時間:2023-07-07 16:10:19
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇網絡的可用性范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
一、背景
隨著互聯網和移動互聯網的高速發展,網絡的靈活性和敏捷性要求更高,現有的傳統分布式IP網絡的局限性日益突顯,主要表現為:
1.網絡剛性。網絡設備大量由單一功能的專用設備構成,造成網絡復雜、無法協同、缺乏靈活性等弊端。
2.網元封閉。硬件和軟件一體化的封閉結構,導致設備擴展性差、價格昂貴、不同廠家的網元互通困難。
3.業務僵硬。不同廠家的網元設備功能單一封閉,新業務開發周期長、成本高,難以滿足快速靈活提供業務的要求。
4.運營復雜。大量廠家的各類專用設備以及相關的協議眾多,網絡規劃復雜,整合難度高,運營復雜,造成運營成本居高不下。
多年來積累的問題已經使得今天的IP網絡患有“動脈硬化癥”,網絡架構重構迫在眉睫。2006年,SDN概念于是應運而生。
SDN(Software Defined Network)即軟件定義網絡,是一種開放靈活和可持續演進的新型網絡架構,采用軟件化、虛擬化的“分離”方法,將現有傳統的分布式網絡架構進行重構,讓網絡中的控制面和數據轉發面進行分離,由傳統分布控制向集中控制的網絡轉變。
關于SDN網絡架構,不同的組織有不同的定義,當前較為主流的是開放網絡基金會ONF(Open Networking Foundation)對SDN分層架構的定義,如圖1所示。
該分層架構模型得到了產業界的廣泛認可和推廣使用。
SDN的核心是“S”即軟件,也就是網絡不再是“硬”的,固化封閉的,難以擴展的,而是可以通過軟件程序實現靈活的新I務開發和部署,網絡資源可以靈活調度,使得網絡作為一個管道變得更加智能和彈性可用,較好地解決運營商現有網絡運營的痛點,因此,SDN概念一經提出,就受到了運營商的青睞和積極響應。2014年以來,隨著SDN技術的逐步成熟,國內運營商開始進行局部試點商用。
二、傳統分布式IP網絡和SDN網絡架構分析
SDN是對運營商現有網絡架構進行重構,重構后的網絡是否能夠穩定運行,是否出了故障能及時恢復,是否能達到或接近傳統分布式IP網絡的可靠性可用性要求,是運營商關注的重點之一。
2.1可靠性、可用性
網絡的可靠性使用網絡運行階段平均業務失效故障間隔時間來描述,用無故障運行時間來衡量。網絡的可用性使用網絡穩定不出現故障的時間與總的時間的百分比來表示。
從通俗的角度來理解,可靠性高是指網絡持續一段較長時間(如一年或兩年)運行穩定,不出現業務失效的故障;可用性高是指網絡穩定運行不易出現故障,并且一旦出現故障能夠快速恢復。
要提升網絡的可靠性和可用性,通常采用冗錯技術來實現,也就是在網絡設計中增加冗余資源,避免單點故障造成業務失效。
2.2傳統分布式IP網絡基本架構分析
傳統分布式IP網絡的基本架構如圖2所示,分為管理平面、控制平面和數據平面。管理平面為網管系統,負責網絡監控和業務配置,當業務配置下發后即使脫網也不影響網絡的正常運轉??刂破矫婧蛿祿矫嬗陕酚善鞯仍O備組成,路由器負責按路由表轉發數據包,采用IGP和BGP兩種核心分布式動態路由協議,當網管把業務配置上傳到路由器后,如果網絡狀態發生變化,控制平面即路由器會在網絡中自動擴散這些變化,各自根據新的狀態自動重新計算路由,全網采用冗余路由技術和路由快速收斂技術,當故障發生時能夠在秒級時間內使受到影響的業務得以恢復,網絡具有故障快速自愈能力。
2.3 SDN網絡基本架構分析
SDN網絡的基本架構如下圖3所示,分為應用層、控制層、基礎設施層。應用層由各類商業應用軟件程序組成,通過北向接口向控制器提交各種網絡應用;控制層由SDN控制器組成,它是整個網絡的控制中心和指揮中心,是整個網絡的“大腦”,擁有全局網絡視圖,負責實時采集全網設備狀態、網絡拓撲和各鏈路流量,生成流表并通過南向接口下發給網絡設備,同時根據網絡狀態變化或應用層提交的功能更改重新生成流表并下發;基礎設施層由網絡設備和線路組成,一方面負責接收控制器下發的流表并按之進行數據包轉發,另一方面負責將網絡資源信息和狀態上報給SDN控制器,是執行單元,本身不做決策。
從SDN網絡的架構來看,SDN控制器作為網絡的“大腦”是關鍵部位,成為單點故障引發全網故障的風險點。
2.4兩種架構的可靠性可用性比較
從傳統分布式IP網絡和SDN網絡的基本架構來看,傳統分布式IP網絡的控制功能是分布式的,任何一個單點故障發生時網絡具有快速自愈能力,而SDN網絡的控制功能全部集中在SDN控制器,有單點故障引發所有業務失效風險,因此,傳統分布式IP網絡的可靠性和可用性較高,但是,SDN具有簡化網絡、快速業務開發和部署、低成本等核心價值,值得研究對策,讓SDN網絡可用。
三、提升SDN網絡可靠性可用性的策略
可靠性和可用性是基于網絡故障來考慮的,如果能夠識別出各層可能發生的故障及對網絡的影響程度,拿出應對策略,避免網絡因單點故障而癱瘓。
從SDN網絡架構來看,各層可能出現的故障如下:
應用層
設備方面:服務器故障、應用程序故障、服務器所在機房出現斷電等故障。
鏈路方面:服務器與SDN控制器的通信鏈路故障。
安全方面:非法侵入等。
控制層
設備方面:服務器故障、SDN控制器軟件故障、服務器所在機樓出現坍塌等故障。
鏈路方面:SDN控制器和網絡設備之間的鏈路故障。
安全方面:非法接入或受DDOS攻擊等。
基礎設施層
設備方面:網絡設備故障。
鏈路方面:網絡設備之間的鏈路故障。
安全方面:非法侵入等。
針對以上各層可能出現的故障,以及各層在網絡中的重要程度,權衡成本投入以及可接受的可靠性、可用性等因素采取以下的應對策略:
3.1應用層的應對策略
應用層的設備方面故障對網絡的運行影響并不大,當應用需求通過北向接口提交給控制器,由控制器生成相關的業務邏輯變成相關流表下發給網絡設備執行,此后,應用程序的服務器即使出現脫網等故障也暫時不會影響網絡的運行。因此,用層的服務器、應用程序采用冷備份冗余設計,考慮到機房安全問題,在異地機樓部署冷備份系統。當主用系統出現異常時切換到冷備份系統上運行。
防范鏈路方面的故障,可采用一條主鏈路和一條備用鏈路。由于與應用程序通信的外部設備是可知的,因此,防范安全方面造成的故障,采取對連接的設備進行白名單設置并進行嚴格的身份認證。
3.2控制層的應對策略
SDN控制器是網絡的控制中心和指揮中心,一旦SDN控制器無法提供服務,假設基礎設施層的網絡沒有發生變化,網絡設備仍按原有的流表進行轉發,不影響網絡運行,但是此時基礎設施層的網絡拓撲如果發生變化,沒有SDN控制器重新計算路由生成新的轉發流表,對網絡的運行就會造成重大影響。因此,控制層健壯性設計非常關鍵。
防范設備方面的故障,采取SDN控制器異地機樓的熱備份設計顯得尤為重要,承載SDN控制器軟件的服務器采用云化虛擬機集群,這些虛擬機獨占物理設備不與其他用戶分享,軟件采用分布式部署,主用控制器和備份控制器同時運行,都在處理業務,是負載均擔關系,因此具有超強的自愈能力來應對單臺或多臺服務器故障,冗余保護措施在故障情況下自動生效,對外服務不中斷,故障服務器修復后重新上線,系統自動平衡工作負載。
控制器和網絡設備之間的通信鏈路如果中斷導致控制器無法控制網絡,會造成重大影響,為了防范鏈路故障的影響,應采用控制器通過多條鏈路連接到網絡設備,采取帶外專門的鏈路通道,輔以帶內控制通道作為冗余鏈路,使得任何一條鏈路故障,都不影響控制器與網絡設備的通信。
為防范非法接入或受DDOS攻擊,應采取在SDN控制器和網絡邊界處部署防火墻、入侵檢測設備以及流量清洗系統。通過防火墻和入侵檢測設備進行訪問控制、病毒木馬防治、非法入侵檢測、安全漏洞掃描等,采取只對特定的IP地址提供服務并按需開放端口原則,阻斷非法IP接入或攻擊;通過清洗系統對進出控制器的流量進行分析,一旦發現非法攻擊流量,立即引導非法流量到清洗部件。
3.3基礎設施層的應對策略
基礎設施層的網絡設備或鏈路故障,會造成部分業務中斷,故障發生后,SDN控制器會根據網絡變化情況,重新進行路由計算并生成新的流表下發給在線運行的網絡設備,實現網絡收斂。在設計網絡節點時采用傳統的設備冗余、鏈路冗余技術,部署IP FRR快速重路由,一旦節點故障發生,網絡設備在沒有控制器控制下也能自動完成路徑切換。適當加大資源冗余度,以輕載為主,鏈路帶寬利用率控制在50%以下。防范非法侵入網絡設備產生的故障,采取管理控制網絡與公網隔離,對遠程登錄進行嚴格設置和身份認證。
四、SDN可靠性可用性策略在實際網絡部署中的應用
中國電信廣西公司從2014年以來,積極推進SDN網絡的試點工作,在實際SDN試點網絡部署中綜合考慮以上可靠性可用性策略,采用如圖4的方式部署:
應用層和控制層的軟件使用云資源池分配的虛擬機來承載,同時在異地機樓云資源池上部署備用系統。應用層和控制層的虛擬機各自獨占一個VLAN與云資源池中的其它網絡進行隔離。這些虛擬機獨占物理設備不與其他用戶分享。SDN控制器采用熱備份部署。
SDN控制器與網絡設備的通信鏈路,采用帶外管理控制網絡和帶內控制通道相結合的方式。
基礎設施層采用設備、鏈路冗余配置。
在控制層部署防火墻、入侵檢測設備和流量清洗系統,保障SDN控制器的安全。
通過在SDN試點網絡進行了專線業務開通、業務流量優化、新業務開發和部署、模擬攻擊、設備主備倒換等一系列實驗,各項業務功能達到了預期效果,網絡可靠性可用性也達到商用的要求。
五、結束語
SDN網絡架構具有傳統網絡無可比擬的優勢,雖然SDN網絡的可靠性可用性相對于傳統分布式IP網絡而言,還有一些差距,但是可以通過以上的策略來提升SDN網絡的可靠性可用性,從而使SDN網絡達到可商用的目的。
參 考 文 獻
[1]閆長江,吳東君,熊怡 .SDN原理解析―轉控分離的SDN架構[M].北京:人民郵電出版社,2016
[2]劉文懋,裘曉峰,王翔 .軟件定義安全:SDN/NFV新型網絡的安全揭秘[M].北京:機械工業出版社,2016
關鍵詞:可信網絡;網絡可用;網絡可生存
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)13-3034-02
How to Ensure Network Available in Trusted Network
WU Qiang
(Modern Education Technology Center Jiangsu Radio & TV University, Nanjing 210036, China)
Abstract: Trusted Network has become the next new trend of network research. How to ensure network trusted network available is an important part of the credibility of the network. In this paper, trusted network of content and network survivability of the research status are introduced. And further found that the network survivability is comprehensive management information.The network service availability, link survivability, IP network survivability and network bandwidth measurement are summated. On the trusted network to ensure network availability is expected.
Key words: trusted network; network available; network survivability
1 研究背景
隨著互聯網規模和應用的快速增長,互聯網已經融入了我們日常生活,成為最大的管理信息系統,但是互聯網的快速發展也帶來了日益突出的網絡安全問題,如網絡病毒、惡意攻擊、垃圾郵件等,導致網絡用戶對網絡的可信度下降。網絡正面臨著嚴峻的安全和服務質量保證等重大挑戰,保障網絡可信成為下一代網絡正常發展的重要保證?!案呖尚啪W絡”已被正式寫入國家中長期科學和技術發展規劃綱要,為可信網絡的發展確定了發展目標[1]。
目前可信網絡主要研究的內容包括三個方面:服務提供者的可信,網絡信息傳輸的可信,終端用戶的可信[2]。而可信網絡需要解決的問題包括四個方面:一是建立網絡和用戶的可信模型,二是可信網絡的體系結構,三是網絡服務的可生存性,四是網絡的可管理性[3]。為整個系統建立可行的身份可信和行為可信評估模型,解決了傳統的網絡安全檢測只能針對局部進行檢測的局限。由于單個網絡技術或產品在功能和性能上都有其局限性,以及網絡安全的發展趨勢由被動檢測向主動防御方向發展,需要重新設計一種可信的網絡體系,整合多種技術并在多個平面上進行融合。網絡服務的可生存性是可信網絡研究的一個基本目標,也是網絡基本服務可用性的保障,通常采用容錯、容侵、面向恢復的計算等方式來保障網絡基本服務,同時也可以將網絡服務可生存性理解對冗余資源的調度問題,即為某服務關聯的冗余資源設計合理的調度策略,借助實時監測機制,調控這些資源對服務請求做出響應。
可信網絡中網絡可用、可生存性是一個包含服務可用和資源可用的多方面的綜合要求,不同的用戶群體對網絡可能提出不同的要求,關注不同的重點。網絡用戶和服務提供商主要關注網絡服務的可用性,網絡運營商更關注物理鏈路和IP網絡的可用性。
2 保證網絡可用的研究方面
網絡可生存性指對網絡系統基本服務可用性的保障,即在系統發生故障或者遭受惡意攻擊時仍按照要求及時完成任務的能力,或者重新配置基本服務的能力。網絡可用、可生存性是可信網絡的基礎。
2.1 網絡服務可生存性
網絡服務是下一代互聯網的中心,造成網絡服務失效的原因可歸納為軟硬件故障或網絡攻擊破壞用戶行為。網絡服務可用、可生存性主要指在軟件系統的設計,使用和評估過程中,保證提供服務的安全可靠性和可用性。目前這方面的研究主要包括網絡信息系統可生存性,p2p網絡可生存性,Ad hoc網絡可生存性,網絡態勢分析中服務可用性這幾個方面,研究的熱點在AD hoc網絡和信息系統的可生存性評估。
2.2 網絡鏈路可生存性
網絡鏈路可生存性主要包括對故障的抵抗能力,故障發生后業務的恢復能力,引入了路由機制,可用性評估機制來增強網絡生存性,提高網絡可用性。
傳統的生存機制只考慮一種網絡中發生單一故障的情況,并多采用某種單一的技術實現幫故障鏈路的重新選路,文獻[4]等人針對傳統子網路由法存在的問題,在子網路由法中考慮了對共享分享鏈路組的恢復問題,并引入了選路原則,提出了具有多重故障恢復能力的光網絡生存性機制,提高了網絡的恢復效率同時解決了二次故障的生存性問題[4]。
為了公正的評估網絡生存性,文獻[5,6]定義網絡可用性概念為可用性與阻塞率的平衡點對應的可用性值,設計了動態業務下的網絡可用性算法DNAA來得到網絡可用性值,并定義了網絡的運行性能等于網絡的業務接受率乘以業務要求的可用性,算法在保證網絡具有最好的運行性能下獲得最高的網絡可用性[5-6]。
為了能夠使網絡在出現流量變化和鏈路故障時有效避免鏈路擁塞,增強網絡的生存性,文獻[7]提出了一種通過優化鏈路權值來增強網絡生存性的方案。該方案在選擇鏈路權值時考慮了所有可能的鏈路故障情景和網絡流量的變化,通過引入費用函數對過載鏈路賦以高費用的方法來避免鏈路過載,并利用遺傳算法在所有可能的鏈路權值組合中尋找使鏈路費用之和最小的組合[7]。
2.3 IP網絡可生存性
IP網絡中IP路由具有較好的魯棒性,可以在復雜的網絡故障場景中提供相應的保護和恢復機制,IP網絡的生存性是網絡生存性研究的一個子集,常用的方法為多路徑路由和快速重路由等方式。
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A Study of the Availability of China-based Travel Websites:Based on the Investigation of Haikou Netizens
Hu Tao1,Catherine Cheung2,Rob Law2
(1.Tourism College of Hainan University,Haikou 570228,China;2.School of Hotel and Tourism Management,The Hong Kong Polytechnic University,Hung Hom,Kowloon,Hong Kong)
Abstract:The existing literature on travel websites has predominately concentrated on the functionality and the issue of availability is simply neglected. This paper made an exploratory study of the availability of China-based travel websites by adopting a set of modified heuristic criteria of evaluation,and defined the evaluation benchmark of website users. Based on the result of about 489 questionnaires completed by experienced travel website users with 24 criteria grouped into 5 dimensions,the paper discussed the existing problems concerning the content,services and overall structural design,and suggested some solutions..
精品課程網站可用性改善建議一、引言
精品課程及其網站建設作為“高等學校教學質量與教學改革工程”的重要組成部分,在深化高校教學改革,促進現代信息技術在教學中的應用,提高高等教育人才培養質量和效益過程中發揮了重要作用。因此,網站的可用性問題在精品課程網站建設中就顯得尤為重要。
可用性在人機交互領域是一個重要研究課題,是為了解決用戶與設備、軟件、工具等人工開發系統之間的關系于20世紀70年代末提出來的。而網站可用性則是近年來新興起的一個熱門課題。網站可用性可以理解為用戶使用網站過程中對其質量體驗的一種描述。因此,具有良好可用性的網站能夠協助用戶尋找他們需要的信息,并幫助他們高效、方便地完成任務。然而,由于各種原因,當前精品課程網站建設質量和應用效果還存在許多問題和不足,其可用性表現較差。一方面,由于現有網站開發技術使得建設一個課程網站在技術上變得比較容易,這就為那些缺少經驗的開發者在短時間內草率地開發和建立課程網站提供了條件,導致出現了大批可用性質量低劣的網站。另一方面,課程網站的用戶群體在文化背景、語言、受教育程度、計算機技能、年齡、性別等方面呈現出空前的多樣化,從而使課程網站在滿足不同用戶的要求上變得更加困難。而與此同時,許多高校在精品課程建設過程中十分重視評審環節,不惜一切代價拿到省級或國家級“精品課程”稱號。而立項之后,由于缺乏課程共享意識和應用機制,再加上相關的教學服務不到位,導致“精品課程”網站成為互聯網上的信息孤島,使用的幾率極低。因此,如何有效評價和改善精品課程網站可用性,已成為當前高校精品課程建設面臨的一個重要問題。
二、精品課程網站可用性研究回顧
針對國內精品課程建設的實際狀況,重點在“CNKI”“維普”及“萬方”三大數據庫進行相關文獻的檢索。檢索發現,以“精品課程”“課程網站”為關鍵詞的文獻相對較多,而以“網站+可用性”為關鍵詞的文獻則相對較少,以“精品課程+網站+可用性”為關鍵詞的文獻則更為少見(多為近期成果)??傮w而言,目前關于精品課程網站的設計、開發和應用的文獻相對較多,而有關精品課程網站的應用效果、可用性評價的研究較少。
通過對相關文獻的梳理,筆者發現在精品課程網站可用性研究方面,雖然研究者較少,但現有研究已取得了一些有價值的成果。在精品課程網站可用性內涵的認識上,夏洪文等人在《國家精品課程的可用性研究》一文中指出:“所謂精品課程(網站)的可用性是指學習者在基于網絡的課程學習中可行地、有效地、滿意地達到教學目標的能力。其主要特征包括以下幾個方面:具有透明的學習環境;方便用戶的教與學活動;包含默契的指導與通信過程;支持學習過程的靈活性和創造性;促進學習者之間、師生之間的交互活動?!痹谡n程網站可用性設計上,何志勇提出應從“課程界面設計、課程內容設計和課程站點設計”三個方面重點著手。在課程網站可用性測試方面,瞿彬等將視線追蹤技術引入到課程網站的可用性測試中,為課程網站設計者提供了人的視覺參數。而袁紅則探討了基于信息構建的網站可用性標準和測試工具,并運用AIS工具欄,進行了精品課程網站可用性的自動測試實踐。而在精品課程網站可用性評價指標方面,陳仲委等提出針對課程網站設計原型應盡早進行啟發式評價,評價指標包括“直觀性、功能度、藝術性、反饋與幫助、出錯預防、易記性、課程管理、交互性、靈活性、一致性、高效性、冗余壓縮、可訪問性”等13類,每一類的詳細分項設計可以根據課程網站的內容、規模、性能等進行增減和修改。王穎等則認為:網站可用性評價有兩個基本指標,即網站的可用性和網站價值的可用性,其中,網站可用性又分為“網站導航”“鏈接”“流量記錄文件分析”“內容和易讀性”“視覺效果”等五個要素,網站價值的可用性包括“網站創建者及權威性”“信息可靠性”和“網站的推廣”三個要素。而蘇文婧等]則認為網站的可用性評價指標應從“安全穩定性”“對外開放性”“網站的更新維護”“溝通交互”“導航鏈接”等五個方面進行評價。此外,夏洪文等構建了一套適用于國家精品課程網站可用性的評價指標體系,該體系由“學習導航”“學習監控”“教學交互”“學習幫助(答疑)”“學習評價”“資源檢索、上傳與下載”和“鏈接與程序響應”等7大指標、16項子指標構成。
綜合現有研究,雖然目前對精品課程網站可用性的研究才剛剛起步,研究還不夠系統和深入,但應看到,已有研究對我們進一步開展相關研究提供了有意義的借鑒和指導。
三、高校精品課程網站可用性現狀與評價
目前對精品課程網站可用性的探討,研究視角更多的是從工程或技術的層面來進行研究。在研究方法上,已有研究更側重于經驗式總結或理論性闡釋,而實證研究或實驗研究較少。在研究結論上,一些研究者習慣于用經驗性指標或直接將一些未經有效驗證的指標拿來作為品評網站可用性的標準或依據,導致研究結論缺乏一定的嚴謹性和客觀性。
在精品課程網站可用性評價方面,應遵循“既繼承、又突破”的原則審慎地選取評價指標。首先,網站可用與否與開發技術、整體設計因素密切相關,這是網站可用性的基礎保障,故網站可用性評價應關注“技術”“體系”等因素。其次,網站內容的豐富性以及用戶使用的可接受度同樣影響網站的點擊率和網站的資源共享。因此,“內容”因素也是評價網站可用性的重要因素。再次,從用戶體驗角度,網站的互動交流以及提供的人性化服務,即“溝通”因素和“服務”因素也是評價網站可用性的重要因素。最后,網站建設者的背景及權威性也會影響用戶對網站的使用。所以,網站“價值”因素也是評價網站可用性不容忽視的因素。
結合對資深教師和評教專家的深層訪談,筆者對高校精品課程網站總體可用性狀況形成如下認識:
1.總體可用性較好,但仍需改善
目前,高校精品課程網站不論是在功能設計,還是在效果評價上,基本達到了教育部設置精品課程的初衷,能較好地實現優質教學資源的共享,并能較好地服務于高校教學改革和人才培養工作。但從可用性諸要素評價來看,依然存在著一些不容忽視的問題,有待進一步改善。
2.價值可用性、技術可用性相對理想
目前,高校各級精品課程的教學團隊及其負責人,大都具有較好的專業素養且一般在本專業領域具有一定的聲望和權威性,加之“省級”“國家級”的榮譽稱號,從而使課程網站的價值可用性較好。而近年隨著高校對教學技術資源的不斷投入,使得高校精品課程建設具備了較好的軟硬件技術條件,從而為課程網站的技術可用性建設提供了保障。
3.體系可用性、服務可用性需進一步優化
由于有些精品課程網站沒有很好地進行整體框架設計,內容呈現方式不夠科學,鏈接關系不夠明確,且缺乏有效導航,學生容易在課程學習中迷航,這導致課程網站體系可用性欠佳。而隨著“用戶中心設計”理念的不斷深入人心,對課程網站在提供靈活的站內檢索、更人性化的信息定制等服務可用性方面提出了更高的要求。
4.內容可用性、溝通可用性亟待加強和改善
一些高校在精品課程申報成功后,很少對課程網站進行完善和維護。很多精品課程網站存在頁面無法顯示、無權查看網頁、非本校用戶不能下載等問題,致使課程內容過分保護,開放性、共享性不強。而課程網站的電子教案、課件、授課錄像、案例等呈現形式多樣,沒有相對統一的標準,隨意性較大,內容更新不及時且多有重復。另外,有相當部分精品課程網站,雖然設置了答疑區、BBS、內部郵件列表等溝通手段,但互動交流效果較差,出現了“重形式而輕應用”的弊端。所有這些都表明精品課程網站在內容可用性、溝通可用性方面亟需進一步加強和改善。
四、改善高校精品課程網站可用性的相關建議
1.切實轉變觀念,提高對課程網站可用性的認識
精品課程網站作為精品課程建設和評價的窗口,作為教師和學生開展數字化教與學的平臺,應在滿足申報、展示的同時,更要發揮教學應用的作用。為此,高校應轉變觀念,提高對精品課程網站可用性的全面認識,切實建立應用機制、注重可用性評價,實現從主抓立項建設向教學應用轉變。
2.全面加強課程網站建設,逐步提升可用性水平
為了提高精品課程網站的可用性,在網站設計早期應引入可用性策略,遵循“用戶中心設計(UCD)”理念,全面加強網站系統建設。具體說:增加教學軟硬件資源建設投入,為精品課程網站建設提供有利的支撐平臺和運行環境;采用網站地圖、菜單式導航等方式,構建清晰、簡潔、方便的網站導航系統;完善教案、課件、案例、習題、教學錄像等網絡課程資源,注重課程資源的互補性、更新性,避免內容重復和陳舊;創設有效的教學交互和反饋系統,真正發揮網站的良性溝通功能;適當增加靈活的站內檢索、人性化的信息定制和外部鏈接等網站服務功能,逐步增強用戶的滿意體驗。
3.建立健全課程網站動態監測機制,強化過程管理
精品課程網站建設是一項涉及面廣、建設周期長、需要持續改進的系統工程。為此,應建立健全精品課程網站動態監測機制,有效監測網站運行狀態及網站資源的更新頻率和質量。此外,應該積極引入項目管理理念和方法,強化對精品課程網站建設的過程管理,以確保精品課程網站具有良好的可用性和持久的活力。
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1、資源共享:
包括硬件資源、軟件資源、數據資源、信道資源;
2、網絡通信:
通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數據信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息;
3、提高計算機的可靠性和可用性:
【關鍵詞】智能電網 P2P 均衡網絡
一、引言
智能電網基于發電和用戶兩端的智能互動,實現其統籌分布式能源提供和能源負荷的均衡,這給信息與通信技術提出了更大的挑戰,對信息與通信技術提出了更高效操控的需求[1-3]。此外智能電網要求對實時信息傳輸的實時性、對突發事件及時的回應和控制[2,3]。因此分層分區綜合的統籌、穩定的控制以及快速協調的控制調度中心是核心的需要。
P2P技術是典型的分布式網絡,實現方式靈活多樣,部署成本低,長期以來其分布式的特點使其安全問題突出,近年來,其安全方面的短板也隨著研究的深入而逐漸發展完善。本文對基于P2P網絡的智能電網模型進行了可靠性、魯棒性、可控性、可擴展性以及可用性等方面的適用性的分析。
二、適用于智能電網的P2P網絡結構
在智能電網中,電力的生產、存儲和用戶會在特定的控制下共同工作,在分布式智能電力系統中,如何協調分布于不同地理位置的發電設備(風力渦輪機、太陽能光伏)及用戶,實現分布式設備的統一控制是重要的問題。
在這種背景下,IED(智能電子設備)之間的連接是與通信網絡拓撲是相關聯的,但由于分布式發電設備和用戶的工作狀態是隨時變化的,設備間及與用戶間的互相通信會隨著時間改變,所以邏輯通信拓撲結構是隨時在改變的,統籌和管理這樣的電網系統需要有針對性的信息設施和技術。P2P網絡方式,因其固有的容錯性(無單點故障)、擴展性和在基礎設施中節點可隨時加入或者離開的自動化管理,可以適應這種集中和分層式系統。
因此以Napster、BT、e-Mule為代表的這種擁有輔助服務器的P2P文件共享應用系統能夠很好的適用于智能電網中,其服務器功能可由智能電網中的監控調度中心實現,在負責區域內更好的統籌管理整個電網,這樣的系統由服務器、客戶端組成,如圖1所示。
分布式智能電網的動態特性以及電網控制器地理上分布的特性使得應用P2P網絡成為可能。我們就可靠性、魯棒性、可控性、可擴展性、可用性以及安全性等方面對P2P文件共享應用系統應用于智能電網進行分析。
可靠性:P2P是一個分布式系統,單點故障完全不影響整個系統的運行。而且一個的故障不會影響到系統的性能而且可以不留影響地從網絡中移除,剩下的可以通信和控制系統。
魯棒性:P2P節點是分布式的、對等的,這提高了魯棒性。由于一樣的邏輯功能以及地理上分散的特性,電網中的自動控制器()扮演著P2P網絡中的節點,沒有哪個(節點)比其他的更重要。
可控性:由控制調度中心扮演的服務器能迅速的了解區域的所有在線工作的電力設施的狀態,可以全面地統計數據、管理設備以及分配電力,突出了宏觀的統籌調控能力。
可擴展性:P2P具有“與生俱來”的可擴展性,節點可以自由的加入與退出,加入節點越多,P2P服務能力越強。P2P文件共享應用系統足以勝任這樣的功能。
可用性:在P2P文件共享應用系統中,服務器能夠輔助節點的加入與退出,即使系統是在一個一直變化的狀態下也能保證系統的正常流暢的運行。這個特性在電網系統別重要,它保證了總是可用的,即使在更新狀態下也是可用的。
安全性:從安全方面考慮,P2P網絡不是很好。現有的P2P文件共享應用系統是匿名的,此外服務器也沒有記錄日志等可供回溯、查詢的功能,所以P2P的安全環境并不盡如人意。
總的來說,從可靠性、魯棒性、可控性、可擴展性以及可用性等方面考慮,P2P文件共享應用系統是一個適合智能電網的系統,但是從安全性考慮,仍需進行進一步的研究,改進和加強其安全能力。
三、結論
本文分析了基于P2P文件共享應用系統的智能電網模型,其在可靠性、魯棒性、可控性、可擴展性以及可用性等方面是適用的,而安全性方面還有欠缺,仍需進一步的研究和改進。
參考文獻:
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關鍵詞:E-learning平臺;社會醫學;使用情況;可用性
近年來,隨著E-learning(electroniclearning)平臺在各大高校網絡教學實踐中的大力推行,其輔助教師自主教學、輔助學生自主學習的作用日益體現[1]。不同形式的E-learning平臺自身也呈現出良好的發展態勢,內容不斷豐富、功能不斷完善,對于改進傳統教學方式,提升教學效果發揮著極其重要的作用[2-4]。但同時也有部分E-learning平臺因其自身功能缺陷,無法發揮輔助傳統教學的作用,反而成為教師和學生的負擔。因此,對E-learning平臺的使用情況及可用性進行評價,考察平臺是否實用、易用,關系到高等教育信息化的順利有效實施??捎眯栽u價是指從用戶角度出發,評價軟件或產品是否易用、好用、令用戶滿意[5]。E-learning平臺的主要用戶為學生,對其可用性的評價主要考慮學生自主學習相關的可用性因素。通過文獻研究發現,目前針對E-learning平臺的使用情況及可用性評價的定量研究尚不多見[6-7],因此,本研究通過分析南京醫科大學社會醫學E-learning平臺在教學實踐中的使用情況及其可用性,旨在為該平臺的不斷完善及有效實施提供科學依據。
一、對象與方法
(一)調查對象
本研究采用整群抽樣的方法,選取南京醫科大學正在學習社會醫學課程并且使用E-learning平臺的2011級衛生事業管理學(衛生法學)專業和2012級臨床醫學專業的全部學生進行基于平臺的網絡調查,共收集有效問卷376份,其中衛生事業管理學專業學生96名,臨床醫學專業學生280名;男生140名(37.2%),女生236名(62.8%);年齡最小18歲,最大24歲,平均年齡21歲。
(二)方法
參考相關資料自行設計調查表,經預調查修改后由調查對象進行自填式問卷調查,共回收有效問卷376份。調查內容主要包括:學生基本情況、社會醫學E-learning平臺使用情況及可用性評價。資料錄入采取EpiData3.1雙盲平行錄入,數據處理與分析主要采用Office2010、SPSS18.0等統計分析軟件。
二、結果
(一)社會醫學E-learning平臺使用情況
根據調查結果可知,57.4%的學生每周登錄社會醫學E-learning平臺的次數為1次及以下,28.7%的學生每周登錄2次,每周登錄次數為3次及以上的僅占13.8%;56.1%的學生每周花費在社會醫學E-learning平臺的時間為1小時及以下,34.8%的學生每周花費1~2小時,僅有8.8%的學生每周在社會醫學E-learning平臺花費2小時以上;學生在社會醫學E-learning平臺最常訪問的版塊為常用資源(包括課程相關網絡資源、拓展閱讀材料、統計軟件使用、國內外相關公開課程等內容),其次為視頻材料版塊(包括醫學與社會問題、趣味醫學、影視作品中的醫學問題等視頻資料)。
(二)社會醫學E-learning平臺可用性評價
對社會醫學E-learning平臺的可用性調查發現,大多數學生認為平臺的導航設計清晰性、操作便利性、布局合理性、內容豐富性均達到非常好或較好的程度。其中,對平臺的導航設計認可度最高,認為非常清晰和比較清晰的學生占88.9%,對平臺內容豐富性的認可度最低,認為非常豐富和比較豐富的學生占76.6%,對操作性和布局合理性的認可度介于上述二者之間。
三、討論與建議
從學生的角度來看,E-learning平臺作為日益普及的網絡環境下輔助進行自主學習的一種新型模式,極大地豐富了學習途徑,可以實現最大限度的自主學習、開放學習、協同學習和個性化學習,無時間和空間的限制,使現有教學資源的利用率達到最大。但同時也要注意到,E-learning平臺的整體性能、功能支持以及資源情況是平臺優勢得以體現的前提和條件,它直接關系到學生能否在其所構建的學習環境中順利學習[3]。本研究結果對于我們了解具體的社會醫學E-learning平臺的整體建設情況以及使用情況,進而不斷改進平臺設計,優化學生的自主學習體驗,進一步增強其輔助教學的效果具有重要的現實意義。
(一)社會醫學E-learning平臺的使用情況
1.學生對平臺的關注和利用不夠充分E-learning平臺作為一種輔助學習工具,需要學生投入相當的精力和時間才能起到相應效果。然而本研究發現,每周登錄平臺次數為3次及以上的學生僅占13.8%;每周在平臺花費2小時以上的學生僅占8.8%。E-learning平臺所構建的網絡教學環境應該可以激發學生充分發揮主動性,體現學生的創新精神,但研究發現大多數學生對社會醫學E-learning平臺的關注和利用并不充分,最大的原因很可能在于我國長期灌輸式教學模式使學生形成了被動學習為主的模式,長期依賴于課堂教師的面授,教學決定了學生的學習內容和學習方法,大部分學生缺乏主動性,自主學習能力和創新性欠缺,難以適應E-learning平臺的教學模式。此外,醫學院校課程任務多、學習負擔重,這也導致大部分學生沒有充足時間去關注和利用E-learning平臺,平臺較低的使用率對于豐富的平臺網絡資源來說也是一種浪費,未能充分實現其應有的價值。針對上述問題,學校應采取綜合措施加強學生對E-learning平臺的認識,可通過轉移部分課堂內容到E-learning平臺,多利用E-learning平臺布置作業或與學生進行互動交流,同時鼓勵學生使用E-learning平臺以充分達到自主學習的目的。2.平臺的版塊建設要有所側重研究發現,學生在社會醫學E-learning平臺最常訪問的版塊為常用資源(包括課程相關網絡資源、拓展閱讀材料、統計軟件使用、國內外相關公開課程等內容),其次為視頻材料版塊(包括醫學與社會問題、趣味醫學、影視作品中的醫學問題等視頻資料)。因此平臺以后的版塊建設上可更加側重豐富課程相關拓展資源,可以引進或開發針對學生實踐能力培養的實訓網絡資源,將理論同實踐更加緊密地結合在一起。同時要進一步豐富教學材料,輔以視頻、音頻等生動形象、更易為學生接受的教學手段,針對不同的教學主題內容,可以根據學生的學習興趣,設計和開發相應的教學多媒體資料庫,從而使E-learning平臺發揮傳統教學無可比擬的巨大優勢。
(二)社會醫學E-learning平臺的可用性
1.學生對平臺可用性的評價整體較高研究結果證實,大多數學生認為平臺的導航設計清晰性、操作便利性、布局合理性、內容豐富性均達到非常好或較好的程度。其中,對平臺的導航設計認可度最高,認為非常清晰和比較清晰的學生占88.9%。導航設計、操作簡便性、布局合理性、內容豐富性都是與可用性評價密切相關的評價項目。作為輔助教學平臺,要求導航清晰、操作簡便、方便使用,只有這樣,學習者才能有效提高學習效率,不必浪費時間在具體操作方面;同時布局和內容應盡可能合理,便于學習者分類查找相關知識點,針對不同的學習需求可及時獲取盡可能豐富的平臺資源,提供以學習者為中心的學習環境,便于學習者自主選擇學習內容,自主進行知識建構。2.平臺的內容建設和開發有待提高目前大多數高校雖然均建設了不同形式的網絡教學平臺,也共享了一些網絡學習資源,但是缺少對資源的深度加工,沒有發揮網絡學習資源應有的作用。此外,大多數E-learning教學平臺缺乏智能性,平臺內容單一,學生沒有太多的選擇余地,導致較差的用戶體驗。本研究也發現,認為平臺內容非常豐富和比較豐富的學生占76.6%,提示社會醫學E-learning平臺的內容建設和開發尚有進一步提高的空間。首先,可以根據社會醫學這門課程的具體情況及特點,收集與各教學主題相對應的豐富資源,按照不同專業學生的知識體系和學習需求,建設內容豐富、結構完整、層次清楚的學習平臺,以滿足當前學生不同學習目的的多樣化學習需求,提高學生利用平臺的效率和興趣,將學生由知識內容的被灌輸者逐漸轉變為E-learning平臺下的主動學習者,從而最終發揮E-learning教學平臺的優勢。
總之,社會醫學E-learning平臺的發展對彌補傳統教學方式不足,提高醫學生對社會醫學的學習興趣有著非常重要的意義。因此,在豐富的網絡教學資源的基礎上進行社會醫學E-learning平臺在線學習,改善信息獲取環境、改進信息獲取手段、充分調動學生學習的主動性,培養學生的創新思維能力和創新實踐能力,從而進一步豐富社會醫學教學方式,提升教學效果。
作者:樊 宏 王建明 吳 睿 單位:南京醫科大學公共衛生學院
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