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云計算技術基礎范文1
關鍵詞:計算機;安全存儲;云計算技術
0引言
互聯網技術的迅速發展和廣泛應用,為人們的生活和生產活動帶來了諸多便利,但也面臨著嚴峻的網絡安全問題。近幾年,因計算機病毒或黑客攻擊而發生的網絡安全事件屢見不鮮,比如僵尸網絡HNS感染事件、Facebook數據泄露事件、“黑客”入侵快遞公司后臺竊取客戶信息事件等,嚴重影響了數據信息存儲的安全。為避免或減少此類事件的發生,需要從計算機安全存儲環節入手,加強網絡數據信息的管理和保護力度。對此,應加大云計算技術的研究力度,將有效運用于在計算機安全存儲。
1云計算技術概述
云計算技術屬于一種先進的計算技術,具有超大規模、虛擬化、通用性、高可靠性和高擴展性等特征,能夠依托互聯網為用戶提供虛擬化資源服務。相較于傳統計算技術,云計算技術并未在用戶所在地布置計算資源,而是將各類資源存儲于云平臺,當用戶有需求時,通過向用戶收取一定費用為其提供信息服務。整個過程計算效率較高、耗時較短。云計算技術所體現出的優點,已被廣泛應用于數據存儲、交通管理、財務分析和天氣預測等各個領域[1]。當前,云計算服務主要包括平臺即服務、軟件即服務和基礎設施即服務。對于平臺即服務,用戶可利用云平臺提供的開發組件,根據自身需求,在平臺上研發相應系統或軟件,打造個性化、定制化的系統或軟件[2]。對于軟件即服務,開發商可在互聯網上提供各類軟件服務,用戶只需支付一定租金便可使用,不需購買,減少了用戶的軟件使用費用。對于基礎設施即服務,用戶可注冊云端賬號并登錄,在互聯網上獲取所需的基礎設施服務,包括制造設備資源及硬件服務器租用等。總而言之,云計算技術是互聯網技術的一次重大變革,是大數據時代的新興產物,是當下計算機領域的研究熱點。
2計算機安全存儲中的常見云計算技術
大數據時代背景下,數據信息安全問題越來越嚴峻,需要借助云計算技術提高計算機安全存儲質量,避免發生數據泄密現象。計算機安全存儲中,較為常見的云計算技術包括以下幾種。
2.1云計算密鑰管理技術
云計算技術體系中,受密鑰技術水平的限制,管理和共享計算機數據信息時,仍然面臨一定困難。通過加強密鑰共享和管理工作,能夠提升計算機安全存儲的管理效率和服務質量?,F階段,云存儲程序中,多采用驗證碼的密鑰方式保護數據信息。以百度云為例,信息傳輸和共享過程中,用戶可將網絡鏈接發送給他人,輸入提取碼后獲取相應信息,在確保數據信息安全性的前提下,實現文件共享。
2.2云計算數據加密技術
計算機安全存儲過程中,云計算數據加密技術發揮著重要作用,主要包括對稱加密算法和非對稱加密算法。兩者的特點存在一定差異,應根據實際需求加以選用。對稱加密算法加密性能與解密性能較強,對數據安全起到良好的保護作用,但會降低計算系統管理及數據傳輸的效率,影響運行性能。與對稱加密算法相比,非對稱加密算法對計算機系統管理及數據傳輸效率的影響較小,但其加密性能與解密性能有待提升,且計算過程較為復雜,不利于數據快速存儲[3]。
2.3云計算身份認證技術
利用云計算身份認證技術,能夠顯著提升計算機數據存儲的安全性。通過驗證和審核訪問者身份,防止出現外界入侵問題?,F階段,云計算身份認證技術包括口令驗證、智能IC卡用戶驗證、PKI身份認證。對于口令驗證,指用戶訪問數據庫時,需根據界面提示輸入用戶名及相應口令,計算機系統驗證信息。若用戶信息正確,則通過驗證,用戶可順利訪問計算機系統;若用戶信息有誤,則系統會提示多次輸入,次數達到上限后仍無法正確輸入,用戶將無法獲取數據信息。對于智能IC卡用戶驗證,指通過讀取IC卡信息驗證用戶身份。如果IC卡信息出現偏差或者不相符,會拒絕用戶進入計算機系統,以此確保數據存儲的安全。對于PKI身份認證,需要依托密鑰才能實現。具體而言,是利用密鑰的相互匹配特性,對數據進行加密和解密,結合密鑰備份、恢復及更新機制,達到計算機安全存儲的目的,提高計算機數據信息的安全程度。
2.4云計算數據備份技術
針對計算機安全存儲過程中常見的數據丟失問題,可利用云計算數據備份技術恢復原始數據,以此減小損失。存儲計算機文件時,通常將其保存至硬盤,但文件較大超出硬件存儲能力時,無法繼續保存數據[4]。此時,可通過數據備份技術整合需要存儲的數據信息,將其在云端備份。當硬件中的文件出現損毀時,可借助備份數據進行補充,恢復原始數據,避免出現丟失現象,確保數據的安全存儲。另外,可將加密算法、身份認證技術運用到數據存儲及傳輸過程中,加強數據存儲的安全防護力度。
3計算機安全存儲中云計算技術的運用策略
為保證數據信息的安全性和保密性,需要將云計算技術科學應用于計算機安全存儲,避免出現數據丟失、泄密、惡意篡改等現象。
3.1可取回性證明算法的運用
可取回性證明算法又稱為M-POR算法,能夠及時響應數據信息,還可進行驗證,進而確保數據信息的安全。實際應用過程中,利用冗余糾錯編碼,能夠驗證云計算數據信息的可用性。查詢數據信息時,云端會得到相應提示,然后做出響應,允許用戶檢索和查詢數據,并判斷數據信息是否安全,防范風險。當用戶驗證失敗時,會對計算機存儲文件造成破壞,此時可評估文件的損壞程度,判斷是否具有可恢復性。如果文件損壞程度在可恢復閾值范圍內,可采用M-POR算法,利用編碼冗余的方式恢復數據,保證計算機數據信息的安全。數據恢復方面,M-POR算法具有較高的成功率,在計算機安全存儲中有顯著應用優勢[5]。驗證云端數據完整性時,也可借助M-POR算法實現。此過程中,能夠精準確定錯誤點的具置,并進行全面、深入分析。通過RS糾刪碼對云存儲內的原始數據信息進行冗余編碼,使原始數據恢復正常,提高數據信息提取速度,同時,確保云存儲系統穩定運行。
3.2MC-R的運用
計算機安全存儲中引入云計算技術時,可結合實際需求靈活選用MC-R策略,主要分為用戶端和云端兩種不同類型。從用戶端來講,數據信息在復雜的網絡環境中,隱藏和偽裝性較差,且客戶端和程序漏洞,為黑客等不法分子提供了可乘之機,數據信息易遭到惡意入侵而發生泄漏現象。對此,可采用MC-R策略增強數據信息的隱秘性,借助MC加密算法構建數據偽裝、隱藏及標記模塊,在三者的有機協同下實現數據加密和保護,提升計算機存儲的安全性。從云端來講,運用MC-R策略時,主要對計算機系統的核心數據進行加密處理,提升加密解密效能,同時,降低計算機技術能耗。實際應用時,用戶端會在云計算技術系統中產生密鑰,且具備自我保存功能。通過用戶端的MC加密處理計算機文件信息,云端通過數據傳輸得到相應文件信息及密鑰后,再次進行加密處理,增強計算機數據存儲的安全性。如果用戶需下載所用數據,需向計算機系統發出請求命令,通過驗證后才能進入云端檢索、下載數據信息,并利用密鑰進行加密處理。當遇到加密程序時,可通過MC公鑰密碼進行破解,獲取其中的加密數據。對于云端所存儲的數據信息,可借助數據標記模塊獲得,解除加密程序,使數據恢復正常,進而達到高效利用的目的。
3.3虛擬機動態遷移的運用
虛擬機屬于完整的計算機系統,由軟件模擬形成。其硬件功能完備,運行于完全隔離的環境。要想充分發揮虛擬機在計算機安全存儲中的價值,提高服務質量,需要重點考慮其動態遷移作用,優化虛擬機在物理服務器中的遷移方式,提高遷移速度和靈活性,增強數據信息存儲的備份功效。就虛擬機動態遷移技術在計算機安全存儲中的運用現狀來看,在同一IP地址條件下,需借助物理路由完成動態遷移,遷移結束后,如果網絡配置無法保持與外界正常通信,計算機信息難以長久保存。引入云計算數據后,為提升網絡安全存儲效率,需布置虛擬機,具體應在二級網絡中進行。通過技術改進和升級,提高計算機存儲技術水平,網絡運行能力隨之增強,虛擬機承載規模逐漸擴大,進而滿足越來越多數據信息的存儲需求,并確保計算機存儲安全。
云計算技術基礎范文2
摘要:隨著Web2.0技術的發展,用戶對數據的計算和存儲需求激增,往往通過購置更多數量的服務器來增加計算和存儲能力。通過互聯網租用計算能力和存儲資源,就可以大大減少對自有硬件資源的依賴。因此,將云計算技術應用到存儲領域可以大大提高資源的利用率。本文主要分析基于云計算的數據存儲技術。
關鍵詞:云計算,數據存儲,技術
云計算是一種基于服務的架構體系,有兩種基本服模式:云計算和云存儲。 基于云計算服務的應用程序,無論是金融服務還是網絡角色扮演游戲,幾乎在所有情況下都需要高性能的云存儲來滿足數據處理的需求[1]。網絡時代是一個信息時代,隨著 Web2.0 技術的成熟,大量的信息以井噴的姿勢出現在互聯網上,如何應對這種信息爆炸式的增長速度,如何對這些信息進行有效存儲和管理,云存儲是否能夠應對這種情況,如何才能保證云存儲的高性能,如何才能保證云存儲的靈活性,這些是本文探討的問題。
1、云計算與云存儲
1.1 云計算的概念
云計算(cloud computing)是分布式計算技術的一種,是分布式處理、并行處理和網格計算的發展。其最基本的概念是通過網絡將龐大的計算處理程序自動拆分成無數個較小的子程序,再交給由多部服務器組成的運算系統,經過計算分析之后將處理結果回傳給用戶。
1.2 云存儲的概念
云存儲是在云計算概念基礎上延伸和發展出來的一個新概念。與云計算類似,它是通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能,將網絡中不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。云存儲是對現有存儲方式的一種變革,是一種特殊形式的架構服務。如同云狀的廣域網和互聯網一樣,云存儲對使用者來講是透明的,不是指某一個具體的設備,而是指分布在不同物理地域的多臺存儲設備所構成的集合體。云存儲的核心是應用程序軟件與存儲設備相結合,通過應用軟件來實現存儲設備向存儲服務的轉變。
2、云存儲系統的結構模型
與傳統的存儲設備相比,云存儲不僅僅是一個硬件,而是一個由網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統。它以存儲設備為核心,通過應用軟件對外提供數據存儲和業務訪問服務。自下而上分別為存儲層、基礎管理層、應用接口層和訪問層。
2.1 存儲層
存儲層是云存儲的基礎部分。各個存儲設備通過網絡設備連接在一起,存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備,也可以是NAS和iSCSI等IP存儲設備。在存儲設備層之上是一個統一的存儲設備管理系統,可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理以及硬件設備的狀態監控和故障維護[2]。
2.2 基礎管理層
基礎管理層是云存儲的核心部分,也是云存儲中最難實現的部分?;A管理層通過集群、分布式文件系統和網格計算等技術,實現云存儲系統中多個存儲設備之間的協同工作,使多個存儲設備可以對外提供強大的數據訪問功能。使用CDN(Content Delivery Network)進行內容分發,數據加密技術保證云存儲中的數據不會被未授權的用戶所訪問。同時,通過各種數據備份和容災技術可以避免云存儲中的數據不會丟失,保證云存儲系統自身的安全和穩定。
2.3 應用接口層
云存儲運營單位可以根據實際業務類型開發不同的應用服務接口并提供不同的應用服務。比如視頻監控應用平臺、IPTV和視頻點播應用平臺及遠程數據備份應用平臺等。
2.4 訪問層
任何一個授權用戶都可以通過公用應用接口登錄云存儲系統,享受云存儲服務。不同的云存儲運營單位提供的訪問類型和訪問手段也不盡相同。
云計算是一種新型的計算模式。它的最主要特征是系統擁有大規模數據集、基于該數據集,向用戶提供服務。為保證高可用、高可靠和經濟性,云計算采用分布式存儲的方式來存儲數據,采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性,即為同一份數據存儲多個副本。
三、云存儲未來發展趨勢
云存儲已經成為未來存儲發展的一種趨勢,目前,云存儲廠商正在將各類搜索、應用技術和云存儲相結合,以便能夠向企業提供一系列的數據服務。但是,未來云存儲的發展趨勢,主要還是要從安全性、便攜性及數據訪問等角度進行發展。
云計算技術基礎范文3
關鍵詞:網絡安全;云計算;網絡安全數據存儲系統;設計;數據存儲
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)35-0005-03
1 引言
1.1 研究背景
對于本次研究中,基于云計算技術,該技術是由多種不同技術混合發展的結果。當前社會中,云計算技術的成熟度較高,又有多數公司企業的應用推動,也使得云計算的發展極為迅速【1】。云計算技術中,其確保用戶可以將大量的數據存儲在云端之中,可以減少使用信息數據的IT設備投資成本,也可提升數據使用便利【2】。然而,在實際中,網絡安全數據存儲中,由于云計算數據損壞引發的弊端,也不斷出現,給用戶造成損失,對此進行研究,以便解決安全問題。
1.2國內外研究現狀
在我國的云計算發展中,2008年,我國就在無錫以及北京地區,建立IBM云計算中心;同時,中國的移動研究院,在當前已經建立了1024個關于云計算研究的試驗中心【3】。在云安全技術方面,通過云分析、識別病毒以及木馬方面,也在我國網絡安全應用中取得巨大成功【4】。同時,對于瑞星、趨勢以及卡巴斯基等公司,也均推出基于云的網絡安全解決方法【5】,促進我國云技術的發展在國外云計算研究中,Google云、IBM云、亞馬遜云、微軟云等,其也均是運用云計算實現網絡安全數據存儲的先行者。在云計算領域之中,還包括VMware、Salesforce等成功的公司【6】。在國外云技術發展中,微軟公司也緊跟上安全數據網絡云計算發展步伐,在2008年的10月期間推出Windows Azure操作系統,微軟已經配置了220個集裝箱式數據中心,包括44萬臺服務器【7-8】。
1.3本次設計可行性
在本次設計中,系統由網絡安全技術項目開發小組開發研制;本系統設計中,主要就是基于云計算技術,可以采用BS的系統架構模式,基于WEB網絡應用形式,滿足系統用戶的使用安全需求。利用https協議實現web服務器和web客戶端之間的數據的加密傳輸,數字簽名認證,加密存儲,實現網絡安全通信,實現簡單的網絡信息安全存儲,發揮設計可行性,有助于提升網絡安全數據存儲性能。
2云計算技術應用
2.1技術簡介
對于云計算技術中,可以根據該技術服務類型的不同,可以把基礎設施作為其服務IaaS的云計算技術,一種就是將平臺作為服務的PaaS云計算技術,還有一種是將軟件作為服務的SaaS云技術。
在實際之中,我們可以將云計算當做商業計算模型,可以使云計算系統用戶能夠按需,去獲取系統服務【9】。
2.2應用特點
云計算具有超大規模:云計算技術中,“云”具有相當規模,可以賦予用戶實現“云”計算的能力【10】。
云計算具有虛擬化的特點,用戶可以在任意位置用 “云”終端服務【11】。
云計算具有通用性,大幅降低系統的設計成本【12】。
3分析網絡安全數據存儲系統設計需求
隨著當我國云計算技術的發展與成功應用,云計算已經滲透到人民生活的方方方面,因而,由此帶來的云計算安全問題,也越來越令人擔憂。若是黑客突破了網絡安全系統屏障之后,對于系統中沒有加密明文存儲的數據,就極其容易被泄露,給用戶數據安全帶來危害。本次設計中,在分析云計算技術下優化系統設計特征以及面臨的相關安全威脅,可以從云計算的服務用戶角度,優化水云計算網絡安全數據存儲系統的防御策略。在云計算技術下,進網絡安全數據存儲系統設計之中,能夠通過對用戶安全和攻擊數據刻畫出攻擊者的行為習慣,從研究“一片葉子“過渡到觀察”整片森林”,對整個森林的形勢更了解,掌握安全主動權;當網絡行為層面檢測到異常,云盾的態勢感知會快速完成從“異常發現”到“實時分析”再到“追溯取證”的全過程,并輔以直觀的可視化的分析報告,提升網絡安全數據存儲系統安全。
4云計算技術下設計網絡安全數據存儲系統
4.1總體結構設計
4.2系統功能設計
對于本次系統設計之中,找出適合自身需求的云模式。系統功能結構如圖3所示:
登錄注冊模塊功能:實現用戶的登錄和注冊,和服務器進行通信使用https協議,在將注冊信 息保存到數據庫時,對注冊信息進行加密傳輸,web服務器收到數據后進行解密,然后對數據進行加密存儲。
生成數字證書模塊功能:用于對訂單文件的數字認證。讓用戶進行系統操作,對數據存儲文件進行加密傳輸,web服務器收到文件后對文件進行解密,然后對文件加密存儲
系統操作模塊: 對云計算技術下的網絡安全信息進行加密傳輸,web服務器接收到信息后對信息解密,然后對信息進行加密存儲。
4.3 設計云計算服務
在云計算技術下,設計網絡安全數據存儲系統,對有特殊安全需求的存儲服務,會以黑客的視角,用黑客的攻擊方法進行測試,給出安全評估報告,及早發現網絡安全數據存儲系統中可能被利用的漏洞,對于云服務中的漏洞能夠及時自動修復。云計算的存儲來源可以基于整個體系,既有主機端數據,也有網絡數據;既有線上數據,也有線下數據。數據來源足夠豐富,足以覆蓋防護面上的漏洞和盲點。數據的處理不僅包括存儲,還有計算。誰攻擊過用戶,誰對用戶有威脅,都能夠通過云網絡安全數據存儲系統實時分析計算出來。
4.4 系統代碼實現
5 應用云計算技術下網絡安全數據存儲系統的效益
隨著我國當前在網絡安全以及網絡信息交換技術等方面的深入研究,基于云計算技術下,結合與防火墻技術、入侵檢測系統技術以及病毒檢測等相關技術,使其與網絡安全數據存儲實現有機的結合,有助于提高當前系統的數據處理速率;并可以根據實際的數據存儲系統應用,去修改完善該系統的安全功能,提高云計算技術下網絡系統的安全性。基于云計算技術設計網絡安全數據存儲系統,可以提升系統安全性能,提高16.0%,也可以提高該系統使用性能,發揮積極應用價值。
6 結論
綜上所述,設計網絡安全數據存儲系統中,基于云計算技術下,提升系統存儲安全技術的可擴展與高性能,有助于推動云計算網絡環境下的網絡安全數據存儲系統安全,將會發揮積極影響。
參考文獻:
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云計算技術基礎范文4
某企業經過多年來的信息化建設,初步實現了各種計算系統的整合和實施,特別是在門戶系統中采用了云計算架構體系,使用服務器虛擬化技術整合了部分計算資源,搭建了前端WEB服務器的虛擬化平臺,提供了靈活的架構體系,但應用的范圍和深度有待提高,同時企業的各種計算機系統數量眾多,平臺各異,如何有效整合這些資源是一大難題。某企業根據自身的信息化建設實際,在對辦公桌面系統現有管理體制、管理內容、管理方法進行全面分析的基礎上,研究測試各種云計算技術,實施了云桌面辦公系統。系統采用了成熟先進的虛擬化技術,提高了辦公系統的安全性,實現了辦公桌面的標準化管理,延伸部署了移動辦公系統,為油田的生產經營管理水平的提高打下了基礎。
某企業云桌面硬件系統采用3臺思科UCS 5108服務器,10個B250M2刀片分布在3個機籠中;UCS服務器通過6248互聯交換機實現內外部的互聯;1臺HDS AMS2500存儲陣列使用8G FC接口上聯至SAN交換機MDS9148;6248通過萬兆網絡與現有的遼河油田核心交換機互聯,實現桌面終端和后臺系統的互聯;同時配置了移動審批組防火墻,使用了2臺USB HUB搭建Ukey認證管理系統,進行移動辦公的人員Ukey身份識別;前端采用瘦客戶機并配置三星22寸液晶顯示器共500套。
云桌面軟件架構借助虛擬化和云計算基礎領域的領先者 VMware 進行部署,實現了“IT 即服務”交付。VMware View Manager是桌面連接,按需使用vCenter Server服務部署虛擬機,用各個組件來管理虛擬桌面功能的集合。2012年2月系統開始正式實施,通過半個月系統安裝調試,搭建了VMware vCenter、View Composer、View Connect Server以及微軟AD、DNS、DHCP等后臺控制管理服務器,并完成了虛擬桌面及相關策略的部署工作,經過多種應用系統的實際測試,提交給相關單位進行培訓及試運行,現已推廣應用。具體應用包括兩個方面。一是虛擬桌面系統。云桌面安裝了Windows Xp和Windows 7兩種操作系統,結合企業具體情況,部署了ERP、USB Key、辦公系統以及其他標準的桌面系統,設定了安全保護等一系列的系統策略。二是延伸搭建移動辦公平臺。搭建了運營商提供的與互聯網隔離的APN專線,通過防火墻進行地址轉換和安全訪問控制;采用網絡地址唯一的設備安全認證技術,使用了具有網絡地址的USB HUB作為UKEY的集中管理設備,利用iPad等外設使用虛擬桌面,實現了真正的移動辦公平臺。通過搭建實施云桌面系統,借助VMware View,可以簡化桌面和應用管理,同時加強安全性和控制力,實現了傳統PC辦公系統無法完成的功能,具有以下技術優勢:
(1)集中管理、統一配置,系統安全性高。管理員在數據中心對所有桌面和應用通過后臺進行統一配置和管理,規范辦公應用系統的安裝和配置;所有數據和計算都發生在數據中心,系統傳遞只是最終運行圖像,增加了安全性;通過配置禁止下載到客戶端,防止泄露機密信息。
(2)技術先進、訪問靈活,實現移動辦公。訪問桌面終端設備靈活多樣,可以是PC、瘦客戶端、手機等設備;用戶可以遠程訪問桌面系統,只要網絡暢通就可以實現移動辦公。
(3)管理運維方便、系統安裝調試高效。運行的程序、數據都集中在服務器端,整個系統的安裝、調試、管理、維護、升級都由系統管理員在服務器端統一實現,使系統管理員可在任何一點單點控制整個網絡系統,這將能夠大大節省信息系統的部署時間,降低人力資源費用和管理成本,提高管理效率。
云計算技術基礎范文5
關鍵詞:云計算 分布存儲 技術探析
中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)09-0000-00
網絡的大規模使用是目前的大時代環境。與時俱進是政府不斷強調的技術進步的核心,計算機相關技術廣泛應用在社會各個領域中,各種電子數據的數據量和數據類型均出現迅速增長。數據的存儲及傳輸在數據應用中是一個頗為重要的分類,云計算與分布存儲的結合應用是目前計算機技術的一個新的開拓方向。
1 云計算的定義及其特點
云計算是以互聯網為基礎發展的關于互聯網絡服務的交付與使用模式,通常是指一種虛擬化的資源。目前,對于云計算的基本定義仍然存在多種不同說法。對于云計算的定義,能夠找到高達約100種解釋。[1] 在現在這個階段多為社會各界所接受的一般概念是美國國家標準與技術研究院(NIST)共同進行定義的,云計算是指按照其總使用量為計費標準來付費的模式,它能夠有效快速地為用戶提供可用性較高、可靠性更高、針對性更強的網絡引擎訪問,能夠直接進入配備相關配置的資源共享池,使用戶所需的資源能夠更加快速、更加具有針對性的被搜索到,且由于是網絡控制,因此只需要投入較少成本的管理工作,或者與服務的供應商進行少量的交互即可。云計算具有以下幾個明顯特征,也是其優勢所在。
(1)規模大?!霸啤辈⒉皇侵改骋粋€具體的東西,而是一個概念。而云最明顯的特征之一就是其超大的規模。Amazon、Yahoo等知名公司均擁有幾十萬臺服務器,Google云計算已擁有100多萬臺服務器。而一般企業的私有云基本擁有成百上千臺云計算服務器。成倍的擴大了用戶的計算機處理能力。(2)可靠性高?!霸啤辈捎昧藬祿瑫r擁有多副本制,計算機節點同為可進行互換等措施,有效的防止了數據的丟失和錯漏,增加了其可靠性,也為用戶帶來更好的數據體驗。(3)通用性和可擴展性?!霸啤笔且粋€虛擬的存在,不特指某一個硬件或軟件,具體來講,“云”是一種將私人數據上傳網絡但不一定共享的一個模式或者一種狀態。不同的“云”可以幫助締造萬千種數據應用,同一種“云”也可以同時支撐數種應用及多個數據的運行和應用。由于“云”的虛擬性,它的存在是動態可拉伸的,而不是固定不變的,因此具有較強的可擴展性與適應性。(4)成本低廉且針對性強?!霸啤庇嬎悴捎玫氖翘厥獾娜蒎e結構,由成本極其低廉的節點構成,且“云”采用的是自動化集中式管理模式,企業只需投入少量的人力資本和資金投入。由于“云”是根據用戶的實際需求來進行計費,因此其具有較強的針對性,同時也提高了資源利用效率,并有效地節約了企業在云計算方面的投資。[2]
2 分布式存儲
目前,社會活動中仍以集中式存儲技術為主要存儲方式,集中存儲,是指在建立一個大數據庫的基礎上,將各種信息存儲于數據庫,功能模塊圍繞其周圍對數據信息進行錄入、搜索等。區別于集中存儲的分布式存儲,則是利用網絡便于溝通交流的特點,使用分散存儲在企業個體計算機的磁盤空間的數據信息構成一個虛擬的存儲中心。這種結構使數據分散存儲在個體中,減少了成本投入,便于管理,同時可以幫助用戶可以按照其實際需求來進行數據的錄入、查詢及輸出下載。分布式存儲是以網絡為基礎存在以實現資源的存儲與共享。云計算技術背景下的分布式存儲最大的優勢之一是強調了用戶能夠按需對數據資源進行購買或租賃,這樣可以使用戶最大可能的在節約成本投入的前提下滿足其對數據資源的需求。同時,由于分布式存儲的存儲是以各個單體計算機的硬盤存儲為基礎的,有效的減少了系統崩潰導致數據丟失的情況。
3 云計算環境下的分布式存儲
(1)產生背景。隨著社會各方面的深入發展,單獨的數據庫已不能滿足社會生產的要求。云計算就是在這種困境下為適應現代計算機的技術進步及各行業對數據資源需求而產生發展的。云計算背景下的分不存儲,強調的是用戶按需購買,以實現在滿足用戶數據資源需求的前提下盡量節約成本投入。(2)以交換機為結構核心。云計算背景下的分布存儲技術發展起來之前,多數用戶均采用交換機作為其數據中心。其采用的架構是樹形結構,包括核心層、聚合層、邊緣層三個層面。其主要優勢體現在具有可操作性,連接簡單,擴展彈性大等特征,但其存儲空間有限,并不能滿足大數據環境下的今天人們對數據資源的要求。因此,云計算技術的發展可以很好地彌補這個缺陷。由于“云”是一個虛擬的存在,并沒有固定的容量及存儲空間,因此在存儲容量上,它具有無限的可能。以交換機為結構基礎的存儲技術的可操作性結合云計算在存儲空間上的優勢,能夠更好地滿足用戶的數據資源需求。(3)擴展彈性大。在云計算技術支持下的分布存儲發展之前,用戶采用的數據存儲方式多以計算機服務器為主,這種方式的存儲方式主要通過不斷提高其擴展性增加存儲容量以滿足數據錄入及輸出功能。而云計算技術背景下的分布存儲擁有天然的存儲空間龐大的優勢,在存儲模式選擇中具有相當大的競爭優勢?,F今,數據存儲中心的數據資料一般以BP及EB為計量單位來進行簡單運算。[3]云計算背景下的數據規模正在隨著社會的發展呈指數型函數出現爆發性增長。云計算背景下的分布存儲具有相當大的擴展彈性,能夠根據數據資源及用戶需求的實際情況對數據庫進行調節。
4 結語
云計算技術的不斷深入研究,帶來更多在計算機領域上的拓展思路。發散的思維幫助云計算實現更多的可能?;谠朴嬎慵夹g基礎的分布式存儲的核心技術是計算機的兼容問題及數據存儲的冗余問題,在探究這些問題的過程中,提高數據的篩選水平更是一個基礎問題。準確有效地為用戶提供數據服務是云計算環境下分布式存儲的發展目標。
參考文獻
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云計算技術基礎范文6
關鍵詞:云計算 分布存儲 關鍵技術
中圖分類號:TP333 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)11-0094-01
進入信息社會以后,各行各業所涉及到的數據信息量都出現了爆炸性的增長,信息資源的地位越來越高,發揮的作用越來越大。一些高尖端行業,比如高能物理、生物學、氣候地質監測,涉及到的信息量更大,對信息存儲的要求也更高。云計算技術就是在這種背景下產生的。如果數據信息的分布存儲出現了問題,比如安全受到威脅,就會對云計算的使用和推廣造成阻礙。
1 云計算環境下分布存儲結構類型
1.1 交換機
交換機的內部結構分為聚合層、邊緣層和核心層三個部分[1]。在云計算技術普及應用之前,用戶專用網絡與互聯網之間的數據傳輸主要是通過交換機來進行的,交換機是用戶進行數據信息存儲的主要場所。在云計算技術普及應用之后,交換機仍然在數據存儲中占據了重要地位,形成了以交換機為核心的分布存儲結構。這種分布存儲結構呈一種樹形結構,具有操作簡便、連接便利、拓展空間大的優點,缺點是存儲容量有限,存儲技術水平比較低。
1.2 服務器
以服務器為核心的結構,就是通過網線把所有服務器當中的網卡連接起來而形成的分布存儲結構。在這種分布存儲結構當中,服務器扮演了核心角色,不僅要負責數據的存儲和處理,還要承擔數據包的轉發職責。在以服務器為核心的分布存儲結構當中,沒有交換機設備,總體結構構成比較簡單,具有服務器與網絡交互性強、路由算法高效而且實用的優點。但是,這種分布存儲結構同樣存在這缺點,比如說線路連接經常出現冗余,服務器占用的計算資源數量大,給服務器運行帶來了沉重負擔等等。
1.3 混合結構
無論是單一的以交換機為核心的分布存儲結構,還是單一的以服務器為核心的分布存儲結構,都存在著各自的優點和弊端。所以,“交換機――服務器”混合的分布存儲結構應運而生。這種分布存儲結構能夠綜合以交換機為核心的分布存儲結構和以服務器為核心的分布存儲結構的全部優點,消除兩者的弊端[2]。在網絡結構方面,交換機和服務器可以同時進行數據的路由轉發,大大增強了網絡結構的靈活性;在可擴展性方面,混合結構的可擴展性受到每個服務器的網卡數量的限制,也受到數據中心節點規模大小的限制;在成本方面,由于混合使用交換機和服務器,能夠有效降低花費的成本。
2 云計算環境下分布存儲技術的種類
2.1 數據容錯技術
數據容錯技術技術能夠有效提高信息系統的可靠性和數據信息的訪問效率。數據容錯技術的基本原理是增加數據冗余,利用數據冗余來尋找到已經丟失的數據,或者將已經失效的數據重新恢復效力。但是數據冗余增加的同時,會導致儲存資源的消耗增加。所以,為了同時達到降低容錯率和降低成本的目的,糾刪碼容錯技術和復制容錯技術就成為了常用的技術手段。
糾刪碼容錯技術能夠把數據信息分為幾段,分別進行擴展和編碼,然后儲存在不同的位置當中。將數據信息分為不同的片段,在其中一個或者幾個部分丟失或者失效以后,仍然不會影響數據信息整體的準確性。但是,這種技術需要進行大量的計算工作,數據修復的成本也比較高,經常用于大量數據的儲存。
復制容錯技術就是對同一個數據對象進行復制,創造大量相同的數據模塊,然后分別存儲到不同的節點當中。這樣,即使某個數據對象發生了遺失或者失效,仍然能通過其他數據模塊來獲取數據信息。復制容錯技術的實行要點有兩個:數據的復制策略和數據的組織結構[3]??傮w上說來,復制容錯技術具有方法簡便、讀取效率高的優點,但是由于要復制多個相同的數據模塊,對存儲空間的占有率比較大。
2.2 節能技術
節能技術分為硬件節能技術和軟件節能技術兩方面。
硬件節能技術,就是從網絡信息存儲所用到的硬件設備入手,對硬件設備的安裝、運行、維護情況進行改善,達到節約能源的目的。硬件節能技術在數據中心和計算機整體兩方面實行節能措施,在數據中心方面,主要是在保持性能不下降的前提下,將高能源消耗的設備替換為地能源消耗的設備;在計算機整體方面;就是要改善硬件結構,降低設備體系的總體能源消耗量。
軟件節能技術,就是要降低數據信息存儲設備的能源消耗量,同時還要維持數據信息服務系統的正常運行。軟件節能技術的實現要點在于改善對節點的管理和對數據的管理,利用各種控制操作行為來降低能源消耗。
3 結語
云計算技術是由于信息時代的發展而產生的。云計算能夠按照客戶的需求提供客戶所需要的服務,包括網絡、服務器、存儲設備、應用軟件、各類數據信息服務,是現代社會普遍采用的一種技術形式。為了確保云計算模式當中海量數據信息的安全,云計算的分布存儲技術就成為了新時期的重點科研項目之一。云計算的分布存儲技術是否能夠保證信息數據的安全,很大程度上取決于數據信息的分布存儲結構和相關技術的運用。云計算必須采取合理的數據分布存儲結構,盡可能地增加數據分布存儲的擴展性,降低消耗的成本,同時利用各種數據容錯技術來降低數據出現差錯的可能性,從硬件和軟件兩方面入手降低對能源和計算資源的消耗。
參考文獻
[1]趙楊,宋倩,葉少霞,等.云計算環境下的電子商務服務平臺構建與運行機制研究[J].情報科學,2014,02:7-10+20.