这是大二的时候填写的一个(学校组织的)创新项目申请书,不过没申请下来,在不具备技术和资源的情况下,后来选择了放弃。现在来看,还是多少有一些云存储的影子的,私有云。关于国内学校对创新创业的支持,以后有机会会好好谈一下,总之,高度决定态度。


项目名称:计算机状态存储探究及解决方案

项目依托学院: 电信工程学院

填报时间: 2007年 5 月

项目所属技术领域
(1)操作系统
(2)存储技术
(3)虚拟机技术

起止时间 2007年7月至2008年8月 总经费 5000元

主要研究

(限200字) 实现计算机状态的保存及异地恢复的功能:

研究计算机操作系统的原理,运行机制,研究如何从计算机获取已保存当前状态的信息,并将获得的信息整合提取,以及需要研究已保存的状态信息如何实现恢复(即将先前保存的状态经转移之后无误的恢复出来)和所提取出的状态与其他计算机之间的“无缝对接”,从而达到计算机状态的保存及异地恢复的功能。

实现状态文件的传输功能:

比如通过红外、蓝牙等无线传输媒介,或是U盘、手机等实体传输媒介,从而进行“计算机状态”的搬移。

研究这项工作在实际中的应用及意义。

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预期成果

一、以论文的形式阐释整个研究成果,包括如下几个方面:

1、对于该问题提供几项解决方案。
2、针对提出的几种解决方案进行评价分析,并为日后的实现提供指导性意见。
3、分析这项研究成果的意义,以及在未来各方面的应用

二、在可行的方案基础之上,如果条件允许的情况下,做出项目的Demo,以实现部分文件或是程序的状态保存和异地恢复。

项目研究背景与意义

进入了二十一世纪,计算机与人类之间的关系越来越紧密,计算机给人们的工作与生活产生了深刻影响。当然随着计算机的普及使用,接二连三的问题摆在了人们的面前,比如信息量越来越大,如何很好地协调各方面的信息困扰着人们,还有就是现在的网络给人们的生活带来的冲击是有目共睹,网络并没能得到充分的利用,在大多数人的心目中网络仅仅是用来获取信息的渠道。如果能将对网络的利用提到更高一点的层面上,或许能给人们带来其他让人欣喜的功用。

“接力工作”,“协同工作”等等诸如此类的这些比较新鲜的名词,就是在这个大背景之下人们所提出来的。如果能够很好的将工作与网络相联系,或者说是借助于网络的力量大大的提高人们协同工作的能力,尽可能地减少人力资源的浪费,将会给人们的工作生活带来新的冲击。所以在这种情形之下,对“协同工作”、“接力工作”等等一些实现方案的研究,对我们来说既是机遇又是挑战。

要解决好这些问题,就需要寻找一个比较适合的切入点,或者说是突破口。我们认为,如果能够解决“计算机的状态存储问题”,将会使人们对于计算机以及网络的应用产生新的思索。

下面以场景的形式来简单地描述一下这项技术能够实现的话会在我们的生活中所带来的一些典型应用。

先以小张一天工作的几个片断对未来可能会出现的一些场景的描述:

(以下的一些描述是结合手机而言的,当然也可以不需要手机的参与,但考虑到未来人们对于手机的需求,相信二者的结合是不错的选择)

小张为某一IT公司研发人员,工作繁忙。

※情景一:

小张正在公司的研发中心工作时,老总打来了电话,说有客户需要他亲自前去进行产品演示,接过电话后他便把手机靠近他的电脑,紧接着便在手机与电脑之间迅速建立一种连接,电脑立刻将此时工作状态传递给手机,当他来到客户的所在地时,随便打开了一部对方的电脑,将手机靠近电脑后,手机便把储存的工作状态传递给电脑,此刻在电脑上所显示的便是之前的工作状态,小张轻车熟路地进行了一番演示,客户非常满意。

※情景二:

下班了,小张收拾了一下东西,把此刻电脑的工作状态传至手机中,便搭上了回家的巴士,这时手机响了,原来是同一个研发中心的小王发短信让他把电脑里的信息给他传一下,他想看一下小张的工作进展。“没问题啊”小张爽快地答应了,于是他把存储在手机里的电脑状态信息“发”给了小王,很轻松的,小王接收到信息后把手机靠近他的电脑,很快的便在屏幕上显示了小张临走时电脑上的信息,小王便可以接着小张继续着未完成的工作。

※情景三:

当小张回到家中,打开家里的电脑,从手机中读取数据,家中的电脑上显示着他临走前还未做完的工作,这样他就可以在家中继续着先前的工作,而无须再重新调制。

当然肯定还有更多的应用可能供我们去挖掘,如果从每一类不同身份用户的需求出发,一定会有更加有针对的应用出现。

所以从上面一些描述我们可以看出,“计算机状态存储”这一概念的若能实现,将会给我们未来的生活带来不少的便利。

研究目标、主要研究内容与创新性

◆研究目标:

将计算机某一时刻运行的状态保存下来,比如word文档打开时的状态,或是当前这台电脑上所运行的其他程序(包括进程的信息,临时文件的信息,内存里所暂时存储的一些有用信息等等),并把有用的信息提取并保存下来,再将此信息加以转移,将此信息在其他电脑上释放,使其他电脑可以呈现出原电脑所保存下来的状态。

◆主要研究内容:

研究计算机操作系统的原理,运行机制:需要深入了解计算机的进程、文件的存储读取机制、内存等存储设备的运行原理、窗口显示的信息以及文档(或程序)的运行与进程、临时文件的关联等等一系列问题。深入研究如何从计算机获取已保存当前状态的信息,并将获得的信息整合提取,以及需要研究已保存的状态信息如何实现恢复(即将先前保存的状态经转移之后无误的恢复出),来从而实现计算机状态的保存及异地恢复的功能。

研究状态文件的传输机制:比如通过红外、蓝牙等无线传输媒介,或是U盘、手机等实体传输媒介,以此作为手段进行“计算机状态”的搬移。

◆创新性:

“计算机状态存储”不同于以往的信息存储,它们的最大区别在于后者所存储的是传统的文件信息诸如文档,视频,程序之类,而这里所提到的存储是在前者的基础上加入了状态,即把计算机当时的状态连同信息一并存储。这是一种由静态存储变为动态存储的方案,因为现在仅仅存储和转移文件已经不能满足用户的需求,而且工作场景也需要转移而且要异地容易恢复。同时PC虚拟化技术的发展和成熟强烈促进这种需求的发展,可以把操作系统同上面的应用程序以及用户数据一起打包存储并异地恢复。相信如果在同步、存储和安全方面进一步的扩展思路并深入研究,将成为很有市场价值的应用。

拟采取的研究方法、技术路线、可行性分析

◆研究方法:

采用从简单到复杂,从特殊到一般的研究方法,首先实现较简单的文件的状态保存及异地恢复,比如Word,PPt等;其次探究所有文件状态保存的共性,以实现将计算机此刻正在运行的所有程序、文档进行保存,然后实现异地恢复;最后在之前研究的基础之上,编写出可操作性较强、较为优化的智能程序,以实现状态的实时保存和更新。

◆技术路线:

采用分两步实施的技术路线:第一步是主要是解决状态信息的提取、保存和异地恢复;第二步是实现所保存下来的信息的传输和移植。

第一步:通过学习计算机的操作系统,来深入研究如何从计算机获取已保存当前状态的信息,并将获得的信息整合提取,以及需要研究已保存的状态信息如何实现恢复(即将先前保存的状态无误的恢复出),来从而实现计算机状态的保存功能。其次,通过研究状态信息与计算机进程的运行机制之间的关联,来探索实现状态“无缝对接”,即在电脑A上保存的信息,可在电脑B上得以完整恢复。

第二步是提出几种“状态信息”的传输方案,可以是通过手机,U盘,网络等,作为状态信息的传输媒介。

◆可行性分析:

只要是信息都是应该能够被存储的,状态也应当是能够用来存储的东西,当然这时要有前提的,即要拥有最基本的条件所限制:在需要传输状态的两台计算机之间必须同时拥有(需要被存储状态的)相同的程序,这样才能使状态传输成为可能,当然这就要解决以下可能出现的诸多问题:

1,存储的状态可以由用户自定义选择,可以是选择存储全部,也可以是部分存储,比如只存储某些软件的状态,当然需要有一个很好的选择的方式,不要太繁琐。

2,从A计算机中存储了状态的软件在计算机B并没有这就需要B中的系统能够自动识别,把无效的信息全部屏蔽,不能影响其它软件的工作。

3,其实状态也是最终被最为文件保存下来的,但这就要面临一个比较实际的问题:我们可以假设一下,从开机时起计算机就自动将工作的状态不断的保存下来,如果时间很短还可以,如是持续了很长的时间,那么需要记录下来的信息的规模将会是难以想象的,这就有个选择摆在我们的面前,怎样能很好的解决这个问题,而又不会占用大量的资源(当然也不太实际)。这也是一个相当有趣的和有意义问题,我觉得要解决这个问题,首先要从消息处理的机制出发,这是一个比较智能的过程,最好的解决方法是在提供的许多解决方法中由计算机来智能的选择,之前提到的将信息直接记录的方式也是一种方法,此外像WinXp的系统还原的思想是否也可借鉴,或许可以从两条路出发,最终结合在一起,一方面记录全部信息(但是有一定的大小的限制的),另一方面采取关键点记录,或者还可以多点并行记录,采取这种复合的方式是可以提高效率及速度的。

此外还可以借鉴计算机待机时的状态,相信在深入研究了上述问题以后,会对该课题的深入起到重要的作用。

前期研究基础及现有条件

目前对这一设想已经基本构思出几套研究的路线,并且也一直在思考这方面的突破点,不过由于这方面仍是一个涉足较少的领域,可借鉴的东西并不多(至今仍未发现),因此在初期的进展比较缓慢。现在探究的初步结果是要从计算机操作系统原理、虚拟机技术、存储机制等入手,虽然小组的成员现在还只是处于大二年级,并不具备深入的专业知识,不过成员都有较强的自学能力和探究问题的能力,加上现在技术的不断进步以及相信在有了解决方案的基础之上,能否实现就指日可待了。

进度安排

2007.7-2007.9:基本研究路线的完善及初级准备期

收集资料、熟悉巩固预备理论知识、原理方案补充完善阶段,充分的利用假期这段时间对此项课题研究所需要的一些基础知识进行学习,拓展自己的方案,并正式拟定出进行研究的几套方案路线。

2007.9-2008.1: 方案的确定以及方案实现的前期准备期

围绕着所拟定方案进行研究,并在此过程中,不断改进改进和增添方案,在研究工作的前期的侧重点是要对所做的研究要大胆设想,脱离常规,力求通过多种方案的储备,来为下一阶段的实现性研究做准备。

2008.1-2008.4: 方案的实现(包括论文的写作期)

分为两方面,基本的实现要求是对所给出的方案进行详细介绍分析,并达到第六项中预期成果的前三条内容。拓展实现力争做出Demo.版,可以实现一些类型简单的文件的状态移植和恢复。

2008.4-2008.7: 论文发表及Demo版的调试

2008. 8- : 提交最终成果及验收

整个课题研究持续约12个月,其中包括两个暑假,一个寒假,一个“十一”长假,一个“五一”长假以及平时的课余时间,我们会利用好时间完成进度安排。

预期成果形式、达到的技术指标

一、以论文的形式阐释整个研究成果,包括如下几个方面:

1、对于该问题提供几项解决方案。

2、针对提出的几种解决方案进行评价分析,并为日后的实现提供指导性意见。

3、分析这项研究成果的意义,以及在未来各方面的应用

二、在可行的方案基础之上,如果条件允许的情况下,做出项目的Demo,以实现部分文件或是程序的状态保存和异地恢复。

经费概算(单位:元)

(一)项目总经费: 5000元

(二)经费分项预算:

科 目 预算数 测算依据
1.业务费用 500 参加专题会议讲座时的费用
2.器件、材料、工具、仪器购置费 2500 用于购买试验所需的带有蓝牙功能的PDA,以及相关的正版软件和参考书籍
3.试验费 500 实验室的部分水电费及杂费开销
4. 外协费(包括加工费) 0
5.差旅费 200 用于参加一些讲座或是购买材料时的交通费
6.人员费用 300
7.其他相关费用 1000 论文的发表