云计算的技术基础范文

前言：我们精心挑选了数篇优质云计算的技术基础文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：大学计算基础；云计算；教学案例

中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

大学计算机基础课程是各高校为非计算专业的学生开设的一门公共基础课程，其目标是为学生提供计算机基础知识的能力与素质方面的教育，使学生掌握计算机操作，网络及其它相关信息技术的基础知识，培养高校学生利用计算机处理事务的能力，使学生具有对基本应用软件的操作能力、应用能力以及掌握简单的软件开发技术，提高学生的计算机素质，为将来应用计算机知识与技术解决相关专业的实际问题打下良好的基础[1]。

目前，由于我国高校在信息技术教育方面的基础还较为薄弱，同时信息技术具有显著的发展迅速和更新速度快的特征，致使国内的大学计算机基础教学面临一些问题的挑战，如：教学难以兼顾不同层次的学生、学生信息技术的掌握程度参差不齐[2]、教学难以跟上最新的信息技术发展和教学方式过于单一等问题。

最近兴起的云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击，并将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术，从而引起教学方式及学习方式的重大变革。为了促进大学计算基础课程教学中以上存在问题的解决，将云计算技术引入到大学计算机基础课程中是一个非常有价值的研究领域，论文首先对云计算技术进行介绍，然后论述将云计算技术引入大学计算机基础课程中的优势，最后给出相应的教学案例。

2 云计算技术

云计算（Cloud Computing）是并行计算（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）和效用计算（Utility Computing）等分布式计算技术发展和融合的产物。我们认为云计算是指利用高速的互联网传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网上的计算机集群中（由云计算服务提供商拥有的大型数据中心或服务器农场），用户只需要提出服务请求就可以得到根据需要可动态伸缩的计算资源，而用户只为所使用的计算资源付费。

从云计算基础设施的隶属关系来看，可以将云计算平台分为公共云（为广泛的普通用户提供云计算服务的公共云计算设施，如Google和Amazon）、私有云（属于某一个机构的专用云计算服务设施，不对外提供服务）和混合云（将公共云和私有云结合来共同为用户提供服务）。目前，云计算已经被广泛应用于互联网应用、科研、天文信息计算处理、医学、网络安全、教育和电子商务等众多领域[4]。

3 将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势

根据The New Media Consortium与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report 分析和预测，云计算将在近几年里成为学校应用的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生的学习方式，在报告中提到，云计算技术对教育的影响日趋明显。在国内，上海师范大学的黎加厚教授首先提出云计算辅助教学（Cloud Computing Assisted Instructions，简称CCAI）的概念，其含义是指在云计算环境下，利用云计算服务平台构建个性化的信息化教学环境，以辅助教师的教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习的教学方式，是计算机辅助教学的延伸和新的发展[5]。

自2007年Google与IBM合作将云计算带入到全球多所大学后，云计算与大学的关系日益密切，众多云计算巨头与国内外的多所大学展开了云计算合作，为这些大学的计算机专业学生和研究人员提供硬件、软件和服务支持，推动新的软件开发方法，帮助高校学生获得相关云应用编程方面的技能，帮助他们应对未来大规模互联网应用的挑战。如美国亚利桑那州立大学与Google的云计算合作项目和戴尔与广州大学的云计算合作项目。

我们认为将云计算技术引入大学计算机基础课程教学有以下优势：

（1）不受时空限制的学习方式。教师可以将学习内容（课件、学习材料、教学案例和学习视频材料放在云计算平台中，由于大多数学生都有自己的台式电脑、笔记本电脑或智能手机等上网设备，因此可以在任何时间、任何地点访问所需要学习的内容，从而打破了时间和空间的限制，不再将学生的学习限制在机房和上课时段，学生可以任意的存取学习资料和实验中产生的文件，而不需要再进行数据同步。

（2）自主和互动式学习。在大学学习环境中，学生的学习安排较为宽松，可以较为自由的安排自己的学习时间，但在学习中还是需要有教师及时的辅导，以提高学习效率和学习效果。在以往的教学模式中，学生只能根据教师的教学安排来进行学习，教师也不可能做到及时的对所有学生进行辅导。在云计算平台中，学生可以根据自己的基础和学习情况自主的选择相应的教学模块进行学习，还可以和教师进行文字、视频互动，或对学生进行远程协作，能比较及时帮助学生解决学习中遇到的困难。通过建立虚拟学习社区，还可以增强学生和学生之间的互动。互动式学习有助于师生和生生之间和谐关系的建立，提高学生对课程学习的积极性。

（3）增强学生在云计算技术方面的知识和能力。由于云计算技术应用范围越来越广泛，使学生了解和掌握云计算知识，能增强学生的就业能力和为社会服务的能力。

（4）增加学生对计算机课程的学习兴趣。将云计算这一全新和前沿的技术引入到教学中，增加了学生对大学计算机基础课程中计算机网络和网页设计等章节的学习热情，以及对后续程序设计课程的兴趣。

4 教学案例

目前在国内的高校中，还没有规模较大和较为成熟的私有云计算平台，因此在我们的教学中，我们主要采用了公共云计算平台作为教学中的云计算技术实验平台，同时利用校内的Elearning学习平台作为教学中的师生讨论平台。主要进行的云计算应用有以下几项：

（1）结合大学计算机基础课程中的计算机网络和网页设计章节，对学生进行云计算知识的介绍，并讲解常见免费云计算服务的应用方法。由于国内对于Google云计算平台的访问不太稳定，因此主要采用了国内的“千脑云电脑”平台作为教学资料的共享以及学生在线编辑和存储文档的平台，云计算中的软件应用以金蝶的云计算软件“随手记”作为实例。

（2）在线资料共享和在线文档编辑。教师将课件、学习材料、教学案例存放在千脑云电脑平台中，学生可以随时进行下载，并根据自己的学科基础和学习进度来进行学习。在课程学习中，学生将教师布置的Word、Excel和PowerPoint作业的文件在线地的存储在云计算平台中，学生可以在机房完成作业，或将部分作业放在宿舍或家中的电脑上完成，由于文档存储于云计算平台中，学生在不同的计算机上访问的是同一个云计算平台中的文件，因此不存在学生需要用优盘来进行文件拷贝和数据同步的问题，这也解决了学生经常出现的优盘损坏、感染计算机病毒和遗失所带来的作业不能按时正常提交的问题。

（3）使用云计算软件实现个人理财记帐。利用金蝶云计算软件“随手记”让每个学生将自己生活中所有的财务收支情况进行记录，随手记是金蝶理财网推出的个人理财记账软件，可以通过浏览器以B/S方式进行访问和使用，手机版则分为iPhone版本，Andriod版本，其中iPhone版本分为标准版和专业版。由于学生的财务数据存储在云计算平台内，因此不会产生手持设备（如手机和PDA）中的记帐软件存在的设备损坏或遗失所带来的数据丢失问题，而且“随手记”所提供的提醒功能和动态图文报表功能让学生很好地对自己的各项支出有详细的了解，有助于学生养成良好的消费习惯，培养学生的理财能力。

5 总结

云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击，其应用将日益深入和广泛，云计算技术也将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术，从而引起教学方式及学习方式的重大变革。将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中是必然的趋势。论文对云计算技术进行介绍，阐述了将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势，并给出了相应的教学案例。论文在将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中作出了有益的探索。

参考文献：

[1]付涛.大学计算机基础课程分层次教学研究[J].电脑学习，2011（2）：60-61.

[2]戴振华.高校非计算机专业计算机基础教学改革探讨[J].计算机教育，2009（6）：100-102.

[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http：// /node/612375，2010.

[4]杨旌.面向云计算的高校《大学计算机基础》课程教学创新[J].科技信息，2010（23）：185-186.

第2篇

【关键词】云计算；电力数据中心；基础架构；关键技术

信息集成作为消除电力企业信息的孤岛，它使信息可以实现共享，并且可以为其提供进行决策支持的关键技术，而数据中心是实现信息集成的重要前提，在其中具有非常重要的学术价值以及应用价值。数据中心也是在近期内一直被广泛关注和研究的重点，也是电力企业在对研制智能电网以及规划智能电网的过程中面临的重要的问题。为了顺利的实现信息共享和系统集成应用，电力企业在现阶段正大力的构建智能电网系统中心和电力调度系统中心完全统一的数据平台，企业信息平台以及配电网系统的信息集成平台等。

1 现存的电力数据中心

现存的电力数据中心具有的功能主要包含获取数据、管理数据、存储数据以及访问数据等。数据获取层可以对营销管理、协同办公、安全生产、物资管理、人力资源、项目管理以及综合管理等业务数据进行提取和转换，使其可以被转换成为规范的、科学的基础数据，并把这些数据合理有效的加载到数据库。对数据进行储存的管理层需要ETL数据库，从而逐渐的形成具有多维度分析的核心数据，并把这些数据合理有效的储存在数据库，从而顺利的实现对数据编码和元数据的管理。数据访问层的主要职责是在展示界面的过程中为其提供统一的、有效的数据，进而让统计查询、分析联机决策辅助以及挖掘数据等功能得以顺利的实现。

各个电力公司以及直属单位的数据都需要按照国家电网公司所规定的特殊设计，在完全满足基础功能与关键指标的前提下，按照自身的生产安全和设备管理等一些特殊的业务特征以及需求进行建设。由于各省的电力系统间一直具有着很大的差异，在对数据中心进行建设时，电力系统的一些特殊软件（网络、环境调节、存储、电力、服务器以及监控等）之间不可避免的具有很大的差别。除此之外，在对软件设施、硬件设施以及数据安全等进行系统的维护和管理的过程中还必须要选用不同的管理技术，随着管理工具的不断增加以及管理设计存在缺陷，所以就导致了缺乏管理经验和管理过程复杂等问题的出现，这样就导致在对数据中心进行维护和管理时成本较高。

2 基于云计算的电力数据中心

2.1 电力系统云计算数据中心的基础架构

选用云计算的技术对现存的电力数据中心进行改善，构建出逐渐向智能电网发展的新型的电力数据中心。在基础的设施层，利用虚拟机监视器和虚拟化平台对一些相关的硬件设备（存储设备、网络设备和服务器）实行虚拟化，对相关的电力公司和直属企业间存在着差异的设施给予屏蔽，把虚拟机当成单位对其进行全面的、科学的自动化管理，主要包括了抽象资源、管理安全、管理负载、部署资源以及监控资源等，它既能让资源利用率有所提升，还能够使相关的管理维护人员对服务器等系统和硬件设施等管理工作得以彻底的摆脱，一定要认真的对系统业务以及虚拟机进行维护，从而让数据中心的管理工作以及维护工作得到简化。

2.2 实时迁移

在电力数据中心，服务器是非常关键的硬件设施，它的资源利用效率对电力数据中心具有的性能有着直接的影响。通过对其进行调查研究可知，目前企业数据中心的大量x86服务器仅运行一个应用，而CPU的利用率则为百分之五到百分之二十之间。通过可靠性以及性能以及对其进行考虑，现存的数据中心业务系统大多数都是运行在不同的服务器上的，例如，项目管理系统以及综合管理系统都运行在自己独立的服务器上，但是服务器自身具备着资源利用效率很低的弊端。在新型的电力数据中心，对服务器进行虚拟化，使单一的服务器通过进行虚拟化，被分为很多虚拟机，从而使服务器资源利用的效率得到提高。

在使服务器的利用效率得到提高的同时，应该把性能开销以及可靠性的问题解决。对可靠性进行解决的有效手段为采取隔离的手段，在服务器上具有若干个虚拟机实例的基础上，必须确保每个虚拟机之间是完全被隔离的，换句话说，就是如果其中的某个虚拟机遭受崩溃，不会影响到其他的虚拟机，使之可以从故障中及时有效的得到恢复，从而使服务器资源利用的效率得到提高。

3 云计算电力数据中心的迁移策略

对电力数据中心进行设计和建设的过程是非常重要的系统工程。目前的数据中心都是利用国家电网公司的规定进行统一的设计建设的，但是因为每个地方的系统业务应用、信息化水平以及成熟程度之间的差异，让电力数据中心在建设的过程中自身具备着独特的特征，虚拟化技术也慢慢的被引入到一些电力数据中心，初步具有了云计算的能力，但是大多数的电力企业依旧停留在以往传统的数据中心水平，远远不能达到智能电网中全新的数据中心对大量的数据储存、高可靠性、可伸缩性、高效计算以及高可用性的需求。

提出了现存电力数据云计算中心通过分阶段对其进行迁移的策略，以此对其得以平稳过渡进行保障。第一，对所有的电力公司以及公司总部的数据中心进行系统的升级，使其能够慢慢的升级到云节点。虚拟化电力数据中心的基础设施，使服务器的可拓展性、可用性以及弹性得到提升，对其进行系统的升级以及改造，让它可以成为建立在云计算基础上的数据中心，也就是人们所说的云节点。第二，对系统中的所有云节点进行连接，使其形成电力公司的私有云。全部的电力数据中心在构建成可用性高以及可拓展的云节点以后，需要把全部的云节点进行有效的连接，从而形成具有多中心性能的私有云。

4 结语

本文通过研究和分析虚拟化服务器、实时迁移以及Hadoop等关键的技术，提出了电力企业云计算数据的整体架构，设计出了构建在Hadoop基础之上的电力数据云计算中心平台，使之可以与新一代数据中心在发展过程中的趋势相适应，并完全满足智能电网的要求。云计算作为一种新型的技术，其虚拟化、资源管理、体系结构以及数据存储等问题还需要进一步的对其进行研究。

参考文献：

[1]潘毅,周京阳,李强,米为民,樊涛.基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并[J].电力系统自动化,2003(15).

[2]王志南,吴文传,张伯明,何云良,孙宏斌,汪皓,徐文.基于IEC 61970的CIS服务与SVG的研究和实践[J].电力系统自动化,2005(22).

[3]孙泽锋.云计算在电网企业的应用与信息安全[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（上册）[C].2011.

第3篇

关键词： 云计算； 桥梁安全与健康监测； 数据中心； 数据管理技术

中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）12-18-04

Basic architecture and data management technology of bridge safety and health

monitoring data center based on cloud computing

Tu Huimin1，2， Wu Jufeng1，2

（1. Wuhan Bridge Science Research Institute（BSRI） Ltd.MBEC， Wuhan， Hubei 430034， China；

2. Key laboratory of bridge structure and health of Hubei province）

Abstract： With the development of bridge safety&health monitoring data center （BSHM-DC） technology， the monitoring data is increased rapidly in exponential speed， which requires the data storage and management technology of data center to be more intelligent and efficient. In this paper， the data management technology and developing trend of BSMS-DC is put forward firstly. After illustrating the basic architecture of BSHM-DC on the basis of cloud computing， the selections of key devices and related software are discussed. Lastly， its application expectation of BSHM-DC is prospected.

Key words： cloud computing； bridge safety &health monitoring （BSHM）； data center（DC）； data management technology

0 引言

桥梁安全与健康监测系统是通过在桥梁的关键部位布置高可靠性和耐久性的各类传感器，对结构内力、变形、动力特性、环境状况进行实时监测，获取桥梁在营运期内受各种荷载作用下的结构响应，通过理论计算和规范值与实测值的对比、分析，实现结构异常响应报警、结构营运安全性评估、结构损伤识别等。由于该系统7*24小时不间断检测，所采集的数据量飞速增长。在面对多座桥梁监测系统集成管理的情况下通常采用直联式数据存储方式，其数据的存储能力、数据管理难度、数据安全，以及存储资源的利用等，都难以满足系统设计需求。

云计算可以满足新一代数据中心对网络、存储和计算的业务需求，并能提供丰富的应用服务，是新一代数据中心的核心要素[1-2]。本文通过引入云计算的基础架构，建立了基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心，将分散在全国各地的监测系统数据进行集中可靠的存储与管理，并通过云计算数据中心向用户提供高效、安全的服务。

1 桥梁安全与健康监测数据中心建设的现状

随着在役桥梁安全与健康监测建设的发展，桥梁安全与健康监测系统中海量数据的存储与有效利用日显重要，并成为在役系统普遍关注的一个重点。一个中等桥梁安全与健康监测系统数据日增长量在3GB/天左右，一年有1.1TB增量的数据，数据的维护管理主要依赖系统管理员定期执行，数据管理的实施方式难以统一。随着数据量的增加，数据管理工作量、管理难度及管理成本成倍增加，数据也得不到有效利用。

桥梁安全与健康监测数据中心引入云计算，可将业务数据和应用在公有云和私有云之间同步，当数据中心构建的私有云出现故障，应用可以无缝迁移到公有云中。通过云计算将分散在全国各地的业务系统数据通过INTERNET进行集中存储与管理，可向桥梁技术研究者提供数据共享服务分析桥梁健康监测海量数据；桥梁管理单位即使不具备桥梁专业技术知识也可以在任何地方、任何时间监测到桥梁的实际运营状况，获得桥梁健康监测报告及桥梁营运安全性评估等服务并实时反馈专家意见，大大提高了桥梁管养效率。

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心建设分两部分，一部分是集成中心，另一部分是分散在全国各地的分中心。集成中心的数据增长量在10GB/天，分中心的数据增长量在3GB/天左右，增长量会随着业务量的增加而增加。集成中心利用云计算技术对服务器、存储、网络等IT资源进行虚拟化，将所有的IT资源放在一个资源池中并进行动态资源管理，对IT资源进行监管和云管理。当资源池中分配给某个桥梁安全与健康监测系统的资源出现故障或者该系统获得的资源不够用的时候，云管理平台会自动分配给它新的资源，从而保证系统7*24小时不间断运行。

分中心的数据通过公共Internet网络与集成中心组成云网络，数据进行同步，在集成中心对数据进行异地容灾备份。集成中心有两份数据，一份数据面向桥梁安全与健康监测系统（数据库A），一份数据是完全备份数据（数据库B）。我们主要考虑如何优化实时数据读取和历史数据查询。数据库B中保留所有数据，数据库A只保留最近1周的数据；业务系统实时读取的是数据库A中的数据，而查询一周之前的数据就读取数据库B中的数据。

图1 分中心数据库结构与操作

2 关键技术

云计算（Clouding Computing）由Google、Amazon等公司于2006年首先提出，它是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池（如计算设施、存储设备、应用程序等）的计算模式[3]。我国政府高度重视对云计算的发展，把其列为重点发展的战略性新兴产业[4-5]，云计算技术的应用已成为国内外的热点研究问题[6-8]。

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心的建设所需专业涉及面较广，如桥梁专业、网络通信专业、计算机专业等。本节着重讨论其在计算机领域内实现云计算数据中心的关键技术。

2.1 虚拟化技术

虚拟化技术能让所有计算元件在虚拟的基础上运行，是实现云计算数据中心不可缺少的功能。通过把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫虚拟化技术[9-10]（Virtual Technology）。这种解决方案能在很大程度上优化资源、节约成本。虚拟化技术包括计算虚拟化技术、网络虚拟化技术、存储虚拟化技术。系统虚拟化前后的特点如表1所述。

表1 虚拟化前后特点比较

[虚拟化前＼&虚拟化后＼&每台主机一个操作系统＼&每台主机上运行多个虚拟机，每个虚拟机一个操作系统

＼&每台主机上运行多个程序，可能造成冲突

＼&多个程序可分别在运行在多个虚拟机上，应用程序相对独立的运行空间，避免冲突

＼&每台主机配一个存储，存储资源得不到有效利用，且一旦存储出现单点故障，数据可能丢失

＼&多个虚拟机共享存储，当一台主机出现故障时，会自动分配其他主机上的硬件资源给故障主机的应用程序＼&硬件成本高，且配置和管理困难＼&虚拟机独立于硬件运行，可动态资源分配，新程序的部署工作只需要几分钟，有效节约硬件和维护成本

＼&]

目前虚拟化技术的产品主要有EMC的 VMware虚拟化产品，Microsoft的Virtual Server， Sun的Virtual Box，以及Ctrix公司的Xen Server和Xen，占市场份额最大的是EMC的 VMware虚拟化产品。

2.2 数据存储技术

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心需要满足大数据管理的需求，为大量桥梁管理者提供服务并且为桥梁研究者提供大数据分析功能。数据安全可靠存储是实现大数据管理分析的基础。

数据存储系统从物理结构来看，底层主要是磁盘，通过光纤、串口线等与磁盘后的板卡和控制器相连。目前最常用的存储方式有DAS（直接连接存储）、SAN（存储区域网络）和NAS（网络附加存储）。直连存储（DAS）是直接通过SCSI线缆或者光纤直接连接到服务器上。存储区域网络（SAN）是通过网络方式连接存储设备和应用服务器，目前常用的SAN结构根据连接介质不同而分为FC SAN和IP SAN。网络附加存储（NAS）是将网络存储设备直接放在网络上提供文件共享服务。这三种技术优缺点如表2所示。

表2 DAS、SAN、NAS数据存储系统技术优缺点

[特征＼&DAS＼&SAN＼&NAS＼&安装难易度＼&较难＼&较难＼&很容易＼&集中管理＼&难＼&专用软件＼&基于网络＼&扩展性＼&低＼&高＼&中＼&数据共享＼&难＼&通过软件实现＼&内部实现＼&处理能力＼&强＼&强＼&视网络情况而定＼&备份＼&传统方式＼&服务器不参与＼&多种方案＼&容灾＼&基于服务器＼&端对端及多点容灾＼&端对端方案＼&安全＼&中＼&高＼&低＼&]

目前主要存储厂商的FC SAN存储可以实现8Gbit/S的传输速率，但费用较高，所以中大型数据中心建设中还是处于领先地位。但是随着IP SAN技术的发展，较高的性价比使FC SAN存储逐渐扩大了在市场的份额。

2.3 动态资源管理

云计算的资源包括存储资源、计算资源、网络资源、基础设施资源以及其他资源[2]。当应用云计算时，面对大量设备和相关技术，如何有效整合各种资源并实施动态资源管理是实现云计算的关键。云计算动态资源管理系统的基本功能，是接受资源请求，合理地调度相应的资源并且把特定的资源分配给资源请求者，使请求资源的业务得以运行。它能跨资源池智能动态调整计算资源，使IT与业务优先级对应，动态提高系统的管理效率。

云计算的动态资源管理必须处理好存储架构问题，解决资源部署、监控和调度策略等问题。在VMware虚拟化产品中，DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler）可以根据每一个虚机的实际运行情况，适时地对内存、CPU、网络的消耗进行动态调整，将其平均分配到DRS集群的每一台主机上面。动态分配依靠VMotion实现，所以，VMotion是DRS的先决条件。

3 云计算数据中心实现

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心实现了数据中心服务器、网络、存储虚拟化及负载均衡，其基础架构拓扑图如图2所示。

整个方案通过两路6核服务器配合后端IP SAN存储技术，并采用云计算虚拟化技术来实现桥梁安全与健康实时监测。在云计算操作系统软件的支持下，将3台两路6核服务器组建HA集群，并配合DRS及VMotion等高级功能，实现业务的连续性，减少计划内宕机时间，有效地提高资源利用率。

3.1 计算系统设备及软件实现

计算系统设备主要是指服务器，服务器的选择上主要考虑的是服务器的性能，满足五年内桥梁安全与健康监测业务的需要，主要计算能力由3台两路6核服务器担任。

而计算系统虚拟化的实现主要是利用软件将服务器虚拟化。目前主流的、最具代表性的虚拟化软件是VMware的Vsphere软件。

本方案采用3台企业级两路服务器（HP Enterprise Server）作为核心数据库平台。该服务器能满足数据库应用的高可用性、可恢复性，并具有错误检测及消除单点故障的功能。采用数据库双机方案也增强了应用的可扩展性，满足业务不断增长的需要。由于该型服务器采用全新的因特尔快速互联通道互联架构配合因特尔志强E5系列处理器及SAS 6Gbps高性能磁盘控制器，使系统联机处理性能提升2.5倍以上，数据库性能提升3倍以上，更加适用于基础架构、数据库核心应用。

3.2 存储设备及数据管理软件

在保障客户应用的前提下，存储将成为一个必须受到关注的核心环节，因此双控制器、多处理器和高可靠光纤8Gb存储成为首选，这能有效保障业务的物理稳定特性。出于数据安全备份的考虑，配置大存储容量6TB存储空间服务器作为虚拟机的备份服务器，可以保证在光纤存储故障时或维护时的业务连续性，并对客户的应用数据也做到了统一备份。为了保障业务运行的高性能、可持续性和可扩展性，我们选择了IP-SAN的存储模式，通过串口线连接磁盘与控制器。云计算计算节点服务器通过交换机连接存储设备，实现数据链路的高品质性能保障。

在数据的统一备份处理上，基于虚拟机文件驻留在共享SAN存储上，可以使用存储区的映像来备份虚拟机文件，这样做不会在运行虚拟机的云计算计算节点主机上引起任何额外的负载。统一备份功能可以满足缩短虚拟机的备份时间，移除客户应用服务器上的备份工作负载，以及从中央服务器中执行备份的工作。其工作流程是从运作中的主机上剥离磁盘，将磁盘链接到专用的统一备份服务器上，然后备份磁盘中适当的文件，此时原始主机仍能看到该磁盘并能正常工作。通过有效利用虚拟机存储区的映象文件，高效地保障客户数据安全。

3.3 网络设备

云计算数据中心网络需实现双链路可靠冗余连接、负载均衡，充分考虑网络的可管理性。本方案采用两台DLINK交换机实现设备冗余，同时通过实现网络虚拟化来保证网络策略安全，使之不受虚拟机位置迁移的影响。

3.4 云平台管理

云管理平台是负责整个数据中心的资源池管理、是实现IAAS的关键环节。本方案采用VMware公司的Vcenter软件，与其他的管理软件相比，该软件的使用为IT管理者大大降低了云计算虚拟环境管理的难度。

该云平台是目前最强大的虚拟环境管理平台，它能提高在虚拟基础架构每个级别上的集中控制和可见性，无论是几十台还是几千台虚拟机，都能集中、简单地管理。它可以通过使用向导或者模板，在几分钟内创建新的虚拟机或主机，最大限度地减少错误和停机；它还可以借用DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler） 持续监控各个资源池的使用情况。此外，借助vCenter API和.NET可实现vCenter Server和其他工具的集成，并且支持在vSphere Client中嵌入自定义插件，为管理IT环境提供选择自由。

4 结束语

目前，基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心建设还处在初级阶段，随着桥梁安全监测技术和云计算技术的发展，云计算数据中心会逐渐形成系统化、网络化的全国性的桥梁安全与健康监测平台。该平台能面向所有桥梁行业的客户，提供存储空间及桥梁安全与健康监测服务；同时还能根据存储的大量桥梁相关数据，进行数据挖掘及数据分析，在桥梁学术研究方面具有重要意义。

基于云计算的数据中心建设是一个复杂的系统工程，本文着重从桥梁安全监测数据中心的关键技术方面阐述了系统基础架构，以及关键设备和软件的选型，希望能为其他行业数据中心的建设提供一些参考。

参考文献：

[1] 林小村.数据中心建设与运行管理[M].科学出版社，2010.

[2] 刘鹏.云计算[M].电子工业出版社，2011.

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[5] 工业和信息化部电信研究院.云计算白皮书（2012）[M].工业和信息化

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[6] 田冠华，孟丹，詹剑锋.云计算环境下基于失效规则的资源动态提供

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[7] 朱仕村，张宇峰，张立涛，朱晓文，胡云辉.面向长大桥梁结构健康监测

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[8] 孟凡立，徐明，张慰.基于云计算的高校数据中心设计与实现[J].现代

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[9] 杨望仙，朱定局，谢毅，范朝冬.虚拟化技术在云计算中的研究进展[J].

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第4篇

关键词 计算机网络；安全存储；云计算

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0070-01

云计算技术融合了负载均衡、网络存储、效用计算和分布式计算等计算机网络技术，具有扩展性、通用性、大规模、虚拟化等特点及可提供可靠、廉价的服务。云计算的服务包括IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）及SaaS（软件即服务）3种模式。据艾瑞咨询数据显示，2016年中国企业云服务的市场规模或达520亿，同比增长31.9%，且在未来几年中，云服务市场仍会以超过30%的年复合增长率高速发展。在这一背景下，社会非常关注云安全的问题，具体涉及云端、应用服务层和基础设施层的安全层次。针对这一问题，中国建立了BIM云计算中心、360、绿盟、启明星辰、瑞星等公司制定了网络安全解决办法，并出现了阿里云、BIM云和百度云等，从而为云计算技术应用的安全性提供了重要保证。

1 网络安全存储的关键技术

1.1 身份认证

身份认证是保护计算机网络存储系统安全的第一道关口，其主要采用下列几种技术方式：一是口令核对验证，即在身份认证时，用户仅需输入事先建立的合法用户名与口令，便可校验用户是非法的或是合法的；二是智能IC卡，即事先在智能IC卡中录入用户的合法信息，而在身份认证时，仅需输入合法的用户名与口令，便会由智能卡向认证服务器发送随机数，以验证用户身份的合法性；三是Kerberos身份认证，即先利用授权服务器、资源访问机制使用户口令生成密钥K，再经授权服务器提供的票证认证身份，并在获得合法凭证后获得相关服务；四是PKⅠ身份认证，即通过利用彼此匹配的密钥，实现加、解密，并采用密钥备份、更新与恢复机制，以提供计算机网络安全服务。

1.2 数据加密

数据加密是先运用加密密钥、加密算法使明文变为密文，再在解密时采用同样的办法使密文为明文。目前，数据加密技术的常用方法包括对称、非对称加密算法。其中，对称加密算法使用的密钥加、解密数据相同，详见图1。

结合图1，对称加密算法要求发送方、接收方知晓全部数据的加密密钥或具有访问权限，因此密钥在传递与管理上的难度很高。不对称加密算法的运用可有效弥补对称加密算法的不足，即其会使用一对公、私钥组合，且唯有私钥能解密经公钥加密的或公钥能解密经私钥加密的密文，其中公钥对外公布，而私钥由自己保存。

1.3 纠删码

在计算机网络存储系统中，可运用纠删码技术来应对误码信息位置的未知性、不确定性，且其要素包括分组码、码集、码字、监督与信息码元等。目前，常用的纠删码技术包括级联低密度纠删码、无速率编码和RS纠删码，从而实现了加速编、解码及保证计算机网络安全的目的。

2 云计算技术的应用

在计算机网络安全存储中，云计算技术的应用条件是规模化的分布式存储技术，即其适合用在声音、图像、视频和文档等文件中，且可保证这些文件存储的稳定性与可扩展性，同时要求用户按需付费。在这一应用过程中，一般通过副本、编码冗余存储和备份数据，以保证云计算技术的安全应用。

2.1 可取回性证明算法

可取回性证明算法是一种基于“挑战-响应-验证”机制的算法，其运用冗余纠错编码，以帮助需求用户验证云计算中数据的状态，即：在查询数据时，先由用户向云端发起挑战，再由云端据此作出响应，而用户通过验证云端响应信息，便可确定归档数据是否处在安全状态下。倘若验证未能通过，表面归档文件受损，要求尝试性恢复，而若破坏值处在阈值范围内，则可用编码冗余信息恢复原始数据，同时亦可利用副本冗余安全存储保障，以使恢复错误数据的几率更高。应用表明，可取回性证明算法可验证云中数据的完整性，可准确定位错误数据及进行深入的分析与处理。但若在原始数据的冗余编码中运用RS纠删码，会在一定阈值范围内出现数据丢失或错误现象。为此，通过可运用冗余数据进行修复，并分开放置，以使提取归档文件的速率更高，从而使得系统应用功能的便捷性更高。

2.2 MC-R应用策略

在计算机网络安全存储中，云计算技术在应用中采用的MC-R策略包括：一是用户端MC-R策略或用户端MC加密算法，即：针对数据伪装与隐藏能力较差的应用现状，运用用户端MC加密算法，可构建数据伪装、隐藏和标记模块，且这些模块的协同状态影响着云计算的安全应用；二是云端MC-R策略或云端RSA，即其仅加密核心隐私数据，以免云端RSA陷入大数据量消耗的状态中，其中对于加、解密模块，其应用流程如下：先由需求用户生成、保存一组RSA公、私密钥，再采用MC加密算法处理数据，并连同密钥传入云端，然后先云端加密数据，而在下载加密文件及用密钥解密数据时，要求需求用户的下载请求满足一定的条件。对于恢复、利用初始数据的问题，可先用云端数据标记模块寻找隐藏数据，再撤除伪装。

3 结论

在本案，笔者结合云计算技术的理论知识，探讨了其在计算机网络安全存储中的具体应用。研究表明，云计算技术具有性能高、可扩展性等优点，因此有助于保证网络数据的隐私性与完整性，同时通过运用M-POR、MC-R安全存储策略，可实现对网络数据的完善、保护及实现部分数据的安全共享。总之，云计算作为一种新起的商业计算模型，其为下一代网络计算平台提供了可靠的数据存储、优质的网络服务。换而言之，为了适应互联网的深入发展，在计算机网络安全存储中引入云计算技术及保证云计算的安全存储具有现实意义，值得高度重视。

参考文献

[1]张菁菁.新时期云计算环境下的计算机网络安全技术研究[J].中国新通信，2016（4）：44.

[2]袁玉珠.云计算模式下的计算机网络安全储存系统设计[J].电子技术与软件工程，2016（7）：227.

[3]左琳.云计算技术背景下的计算机网络安全存储系统设计与研究[J].电子技术与软件工程，2016（8）：216.

第5篇

论文关键词：云计算，云存储

 

0引言：

云计算 [1]网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！

云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度云存储，构成一个计算资源池向用户按需服务。云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

云存储[2]不是存储，而是服务，就如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备云存储，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。

云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。

1云计算体系结构

云计算平台是一个强大的“ 云” 网络, 连接了大量并发的网络计算和服务,可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。 一个通用的云计算体系结构如图 1所示怎么写论文。

图1

云端用户:提供云用户请求服务的交互界面,用户通过Web 浏览器可以注册、登陆及定制服务、配置和管理用户。

服务目录:用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表。

管理系统和部署工具: 提供管理和服务,能管理云用户,能对用户授权、 认证、 登录进行管理, 并可以管理可用计算资源和服务, 接收用户发送的请求,根据用户请求并转发到相应的应用程序,调度资源智能地部署资源和应用, 动态地部署、 配置和回收资源。

监控:监控和计量云系统资源的使用情况, 以便作出迅速反应, 完成节点同步配置、 负载均衡配置和资源监控,确保资源能顺利分配合适的用户。

服务器集群: 虚拟的或物理的服务器, 由管理系统管理,负责高并发量的用户请求处理、 大运算量的计算处理、 用户Web 应用服务, 云数据存储时采用相应数据切割算法, 采用并行方式上传和下载大容量数据。

用户可通过云用户端从列表选择所需服务, 其请求通过管理系统调度相应的资源,并通过部署工具分发请求、 配置Web 应用。

2云存储系统结构模型

与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。

云存储系统的结构模型由 4层组成,如图2所示。

图2

一、存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。

二、基础管理层

基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作云存储，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。

三、应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台等。

四、访问层

任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

3云存储服务器配置

在云存储系统中，重复数据的删除技术是十分重要。在存储的数据中，有很多文件经过反复修改，造成了大量重复的资料，这时，重复数据的删除实现后，网络优化的效果就变得比较明显。根据云存储的特点，可将其过程描述为：将数据分块后云存储，保存在不同的数据存储节点并写入数据文件存储信息表。需要删除时，在数据文件信息表中查找文件ID，找到后

删除该文件的数据信息怎么写论文。其核心程序代码如下：

1）将一个数据块保存在三个不同节点，成功返回1

intWriteStorInfo(fStorInfo fInfo)

{

fStorInfo temp;

memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));

int id = 1;

int num = 0;

FILE *fd;

if( (fd = open(fileinfo, "rb+"))== NULL)

fd = fopen(fileinfo, "wb+");

while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1)

{

if(temp.flag == 0)

break;

++num;

}

fInfo.flag = 1;

fseek(fd, num * sizeof(fStorInfo),0);

fwrite(&fInfo, sizeof(fStorInfo),1, fd);

fclose(fd);

return 1;

}

2）获得文件保存信息的顺序表intGetStorInfo(int fID, StorInf OList *L)

{

fStorInfo temp;

memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));

FILE *fd;

if((fd = fopen(fileinfo, "rb")) ==NULL)

fd = fopen(fileinfo, "wb+");

while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1){

if(temp.flag == 1 && temp.fID ==fID)

AddStorInfoList(L, temp);

}

fclose(fd);

return 1;

}

3）获得文件ID信息，若存在返回文件ID，不存在返回-1int GetfID

(Char* user, char* load, char*name)

{

struct fnode dir, src;

memset(&dir, 0, SIZE);

memset(&src, 0, SIZE);

strcpy(dir.user, user);

strcpy(dir.load, load);

strcpy(dir.name, name);

FILE *fp;

if( (fp = fopen(filebase, "rb"))== NULL)

fp = fopen(filebase, "wb+");

int id = -1;

while(fread(&src, SIZE, 1, fp) == 1)

{

if(src.flag==1&&strcmp(src.user,dir.user)==0&&strcmp(src.Load,dir.load)==0&&strcmp(src.name,dir.name) == 0)

{

id = src.ID;

break;

}

}

fclose(fp);

return id;

}

4）根据文件ID删除该文件所有信息，成功返回1int DeletStorInfo(Int fID)

{

fStorInfo temp;

memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));

FILE *fd;

if( (fd = fopen(fileinfo, "rb"))== NULL)

fd = fopen(fileinfo, "wb+");

while(!feof(fd)){

fread(&temp, sizeof(fStorInfo), 1, fd);

if(temp.flag == 1 && temp.fID == fID)

temp.flag = 0;

fseek(fd,ftell(fd)-sizeof(fStorInfo), 0);

fwrite(&temp, sizeof(fStorInfo), 1, fd);

fseek(fd,ftell(fd), 0);

}

memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));

}

fclose(fd);

return 1;

}

4云存储的优点

云存储技术的使用，使我们无须知道存储设备的型号、接口和传输协议以及存储系统中磁盘的数量和容量，经过授权的用户均可与云存储连接并进行数据访问。

1）硬件冗余自动故障切换。

2）存储设备升级不会导致服务中断。云存储不是单独依赖一台存储服务器。当服务器硬件更新和升级时，系统会将旧的存储服务器上的文件迁移到别的存储服务器，等新的存储服务器上线后，文件会再迁移回来。

3）容量分配不受物理硬盘限制。

4）海量并行扩容。云存储采取的架构是并行扩容，容量不够时只要添加新的存储服务器即可。

5）负载均衡。云存储将工作量均匀分配到不同的存储服务器上云存储，避免个别存储服务器因工作负荷过大造成瓶颈，使存储系统能够发挥最大效能。

5结论

在云计算技术的发展和数据存储需求的共同影响下，为了实现更好的利用现有设备，快速访问数据资源并降低存储成本，云存储的概念和模型逐渐形成。经过了从模型到规模化实验的过程，现在基于云计算技术的云存储产品，形成了具有一定性能优势的成套产品。云存储作为云计算技术的典型应用实例，从架构上彻底改变了传统存储系统的模式，增强了数据应用的灵活性和可靠性。

参考文献

[1]陈全、邓倩妮，云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009，29（9）

[2]石利平，浅析基于Web的云存储技术[J].现代计算机，2010，3：67-69

[3]HayesB. Cloud Computing [J].Communications of the ACM, 2008, 51(7)：9-11

[4]王庆波,金,何乐,等.虚拟化与云计算[M].

第6篇

关键词：云计算技术；高校；计算机基础教学；应用

1云计算技术内涵

云计算技术是计算机技术中的一种，主要是借助网络，将庞大处理程序拆分为几个小的子程序，之后借助多个服务器以构建出高效的处理系统，该系统可借助数据收集及计算分析，最终将结果回传给用户[1]。借助云计算技术处理庞大信息仅仅需要数秒，这样大大提高了信息的处理效率。根据用户需求差异，云计算技术包含如下类型：1）公共云。该技术类型在于为公众提供云服务，这在多数互联网公司中应用广泛。2）私有云。主要面向的是单个机构，面向个体用户，借助内部往来获取云服务，一般无盈利需求。3）混合云。该类型主要将公有云及私有云进行有机结合，包含混合类型的优缺点。

2高校计算机基础教学现状

计算机基础教学是高校的公共课程，该课程教学肩负着为我国计算机行业发展培养应用型及技术型专业人才的重任，因此计算机基础课程是大多数理科专业学生必须学习的课程，一些专业还要求学生通过计算机等级考试[2]。但从高校计算机基础教学情况来看，却存在诸多问题，比如实践教学实践短，教学内容过于陈旧，教师教学方式单一等，这导致计算机基础教学质量不佳。在当前高校计算机基础教学中，教学主要开展场所为综合机房，机房中配备了电脑设施。从多数高校机房建设情况来看，普遍存在机房硬件设施老旧问题，这样就导致计算机基础教学质量长期处于较低水平。而在具体的课程教学中，虽然在“新课改”背景下相关教师经常应用项目距驱动法、小组合作讨论法及讲练结合法等开展计算机基础课程教学，但是在实际教学过程中却存在教学模式应用不合理问题，比如小组合作讨论的具体实施上，常常让学生自由组成小组进行学习，不考虑学生间的差异性，这样势必影响合作教学效果。在计算机教师教学上也存在一些突出的问题，如有的学校常常只配置几名教师来担任全校的计算机基础教学工作[3]。虽说配备的专业课程教师具有丰富教学经验，但是由于教学任务繁重，使得教师无法对每一节课都集中精力讲解，这使得计算机基础教学效果较差。针对高校计算机基础教学问题，借助云计算技术辅助教学是科学有效的。在计算机基础教学中，利用云计算技术，可让相关教师针对课程实际情况，通过应用优秀教学方法、设置巧妙教学缓解及明确课程的教学目标等教学信息及存储到云端，可以让新进教师或者老教师合理利用形式丰富的教学资源，提高教师的备课质量及教学方法，进而提高高校计算机基础教学质量。

3利用云计算技术辅助高校计算机基础教学的策略

3.1借助云计算技术构建虚拟资源库，为教师提供丰富的教学资源

云计算技术充分结合了计算机技术及互联网技术，在实际应用中能够为使用者提供高效数据处理服务以及安全的信息资源存储服务[4]。对于高校计算机基础课程的教师，可以根据自己的教学需求，借助云计算技术在互联网中建立起自己的虚拟资源库，将互联网搜集到的信息或者他人传输的信息均存储到资源库中，同时也可将自己存储的优秀资源同其他教师进行共享，拓展信息的应用范围。同传统的借助课本教材讲解方式相比较，借助云计算技术构建的虚拟资源库可摆脱知识禁锢，为学生带去大量的丰富知识，这样可以大大提高学生的学习积极性。在实际的教育教学中，教师还可以将网络资源同课本资源进行结合，帮助学生更好掌握计算机基础知识，拓展学生的认知，以获得显著的教学效果。

3.2借助云计算技术搭建协作平台，充分激发学生个性化学习兴趣

高校计算机基础教学中，常以教师讲解为主体，常常是教师讲解什么学生就接收什么，这样不利于学生主观能动性的发挥。在素质教育背景下，高校教学中更加关注学生的主体性，为转变高校计算机基础教学模式，可以借助云计算技术来搭建便捷的师生协作平台，让学生在学习过程中根据自己的兴趣及实际水平，选择出适合自己的学习方式，以不断提高自己的计算机能力。利用云计算技术还可将零散学习资源整合在一起，整合过程中将一些劣质的教学资源摒弃，这样可让学生在自主与协作学习的时候充分利用各种学习资源来提高自身的基础能力与操作水平，通过学生主动探究知识，丰富学生的认知范围。

3.3利用云计算技术转变学生的学习方法，显著提高学生计算机操作能力

云计算技术的显著特征为可存储庞大的信息资源，同时存储的信息资源有很高的安全保障。高校在运用云计算技术为学院及教师提供各种教学研究所需的信息内容之外，还可以将云计算技术应用到辅助学生计算机知识学习及操作实践中，让学生借助云计算技术构建的云端来获取自己所需的各种资源信息[5]。比如，在计算机基础课堂的学习中，针对学生未能完成的案例内容，可提供给学生云端下载，让学生可以借助自己的课余时间继续处理，这不仅可帮助学生掌握相关的知识内容，而且可在学生自主实践中提高学生的操作能力。在计算机基础教学中，教师也可借助学生的日志库来了解学生的学习情况，结合学生实际情况制定出针对性的教学方法，以提高学生的计算机操作能力。

3.4借助云计算技术构建虚拟实验室，培养学生的创新能力

计算机基础教学不能仅仅要求学生掌握基本的理论知识和简单的计算机操作技巧，而是要在学生掌握一定的计算机基础知识后进行一定的创新实践，如此让学生更贴近当前素质教育下对创新型人才的培养需求。随着学校规模的不断扩大，学生人数的不断增多，现有实训室已经不能满足学生创新的需求，这样对学生计算机应用能力的拓展不利。在实际的基础课程教学中，学校就可以应用云计算技术，为每一名有创新需求的学生构建属于学生自己的虚拟实验室。在虚拟实验室中，学生可以借助客户端向网络发送请求，输入个人信息，数据中心对学生的需求情况进行分析，在云空间相关实验资源，之后学生登录相关的窗口就可开始相应的实验操作，同时还可以享受到一些优质的应用服务。

第7篇

关键词： 云计算；云存储；机房管理；计算机；病毒防控

中图分类号： TP308 文献标识码：A 文章编号：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 关于“云计算”

1.1 “云计算”的定义和特点

云计算（Cloud Computing）是由Google 提出，分为广义和狭义两种：广义云计算是指服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务；狭义云计算是指IT设施的交付和使用模式，是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源[1]。所以云计算是一种既有技术特点，又有商业特点的服务模式。这种模式利用虚拟化技术将若干个计算机置于一个机群中，把设备虚拟成资源池，通过配置信息进行合理调度，给用户提供所需服务。

云计算的特点：1）规模超大：数十万甚至数百万的服务器，提供给用户前所未有的计算能力。2）技术虚拟化：用户可以在任何地方，使用任何终端，通过网络获取服务。3）可靠性高：使用数据多副本容错、计算节点同构可互换技术保障服务的高可靠性。4）通用性强：在“云”的支撑下可以构造出千变万化的服务和应用；5）可扩展性强：根据用户的要求可以动态伸缩，任意加减。6）按需服务：庞大的资源池，用户可以按需购买，避免资源浪费，造成经济损失。7）价格低廉：“云”的自动化集中式管理，使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理费用，“云”的通用性，使资源的利用率极大提高，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势[2]。

1.2 “云计算”的发展

云计算的原型可以追溯到1983年SUN公司提出的“网络即电脑”的构想；第一个被认可的云计算服务平台是2002年亚马逊推出的Amazon Web Service；云计算这个概念是由Google首席执行官埃里克・施密特在2006年提出，并在2008年了App Engine云计算平台。紧接着微软也提供了 Windows Azure 和SQL Azure两个云计算平台。2011年美国了《联邦云计算战略》，日本提出计划于2015年完成的《霞关云计划》。到了2008年，云计算技术才受到我国的重视，陆续推出了蓝云管理平台、虚拟桌面、“乐云”云计算服务等。目前我国20多个城市开展了云计算技术相关的研究和项目建设，如北京的“祥云工程”、上海的“云海计划”、无锡的“云谷”等等[3]，云计算技术开始在我国大规模的立项和研究。

2 高职院校机房现状和问题

2.1 机房使用率问题

高职院校的机房是广大师生进行实验教学、科研、各类计算机培训和考试不可或缺的重要场所。学校机房的建设也是一项投入较高而且需要持续投入的工程。一般机房的建设都是分批、分次完成的，这样就导致同一所学校的几个机房的配置不尽相同，因为不是同一时间购买，所以这些计算机在品牌、配置及硬件上各有差异。在这样的硬件条件下，机房的排课就需要根据机器状况是否能满足实验要求进行安排。一般配置较低，机器老化的机房安排的课时比较少，而配置高，机器新的机房课满为患，机器超负荷运转，无论从机房安全角度，还是从机器维护保养的角度出发，这都是个棘手的问题。

2.2 机房硬件问题

计算机的使用周期一般是3-5年，但机房机器的更新速度一般会在5-8年甚至会更长，更新计算机需要资金投入，这是个让人头疼的问题，而老机器的处理也让学校费尽心思。现在软件更新换代速度非常快，一些专业的软件，每次出现新版本对硬件的要求也随之增高。机器老化的机房无法适应这种变化。从学校的角度出发，用机房硬件更新速度去跟上软件的发展是不可能的，这样的运行成本会远远超出学校的经济负担能力。如此，很明显，学校机房的硬件条件会逐渐不能满足教学、实验、考试的要求，也势必会影响正常的教学效果和质量。

2.3 机房数据存储和病毒防控问题

计算机病毒是机房的大敌。为了防止病毒入侵，机房一般都会安装还原卡。而安装还原卡又带来了另外一个问题就是数据不能在计算机上进行存储。一些需要保存的数据只能通过移动设备或者网络上传至网盘或者服务器。但使用移动设备和网络也是病毒传播的一个重要途径[4]。一旦通过移动设备或者网络将病毒传播至机房，并大面积扩散，机房将面临瘫痪，短时间内无法保证正常的使用，势必会影响正常的教学。为了防止病毒入侵，机房要及时更新杀毒软件，还原卡的存在会使工作量增加一倍。所以解决存储和病毒传播也是机房面临的问题。

3 云计算技术在机房的应用优势

面对机房的使用和管理问题，结合云计算技术的特点，将两者有机融合，是解决目前机房机器更新速度快，维修费用高，存储和病毒等问题有效手段。利用云计算技术，只要你在终端机器安装了一个简单的操作系统和浏览器，通过网络，就可以随意使用云端的一切资源。所以云计算技术在机房的应用研究具有现实意义。

3.1 降低的机房资金投入

为了满足教学需要，学校不得不对超过使用年限的计算机进行更新换代，而处于淘汰边缘的计算机弃之可惜，用之又问题频出。如果使用云计算技术，只要计算机能正常启动，通过互联网接入云端，就能获取、使用云端的资源[5]。这样，计算机就不会因为配置低而被过早淘汰，这就是云计算技术的最大优势。云计算技术是把强大计算和储蓄能力集中起来，终端机器不需要很高的配置、安装很多软件，就能享有同等的处理和存储能力。因为云计算技术对终端计算机硬件配置要求不高，这样就可以节省大量的硬件建设费用。由于云计算技术的存在，机房使用性能提高了，各个机房的使用率也趋于平衡。对于软件的使用，我们也是按需购买，学校不需要花大量的资金去购买各种各样的正版软件，也不必考虑软件的升级速度，只要购买云端的软件服务就可以了。学生只要在云端，就可以使用云中所有的服务，按需购买，省去了很多正版软件、硬件升级、维护的费用。

3.2 解决的数据存储和病毒入侵

云计算技术也可以有效地解决机房上课教师和学生数据存储的问题。云计算技术将数据存储在云服务器中，用户可以凭借自己的账号和密码对自己的数据进行读、取、存、改、写等操作，就像在本地计算机上操作一样方便快捷[6]。由于数据存储在云存储服务器中，采取的是数据多副本容错，计算节点同构互换技术，保障了数据的安全和可靠性。不必担心因为个人计算机存储设备（硬盘、U盘）损坏或者如删除或病毒入侵，造成的数据丢失。“云”采用的是自动化集中式管理，就像我们把钱存在银行比放在家里安全是一样的道理。云服务器上的防火墙设置、病毒软件的安装，也会有效地阻止病毒的入侵，有了“云”安全服务，机房面对病毒的能力也大大提升了。

4 云机房运行的保障措施

云计算技术为机房的方便、高效运行提供了方便，但为了保证机房的正常运转，我们要从两方面加强支持。第一，网络基础建设。云计算技术的各项服务都是依托网络进行，所以网络的带宽要足以保证云服务的顺畅运行，否则云所带来的惊喜将大打折扣[7]。一旦网络出现问题，导致终端无法访问云中心，将直接影响机房的正常教学。因此，网络基础设施的建设是保证云计算技术是否能在机房正常运行的重要保障 。第二，信息保密性。教师的教学资源和师生的个人信息均放在“云”中，也就意味着暴露给“云”。一旦账号和密码被盗，个人信息将被一览无余，所以要注重账号和密码的安全性，也对服务商提出了个人信息的保护要求[8]。

云计算技术的产生，势必会对高职院校机房建设产生影响，如何科学合理的应用好云计算技术为机房建设出谋划策，是每个机房管理工作者应该思考的问题。

参考文献：

[1] 刘鹏.云计算[M].北京：机械工业出版社，2013：59-67.

[2] 汪杰.基于云计算技术的机房管理[J].电脑知识与技术，2012（10）：184-186.

[3]陈慧芳，卢庆武.云计算在高校机房管理中的应用 [J].实验室研究与探索，2013（7）：213-216.

[4] 沈之强. 云存储系统中的网络缓存关键技术研究[D]. 杭州：杭州电子科技大学， 2015.

[5] 李玲. 浅谈云端教学平台下微课程的制作与应用[J]. 中国信息技术教育， 2013（5）：18-18.

[6] 徐建忠，梅松，张亮. 内容识别技术在云环境数据安全防护中的应用研究[J]. 网络安全技术与应用， 2015（8）：52-52.

第8篇

【关键词】云计算 虚拟化 存储技术 研究

随着信息技术的不断发展，云计算已经把计算机网络当中的软件技术和硬件以及相关的服务进行了整合，从而形成了一个非常大的资源库，同时在这个资源库中，通过新的计算方法，实现对于用户的相关服务。云计算是一种新的计算机互联网计算模式，所以，在进行云计算的时候，云服务是计算机软件能够有效运行的基本平台，也具备非常重要的意义。而且在云计算当中，我们还能够运用虚拟化的技术手段来不断实现资源的虚拟化计算。云计算存储技术，作为现代信息技术发展中的重要研究方向，它的开发研究不仅具有很大的应用研究价值，而且还具有很大的商业经济价值。

1 云计算概念及技术组成分析

1.1 云计算的概念简述

当前，现代信息技术在不断发展，云计算逐渐应用到现代信息技术领域中，以狭义角度分析，云计算作为一种动态的、可以扩展的计算的方式，其主要通过互联网来提供一种虚拟资源而进行的；以广义角度分析，基于互联网的中心作用，云计算属于一种应用服务的，而服务用户，没必要关注云计算内部细节，也没必要掌握云内部的专业知识，其属于一种计算用户应用服务，往往由云内部直接控制基础设置。从广义角度分析，云计算的应用与服务的类型有很多种，即基础设施服务、软件服务、平台服务等，这些服务基于互联网，结合用户的需求来定制的。

1.2 云计算的组成与核心技术介绍

对于信息技术领域，其中有一种是云计算系统，其以层次化为主，形成的一种架构形式，其层次有六个，即基础设施层、存储层、平台层、应用层、服务层、客户端层等。在云计算系统中，计算机基础设施部分，即基础设施层，其属于一种虚拟化的平台环境，实现用户的需求与服务。在具体服务应用的过程中，基于服务器端的强大计算能力，对其进行单位化，给用户个人PC机提供计算服务，因其不能实现海量数据的计算与服务；其二，在云计算系统中，存储层的任务是提供与支持、实现数据的存储服务，与计算机数据库的服务类似，计算的基础，即使用的存储量，其作为一种云计算的服务结果，也是数据的存储服务；其三，通过云计算的平台层，服务与计算平台与解决的方案；对于云计算的应用层面，凭借云计算的软件结构进行运行服务；而云计算的服务层体现了云计算的本质，在互联网信息技术、资源的基础上，来提供好的服务；其四，在云计算结构层中，有一个重要的组成部分，即云计算客户端，主要任务是承担与实施简单消息以及相应界面显示的任务。

一般而言，云计算的核心存储技术有很多，即虚拟化的存储技术、高性能的存储技术、分布式的计算存储技术等。

2 云计算中的虚拟化分析

在一些企业的信息化平台中，尤其是在系统的建设过程当中，数据中心建设一直是我们启用信息化平台的核心，特别是伴随着当前的信息化技术在企业中的运用得增加。在对于相关的数据资源进行高效的运用后，将这些数据进行灵活地配置后，这已经是企业进行信息化建设的关键。基于这样的背景下，虚拟化的概念和技术便出现了。在云计算中，运用虚拟化技术，这不但能够有效地简化信息资源管理的复杂程度，而且也能有效地实现信息资源的不断优化及合理配置，这对于增强信息资源的运用效率，有着非常大的功能。与此同时，在云计算服务体系中，倘若我们把虚拟化的技术当做是云计算的一种服务方式，提供给用户，这对于增强用户的计算能力，有着很大的帮助。

一般来说，在云计算中，虚拟化就是通过一种抽象化的方式，将物理资源进行转变为虚拟的资源，然而对于物理资源的抽象化方式，这同虚拟资源进行转化的实现手段以及相关的地理位置等方面是有着极大的联系的。资源进行虚拟化之后，完全能够通过有限的硬件进行重新的规划和分配，这对于扩大硬件容量有着很大的意义。在云计算中，虚拟化的应用技术，主要是通过使用虚拟机的监视器和相关的硬件通信设施进行设置的，基于虚拟系统的架构后，在物理资源和操作系统之间有效地实现操作转化，从而能够实现虚拟资源的控制和相关的管理。

3 基于云计算的虚拟化存储技术分析

基于云计算的虚拟化存储技术的实现，是在网络新技术以及产品不断发展的背景下，数据存储需求与存储系统存储空间之间的矛盾日益显现的情况下，为了提高数据资源的使用与存储效率，逐渐进行研究实现的。云存储是一种通过集群技术、网络技术和分布式技术等技术手段，把互联网中不同的数据资源存储设备，利用软件技术集合在一起进行工作的运行服务，其主要的目的是要让用户进行相关的数据存储，访问管理整个系统，以实现对于数据资源的存储，对于空间的维护方面，同时还要考虑建设成本的问题等。云存储过程中，应用的技术主要包括最开始应用的直连式存储技术，以及随着网络存储技术的发展应用，先后出现的网络连接存储、区域网存储和基于IP的存储等各种不同存储方式技术，在实际存储应用中，具有各自不同的特征优势。

4 结论

综上所述，在进行云计算的时候，对虚拟化的存储技术进行相关的研究是很有必要的，这不但能够顺应信息技术的不断发展，而且也能够增强云计算服务的存储力度，不断促进云存储的研究开l，起到了很关键的作用。

参考文献

[1]高翔.试论网络存储技术及发展趋势[J].中国新通信，2016（09）.

[2]宋显君.浅析计算机网络存储技术与应用[J].信息通信，2016（07）.

[3]马晓峰.浅谈计算机网络存储技术[J].科技传播，2016（16）.

作者简介

徐达飞（1983-），男，北京市人。大学本科学历。现为中材集团财务有限公司高级业务经理、中级工程师。研究方向为信息科技、信息安全。

第9篇

关键词 云计算；数据存储；研究

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0043-01

所谓云计算，实际上就是一种以服务为主体的现代架构体系，基本服务形式有两种，一种是云计算，另一种是云存储。云计算是计算机技术快速的一种新形式，这种基于云计算服务体系的现代应用程序，在现代金融服务领域、网络系统中扮演着非常重要的角色，几乎在所有的环境下都需要云存储来满足数据处理要求。因此，在当前的形势下，加强对云计算环境下的数据存储技术问题研究，具有非常重大的现实意义。

1 云计算与云存储

1.1 云计算

云计算主要是基于Internet技术提供服务的一种技术形式，它可以提供动态化的可伸缩、虚拟资源计算模式。其中，云是一种比喻性的说法，实质是计算机网络和互联网。传统意义上的“云”代表的是电信网，近年来才用于互联网、基础设施抽象表达。云计算通过计算，使大量的数据信息分布于计算机之上，并非本地计算机、远程服务器之中，而企业数据中心的实际运行与计算机互联网非常相似，这在很大程度上可以使企业将资源信息切换至客观应用上，并且根据实际需求，对计算机及其存储系统进行访问。简单地说，正如从传统的单台发电机模式向现代的电厂集中供电模式转变一样，这意味着计算能力已经作为商品在流通，并且像水电一样，利用方便而费用低廉，主要区别在于它是借助互联网技术进行传输。

1.2 云存储

所谓云存储，实际上基于云计算概念延伸出来的新概念，它与云计算非常相似，以集群应用、分布式文件系统以及网格技术等功能为基础，将计算网络中的各种存储设备借助应用软件进行有效集中，从而使其协同作业，具体功能是对外提供相关的数据存储以及业务访问。从本质上来讲，云存储是对当前存储模式的一种创新，同时也是特殊的架构服务之一。形象地说，就像是云一样的广域网、互联网，对应用者而言，具有透明性；云存储的关键在于相关应用程序软件、存储设备之间的有机结合，并且通过这些应用软件来实现存储设备之间的服务转变。

2 云计算环境下的数据存储体系构建

实践中，云计算环境下的数据存储体系，主要包括数据中心、云服务接口、云用户以及服务协议等内容，其中数据中心主要由存储管理、分布式文件系统以及存储设备等构成，同时它也是云计算环境下实现数据存储的基础。云存储设备通常没有特殊的规定的类型，既可以是个人PC，也可是企业发展过程中所应用的专门存储设备，甚至是二者的结合体。分布式文件系统，即文件系统管理中的物理存储资源是通过网络节点之间相互连接的，该系统的设计主要是依据客户机、服务器模式。

2.1 服务器架构

云存储体系构建之前，应当先构建云存储服务器架构，它是云计算IAAS中重要组成部分，可通过多样化的架构技术实现，常见的是附网存储（NAS）以及存储区域网（SAN）。

NAS属于分布式架构系统的文件存储系统，是一种松散结合型集群，实践中可有效满足以云存储为主体的环境要求，而且在该系统集群中，任何一个节点都是相对独立的实体。在此系统中，最小单位即为文件。当文件被保存在该集群之中时，其数据信息会被有效地保存在集群中的特定节点上，虽然文件副本很多，也可能会被重新定位到另外的节点上，从而形成冗余，但该节点提供的文件单实例却是唯一的。下图为NAS存储架构示意图如图1所示。

实践中可以看到，SAN为集群架构块存储系统的一种，即为紧密结合型集群系统。当文件请求产生时，每一个节点都会访问该文件中的不同数据块，并对用户的请求进行及时的处理。用户请求越多，SAN响应请求可用节点数量就越多，此时其性能也就越强。实践证明，该存储架构比较适合于云服务器，而且其可扩展性非常的好，数据传输效率较高，若配合P2P以及重复数据删除技术使用，可有效满足一级存储要求。

2.2 服务器之间的数据信息传送

针对当前的存储结构体系，NFS、CIF即为NAS存储系统的数据传送协议，将NFS、CIF作为数据传送口，可实现异构平台间的信息资源有效共享。NFS在Windows客户端加载了NFS客户端软件，这样就可以确保Windows客户端能够有效融入到UNIX基础的计算机网络系统之中；CIF在UNIX服务器上也加载了CIFS服务器端软件，这样就可以使UNIX服务器与本地Windows服务器一样。NFS与CIF，使NAS服务器间形成一个统一的整体，实现了云存储服务的统一化，并且在集群环境下，表现非常的突出。ISCSI也是一种SAN数据传送协议，它可以实现单客户端有效应用程，像本地客户端使用服务器资源一样，操作结果对另外客户端不透明。

3 结束语

云计算作为一种典型的现代计算模式，拥有较大规模的数据集，可向广大用户提供最优质的服务。云计算环境下的数据存储，采用的是冗余存储方式来确保存储数据的安全可靠性，未来云存储将向着安全性、共享性以及便捷性方向发展。

第10篇

【关键词】云计算技术；云计算服务；海量数据挖掘；分布式处理

1 云技术技术的定义

对于云计算的定义一直以来没有一个统一的定义， 狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。通俗来讲，云计算是将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软硬件服务[1]。

从不同的方面，对云计算有不同的理解，从资源方面讲，云相当于无限的软硬件资源，可以随时扩展，随时随地被访问。从用户的角度看，用户可以借助于各种智能设备和网络传输方式、按需使用软硬件资源，从提供的服务来看，云计算技术是计算系统的公用事业化，像使用水电一样使用软硬件资源。

2 云计算技术的产生

云计算技术的产生是受“电厂”模式的启发，“电厂”模式即为电厂集中供电模式，我们每天都用电，但是我们不是必须自己购买发电机去发电，同理，我们每天都喝水，但是不需要我们自己去打井，而是来自自来水公司的水。云计算技术是一个公用事业的概念，就是将主要的计算资源都集中到公共的云计算中心，并且遵守公开的协议，类似于电力的220v/110v和通信的7号信令，企业和个人都能非常方便的使用[2]。这种模式因为在规模上面有极大的优势，使得其运营成本非常低，而且因为主要由本国大型的电信企业运营，使得它们能得到用户充分地信任。云计算机技术改变了人们的使用观念，由原来的直接购买软硬件变为按需购买服务，减轻了个人维护软硬件资源的开销，也可以按需定制自己的私有云服务。

3 云计算技术的现状

云计算技术受到各大IT巨头的青睐，Amazon、Google、IBM等各大公司推出自己的云计划和云产品。例如Amazon使用弹性计算云（EC2）和简单存储服务（S3）为企业提供计算和存储服务。Google组建了超过100万台服务器提供了功能强大的搜索引擎服务。IBM推出了“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台，微软也推出了windows Azure操作系统。

4 云计算环境下的数据存储体系构建

4.1 服务器架构

云存储体系构建之前，应当先构建云存储服务器架构，它是云计算IAAS 中重要组成部分，可通过多样化的架构技术实现，常见的是附网存储（NAS）以及存储区域网（SAN）。NAS 属于分布式架构系统的文件存储系统，是一种松散结合型集群，实践中可有效满足以云存储为主体的环境要求，而且在该系统集群中，任何一个节点都是相对独立的实体。在此系统中，最小单位即为文件。当文件被保存在该集群之中时，其数据信息会被有效地保存在集群中的特定节点上，虽然文件副本很多，也可能会被重新定位到另外的节点上，从而形成冗余，但该节点提供的文件单实例却是唯一的。

实践中可以看到，SAN 为集群架构块存储系统的一种，即为紧密结合型集群系统。当文件请求产生时，每一个节点都会访问该文件中的不同数据块，并对用户的请求进行及时的处理。

4.2 主要服务

4.2.1 云服务

云计算的主要服务形式有：SaaS（Software as a Service）， PaaS（Platform as a Service）， IaaS（Infrastructure as a Service）。

4.2.2 基础设施服务（IaaS）

IaaS提供硬件基础设施服务，它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池提供硬件相关服务，例如：Amazon租用虚拟服务器（AWS）就是基础设施服务。IaaS的优点是用户不需要考虑硬件上的开销和维护，降低了硬件成本，只需要按需租用第三方提供的硬件设备。

4.2.3 平台即服务（PaaS）

PaaS服务商将开发平台和服务器平台等资源提供给用户，用户根据自己的需要在平台上开发应用程序的平台，PaaS实质上是将Internet上的资源作为可编程接口提供给用户，这种服务完全颠覆了用户自己搭建、部署、运营基础平台的观念，用户获得了更多的可编程资源，为开发者带来了便利，提高了开发效率，节约了开发成本。

4.2.4 软件即服务（SaaS）

SaaS是指服务商向用户提供应用软件服务或者提供订制应用软件服务。用户只需要接入Internet，可随时随地通过浏览器接入远程服务器使用软件，用户无需下载安装相应的应用软件，比如：Zoho office、Google Apps等属于SaaS服务。这就减轻了用户对软件人力、财力上的维护费用，特别是对于对硬件需求比较高的软件，避免了用户对硬件的顾虑。目前是提供SaaS服务最有名的公司。

4.3 核心技术

云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。其主要技术包括以下几个方面的内容：

4.3.1 海量数据的存储的挖掘

云存储将网络中各种存储设备通过应用软件连接起来协同工作，向外提供数据存储和访问业务，大量的数据存储在不同的服务器和存储设备构成的集合上，采用分布式数据存储方式进行管理。具体来说。主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase[3]。

4.3.2 分布式处理技术

云计算平台包括了大量的服务器，在服务器集群中包括了一个主服务器和大量从属服务器，主服务器和大量从服务器相互协调进行工作，使用户只需登录到一台服务器上，就能实现访问服务器集群中的资源，并且能实现负载均衡，保证大量用户随时随地高速的访问和使用云平台中的资源。

4.3.3 虚拟化技术

虚拟化技术包括存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化，通过虚拟化技术可以实现底层硬件资源和软件的相分离[4]，采用虚拟资源的聚合和裂分模式进行资源的管理，使用户只要登录到云技术平台，不但像操作本地机器的一样访问资源，并且保证了资源访问的高速、实时、可靠性。

5 云计算技术发展的制约因素

5.1 数据的安全和隐私的保护

云计算技术在提供了发展平台的同时，数据的安全和隐私的保护方面将是面临的最大隐患。大量的公共信息资源分布在多个服务器上，加大了云计算平台的风险。因此对于云计算使用者和服务者提出了严峻的考验，是影响云计算平台安全性的关键因素。针对这一问题，我们就要采用先进的信息安全技术来保证信息共享的安全性。另外，国家要建立健全相关的法律法规体系，对于泄露隐私的人，要受到相应的惩罚，甚至要受到法律的制裁。

5.2 云计算平台标准的不一致

云计算现在还处于发展期，在相关领域还没有完全形成统一的技术与标准。标准不一致，云计算平台很难进行大规模的扩展和应用。一方面，云计算技术自身没有建立和形成一致的规范和标准，不利于用户的认可和推广[5]。另一方面，云计算技术在相关领域也没有形成共同的技术标准和数据规范，在行业的信息化管理系统中，软件公司根据不同的情况设置不同的标准和规范，制约了云计算平台的扩展和完善，使软件公司开发的软件无法聚合到云计算平台中，难以形成城市化的云服务器集群。使云计算平台在规范化和产业化面上临着巨大阻力。

【参考文献】

[1]李乔，郑啸.云计算研究现状综述[J].计算机科学，2011，38（4）：32-37.

[2]路高辉.基于云计算的个人学习环境构建研究[D].河南：河南师范大学，2013：1-57.

[3]刘正伟，文中领，张海涛.云计算和云数据管理技术[J].计算机研究与发展，2012（49）：26-31.

第11篇

关键词:数据;云计算;存储系统

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-02

The Application of Cloud Computing Technology in the Storage System

Shi Feng

(Computer Center of Taiyuan University,Taiyuan030009,China)

Abstract:With rapid economic development at present,people are always encountered by tremendous amount of data in daily work,which requires large volume for the storage and redundant data backup,while the data is growing quickly in size.In the age which low-cost and high efficient storage systems have become the mainstream,effective management for these large data has not been available.As the proposal of the concept for cloud computing,the conceptual model of cloud storage was derived.Running and managing data in the cloud storage way could greatly reduce cost of storage systems and simplify the complex setup and management tasks.Placing data in cloud can also make it easy to have access to data from more places,so as to improve the efficiency of storage systems.

Keywords:Data;Cloud Computing;Storage Systems

随着数字技术和互联网的急速发展,特别是Web2.0的发展,互联网上的数据量高速增长,导致了互联网数据处理能力的相对不足,但互联网上还同时存在着大量处于闲置状态的计算设备和存储资源,如果能够将其聚合起来统一调度提供服务则可以大大提高其利用率,让更多的用户从中受益。因此将云计算技术应用到存储领域可以大大提高资源的利用率。

一、云计算与云存储

(一)云计算的概念

云计算(cloud computing),是分布式计算技术的一种,是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,是透过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,再交给由多部服务器所组成的庞大运算系统,经过搜索和计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

(二)云存储的概念

云存储在云计算的概念基础上延伸和发展出来的一个新的概念。云存储的概念与云计算类似,它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储不是传统的存储系统,而是一种特殊形式的架构服务,对使用者来讲是透明的,不是指某一个具体的设备,而是指分布在不同物理地域的多台存储设备和服务器所构成的集合体。

(三)云计算和云存储之间的关系

当云计算系统运算和处理的核心业务是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。从架构模型来看,云存储系统比云计算系统多了一个存储层,同时,在基础管理也多了很多与数据管理和数据安全有关的功能,两者在访问层和应用接口层则是完全相同的。

二、云存储的结构模型

与传统的存储设备相比,云存储不仅仅是一个硬件,而是一个由网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统,各部分以存储设备为核心,通过应用软件对外提供数据存储和业务访问服务。云存储系统的结构模型(图1云存储结构模型)由4层组成,自下而上分别为存储层、基础管理层、应用接口层和访问层。

三、云存储服务器配置实例

对于云存储这种云计算应用形式来说,重复数据删除技术显得十分重要。在我们存储的数据和文件里,有很多文件经过反复修改,造成了大量重复的资料,这时,重复数据的删除实现后,网络优化的效果就变得比较明显。根据云存储的特点,将其过程描述为将数据分块后,保存到不同的数据存储节点中,并写入数据文件存储信息表。需要删除时,在数据文件信息表中查找文件ID,找到后删除该文件的数据信息。下面通过部分核心程序代码来说明云存储技术是怎么样来存储数据和删除数据的。

(一)将一个数据块保存在三个不同节点,成功返回1

int WriteStorInfo(fStorInfo fInfo)

{

fStorInfo temp;

memset(&temp,0,sizeof(fStorInfo));

int id=1;

int num=0;

FILE*fd;

if((fd=fopen(fileinfo,"rb+"))==NULL)

fd=fopen(fileinfo,"wb+");

while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1)

{

if(temp.flag==0)

break;

++num;

}

fInfo.flag=1;

fseek(fd,num*sizeof(fStorInfo),0);

fwrite(&fInfo,sizeof(fStorInfo),1,fd);

fclose(fd);

return 1;

}

(二)获得文件保存信息的顺序表

int GetStorInfo(int fID,StorInfoList *L)

{

fStorInfo temp;

第12篇

关键词：云计算；分布存储；关键技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A0. 引言

互联网与计算机技术作为21世纪最具革命性的技术，已然走入了千家万户。互联网与计算机技术所开发的现代有线、无线传输网络与集群，所开发的移动终端设备与存储设备，均成为当代国内居民智能化生活、现代化体验的重要组成部分，并随着时间的推移成为人们生活中不可或缺的重要组成部分。在国家政策的大力扶植下，企业巧妙地借助互联网时展契机与重要资源，实现了对传统业务的重要创新，并促使我国各行各业都产生了极大的发展。

1. 分布储存关键技术的研究

云计算环境下，分布储存技术在整个互联网络系统当中所扮演的角色愈发关键。互联网云计算功能的实现，通常能够满足多个接口数据的准确、对口与快速传递。如果缺乏对分布储存关键技术的研究，将会给云计算功能的实现带来巨大阻碍，造成较多数据丢包、数据失效与丢失等问题。

1.1 数据中心网络构建技术

数据中心的网络构建能够满足数据储存的硬性与弹性要求，将会给互联网络系统数据的存储带来巨大帮助。为此，对数据中心的网络构架进行研究，应从硬件与软件两个方面给予努力。针对数据中的硬件系统来说，其通常需要满足后期管理与使用过程中对基础设备使用的要求，其中不但应包含计算机设备、数据库存储设备、局域网络调节装置等，还包括用于支撑各设备及网络稳定运行的监控设备。针对数据中心的软件要求，通常包含有为该数据中心所提供的软件系统稳定性与安全性，可通过对现有软件服务及其所使用的各类安装应用程序得以实现。

另外，在数据中心网络的构建中，还需要注重后期技术应用的模式选择，根据实际需要为其适配更加科学的构架模式，同样也会给数据中心功能性的发展带来重要帮助。当前，在数据中心网络构架中常用的模式包含以下两个方面：

第一，建立将交换机作为网络构架中心结构的方式。利用该种方式进行互联网络系统数据中心构建，其所坚持的思想是建立在系统思维上的。利用对提供网络服务功能互联网络计算机交换器之间的有效连接，将可促使整个系统中的数据与信息均可实现相互传递与沟通，从而带来整个系统服务器实现对数据进行有效储存、收发及传递的功能。在上述以交换机为节点所构建系统的方式中通常又会细化为3种结构，具体如图1所示。

可以发现，上述树型结构当中拥有3种结构，即：边缘层结构；聚合层结构；核心层结构。通过3种结构之间交换机的有效沟通，将可使整个网络数据中心建设的辐射范围及信息传递效率显著提升。

第二，建立将服务器作为数据中心主要结构的构建模式。这种结构所坚持的设计理念与第一种之间存在显著差异，其主要是将服务器作为网络数据中心的重要节点，进而通过在现有各类数据中心服务连接点中安装网卡，利用其所具有的数据分析与传递功能实现对整个数据中心各区域之间的网线连接。上述特点就使得该种数据中心构建不再使用交换机作为转发装置，而是利用网卡及所搭建的服务器实现了数据的处理、交换、储存与传递等多种功能。

1.2 数据容错技术

数据库中庞大的信息与数据在进行网络数据传递、储存与交互过程中经常会出现信息丢失与数据交错等问题出现。特别是对当前云计算环境而言，其能够发挥云计算所带来的重要作用，实现对传统数据传播数量、速度与质量本质上的革命，将直接关系到今后数据信息时代的发展。数据容错技术是有效解决上述问题出现的重要分布储存关键技术之一。该技术拥有能够在数据中心中出现上述问题之后，依然能够实现对之后调用数据的稳步推送与调用，从而促使整个数据中心能够保持持续的运作。利用数据容错技术对现有云计算环境进行有效调控，将可在充分保证当前系统中信息传输与储存可靠性的基础上，实现云计算环境更加广阔的应用，更加能够有利于整个互联网中用户对各类数据节点的访问效率，大大增强了互联网信息传递的优势。相对于缺乏数据容错技术的信息传输方式而言，其会造成系统的瘫痪或者整体储存成本的提升。为此，针对数据容错技术开展应用研究十分有效。当前科学界对该类技术的使用主要可分为以下两种：

第一，纠删码容错技术。对容错技术而言，其通常是指在对数据对象进行有效编码基础上，实现一组有序排列数据对象的技术，从而可实现对现有数据中心中长度不一信息的有效简化，使信息与数据在传递过程当中有效简化信息传递、储存与交互操作。而纠删码的容错技术正是建立在上述技术原理之上的，其在数据传递过程中构建虚拟传递通道，从而可避免对个别丢失信息的过于依赖。在整体通道稳步推进基础上，大大弱化了各个信息板块所占有的地位，以系统观思想实现对数据的有效传递。另外，利用纠删码容错技术还可有效降低由于错误所带来的系统查找时间，与系统对错误数据的储存空间，从而便于整体调用效率的提升。然而，纠删码技术也具有一定的缺陷，其忽略数据的方式往往会造成调用数据的总量大于目标数据容量，从而带来了更多数据筛选成本。

第二，复制容错技术。该种容错技术与纠删码技术恰恰相反，其更加易于保证整体数据的高质量，与此同时也使其具有了一定低效率的缺陷。复制容错技术通过在现有数据中心的储存信息基础上，通过利用复制与归类，将系统数据进行了人为模块的划定，并对其储存的排列结构进行了有效调整。这就使得当数据中心中出现错误时，可短时间内利用数据模块到数据节点的方式实现对数据的快速补充，从而实现对数据中心数据的有效修复，带来信息更高质量的调用与交互。但是，就如上文所提及的，该中数据存储结构将会造成数据中心信息储存成本增加，也会大大降低整个系统数据共享的效率。

1.3 节能技术

节能、环保与可持续发展已经成为当代各行业中的热门议题。对云计算时代而言同样如此，作为时代中扮演重要角色的分布储存关键技术而言，其庞大数据库的运行将会带来整体的巨大增加。相较于传统信息储存技术而言，在不断提升云计算环境的功能性特点基础上，有效降低其所消耗的能源，将成为今后研究的重要方向。对于当前该环境下储存技术的节能技术而言，通常包括硬件与软件两个部分。针对硬件部分，其主要是通过节能体系与结构得以实现节能。对于软件部分而言，其通常是使用节点动态运作的方式，实现对能耗的有效节约。

结论

基于互联网技术发展及其应用的关键所在，不单单在于其信息传输速度，更在于其信息的存储功能。信息储存功能的存在与发展是信息传递速度、质量的重要基础性保障。为此，作者在本文中以互联网云计算环境及国内互联网发展的现状，对当前国内较为经常得以广泛应用的几种关键储存技术开展了理论与应用研究。通过上文的研究，作者以此希望能够为该领域的研究提供数据参考，也希望通过本文的研究为各大从事互联网及周边领域开发企业提供技术指引，从而给国内互联网技术朝着更加广阔与完善的方向发展平添助力。

参考文献

[1]唐亮.浅谈大港油田的数据中心网络改造[J].中国管理信息化，2015（17）：70-70，71.

第13篇

关键词：计算机；云存储；数据迁移

中图分类号：TP333

同传统的虚拟化信息储存网络硬盘中，可以窥见信息存储之于计算机应用有多么重要的作用。在单个的存储环境之下，数据间要实现有效传输，对云存储的需求也在加大。数据之间，要想从完全虚拟化的场景中走出来实现高度动态的存储，就必须对其数据迁移进行详尽分析。

1 计算机云存储数据迁移的要求

云网络的连接功能，是数据迁移中，面临的首要挑战。数据迁移中的网络来接，是实现企业与云数据间快捷切换的有效途径。从其操作模式和格局来看，云数据在相当长的一段时间内，并不能完全实现数据的迁移的有效传输，同样的，对于网络连接能力的高低和本机的网络状况以及内部网络的安全现状必须实施仔细的分析。

数据云迁移在实现企业与云供应商之间数据的有效传输上，对于企业的核心数据以及一些不允许复制或者依靠其他方式迁移的数据，在云端，还必须实施安全防护和采取敏感措施防止秘密外泄。在实现企业数据迁移时，要以满足不同企业的要求，进行数据的传输迁移和链接选择。满足一般企业的相关要求时，云迁移供应商可通过人工模式满足一般企业的数据传输和迁移要求。

2 数据迁移的实现方式

云迁移工具的使用，是数据库到结构化数据使用中数据分析工具及迁移问题有效解决的必要措施。数据迁移工程中，数据的筛选和数据的转换，都是相当重要的问题。搭建云平台，实现应用程序和系统数据的兼容性，在后台使用中，对数据库的容量进行详尽的把握。

同传统的网络硬盘相比，云存储实现数据迁移是从其战略定位上来分析的。比如说金山快盘，全球首创的云桥设计、云相机等功能降低了普通用户的使用门槛，以其快速、安全、易用、实用的特性赢得了用户青睐，利用无需数据线即能实现跨平台同步数据迁移。

比如说数据迁移方案，使用表空间迁移。将表空间的元数据导出，和数据文件一起，复制到新库。执行元数据导入。一般来说，整个导入导出的数据量不到5M。速度相当快，但使用限制比较多。

导出时间：1分钟

导入时间：3分钟

导出文件：60M + 数据文件1.5G

3 数据迁移中存在的问题及对策

云存储的优势很多，但是，在使用过程中，不能忽略它的劣势产生的消极作用。云数据存储中的主要问题就是对其性能的考验。就连计算机IT行业的专业研发人员，也不能完全消除其性能这个瓶颈问题。首先是从宽带到web的连接中，对宽带性能的考验。网速对宽带性能的约束是最主要的，用户选择的宽带服务水平与其网络服务供应商的网络设备的性能，都会使云存储的速度较慢。

同本地存储和网络磁盘存储相比，使用本地存储复制两千兆字节的数据需要花几分钟，而对于云存储，同样的操作可能需要花几个小时来完成。云数据中心本身提供的性能以及整个网络的性能都会对云存储的速度设限。整个网络的性能，还受来自其他客户的web流量、共享基础设施和转移到远程数据中心的数据量，都会使云存储同其他丧失同本地存储和网络磁盘存储等量的价值。解决此种问题的主要原因是，以本地存储和云存储共用的双存储模式，实现远程用户或者分公司用户访问的异地访问记录。

安全问题，是云存储数据中，实施有效管理的重要考虑内容。尽管大多数云存储都提供VPN、加密或者其他的安全措施，但是，通过登录凭证就能通过任何网络端点实现数据迁移，也是比较常见的内容。尽管这不是云存储本身的问题，而是同大多数云存储设备相同技术的来接模式在其作用。其安全威胁和拦截威胁也在进一步加大。

采用安全性数据转移方案，除了云供应商的努力外，还要是实施监控功能。这要求使用云存储的用户必须谨慎考虑潜在的安全问题，并且部署适当的安全技术（例如额外的加密层或者两步骤身份验证），实施加密处理。

数据所有权问题，是云存储甚少考虑的问题。因为云存储的理论渊源是本地存储，IT专业人员对数据具有绝对的控制权，但是当数据迁移以后，数据中心根本就料及不到数据迁移的地点，未经授权的个人访问数据情形就会发生。在对其服务性质进行管理时，只能依靠专业人士制定的服务水平协议（SLA）来确定数据的状态。在停机事故发生后，云存储供应商来重新建立对用户数据的访问连接，就无法维持正常的工作。

从云存储的缺点进行了上述分析，对其可行性也进行了相关探究。建立在适当规划基础上的云存储设备，是当今企业最有利的信息化工具。他的逻辑性应用能够实现远程用户和移动用户建立文档、电子表格和其他文件的协作共享。 因为云存储的备份方案，对于一些计算机灾难事件，可建立迅捷化恢复方案保护数据免受自然灾害或者设施故障的影响。对于企业而言，还缺少备份替代。

4 服务商之间数据迁移的成功实现

因为云储存在实现供应商与企业间数据传输迁移的高端化服务场景中，有许多优缺点，不可避免的会遭遇到企业的不满意服务现象，这也是企业当前普遍遭遇到的问题。目前的云数据迁移，要实现更换迁移，还必须实施措施实施防护。

比如说：一客户换了邮件服务商，邮件的转换问题――问一家企业原来使用35企业邮箱，后来因不满意客户端是imap收信系统，想更换263供应商，实现邮件搬家，如何实现快捷化省时工程。可根据企业规模和资本，实施有效地服务器传输设备以规避数据迁移风险。根据数据量实施云存储迁移。

关于云终端故障处理方法则在云终端的登陆界面开机密码，隶属于windows 系统的内部密码，一旦设置。可以更改。但是一旦忘记密码，网络厨师化就会失效，就会影响云储存的正常使用。云登陆界面的MA地址的修改，会影响云终端的网络访问，密码一旦修改，操作界面就会相应的出现问题。

计算机云存储中数据迁移情况分析，很大一部分得益于云存储技术。同“超级计算机”相比，云存储处理技术通过数据迁移，由分布式处理和合并时处理以及网络计算收纳箱综合性技术，透过网络计算处理自动化程序自动分拆成无数较小的子程序，最终经由云服务端的系统处理将数据系统传导给用户。当然了。这在一定程度上，是个相当抽象化的概念，但同时又涵盖了云存储的价值和使用规程，比如说皆用广域网和互联网的结构互动，实现云存储的公用。就局域网来说，除了明确的知道其型号和配置外，对于交换即、端口、路由器和防火墙以及系统服务器中安装的操作系统和软件，他们之间采用的连接线缆等等，都要综合考虑。换言之，互联网和广域网云存储，正是只需要了解到接入网（运营商）用户名和密码，就能轻易实现数据的迁移传输。在现有的网络服务中，云存储的功效，就是无论在何时何地，只要通过简单的网络接入线缆和一个用户、密码，就可以接入互联网和广域网。在长项网络服务带来的足够便利的同时，通过应用软件或者应用接口，为用户提供一定类型的存储和访问服务。

5 结束语

云存储技术是计算机发展过程中的一项重要技术，其中数字迁移是从完全虚拟化的场景中走出来实现高度动态存储的必然条件，因此就必须对计算机云存储数据迁移进行详细的研究。对云存储中数据迁移的分析，主要是为了实现云供应商和企业间有效运作。

参考文献：

[1]孔兰菊，李庆忠，李晓娜.一种SaaS交付平台的多租户数据迁移策略[J].计算机应用与软件，2011（11）：58-59.

[2]宿培成.关于计算机云存储中数据迁移的分析[J].信息安全与技术，2012（5）：164-165.

[3]秦秀磊，张文博，王伟.面向云端Key/Value存储系统的开销敏感的数据迁移方法[J].软件学报，2013（6）：225-226.

第14篇

关键词：云计算 分布存储 关键技术

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）08-0006-01

近年来随着计算机技术和网络技术的迅速发展，为人们日常生活带来很大影响，计算机的大量应用给人们日常生产生活带来很大便利。

一、云计算概述

云计算主要就是为了满足现今大量数据源计算和存储需求的通信技术基础上形成的可以分享基本资源的计算机模型，是发展中具备划时代意义的模型。云计算的核心是互联网，改变了传统个人计算机的方式，构建多个计算机相连接形成大量设备网络数据中心，以此来存储大量数据信息，数据存储中心的基本作用实际上就是依据上层服务和应用为以后提供便捷、安全、可靠、透明的服务和数据存储功能。数据中心是云计算的基础，能够连接系统中不同业务以此来操作各种业务，服务提供上能够依据各种数据来获得合理的服务。内容提供商主要就是从数据中来获得相应内容。依据计算机技术发展的通信技术、信息处理技术呈现出前所未有的速度，独立计算机中存储大量数据已经逐渐不能满足实际需求，因此出现了云计算模式下的分布存储技术。这种计算机技术能够节约大量费用。云计算环境中数据中心存在不同节点，各种节点上存储大量数据，也可以存储在不同中心上，数据中心为客户提供数据和组织方式[1]。

二、云计算环境下分布存储技术的结构

数据中心是保障正常运行云计算的基础，一般包括两部分：软件和硬件。云计算模式下，硬件实际上是说数据中心基础设备，包括支撑系统以及计算机设备。软件主要就是数据中心为客户提供的安装程度和服务。数据中心节点结构和云计算高效、安全存储的关键和基础。所以，对数据中心不同类型路由转发功能节点进行分类处理，基本上包括三种类型，如下所示：

1.服务器结构

服务器结构实际上就是依据网线来相互连接，其结构中服务器一般就是用来处理和存储数据的，并且同时也包括转发数据包的功能。在结构组成和线路交换方面来说服务器核心结构是相对比较简单的，不需要交换机等硬件设施，能够更好的进行底层网络和服务器的交互工作，为以后高效的路由算法开发提供保障，但是这种结构实际应用的时候会出现一定问题和不足，例如服务器占用大量的计算、链路存在冗余、提高服务器负载压力，以至于导致严重降低服务器计算的整体效率，以此会降低服务器性能和提高设计成本[2]。

2.交换机结构

数据存储的传统结构一般都是使用交换机，在没有正式应用云计算技术以前，大部分用户使用过程中数据存储中心就是交换机，也就是说一起联系数据中心和网络中心，交换机是上述两部分的枢纽，存储技术就是交换机结构的核心和基础，实际操作中基本上都是树形结构，包括三个部分：聚合层、核心层和边缘层。实行结构具备扩展性强、容易连接、操作简单等特点，但是交换机结构实际应用中也会出现问题和不足，例如，存储技术落后、有限的存储量等。存储数据的时候能够优化处理存储的高效性和操作的灵活性，可以极大程度上提高了应用空间。

3.结合交换机和服务器的结构

上文所述的单一交换机结构和单一服务器结构都会存在缺陷和不足，所以，实际应用中有机结合两种方式进行混合应用，取长补短。这种混合模式可以在可扩展性、路由费用、建设成本、网络结构等方面得到充分体现。成本建设汇总主要就是因为混合结构能够凸显服务器和交换机的优势，在具备相同性能的基础上适当降低建设成本；扩展性角度来说混合结构受到网卡安装数据限制服务器的功能，并且也存在有效的数据中心节点规模；网络结构角度来说，混合结构一般能够结合应用服务器和缓解路由转发的基本功能，保障更加灵活、方便、自由的应用网络结构[3]。

三、云计算环境下分布存储关键技术

1.数据容错技术

数据容错技术运用和发展的过程中需要密切联系现代网络数据服务业务，此外，数据容错技术是云计算环境中最重要的分布存储技术。数据容错技术实际上就是说在运行网络数据信息服务系统的时候，形成错误激活问题的基础上数据信息仍然能够为用户提供保证性技术以及无间断数据服务。这种运用模式以及形成可以在一定程度上保障整体系统更加可靠、安全的运行数据服务信息机制，以便于全面提高服务系统的优势和特点，同时也能够提高访问数据信息的效率。数据容错技术应用的时候，在出现数据错误的时候可以保障稳定、安全、有序的运行整体化技术系统，并且也能够在确保安全运行系统的基础上，及时修正系统错误信息，同时也可以及时删除或者对比确定冗余信息，全面实现突破数据处理技术的局限性。目前包括两种数据容错技术，复制容错技术和纠删码容错技术。

纠删码容错技术实际上属于信道传输编码技术，可以容忍丢失多个数据块，并且也能够在分布式存储中融入信息，这种技术的应用能够降低存储空间，编码容错技术能够编码多个数据目标，形成众多数据目标，以至于能够降低复制数据的效率，但是具备成本高、开销大的缺陷。复制容错技术实际上是数据对象应用中构建多个相同模块，在不同存储节点中进行合理分布，也就是说数据对象失效以后，还是能够依据此来获得相同有效的数据。复制容错技术主要包括数据组织结构、数据复制策略两个面[4]。

2.节能技术

2.1软件节能技术

软件节能主要就是在不降低网络数据服务系统的基础上，达到控制信息存储数据最低耗能的目标，软件节能技术的关键就是数据管理和节点控制管理操作，依据上述管理行为来达到有效控制设备节能的作用[5]。软件节能技术包括数据管理技术和节点管理技术两方面。节点管理技术实际上就是为选择分布存储节点提供依据，并且其他节点处于封闭或者低耗能的情况，从而起到降低消耗的作用。目前分布式存储中包括三种数据管理技术，动态数据存放管理技术、静态数据存放管理技术、缓存预取管理技术。

2.2硬件节能技术

硬件节能技术主要就是从网络信息服务系统硬件角度来进行深入分析，依据实际情况进行分析包括计算机整体技术和数据中心技术两种类型。数据中硬件技术一般来说就是高能耗、高性能的替换操作。计算机整体技术就是广泛运用新型技术体系的结构，以便于能够降低总体耗能的标准。云计算环境中运用分布存储技术能够实现节能技术属性，全面提高应用软件和硬件的广度，实现软件节能的目标，同时也能够为保护环境提供保障和基础[6]。

硬件设备降低耗能的主要特点就是拥有良好节能效果，不需复杂的组件，但是需要重新设计系统硬件和体系结构，硬件设备具备比较差的灵活性，不能依据实际需求进行动态调整，并且大批量替换已经应用的硬件设备会产生比较高的成本，所以这种方式没有得到良好的推广。目前研究云计算分布存储技术的时候，软件节能技术是关键和热点，这种技术不需要改变硬件设备，依据数据管理技术和节点管理技术改变数据缓存方式、数据存放，构建更加节能的磁盘节点，从而达到降耗节能的作用。

结束语

综上，当今时代正处于科技高速发展的时期，云计算是新型计算模式，已经广泛应用在存储数据结构中，云计算能够有效连接网络设备和大量数据节点，从而构成大规模数据中心，为满足不同条件的服务需求奠定基础。实际应用分布存储技术的时候，虽然数据规模比较大，但是也会出现数据失效等现象，以此本文主要阐述了云计算环境下的分布存储技术，为以后发展分布存储技术提供保障。

参考文献

[1]宋国平，邱阳.云计算环境下的分布存储关键技术[J].吉林广播电视大学学报，2014（9）：30-31，41.

[2]王意洁，孙伟东，周松等.云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报，2012，23（4）：962-986.

[3]冯敬益.基于云计算环境下的分布存储关键技术分析[J].电脑编程技巧与维护，2016（5）：59-60.

[4]王方，蒋弦.关于云计算环境下的分布存储关键技术研究[J].数字技术与应用，2016（2）：89-89.

第15篇

关键词：云计算；大数据；数据容灾

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7574-02

1 概述

当代云计算数据中心的存储节点数量少则几十万多则上百万，在规模如此庞大的海量存储系统中，节点失效或磁盘损毁已然成为一种常态，此外，由于网络设备或者传输线路故障等原因导致的数据丢失或短时不可用现象也常有发生。如果用户或企业不能随时随地存取自己所需的数据，甚至发生数据丢失的现象，将大大影响客户满意度，甚至给企业带来巨大的经济损失，因此，必须采取有效措施及相关技术策略来保证云端数据的可靠存储。

2 云端数据中心拓扑结构

云端数据中心是大数据存储的基础平台，数据的可靠性及访问效率与网络节点的拓扑结构紧密相关。按节点功能类型的不同，可将数据中心节点的拓扑结构分成三种类型[1]：①以server（服务器）为为中央节点的星型结构；②以 switch（交换机）为中央节点的星型结构；③混合结构。三种拓扑结构的特点如下：

以server为中央节点的结构将多台server通过传输介质直接互连起来，在这种结构中，server兼任switch的角色，一方面承担数据的加工处理工作，另一方面承担分组的存储转发工作，以server为中心的结构增加了服务器之间的网络带宽，摆脱了对交换机的过度依赖，提高了吞吐量；但是server之间的链路带宽的不均衡增加了布网的复杂度。

以switch为中央节点的结构将各台server通过switch进行互连，switch和server各司其职，switch负责分组的路由转发，server负责数据的存储加工，这种结构布网简单，操作方便，可扩展性强，在现代企业数据中心应用较广泛；但以交换机为中心的结构存在底层server利用率低、switch资源浪费较为严重、网络带宽容量有限、灵活性差等缺点。

混合结构是以上两种结构的一种扩展，其设计融合了这两种结构的优点并有效避开了各自的缺陷。

3 云端数据容灾技术

容灾技术是云端大数据可靠存储的一种关键技术，良好的容灾策略不但能有效提升大数据存储系统的可靠性，还有助于提升系统的访问效率。容灾策略一般都采用冗余备份技术来实现，以确保当出现某种突发状况导致存储系统中的文件、数据、片段丢失或者严重损坏时，系统可准确而快速地访问冗余数据来维持系统的稳定运行[2]。一般来说，容灾技术按策略的不同主要分两种：①复制冗余策略；②纠删编码冗余策略。

3.1 复制冗余策略

复制冗余策略为系统中的每一个数据都建立一个或多个副本，并把若干个副本分散存储在不同的网络节点上，当遇到某个数据损毁或失效不能正常使用时，可通过访问最近的存储节点来获取与原件完全一致的副本数据[3]。基于复制的冗余策略主要关注2个方面的问题：（1）副本数量设置；（2）数据放置方法。

3.1.1副本数量设置

副本系数设置主要采取两种方式： ①静态设置副本数量，目前主流的分布式文件系统Hadoop的HDFS、谷歌的GFS都采用3副本策略，这种静态设置方法操作简单，但灵活性差；②随机动态设置副本数量，即系统根据数据的访问频率、出错概率及网络状况等动态因素随机地确定副本系数，动态地删除或添加副本，这种动态机制能大大增加存储空间的利用率，但动态计算过程增加了系统的开销；

3.1.2数据放置方法

巧妙的数据放置方法能通过提高并行访问量来提升云端大规模数据的访问效率，目前，数据放置方法一般采用顺序放置和随机放置[4]。

①顺序放置方法把数据副本按顺序分布存储在不同节点上，使得排列数目相对较少，针对系统的随机失效有一定的防护性，顺序放置方法技术简单、易于实现和维护，但在具体应用时，因失效具有很强的相关性，局部的网络故障或节点失效就有可能导致整个机架的数据不可访问。

②随机放置方法是在可放置节点中随机地选择一系列节点来存放数据副本，此方法能够降低关联对系统可靠性带来的负面影响，但在实际应用中，由于节点的存储、计算能力各不相同、数据的访问热度也不尽一致，往往达不到理想的均衡负载效果。

3.2纠删编码冗余策略

3.2.2 LDPC编码

LDPC码是从蒙特卡洛及图论演进而成的编译码技术，因其稀疏检验矩阵（少量元素是1，其余部分全是0）特性，被研究者广泛用于设计复杂度低的解码算法，LDPC码可以有效提升系统的容灾能力，但是构造不规则码字的难度也相应成倍地增加。

3.2.3阵列编码

阵列码的编译码过程只涉及基础的二进制异或运算，技术实现相对容易，而且在采用同等编译码的前提下，阵列码比RS码更能有效地提高系统的可靠性，与此同时保持其计算域不变大，阵列码技术一直是大数据可靠存储关键技术的研究热点，被广泛的应用于磁盘阵列及网格存储系统中。

3.2.4 RS编码

RS码是一种高效的纠错码，既可以纠正突发错误，又可以纠正随机错误，在通信领域中有极其广泛的应用，近年来，随着大数据存储技术的快速、多元化发展，有研究者对RS编码行了改造，并将其应用于数据存储领域以提高系统的容错性。

4 云端系统节能减耗技术

数据存储是各种云计算服务赖以施展的基础，在云计算环境下，底层数据中心节点的规模庞大，使得数据存储成本极高，主要源于添置各种网络硬件设施（大型服务器、交换机、路由器等）以及支付各种存储设备的高额电能消耗等。高涨的能耗开销不但增加了系统的运营及维护成本，更催化了大气温室效应，严重破坏了自然界的生态环境，因此，不论从服务商盈利的角度，还是从环境保护的角度出发，节能减耗技术都显得尤为必要。

当前，分布式存储系统的节能减耗技术主要集中在两个方面：①硬件节能策略，主要致力于降低存储系统中的硬件设备能耗；②软件节能策略，通过使用一些专业软件来实现系统资源的有效分配及使用。

参考文献：

[1] Popa L， Ratnasamy S， Iannaccone G，et al. A Cost Comparison of Data Center Network Architectures[Z]. 2010.

[2] 吴朱华.云计算核心技术剖析[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3] 郭仁东.网络数据容灾备份技术及其应用浅析[J].电脑知识与技术，2012（31）.