時間:2023-12-28 16:09:36
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇云計算的技術基礎,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:TP3-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 15-0000-02
1 引言
大學計算機基礎課程是各高校為非計算專業的學生開設的一門公共基礎課程,其目標是為學生提供計算機基礎知識的能力與素質方面的教育,使學生掌握計算機操作,網絡及其它相關信息技術的基礎知識,培養高校學生利用計算機處理事務的能力,使學生具有對基本應用軟件的操作能力、應用能力以及掌握簡單的軟件開發技術,提高學生的計算機素質,為將來應用計算機知識與技術解決相關專業的實際問題打下良好的基礎[1]。
目前,由于我國高校在信息技術教育方面的基礎還較為薄弱,同時信息技術具有顯著的發展迅速和更新速度快的特征,致使國內的大學計算機基礎教學面臨一些問題的挑戰,如:教學難以兼顧不同層次的學生、學生信息技術的掌握程度參差不齊[2]、教學難以跟上最新的信息技術發展和教學方式過于單一等問題。
最近興起的云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,并將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。為了促進大學計算基礎課程教學中以上存在問題的解決,將云計算技術引入到大學計算機基礎課程中是一個非常有價值的研究領域,論文首先對云計算技術進行介紹,然后論述將云計算技術引入大學計算機基礎課程中的優勢,最后給出相應的教學案例。
2 云計算技術
云計算(Cloud Computing)是并行計算(Parallel Computing)、網格計算(Grid Computing)和效用計算(Utility Computing)等分布式計算技術發展和融合的產物。我們認為云計算是指利用高速的互聯網傳輸能力,將數據的處理過程從個人計算機或服務器轉移到互聯網上的計算機集群中(由云計算服務提供商擁有的大型數據中心或服務器農場),用戶只需要提出服務請求就可以得到根據需要可動態伸縮的計算資源,而用戶只為所使用的計算資源付費。
從云計算基礎設施的隸屬關系來看,可以將云計算平臺分為公共云(為廣泛的普通用戶提供云計算服務的公共云計算設施,如Google和Amazon)、私有云(屬于某一個機構的專用云計算服務設施,不對外提供服務)和混合云(將公共云和私有云結合來共同為用戶提供服務)。目前,云計算已經被廣泛應用于互聯網應用、科研、天文信息計算處理、醫學、網絡安全、教育和電子商務等眾多領域[4]。
3 將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢
根據The New Media Consortium與EDUCAUSE Learning Initiative聯合發表的2009年Horizon Report 分析和預測,云計算將在近幾年里成為學校應用的主流技術,它將影響教師的教學方式和學生的學習方式,在報告中提到,云計算技術對教育的影響日趨明顯。在國內,上海師范大學的黎加厚教授首先提出云計算輔助教學(Cloud Computing Assisted Instructions,簡稱CCAI)的概念,其含義是指在云計算環境下,利用云計算服務平臺構建個性化的信息化教學環境,以輔助教師的教學,促進教師和學生之間的交流,促進學生協作學習的教學方式,是計算機輔助教學的延伸和新的發展[5]。
自2007年Google與IBM合作將云計算帶入到全球多所大學后,云計算與大學的關系日益密切,眾多云計算巨頭與國內外的多所大學展開了云計算合作,為這些大學的計算機專業學生和研究人員提供硬件、軟件和服務支持,推動新的軟件開發方法,幫助高校學生獲得相關云應用編程方面的技能,幫助他們應對未來大規模互聯網應用的挑戰。如美國亞利桑那州立大學與Google的云計算合作項目和戴爾與廣州大學的云計算合作項目。
我們認為將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學有以下優勢:
(1)不受時空限制的學習方式。教師可以將學習內容(課件、學習材料、教學案例和學習視頻材料放在云計算平臺中,由于大多數學生都有自己的臺式電腦、筆記本電腦或智能手機等上網設備,因此可以在任何時間、任何地點訪問所需要學習的內容,從而打破了時間和空間的限制,不再將學生的學習限制在機房和上課時段,學生可以任意的存取學習資料和實驗中產生的文件,而不需要再進行數據同步。
(2)自主和互動式學習。在大學學習環境中,學生的學習安排較為寬松,可以較為自由的安排自己的學習時間,但在學習中還是需要有教師及時的輔導,以提高學習效率和學習效果。在以往的教學模式中,學生只能根據教師的教學安排來進行學習,教師也不可能做到及時的對所有學生進行輔導。在云計算平臺中,學生可以根據自己的基礎和學習情況自主的選擇相應的教學模塊進行學習,還可以和教師進行文字、視頻互動,或對學生進行遠程協作,能比較及時幫助學生解決學習中遇到的困難。通過建立虛擬學習社區,還可以增強學生和學生之間的互動。互動式學習有助于師生和生生之間和諧關系的建立,提高學生對課程學習的積極性。
(3)增強學生在云計算技術方面的知識和能力。由于云計算技術應用范圍越來越廣泛,使學生了解和掌握云計算知識,能增強學生的就業能力和為社會服務的能力。
(4)增加學生對計算機課程的學習興趣。將云計算這一全新和前沿的技術引入到教學中,增加了學生對大學計算機基礎課程中計算機網絡和網頁設計等章節的學習熱情,以及對后續程序設計課程的興趣。
4 教學案例
目前在國內的高校中,還沒有規模較大和較為成熟的私有云計算平臺,因此在我們的教學中,我們主要采用了公共云計算平臺作為教學中的云計算技術實驗平臺,同時利用校內的Elearning學習平臺作為教學中的師生討論平臺。主要進行的云計算應用有以下幾項:
(1)結合大學計算機基礎課程中的計算機網絡和網頁設計章節,對學生進行云計算知識的介紹,并講解常見免費云計算服務的應用方法。由于國內對于Google云計算平臺的訪問不太穩定,因此主要采用了國內的“千腦云電腦”平臺作為教學資料的共享以及學生在線編輯和存儲文檔的平臺,云計算中的軟件應用以金蝶的云計算軟件“隨手記”作為實例。
(2)在線資料共享和在線文檔編輯。教師將課件、學習材料、教學案例存放在千腦云電腦平臺中,學生可以隨時進行下載,并根據自己的學科基礎和學習進度來進行學習。在課程學習中,學生將教師布置的Word、Excel和PowerPoint作業的文件在線地的存儲在云計算平臺中,學生可以在機房完成作業,或將部分作業放在宿舍或家中的電腦上完成,由于文檔存儲于云計算平臺中,學生在不同的計算機上訪問的是同一個云計算平臺中的文件,因此不存在學生需要用優盤來進行文件拷貝和數據同步的問題,這也解決了學生經常出現的優盤損壞、感染計算機病毒和遺失所帶來的作業不能按時正常提交的問題。
(3)使用云計算軟件實現個人理財記帳。利用金蝶云計算軟件“隨手記”讓每個學生將自己生活中所有的財務收支情況進行記錄,隨手記是金蝶理財網推出的個人理財記賬軟件,可以通過瀏覽器以B/S方式進行訪問和使用,手機版則分為iPhone版本,Andriod版本,其中iPhone版本分為標準版和專業版。由于學生的財務數據存儲在云計算平臺內,因此不會產生手持設備(如手機和PDA)中的記帳軟件存在的設備損壞或遺失所帶來的數據丟失問題,而且“隨手記”所提供的提醒功能和動態圖文報表功能讓學生很好地對自己的各項支出有詳細的了解,有助于學生養成良好的消費習慣,培養學生的理財能力。
5 總結
云技術正對信息技術產業產生前所未有的沖擊,其應用將日益深入和廣泛,云計算技術也將在近幾年內成為信息技術教育中的主流技術,從而引起教學方式及學習方式的重大變革。將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中是必然的趨勢。論文對云計算技術進行介紹,闡述了將云計算技術引入大學計算機基礎課程的優勢,并給出了相應的教學案例。論文在將云計算技術引入大學計算機基礎課程教學中作出了有益的探索。
參考文獻:
[1]付濤.大學計算機基礎課程分層次教學研究[J].電腦學習,2011(2):60-61.
[2]戴振華.高校非計算機專業計算機基礎教學改革探討[J].計算機教育,2009(6):100-102.
[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http:// /node/612375,2010.
【關鍵詞】云計算 云儲存 數據存儲技術
21世紀是信息知識爆炸的年代,每天產生海量的信息,企業需要處理和存儲的數據信息越來越多。如果按照傳統計算機算法,企業為了存儲信息需要購置大量的硬件設施和軟件設施,并需要專人對數據信息進行管理,對設備進行維護,需要耗費大量的人力和物力成本。而云計算這種計算方式,省去了企業管理和維修的麻煩,企業可以將大量的數據信息放在服務器或者云端,企業只需要支付少量的管理費用,就能隨時調取云端的數據信息,并享受圖片處理、歸檔服務、音視頻轉碼等多種數據增值服務。
1 云計算與云存儲的概念
1.1 云計算
根據美國國家標準與技術研究院的定義:云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供便捷的、可用的、按需的網絡訪問,用戶只需要進入到可配置的計算資源共享池,包括服務器、存儲、網絡、應用軟件和服務器等,云端管理人員只要通過少量的管理或者與服務商進行少量的交互,就能實現對云端的管理。云其實是互聯網的一種比喻說法,通過云計算可以將數據信息存儲在計算機中,這里的計算機指的是遠程服務器。然后企業根據自己的需求,對計算機存儲系統進行訪問,并將信息資源直接切換到實際應用方面。計算機直接將主機功能交給了云端,云端的計算能力就跟水電一樣,成為了一種商品,這就促使傳統計算機方式向現代計算機方式轉變。
1.2 云儲存
云儲存是在云計算的基礎上提出的,它與云計算有很多相同的地方。云計算主要是通過網絡技術、集群應用和分布式文件系統,利用應用軟件將網絡中大量不同類型的存儲設備連接起來,共同合作,對外提供業務訪問和數據存儲功能。云存儲與傳統的存儲模式相比,它是一種特殊的構架服務,它必須建立在互聯網基礎上,為用戶提供在線的存儲服務。用戶不需要考慮存儲器中的容量、數據存儲位置、安全等問題,只需要按時付費就可以了。
2 云計算的數據存儲技術
云計算存儲技術具有比較明顯的兩個特點:第一是高傳輸率,第二是高吞吐率。當前,云計算存儲技術比較主要有谷歌開發的非開源的GFS和Hadoop團隊開發的HDFS技術。不過后者在IT廠商應用的比較廣泛。
2.1 Google File System
Google File System簡稱GFS,這種存儲技術不僅開源擴展,而且是分布式的,廣泛應用在分布式的數據訪問。它的硬件價格比較低,但是卻提供了容錯的功能。每一個GFS都是由一個master和多個chunkserver構成,能夠提供多用戶的訪問權限,只要用戶的訪問資源不受限制。chunkserver可以和訪問同時進行。GFS系統文件被分成很多個小塊,每一個小塊的標識是chunk―handle,chunk―handle由master分配。為了保證數據的安全性和可靠性,GFS系統文件會被復制在多個chunk―handle上,文件的副本由用戶決定,master會對系統文件進行維護。比如系統訪問控制、空間名字。此外它還可以控制系統的活動范圍,chunkserver間的遷移和單個模塊的垃圾收集等。master還會定期指令給chunkserver,讓chunkserver收集它的發展狀態。目前谷歌公司開發的GFS客戶代碼基本已經實現了系統文件的AP,所以用戶與master的數據交換,之限制元數據操作,存儲數據直接和chunkserver聯系,chunkserver和文件數據客戶不會緩存。
2.2 Hadoop Distributed File System(HDFS)
Hadoop分布式文件系統是HDFS由多個存儲數據的終點和管理節點構成的。它的中心服務器是namenode,客戶端和文件管理系統namenode對文件進行訪問。每一個namenode節點都有一臺普通的計算機對應,運行時與單機計算機文件系統類似,可以在文件系統常見名錄、更改文件名。其實系統的底層已經把文件分割成了Block,并⒄廡Block進行不同的存儲,從而達到容錯的目的。namenode是HDFS文件系統的核心內容,它可以維護一些數據結果,再把記錄文件分割成Block,并在namenode獲得相關的消息。
3 結語
云計算是一種新型的計算模式,它必須依靠大數據或者在大數據的基礎上,為計算機用戶提供服務和幫助。為了確保計算機數據的可靠性和安全性,云計算對云端數據采取了分層存儲的方式,為用戶提供多層次的安全防護。但是如今云計算的安全問題依然是用戶關心的重點。云存儲已經是未來存儲的一種趨勢。當前各大云存儲運營商正在積極開發應用技術、搜索和云存儲相結合的技術,為用戶提供更加便利的服務,但是云存儲的發展還須加強云存儲的安全防護功能和技術研究。
參考文獻
[1]劉曉輝.試析計算機云計算的數據存儲技術[J].通訊世界,2015(21):257-257.
[2]耿麗娟.基于云計算的數據存儲技術探索[J].科技尚品,2016(03):174-174.
在信息化技術不斷發展的今天,虛擬經濟得到了快速的發展,同時依賴大數據和云計算等先進技術的支撐,很多行業得以快速提升。可以說,社會的發展已經不能離開大數據技術、云計算技術等先進的信息化技術,這就需要在實際的發展過程中不斷完善技術體系建設,保證技術應用的完整性與安全性。但是,網絡安全問題也伴隨著網絡技術的不斷發展而增長,計算機存儲安全系統已經經過了較長時間的發展,但是黑客技術也在不斷進步,很多黑客可以通過信息技術直接入侵公司的電腦盜取數據,嚴重的會造成公司重大的社會經濟損失。因為很多計算機存儲著大量的機密材料,這也使得竊取資料能夠獲得較大的經濟利益,很多不法分子趨之若鶩,導致目前計算機存儲過程中存在很大的隱患。目前只有在云計算技術使用過程中加強網絡安全管理,保證信息的整體安全,才能有效地保持各個行業的基本運轉。本文針對計算機網絡安全存儲的應用進行了相應的論述,希望能夠為云計算技術模式的安全穩定發展提供技術參考。
1云計算技術概述
云計算是將虛擬和分布技術進行相應結合的技術。在這個過程中滿足不同數據對于計算功能的需求,能夠提高共享資源的利用,通過軟硬件的結合實現信息的合理化存儲和利用。在這個過程中,高效地使用了計算機相應的資源、應用程序、IP地址等相應的模式。云計算技術目前可以分為SAAS、PAAS和IAAS的基礎構架,能夠滿足多種業務的計算需求[1]。
2云計算技術網絡安全的關鍵處理技術分析
2.1身份認證
相比于傳統的身份認證技術,云計算技術的身份認證具有更高效、快捷和安全性的特點。面對復雜的局面,其可以有效地應用APP數據、動態口令和授權等多種模式,實現身份認證的作用。一是對APP資源的利用。當客戶訪問資源平臺時,可以通過webservice服務的應用程序進行相應的訪問。這個過程實現了有效的第三方身份識別,能夠有效地滿足安全的訪問。二是動態口令技術。主要是通過動態口令的發送進行相應的確認,使得通過動態確認的信息得以在硬件上運行。三是授權技術。在這個過程中,可以通過網絡協議的授權來進行相應的口令加密,有效確認用戶的身份,保證系統安全。
2.2分布存儲技術
分布存儲技術是目前具有高效性、安全性的一項存儲技術。在這個過程中,可以將不同的數據進行合理化的分割,并相對應地進行存儲,以實現多副本的存儲效果。在這個過程中,就可以有效地避免信息在存儲過程中出現丟失的現象,因為始終在系統運行中可以有多個副本運行,保證了網絡信息存儲的安全。
2.3數據加密
數據加密是目前先進的安全保障技術,通過對稱和不對稱的加密排列,使用DES算法進行相應的加密。通過網絡密匙的方式,對于加密非對稱技術,可以使用公鑰與密鑰兩個部分進行相應的操作,這樣使得加密算法復雜化。在信息存儲過程中,也能夠有效地對安全性加以保障。
2.4密匙管理
數據加密在密匙管理過程中是非常重要的。因此如何保障密匙的管理安全具有重要的作用。云計算在運轉過程中,其自帶的密封系統能夠有效地保證密匙訪問的功效。大部分密匙的源頭需要在客戶訪問數據時,能夠有效地得到密匙的支撐和控制權,這樣才能夠在應用性和安全性兩方面都得到合理的應用。
3安全存儲系統整體構架要點分析
信息存儲的種類較為繁雜,因此其存儲設備是整個云計算技術的核心,利用存儲軟件可以完成相應的存儲過程[2]。基于云計算,在登錄過程中使用HTTPS協議,確保相應通信過程安全。通過用戶注冊環節,使信息在存儲過程中保證安全不泄露,而整體的優化過程需要在服務器接收相應的數據后實現解密。處理數據證書同樣也在應用過程中起到了關鍵的作用,可以實現數據的首先加密、然后進行傳輸的作用,有效地保障了云計算模式下信息存儲的安全性。
3.1云構架
在目前云計算技術發展的過程中,存儲技術必須要融合云計算不斷發展,而使用拓撲結構能夠有效地保障計算的優化。因為云計算對于各個節點的要求較高,其動態化的分配功能可以有效地實現計算的自由度。通常需要借助整體的控制器完善拓撲結構。在拓撲設計中,需要明確其重要的影響因素,使其在控制中心的位置能夠有效地發送處理請求、科學地進行相應的分配,在實際的應用過程中和云端客戶進行相應的對接,實現良好的互動運算功能。在構架設計當中,主要節點應重點進行設置,不僅要與各個節點的通信功能有良好的保證,同時應對整體構架的完善起到積極作用。
3.2云計算服務
在存儲系統的整體構架完成之后,需要對云計算服務進行相應的設計。首先,應分析相應用戶的需求,針對用戶的需求對存儲系統進行相應的測試,對其安全性能否抵御黑客的相應攻擊進行評分。在這個過程中,找出相應的隱患并加以解決。根據實際檢測的結果,對系統進行一定的漏洞補充,從而有效地起到防護安全的作用。云計算的存儲功能因涉及海量數據的處理,因此在支撐整個系統運轉的過程中,可以使用的主機端的數據和傳統存儲技術相比,其存儲的數據來源更為多樣、覆蓋面更廣。因此,在實際的管理過程中,也應對其安全的存儲功能進行重點把控,避免存在漏洞和節點方面的不足。同時在進行云計算處理過程中,不僅需要進行相應的計算功能設置,同時對其存儲功能也有較高的要求,需要精準地進行計算和評估產生的相應風險,這樣云計算服務的安全性能才能滿足實際的要求[3]。
3.3節點管理
在云計算功能當中,節點管理是非常重要的一個過程。其能夠有效地分配完成節點,對于整體系統的運行效率和安全性能都具有重要的保障作用,應利用相應的資源進行一定的評估。在綜合算法的模式下,對節點進行相應的調整。在云計算的模式下,云節點的管理模型能夠有效地應用到實際的過程當中,同時分析節點數量是否能夠滿足用戶的實際需求。通過對客戶現有需求的實際滿足,使拓撲結構更加完整。如果出現節點閑置的情況,就必須及時進行收回,進行妥當處理,保障信息存儲的整體安全。
3.4加密上傳
在系統設置中,為了提升安全存儲系統的整體功能,需要進行加密上傳的操作[4]。目前主要使用明文的方式,這種方式沒有使用加密措施,使得信息在存儲過程中存在著一定的漏洞。為了彌補這樣的漏洞,就必須在系統中使用加密模塊,對涉及保密的數據進行加密。這個過程可以用數字信封的方式,使整體的數據得以保護。其原理較為簡單,即使用有效的數據密匙,對非對稱密匙進行二次加密。這樣雙重加密的模式,對于云計算背景下,實現信息存儲系統的有效安全具有重要的保障作用。該加密模式可靠性較強,使穩定性和安全系數得以廣泛提升,但是也存在著操作不是非常簡便、技術要求較高等問題。目前也同樣可以使用PBE的算法實現精確的數字加密技術,該技術在加密過程中可以有效地提升便捷性,且在加密過程中不需要硬件支撐。實際應用中,多重加密的方式對于安全存儲系統的整體安全具有重要的作用,同時也可以利用口令替代的加密技術,更好地實現加密效果。
3.5存儲功能優化
通過以上云計算整體構架的設計,有效地提升了存儲方面的邏輯性和安全性。在該功能的重點存儲功能設計優化過程中,應重點做到以下幾點:(1)重視平面和數據通信功能的整體完善。通過平面CPU的強大功能,使用LINUX系統,基于雙向數據的傳輸機制,實現數據包的轉發安全功能。依靠ZOL運算,兩者可以實現共享共用的通信功能,數據平面可以傳輸重要的安全參數、信息和反饋功能。通過智能化的操作,有效地規避系統中可能存在的數據存儲漏洞。通過平面發揮支撐作用,為數據的初始參數和后期的實時監控創造良好的條件。(2)網絡報文處理。針對該功能的優化,重點是要加強重點模塊的建設。該功能存在不同的層次,一是網絡接口報文的重要信息,其是整體數據的核心組成。二是需要分揀到加密模塊,在系統處理之后可以恢復原始保存的格式,這樣對于保證信息存儲系統的安全具有重要的作用。三是數據加密模塊。該模塊是整體安全系統的核心部分,應重點對安全指標進行相應的分析。
4系統測試
在云計算模式下,其網絡安全存儲構架設計之后,需要對其有效性進行整體的測試[5]。利用身份驗證等方式注冊信息,使用戶進行登錄并直接進入系統,只有驗證密碼和相應的賬號準確后才能有效地進入。與此同時,系統將自動對用戶的基本信息進行判定,即可進行有效的登錄分類,一旦出現密碼錯誤問題,需要及時控制用戶相應的信息。當用戶匿名訪問時,要記錄用戶的IP地址和身份,可以有效地實現回溯等方面的功能。如連續三次輸入相應錯誤的信息,賬號鎖定不能登錄。該系統使用了相應的加密網關系統,在整體過程中確保了其源頭數據方面的安全,有效地實現了軟硬件系統的同步優化,并將數據平面與平面支撐相互分開,在系統高模塊化的處理之后,能夠有效地提升網絡安全存儲方面的性能,大大提高了工作的效率。
5結語
通過以上的論述,在信息化技術不斷發展的今天,虛擬經濟得到了快速發展,同時依賴大數據和云計算等先進技術的支撐,很多行業得以快速提升。隨之而來的是信息化技術應用過程中出現的存儲安全隱患,比如黑客技術的不斷提高給計算機存儲安全帶來了很大的危害,其能夠快速入侵電腦盜取機密文件,導致各公司較大的損失。因此應不斷加強云計算技術在安全體系建設中的應用,通過技術創新發展,使計算機存儲防護系統不斷改進,為維護我國信息系統安全創造良好的基礎。
參考文獻
[1]周公平.云計算技術下的網絡安全防御技術研究[J].網絡安全技術與應用,2021(06):74-76.
[2]常亞楠.云計算技術在計算機網絡安全存儲中的應用分析[J].信息記錄材料,2021,22(05):235-237.
[3]李盛.云計算技術在計算機網絡安全存儲中的應用分析[J].電子測試,2019(01):117-118.
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)08-0070-01
云計算技術融合了負載均衡、網絡存儲、效用計算和分布式計算等計算機網絡技術,具有擴展性、通用性、大規模、虛擬化等特點及可提供可靠、廉價的服務。云計算的服務包括IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)及SaaS(軟件即服務)3種模式。據艾瑞咨詢數據顯示,2016年中國企業云服務的市場規模或達520億,同比增長31.9%,且在未來幾年中,云服務市場仍會以超過30%的年復合增長率高速發展。在這一背景下,社會非常關注云安全的問題,具體涉及云端、應用服務層和基礎設施層的安全層次。針對這一問題,中國建立了BIM云計算中心、360、綠盟、啟明星辰、瑞星等公司制定了網絡安全解決辦法,并出現了阿里云、BIM云和百度云等,從而為云計算技術應用的安全性提供了重要保證。
1 網絡安全存儲的關鍵技術
1.1 身份認證
身份認證是保護計算機網絡存儲系統安全的第一道關口,其主要采用下列幾種技術方式:一是口令核對驗證,即在身份認證時,用戶僅需輸入事先建立的合法用戶名與口令,便可校驗用戶是非法的或是合法的;二是智能IC卡,即事先在智能IC卡中錄入用戶的合法信息,而在身份認證時,僅需輸入合法的用戶名與口令,便會由智能卡向認證服務器發送隨機數,以驗證用戶身份的合法性;三是Kerberos身份認證,即先利用授權服務器、資源訪問機制使用戶口令生成密鑰K,再經授權服務器提供的票證認證身份,并在獲得合法憑證后獲得相關服務;四是PKⅠ身份認證,即通過利用彼此匹配的密鑰,實現加、解密,并采用密鑰備份、更新與恢復機制,以提供計算機網絡安全服務。
1.2 數據加密
數據加密是先運用加密密鑰、加密算法使明文變為密文,再在解密時采用同樣的辦法使密文為明文。目前,數據加密技術的常用方法包括對稱、非對稱加密算法。其中,對稱加密算法使用的密鑰加、解密數據相同,詳見圖1。
結合圖1,對稱加密算法要求發送方、接收方知曉全部數據的加密密鑰或具有訪問權限,因此密鑰在傳遞與管理上的難度很高。不對稱加密算法的運用可有效彌補對稱加密算法的不足,即其會使用一對公、私鑰組合,且唯有私鑰能解密經公鑰加密的或公鑰能解密經私鑰加密的密文,其中公鑰對外公布,而私鑰由自己保存。
1.3 糾刪碼
在計算機網絡存儲系統中,可運用糾刪碼技術來應對誤碼信息位置的未知性、不確定性,且其要素包括分組碼、碼集、碼字、監督與信息碼元等。目前,常用的糾刪碼技術包括級聯低密度糾刪碼、無速率編碼和RS糾刪碼,從而實現了加速編、解碼及保證計算機網絡安全的目的。
2 云計算技術的應用
在計算機網絡安全存儲中,云計算技術的應用條件是規模化的分布式存儲技術,即其適合用在聲音、圖像、視頻和文檔等文件中,且可保證這些文件存儲的穩定性與可擴展性,同時要求用戶按需付費。在這一應用過程中,一般通過副本、編碼冗余存儲和備份數據,以保證云計算技術的安全應用。
2.1 可取回性證明算法
可取回性證明算法是一種基于“挑戰-響應-驗證”機制的算法,其運用冗余糾錯編碼,以幫助需求用戶驗證云計算中數據的狀態,即:在查詢數據時,先由用戶向云端發起挑戰,再由云端據此作出響應,而用戶通過驗證云端響應信息,便可確定歸檔數據是否處在安全狀態下。倘若驗證未能通過,表面歸檔文件受損,要求嘗試性恢復,而若破壞值處在閾值范圍內,則可用編碼冗余信息恢復原始數據,同時亦可利用副本冗余安全存儲保障,以使恢復錯誤數據的幾率更高。應用表明,可取回性證明算法可驗證云中數據的完整性,可準確定位錯誤數據及進行深入的分析與處理。但若在原始數據的冗余編碼中運用RS糾刪碼,會在一定閾值范圍內出現數據丟失或錯誤現象。為此,通過可運用冗余數據進行修復,并分開放置,以使提取歸檔文件的速率更高,從而使得系統應用功能的便捷性更高。
2.2 MC-R應用策略
在計算機網絡安全存儲中,云計算技術在應用中采用的MC-R策略包括:一是用戶端MC-R策略或用戶端MC加密算法,即:針對數據偽裝與隱藏能力較差的應用現狀,運用用戶端MC加密算法,可構建數據偽裝、隱藏和標記模塊,且這些模塊的協同狀態影響著云計算的安全應用;二是云端MC-R策略或云端RSA,即其僅加密核心隱私數據,以免云端RSA陷入大數據量消耗的狀態中,其中對于加、解密模塊,其應用流程如下:先由需求用戶生成、保存一組RSA公、私密鑰,再采用MC加密算法處理數據,并連同密鑰傳入云端,然后先云端加密數據,而在下載加密文件及用密鑰解密數據時,要求需求用戶的下載請求滿足一定的條件。對于恢復、利用初始數據的問題,可先用云端數據標記模塊尋找隱藏數據,再撤除偽裝。
3 結論
在本案,筆者結合云計算技術的理論知識,探討了其在計算機網絡安全存儲中的具體應用。研究表明,云計算技術具有性能高、可擴展性等優點,因此有助于保證網絡數據的隱私性與完整性,同時通過運用M-POR、MC-R安全存儲策略,可實現對網絡數據的完善、保護及實現部分數據的安全共享。總之,云計算作為一種新起的商業計算模型,其為下一代網絡計算平臺提供了可靠的數據存儲、優質的網絡服務。換而言之,為了適應互聯網的深入發展,在計算機網絡安全存儲中引入云計算技術及保證云計算的安全存儲具有現實意義,值得高度重視。
參考文獻
[1]張菁菁.新時期云計算環境下的計算機網絡安全技術研究[J].中國新通信,2016(4):44.
[2]袁玉珠.云計算模式下的計算機網絡安全儲存系統設計[J].電子技術與軟件工程,2016(7):227.
Data Computation and Data Storage in Cloud Computing
DONG Yu , GUAN Qun
(College of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
Abstract: With the continuous growth of the network bandwidth, the conditions are more mature that access non-local computing servic? es through the network, so there is a technology what we call "cloud computing".The cloud computing is a new application model for de? centralized computing which can provide reliable, customized and maximum number of users with minimum resource.With the constantly expanding and deepening of the cloud computing applications, it asks for higher demand, therefore, many researchers also strive to improve the cloud computing performance. The article explains the basic concepts of cloud computing. and on this basis, it also introduced the technology of data computation and data storage, it has a detailed description to the multi-user isolation mechanism, and finally to predict the development of cloud computing and its future.
Key words: cloud computing; data computation; data storage; isolation mechanism
云計算[1]是I T基礎設施的交付和使用模式,它指的是通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺、軟件)。提供資源的網絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用I T基礎設施。近年來,云計算的研究和應用發展非常快,主要原因是云計算具有如下優點:超大規模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服務、極其廉價、安全、方便。
[1]朱近之.智慧的云計算[M].北京:電子工業出版社,2010.
[2] Dean J,Ghemawat S.MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters[J].Communications of the ACM, 2008,51(1):107-113.
[3]李遠方,賈時銀,鄧世昆,等.基于樹結構的MapReduce模型[J].計算機技術與發展,2011,21(8 ):149-152.
[4]韓燕波,王桂玲,等.互聯網計算的原理與實踐[M].北京:科學出版社,2010.
[5] Sacha K. Middleware architecture with patterns and frameworks[Z].2007.
[6]王鵬.走進云計算[M].北京:人民郵電出版社,2009.
中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 06-0000-01
Enterprise Applications Analysis of Cloud Computing and Cloud Storage Technology
Cai Han
(China Shipping,Xiamen361006, China)
Abstract:Cloud computing use the Internet as computing platforms,
will be more widely involving mass data processing tasks.Mass data processing refers to the large-scale data analysed and calculated.In the Internet age,the Internet data statistics and analysis of many is mass data level for corporate data storage,provides an important service.This paper analyzes the application of cloud computing,introduces the types of cloud computing infrastructure,in-depth analysis of the cloud computing and the relationship between the enterprise applications.
Keywords:Cloud computing;Cloud storage;Enterprise application
云計算技術帶來了IT技術領域的重大變革。它極大地降低了企業的IT建設及運營維護成本,降低了能源消耗,大大加快了企業信息化建設進程。云計算與互聯網的結合也催生了IT商業模式的革命,使得越來越多的公司不再購買和維護軟硬件,而是從亞馬遜等公司租用計算、存儲、網絡資源以及IT服務,使得企業實現信息化變得像獲取自來水一樣方便、廉價。
一、云計算的應用類型
目前流行的幾種基于云計算的應用類型。這些應用分為三層或三類,分別是平臺或基礎設施方面的應用、業務應用和業務服務。基于平臺的應用主要集中在為用戶提供存儲服務(云存儲)、計算能力(計算云)、數據庫服務(云數據庫)。云存儲是一種基于網絡的數據存儲模式,數據被存儲在多種虛擬服務器上,通常由第三方的組織來管理,而不是用專門的服務器來管理。數據托管公司運營大型的數據中心,用戶通過從公司購買或租用存儲空間來存儲自己需要托管的數據。數據中心的運營商在后臺根據用戶的需要虛擬化資源,對用戶來說就像在使用虛擬服務器,這樣用戶可以自己管理自己的數據。而實際上,這些資源或許橫跨了很多不同的物理服務器。
二、云計算中的基礎設施
云計算中的基礎設施可以建立在虛擬化、網格計算或二者結合的基礎上。網格計算(或者計算網格的使用)是指多個計算機同時處理一個問題的計算模式,處理的往往是需要大量計算資源、需要訪問大量數據的科學或者技術問題。它是一種分布式的計算模式,通過將網絡上的、松耦合的計算機聯合起來組成一個“超級虛擬計算機”來完成大型計算任務。這項技術已經應用在運算密集的科學、數學和理論問題的運算上,參與運算的計算機是以自愿的形式加入的。在商業機構中也有多種不同的應用,如藥物研發、經濟預測、地震分析、股票數據處理、電子商務和Web服務。在這種計算模式下,計算任務被拆分為許多小的部分,不同的部分在不同的計算機上同時、獨立、并行地進行。因此,對于需要在計算過程中交換中間結果的應用,這種計算模式是不適用的,因為不同的處理器和存儲系統很難保證高速的連接。網格可以實現本地、大學內部、區域性和國際性的應用、數據和存儲資源的分享及管理。Google的搜索引擎就是以網格計算的形式,通過上千臺服務器來處理搜索請求、尋找新的站點、存儲文件和管理廣告。
三、云計算對企業的影響
云計算模式能極大地降低企業或者學校的信息系統建設的成本。對于他們來講,通過投資建立計算中心成本較大,并且難以與他們的信息系統的快速成長和服務多元化要求相匹配。具體來講,云計算為企業帶來的便利歸納為以下幾個方面。
(一)商業模式和理念的轉變。IT公司的商業模式從實體的軟件或硬件產品銷售轉變為相應的軟硬件服務的提供。通過云計算,更多的應用能夠以互聯網服務的方式進行。云計算的先驅者之一谷歌甚至強調未來幾乎所有的軟件都可以搬上互聯網,以服務取代軟件。云計算將帶動整個商業模式的轉變,延伸出新的商業體系,特別是IT企業商業理念也需要轉變,當前的軟件銷售轉變為服務銷售,將實體變為網絡中的相關服務提供給個人用戶或企業用戶。
(二)提高管理效率、服務水平。利用云計算的商業服務平臺提供用戶和提供商之問交互的平臺,用戶不用花精力去開發相應的軟件或提供相應平臺,只需要付少量的費用就能實現現代化的信息管理,將更多的精力用在企業的實質管理和服務客戶,增強了企業的自動化度,能提高企業的管理效率及相應的服務水平。
(三)降低運行維護成本。企業只需定制相應的服務,由云服務商或云端提供需要的基礎架構、服務、軟硬件資源等,可以節約成本,不用投資購買昂貴的硬件設備,負擔頻繁的維護與升級,企業不需要建立自己的數據中心、大型機房、服務器中心等并相應減少硬軟件的運行維護費用。
(四)提高了資源利用率。云計算模式中多企業共用相應的基礎架構,由云計算提供更強的管理機制、自動化部和高層次的虛擬化,將實現網絡虛擬環境上的最大化資源共享和協同工作。企業可以自己組建云計算基礎設施,也可以按需或按時租賃的方式來完成企業的計算任務、存儲、平臺服務等,多個企業共享云計算基礎設施,在節約成本的同時提高資源的利用率。
四、結束語
云計算是集成了大量資源的高效運行模式,在數據存儲與處理中具有極高的應用價值,因而在企業中廣泛應用,應用云計算和云存儲技術能夠改變企業運營模式、提高管理效率、降低系統成本、提高資源的利用效率,對現代企業的信息操作產生了劃時代的影響,在企業信息系統的發展中必將起到更重要的作用。
參考文獻:
中圖分類號: TP308 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)16-0062-02
Abstract: In view of the present situation and problems of higher vocational colleges computer operation, combined with the development and application of cloud computing" technology, is put forward based on the "cloud computing" technology under the computer room of campus construction, analyzes the advantages of the technology in computer room construction, problems to be solved and the follow-up development.
Key words:cloud computing; cloud storage; The management of computer room; computer; virus prevention and control
1 關于“云計算”
1.1 “云計算”的定義和特點
云計算(Cloud Computing)是由Google 提出,分為廣義和狹義兩種:廣義云計算是指服務的交付和使用模式,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務;狹義云計算是指IT設施的交付和使用模式,是指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源[1]。所以云計算是一種既有技術特點,又有商業特點的服務模式。這種模式利用虛擬化技術將若干個計算機置于一個機群中,把設備虛擬成資源池,通過配置信息進行合理調度,給用戶提供所需服務。
云計算的特點:1)規模超大:數十萬甚至數百萬的服務器,提供給用戶前所未有的計算能力。2)技術虛擬化:用戶可以在任何地方,使用任何終端,通過網絡獲取服務。3)可靠性高:使用數據多副本容錯、計算節點同構可互換技術保障服務的高可靠性。4)通用性強:在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的服務和應用;5)可擴展性強:根據用戶的要求可以動態伸縮,任意加減。6)按需服務:龐大的資源池,用戶可以按需購買,避免資源浪費,造成經濟損失。7)價格低廉:“云”的自動化集中式管理,使大量企業無需負擔日益高昂的數據中心管理費用,“云”的通用性,使資源的利用率極大提高,因此用戶可以充分享受“云”的低成本優勢[2]。
1.2 “云計算”的發展
云計算的原型可以追溯到1983年SUN公司提出的“網絡即電腦”的構想;第一個被認可的云計算服務平臺是2002年亞馬遜推出的Amazon Web Service;云計算這個概念是由Google首席執行官埃里克?施密特在2006年提出,并在2008年了App Engine云計算平臺。緊接著微軟也提供了 Windows Azure 和SQL Azure兩個云計算平臺。2011年美國了《聯邦云計算戰略》,日本提出計劃于2015年完成的《霞關云計劃》。到了2008年,云計算技術才受到我國的重視,陸續推出了藍云管理平臺、虛擬桌面、“樂云”云計算服務等。目前我國20多個城市開展了云計算技術相關的研究和項目建設,如北京的“祥云工程”、上海的“云海計劃”、無錫的“云谷”等等[3],云計算技術開始在我國大規模的立項和研究。
2 高職院校機房現狀和問題
2.1 機房使用率問題
高職院校的機房是廣大師生進行實驗教學、科研、各類計算機培訓和考試不可或缺的重要場所。學校機房的建設也是一項投入較高而且需要持續投入的工程。一般機房的建設都是分批、分次完成的,這樣就導致同一所學校的幾個機房的配置不盡相同,因為不是同一時間購買,所以這些計算機在品牌、配置及硬件上各有差異。在這樣的硬件條件下,機房的排課就需要根據機器狀況是否能滿足實驗要求進行安排。一般配置較低,機器老化的機房安排的課時比較少,而配置高,機器新的機房課滿為患,機器超負荷運轉,無論從機房安全角度,還是從機器維護保養的角度出發,這都是個棘手的問題。
2.2 機房硬件問題
計算機的使用周期一般是3-5年,但機房機器的更新速度一般會在5-8年甚至會更長,更新計算機需要資金投入,這是個讓人頭疼的問題,而老機器的處理也讓學校費盡心思。現在軟件更新換代速度非常快,一些專業的軟件,每次出現新版本對硬件的要求也隨之增高。機器老化的機房無法適應這種變化。從學校的角度出發,用機房硬件更新速度去跟上軟件的發展是不可能的,這樣的運行成本會遠遠超出學校的經濟負擔能力。如此,很明顯,學校機房的硬件條件會逐漸不能滿足教學、實驗、考試的要求,也勢必會影響正常的教學效果和質量。
2.3 機房數據存儲和病毒防控問題
計算機病毒是機房的大敵。為了防止病毒入侵,機房一般都會安裝還原卡。而安裝還原卡又帶來了另外一個問題就是數據不能在計算機上進行存儲。一些需要保存的數據只能通過移動設備或者網絡上傳至網盤或者服務器。但使用移動設備和網絡也是病毒傳播的一個重要途徑[4]。一旦通過移動設備或者網絡將病毒傳播至機房,并大面積擴散,機房將面臨癱瘓,短時間內無法保證正常的使用,勢必會影響正常的教學。為了防止病毒入侵,機房要及時更新殺毒軟件,還原卡的存在會使工作量增加一倍。所以解決存儲和病毒傳播也是機房面臨的問題。
3 云計算技術在機房的應用優勢
面對機房的使用和管理問題,結合云計算技術的特點,將兩者有機融合,是解決目前機房機器更新速度快,維修費用高,存儲和病毒等問題有效手段。利用云計算技術,只要你在終端機器安裝了一個簡單的操作系統和瀏覽器,通過網絡,就可以隨意使用云端的一切資源。所以云計算技術在機房的應用研究具有現實意義。
3.1 降低的機房資金投入
為了滿足教學需要,學校不得不對超過使用年限的計算機進行更新換代,而處于淘汰邊緣的計算機棄之可惜,用之又問題頻出。如果使用云計算技術,只要計算機能正常啟動,通過互聯網接入云端,就能獲取、使用云端的資源[5]。這樣,計算機就不會因為配置低而被過早淘汰,這就是云計算技術的最大優勢。云計算技術是把強大計算和儲蓄能力集中起來,終端機器不需要很高的配置、安裝很多軟件,就能享有同等的處理和存儲能力。因為云計算技術對終端計算機硬件配置要求不高,這樣就可以節省大量的硬件建設費用。由于云計算技術的存在,機房使用性能提高了,各個機房的使用率也趨于平衡。對于軟件的使用,我們也是按需購買,學校不需要花大量的資金去購買各種各樣的正版軟件,也不必考慮軟件的升級速度,只要購買云端的軟件服務就可以了。學生只要在云端,就可以使用云中所有的服務,按需購買,省去了很多正版軟件、硬件升級、維護的費用。
3.2 解決的數據存儲和病毒入侵
云計算技術也可以有效地解決機房上課教師和學生數據存儲的問題。云計算技術將數據存儲在云服務器中,用戶可以憑借自己的賬號和密碼對自己的數據進行讀、取、存、改、寫等操作,就像在本地計算機上操作一樣方便快捷[6]。由于數據存儲在云存儲服務器中,采取的是數據多副本容錯,計算節點同構互換技術,保障了數據的安全和可靠性。不必擔心因為個人計算機存儲設備(硬盤、U盤)損壞或者如刪除或病毒入侵,造成的數據丟失。“云”采用的是自動化集中式管理,就像我們把錢存在銀行比放在家里安全是一樣的道理。云服務器上的防火墻設置、病毒軟件的安裝,也會有效地阻止病毒的入侵,有了“云”安全服務,機房面對病毒的能力也大大提升了。
4 云機房運行的保障措施
云計算技術為機房的方便、高效運行提供了方便,但為了保證機房的正常運轉,我們要從兩方面加強支持。第一,網絡基礎建設。云計算技術的各項服務都是依托網絡進行,所以網絡的帶寬要足以保證云服務的順暢運行,否則云所帶來的驚喜將大打折扣[7]。一旦網絡出現問題,導致終端無法訪問云中心,將直接影響機房的正常教學。因此,網絡基礎設施的建設是保證云計算技術是否能在機房正常運行的重要保障 。第二,信息保密性。教師的教學資源和師生的個人信息均放在“云”中,也就意味著暴露給“云”。一旦賬號和密碼被盜,個人信息將被一覽無余,所以要注重賬號和密碼的安全性,也對服務商提出了個人信息的保護要求[8]。
云計算技術的產生,勢必會對高職院校機房建設產生影響,如何科學合理的應用好云計算技術為機房建設出謀劃策,是每個機房管理工作者應該思考的問題。
參考文獻:
[1] 劉鵬.云計算[M].北京:機械工業出版社,2013:59-67.
[2] 汪杰.基于云計算技術的機房管理[J].電腦知識與技術,2012(10):184-186.
[3]陳慧芳,盧慶武.云計算在高校機房管理中的應用 [J].實驗室研究與探索,2013(7):213-216.
[4] 沈之強. 云存儲系統中的網絡緩存關鍵技術研究[D]. 杭州:杭州電子科技大學, 2015.
[5] 李玲. 淺談云端教學平臺下微課程的制作與應用[J]. 中國信息技術教育, 2013(5):18-18.
【關鍵詞】云計算 大數據處理 融合處理
1 引言
隨著網絡技術的發展,以及智能設備的普及,當前的數據增長速度已經呈現爆炸式增長,大數據時代已經來臨。目前專家對大數據處理系統方面的研究主要是基于云環境下的分布式部署以及網絡架構的融合和動態實時數據處理這三個方面。同時也取得了一定的研究成果,對于當前的云計算環境下的大數據處理系統的發展提供了很多理論和實踐基礎。
2 基于融合思想的大數據處理方案分析
云計算技術模式下,人機交互和數據處理以及網絡邏輯處理技術等都相對交融,處于深度融合狀態。因此基于融合思想的大數據處理方案就是以融合思想為核心,將云計算技術模式下的各種分散的網絡資源進行協同組織,然后再進行融合,從而充分發揮分散狀態下的資源優勢,形成一種整體性的比較優勢,因此這種融合式的大數據處理方案的應用前景十分廣闊。
在云計算技術模式下,大數據處理研究更多的著力點放在了大數據處理系統的構建、分散資源的協同以及相關的輔助技術等。從宏觀角度來看,可以氛圍內混合處理和混合管理兩個方面。其中混合管理的核心就是研究各種無線以及有線的處理機制和數據共享、資源共享機制的管理,同時還包括了分散數據管理機制和協同機制管理等。而混合處理的研究核心則是著力于系統運行模型和相關輔助技術上。
3 大數據處理系統的應用和處理系統分析
3.1 大數據處理系統的應用
大數據處理系統的應用主要包括三個方面:
(1)基于融合式架構的應用。這實際上就是一種客戶機/服務器架構模式,其中服務器主要負責應用系統的管理和控制以及相關應用的邏輯處理和數據調度等。而客戶端則是專門進行人機交互,當用戶想要執行數據處理分析人物時,通過客戶機向服務器發送請求,然后有服務器完成并返回給客戶端。這個融合式架構相對簡單,且容易維護,但是服務器功能有著極高的依賴,這也往往成為數據處理系統應用的瓶頸。
(2)分散式架構。這種架構的特點就是協同控制的節點都是平等地位,并且和處理系統有關的控制和管理模塊都是分散在各個客戶端上。客戶端擁有一定的自治屬性,因此具有通用性和靈活性和可擴展性等諸多優勢。但是由于數據采用分布存儲和分布操作,這樣在維護方面就變得較為困難,而且節點之間的實時同步和用戶動態注冊的應用也難以實現。
(3)混合式結構。這種結構擁有前兩兩種結構有點,通過服務器實現數據信息的統一維護,而客戶端一方面實現信息傳輸功能,同時也能夠和用戶在某些應用方面進行充分的交互,因此能夠有效減輕服務器端的壓力,這樣也能夠消除服務器端的瓶頸。提升系統的魯棒性和靈活性。
3.2 云計算技術下的大數據處理系統具體分析
3.2.1 系統架構
云計算技術環境下的大數據處理平臺的節點主要體現下面幾個特點:其一是節點分散性;其二是數據處理動態性;其三是數據來源混構性。
這個處理平臺架構采用了融合式的調度執行層和任務融合調度管理,并根據處理規則和不同的參數來調整處理引擎的數據和算法組合以及計算資源。對大數據資源的數據交互和任務分工工作進行了有效融合。同時在管理層,也對業務數據進行分布式存儲,提升了容錯處理能力。
3.2.2 系統處理流程
系統處理流程主要是對分散狀態數據進行處理,其關鍵就是對分散的數據進行提取,因此首先給其他應用提供數據接口。然后數據管理部分要融合數據資源,并在一定容忍度的基礎下,對不同的數據處理機制進行比較,進而優勢融合。最后數據處理中心則是對數據進行集中處理,然后統一分配數據資源,從而在數據中心實現數據處理的融合。
3.2.3 處理系統的部署
某信息產業園的大數據處理系統的部署是根據信息企業集群的需求,然后對現有分散數據資源進行挖掘,比如企業內部的ERP和SCM系統中的數據,通過對這些數據進行深度挖掘從而為該企業提供戰略發展資源。圖1就顯示了這個部署圖。
從部署圖可以看出,在這家企業中,ERP和SCM和CRM是其數據源,然后經過服務器處理之后,分布到n個數據庫,然后進行合并進入到大數據管理模塊,最終能夠實現數據查詢和數據決策服務。
4 結語
總而言之,目前采用融合式思想,在云計算技術條件下,對大數據處理系統進行部署的研究相對較少,特別是當前的信息產業,由于其自身的解決方案并不能夠實現大數據條件的比較優勢,所以本文提出的融合式的大數據處理技術,有效的提升了數據利用深度,拓展了大數據處理系統的應用范圍。
參考文獻
[1]于戈,谷峪,鮑玉斌,王志剛.云計算環境下的大規模圖數據處理技術[J].計算機學報,2011(10).
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 10-0093-01
云計算是一種非常具有應用前景的綜合性計算機技術,該技術以互聯網為平臺,可以按照用戶的使用需求方便快捷的為用戶提供所需的數據處理性能和信息存儲空間,使得用戶可以隨時隨地享受高速高效的信息服務。目前,云計算無論在商用還是在個人用戶服務方面還處于初級階段,其所具有的功能和優勢還沒有得到充分的發揮和利用。但是可預見的未來,云計算以及基于云計算所構建的生態系統必將使用戶的信息管理模式發生極大的改變。本文以云存儲生態系統為例對云生態構成、運行、維護等多方面內容進行討論。
一、基于云計算技術的生態系統概述
按照對象對云生態系統進行內容分類可以將其分為生產者和消費者兩類。兩者的關系如下圖1所示。
圖1 云計算生態系統模型
云生態系統中生產者為用戶提供統一、安全、可靠、經濟的信息共享、軟件應用以及信息處理平臺,用戶通過云平臺對自身資源進行管理,進而實現消費者與生產者的互利共贏。
二、云計算生態系統運行機制
為保障云計算生態系統持續性處于健康穩定的狀態,在其運行中必須按照實際要求制定和采取必要的運行機制與維護機制,利用該機制約束云系統平臺下各成員的行為,促進云計算生態系統平衡、穩定發展。具體來說,云計算生態系統的運行機制主要由以下幾部分內容構成:用戶需求考察、系統應用規劃、云平臺監控與調度管理、云平臺優化與維護等。
其中,用戶需求考察是云計算生態系統建立的基礎,直接決定了是否可以構建生態系統、如何確定宣傳與實施方案等內容。系統應用規劃則是用于增強系統構建和部署的科學性與可控性,便于使云系統得到更好更充分的利用。云平臺監控與調度管理則是按照使用需求和管理需求對云生態系統進行實時監控和統計,根據監控內容制定或采取適當的調度和運行策略,保證系統的服務質量和用戶的使用體驗。云平臺優化與維護則是定期對云生態系統進行維護和更新,以增強生態系統的魯棒性和可持續性。
三、云存儲生態系統的構建
(一)構建方案
基于云技術的生態系統涉及多個子系統和多種資源信息,是一種綜合性的、多方面的系統平臺,可以為用戶提供多種類服務。當今信息社會中,企業各種活動的核心與支撐就是數據信息,對應云計算生態系統中即為云存儲生態子系統。實際應用中,云存儲生態系統以虛擬技術為核心,將用戶在云端存儲的數據信息以遠程桌面的方式呈獻給用戶,并按照用戶要求進行存放和管理。
完整的云存儲生態系統由云存儲設備生產商、集成商、商以及使用用戶等構成,每一對象負責云生態系統中的某一具體內容,如此便可以組成一個高效可用的云存儲生態系統。除此之外,為進一步保證云存儲生態系統中數據的可靠性與有效性,系統中還需要集成諸如身份認證、數據加密、數據管理等數據安全服務。
(二)主要功能
由圖1可以看出,云存儲生態系統中包含物質流、能量流、信息流、資金流等內容和服務。其中:(1)物質流主要是指云存儲生態系統的硬件部署,即用戶可以非常方便的獲取存儲空間,避免了傳統系統應用中的硬件設備購置;(2)能量流主要是指云存儲生態系統在遠程云端為協助用戶完成數據的管理與應用,為用戶節省系統運行所消耗的能量;(3)信息流主要是指用戶除了可以應用云存儲生態系統對數據進行存儲和管理外,還能夠借助云數據處理軟件對云端數據進行挖掘、聚類、檢索等操作,使得信息能夠得到充分的應用;(4)資金流主要是指云存儲生態系統可以讓用戶在更低的資金投入下獲得更好的使用效果,幫助用戶節約資金。
(三)關鍵技術
為實現云存儲生態系統的構建與運行,需要使用到以下幾方面關鍵技術。
(1)元數據管理技術。該技術可以向用戶提供元數據的上傳、下載、更新以及管理等。(2)緩存管理技術。對用戶的數據訪問行為進行記錄、分析與整理,協助用戶梳理數據的重要性,對于重要程度不同的數據建立不同的數據緩存與分配策略,便于提升用戶的訪問響應速度。(3)數據更新技術。該技術不僅包括本地元數據的更新,還包括云端緩存數據、存儲數據以及相關的數據表單等內容的更新。(4)服務調度技術。不同時刻云存儲生態系統的運行狀態是不同的,為讓用戶獲得更好的使用體驗,系統需要對整個系統的能力、負荷以及用戶需求等內容間進行權衡,從而制定一個最優的服務方案,讓用戶獲得良好的使用體驗,避免因系統負荷過大出現問題。(5)數據安全技術。云存儲生態系統的基礎是數據的安全。為提升用戶信息的安全性能,必須采取必要的安全防護措施和加密技術等對數據進行安全保障。
四、總結
云存儲生態系統是云計算平臺的一個重要組成部分,對整個社會經濟的發展都具有十分重要的影響和意義,不僅可以拓展人們存儲和獲取內容方式和途徑,還能夠在很大程度上提升數據的利用率,增強數據的使用效果。
參考文獻:
1 云技術技術的定義
對于云計算的定義一直以來沒有一個統一的定義, 狹義的云計算指的是廠商通過分布式計算和虛擬化技術搭建數據中心或超級計算機,以免費或按需租用方式向技術開發者或者企業客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務。廣義的云計算指廠商通過建立網絡服務器集群,向各種不同類型客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等不同類型的服務。通俗來講,云計算是將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上,使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟硬件服務[1]。
從不同的方面,對云計算有不同的理解,從資源方面講,云相當于無限的軟硬件資源,可以隨時擴展,隨時隨地被訪問。從用戶的角度看,用戶可以借助于各種智能設備和網絡傳輸方式、按需使用軟硬件資源,從提供的服務來看,云計算技術是計算系統的公用事業化,像使用水電一樣使用軟硬件資源。
2 云計算技術的產生
云計算技術的產生是受“電廠”模式的啟發,“電廠”模式即為電廠集中供電模式,我們每天都用電,但是我們不是必須自己購買發電機去發電,同理,我們每天都喝水,但是不需要我們自己去打井,而是來自自來水公司的水。云計算技術是一個公用事業的概念,就是將主要的計算資源都集中到公共的云計算中心,并且遵守公開的協議,類似于電力的220v/110v和通信的7號信令,企業和個人都能非常方便的使用[2]。這種模式因為在規模上面有極大的優勢,使得其運營成本非常低,而且因為主要由本國大型的電信企業運營,使得它們能得到用戶充分地信任。云計算機技術改變了人們的使用觀念,由原來的直接購買軟硬件變為按需購買服務,減輕了個人維護軟硬件資源的開銷,也可以按需定制自己的私有云服務。
3 云計算技術的現狀
云計算技術受到各大IT巨頭的青睞,Amazon、Google、IBM等各大公司推出自己的云計劃和云產品。例如Amazon使用彈性計算云(EC2)和簡單存儲服務(S3)為企業提供計算和存儲服務。Google組建了超過100萬臺服務器提供了功能強大的搜索引擎服務。IBM推出了“藍云”計算平臺,為客戶帶來即買即用的云計算平臺,微軟也推出了windows Azure操作系統。
4 云計算環境下的數據存儲體系構建
4.1 服務器架構
云存儲體系構建之前,應當先構建云存儲服務器架構,它是云計算IAAS 中重要組成部分,可通過多樣化的架構技術實現,常見的是附網存儲(NAS)以及存儲區域網(SAN)。NAS 屬于分布式架構系統的文件存儲系統,是一種松散結合型集群,實踐中可有效滿足以云存儲為主體的環境要求,而且在該系統集群中,任何一個節點都是相對獨立的實體。在此系統中,最小單位即為文件。當文件被保存在該集群之中時,其數據信息會被有效地保存在集群中的特定節點上,雖然文件副本很多,也可能會被重新定位到另外的節點上,從而形成冗余,但該節點提供的文件單實例卻是唯一的。
實踐中可以看到,SAN 為集群架構塊存儲系統的一種,即為緊密結合型集群系統。當文件請求產生時,每一個節點都會訪問該文件中的不同數據塊,并對用戶的請求進行及時的處理。
4.2 主要服務
4.2.1 云服務
云計算的主要服務形式有:SaaS(Software as a Service), PaaS(Platform as a Service), IaaS(Infrastructure as a Service)。
4.2.2 基礎設施服務(IaaS)
IaaS提供硬件基礎設施服務,它將內存、I/O設備、存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池提供硬件相關服務,例如:Amazon租用虛擬服務器(AWS)就是基礎設施服務。IaaS的優點是用戶不需要考慮硬件上的開銷和維護,降低了硬件成本,只需要按需租用第三方提供的硬件設備。
4.2.3 平臺即服務(PaaS)
PaaS服務商將開發平臺和服務器平臺等資源提供給用戶,用戶根據自己的需要在平臺上開發應用程序的平臺,PaaS實質上是將Internet上的資源作為可編程接口提供給用戶,這種服務完全顛覆了用戶自己搭建、部署、運營基礎平臺的觀念,用戶獲得了更多的可編程資源,為開發者帶來了便利,提高了開發效率,節約了開發成本。
4.2.4 軟件即服務(SaaS)
SaaS是指服務商向用戶提供應用軟件服務或者提供訂制應用軟件服務。用戶只需要接入Internet,可隨時隨地通過瀏覽器接入遠程服務器使用軟件,用戶無需下載安裝相應的應用軟件,比如:Zoho office、Google Apps等屬于SaaS服務。這就減輕了用戶對軟件人力、財力上的維護費用,特別是對于對硬件需求比較高的軟件,避免了用戶對硬件的顧慮。目前是提供SaaS服務最有名的公司。
4.3 核心技術
云計算是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。其主要技術包括以下幾個方面的內容:
4.3.1 海量數據的存儲的挖掘
云存儲將網絡中各種存儲設備通過應用軟件連接起來協同工作,向外提供數據存儲和訪問業務,大量的數據存儲在不同的服務器和存儲設備構成的集合上,采用分布式數據存儲方式進行管理。具體來說。主要是Google的BT(BigTable)數據管理技術和Hadoop團隊開發的開源數據管理模塊HBase[3]。
4.3.2 分布式處理技術
云計算平臺包括了大量的服務器,在服務器集群中包括了一個主服務器和大量從屬服務器,主服務器和大量從服務器相互協調進行工作,使用戶只需登錄到一臺服務器上,就能實現訪問服務器集群中的資源,并且能實現負載均衡,保證大量用戶隨時隨地高速的訪問和使用云平臺中的資源。
4.3.3 虛擬化技術
虛擬化技術包括存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化,通過虛擬化技術可以實現底層硬件資源和軟件的相分離[4],采用虛擬資源的聚合和裂分模式進行資源的管理,使用戶只要登錄到云技術平臺,不但像操作本地機器的一樣訪問資源,并且保證了資源訪問的高速、實時、可靠性。
5 云計算技術發展的制約因素
5.1 數據的安全和隱私的保護
云計算技術在提供了發展平臺的同時,數據的安全和隱私的保護方面將是面臨的最大隱患。大量的公共信息資源分布在多個服務器上,加大了云計算平臺的風險。因此對于云計算使用者和服務者提出了嚴峻的考驗,是影響云計算平臺安全性的關鍵因素。針對這一問題,我們就要采用先進的信息安全技術來保證信息共享的安全性。另外,國家要建立健全相關的法律法規體系,對于泄露隱私的人,要受到相應的懲罰,甚至要受到法律的制裁。
5.2 云計算平臺標準的不一致
云計算現在還處于發展期,在相關領域還沒有完全形成統一的技術與標準。標準不一致,云計算平臺很難進行大規模的擴展和應用。一方面,云計算技術自身沒有建立和形成一致的規范和標準,不利于用戶的認可和推廣[5]。另一方面,云計算技術在相關領域也沒有形成共同的技術標準和數據規范,在行業的信息化管理系統中,軟件公司根據不同的情況設置不同的標準和規范,制約了云計算平臺的擴展和完善,使軟件公司開發的軟件無法聚合到云計算平臺中,難以形成城市化的云服務器集群。使云計算平臺在規范化和產業化面上臨著巨大阻力。
【參考文獻】
[1]李喬,鄭嘯.云計算研究現狀綜述[J].計算機科學,2011,38(4):32-37.
[2]路高輝.基于云計算的個人學習環境構建研究[D].河南:河南師范大學,2013:1-57.