算機系統已經形成。工業控制自動化技術以低成本工業PC基礎為主流，向智能化、網絡化和集成化方向發展。相

一、引言

工業控制自動化技術成為20世紀最重要的技術之一，對企業生產過程有明顯的提升作用。工業控制自動化集控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術為一體，實施工業檢測、控制、優化、調度、管理和決策生產過程，是一種增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全的綜合性技術，工業自動化軟件、硬件和系統是工業自動化的主要部分。，

隨著計算機技術的發展，工業自動化計算機技術的應用領域迅速擴大。由原來主要應用于過程控制，如煤、油等連續化、流程化的生產過程；或者機械、電子、汽車等離散加工的制造自動化過程逐步擴大領域，如數控機床、機器人、智能儀器、汽車電子化等機電一體化產品等。目前，工業自動化計算機技術還應用于環保、公用工程、道路與交通、樓宇與社區等。

二、工業計算機的發展特點

由于計算機技術、網絡技術和通信技術的迅猛發展，各種工業自動化手段的發展開始相互影響，相互作用，大致呈現以下特點。

1．自動化技術界限模糊

信息技術的滲透性、融合性比較強，由于自動化的各種技術專業合并，工業控制計算機系統、機電一體化、數控、制造技術、CIMS等技術學科之間的界限變得模糊，這是發展的需要，技術發展的必然趨勢。

2．各種控制系統之間融合

在相當長的一段時間內，由于計算機技術在工業自動化的發展具有滲透性和共通性，一些控制系統如FCS、IPC、NC、DCS、PLC等會相互補充和促進、彼此共存，如工業PC與低價的微型PLC相比其數據復雜且設備集成度高。PC不會代替PLC，工業自動化發展存在于工業PC 和 PLC之間的融合。盡管PLC、DCS、NC、IPC、FCS等設計目地不一致，各有適宜的應用領域和技術，但在技術上彼此“學人之長，補己之短”，各種控制系統之間融合提高了傳統技術的發展。

三、計算機技術在工業自動化的應用

工業自動化的計算機技術發展與信息化、數字化、智能化、控制技術、網絡技術的發展密切相關。目前世界工業控制計算機市場正在以每年10－15％的速度增長。計算機技術在工業自動化中的應用領域越來越多，發展也越來越重要，地位也不斷得到提高。以下就計算機技術在工業自動化的發展和應用方面進行探討：

1．DCS

集散控制系統DCS（Distributed Control System）于1975年問世，生產主要集中在美、德等國。70年代中后期起，我國主要行業（如電力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部進口。80年代初期開始引進、消化和吸收并研制國產化DCS技術。近10年，我國DCS系統研發和生產發展很快，崛起了一批優秀企業，這批企業研制生產的DCS系統，不僅品種數量大幅度增加，而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平，國產DCS系統的出口也在逐年增長。

DCS是受計算機影響最大、反應最快的一種。盡管FCS發展很快，但是傳統控制系統的維護和改造還需要DCS。當前工業控制計算機生產過程仍是大系統、分散對象、連續，分散型控制系統仍在發展。開放結構和集成技術的發展促使大型分散型控制系統發展。由于數據通信和網絡的發展，DCS向綜合方向發展，將各種調節器、PLC、工業PC、NC等構成大系統，滿足自動化、開放化要求。DCS向智能化方向發展，現在DCS的產品具有系統開放、管控一體化特點，還帶有先進控制軟件。

2．NC

機械智能化技術工業自動化領域一種新技術。它可補償機械自身因溫度、機械負荷等引起的機械變形。而檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器自身具有信號處理功能，所以叫智能傳感器。故障的診斷與維修是NC重要技術。它基于AI故障診斷的存在，把NC裝置通過互聯網和網絡與中央計算機相連接，使其能夠遠距離診斷，一方面建立用于診斷故障的數據庫，另一方面進一步發展維修系統，在發生故障前把系統部件更換。它的實現需要智能傳感器、高速PMC及大型數據庫。

3．PLC

PLC在工業環境下使用，是一種可編程邏輯控制系統，采用了可編程序，實現運算、 控制、記錄等操作指令,將存儲內容通過數字或模擬量等形式控制工業生產過程。該種控制系統的抗干擾能力遠遠高于傳統技術，適合于較為復雜的工業環境，而且操作簡單，往往采用些形象、直觀的簡單程序來適應現場操作。目前PLC發展成為與DCS相抗爭的大系統，具有高功能、高速度、大容量、網絡化和通信強化通信能力。CIMS、工業自動化和過程控制等大系統的應用，可編程序控制器編程語言多樣化，適合不同應用場合和不同國家應用習慣的要求，并且允許在同一個PLC程序中使用多種編程語言。PLC的發展潛力還很大，不僅和其他工控機聯合，而且日益滲入到DCS中，走進CNC領域。

4．IPC

因PC機資源豐富、產量大、價格低，為廣大技術人員認可。家用電腦逐步普及，PC機占通用計算機95％是工業PC熱的基礎。它在過程控制、制造自動化、樓宇自動化等方面扮演重要角色。在我國，實時操作系統和編程語言等較好解決的IPC市場在擴大。嵌入式系統得到發展和應用，它以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統，從功能、可靠性、成本、體積、功耗方面來看，是IPC發展的主要表現

5．FCS

現場總線控制系統從抗干擾能力、魯棒性到布線安裝、系統擴展、投資費用等方面都具有明顯的優勢，它完整地實現了控制技術、計算機技術與通信技術的集成，它的出現加快了工業智能化的步伐。FCS系統具有現場數字化，降低成本，系統效率高，便于安裝和維護功能，同時具有很高的傳輸速度和很強的抗干擾能力。在FCS中，軟件和硬件互換性好，更新換代容易，具有開放性。

6．傳感器

傳感、通信、計算機技術構成現代信息的三大基礎。傳感器的作用主要是獲取信息，具有高功能、高速度、大容量性能。傳感器技術是實現裝備數字化、流程最優化的基礎。當前，傳感器技術在傳統行業中的應用量大面廣，而工業現場自動控制的水平也在很大程度上決定于傳感器的水平。目前傳感器技術向著微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能傳感器方向發展，隨著計 算機網絡技術的發展，傳感器網絡等新應用將浮出水面。

7.工業控制網絡有線和無線相結合發展

有線局域網以廣泛的適用性和技術價格方面的優勢，得到了迅速發展。然而，在工業現場，一些工業環境禁止、地方限制限制，有線局域網很難發揮作用，因此無線局域網技術得到了發展和應用。

隨著計算機技術的不斷發展，無線局域網技術將在工業控制網絡中發揮越來越大的作用。它可以便捷地無線連接網絡設備，隨時、隨地、隨意地訪問網絡資源。無線局域網可以在不用網絡電纜線的情況下，提供以太網互聯功能。

隨著工業技術和計算機技術的發展，工業自動化手段也發生了很大的變化。自動化技術和計算機輔助設計等軟件發展和普及給工業產品帶來了重大變化，并已滲透到工業自動化產品設計的各個方面。利用這些計算機技術工具，工業產品設計大大減輕了設計、生產的工作量和難度，有效地提高了工作效率。

參考文獻:

[1]劉美麗.現代工業條件下工業自動化的特點與作用.現代制造技術與裝備.2010.3

[2]陳軍進.工業自動化技術在各個工程領域中的應用.應用科學.2010

第2篇

[關鍵詞]“防火墻”；計算機；網絡；安全

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）12-0340-01

作為內部網絡與外部網絡之間的第一道安全屏障網絡防火墻，是最先受到人們重視的網絡安全技術。那么我們究竟應該在哪些地方部署防火墻呢？首先應該安裝防火墻的位置是公司內部網絡與外部Internet的接口處，以阻擋來自外部網絡的入侵；如果公司內部網絡規模^大，并且設置有虛擬局域網（VLAN），則應該在各個VLAN之間設置防火墻；通過公網連接的總部與各分支機構之間也應該設置防火墻，如果有條件，還應該同時將總部與各分支機構組成虛擬專用網（VPN）。

一.安裝防火墻的基本原則

只要有惡意侵入的可能，無論是內部網絡還是與外部公網的連接處，都應該安裝防火墻。

二.防火墻的選擇

一是總擁有成本防火墻產品作為網絡系統的安全屏障，其總擁有成本（TCO）不應該超過受保護網絡系統可能遭受最大損失的成本。以一個非關鍵部門的網絡系統為例，假如其系統中的所有信息及所支持應用的總價值為10萬元，則該部門所配備防火墻的總成本也不應該超過10萬元。當然，對于關鍵部門來說，其所造成的負面影響和連帶損失也應考慮在內。如果僅做粗略估算，非關鍵部門的防火墻購置成本不應該超過網絡系統的建設總成本，關鍵部門則應另當別論。

二是防火墻本身是安全的 作為信息系統安全產品，防火墻本身也應該保證安全，不給外部侵入者以可乘之機。如果像馬其頓防線一樣，正面雖然牢不可破，但進攻者能夠輕易地繞過防線進入系統內部，網絡系統也就沒有任何安全性可言了。 通常，防火墻的安全性理由來自兩個方面：其一是防火墻本身的設計是否合理，這類理由一般用戶根本無從入手，只有通過權威認證機構的全面測試才能確定。所以對用戶來說，保守的策略是選擇一個通過多家權威認證機構測試的產品。其二是使用不當。一般來說，防火墻的許多配置需要系統管理員手工修改，如果系統管理員對防火墻不十分熟悉，就有可能在配置過程中遺留大量的安全漏洞。

三是管理與培訓。管理和培訓是評價一個防火墻好壞的重要方面。我們已經談到，在計算防火墻的成本時，不能只簡單地計算購置成本，還必須考慮其總擁有成本。人員的培訓和日常維護費用通常會在TCO中占據較大的比例。一家優秀秀的安全產品供應商必須為其用戶提供良好的培訓和售后服務。

四是防火墻的安全性 防火墻產品最難評估的方面是防火墻的安全性能，即防火墻是否能夠有效地阻擋外部入侵。這一點同防火墻自身的安全性一樣，普通用戶通常無法判斷。即使安裝好了防火墻，如果沒有實際的外部入侵，也無從得知產品性能的優劣。但在實際應用中檢測安全產品的性能是極為危險的，所以用戶在選擇防火墻產品時，應該盡量選擇占市場份額較大同時又通過了權威認證機構認證測試的產品。

三.加密技術

信息交換加密技術分為兩類：即對稱加密和非對稱加密。

①對稱加密技術 在對稱加密技術中，對信息的加密和解密都使用相同的鑰，也就是說一把鑰匙開一把鎖。這種加密策略可簡化加密處理過程，信息交換雙方都不必彼此研究和交換專用的加密算法。如果在交換階段私有密鑰未曾泄露，那么機密性和報文完整性就可以得以保證。對稱加密技術也存在一些不足，如果交換一方有N個交換對象，那么他就要維護N個私有密鑰，對稱加密存在的另一個理由是雙方共享一把私有密鑰，交換雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。如三重DES是DES（數據加密標準）的一種變形，這種策略使用兩個獨立的56為密鑰對信息進行3次加密，從而使有效密鑰長度達到112位。

②非對稱加密/公開密鑰加密 在非對稱加密體系中，密鑰被分解為一對（即公開密鑰和私有密鑰）。這對密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰（加密密鑰）通過非保密方式向他人公開，而另一把作為私有密鑰（解密密鑰）加以保存。公開密鑰用于加密，私有密鑰用于解密，私有密鑰只能有生成密鑰的交換方掌握，公開密鑰可廣泛公布，但它只對應于生成密鑰的交換方。非對稱加密方式可以使通信雙方無須事先交換密鑰就可以建立安全通信，廣泛應用于身份認證、數字簽名等信息交換領域。非對稱加密體系一般是建立在某些已知的數學難題之上，是計算機復雜性理論發展的必定結果。最具有代表性是RSA公鑰密碼體制。

四.PKI技術

PKI（Publie Key Infrastucture）技術就是利用公鑰理論和技術建立的提供安全服務的基礎設施。PKI技術是信息安全技術的核心，也是電子商務的關鍵和基礎技術。由于通過網絡進行的電子商務、電子政務、電子事務等活動缺少物理接觸，因此使得用電子方式驗證信任關系變得至關重要。而PKI技術恰好是一種適合電子商務、電子政務、電子事務的密碼技術，他能夠有效地解決電子商務應用中的機密性、真實性、完整性、不可否認性和存取制約等安全理由。一個實用的PKI體系應該是安全的易用的、靈活的和經濟的。它必須充分考慮互操作性和可擴展性。它是認證機構（CA）、注冊機構（RA）、策略管理、密鑰（Key）與證書（Certificate）管理、密鑰備份與恢復、撤消系統等功能模塊的有機結合。

①認證機構 CA（Certification Authorty）就是這樣一個確保信任度的權威實體，它的主要職責是頒發證書、驗證用戶身份的真實性。由CA簽發的網絡用戶電子身份證明―證書，任何相信該CA的人，按照第三方信任原則，也都應當相信持有證明的該用戶。CA也要采取一系列相應的措施來防止電子證書被計算機網絡中防火墻技術的基本特點及運用。構建一個具有較強安全性的CA是至關重要的，這不僅與密碼學有關系，而且與整個PKI系統的構架和模型有關。此外，靈活也是CA能否得到市場認同的一個關鍵，它不需支持各種通用的國際標準，能夠很好地和其他廠家的CA產品兼容。

②注冊機構 RA（Registration Authorty）是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標識的準確性是CA頒發證書的基礎。RA不僅要支持面對面的登記，也必須支持遠程登記。要確保整個PKI系統的安全、靈活，就必須設計和實現網絡化、安全的且易于操作的RA系統。

③密鑰備份和恢復 為了保證數據的安全性，應定期更新密鑰和恢復意外損壞的密鑰是非常重要的，設計和實現健全的密鑰管理方案，保證安全的密鑰備份、更新、恢復，也是關系到整個PKI系統強健性、安全性、可用性的重要因素。

結束語

綜上所述，防火墻技術對網絡安全有著重要的價值，在實際網絡運用中，我們必須重視對防火墻技術的學習和應用。

參考文獻

[1] 淺析計算機網絡信息安全問題[J].王勤碩.電腦迷.2016（07）.

第3篇

關鍵詞：高校；計算機實驗室；云計算技術；應用；功效

現階段，計算機網絡技術在高校教育教學管工作中的應用非常普遍，應用作用突出。在信息技術中，云計算技術發展迅速，其應用于高校專業教育中，能夠有效促進高校專業教育工作的發展。在高校計算機實驗室中，應用云計算技術是提升實驗室功用和價值的重要手段，分析云計算技術在高校計算機實驗室中的應用價值和優勢，提出其應用策略，能夠有效提升高校計算機實驗室功能和作用。

1云計算技術的特點分析

1.1云計算具有數據信息規模大的特點

云計算技術通過互聯網形成一個龐大的服務器群，這些服務器群可以形成“云”，借助先進的數據處理技術，云可以快速對數據庫中的各類資源進行搜索，形成龐大的數據資源，為用戶提供他們需要的詳細的數據信息資源。云的存儲和計算能力強大，能夠對海量存儲進行信息進行有效的計算。

1.2云計算具有虛擬化的特點

云計算技術在使用過程中，虛擬化是最為突出的特點，無論其操作平臺還是安全運算，抑或是其存儲等方面，都是具有明顯的虛擬性特點，包括網民用戶通過互聯網獲取的各種資源也都是虛擬的。通過虛擬化的技術手段，網絡資源的利用效率可以得到極大的提升。

1.3云計算技術具有可定制性的特點

云計算技術具有可定制性的特點，資源建構可以充分考慮用戶的個性化需求，進行特殊定制。在用戶定制的基礎上，云計算技術會做出相應的部署，能為用戶提供不同類型的服務，滿足永和的需求。

2云計算技術在高校計算機實驗室中的應用及其應用功效

2.1云計算技術在高校計算機實驗室中的應用

高校計算機實驗室要成功應用云計算技術，必須要能夠結合學校的教學情況設置云計算的層次式結構，選擇云計算技術系統，需要按照操作要求對云計算技術系統進行設計和建設。第一，要設置云客戶端。從云端為客戶提供適宜的接口以供所有用戶使用。在設計接口時，常用到的接入方式是網絡瀏覽器方式。教師和學生等計算機用戶可以根據需要通過網絡瀏覽器快速地查找訪問云中等各類資源信息。瀏覽器接口方式的投入較少，另外，瀏覽器借口對系統硬件要求不高，因此，高校不需要做過多的資金投入就可以通過這種接口方式進行海量資源的訪問，這種借口選擇是非常便捷實用的。第二，要設置云管理端。云管理端進行資源、數據以及負載均衡等方面的管理，各個部分都有其獨特的作用。設置好云管理端才能保障云計算技術在高校計算機實驗室中得到成功的應用。第三，設置虛擬資源層。虛擬技術在現代云計算中應用非常廣泛，能夠將各種物力資源進行轉變，變成更為高效的邏輯資源，有效回避常規物力資源復雜化的特點，從而為客戶提供最為簡單的邏輯形態。第四，設置物力資源層，將云計算所需的計算機工作站、計算機服務器、各種PC以及用工網絡交換和存儲的各種設備，通過網絡手段進行有效連接。

2.2云計算技術在高校計算機實驗室中應用的功效

2.2.1高校計算機實驗室應用云計算技術可以實現資源平臺建設的統一現階段，高校中的網絡信息平臺建設是較為分散的，各資源平臺沒有統一起來，這樣，師生在使用這些資源平臺的時候，就會遇到很多問題，無法對相應資源進行有效的搜集使用。而通過云計算技術可以將高校計算機實驗室的各類信息平臺統一起來，實現各課程資源的有效的整合。這樣，只需要借助云平臺，師生就可以訪問各類校園中的自己需要的相關資源信息，這樣，使用起來就更為便捷。另外，使用云計算技術在建設課程網絡資源時，不會出現重復購買軟件的情況，可以節省大量的資金。師生只有有需求，在校園云平臺中就可以獲得自己所需要的資源信息，通過云平臺，資源信息使用效率更高了。2.2.2高校計算機實驗室使用云計算技術可以有效提升教學效率在高校計算機實驗教學中，教師必須要加強對學生的監督和管理，才能促使學生認真聽講，按要求進行操作。教師必須要要走到學生中去，才能了解學生在計算機實際操作中存在的問題，并對學生進行指導，解決問題。但如果在同一時間內，有很多學生都有問題，教師就很難保障對所有學生的問題進行及時的回答。即使教師一一回答了學生的問題，也會浪費很多課堂教學時間，導致教學效率的低下。運用云計算技術能夠有效解決這些問題，確保學生隨時隨地與家屬進行互動，打破時空界限。教師可以在線對學生的問題進行回答。這樣，可以節約大量的時間。另外，傳統的教學和互動都是一對一，有了云計算能夠在同一時間與多個學生進行互動，解決各種共性問題，再對學生的個性文化進行一對一分析和講解。這樣，教師就能在線對學生進行有效的指導，同時節約課堂時間，保障課堂教學的針對性，從而有效提升課堂教學效率。

2.3高校計算機實驗室使用云計算技術可以有效降低資金投入

在高校計算機實驗室建設方面，學校的很多資金都是投入到購買計算機硬件設備上了。云計算技術應用之前，每年，高校都需要投入不少經費添置更新計算機硬件設備。但在計算機實驗室接入云計算技術平臺后，學校就可以減少硬件設備方面的投入，就可以有效節約資金。原因是，云計算技術對硬件沒有過高的要求，高校無需對現有的硬件設備進行過多的升級，這樣可以減少資金投入。通過云計算技術，永不鼓勁獲得豐富的硬件支持和軟件資源，還能獲得更為智能化的服務，更能享受云計算提供的各種便捷，學校不需要購買本地服務器，這樣，學校用于基礎設施的成本就會大大降低。同時，對于高校而言，一方面不需要進行更多的人力進行維護，即使需要維護，高校也不乏這方面的技術人才。另一方面，也是為高校計算機專業應用實踐提供了一份非常好的應用平臺，供師生進行實踐課教學。

參考文獻

[1]孟慶偉,劉婷.基于云計算的計算機實驗室建設模型研究[J].智能計算機與應用，2011(6).