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開放科學(xué)云技術(shù)與實(shí)踐 版權(quán)信息
- ISBN：9787030731548
- 條形碼：9787030731548 ; 978-7-03-073154-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
開放科學(xué)云技術(shù)與實(shí)踐 本書特色
本書為面向開放科學(xué)理念的技術(shù)維度系統(tǒng)展示，探討未來技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展方向，并推動(dòng)未來開放科學(xué)云建設(shè)提供啟示錄。
開放科學(xué)云技術(shù)與實(shí)踐 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書回顧了全球主要開放科學(xué)平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)展，搭建了開放科學(xué)云聯(lián)邦系統(tǒng)框架，針對(duì)開放科學(xué)全過程鏈條中的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、軟件等關(guān)鍵資源，以及資源匯聚與開放交流、云聯(lián)邦、智能運(yùn)管等關(guān)鍵技術(shù)與服務(wù)諸方面進(jìn)行了總結(jié)歸納。遴選出天文科學(xué)、高能物理、生命科學(xué)等四個(gè)典型案例進(jìn)行了剖析。提出面向全球合作的開放科學(xué)云設(shè)想，為進(jìn)一步推動(dòng)全球開放科學(xué)云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了豐富的技術(shù)參考和實(shí)踐案例。
開放科學(xué)云技術(shù)與實(shí)踐 目錄
目錄
前言
**篇 概念篇
第1章 開放科學(xué)與開放科學(xué)平臺(tái) 3
1.1 開放科學(xué)概述 3
1.2 開放科學(xué)平臺(tái) 5
1.2.1 開放獲取平臺(tái) 5
1.2.2 開放數(shù)據(jù)平臺(tái) 7
1.2.3 開放科學(xué)集成平臺(tái) 9
1.3 開放科學(xué)的未來趨勢(shì) 13
參考文獻(xiàn) 15
第2章 開放科學(xué)云聯(lián)邦系統(tǒng)框架 18
2.1 開放科學(xué)云應(yīng)用場(chǎng)景及需求 18
2.2 云聯(lián)邦系統(tǒng)架構(gòu) 21
2.3 云聯(lián)邦資源管理 23
2.4 云聯(lián)邦服務(wù)請(qǐng)求處理 25
2.5 云聯(lián)邦服務(wù)體系 26
2.6 云聯(lián)邦應(yīng)用設(shè)計(jì) 27
2.7 本章小結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 29
第二篇 技術(shù)篇
第3章 計(jì)算技術(shù)云化實(shí)踐 35
3.1 計(jì)算資源聚合與云化服務(wù) 36
3.1.1 計(jì)算資源聚合技術(shù) 36
3.1.2 計(jì)算資源云服務(wù)技術(shù) 39
3.2 智能化計(jì)算 42
3.2.1 面向異構(gòu)計(jì)算資源的虛擬化運(yùn)行環(huán)境 43
3.2.2 基于容器和虛擬化的應(yīng)用可移植部署 44
3.2.3 人工智能計(jì)算資源與HPC資源融合 45
3.3 融合計(jì)算探索 47
3.3.1 融合計(jì)算實(shí)踐 48
3.3.2 融合計(jì)算展望 50
3.4 本章小結(jié) 52
參考文獻(xiàn) 53
第4章 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與云服務(wù) 54
4.1 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與云服務(wù)系統(tǒng) 54
4.1.1 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與云服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)狀 54
4.1.2 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求 54
4.1.3 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu) 56
4.2 科研數(shù)據(jù)管理技術(shù) 67
4.2.1 科研數(shù)據(jù)管理需求與特征 67
4.2.2 相關(guān)科研數(shù)據(jù)管理技術(shù)與系統(tǒng) 70
4.2.3 科研大數(shù)據(jù)管理關(guān)鍵技術(shù) 72
4.2.4 云環(huán)境下的科研大數(shù)據(jù)管理實(shí)踐 75
4.3 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 90
第5章 彈性互聯(lián)及高速傳輸 92
5.1 需求及現(xiàn)狀分析 92
5.1.1 科研信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì) 92
5.1.2 國內(nèi)外科研信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀 92
5.1.3 中國科技云網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨的需求和挑戰(zhàn) 93
5.2 云網(wǎng)融合系統(tǒng)架構(gòu) 94
5.2.1 云網(wǎng)融合的國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢(shì) 94
5.2.2 中國科技云云網(wǎng)融合系統(tǒng)總體架構(gòu) 95
5.2.3 云網(wǎng)融合帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 96
5.3 面向科研大數(shù)據(jù)的高速傳輸技術(shù) 97
5.3.1 差異化隊(duì)列管理機(jī)制 97
5.3.2 面向科研大數(shù)據(jù)的傳輸控制算法 97
5.3.3 服務(wù)下沉和多級(jí)緩存機(jī)制 97
5.4 基于通用處理器平臺(tái)高效軟轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 98
5.4.1 高效穩(wěn)定可擴(kuò)展的多字段數(shù)據(jù)包查找算法 98
5.4.2 支持并發(fā)的異步規(guī)則更新機(jī)制 101
5.5 虛擬交換機(jī)的智能網(wǎng)卡卸載加速 102
5.5.1 支持部分卸載的層次化包查找框架 102
5.5.2 事件驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)卸載與智能調(diào)度機(jī)制 104
5.6 本章小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 105
第6章 開放科研數(shù)據(jù) 107
6.1 開放科研數(shù)據(jù)進(jìn)展 107
6.1.1 政策體系框架 107
6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研制 108
6.1.3 多元開放模式 110
6.1.4 技術(shù)實(shí)踐態(tài)勢(shì) 112
6.2 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí) 115
6.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)概述 116
6.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)發(fā)展現(xiàn)狀 116
6.2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)應(yīng)用 119
6.2.4 小結(jié) 120
6.3 發(fā)布與發(fā)現(xiàn) 120
6.3.1 基礎(chǔ)模型與系統(tǒng)框架 120
6.3.2 數(shù)據(jù)管理 123
6.3.3 數(shù)據(jù)發(fā)布 132
6.3.4 數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) 134
6.3.5 應(yīng)用案例 141
6.3.6 小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 147
第7章 開放科學(xué)軟件資源 149
7.1 科學(xué)軟件助力開放科學(xué) 149
7.2 開源開放科學(xué)軟件生態(tài)的模式和機(jī)制 150
7.2.1 開源開放科學(xué)軟件社區(qū)的核心機(jī)制 150
7.2.2 開源開放軟件項(xiàng)目的生命周期 152
7.2.3 開源開放科學(xué)軟件生態(tài)的人才培養(yǎng)模式 153
7.3 社區(qū)生態(tài)的運(yùn)營和服務(wù)體系 154
7.3.1 社區(qū)運(yùn)營模式 154
7.3.2 社區(qū)服務(wù)模式 155
7.4 安全可控的開源開放社區(qū)支撐平臺(tái) 156
7.4.1 安全可控的開源開放社區(qū)支撐平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu) 156
7.4.2 開源開放科學(xué)軟件的持續(xù)集成技術(shù) 158
7.5 科學(xué)軟件生態(tài)的建設(shè)和應(yīng)用 159
7.5.1 中國科技云“軟件資源池” 159
7.5.2 科學(xué)軟件匯聚平臺(tái) 163
7.5.3 科學(xué)軟件開源社區(qū)和代碼托管平臺(tái) 166
7.5.4 軟件專家評(píng)估系統(tǒng)和開源科學(xué)軟件創(chuàng)意大賽 169
7.5.5 軟件生態(tài)建設(shè)應(yīng)用成效 172
7.6 本章小結(jié) 173
參考文獻(xiàn) 173
第8章 開放學(xué)術(shù)交流體系 175
8.1 開放學(xué)術(shù)交流的主要內(nèi)容 176
8.1.1 學(xué)術(shù)交流與開放學(xué)術(shù)交流 176
8.1.2 開放學(xué)術(shù)交流的基本特征 177
8.1.3 開放學(xué)術(shù)交流的關(guān)鍵問題 178
8.2 開放學(xué)術(shù)交流的主要模式 179
8.2.1 開放獲取出版 180
8.2.2 開放獲取倉儲(chǔ) 181
8.2.3 數(shù)據(jù)倉儲(chǔ) 182
8.2.4 預(yù)印本 185
8.2.5 開放同行評(píng)審 186
8.2.6 開放研究 187
8.2.7 開放評(píng)價(jià) 188
8.3 開放學(xué)術(shù)交流的技術(shù)框架體系 189
8.3.1 典型的開放學(xué)術(shù)交流技術(shù)架構(gòu) 189
8.3.2 構(gòu)建開放學(xué)術(shù)交流技術(shù)框架體系 191
8.4 開放學(xué)術(shù)交流體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 192
8.4.1 資源對(duì)象標(biāo)識(shí) 192
8.4.2 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 193
8.4.3 數(shù)據(jù)封裝標(biāo)準(zhǔn) 193
8.4.4 互操作協(xié)議 194
8.5 開放版權(quán)許可協(xié)議 195
8.5.1 開放版權(quán)許可協(xié)議概述 195
8.5.2 開放版權(quán)許可協(xié)議的種類 196
參考文獻(xiàn) 197
第9章 云聯(lián)邦服務(wù)技術(shù) 201
9.1 研究背景 201
9.2 云聯(lián)邦系統(tǒng)總體架構(gòu) 202
9.3 云聯(lián)邦統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)服務(wù) 203
9.3.1 認(rèn)證授權(quán)協(xié)議與關(guān)鍵技術(shù) 203
9.3.2 聯(lián)邦認(rèn)證體系下的系統(tǒng)實(shí)體 206
9.3.3 聯(lián)邦認(rèn)證與授權(quán)技術(shù)架構(gòu) 206
9.4 云主機(jī)聯(lián)邦服務(wù) 208
9.4.1 云主機(jī)中間件 208
9.4.2 鏡像遷移 209
9.4.3 鏡像市場(chǎng) 210
9.5 對(duì)象存儲(chǔ)聯(lián)邦服務(wù) 211
9.6 云聯(lián)邦資源統(tǒng)一計(jì)量服務(wù) 212
9.6.1 基于聯(lián)盟鏈的云聯(lián)邦統(tǒng)一計(jì)量總體架構(gòu) 213
9.6.2 基于聯(lián)盟鏈的云聯(lián)邦統(tǒng)一計(jì)量邏輯架構(gòu) 214
9.6.3 聯(lián)盟鏈區(qū)塊設(shè)計(jì) 215
9.6.4 系統(tǒng)交易與共識(shí) 215
9.7 展望 217
參考文獻(xiàn) 217
第10章 統(tǒng)一智能化運(yùn)維 218
10.1 需求和現(xiàn)狀分析 218
10.1.1 云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 218
10.1.2 云網(wǎng)融合系統(tǒng)的統(tǒng)一智能化運(yùn)維需求 218
10.1.3 智能運(yùn)維技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 219
10.2 統(tǒng)一智能化運(yùn)維目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù) 223
10.2.1 目標(biāo)與挑戰(zhàn) 223
10.2.2 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)量技術(shù) 224
10.2.3 基于日志行為特征的組件故障診斷方法 227
10.2.4 基于規(guī)則可用性的策略配置異常檢測(cè)算法 228
10.2.5 多指標(biāo)NF過載故障診斷技術(shù) 237
10.3 中國科技云統(tǒng)一智能運(yùn)維系統(tǒng) 239
10.3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu) 239
10.3.2 多資源多 KPI實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 240
10.3.3 運(yùn)維大數(shù)據(jù)平臺(tái) 246
10.3.4 智能運(yùn)維學(xué)件庫 248
10.3.5 智能分析管控平臺(tái) 251
10.3.6 統(tǒng)一資源可視化及管理平臺(tái) 252
10.3.7 統(tǒng)一運(yùn)維體系及接口標(biāo)準(zhǔn) 253
10.4 本章小結(jié) 253
參考文獻(xiàn) 253
第11章 云服務(wù)高效匯聚與統(tǒng)一管控系統(tǒng) 256
11.1 研究背景 256
11.2 中國科技云門戶2.0系統(tǒng)體系架構(gòu) 257
11.2.1 門戶2.0系統(tǒng)的組成 257
11.2.2 門戶2.0技術(shù)架構(gòu) 259
11.2.3 云服務(wù)監(jiān)控子系統(tǒng) 261
11.2.4 資源與訪問統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng) 261
11.3 權(quán)限角色管理 262
11.4 API網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì) 265
11.4.1 外部接口設(shè)計(jì) 266
11.4.2 內(nèi)部接口設(shè)計(jì) 267
11.5 安全性設(shè)計(jì) 268
11.5.1 基于Token的OAuth2.0認(rèn)證 268
11.5.2 微服務(wù)安全規(guī)范 269
11.5.3 微服務(wù)鏈路監(jiān)控 270
11.6 本章小結(jié) 272
參考文獻(xiàn) 272
第三篇 案例篇
第12章 天文科學(xué)FAST的開放科學(xué)云實(shí)踐 275
12.1 FAST項(xiàng)目概述 275
12.2 基于中國科技云的應(yīng)用實(shí)踐 276
12.2.1 脈沖星候選體遴選應(yīng)用 276
12.2.2 FAST-FRB數(shù)據(jù)處理 277
12.2.3 基于CENI百G端到端FAST數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn) 279
12.3 天文科學(xué)應(yīng)用未來展望 281
參考文獻(xiàn) 283
第13章 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)與計(jì)算 284
13.1 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)需求場(chǎng)景 284
13.2 高能物理領(lǐng)域數(shù)據(jù)與計(jì)算發(fā)展挑戰(zhàn) 286
13.2.1 數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 287
13.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 287
13.2.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 288
13.2.4 科學(xué)計(jì)算技術(shù) 288
13.3 高能物理實(shí)驗(yàn)及大科學(xué)裝置科技領(lǐng)域云 295
13.3.1 分布式數(shù)據(jù)管理與共享 296
13.3.2 跨地域資源融合與調(diào)度 297
13.3.3 科研業(yè)務(wù)集成 301
13.3.4 應(yīng)用效果 307
13.4 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)與計(jì)算未來展望 307
參考文獻(xiàn) 308
第14章 基于知識(shí)圖譜的干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn) 310
14.1 概述 310
14.2 干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn)需求與挑戰(zhàn) 310
14.2.1 干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn)需求分析 310
14.2.2 存在的問題與挑戰(zhàn) 312
14.3 基于知識(shí)圖譜的干細(xì)胞學(xué)科知識(shí)發(fā)現(xiàn)框架 313
14.3.1 科技文獻(xiàn)SPO語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 313
14.3.2 知識(shí)圖譜多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合 315
14.3
前言
**篇 概念篇
第1章 開放科學(xué)與開放科學(xué)平臺(tái) 3
1.1 開放科學(xué)概述 3
1.2 開放科學(xué)平臺(tái) 5
1.2.1 開放獲取平臺(tái) 5
1.2.2 開放數(shù)據(jù)平臺(tái) 7
1.2.3 開放科學(xué)集成平臺(tái) 9
1.3 開放科學(xué)的未來趨勢(shì) 13
參考文獻(xiàn) 15
第2章 開放科學(xué)云聯(lián)邦系統(tǒng)框架 18
2.1 開放科學(xué)云應(yīng)用場(chǎng)景及需求 18
2.2 云聯(lián)邦系統(tǒng)架構(gòu) 21
2.3 云聯(lián)邦資源管理 23
2.4 云聯(lián)邦服務(wù)請(qǐng)求處理 25
2.5 云聯(lián)邦服務(wù)體系 26
2.6 云聯(lián)邦應(yīng)用設(shè)計(jì) 27
2.7 本章小結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 29
第二篇 技術(shù)篇
第3章 計(jì)算技術(shù)云化實(shí)踐 35
3.1 計(jì)算資源聚合與云化服務(wù) 36
3.1.1 計(jì)算資源聚合技術(shù) 36
3.1.2 計(jì)算資源云服務(wù)技術(shù) 39
3.2 智能化計(jì)算 42
3.2.1 面向異構(gòu)計(jì)算資源的虛擬化運(yùn)行環(huán)境 43
3.2.2 基于容器和虛擬化的應(yīng)用可移植部署 44
3.2.3 人工智能計(jì)算資源與HPC資源融合 45
3.3 融合計(jì)算探索 47
3.3.1 融合計(jì)算實(shí)踐 48
3.3.2 融合計(jì)算展望 50
3.4 本章小結(jié) 52
參考文獻(xiàn) 53
第4章 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與云服務(wù) 54
4.1 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與云服務(wù)系統(tǒng) 54
4.1.1 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與云服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)狀 54
4.1.2 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求 54
4.1.3 海量科研數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu) 56
4.2 科研數(shù)據(jù)管理技術(shù) 67
4.2.1 科研數(shù)據(jù)管理需求與特征 67
4.2.2 相關(guān)科研數(shù)據(jù)管理技術(shù)與系統(tǒng) 70
4.2.3 科研大數(shù)據(jù)管理關(guān)鍵技術(shù) 72
4.2.4 云環(huán)境下的科研大數(shù)據(jù)管理實(shí)踐 75
4.3 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 90
第5章 彈性互聯(lián)及高速傳輸 92
5.1 需求及現(xiàn)狀分析 92
5.1.1 科研信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì) 92
5.1.2 國內(nèi)外科研信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀 92
5.1.3 中國科技云網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨的需求和挑戰(zhàn) 93
5.2 云網(wǎng)融合系統(tǒng)架構(gòu) 94
5.2.1 云網(wǎng)融合的國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢(shì) 94
5.2.2 中國科技云云網(wǎng)融合系統(tǒng)總體架構(gòu) 95
5.2.3 云網(wǎng)融合帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 96
5.3 面向科研大數(shù)據(jù)的高速傳輸技術(shù) 97
5.3.1 差異化隊(duì)列管理機(jī)制 97
5.3.2 面向科研大數(shù)據(jù)的傳輸控制算法 97
5.3.3 服務(wù)下沉和多級(jí)緩存機(jī)制 97
5.4 基于通用處理器平臺(tái)高效軟轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 98
5.4.1 高效穩(wěn)定可擴(kuò)展的多字段數(shù)據(jù)包查找算法 98
5.4.2 支持并發(fā)的異步規(guī)則更新機(jī)制 101
5.5 虛擬交換機(jī)的智能網(wǎng)卡卸載加速 102
5.5.1 支持部分卸載的層次化包查找框架 102
5.5.2 事件驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)卸載與智能調(diào)度機(jī)制 104
5.6 本章小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 105
第6章 開放科研數(shù)據(jù) 107
6.1 開放科研數(shù)據(jù)進(jìn)展 107
6.1.1 政策體系框架 107
6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研制 108
6.1.3 多元開放模式 110
6.1.4 技術(shù)實(shí)踐態(tài)勢(shì) 112
6.2 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí) 115
6.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)概述 116
6.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)發(fā)展現(xiàn)狀 116
6.2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)應(yīng)用 119
6.2.4 小結(jié) 120
6.3 發(fā)布與發(fā)現(xiàn) 120
6.3.1 基礎(chǔ)模型與系統(tǒng)框架 120
6.3.2 數(shù)據(jù)管理 123
6.3.3 數(shù)據(jù)發(fā)布 132
6.3.4 數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) 134
6.3.5 應(yīng)用案例 141
6.3.6 小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 147
第7章 開放科學(xué)軟件資源 149
7.1 科學(xué)軟件助力開放科學(xué) 149
7.2 開源開放科學(xué)軟件生態(tài)的模式和機(jī)制 150
7.2.1 開源開放科學(xué)軟件社區(qū)的核心機(jī)制 150
7.2.2 開源開放軟件項(xiàng)目的生命周期 152
7.2.3 開源開放科學(xué)軟件生態(tài)的人才培養(yǎng)模式 153
7.3 社區(qū)生態(tài)的運(yùn)營和服務(wù)體系 154
7.3.1 社區(qū)運(yùn)營模式 154
7.3.2 社區(qū)服務(wù)模式 155
7.4 安全可控的開源開放社區(qū)支撐平臺(tái) 156
7.4.1 安全可控的開源開放社區(qū)支撐平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu) 156
7.4.2 開源開放科學(xué)軟件的持續(xù)集成技術(shù) 158
7.5 科學(xué)軟件生態(tài)的建設(shè)和應(yīng)用 159
7.5.1 中國科技云“軟件資源池” 159
7.5.2 科學(xué)軟件匯聚平臺(tái) 163
7.5.3 科學(xué)軟件開源社區(qū)和代碼托管平臺(tái) 166
7.5.4 軟件專家評(píng)估系統(tǒng)和開源科學(xué)軟件創(chuàng)意大賽 169
7.5.5 軟件生態(tài)建設(shè)應(yīng)用成效 172
7.6 本章小結(jié) 173
參考文獻(xiàn) 173
第8章 開放學(xué)術(shù)交流體系 175
8.1 開放學(xué)術(shù)交流的主要內(nèi)容 176
8.1.1 學(xué)術(shù)交流與開放學(xué)術(shù)交流 176
8.1.2 開放學(xué)術(shù)交流的基本特征 177
8.1.3 開放學(xué)術(shù)交流的關(guān)鍵問題 178
8.2 開放學(xué)術(shù)交流的主要模式 179
8.2.1 開放獲取出版 180
8.2.2 開放獲取倉儲(chǔ) 181
8.2.3 數(shù)據(jù)倉儲(chǔ) 182
8.2.4 預(yù)印本 185
8.2.5 開放同行評(píng)審 186
8.2.6 開放研究 187
8.2.7 開放評(píng)價(jià) 188
8.3 開放學(xué)術(shù)交流的技術(shù)框架體系 189
8.3.1 典型的開放學(xué)術(shù)交流技術(shù)架構(gòu) 189
8.3.2 構(gòu)建開放學(xué)術(shù)交流技術(shù)框架體系 191
8.4 開放學(xué)術(shù)交流體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 192
8.4.1 資源對(duì)象標(biāo)識(shí) 192
8.4.2 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 193
8.4.3 數(shù)據(jù)封裝標(biāo)準(zhǔn) 193
8.4.4 互操作協(xié)議 194
8.5 開放版權(quán)許可協(xié)議 195
8.5.1 開放版權(quán)許可協(xié)議概述 195
8.5.2 開放版權(quán)許可協(xié)議的種類 196
參考文獻(xiàn) 197
第9章 云聯(lián)邦服務(wù)技術(shù) 201
9.1 研究背景 201
9.2 云聯(lián)邦系統(tǒng)總體架構(gòu) 202
9.3 云聯(lián)邦統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)服務(wù) 203
9.3.1 認(rèn)證授權(quán)協(xié)議與關(guān)鍵技術(shù) 203
9.3.2 聯(lián)邦認(rèn)證體系下的系統(tǒng)實(shí)體 206
9.3.3 聯(lián)邦認(rèn)證與授權(quán)技術(shù)架構(gòu) 206
9.4 云主機(jī)聯(lián)邦服務(wù) 208
9.4.1 云主機(jī)中間件 208
9.4.2 鏡像遷移 209
9.4.3 鏡像市場(chǎng) 210
9.5 對(duì)象存儲(chǔ)聯(lián)邦服務(wù) 211
9.6 云聯(lián)邦資源統(tǒng)一計(jì)量服務(wù) 212
9.6.1 基于聯(lián)盟鏈的云聯(lián)邦統(tǒng)一計(jì)量總體架構(gòu) 213
9.6.2 基于聯(lián)盟鏈的云聯(lián)邦統(tǒng)一計(jì)量邏輯架構(gòu) 214
9.6.3 聯(lián)盟鏈區(qū)塊設(shè)計(jì) 215
9.6.4 系統(tǒng)交易與共識(shí) 215
9.7 展望 217
參考文獻(xiàn) 217
第10章 統(tǒng)一智能化運(yùn)維 218
10.1 需求和現(xiàn)狀分析 218
10.1.1 云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 218
10.1.2 云網(wǎng)融合系統(tǒng)的統(tǒng)一智能化運(yùn)維需求 218
10.1.3 智能運(yùn)維技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 219
10.2 統(tǒng)一智能化運(yùn)維目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù) 223
10.2.1 目標(biāo)與挑戰(zhàn) 223
10.2.2 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)量技術(shù) 224
10.2.3 基于日志行為特征的組件故障診斷方法 227
10.2.4 基于規(guī)則可用性的策略配置異常檢測(cè)算法 228
10.2.5 多指標(biāo)NF過載故障診斷技術(shù) 237
10.3 中國科技云統(tǒng)一智能運(yùn)維系統(tǒng) 239
10.3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu) 239
10.3.2 多資源多 KPI實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 240
10.3.3 運(yùn)維大數(shù)據(jù)平臺(tái) 246
10.3.4 智能運(yùn)維學(xué)件庫 248
10.3.5 智能分析管控平臺(tái) 251
10.3.6 統(tǒng)一資源可視化及管理平臺(tái) 252
10.3.7 統(tǒng)一運(yùn)維體系及接口標(biāo)準(zhǔn) 253
10.4 本章小結(jié) 253
參考文獻(xiàn) 253
第11章 云服務(wù)高效匯聚與統(tǒng)一管控系統(tǒng) 256
11.1 研究背景 256
11.2 中國科技云門戶2.0系統(tǒng)體系架構(gòu) 257
11.2.1 門戶2.0系統(tǒng)的組成 257
11.2.2 門戶2.0技術(shù)架構(gòu) 259
11.2.3 云服務(wù)監(jiān)控子系統(tǒng) 261
11.2.4 資源與訪問統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng) 261
11.3 權(quán)限角色管理 262
11.4 API網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì) 265
11.4.1 外部接口設(shè)計(jì) 266
11.4.2 內(nèi)部接口設(shè)計(jì) 267
11.5 安全性設(shè)計(jì) 268
11.5.1 基于Token的OAuth2.0認(rèn)證 268
11.5.2 微服務(wù)安全規(guī)范 269
11.5.3 微服務(wù)鏈路監(jiān)控 270
11.6 本章小結(jié) 272
參考文獻(xiàn) 272
第三篇 案例篇
第12章 天文科學(xué)FAST的開放科學(xué)云實(shí)踐 275
12.1 FAST項(xiàng)目概述 275
12.2 基于中國科技云的應(yīng)用實(shí)踐 276
12.2.1 脈沖星候選體遴選應(yīng)用 276
12.2.2 FAST-FRB數(shù)據(jù)處理 277
12.2.3 基于CENI百G端到端FAST數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn) 279
12.3 天文科學(xué)應(yīng)用未來展望 281
參考文獻(xiàn) 283
第13章 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)與計(jì)算 284
13.1 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)需求場(chǎng)景 284
13.2 高能物理領(lǐng)域數(shù)據(jù)與計(jì)算發(fā)展挑戰(zhàn) 286
13.2.1 數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 287
13.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 287
13.2.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 288
13.2.4 科學(xué)計(jì)算技術(shù) 288
13.3 高能物理實(shí)驗(yàn)及大科學(xué)裝置科技領(lǐng)域云 295
13.3.1 分布式數(shù)據(jù)管理與共享 296
13.3.2 跨地域資源融合與調(diào)度 297
13.3.3 科研業(yè)務(wù)集成 301
13.3.4 應(yīng)用效果 307
13.4 高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)與計(jì)算未來展望 307
參考文獻(xiàn) 308
第14章 基于知識(shí)圖譜的干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn) 310
14.1 概述 310
14.2 干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn)需求與挑戰(zhàn) 310
14.2.1 干細(xì)胞知識(shí)發(fā)現(xiàn)需求分析 310
14.2.2 存在的問題與挑戰(zhàn) 312
14.3 基于知識(shí)圖譜的干細(xì)胞學(xué)科知識(shí)發(fā)現(xiàn)框架 313
14.3.1 科技文獻(xiàn)SPO語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 313
14.3.2 知識(shí)圖譜多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合 315
14.3
展開全部
開放科學(xué)云技術(shù)與實(shí)踐 節(jié)選
**篇概念篇 第1章開放科學(xué)與開放科學(xué)平臺(tái) 1.1開放科學(xué)概述 聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）[1]認(rèn)為，開放科學(xué)是“結(jié)合了多種運(yùn)動(dòng)和實(shí)踐于一體的總括性概念”“旨在實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)、方法、數(shù)據(jù)和證據(jù)的人人可及、公開使用、免費(fèi)獲取和重復(fù)使用，以科學(xué)協(xié)作和信息共享的方式增進(jìn)科學(xué)傳播和社會(huì)福利，并向傳統(tǒng)科學(xué)界以外的社會(huì)行為者開放科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)造、評(píng)估和傳播過程”。開放科學(xué)是一個(gè)包容性框架，描繪了開放化的信息化基礎(chǔ)環(huán)境，涵蓋了多學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)術(shù)實(shí)踐活動(dòng)，而且需要科研人員、研究機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)者、出版商、資助方、學(xué)術(shù)團(tuán)體等眾多行為者深度參與。開放化環(huán)境涵蓋了以硬件設(shè)施為主的“硬”服務(wù)環(huán)境、以軟件和數(shù)據(jù)為主的“軟”服務(wù)環(huán)境及協(xié)同工作環(huán)境、運(yùn)行維護(hù)平臺(tái)等運(yùn)管環(huán)境[2]，以數(shù)據(jù)與計(jì)算平臺(tái)為例，其具備融合、協(xié)同、智能、安全、開放等特點(diǎn)，可滿足共享需求、提供共享服務(wù)、支撐科研活動(dòng)，是驅(qū)動(dòng)當(dāng)代科學(xué)研究發(fā)展的重要信息化基礎(chǔ)設(shè)施[3]、解決復(fù)雜科學(xué)問題的必然選擇[4]。圖1.1展示了開放科學(xué)概念的關(guān)鍵要素。 開放科學(xué)始于科學(xué)本身，實(shí)踐于社會(huì)大眾，服務(wù)于國家戰(zhàn)略，其*終目標(biāo)是加速科學(xué)探索進(jìn)程和實(shí)現(xiàn)共同利益*大化，通過促進(jìn)更多透明、開放和協(xié)作來拓寬科學(xué)研究的邊界和增強(qiáng)科研成果的價(jià)值，影響整個(gè)科學(xué)研究周期及其利益相關(guān)者，具有十分重要的意義。 （1）在科學(xué)層面，開放是保障科學(xué)研究可靠性、可重復(fù)性與開放包容性的基石。開放科學(xué)描述了研究開展方式、研究人員合作方式、知識(shí)共享和科學(xué)組織的形式，從根本上改變了學(xué)術(shù)研究的信息傳播模式，*大程度消除了學(xué)術(shù)信息流動(dòng)障礙，有助于利用集體智慧開展科學(xué)研究。 （2）在社會(huì)層面，開放科學(xué)體現(xiàn)了平等和自由思想，可為社會(huì)提供更高層次的社會(huì)福利。開放科學(xué)讓各社會(huì)階層群體都可以接觸到科研的前沿思路和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮自身專長(zhǎng)理解科研成果；開放科學(xué)使得組織成員對(duì)研究成果的獲取和傳播更加便捷，開放科學(xué)運(yùn)動(dòng)也使得他們的積極倡議和付出得以回報(bào)。 （3）在戰(zhàn)略層面，開放科學(xué)將促使學(xué)術(shù)研究的透明性、責(zé)任性、包容性、協(xié)作性和可復(fù)制性提升。一方面科研全過程得以校驗(yàn)，另一方面開放包容的科研文化得以孵化、民眾的科學(xué)素養(yǎng)得以進(jìn)一步增強(qiáng)。科學(xué)家精神的傳承和民眾科學(xué)素養(yǎng)的提升將助推國家向著科技強(qiáng)國不斷邁進(jìn)。 圖1.1開放科學(xué)的內(nèi)容要素 當(dāng)前，開放科學(xué)理念已成普遍共識(shí)，2021年2月李克強(qiáng)總理在外國專家座談會(huì)上指出全世界科學(xué)界都應(yīng)該堅(jiān)守這樣一個(gè)理念：科學(xué)一定要合作和開放[5]。在科學(xué)共同體的努力推動(dòng)下，開放科學(xué)取得重要進(jìn)展。 開放期刊獲取方面，先后發(fā)布《布達(dá)佩斯開放獲取倡議》（2002）、《貝塞斯達(dá)開放獲取出版宣言》（2003）、《OA2020：大規(guī)模學(xué)術(shù)期刊開放獲取倡議》（2016），建成了arXiv、medXiv、BioXiv、engrXiv、ChemRXiv等預(yù)印本平臺(tái)，開展了開放獲取周（OAWeek）系列品牌活動(dòng)、啟動(dòng)了“S計(jì)劃”（PlanS），基本形成綠色OA、金色OA、混合OA、棕色OA、黑色OA等五種模式。其中，我國于2018年初發(fā)起了以推動(dòng)中文科技期刊創(chuàng)新能力為宗旨的“開放科學(xué)計(jì)劃”（OSID），目前已吸納數(shù)百本期刊加入[6]。 開放科學(xué)數(shù)據(jù)方面，《Earth SystemScience Data》《Scientific Data》《Geoscience Data Journal》《Polar Data Journal》《中國科學(xué)數(shù)據(jù)》等為代表的數(shù)據(jù)期刊成為科學(xué)數(shù)據(jù)出版的創(chuàng)新載體，以國際科學(xué)理事會(huì)數(shù)據(jù)委員會(huì)（CODATA）、研究數(shù)據(jù)聯(lián)盟（RDA）等為代表的國際組織通過國際會(huì)議交流、制定政策標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)起活動(dòng)倡議等活動(dòng)推動(dòng)科學(xué)數(shù)據(jù)開放共享。我國出臺(tái)的《科學(xué)數(shù)據(jù)管理辦法》（2018）首次站在國家高度、面向多領(lǐng)域科學(xué)數(shù)據(jù)提出開放共享的指導(dǎo)原則[7]，布局20個(gè)領(lǐng)域科學(xué)數(shù)據(jù)中心（2019）構(gòu)建國家科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系[8]。 開放基礎(chǔ)設(shè)施方面，美國啟動(dòng)了“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”計(jì)劃（1993），成立了非營利組織“開放科學(xué)中心”（2013）；英國將建設(shè)“國家核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集”作為國家數(shù)據(jù)戰(zhàn)略之一（2012）、啟動(dòng)“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”項(xiàng)目建設(shè)（2015）、啟動(dòng)“國家基礎(chǔ)設(shè)施交付計(jì)劃（2016～2011）”（2016）；由全球10多個(gè)國家計(jì)劃合資建設(shè)的平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）將是人類有史以來建造*大的望遠(yuǎn)鏡；我國于2002年著手建設(shè)了覆蓋中國科學(xué)院全院科研院所和職能部門所有業(yè)務(wù)場(chǎng)景的學(xué)術(shù)資源規(guī)劃系統(tǒng)（ARP）[9]，持續(xù)建設(shè)“中國科技云”并牽頭發(fā)起了“全球開放科學(xué)云”計(jì)劃（2019）。 開放科學(xué)戰(zhàn)略方面，荷蘭制定了《開放科學(xué)與研究計(jì)劃》（2014），啟動(dòng)開放科學(xué)國家計(jì)劃和發(fā)布《荷蘭開放科學(xué)宣言》（2017）；日本發(fā)布了《促進(jìn)日本開放創(chuàng)新、開放科學(xué)、向世界開放》研究報(bào)告（2015）；法國發(fā)布了《法國開放科學(xué)國家計(jì)劃》（2017）；美國發(fā)布《開放科學(xué)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)科研愿景》報(bào)告（2018）；塞爾維亞通過了《科學(xué)與研究新法》（2019）；芬蘭、聯(lián)合國糧農(nóng)組織、歐盟、波蘭、聯(lián)合國教科文組織、加拿大等國家/組織還發(fā)布了涉及不同方面的開放科學(xué)路線圖。我國則提出了“推動(dòng)實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”（2015），強(qiáng)調(diào)加快完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，而《“十三五”國家信息化規(guī)劃》（2016）則將數(shù)據(jù)資源開放共享作為一項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃列入優(yōu)先實(shí)施范疇。 1.2開放科學(xué)平臺(tái) 所謂開放科學(xué)平臺(tái)，是指將實(shí)驗(yàn)室、大科學(xué)裝置、科研數(shù)據(jù)中心、信息化平臺(tái)、分布式網(wǎng)格等基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一整合后進(jìn)行開放共享[10]。經(jīng)過多年發(fā)展，開放科學(xué)平臺(tái)基本形成了開放獲取平臺(tái)、開放數(shù)據(jù)平臺(tái)、綜合型平臺(tái)三種類型。 1.2.1開放獲取平臺(tái) 1.歐洲開放獲取基礎(chǔ)設(shè)施 2009年，歐盟啟動(dòng)歐洲開放獲取基礎(chǔ)設(shè)施（OpenAIRE）建設(shè)[11]，負(fù)責(zé)已存在的、已計(jì)劃的和將來建設(shè)的知識(shí)庫或相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施所產(chǎn)出的研究成果（出版物、相關(guān)數(shù)據(jù)集、軟件和服務(wù)）的整體管理、分析、操作、提供、監(jiān)測(cè)和交叉鏈接。OpenAIRE既是一個(gè)專門的開放科學(xué)專家網(wǎng)絡(luò)，旨在推廣和提供開放科學(xué)培訓(xùn)，又是一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，用于收集連接數(shù)據(jù)提供商的研究成果。對(duì)于歐洲公共資金資助的研究成果，平臺(tái)將提供無限制、無障礙、開放式的訪問，致力于為歐洲及其他地區(qū)開放的學(xué)術(shù)交流提供支持，努力建設(shè)一個(gè)*先進(jìn)、開放和可持續(xù)發(fā)展的學(xué)術(shù)交流基礎(chǔ)設(shè)施，促成對(duì)于科學(xué)研究的完整價(jià)值的全面的無邊界的開放獲取。目前，經(jīng)歷OpenAIRE、OpenAIREPlus、OpenAIRE2020、OpenAIRE-Connect等迭代后，已經(jīng)發(fā)展至OpenAIRE-Advance，服務(wù)延伸至研究社區(qū)，與歐洲開放科學(xué)云（EOSC）相兼容，以支持歐洲和全球的開放獲取/開放數(shù)據(jù)任務(wù)。 2.拉丁美洲科學(xué)出版物機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)庫聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò) 2012年，阿根廷聯(lián)合其他9個(gè)國家發(fā)起建設(shè)拉丁美洲科學(xué)出版物機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)庫聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)（LA Referencia）[12]，這是一個(gè)開放獲取存儲(chǔ)庫網(wǎng)絡(luò)，旨在通過一個(gè)具有互操作性標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)為拉丁美洲的國家開放獲取戰(zhàn)略提供服務(wù)支持，從國家層面整合、分享并宣傳高等教育和科學(xué)研究機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的科學(xué)成果（科技文獻(xiàn)、博士/碩士學(xué)位論文）。在技術(shù)層面，LA Referencia開發(fā)了一個(gè)免費(fèi)軟件平臺(tái)GPL3收集科研信息，該平臺(tái)除了支持區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)之外，還充當(dāng)成員國的聚合服務(wù)和國家門戶；在標(biāo)準(zhǔn)層面，LA Referencia通過其“元數(shù)據(jù)和收獲政策”（2015）文件確定了所考慮的都柏林核心元數(shù)據(jù)方案的14個(gè)要素中每個(gè)要素的性質(zhì)、定義和范圍；在協(xié)議層面，基于歐盟的《Driver2.0準(zhǔn)則》和《文獻(xiàn)資料庫管理者OpenAIRE準(zhǔn)則》構(gòu)建了一系列多語言控制的詞匯表和互操作性指南，實(shí)現(xiàn)詞匯表和準(zhǔn)則要素在更大程度上的國際統(tǒng)一。目前，LAReferencia聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)已匯聚阿根廷、巴西、智利、哥斯達(dá)黎加、哥倫比亞、厄瓜多爾、薩爾瓦多、墨西哥、秘魯、烏拉圭等10個(gè)國家的一百多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的310萬條文件資料、105萬篇碩博士學(xué)位論文、20萬篇科學(xué)文章和7萬條科學(xué)報(bào)道。 3.其他科研資源開放網(wǎng)絡(luò) 除了上述開放獲取基礎(chǔ)設(shè)施，國際上還有其他諸多科研資源開放網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，表1.1對(duì)部分典型案例進(jìn)行了梳理。
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