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(1)计算机通信技术能保证基本功能实现。
基本功能,我们知道就是数据的搜索、传输、分类和整理以及分享,这些都必须依靠最基本的计算机通信技术。就我们日常使用的社交网络,如国外的facebook、MSN和国内知名的QQ、Wechat等,最基本的就是信息交流,然后就是网民之间的信息传输和保存。计算机通信技术保障了这些功能的实现,更是让全球化的信息互动畅通无阻。在网络发达的今日,各种新技能的出现,又在一定程度上为信息管理系统的高效运行提供了便捷的服务,从而加强了计算机通信技术在提高信息管理系统的运行方面的速度。
(2)计算机通信技术在数据处理和预测功能的应用
计算机通信技术能够满足管理信息系统对数据处理的要求,不仅能够保证数据处理的高效性和数据传输质量的优良性,而且在数据处理方面的优势无与伦比。计算机技术在管理信息系统的数据处理得到了十分广泛的推广,并且成为了数据处理的主流技术。数据处理和传送是计算机通信实现预测功能的基础,为提高和保证预测准确性提供必要的技术支持,能够充分发挥计算机通信技术预测功能的优势。
(3)计算机通信技术在计划决策和控制方面的应用
信息管理主要是对数据库的数据进行整合管理,计算机通信技术可以帮助提高这方面的管理。国内使用最广泛的通信协议就是以太网,计算机通信技术在此保障下可以很高对数据库数据进行筛选梳理到最后的整合,控制和决定了哪些信息需要,哪些信息需要再加工等决策,为工作人员的工作提供给了便捷的技能。其重要性表现在以下几个方面:1)信息管理系统要实现有效的数据传输,必须应用计算机通信技术在信息管理系统中,数据的传输是系统运行中的重要功能,为了保证数据传输能够满足准确性和高效性的特点,计算机通信技术的应用成为了必然。考虑到计算机通信技术的优点,可以在标准协议的指导下完成不同计算机终端之间信息的传输,所以,出于信息管理系统信息传输的目的,在信息管理系统中计算机通信技术得到了重要应用。2)计算机通信技术为信息管理提供了数据参考服务和决策服务,由于信息管理比较复杂和繁复,使得信息系统对信息管理的有效性成为了系统成功衡量的坐标。如果系统要实现有效性,就必须以计算机通信技术的基础,利用它的优点构建整个系统管理框架,最终实现信息管理的有效性,保证系统的正常运行。3)计算机通信技术之所以能提高系统信息管理的效率,主要是因为这项技术可以解决不同终端计算机之间的信息交流和数据传输,之间传输数据的时间在很大程度上被大大缩短,这就无意间缩短了系统的运行时间,进行提高了系统的整个运行效率。
二、计算机通信技术在信息管理系统中的应用
(1)计算机通信技术在信息管理系统数据处理中的应用
信息管理系统的功能之一是能够对数据进行快速处理,在这一过程中,对数据传输产生了现实的需要,而计算机通信技术的优点是能够提高数据传输效率、保证数据传输质量,基于这一优点,计算机通信技术在信息管理系统的数据处理中得到了重要应用,并成为支撑数据处理的关键技术。
(2)计算机通信技术在信息管理系统预测功能中的应用
信息管理系统预测功能的实现是以大量数据为基础的,而基础数据的获得离不开信息管理系统的数据传输。基于这一现实需要,以数据传输为特点的计算机通信技术在信息管理系统中得到了广泛的应用,成为了实现信息管理系统预测功能的重要技术支撑。
(3)计算机通信技术在信息管理系统计划功能中的应用
信息管理系统的计划功能,主要是基于各个管理层的基础数据而构成的,因此对数据的需求,决定了信息管理系统必须应用一种可靠的技术实现数据的传输,成为了实现信息管理系统计划功能的主要技术。
(4)计算机通信技术在信息管理系统辅助决策功能中的应用
信息管理系统辅助决策功能是整个系统功能中的重点,为了保证该功能的实现,信息管理系统积极应用了计算机通信技术,使信息管理系统能够对数据进行综合处理和传输,提高处理和传输效率,提高辅助决策功能的实效性。
三、结语
虚拟磁盘技术是采用虚拟磁盘实现将磁盘集中到服务器,适用于局域网环境终端及应用类型种类不是太多的终端类型,可以根据需要选择不同的系统和应用模板工作快速实现不同类型的教学应用切换。关电源后所有针对系统的改变丢失,主要只需维护模板,平时几乎没有软件的维护工作量,设备硬件故障也仅仅需要替换硬件并加入系统即可。虚拟磁盘技术经过十来年的发展已经非常成熟。由于以前硬盘成本较高,本地终端往往不安装硬盘和操作系统,俗称无盘工作站。这种方式非常适合大面积部署教学桌面。由于虚拟化的优势已经被业内广泛地认同以及服务器虚拟化厂商对虚拟化的大规模宣传,今年来一些采用虚拟磁盘技术的桌面管理软件厂商也将此称为虚拟桌面,只是与VDI不同的是称呼上千奇百怪。这种技术的优点在于:(1)管理工作量低,管理员只需在服务器端构建终端系统与应用软件的镜像,无需分别为每台终端安装相应软件;(2)故障修复快,当终端使用中出现软件故障时只需重启就可以获得一个全新的操作环境,目前的技术已经可以使其恢复到重启前的工作状态而不丢失中间数据;(3)可以完成实时计算量较大的工作及有一定个性化的工作需求,例如高清视频播放,3D设计等。但这种技术也存在以下的问题需要在部署时加以考虑:(4)系统镜像与硬件的关联度高。由于终端是通过网络启动的,服务器端的终端系统镜像包含了终端硬件的驱动,当终端硬件类型较多时,会使得镜像的数量较大且复杂,管理工作量增大;(5)系统运行的可靠性与单机部署存在较大差异。单机工作时如果出现宕机的故障其影响面只是单台机器,但如果是无盘工作站系统的服务器端出现宕机,其关联的终端都将无法工作,影响面要大得多;(6)终端跨网段连接服务器的问题。当局域网划分多个VLAN时,校园内无盘终端很可能分布在多个VLAN中,服务器也可能与终端不在同一网段,这时候就需要终端连接与服务器之间不受同网段访问的限制。(7)工作负荷主要集中在开机时刻,易形成开机风暴,开机后服务器负荷急剧下降,其次是工作是众多客户端的数据回写。
2方案设计与测试
当学校为学员宿舍、教室、公共实验室以及图书馆阅览室等地配置计算机时,配置方案面临的问题是:如何使这些地方的公用计算机稳定地工作而管理员能够最高效地处理和解决这些计算机出现的故障以及使用中的问题?虚拟磁盘技术广泛地应用在这些场合,而云计算技术在合理配置服务器资源以及应用配置的灵活性方面是具有极大优势的,因此这两种技术的结合可以使系统运行更加高效。即,采用:“服务器虚拟化+远程桌面+虚拟磁盘”的方式部署大面积桌面管理环境。根据我校的情况,绝大部分终端适宜采用“服务器虚拟化+虚拟磁盘”作为主要的工作方式,在产品选型和硬件配置上的设计和测试时予以重点考虑。云计算技术应用可以使服务器的配置更加高效。学员宿舍、教室以及图书馆阅览室等地配置计算机的应用环境与计算机实验室的应用环境有所不同:1、这些场合在线的计算机数量往往是不确定的,例如宿舍配置1000台电脑,而同一时间在线的计算机数量有时可能只有100-500台;2、计算机实验室服务器的访问量常常是风暴式的,例如所有计算机同一时间启动,而且往往在同一时间运行同一应用任务,而宿舍等场所就大不相同,不会在同一时间开机,运行的任务也相对比较个性化。实验室为了保证课程进行,通常按极限状态设计系统的配置,如果这样的设计用在宿舍等环境,服务器资源的利用率会比较低。在云平台上,可以在服务器资源池中根据需要配置多台服务器的群集,在群集中用负载均衡的方式可以做到非常高效而且根据不同时段的应用变化灵活地调整资源配置。我校共有五栋学员宿舍楼,为每间宿舍配备一台电脑,数量约为700台,每栋楼划分一个独立VLAN,另外还有图书馆电子阅览室以及教室电脑约100台。我们首先在宿舍区进行了无盘电脑系统部署并进行了测试。系统构建方案如下:方案中配置了3台物理服务器和一台存储服务器,每台服务器配置2个6核的双线程CPU、32G内存,虚拟服务器采用2虚拟核心(未超配时相当于1个物理核)。采用了蔚云云计算平台搭建了一个私有云。蔚云云计算平台与比较流行的Vmware相比,除了可以实现硬件虚拟化外还可实现容器虚拟化,虚拟化的效率很高;蔚云云计算平台也不象Vmware那样需要一个中心控制机来管理整个云平台,所有管理配置同时写入到所有群集节点,它可以在任何一台机器上进行管理,这样可以有效防止管理节点的单点故障;由于蔚云云计算平台上具有磁盘缓存加速,可以避免大量终端开机时对磁盘的重复读取,而VMWARE上不能进行配置;蔚云云计算平台是以计算(虚拟化)、存储(网络存储和分布式存储)、网络(虚拟交换机)管理为基础上进行扩展的桌面管理,不像VMWARE那样,购买的是桌面许可,平台不能用于服务器虚拟化用途,可以有效保护硬件投资和统一调度硬件资源,即依然保留了云平台的完整功能的使用;提供灾备功能,无需第三方软件而且使用更方便,可保障关键业务故障时快速恢复;具有更好的开放性,如VDI桌面可以根据性价比和实际应用需求在RDP/SPICE/ICA等多种桌面协议进行选择等。为了保证服务器安全和便于配置,将所有虚拟服务器配置在同一VLAN,配置了一个单一桌面管理服务器集群,进行终端负载均衡。由于各终端是分布在不同VLAN的,所以无盘系统必须支持跨路由的终端连接。在系统部署时选择了两个无盘系统分别部署在不同的虚拟服务器上并分别连接两部分终端进行对比测试,两个系统测试结果表明都可以达到应用需求,其中一个系统是在Linux平台开发的,在部署的稳定性、灵活性和工作效率方面更加优越;而另一个系统的系统是在Windows平台开发的,因此操作界面更加友好。
(1)终端有缓存与无缓存启动时网络流量
其中第一个圈内所示为无缓存终端启动时网络流量;第二个圈内是有缓存终端在第一次启动时(终端缓存数据尚未建立)的流量,与无缓存终端相仿;右边两个圈内所示是终端缓存数据建立后再启动时的网络流量,相比无缓存启动的流量大为减少。
(2)测试终端运行时回写数据的网络流量
无盘终端运行时有大量临时数据需要回写到服务器,下图所示为用某无盘系统,单台服务器在线终端数52台,终端无缓存时的情况。可以看到服务器网络端口和硬盘都有一定回写数据量但不会产生很大压力,当检测有缓存硬盘或4G内存缓存的终端时发现回写数据几乎没有,只有当终端运行大文件下载等应用时才有回写。观察可以看到回写数据量与终端运行的应用类型、终端配置以及缓存策略设置都有关系。
(3)测试服务器负载均衡与热备工作模式下系统容错情况
在多服务器群集中分别配置为热备模式和负载均衡模式,终端在线情况下将其中一台服务器强行关机以模拟服务器意外宕机的情况。观察原先连接在宕机服务器上的终端,热备模式下这些终端在5秒内自动切到正常运行的服务器上,任务没有中断,用户端的感觉只是短暂停顿而已。而负载均衡模式下则任务中止,重新开机后此终端自动连接到正常服务器。从容错效果来看热备模式无疑忧于负载均衡模式,但热备模式下需要不断同步群集中各服务器的工作环境,需要耗费服务器及网络资源,测试中发现同步时甚至会造成终端工作短时间停顿。
(4)测试不同终端硬件配置下系统启动镜像的兼容性
由于不同终端硬件配置需要不同的驱动软件,因此无盘启动镜像包与硬件是相关联的。参加测试的“和信”与“网众”两个软件所制作的镜像采用通用网卡驱动包(集合了各种网卡驱动)、操作系统与硬件驱动分离等制作系统启动镜像。选择了不同年份采购的不同品牌终端三种终端对应同一启动镜像,三种终端均可以完成启动。虽然还不能确定可完全做到启动镜像与终端硬件无关,但这种关联度已大为降低。
3云平台上构建无盘终端系统的分析
论文摘要:随着高新技术的不断开发,数字通信及控制技术也在飞速发展,计算机通信及控制技术得到了广泛应用,针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。
1在设计计算机通信与控制系统时要注意以下事项
(1)在对计算机通信与控制系统设计和配置时,要注意到系统的结构要紧凑,布局要合理,信号传输要简单直接。
在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上,要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施:对大功率器件散热的处理方法;消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响,合理利用辅助电源和去耦电路。
(2)计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。
计算机通信与控制系统的稳定性,一方面取决于系统本身各级电路工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面,更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力,除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外,还应采取防止外界电磁影响的措施。
(3)算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施,应在方案论证与设计时就给予充分考虑。
例如数字信号的采集传输,是采用脉冲调制器还是采用交流调制器,信号在放大时采用几级放大器,推动司服系统工作时采取何种功放,反馈信号的技术处理及接入环节,电路级间隔离的方法,器件安装时连接和接地要牢固可靠,避免接触不良造成影响,机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。
2排除电源电压波动给计算机通信与控制系统带来的影响
计算机通信与控制系统的核心就是计算机,计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中,大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化,也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响;电源线或其它电子器件引线过长,在输变电过程中将会产生感应电动势。防止电源对计算机通信与控制系统的影响应采取如下措施:
(1)提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量。
供电电源的功率因数低,对计算机通信与控制系统将产生很大的影响,为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作,供电系统的功率因数不能低于0.9。
(2)采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电。
应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定,无大的波动;系统负载不能过大,感性负载和容性负载要尽可能的少。
(3)对用电环境恶劣场所采取稳压方法。
对计算机等重要设备采用UPS电源。在稳压过程中要采用在线式调压器,不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。
3防止由于外界因素对供电电源产生的传导影响
由于外界因素对电源产生的传导影响要采取以下措施。
3.1采用磁环方法
(1)用磁环防止传导电流的原理。
磁环是抑制电磁感应电流的元件,其抑制电磁感应电流的原理是:当电源线穿过磁环时,磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻,其阻抗是角频率的函数。
即:Z二f/(ω)
从上式可以看出:随着角频率的增加其阻抗值再增大。
假设Zs是电源阻抗,ZL是负载阻抗,ZC是磁环的阻抗,其抑制效果为:
DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
从上述公式中可以看出,磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素:一是磁环的阻抗;另一个是电源阻抗和负载的大小。
(2)用磁环抑制传导电流的原则。
磁环的选用必须遵循两个原则:一是选用阻抗值较大的磁环:另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的阻值。
3.2采用金属外壳电源滤波器消除高频感生电流,特别是在高频段具有良好的滤波作用
电源滤波器的选取原则
对于民用产品,应在100KHZ一30MHZ这一频率范围内考虑滤波器的滤波性能。军用电源滤波器的选取依据GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中规定了传导高频电流的频率范围为15KHZ-50MHZ。
4抑制直流电源电磁辐射的方法
4.1利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压
跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率,它的主要作用是,在反向应用条件下,当承受一个高能量的大脉冲时,其阻抗立即降至很低,允许大电流通过,同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性,脉冲电压被吸收,使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。
4.2使用无感电容器抑制高频感生电流
俗称“隔直通交”是电容器的基本特性,通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容,将感生电流短路到地,用来消除感生电流带来的影响,使各集成电路芯片之间互不影响。
4.3利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响
陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的T型滤波器,在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器,会很好起到抑制电磁辐射的作用。
5防止信号在传输线上受到电磁幅射的方法
(1)在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射。
磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统,主要用于抑制1MHZ以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率,也就是所选的磁珠不能影响信号的传输,磁珠的大小应与电流相适宜,以避免磁珠饱和。
(2)在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线,屏蔽外界的电磁辐射。
(3)在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术,减少前后级之间的互相影响。
(4)在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线;电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线;模拟信号线与数字信号线分开走线。
6防止司服系统中执行机构动作回馈的方法
6.1RC组成熄烬电路的方法
用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上,电容器C把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开,用来抑制触点间放电。电阻R用来抑制触点闭合时的短路电流。
对于直流继电器,可选取:
R=Vdc/IL
C=IL*K
式中,Vdc:直流继电器工作电压。
I:感性负载工作电流。
K二0.5-lЧF/A
对于交流继电器,可选取:
R>0.5*UrmS
C二0.002-0.005(Pc/10)ЧF
式中,Urms:为交流继电器额定电压有效值。
Pc:为交流继电器线圈负载功率。