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云計算技術基礎范文第1篇

關鍵詞：計算機；云計算；數據存儲技術；現代化

引言：

伴隨著我國綜合國力的快速提升，現代化發展建設的速度也隨之加快，各種各樣相對先進的科學技術在我國當中的運用范圍也變得更加廣泛，在電子信息技術以及互聯網技術當中所呈現出來的大數據、云處理、移動互聯網以及云計算等為我國國內各方面的發展與建設提供了重大的幫助。云計算作為互聯網服務當中的重要基礎，經過對技術理念整合之后，形成資源共享以及優化的技術模式。現如今，我國的云數據計算技術應用，已經逐漸實現了改革，并且逐漸普及到不同的技術領域，對社會的發展產生極為深遠的影響。

1計算機與計算的概念與發展現狀

1.1計算機云計算存儲技術的主要概念

計算機云計算存儲與傳統的存儲技術有所不同，計算機存儲技術在發展過程當中，受到現代科學技術的影響有了很大的轉變，除了在自身的運算方式上，在儲存方式也有了很大的提升。這種技術內容通過較為復雜的網絡系統，進而實現在大數據當中進行運算和儲存，這也是傳統儲存技術難以達到的重要高度。與此同時，運用計算機儲存設備不僅僅只是計算機系統當中的硬件設備、網絡設備以及儲存設備，而且還是一種多設備構成的具有極為復雜的系統內容，由此可以看出，云計算儲存技術極為的復雜。但是，計算機云計算儲存技術極具簡便性，以儲存設備為重要核心，不同的部分都需要圍繞其進行展開，沿著這樣一種工作核心，才能夠進一步減輕工作上所帶來的難度。

1.2計算機云計算技術目前的發展狀況

現如今，計算機云計算技術具有非常特殊的服務模式，不僅僅能夠更有效的推動信息技術的快速發展，而且還能夠促使人們在潛意識當中更加重視云安全。針對云計算存儲技術當中的云安全而言，主要可以劃分為基礎設施安全、云端安全以及應用服務安全這三個不同的層次。事實上，云計算的安全性大多是將其與技術進行有效的結合，進而更好的滿足于現當代時代的發展需求。現如今，我國的內外針對云計算安全問題進行了更多的研究，并且獲取相對不錯的最終成果。例如：目前我國所建設的IBM云計算中心、卡巴斯基研發的解決網絡安全有效對策等等，都被廣泛的運用到現當代人類的生產和生活當中。

2計算機云計算儲存技術中的主要構成要素

2.1計算機云計算儲存技術中的存儲層

存儲層可以說是計算機云儲存設備當中最為基礎的部分。現如今，能夠用來存儲的設備非常的多，主要包含了NAS、FC等IP儲存設備，或者是采用DAS儲存設備，在這當中，共奏人員可以依據自己所具有的特殊需求，針對儲存設備進行相應的選擇，進而將其與使用者的工作更加吻合。與此同時，在與計算的存儲設備當中，能夠用來存儲的設備也具有非常多的種類，并且在現實的運用當中，能夠用于儲存的設備數量更大，所分布的位置也會有所不同，在他們之間傳達的信息通過互聯網或者是相關設備進行存儲，由此構建形成完整的儲存設備管理系統，成為起發展中最重要核心內容。

2.2計算機云計算儲存技術中的訪問層

不管是通過怎樣授權的用戶，都能夠通過訪問層針對云計算儲存系統予以訪問，這一部分的用戶大多會通過標準公共應用接口層進行存儲，而且還可以采用云計算儲存系統當中的存儲空間進行存儲，真正體驗云計算所帶來的重要服務。然而，在現實的發展過程當中，不同的單位之間所表現出來的云計算儲存系統大多存在很大的差異性特點，他們所運用的云計算儲存系統所表現出來的運營單位則有所不同，進而難以實現單位與單位之間的有效交流，除此之外，不同的單位在針對云計算儲存系統當中進行訪問，在相關程度之上為管理帶來一定的難度。

2.3計算機云計算儲存技術中的應用接口層

相對而言，計算機云計算儲存技術當中的應用接口層是相對比較靈活的，變化程度是一種相對較小的設備。在應用接口層當中，需要通過網絡的接入、使用者的認證、授權管理當中的功能。面對現如今市場當中所呈現出來的各不相同種類的儲存設備，工作人員大多可以依據自己公司的現實需要，去選擇相對合適的應用接口，為用戶提供各不相同的體驗與服務。與此同時，對這些不同類型的應用接口進行選擇的時候，還可以開發出各不相同的云儲存適應于不同的領域當中，更好的提升使用的效率。

2.4計算機云計算儲存技術中的基礎管理層

在計算機云計算儲存技術當中所表現出的基礎管理層在后期的實現過程當中具有非常大的難度，但是，在計算機云計算儲存和運用技術當中，基礎管理層則是最核心的內容所在，是工作和技術人員需要仔細衡量，并構建出最好解決方式的內容所在。為了能夠促使更多的存儲設備可以針對各不相同的客服端提供最基礎的服務，需要為云計算儲存設備當中的不同內容進行更為協調而又有效的使用。如果，在不同的設備當中能夠使之更為協調的予以操作的花，就需要讓計算機系統在后期的運行過程當中，更好的維持一定的穩定性和流暢性，進而讓計算機的訪問者去使用云計算這樣一種存儲技術去工作，而且整個運行相對比較通暢。在整個運行過程當中，需要在基礎管理層次之上通過網絡技術進行合理的處理。為了促使計算機工作當中的安全性更高的花，工作人員就可以運用基礎管理層當中的相關數據予以加密，進而對數據有效的存儲，并實施加密，運用相應的保密技術，讓整個計算機數據難以受到破壞，進而保證數據結構內容的完整性特點。

3云計算在計算機網絡安全存儲當中的具體運用

3.1運用數據加密技術提高存儲的安全性

首先，在采用云計算技術的時候，可以對相關數據進行加密，在這過程當中，表現出來的偽隨機許梿，具有很強的隨意性特點。例如：在獲取相關信息的時候，如果沒能夠掌握當時所發送的隨即序列，在獲取的時候就會遭受很大的阻礙，具有很強的防護措施。采用這樣一種特殊的方式，能夠更有效的對數據長度進行隱藏，使得外界人員獲取信息比較困難，安全性很高；其次，在這過程當中運用多步加密這一特殊算法，將其運用到計算機云儲存當中，能夠有助于規避數據在后期的存儲過程當中遭受外界黑客的竊取，進而不斷提升數據存儲獨有的安全性的特點。例如：可以采用解碼的形式對數據相關數據進行有效解碼，并且在這過程當中生成所對應的加密序列表，進而實現對數據的加密，達到不斷提升網絡數據存儲的重要目的。

3.2通過身份認證提升云計算網絡安全存儲

身份認證可以說是云計算存儲技術當中維持網絡安全性存儲最為基本的技術內容。身份認證所表現的內容極為多樣化：例如：a）在使用過程當中，運用只能IC卡對使用者的身份進行認證。這種特殊的身份認證大多是運用只能IC卡來對使用者的身份進行辨別，需要使用者在智能的IC卡當中輸入自己的個人信息，具有非常強大的穩定性，但是卻有被別人盜取的風向，安全性相對較弱；b）運用使用者所設定的密碼進行真實身份予以認證。這就需要使用者依據系統當中所提示來輸入正確的密碼以及賬號，對自身的身份進行認證，而這大多需要使用者輸入密碼進行認證，進而保護使用者信息的準確性，并確保登錄的合法行；c）運用KPI對使用者的身份進行認證，這樣一種認證技術主要采用個人信息進而匹配出密鑰以及公鑰予以匹配、解密，更有效的確保計算機使用的網絡安全，并對使用者的身份進行認證，確保安全性；d）運用Kerberos進行使用者的身份認證。這樣一種特殊的認證方式則是一種在第三方協議安全所表現出來的認證方式，并且運用第三方資源對訪問者授權進入到服務器當中，然后授權生成所需要的與密碼相匹配的密鑰，服務器在后期的授權之后就會提供相應的票據，使用者在獲取享用的票證之后進一步完成對使用者身份的認證。

3.3運用可取回性來證明其中的算法

在計算機網絡當中數據存儲這一發展當中，使用者在存儲的時候難免會遇到信息存儲不當、系統不穩定、效率不高等情況。在這時候，可以融入一些冗余糾錯碼等方式予以解決，并且痛處采用冗余糾錯碼對云計算當中的數據信息進行驗證，用戶在這時候，首先需要進一步向云端去提供相應的服務，云端則需要依據用戶的不同需求提供有針對性的信息驗證，通過不同的驗證，進而保證云計算當中的信息安全性。如果能夠在云端當中提出驗證之后，用戶難以通過一定的驗證，則表示所存在的文件在發展過程當中已經遭受到嚴重的損害，如果信息在受損程度還能夠控制的范圍之內，就可以通過采用編碼對原始數據進行恢復。這樣一種特殊的方式能夠更為準確的對信息寸處錯誤的位置予以確定，驗證云端信息數據的完整性。在使用冗余編碼時，需要將原始數據分別存放備份以保證系統穩定的運行。

云計算技術基礎范文第2篇

關鍵詞： 云計算；云存儲；機房管理；計算機；病毒防控

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.

[6] 徐建忠，梅松，張亮. 內容識別技術在云環境數據安全防護中的應用研究[J]. 網絡安全技術與應用， 2015（8）：52-52.

云計算技術基礎范文第3篇

關鍵詞：云計算技術；分布存儲技術；數據處理

DOIDOI：10.11907/rjdk.161889

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2016）011016104

0 引言

當前，計算機技術、信息技術和通訊技術的發展成為全球社會、經濟、科技發展的重要推動力，它們已經融入到了人們生產生活的各個環節。隨著對其應用程度的逐漸深入，各領域需要存儲和處理的數據規模愈來愈大，這給相關技術的可持續發展帶來了巨大挑戰。云計算技術是計算機、存儲和通訊技術發展到一定階段后自然而然形成的一種新的計算模型，其在數據的儲存和處理上與個人PC機有非常大的區別。它通過現代“互聯網+機器設備”構建了一個龐大的數據中心庫，并以此為基礎向各領域提供數據存儲、處理、分析以及計算服務。整個云計算系統的中心是數據中心，而對數據進行管理、存儲以及組織的分布存儲技術又是數據中心的關鍵。可以說，分布存儲技術水平直接決定了云計算的整體水平。然而，目前分布存儲技術難擴展、高成本、低容錯的特性極大地限制了云計算技術的應用與發展。因此，分布存儲技術的研究成為當前云計算技術研究的重點和熱點。

1 分布存儲技術產生背景

隨著計算機應用的逐漸深入，海量數據隨之產生，單一的PC機或者服務器已難以滿足人們對數據處理的需求。因此，解決當前更大規模數據存儲與數據計算的云計算技術應時而生[1]。

云計算環境下的分布存儲技術指用戶為了實現自己存儲數據的目標，通過購買或租賃等手段，獲得互聯網空間，進而滿足自己對數據的存儲和計算需求。在云計算環境下，數據中心會對儲存在其內部節點上的數據進行有序編排，通過專用的端口將用戶需要的數據傳輸給用戶，同時用戶也能通過該端口將需要存儲和處理的數據傳輸到自己購買的互聯網空間中。通俗來講，云計算就是以互聯網為基礎，能夠使人們分享基礎資源的計算模型。

2 云計算環境下的分布存儲技術分析

2.1 容錯性技術分析

傳統情況下，采取RAID來提升存儲技術的容錯性，但這樣的技術提升手段要求使用高性能的服務器，同時使用更加專業的存儲設備。因此，這種提升存儲容錯性的手段會使成本大幅度提升，極大降低了企業的經濟效益。但是，采用這種技術提升數據存儲的容錯性時，時常發生存儲失誤或錯誤的情況，給企業和用戶造成了巨大損失，嚴重阻礙了云計算技術的進一步發展和應用。

2.2 可擴展性分析

提高存儲可擴展性的最常用手段是預留冗余磁盤空間，這種提升手段適用于常規的存儲技術。然而，目前云計算環境下所需儲存和處理的數據達到了EB級別，在這種情況下，采取傳統預留冗余磁盤空間的手段已經無法適應當前需要。

2.3 成本控制分析

在傳統的數據存儲過程中，小規模的數據交換不會產生很高的熱量，不需要對數據存儲設備進行降溫，也不需要考慮節能問題。因此，傳統的成本控制方式無法為云計算環境下的成本控制提供有效借鑒。在云計算環境下，由于涉及海量EB級別的數據存儲、交換、計算，因而必須大規模增加存儲空間和數據存儲節點，也就必然會增加生產成本。另外，大量數據的傳輸和運算必然會使設備的散熱量大大增加，在設備制造時必須要考慮散熱問題，這在無形中也增加了實際運營成本[2]。

3 云計算環境下的分布存儲技術構造

云計算環境下的數據中心主要由兩方面的部件構成：軟件與硬件。其中軟件主要提供數據中心傳輸數據、計算等服務；硬件主要提供其存在環境所需要的支撐。通常情況下將其分成3種構造類型。

3.1 交換機構造

交換機結構在云計算技術出現之前就已是一種常用的分布存儲技術手段，它不僅被用作數據中心，還是連接數據與用戶的紐帶。通常情況下，以交換機為中心的構造會形成一種樹形結構，如圖1所示，它由聚合層、核心層以及邊緣層構成。邊緣層通常由服務器和交換機構成，在數據存儲時為了保證均衡的帶寬環境，邊緣層一定要和聚合層產生連接；在數據訪問和傳輸時，聚合層也必須和核心層產生連接。該結構具備如下3個優點：①非常易于操作；②連接簡單；③很容易實現擴展。同時其也存在一些不足：①靈活性差、資源利用率低；②帶寬不足；③受聚合層結構影響較大；④發生故障后會浪費很多資源[3]。

3.2 服務器構造

將服務器結構作為數據中心時，為了實現不同服務器之間的連接，需要設置一些網卡。這種結構不必連接路由器和交換機，其本身就能夠實現數據的傳輸和存儲功能。由于通過網卡可以實現服務器的聯網功能，因而構建服務器結構相對而言比較容易，但是應用它作為數據中心很容易發生鏈路冗余。并且在進行數據轉發時，資源使用量較大，極易導致服務器高強度運轉，會對服務器造成不同程度的損害。簡言之，服務器作為數據中心易于構造但在運行過程中數據冗余現象嚴重。其結構如圖2所示。

3.3 混合型構造

將交換機結構和混合型結構進行適度組合就構成了混合型構造，這種結構集中了交換機與服務器的優點，它將交換機作為中心，用網卡連接服務器并傳輸數據，能夠很好地完成大型數據包的存儲和傳輸。例如，DCell混合型構造是一種分層的、遞歸型的網絡構造，上層DCell由多個下層DCell網絡構成，假如把位于第J層的DCell當成一個節點，那么位于最底層的DCell將由N個服務器共同連接一臺交換機。因此，當N=4時，該結構如圖3所示。

4 當前分布存儲技術容易產生的問題

4.1 容錯問題

存儲技術的容錯性能可運用傳統的技術手段加以提高，比如，傳統的RAID、高性能服務器、更加專業的存儲裝置都能夠有效地改善存儲技術的容錯性能。但是，隨著社會經濟的快速發展以及計算機應用的逐漸普及，需要存儲和處理的數據量快速增長，這就要求數據中心的存儲節點隨之增長。在這種情況下，技術的限制導致數據存儲和計算出現諸多問題，比如數據缺失、數據失效等。類似狀況的發生使用戶遭受了巨大損失，同時也嚴重限制了云計算技術的發展和應用[4]。

4.2 可擴展性問題

提升可擴展性能的傳統方式是預留出足夠的冗余磁盤空間。這種方式適用于常規的儲存技術，但并不能很好地適用于云計算環境下的分布存儲技術。因為預留冗余磁盤是通過增加磁盤來實現，在當前大數據庫浪潮的沖擊下，用預留磁盤冗余的手段來解決EB級數據的擴展性問題并不科學，而且在未來，數據庫的級別可能會更高，這就要求采用新的技術來解決可擴展性問題。

4.3 成本增大問題

在云計算技術出現之前，常規的分布存儲技術只需要對小規模數據進行存儲和計算，不需要對設備的散熱與降溫加以特殊考慮，因而在傳統的存儲設備制造和應用上并沒有涉及散熱和能耗問題。然而，在云計算環境下，隨著用戶的迅速增加以及數據級別的不斷攀升，如何解決好設備存儲、傳輸問題，以及計算EB級別數據時的散熱和能耗問題，有效降低設備制造成本以賺取更多盈利已成為困擾諸多設備廠家的難題。

5 分布存儲關鍵技術分析

5.1 容錯性技術

隨著互聯網、計算機以及通訊技術的發展，云計算技術在人們生產和生活中的應用越來越廣泛，云計算環境下的分布儲存技術也備受關注。數據容錯技術的應用意味著即便云計算系統在使用期間由于未知原因產生了錯誤，其依然可以不間斷地、正常地向用戶提供數據存儲、計算、傳輸服務。該技術的發現和使用可以有效提高系統的可靠性能，同時在一定程度上還能夠增強系統應用性，使數據訪問率實現一定程度的增長。通常情況下，數據容錯是利用添加數據冗余來實現，即在向用戶傳輸數據時即便有一些數據失效，但依然可以從冗余數據中召回所需數據，以滿足客戶需求。冗余數據在實際工作中的確能夠提升系統的容錯性，但同時也加大了存儲資源的占用。因此，良好的數據容錯技術不但要保證系統擁有良好的容錯性，而且也要最大限度地降低對存儲資源的占用，以控制成本、提升效益。

數據容錯技術可以分為復制型與糾、刪碼型的容錯技術。復制型數據容錯技術能夠實現簡單應用，但由于建立副本的需要，會占用非常多的存儲資源；糾、刪碼型數據容錯技術雖然占用空間較少，但在數據存儲和輸出過程中需要重復編碼及解碼，對設備的計算性能要求很高。在數據缺失時，復制型容錯技術只需將其它副本中的數據復制下載修復就可；糾、刪碼型容錯技術修復數據時需要查找更大的數據量，難度和成本都相應較高。

（1）復制型數據容錯技術。復制型容錯技術的原理是將個體數據實現多模塊化，將多個模塊放置到不同的節點中，運用這種方法可以有效避免數據丟失、失效對用戶造成的損失，因為某一個模塊缺失時依然能夠利用其它節點中的相同數據。當前，對該技術的研究主要有2個方向：①復制策略；②組織結構。

（2）糾、刪碼型數據容錯技術。糾、刪碼型數據容錯技術的原理是將存儲數據實現編碼化，產生新的占用空間更小的編碼數據，運用這種方法不但可以進行數據的復制存儲，而且可以有效減小存儲占用空間。

上述兩種數據容錯技術各有優缺點，其對比結果如表1所示。

5.2 節能技術

據相關統計機構調查結果可知，云計算環境下數據存儲系統的能耗可達到系統總能耗的44%。因此，對云計算技術節能的研究重點是對存儲系統節能的研究。對存儲技術節能技術的研究可以實現成本的有效控制，降低生產成本，提升企業利潤，同時節能技術的研究與應用還能夠有效地保護環境。數據存儲技術是云計算技術的基礎，降低數據存儲的能耗能夠有力地促進云計算技術的發展和應用，對社會發展也具有一定的積極意義。

5.2.1 節能技術能耗模型

云計算環境下的分布存儲通常會運用到數據中心，如果想有效降低數據存儲、傳輸、計算過程的能量消耗，最簡單有效的手段是減少每一個儲存節點對能量的消耗。只是在通常情況下，能量消耗的減少也同時意味著設備性能的降低。可通過單一的計算機能耗模型來對其性能與能耗之間的關聯性進行研究，此模型主要分為比例模型和兩段模型[5]。

在比例模型中，能量的消耗和計算機硬件的使用程度是正比關系，在硬件沒有負載時基本不會有能量消耗，因而該模型無法精準地計算出系統能量的消耗情況。在實際情況中，計算機只要開機就會有能量消耗。動態頻率、電壓調整以及固態硬盤技術的運用，使計算機工作時其硬盤可以根據負載調整轉速，使得性能與能量消耗步調一致，在保證性能的前提下有效減少能量消耗。

在兩端模型中，計算機整體能耗分為固定能耗和可變能耗。固定能耗主要為硬件設備運轉時的能量消耗，可變能耗由磁盤運轉速度決定。雖然上述兩種模型都認為設備高負載運轉時能量的消耗最高，但兩種模型對于空載時的能量消耗認識不同。兩端模型認為空載時的能量消耗是無法被忽略的，所以兩者相比，兩端模型可以更精準地計算出其能量消耗情況。DVFS技術以及VOVO技術的運用，使得通過關閉沒有任務的組件或數據節點的方法來減少能量消耗成為可能，可有效降低整個系統的能量消耗。

5.2.2 節能技術分類

目前，在減少分布存儲能耗方面出現了很多有用成果，可將最新成果分成兩類：軟件節能技術、硬件節能技術。

（1）軟件節能技術。這種技術是利用相關軟件合理調控和分配存儲資源來降低能耗，其特點是在降低系統能量消耗的同時不會導致性能的改變。軟件直接調控管理數據節點通過對其應用情況進行分析與調控，合理地關閉節點，降低其能量消耗

（2）硬件節能技術。這種技術是減少分布存儲硬件構成組件的能量消耗來實現整體的降耗節能，從硬件的構成層次可以將其分為兩個方面：數據中心技術、計算機整體技術。

5.3 可擴展性能技術

隨著數據存儲量上升到EB級別，對云計算環境下分布存儲技術的數據存儲、傳輸、計算能力都有著更高要求。在其發展過程中，必須要對硬件設備的可擴展性能加以提升和完善，以更好地促進云計算技術的發展和應用。

6 結語

云計算是適應新時展要求的新型計算模式，目前已廣泛運用于人們的生活和工作領域。云計算技術的應用受到數據分布存儲技術容錯性、成本、擴展性能等方面的限制，研究數據分布存儲的容錯性技術、節能降耗技術、可擴展性能力有助于提升云計算的整體發展水平，使云計算技術更好地服務于人類[6]。本文結合云計算技術的實際應用情況，分析了其中存在的問題，對提升分布存儲技術的一些關鍵成果進行了介紹，這些成果的應用可有效提升云計算環境下分布儲存技術的性能，從而增強其對數據的存儲和處理能力，促進云計算技術的廣泛應用。

參考文獻：

[1] 史海疆.數據中心節能降耗技術探討――訪中國科學院計算機技術研究所研究員張廣明[J].電氣應用，2014（2）：4546.

[2] 王聰，王翠榮，王興偉，等.面向云計算的數據中心網絡體系結構設計[J].計算機研究與發展，2012（2）：2628.

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[4] 譚一鳴，曾國蓀，王偉.隨機任務在云計算平臺中能耗的優化管理方法[J].軟件學報，2012（2）：1013.

云計算技術基礎范文第4篇

關鍵詞云計算;初中信息技術;應用

云計算的提出至今已有四年了,但這個名詞在眾多信息技術教師,特別初中教師眼中還很陌生,更談不上應用了。事實上,當年的谷歌新戰略“云”計劃的初衷是作為一個教育項目提出的,隨著項目的不斷深入,云的強大功能吸引了企業與政府各領域的加入。如今,云計算在網絡研究領域成為一個熱名詞,本文就云計算的定義及其在初中信息技術中的幾大應用進行了初步探究。

云計算的定義與功能特點

這里的云是指,由一系列相互聯系并且虛擬化的計算機組成的并行和分布式系統模式。這些虛擬化的計算機動態地提供一種或多種統一化的計算和存儲資源,這些資源通過服務提供者和消費者之間的協商來流通,基于這樣的計算稱為云計算。

從定義中我們可以看到,虛擬化是云計算的一個重要功能特點。例如我們常用的電子郵箱,我們不用知道我們的郵件保存在哪臺計算機上,只要通過一個賬號登錄,就可以讀取、編輯、發送郵件。又如我們家里的自來水,不需要知道它是從哪里來的,當我們需要水的時候,只要打開水龍頭就可以得到我們需要的資源。

理論上講,云計算是互聯網的延伸,互聯網可以讓我們保存并共享資源,而云計算則可以讓我們在互聯網上編輯文件,這樣可以免去在個人電腦上安裝應用軟件的煩惱。由此可見,云計算具有很明顯的網絡化特征。李開復將云計算形象地比喻為“錢莊”,他說,“如果你有一筆錢需要管理,起初最簡單易行的方式是把錢塞到枕頭底下,然而這種管理方式的缺點顯而易見,后來有了錢莊,很安全,但兌現起來比較麻煩。現在發展到可以去銀行的任何一個網點取錢,甚至通過ATM。”云計算帶來的就是這樣一種變革,這個比喻非常恰當地把云計算的網絡化特征描述出來,讓我們對云計算有了更深刻的理解。

云計算在初中信息技術中的應用

一、云計算實現了收藏夾隨身帶

建立網絡收藏夾,讓你的常用網址隨身帶。初中生要進行個性化、自主化學習,往往無從下手,打開IE后上什么網呢?這是許多初中生常常遇到的困惑。如今的云計算時代,有了網絡收藏夾,只需要一個電子郵箱進行簡單注冊,就能讓你的常用網址隨身帶,為隨時隨地進行網絡學習構建了一個良好環境。

如,超過2.5億中國網民安裝的360安全衛士,集成了360安全瀏覽器(360SE),而3.1以上版本都增加了網絡收藏夾功能。只要提供一個電子郵箱并輸入兩次密碼,就能成功注冊。如果是常用個人電腦,在登錄模式中選擇“個人電腦、記住密碼、下次自動登錄”,就實現了網絡收藏夾功能,這就很好地解決了在辦公室收藏的東西,回到家又不見了的問題,從而為構建適合初中生的云計算個性化學習環境打下了良好基礎。

二、云計算實現了輸入法隨身帶

搜狗云已經提出了在云端的輸入法,這將引發下一代輸入法革命。20世紀90年代,在初中流行的漢字輸入法是五筆字型,這種輸入法能夠高效輸入漢字,所以,那個時期我們花費大量的時間教授背字根、拆漢字和記識別碼,這種漢字輸入法雖然高效,但難度大,只有專業打字員才愿意接受訓練。后來的初中生都習慣用智能ABC,雖然它容易入手,且對拼音要求不高、很多詞能夠實現聲母輸入,但是這種輸入法的打字效率較低,沒有個性化的詞庫。通過認真分析,我們得出,每個人的常用詞語和用字頻率都不一樣的結論,為了做到既高效又容易使用,在云計算初期,搜狗拼音輸入法這種半云計算的輸入法便應運而生。只要用電子郵箱進行簡單注冊,使用時可以實現在網絡電腦中自動登錄,自動從服務器中調入個人常用字、詞,實行優先排列順序,并實時更新,這非常方便輸入個人常用的人名、地名等專用詞,大大提高了輸入漢字的效率。為了迎接云時代的挑戰,搜狗輸入法的云計算技術逐步深入,搜狗云輸入法不需要在個人電腦上安裝,把大部分工作量從客戶端桌面轉移到服務器,由服務器來為用戶提供最好的體驗。作為一個創新性的概念產品,與傳統的輸入法相比,云輸入法無需安裝,完全靠服務器運算,能上網就能輸入,從而節省了客戶端資源。用戶在使用時,只需要把云輸入法的鏈接加入瀏覽器的收藏夾,在任何想要輸入的網頁內點擊收藏的鏈接就可以進行輸入了,這非常方便新時期初中生的個性化學習。

三、云計算實現了演示稿隨身帶

在單機時代和網絡時代早期,初中信息技術的演示稿都是用Office和WPS來制作,如今的云時代,網絡上有許多網站提供在線協作服務,如Google文檔正在成為時下初中最流行的品牌服務之一。Google文檔是免費的、在線的(即跨平臺的),非常容易使用,并且具有自己的特色。Google文檔可以創建在線演示文稿,使用這項新功能,我們就可以和同學、朋友一起創建或合做演示文稿。這種在線演示文稿可以在任何時間與任何人共享或實時查看。通過“文件”菜單中的“打印”選項,可以輕松進行打印,也支持便攜在線文檔格式 (.pdf) 和開放在線文檔格式 (.ods) 這兩種常見格式。真正實現了隨時隨地帶走數據,當需要編輯時,只要登錄Google文檔,而不用考慮在個人電腦上是否安裝了Office軟件,初中生的協助學習能夠充分的體現出來。

四、云計算實現了病毒庫隨身帶

初中信息技術教師花費在電腦系統的維護工作上的時間,幾乎占去了工作時間的一半。為了系統的安全,每臺電腦都要安裝保護系統,且不得不安裝殺毒軟件,每次更新病毒庫都必需先解除保護系統,升級病毒庫,再進行系統保護。這些非常繁瑣的重復工作在云計算時代就變得非常簡單。我們不再需要在個人電腦上升級病毒庫就能達到最佳的殺毒效果。

如,熊貓公司(Panda Security)已經將殺毒軟件擴展到從未涉及過的領域――云計算。他們開發出的基于云計算的免費殺毒軟件Panda Cloud Antivirus已經中文版,它能夠給用戶帶來更完美的保護系統。該程序采用Panda公司私有的云計算技術Collective Intelligence(綜合人工智能),來檢測病毒、惡意軟件、rootkit,并啟發殺毒。與傳統的防病毒軟件不同的是,Panda Cloud Antivirus 云殺毒軟件無需更新病毒庫,在上網的同時,云端殺毒軟件就同時在保護著我們的電腦系統,不再依賴更新本地的病毒庫來保證防毒效果。

云計算是一個全新的、很有發展前景的計算模式。對云計算在初中信息技術中的應用探究,將有助于對初中教育軟件未來方向的把握,促進我們對相關技術進一步的廣泛深入研究。如果把“電話變手機、臺機變手提”這種隨身帶趨勢稱為硬件系統的一次變革,那么云計算要實現的就是軟件系統的一次重大變革,它的前景必定會是一片燦爛的藍天。■

參考文獻

[1] 張渝江,岳偉.云計算叩開學校大門[J].中國信息技術教育,2008(12):93-94

云計算技術基礎范文第5篇

關鍵詞 云計算；數據存儲；分析；計算機

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0071-02

近年來，云計算越來越多的出現在大家的視野里，人們給予了云計算極大的關注。云計算會代替傳統的計算機算法，這一理論也被認為是未來發展的必然趨勢。在傳統的模式下，工作人員為了使信息進行交互，一般都會在本地進行數據的存儲和處理。為了更好的保證數據調取的穩定性，企業需要購買各種硬件、軟件基礎設施，而且還需要對這些設施進行維護。但是由于存儲和處理的數據量在不斷的加大，所需要的存儲空間就越來越大，這樣就會大大提高企業的成本。但是這些并不是企業需要直接面對的，為了完成他們需要完成的業務，卻不得不為此投入大量的成本。

隨著計算機技術，信息處理技術不斷的發展，人們可以不用把大量的數據技術放在自己的計算機上，可以放在別人的計算機上或者是遠程的服務器上，因此企業就不需要投入大量的資金購買存儲設備，完全可以通過互聯網根據自己的需求找到存儲在遠程設備上的數據，于是云計算初步模型就出現了。

1 云計算與云儲存

1）云計算。在互聯網的技術條件下提供了云計算的一種技術形式，云計算可以提供動態變化的能夠伸縮的并且以虛擬為特點的計算模式。“云”就是一種比喻，是一個抽象的概念，實際上是計算機和互聯網在起作用。

通過云計算把大量的數據都放在計算機上，這個計算機不是指本地的計算機，而是遠程的服務器，企業可以根據自己的實際需求，對計算機的存儲系統進行訪問，企業可以把大量的信息資源都轉換到客觀應用上去。也就是說，計算機只是成為了一個簡單的終端，不需要進行任何的計算或者是存儲，直接把主機功能交給云端。

2）云存儲。在云概念的基礎上延伸出了一個新的概念那就是云存儲，云存儲與云概念十分相似，它以分布式文件系統以及網格技術作為基礎，以集群應用，借助應用軟件把計算機中的各種存儲設備進行有效的集中，讓彼此能夠協同合作。它的功能就是對外提供相關的數據存儲以及業務訪問。本質上說來，對于當前存儲模式的創新就是云存儲。云存儲也是特殊的構架服務，具體來說，一些廣域網或者是互聯網對于應用者來說具有透明性。相關的應用程序軟件是云存儲的關鍵之處，在存儲設備之間進行有機的結合，通過這些有效的軟件使設備與設備之間進行服務的轉變。

2 構建在云環境下的數據存儲體系

在實際操作的過程中，數據存儲體系包括數據中心和云服務接口以及服務協議等，數據中心是在云環境下實現數據存儲的基礎，由存儲管理、分布式文件體系和存儲備份組成。云存儲設備既可以是在企業的發展過程中所專門應用的存儲設備，也可是PC，這個系統的設計依據的基礎是客戶機和服務器模式。經過檢驗這些確實可以完成大量數據的存儲工作，并且效果也非常理想。

1）服務器的結構。云計算的組成部分中最重要的是存儲服務器架構。在云存儲體系構建之前，應該首先構建云存儲服務器架構，這個可以根據架構技術來實現，這些架構技術是多樣化的。在NAS這個文件存儲系統中，每一個節點都是一個相互獨立的個體，文件是這個系統中最小的單位。在集群中，如果文件可以完整的保留，那么其數據信息也會有效的保存在集群的特定的點上，文件雖然比較多，但是會被重新定義到一些另外的節點上，這樣信息就顯得太過繁雜了。在實踐的過程中，人們可以發現，SNA作為存儲系統的一塊兒，如果有某一個文件發出請求，每一個節點都會對該文件的不同數據塊進行訪問，它能夠有效的對用戶的某一種需求進行及時的處理。這種存儲結構比較適合在云服務器當中使用，它可以在一定的范圍內進行擴展，而且傳輸的效率也比較高。

2）服務器之間的數據傳遞。在當前的存儲系統的環境下，一些存儲系統可以進行數據之間的傳送協議，異構的平臺之間的信息可以進行有效的資源共享。在計算機的網絡系統當中，程序和數據庫的優化問題是需要我們共同考慮的。在使用數據庫的時候，存儲過程是必不可少的，它提供了一種更加高級的特性。它可以傳遞一些函數或者是邏輯表達方式，這樣就可以幫助程序人員來處理一些比較復雜的任務。它的存儲過程也比一些別的程序快很多，如果存儲的過程發生在本地的服務器上，那就可以減少在執行和操作過程中的寬帶傳輸和執行命令的時間。數據庫系統可以分頁顯示數據，執行一個命令會產生幾萬種結果，這些結果是不可能一次性的直接輸出到客戶端上，可以采用分頁顯示來解決這個問題。分頁顯示主要有兩種，一種是在數據庫的查詢所匹配的記錄一下子存儲在內存儲器當中。另一個是根據用戶的需求，從這些匹配的記錄當中顯示指定的記錄。這兩者是有一定的區別的，前一種是把所有的記錄一次性的寫到內存里，再使用分頁顯示，后一種是指通過指定數量的查詢互相匹配的記錄然后寫入到內存當中，接著分頁顯示。這個系統使每一個要求只需要返回一個頁面的數據，效率大大的提高了。

3 關于企業的存儲構建方案

1）商業化的云存儲系統。在一些數據領域數據庫已經研發出一系列的商業化存儲產品，主要建立在云存儲的相關理論基礎上。一些最早就致力于云存儲研發的公司推出數項擁有自主知識產權的存儲技術，而且還提出了云存儲系統的構架方案。從用戶的角度出發，在相關協議下可以實現自身數據的存儲和提取。可以提供一些簡單的隊列服務，在一些虛擬的主機之間信息可以互相發送好接收，而且一些支持的服務可以為用戶提供專業的存儲接口。一些公司希望他們提出的數據庫分布式的編程環境，可以適用于本公司的具體情況，還可以適用于云存儲的應用開發商提出的關于存儲的一些應用服務，可以起到一箭雙雕的作用。

2）構建企業自身的數據中心。對于許多大型企業來說，數據的安全性是最重要的，數據中包含著許多客戶的信息，這些客戶的信息一定不能泄露，泄露了以后就會面臨重大的信譽問題，這個時候如果選擇的是租用的云存儲服務的話，企業許多的數據資料都需要存儲在云服務提供的云數據中心，會面臨一定的風險性，所以有一些大型的企業轉向一些私有的云存儲的云服務提供商提供的云數據的中心，借助這個存儲設備也需要大量的資金投入，它是借助私云存儲提供的存儲設備以及冗余備份系統，所以這種結構并不靈活。作為企業可以選擇混合云存儲方案，可以把與之相關的關鍵性的數據作為首要的存儲，存到私云存儲當中，對于其它的一些數據就可以存儲在租用的云存儲當中，借用這種存儲的方法可以實現存儲效用利用的最大化。

4 云計算的環境下關于數據安全問題

為了保證數據的安全性能我們可以采用加密的方式，對于加密的方法有兩種：對稱加密和非對稱加密。實踐證明，對稱加密的算法還比較成熟，所以應用的范圍比較廣泛，這種加密的算法、加密和解密都比較容易實現，所以廣泛的應用于大量的數據傳輸，對于非對稱加密來說，可以把傳統的密鑰分為公開密鑰和私有密鑰，把加密算法和解密算法分開控制，這樣可以在計算方法的復雜程度上確保其的安全性。

1）關于加密。當想要對某一個數據進行加密的時候可以通過對稱加密算法密匙生成器，通過密匙生成器來隨機生成含有校驗信息的密匙，再通過非對稱加密算法對所包含的效驗信息的密匙進行加密。這樣就可以把密文統一打包以后發到用戶端供用戶們使用，這個密文是經過加密算法處理的。除這些以外，對于一些數據量十分大的用戶的數據可以通過對稱的加密算法對其進行加密。但是對于一些數據量用戶較小的用戶可以考慮對一些非對稱算法進行加密，將這兩種密匙和密文數據一塊兒存儲起來放到云存儲中心，對于那些非加密的密匙以及解密的密匙僅僅需要進行保存就行。

2）關于解密。既然可以加密處理，那么就應該對密匙進行解密，這樣密碼的設立才會更有意義。在對數據解密的過程中，用戶首先需要對對稱加密的算法進行解密，這種算法是跟非對稱加密相關的。這樣就可以對密匙進行還原，然后，被還原的密匙根據對稱算法對所提供的數據包進行解密，這樣可以把所需要的文件進行還原。兩種算法需要配合使用，這樣才能最大限度的發揮各自的優點，避免某一種算法的不足導致文件不能安全的進行保密。我們的目的是對數據的安全進行保密，可以通過對稱密匙對所有的數據進行加密也可以利用非對稱密匙僅僅對一部分密匙進行加密。這兩種算法互相結合，有效地解決了云計算中所面臨的安全問題。

5 結束語

在云計算環境下的數據存儲技術給人們帶了許多的方便，釋放了個人計算機終端的數據存儲任務，優化了網絡系統結構。云計算環境下數據存儲中把對稱密匙和非對稱密匙結合起來使用，為云環境下的存儲技術帶來了一定的安全性。這是一種解決安全問題比較可行的方法。隨著科技的不斷進步，云計算環境下的存儲技術一定會有更大的突破，實踐應用也一定會更加廣泛。

參考文獻

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