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【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖書館;大數(shù)據(jù);存儲(chǔ);應(yīng)用
圖書館、閱覽室的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與其他行業(yè)的存儲(chǔ)系統(tǒng)有較大不同,主要表現(xiàn)在:①數(shù)據(jù)量龐大。一座大型圖書館每年的數(shù)據(jù)增量可達(dá)10TB以上;②存儲(chǔ)周期長(zhǎng)。圖書館數(shù)據(jù)需要較長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間,甚至可達(dá)50年以上;③數(shù)據(jù)類型多樣?,F(xiàn)代圖書具有影像、圖像、文字、聲音等數(shù)據(jù),均需要存儲(chǔ);④高度的可靠性和安全性要求。作為一所信息化程度較高的圖書館,為了構(gòu)建一個(gè)滿足業(yè)務(wù)需要的高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),可以利用數(shù)據(jù)壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、自動(dòng)分層存儲(chǔ)等現(xiàn)代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的存儲(chǔ)和管理。
一、數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不足的問(wèn)題
現(xiàn)代圖書館是一個(gè)十分復(fù)雜的機(jī)構(gòu),完備的圖書館除了具有對(duì)借閱人員信息、圖書還借與出人信息、圖書設(shè)備信息等硬數(shù)據(jù)進(jìn)行管理外,數(shù)據(jù)量最大最復(fù)雜的當(dāng)屬對(duì)圖書資料本身的軟數(shù)據(jù)管理以及現(xiàn)代電子圖書資料的儲(chǔ)存與管理,特別是大型圖書館或高校圖書館,門類齊全、借閱量大、內(nèi)容及設(shè)備多樣,更使得它所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且數(shù)據(jù)增量大。
圖書館的數(shù)據(jù)量隨時(shí)間線性增長(zhǎng),隨著各種類型的數(shù)字化圖書及設(shè)備越來(lái)越多,信息化程度的不斷加強(qiáng),對(duì)圖書及讀者管理規(guī)范程度的不斷提高,以及讀者對(duì)資源要求的不斷加深,致使數(shù)據(jù)容量加速增長(zhǎng)。當(dāng)前大型圖書館每年的數(shù)據(jù)增量大約為20~30TB, 如此浩大的數(shù)據(jù)量,對(duì)于一個(gè)擁有100TB存儲(chǔ)容量的圖書館一也只能滿足3一5年的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要,因此需要采取有效的應(yīng)對(duì)措施予以解決。
日前,許多高校圖書館的存儲(chǔ)設(shè)備容量利用率不到50%,大有潛力可挖。在圖書館實(shí)際管理工作中,在缺乏技術(shù)的情況下,經(jīng)常采取整理碎片的技術(shù)來(lái)提高存儲(chǔ)空間利用率和數(shù)據(jù)查詢效率,這對(duì)于一般性的小容量操作是可行的,但對(duì)于大型數(shù)據(jù)系統(tǒng)其耗費(fèi)的時(shí)間是難以估計(jì)的。況且,碎片的整理并不能有效消除分配卷中未使用的空間,達(dá)不到精簡(jiǎn)配置的目的。
二、數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不足的應(yīng)對(duì)措施
日前許多圖書館采取的辦法是由被購(gòu)買了電子圖書的商家作數(shù)據(jù)備份,這顯然不是最有效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制。為了大幅度提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率,最有效的辦法是采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)。
1、利用壓縮技術(shù)提高空間利用率
對(duì)于書籍等圖書資料文件,其文件內(nèi)和文件間存在大量的相似性關(guān)系,Delta壓縮技術(shù)則可以對(duì)文件內(nèi)和文件間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,刪除文件內(nèi)和文件間的冗余數(shù)據(jù),達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的日的,相似程度越高,壓縮比越小。
2、利用消重技術(shù)提高空間利用率
圖書館數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)過(guò)程中往往有大量的備份數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多次備份后,產(chǎn)生較多的數(shù)據(jù)重復(fù),重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)在備份過(guò)程中能夠較好地消除重復(fù)數(shù)據(jù),進(jìn)而節(jié)約空間。對(duì)于重復(fù)數(shù)據(jù)備份,可以分為時(shí)間數(shù)據(jù)消重和空間數(shù)據(jù)消重。對(duì)于電子書籍等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一般屬于自然數(shù)據(jù),其主要特點(diǎn)是,數(shù)據(jù)的變化率較低、完備的數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存、數(shù)據(jù)內(nèi)容可以感知等,因此,適合采用時(shí)間數(shù)據(jù)消重。因此,就本校圖書館的數(shù)據(jù)整理,大約每三個(gè)月進(jìn)行一次。
圖書館數(shù)據(jù)量龐大,僅僅一所5000人規(guī)模學(xué)校的中型圖書館,其電子圖書數(shù)據(jù)量就可達(dá)到15TB以上。因此,不能簡(jiǎn)單采用與中小備份類似的解決方案,由于存在大量的圖形文件及影像文件等,其海量數(shù)據(jù)備份是一個(gè)非常耗時(shí)的過(guò)程,在熱備份情況下,可能需要花費(fèi)近一個(gè)月時(shí)間。最佳實(shí)踐做法是,采用備份設(shè)施來(lái)拷貝數(shù)據(jù)并同時(shí)保證應(yīng)用程序仍然可以讓客戶端使用。重要數(shù)據(jù)的備份可以使用有冗余級(jí)別配置的主機(jī)或硬盤RAID。兩個(gè)獨(dú)立硬件控制的RAID陣列的軟件鏡像可以用來(lái)備份其關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這種技術(shù)可以保證當(dāng)某個(gè)磁盤或陣列發(fā)生故障時(shí)整個(gè)系統(tǒng)仍然可以使用,任何網(wǎng)絡(luò)組件的故障,如網(wǎng)卡、視頻設(shè)備、IDE控制器、電源等可以容易地替換而不影響運(yùn)行。最經(jīng)濟(jì)且非常有效的數(shù)據(jù)備份方案可以采取冗余技術(shù)RAID4,即若干個(gè)數(shù)據(jù)盤帶一個(gè)冗余盤,在這些盤中的相應(yīng)塊內(nèi),存儲(chǔ)的相應(yīng)位的1的個(gè)數(shù)必須是偶數(shù)個(gè)。當(dāng)某一個(gè)數(shù)據(jù)盤發(fā)生故障而更換了新盤后,只要按照偶數(shù)個(gè)1的原則就可以將損壞了的數(shù)據(jù)恢復(fù)到新盤中。
在實(shí)際操作中,可以有多種備份方案,通常采用停機(jī)備份: 正常關(guān)閉待操作數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)的冷備份。備份所有數(shù)據(jù)文件、控制文件、日志文件和參數(shù)文件,把冷備份拷貝到新存儲(chǔ)設(shè)備上,然后新建一個(gè)同名實(shí)例,最后再把備份數(shù)據(jù)文件重新打開(kāi)即可。
3、提高存儲(chǔ)空間的利用率
對(duì)于某項(xiàng)應(yīng)用,傳統(tǒng)空間分配方案采用完全供給,以確保該應(yīng)用擁有足夠的增長(zhǎng)空間,這勢(shì)必造成大量的存儲(chǔ)空間閑置,在空間浪費(fèi)的同時(shí)也造成了能源損失。采用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置是一種較新的存儲(chǔ)空間管理技術(shù)。利用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù),能夠幫助用戶在不降低性能的情況下,大幅度提高存儲(chǔ)空間利用效率,能使用戶實(shí)現(xiàn)接近100%的存儲(chǔ)空間利用率,因?yàn)閿?shù)據(jù)需要多少空間系統(tǒng)則按需要進(jìn)行分配,基本不產(chǎn)生多余的空間。自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)的一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)在于可自動(dòng)擴(kuò)展分配卷,無(wú)須手動(dòng)擴(kuò)展,而且當(dāng)需求變化時(shí),無(wú)需更改存儲(chǔ)容量設(shè)置;通過(guò)虛擬化技術(shù)集成存儲(chǔ),減少超量配置,降低總功耗。這也是解決機(jī)房耗能問(wèn)題的很有效的方法。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)字故事;教學(xué)
數(shù)學(xué)學(xué)科與其它學(xué)科相比,其邏輯性與抽象性更強(qiáng),同時(shí),數(shù)學(xué)學(xué)科又是我們?nèi)粘I钜约皬氖卵芯抗ぷ鞯幕A(chǔ)性學(xué)科與工具性學(xué)科,無(wú)論在哪一教學(xué)階段,數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)都非常重要。而在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,由于學(xué)生年齡較小,在學(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)中不可避免的會(huì)出現(xiàn)許多困難,許多教師在沒(méi)有運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方式之下,無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生將抽象的知識(shí)具體化,久而久之,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)效率下降。而數(shù)字故事教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,可以使晦澀的知識(shí)變得生動(dòng)形象,學(xué)生積極性得到調(diào)動(dòng),學(xué)習(xí)效率也因此得到了提升。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字故事的意義
(一)加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解
小學(xué)階段數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),大多是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念知識(shí),在這一階段學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生往往無(wú)法對(duì)抽象的數(shù)學(xué)概念進(jìn)行深入認(rèn)識(shí),也就無(wú)法對(duì)數(shù)學(xué)概念的真諦進(jìn)行真正理解。針對(duì)小學(xué)生年齡特點(diǎn),教學(xué)初期只能通過(guò)概念以及課上例題講解,使學(xué)生依葫蘆畫瓢做出簡(jiǎn)單的題目,隨著教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn),數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容以及問(wèn)題設(shè)計(jì)加深,致使許多學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)以及數(shù)學(xué)概念理解困難。同時(shí),由于數(shù)學(xué)課本中一些內(nèi)容稍顯枯燥,小學(xué)生所處年齡階段注意力難以集中,容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高。將數(shù)學(xué)故事引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,如引入小學(xué)生通常都比較喜歡的《西游記》,對(duì)故事情節(jié)進(jìn)行編排,將孫悟空的形象通過(guò)動(dòng)畫以及視頻、圖片的方式對(duì)抽象的數(shù)學(xué)概念進(jìn)行表現(xiàn),將使小學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到提升,視野得到擴(kuò)展,學(xué)習(xí)興趣也相應(yīng)得到了提升。
(二)提升學(xué)習(xí)效率
傳統(tǒng)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師想要吸引學(xué)生注意力,往往會(huì)通過(guò)對(duì)書本上插畫進(jìn)行講解以及黑板板書形式,但是這種傳統(tǒng)教學(xué)方式,并不能使學(xué)生保持長(zhǎng)久的興趣,對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解也僅僅停留在表面上,部分教師使用各種題目練習(xí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念理解的教學(xué)方式,久而久之,會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生反感情緒,學(xué)習(xí)效率難以得到提升。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師通常都是對(duì)抽象概念進(jìn)行簡(jiǎn)單講解,希望通過(guò)與概念相關(guān)的練習(xí)題目使學(xué)生學(xué)習(xí)能力得到提升,最終對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入理解并學(xué)會(huì)自主運(yùn)用,這種題海戰(zhàn)術(shù)的運(yùn)用,使許多小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思路停留在不停的做題、解題過(guò)程中,對(duì)知識(shí)點(diǎn)并沒(méi)有進(jìn)行深入理解,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣也不斷下降。而在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)字故事教學(xué),則可以使枯燥的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程變得更加生動(dòng)有趣,有趣的小故事設(shè)計(jì)更能滿足小學(xué)生的好奇心理,學(xué)生對(duì)故事的發(fā)展與其中的知識(shí)點(diǎn)抱有濃厚的興趣,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解往往能達(dá)到事半功倍的效果。同時(shí),改變了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中通過(guò)不斷的習(xí)題練習(xí)理解知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)模式,而是先幫助小學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解,再通過(guò)做題進(jìn)行鞏固,如此一來(lái),既節(jié)約了教學(xué)時(shí)間,也使課堂教學(xué)不再枯燥單調(diào),極大的提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)效率。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)字故事的運(yùn)用
(一)以數(shù)字故事為引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是小學(xué)生積極學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的最好動(dòng)力,在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)積極性不強(qiáng),學(xué)習(xí)效率也就難以得到提升,因此,作為小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)以數(shù)字故事為引導(dǎo),通過(guò)在課堂教學(xué)中合理運(yùn)用數(shù)字故事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,教師可以在課題中引入數(shù)字故事《高斯的故事》,鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)多動(dòng)腦,尋找解題的規(guī)律與方法。在高斯很小的時(shí)候,有一次,數(shù)學(xué)老師提出了一道數(shù)學(xué)問(wèn)題“1+2+3+......+100=?”,班上其它的小朋友都覺(jué)得問(wèn)題太難了,沒(méi)有辦法計(jì)算出來(lái),而高斯大膽的舉起手,告訴老師他算出來(lái)了。數(shù)學(xué)老師非常驚訝,讓高斯講一講他是如何計(jì)算出來(lái)的,高斯回答:通過(guò)面上的問(wèn)題我發(fā)現(xiàn)1+100=101,2+99=101、也就是說(shuō)按順序?qū)?0前面的數(shù)與后面的數(shù)相加,都能得到101,最后50+51=101,由此,可以得到這道計(jì)算題的答案是50×101=5050。對(duì)于高斯的回答,老師感到非常的欣喜,覺(jué)得高斯真是一個(gè)非常聰明的孩子。通過(guò)0521在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,類似數(shù)字故事的引入,學(xué)生緊跟故事的發(fā)展,在故事的最后理解到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)應(yīng)當(dāng)多開(kāi)動(dòng)腦筋,大膽思考,一定程度上有利于學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣將得到極大的提升。
(二)利用數(shù)字故事創(chuàng)造問(wèn)題情境
對(duì)于小學(xué)生而言,其生活經(jīng)歷有限,數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)應(yīng)盡量符合小學(xué)生的認(rèn)知能力,充分考慮到小學(xué)階段學(xué)生的已有生活體驗(yàn)與理解能力,才能幫助小學(xué)生更好的對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解與探索,并在學(xué)習(xí)過(guò)程中,獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)盡量生活化,使學(xué)生易于接受,才能在掌握知識(shí)同時(shí)學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí),使新的知識(shí)得到遷移。數(shù)字故事在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,可以為小學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)易于接受的教學(xué)情況,對(duì)于小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率提升具有積極的意義。數(shù)字故事本身以多媒體為依托,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)圖片、聲音或者動(dòng)畫的形式,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展示,可以將本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容以教師想創(chuàng)造的情境完整展現(xiàn)在學(xué)生面前,還原故事真實(shí)性,同時(shí)吸引學(xué)生眼球。例如在進(jìn)行十以內(nèi)的加減法教學(xué)時(shí),教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)小的數(shù)字故事,幫助學(xué)生快速理解減法的概念?!靶∶鲙蛬寢屓ニ曩I了六個(gè)蘋果,在回家的路上,袋子破了,掉出了一個(gè)蘋果,被小紅撿去了,那么小明回到家后,袋子里面還剩下幾個(gè)蘋果?在此上,向?qū)W生提問(wèn),同學(xué)們回答:“五個(gè)”,教師又問(wèn)提出問(wèn)題:“為什么是五個(gè)”,學(xué)生回答的內(nèi)容多種多樣,但是都知道少了一個(gè)蘋果。這時(shí),教師可以在黑板上列出6-1=5的算式,邊寫還邊講解“-”“=”代表什么,學(xué)生很快就理解了這一知識(shí)點(diǎn)。
(三)借助數(shù)字故事,化解教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
數(shù)字故事在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用可以更好吸引小學(xué)生注意力,將數(shù)學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)融入數(shù)字故事中,引導(dǎo)學(xué)生在聽(tīng)故事過(guò)程中,既品味出故事的寓意,又將對(duì)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行理解,提高數(shù)學(xué)問(wèn)題解決能力。例如,在進(jìn)行平均分知識(shí)教學(xué)時(shí),許多小學(xué)生對(duì)于平均分的概念可能難以理解,要更好的幫助學(xué)生理解這一知識(shí)點(diǎn),教師可以引入《白雪公主與七個(gè)小矮人》的數(shù)字故事進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì):白雪公主到森林里采摘了7個(gè)蘋果,回到家后,將蘋果平均分給七個(gè)小矮人,每位小矮人可以分得1個(gè)蘋果。教師在此處可以假設(shè),如果白雪公主采到14蘋果,每位小矮人可以分得幾個(gè)蘋果?隨著教學(xué)內(nèi)容的逐漸深入,教師可以繼續(xù)提出:如果采摘了15個(gè)、16個(gè)蘋果,應(yīng)該如何進(jìn)行分配?學(xué)生帶著疑問(wèn)結(jié)合數(shù)字故事進(jìn)行理解分析及驗(yàn)證,可以加深學(xué)生對(duì)分?jǐn)?shù)這一知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶,在后續(xù)教學(xué)中,如果遇到類似問(wèn)題,學(xué)生將很快找到解答的思路,提升學(xué)習(xí)效率。
結(jié)語(yǔ):
隨著教育改革的不斷推進(jìn),小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)展形式,不斷發(fā)掘新的教學(xué)方法,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。通過(guò)在教學(xué)中引入生動(dòng)、易懂、有趣的數(shù)字故事,可以使數(shù)學(xué)教學(xué)更加淺顯易懂,并有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)效率的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]賀華. 數(shù)字故事在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 新課程導(dǎo)學(xué),2016,27:83.
生活中,處處有數(shù)學(xué)。例如:買菜啦!買文具啦!量布等等,都需要用到數(shù)學(xué)。
這個(gè)學(xué)期,老師教了一個(gè)新知識(shí),是小數(shù)的乘法和除法。這個(gè)知識(shí),可幫了我大忙?。?/p>
昨天晚上,我媽媽一起去買桔子。桔子是1.8元一斤,媽媽買了4.5斤,本應(yīng)該付錢8.1元??墒菭I(yíng)業(yè)員粗心大意,不知道怎么算的,算成了9元錢。還好我利用了這個(gè)學(xué)期新教的知識(shí),在腦子里算過(guò)一便后,馬上糾正了營(yíng)業(yè)員的失誤。
關(guān)鍵詞:multisim;數(shù)字電子技術(shù);實(shí)驗(yàn);仿真
引言
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是高等院校工科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其中的一個(gè)重要組成部分。但是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)不僅要購(gòu)買大量的實(shí)驗(yàn)器件,花費(fèi)資金不說(shuō),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有時(shí)還存在較大的誤差。為了改革教學(xué)模式,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,把Multisim這款有著強(qiáng)大的電子仿真能力的軟件引入《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》的實(shí)驗(yàn)中,不僅可以節(jié)省資金,還可以改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境。大大方便了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1 multisim簡(jiǎn)介
Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具,其前身為EWB(Electronics Workbench)軟件。它以界面形象直觀、操作方便、分析功能強(qiáng)大、易學(xué)易用等突出優(yōu)點(diǎn),早在20世紀(jì)90年代初九在我國(guó)得到迅速推廣,并作為電子類專業(yè)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的一種輔助手段。21世紀(jì)初,EWB5.0更新?lián)Q代退出EWB6.0,并更名為Multisim2001;2003年升級(jí)為Multisim7.0;2005年Multisim8.0時(shí)其功能已十分強(qiáng)大,能勝任電路分析、模擬電路、高頻電路、RF電路、電力電子及自動(dòng)控制原理等多個(gè)方面的虛擬仿真,并提供多達(dá)18種基本分析方法。
Multisim軟件以圖形界面為主,采用菜單、工具欄和熱鍵相結(jié)合的方式,具有一般Windows應(yīng)用軟件的界面風(fēng)格,用戶可以根據(jù)自己的習(xí)慣和熟悉程度自如使用。
2 Multisim在《數(shù)字電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)中的開(kāi)展
1、測(cè)與非門的邏輯功能:
(1)單擊電子仿真軟件Multisim10.0基本界面左側(cè)左列真實(shí)元件工具條的“TTL”按鈕,從彈出的對(duì)話框中選取一個(gè)與非門74LS00N,將它放置在電子平臺(tái)上;單擊真實(shí)元件工具條的“Source”按鈕,將電源和地線調(diào)出放置在電子平臺(tái)上;單擊真實(shí)元件工具條的“Basic”按鈕,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)“”和“”調(diào)出放置在電子平臺(tái)上,并分別雙擊“”和“”圖標(biāo),將彈出的對(duì)話框的“Key for Switch”欄設(shè)置成“”和“”,最后點(diǎn)擊對(duì)話框下方“OK”按鈕退出。
(2)單擊電子仿真軟件Multisim7基本界面右側(cè)虛擬儀器工具條“Multimeter”按鈕,如圖1所示,調(diào)出虛擬萬(wàn)用表“XMM1”放置在電子平臺(tái)上,如圖1所示。
圖1
(3)將所有元件和儀器連成仿真電路如圖2所示。
圖2
2、用與非門組成其它功能門電路:
(1)用與非門組成或門:
①根據(jù)摩根定律,或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式可以寫成:,因此,可以用三個(gè)與非門構(gòu)成或門。
②從電子仿真軟件Multisim7基本界面左側(cè)左列真實(shí)元件工具條的“TTL”按鈕中調(diào)出3個(gè)與非門74LS00N;從真實(shí)元件工具條的“Basic” 按鈕中調(diào)出2個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān),并分別將它們?cè)O(shè)置成Key=和Key=;從真實(shí)元件工具條的“Source”按鈕中調(diào)出電源和地線;紅色指示燈從虛擬元件工具條中調(diào)出。
③連成或門仿真電路如圖3所示。
圖3
3 結(jié)束語(yǔ)
終上所述,把Multisim應(yīng)用到《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)中》的實(shí)驗(yàn)中來(lái),不僅簡(jiǎn)單實(shí)用,對(duì)學(xué)生應(yīng)用軟件的能力也得到一定的鍛煉,而且得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)既直觀還精確。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞: 存儲(chǔ);傳輸;DAS;NAS;SAN;SCSI;FCIP
中圖分類號(hào):TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(0引言
在“信息爆炸”的當(dāng)今社會(huì),數(shù)據(jù)正以每年超過(guò)100%的速度急劇增長(zhǎng)。圖書館作為教育信息化,數(shù)字化發(fā)展的重要機(jī)構(gòu),面對(duì)各種各樣、龐大復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù),怎樣安全存儲(chǔ)、快速傳輸、有效管理、及時(shí)恢復(fù),避免因數(shù)據(jù)丟失而造成重大利益損害,成為圖書館數(shù)字化過(guò)程中不可避免的話題,因而存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用成為數(shù)字化圖書館建設(shè)的一大熱點(diǎn)。
1現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)架構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)
1.1 直接附加存儲(chǔ)(Direct Attached Storage 見(jiàn)圖 1)直接附加存儲(chǔ)DAS(Direct Attached Storage)也叫“服務(wù)器直連存儲(chǔ)”。這是一種傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式,磁盤或陣列通過(guò)電纜及標(biāo)準(zhǔn)的接口(比如IDE、SCSI等)直接掛接在各種服務(wù)器或客戶端擴(kuò)展接口下,服務(wù)器通過(guò)I/O通道直接訪問(wèn)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)。其I/O路徑為:應(yīng)用——文件系統(tǒng)——存儲(chǔ)設(shè)備(見(jiàn)圖1所示)。數(shù)據(jù)、應(yīng)用、文件(操作)系統(tǒng)都未分離,存儲(chǔ)容量難以擴(kuò)展,具有I/O通道瓶頸,且成本高,可管理性、可靠性和可用性都較差。
1.2 網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(Network Attached Storage 見(jiàn)圖 2)網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)直接將增強(qiáng)了事務(wù)集中處理能力的存儲(chǔ)設(shè)備掛接到基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)絡(luò)中。通過(guò)特定的文件系統(tǒng)及文件存取/共享協(xié)議(例如:CIFS協(xié)議)來(lái)執(zhí)行文件操作,分離了數(shù)據(jù)與應(yīng)用。因此增強(qiáng)了可管理性,可靠性,可擴(kuò)展性,而且降低了成本。
1.3 存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Network 見(jiàn)圖 3)存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)是指獨(dú)立于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外擁有超大容量存儲(chǔ)建立于光纖傳輸?shù)母咚俅鎯?chǔ)網(wǎng)絡(luò),不占用服務(wù)器運(yùn)算處理的網(wǎng)絡(luò)帶寬,通常由RAID陣列、帶庫(kù)、光纖盤陣和光纖交換機(jī)組成。SAN和服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信通過(guò)FC+SCSI的應(yīng)用協(xié)議作為存儲(chǔ)訪問(wèn)協(xié)議,而非TCP/IP,數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)塊的形式訪問(wèn),將存儲(chǔ)子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)了真正的高速共享存儲(chǔ)。提供了數(shù)據(jù)和應(yīng)用任意兩點(diǎn)之間的通訊,最大化的共享數(shù)據(jù)資源,數(shù)據(jù)集中,可管理性,可用性,可擴(kuò)展性大大增強(qiáng),成本較高。
2SAN應(yīng)用的典型案例
2.1 SAN的直接應(yīng)用(見(jiàn)圖3) SAN最直接的應(yīng)用就是異構(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享,存儲(chǔ)設(shè)備共享,提高了數(shù)據(jù)和磁盤的利用效率,集中管理降低了維護(hù)費(fèi)用和管理成本。
2.2SAN的高可用集群應(yīng)用(見(jiàn)圖4)此案例中磁盤陣列的容量、應(yīng)用服務(wù)器可以無(wú)限擴(kuò)展,具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)集中化存儲(chǔ),多臺(tái)(甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的)服務(wù)器共享存儲(chǔ)設(shè)備(磁盤陣列和磁帶庫(kù))。提供了極高的可靠性和可用性,具有冗余的、無(wú)單點(diǎn)故障(網(wǎng)絡(luò)中任一臺(tái)設(shè)備損壞,不影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)訪問(wèn)結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和設(shè)備集中管理,降低了總體的擁有成本。
3圖書館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的分析
圖書館的數(shù)據(jù)主要分為三種類型:①圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)。如書目數(shù)據(jù)、讀者信息數(shù)據(jù)、借還書記錄數(shù)據(jù)等;②電子文獻(xiàn)信息資源數(shù)據(jù)。如光盤版數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)版數(shù)據(jù)庫(kù)、流媒體影視庫(kù)、各種多媒體數(shù)據(jù)等;③內(nèi)部辦公數(shù)據(jù)。如辦公文件,用戶文檔或備份數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)因其自身所起的作用不同,對(duì)存儲(chǔ)的要求也各不相同。自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)是圖書館業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的核心,數(shù)據(jù)量較少,但需要極高的系統(tǒng)安全性、可靠性和數(shù)據(jù)信息可訪問(wèn)性;對(duì)于電子資源數(shù)據(jù),要求具有高可用性,需要提供多個(gè)并發(fā)用戶訪問(wèn),同時(shí)還需要支持海量數(shù)據(jù)的快速檢索存取,海量容量,具有極好的可擴(kuò)展性,可管理性。圖書館建設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí),首先考慮滿足關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),以此為起點(diǎn),建立一個(gè)良好的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),考慮到圖書館數(shù)據(jù)的多樣性以及數(shù)字化圖書館對(duì)存儲(chǔ)的要求,圖書館數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要采用SAN+NAS的存儲(chǔ)架構(gòu),即采用NAS+RAID5+熱備盤的方式存儲(chǔ)圖書館業(yè)務(wù)核心數(shù)據(jù),極大的提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,利用NAS支持異構(gòu)數(shù)據(jù)訪問(wèn)、靈活的優(yōu)點(diǎn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù);采用SAN建立圖書館海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),存儲(chǔ)電子文獻(xiàn)信息資源的海量數(shù)據(jù),提供高速寬帶的訪問(wèn)流量,有效管理不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù);內(nèi)部辦公數(shù)據(jù)可采用DAS方式存儲(chǔ),或本地磁盤保存,外加ftp服務(wù)器備份數(shù)據(jù)的方式。
4結(jié)論
我校圖書館2003年建立了SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。由于不希望前期投資經(jīng)費(fèi)過(guò)大,將來(lái)具有很好的擴(kuò)展性。所以采用了低端應(yīng)用方案。方案實(shí)施完成后,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ),通過(guò)SAN的管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(包括交換機(jī)、HBA卡、設(shè)備、子系統(tǒng)等)的統(tǒng)一管理。減少了服務(wù)器數(shù)量,節(jié)約了服務(wù)器資源,不同服務(wù)器間實(shí)現(xiàn)了共享數(shù)據(jù)。2Gbps全光纖智能化網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及光纖網(wǎng)絡(luò),增大了并發(fā)用戶訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)帶寬,極大的提高了電子資源的高可用性和利用率。
但是,部署的存儲(chǔ)局域網(wǎng)由于投資的限制,存儲(chǔ)設(shè)備不足,無(wú)設(shè)備冗余,沒(méi)有能夠很好的形成存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化,僅僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ),不具有高可靠性和數(shù)據(jù)容災(zāi)恢復(fù)功能。因此構(gòu)建了一個(gè)所謂的SAN孤島,一個(gè)SAN孤島只不過(guò)是在一個(gè)特殊基礎(chǔ)架構(gòu)上構(gòu)建了一個(gè)特定部門的應(yīng)用,沒(méi)有能夠安全、可靠、最廣泛的共享信息資源。各高校圖書館在實(shí)施SAN存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,由于部門經(jīng)費(fèi)的限制,必然建成一個(gè)個(gè)不同廠商技術(shù)下的SAN孤島。結(jié)果是這些不同SAN孤島彼此分離,并且數(shù)據(jù)資源極大的冗余,造成低成本、低端SAN應(yīng)用的重復(fù)建設(shè),極大地浪費(fèi)了資源。
對(duì)于出現(xiàn)的此類問(wèn)題,經(jīng)過(guò)對(duì)圖書館SAN建設(shè)慎密思考,提出兩種建議:
①利用GEDC(全球企業(yè)數(shù)據(jù)中心)將這些不同的SAN孤島連接在一起。我們采用一種稱為存儲(chǔ)路由器的獨(dú)特的技術(shù)做到了這一點(diǎn)。以本地工作方式接入多家不同廠商技術(shù)下的SAN孤島。這意味著,如果你有一個(gè)SAN孤島,能以本地方式與整個(gè)信息世界互連。這意味著你不會(huì)損失性能,而且能最大化的共享信息資源。
②在高校集中的地方,由政府相關(guān)部門協(xié)調(diào)組織建立圖書館共有的數(shù)據(jù)中心,統(tǒng)一采購(gòu)SAN存儲(chǔ)設(shè)備和電子文獻(xiàn)資源。實(shí)施高端SAN集群應(yīng)用,發(fā)揮SAN技術(shù)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)信息資源高可靠性,高可用性,數(shù)據(jù)容災(zāi)和異地備份,集中簡(jiǎn)化管理,降低管理成本,從而最大化的降低了電子文獻(xiàn)資源和存儲(chǔ)設(shè)備的TCO(總體擁有成本),提高經(jīng)費(fèi)投資效益。
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