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計算機通訊技術范文1
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 17-0000-01
Some Thoughts on Computer Communication Technology Issues
Hou Kangyou,Huang Jingbo
(Guangxi China Unicom Guilin Branch Network Management Center,Guilin541000,China)
Abstract:The computer has become a modern life,the main tool indispensable work,with the development of technology and people's living standards improve,people for computer network communication technology have become more sophisticated,computer network communication technologies face the challenge good and challenging opportunities for development.
Keywords:Computer;Network communication technology;Trends;Status
一、引言
20世紀60年代產生了計算機網絡技術，它是由計算機技術和通信技術兩者相結合而形成的，從此人們進入了計算機網絡通信時代。在計算機網絡通信的環境中，用戶可以對傳輸網絡中的數據、軟、硬件實現資源共享，還能夠利用網絡上的多臺不同計算機來共同完成一件工作任務。近年來，隨著網絡寬帶技術的不斷發展，大容量和高速度的新型數據傳輸交換技術越來越成功的運用到了現代信息傳輸技術發展中，并成為了一項重要的階段性技術，這極大地促進了數據交換技術的進一步發展。
隨著計算機的日益普及和應用領域的不斷擴展，人們對計算機性能的要求也越來越高，特別是在科學計算、圖形圖像處理、網絡工程、計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）以及軟件工程等領域。在我國當前的網絡經濟條件下，隨著計算機網絡技術技術迅速發展，逐漸的形成了以信息產品為基礎，以軟件和信息資源開發為產業群，經過不斷的集合，形成新興的產業，這就是信息通訊技術產業。近些年，伴隨信息通訊技術的不斷的發展，在人們的意識中信息通訊技術產業被人們認為是現代經濟的重要產業，隨著信息技術網絡全球化的不斷壯大，在獲取知識和技術方面，都為廠商的經濟活動提供了有利的幫助，所以，在進行信息通訊技術產業的發展過程中，這種形式加劇了全球化的壟斷和競爭。本文主要就計算機網絡技術的發展特點及發展趨勢等問題進行了分析探討。
二、計算機通訊技術發展特點
（一）對于技術密集型國家而言，它的工業、農業以及服務業占有的比重是比較大的就是物質、能源以及勞動力等，其中勞動力是以體力勞動為主的一項產業結構體系，所以，對于物質、能源等，只有體力勞動是可以決定經濟增長的一項產業。從嚴格的意義上說，計算機網絡技術是由很多種新型的知識或者是技術型企業共同組成。在計算機網絡技術中，比較重要的就是生產勞動，它是以勞動作為基礎的，之后把大量的技術和智力進行結合，對于勞動力的結構而言，實際就是專業技術人員之間進行相互的合作。在信息產品中，信息含量的重要性是比較明顯的，它的比重比其他產業產品中信息含量要大得多。目前，在我國的計算機網絡技術中，通信信息產品的生產和信息服務是需要用腦力的活動，假使沒有很好的觀察力、思維力，就不會生產出具有一定質量的產品，也不可能為客戶提供較高層次和較高效率的服務。
（二）高投入、高增值型信息和通訊技術產業是一種新興的產業。當前，它的技術和生產水平都在不斷的提高和發展。不管是信息產品的生產還是信息技術的開發都需要大量資金和時間，與此同時，信息的檢索系統以及高速公路的建設也是需要大量投入的。這種新興的產業以及它的生產水平也是在不斷的提高的。不管是技術的研究或者是對于新產品的研發，對于資金的需求都比較大，對于一個比較單一的企業來說，它的力量很難支撐龐大的資金供應和投入，需要很多的企業聯合起來。
（三）高風險、高競爭性信息和通訊技術的產業具有高增值性，這也是在信息產業高風險之上的。對于那些在經營中有一定能力，而且可以承受風險的企業，它們可以及時和準確的去做出自己的決定，只有這樣才可以克服信息產業中的風險，逐漸的成為效益和經濟增長都比較好的企業。
三、計算機通訊技術的發展趨勢
當今世界正跨入經濟信息時代。一方面，整個社會的政治、軍事、經濟、科技都日益受到計算機通訊技術的影響；另一方面，社會的信息總量的膨脹和增長速度也是驚人的。計算機通訊的發展趨勢成為影響社會進步的重要因素。
計算機通訊網絡即將分散在世界各地的計算機通過通訊網絡連接起來而形成的系統。通過通訊網絡，分散在各地的計算機之間能夠通訊，使所有資源能夠共享，人們得以克服地理位置的局限而協同工作。盡管受到物理極限的約束，但采用硅芯片的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力，一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段（如語音輸入、手寫輸入）外，讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現。硅芯片技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限。因此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機通訊技術，包括量子計算機、光子計算機、生物計算機納米計算機等將會在21世紀通過網絡通訊技術走進我們的生活，遍布各個領域。量子計算機是基于量子效應基礎上開發的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態，利用激光脈沖來改變分子的狀態，使信息沿著聚合物移動.從而進行運算。光子計算機即全光數字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替電運算。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的計算結果。作為計算機業和通訊業的聯袂產物，計算機網絡業在迅猛發展。國際計算機互聯網是全球最大的信息資源網絡系統，作為未來信息高速公路的雛形，其發展正如日中天。
四、結束語
隨著計算機的日益普及和應用領域的不斷擴展，人們對計算機性能的要求也越來越高，計算機網絡技術的發展也面臨著巨大的挑戰。傳統的計算機網絡技術已經難以滿足人們生活、工作的需要，因此需要不斷研究與開發新的計算機網絡通訊技術。
參考文獻：
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計算機通訊技術范文2
【關鍵詞】計算機；遠程網絡；通訊技術
引言
科學技術的不斷發展和創新、新型技術的深入應用在一定程度上都可以促進社會經濟的發展和人民生活水平的提升，每項新型技術的發展都是為促進我國社會主義現代化的建設，提高人們生活和工作效率而研發。只有充分發揮其自身價值，才可以促進我國經濟的穩步增長。而計算機遠程網絡通訊技術就是其中一種，它在悄然改變人們的生活、工作和交流方式，受到越來越多人的喜愛，同時也被廣泛應用于社會建設中，為工業、教育等方面做出巨大貢獻。因此對計算機遠程網絡通訊技術的應用進行詳細分析有著十分重要的作用。
1計算機遠程網絡通訊技術概念
計算機遠程網絡通訊技術主要是由計算機技術和通訊技術為基礎發展而來，這兩種技術為計算機遠程網絡通訊技術的發展發揮著十分重要的作用。簡單而言，計算機技術的日趨完善發展為計算機遠程網絡通訊技術提供信息儲存量，并且在一定程度上促進信息響應速度的提升；而通訊技術的迅速發展和完善使得計算機遠程網路通訊技術具有較強的穩定性，能夠快速的將圖片、文字等信息內容通過網絡進行傳輸，從而使得信息內容不受空間、地域和時間的限制實現共享，為人們獲得信息提供巨大的便利。
2實現計算機遠程網絡通訊技術的前提
2.1擁有高速度的通訊連接渠道
擁有高速度的通訊連接渠道是影響計算機遠程網絡通訊技術實現的關鍵問題。一般情況下，在通訊線路材料選擇方面都應具有良好的流暢性，包括同軸電纜、對稱電纜等的選擇。其中對稱電纜應選擇絕緣層較多的電纜，這樣可以有效的避免磁場干擾；同軸電纜通常屬于較為封閉的一種導線，具有高速度的傳送能力。
2.2良好的終端設備和接口
終端設備通常意指人們在日常生活中瀏覽網頁、查看電子郵件的電子設備，包含電腦、手機、平板等，這些終端設備也可以實現計算機遠程網絡通訊能力，并且是傳輸信息中不可以缺少的重要構成部分。
2.3擁有較強的調制解調器
調制解調器是實現信息轉化的重要工具，能夠有效地將信息轉化為用戶所需要的文本、圖片、視頻等，是為方便用戶瀏覽信息的設備，其也是實現計算機遠程網絡通訊技術的一種設備。
2.4可以實施通訊的軟件
對軟件的開發利用，可以更好的滿足用戶需求，從而實現計遠程網絡通訊技術的根本目的?，F階段許多設備都是可以實現信息共享的軟件，并且隨著網絡通訊技術的完善發展，會使得信息傳輸信息更加豐富，且速度更加快速。
3日常中計算機遠程網絡通訊技術的廣泛應用
3.1計算機遠程網絡通訊技術在工業中的應用
計算機遠程網絡通訊技術在工業中應用是非常普遍的現象，該技術在工業化中的融入，在一定程度上可以促進監督和管理有機結合，提高監督管理水平。在工業生產設備中安裝遠程設備，可以實現遠程電腦操作的目的，而且還可以對生產過程進行實時動態監督管理。這樣不僅可以為企業節約成本費用的浪費，而且如果企業生產設備出現問題，可以及時找出故障問題并解決，從而提高生產效率，促進企業收獲更多的經濟收益。在工業發展中應用計算機遠程網絡通訊技術，不僅只是可以提高生產效率，而且還可以實現在線實時監控，這樣可以保障企業生產安全，促進企業生產水平的提升，為企業的長久發展提供支持。
3.2計算機遠程網絡通訊技術在生活中的應用
隨著互聯網技術的迅猛發展，計算機遠程網絡通訊技術已經漸漸融入于人們的日常生活和工作中，我們經常使用的以QQ和微信為代表的各種社交聊天軟件，可以方便人們隨時隨地進行交流溝通，并且還可以實現視頻、音頻等的對話，同時還兼有辦公功能，例如文字和文件的傳輸等多種性能。其中QQ就是應用計算機遠程網絡通訊技術的代表，是一個多種功能集于一體的一款APP社交聊天軟件，例如，QQ可以實現電腦和手機終端同時登陸，為人們的生活和工作帶來極大的便利。與此同時，隨著計算機遠程網絡通訊技術的日趨完善，人們所接觸的抖音、微博、快手等都是該技術應用的表現形式。
3.3計算機遠程網絡通訊技術在教育中的應用
隨著互聯網技術的普及和發展，一些經濟相對落后的地區，可以通過計算機遠程網絡通訊技術，搭建教育學習平臺，使得學生可以與其他學校學生進行學習交流。即可以通過視頻語音軟件搭建一個教育學習交流平臺，學生可以在平臺內容學習交流，遇到重點和難點可以及時尋求教師，教師通過遠程指導的方式幫助學生解決問題，從而促進學生學習成績的提升。將計算機遠程網絡通訊技術應用于教育行業中，可以實現全國教育平臺的互聯，為學生打造一個不受時間、空間和地域限制的學習平臺，實現資源共享，使得學生可以通過教育學習平臺與其他同學分享學習心得和學習方法，實現取長補短，共同進步的目的，從而促進學生的全面發展，為今后的學習打下夯實的基礎，同時也可以為我國社會主義建設培養更多優秀的人才。
3.4計算機遠程網絡通訊技術在企業中的應用
企業是促進我國經濟穩步增長的重要組成部分，隨著經濟制度的不斷發展使得越來越多的企業開始轉變經營管理方式，在這個過程中就需要計算機遠程網絡通訊技術的協作，促進企業創新符合現階段經濟制度發展的經營管理方式，同時也對過去的商業發展方式和商業機構帶來巨大的沖擊，使得以淘寶和阿里巴巴等為代表的電商平臺開始改革創新，這樣大的變化趨勢在一定程度上促進對我國商業經濟結構的改革。但有些傳統的企業在這樣背景下遭受巨大的打擊，喪失與同行之間的競爭能力，甚至有些企業面臨著破產倒閉的風險。
計算機通訊技術范文3
關鍵詞：計算機 網絡通訊技術 故障分析 處理措施
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）01-0000-00
隨著社會的發展，網絡通信已經與人們的生活密切相關，但是在計算機網絡通訊使用過程中，各種技術故障問題也時有發生，這對計算機網絡通訊的合理運用造成了阻礙。因此，分析計算機網絡通訊的技術故障及處理措施，對保障計算機的高效運行，提高人們生活質量有著積極的意義。
1計算機網絡通訊中存在的技術故障
1.1硬件方面的故障
導致硬件故障的原因主要為：①供電不穩、供電線路老化和雷電等因素影響，使得計算機的電源出現損傷，從而影響計算機網絡的正常通訊；②端口存在問題，如搬運時造成損壞、通電時拔插接頭和購買時帶下不合適等，從而使計算機無法進行網絡鏈接，導致網絡通訊出現中斷；③線纜和背板出現故障，如潮濕環境下出現短路或漏電、高溫或雷擊時元器件受損或者線路連接錯誤使得網絡絡出現故障等。
1.2軟件方面的故障
導致軟件故障的原因主要為：①病毒入侵。在計算機網絡通信過程中，很多惡意病毒會干擾通信軟件正常運行，使得鏈接線路中段，這種情況在網絡時代比較常見；②交換機配置不當。計算機型號不同，交換器配置兼容性也需要隨之變化，如果操作人員不熟悉交換機系統，很容易配置錯誤，進而影響網絡正常通訊；③主機邏輯混亂。計算機主機的安全性能出現問題后，網絡地址也會出現混亂，進而使主機IP地址相互沖突，使得網絡通訊線路中斷。
1.3 安全方面的故障
導致安全故障的原因主要為：①自然條件的不利影響，如環境溫度過高或者不可抗拒因素等，使得用戶密碼丟失或者被破譯，無法正常進行網絡通訊；②人為破壞，如不法分子為盜取信息資料，惡意破壞破壞網絡系統，進行假冒和偷聽等不法行為；③病毒侵擾，如黑客編制破壞性與隱蔽性較強的病毒，破壞用戶計算機正常運行，為網絡通訊埋下安全隱患。
2計算機網絡通訊技術故障的處理措施
2.1注重日常維護，改善硬件環境
一方面，系統維護人員需要按照使用手冊，定期檢查計算機的硬件設備，電腦顯示器、交換機、路由器、網線和顯卡等，并做好其日常保養與維護工作。例如在顯示器保養時，主要保持其濕度，正確清潔顯示屏的表面，避免受到外力碰撞；在鍵盤保養時，需要不定期進行清潔，避免累積灰塵，并在使用時放輕力度，延長鍵盤使用壽命；在電腦主板保養時，注意定期清掃主板，更換CPU散熱器的導熱硅脂，不定期給散熱風扇加機油，使用時避免產生靜電，保持主板運行的環境溫度等。另一方面，系統維護人員需要定期檢查網絡通信方面的安全性能，確保系統始終為加密狀態，嚴格按照國家規定要求開展網絡通訊的建設工作，經過公安機關檢查后方可正式運行，并且在計算機運行過程中，注重計算機的防水與防火等方面的工作，改善計算機運行時的硬件環境，確保計算機的網絡通訊系統可以正常運行。
2.2定期進行檢測，加強軟件維護
首先，系統維護人員需要在網絡通信系統運行中，定期檢測配置中存在的安全隱患，正確設定IP協議，下載安裝補丁程序、設置防火墻和安裝網絡殺毒軟件等，彌補操作系統中的安全系統，并且對磁盤進行清理、維護與碎片整理，徹底刪除無效文件、臨時文件與垃圾文件，釋放計算機的磁盤空間，保障系統操作性能的穩定性，避免受到不法分子的惡意攻擊。其次，系統維護人員需要設置賬號與密碼保護，避免黑客從系統上截獲或者猜測密碼，從而盜取用戶的信息資料。設置的密碼位數需要在8位以上，不要用生日、出生日期和手機號等作為密碼，并且需要定期更改賬號密碼，關閉不常用的賬戶，如匿名登陸賬號等，從而提高計算機網絡通訊的安全系數。再次，系統維護人員需要定期檢測系統日志，分析日志程序生成的報表，如最近登錄的時間、使用賬號和進行活動等，及時發現存在的異常情況，采取妥善措施進行處理。最后，系統維護人員需要定期對系統進行備份。為了避免用戶的非法操作或者無法預知的系統故障，系統維護人員需要定期對系統進行安全備份，并將修改后的重要文件存放在不同服務器上，從而使系統崩潰時可以及時恢復到正常的狀態。
2.3加強計算機管理，構建保障體系
首先，單位需要配備專人負責管理計算機設備，并且對計算機管理人員進行統一培訓，強化管理人員的責任意識和安全意識，提高管理人員的網絡管理水平，可以正確處理計算機出現的網絡故障。其次，管理人員需要對計算機資源進行統一的登記和備案，建立準確的資產賬，并建立完善的設備記錄本，記錄計算機設備的原始資料、運行中的維修、升級與變更情況，對計算機的硬件資源需要加貼標簽和編號進行標識，設備的光盤與磁介質等隨機資料和保修單由管理部門負責保管。最后，管理人員需要做好機房的安防措施，計算機在進入系統、共享資源和屏幕保護時需要采取妥善的安全保密措施，未經管理人員許可，任何人不得用光盤、U盤和移動硬盤等存儲設備在計算機上使用，避免制造與傳播計算機病毒。
3結語
最后，計算機網絡通訊的應用已經非常普及，給人們的生活和工作帶來了便利。系統維護人員只有做好計算機網絡通訊的故障分析，及時消除存在的安全隱患，做好計算機硬件與軟件的維護工作，才能真正保障計算機網絡通訊的正常運行，促進計算機網絡通訊技術的發展。
參考文獻
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計算機通訊技術范文4
關鍵詞：計算機；遠程網絡通信技術；應用
我國進入21世紀后，科技技術不斷發展，其中計算機網絡技術在人們的生活中應用越來越廣泛，計算機普及率的增加，也促進了計算機技術的發展，在這樣的社會背景下，我國也進入了信息化的發展時。計算機遠程網絡通訊技術的應用范圍很廣，在人們的日常生活中發揮著重要的作用，使人們的通信更加方便，同時也推動了我國信息化的發展進程。
一、計算機遠程網絡通訊技術概述
計算機是一種先進的機器，其功能很多，不但可以進行復雜的運算，還具有娛樂、通訊等重要功能，這些功能給人們的生活帶來了很多的便利。計算機的遠程網絡通訊技術，可以使相隔較遠的人交流溝通更加方便，計算機的遠程通訊功能主要利用了網絡通訊的技術，在交流的過程中，需要利用電腦或者手機這項設備，通過傳輸協議以及網絡IO進行信息的傳播，網絡協議主要是HTTP形式，網絡IO指的是aio等計算機技術。這些先進的技術使得計算機的通訊功能越來越強大，也是人們溝通交流運用比較多的工具。
計算機通訊需要用到遠程技術，當一臺計算機發出信息后，接收的計算機必須對這些信息進行處理與反饋，這一過程就是計算機遠程網絡通訊。在信息傳輸的過程中，必須做好同步請求以及異步請求工作，這樣才能使信息更好的交流與反饋，這一過程必須符合網絡通訊的相關規定與原則，否則就無法實現計算機網絡通訊的功能。
1、計算機遠程網絡通訊組成。計算機網絡通訊是由四個部分組成的，其中包括計算機主機、計算機終端處理器、數據傳輸線路和交換裝置。
2、計算機的傳輸方向。遠程網絡通訊的傳輸方向具有多種形式，其通訊傳輸的形式主要包括單工通訊、雙工通訊和半雙工通訊。單工通訊就是單向的傳輸形式，雙工通訊指的是雙向的通訊傳輸方向，在信息傳輸的過程中，線路以及結構較為復雜，一般采用四線制的形式進行通訊，而半雙工通訊是從兩個方向進行通訊，但其在某一時刻的傳輸方向卻只有一個。半雙工通訊在我國計算機遠程網絡通訊中應用的比較多，這種形式操作簡單，而且具有一定的經濟性以及實用性。
3、連接方式。計算機遠程網絡通訊技術的連接方式一般有四種，這些方式分布是分支點、點到點、集線式以及路復式。根據不同的要求，需要利用不同的連接方式，這樣才能使計算機網絡通訊更加方便。
二、計算機實現遠程網絡通訊需要具備的條件
1、通訊通道必須保持暢通
暢通的通訊通道可以使計算機遠程網絡通訊更加快捷，這個通道其實指的就是通訊線路。在現代社會，常用的通訊線路一般是對稱電纜或者同軸電纜等。對稱電纜的線路外側包裹著很多絕緣材料，這可以有效的防止電磁干擾，降低外界因素對通訊線路的影響，但是這種線路也有一個缺點，其自身電纜之間比較容易互相干擾，這會降低通訊的效率，使信息的傳輸速度大大減緩。同軸電纜具有一定的封閉性，其是有多種外導體構成，這種電纜可以防止電磁場的干擾，傳輸的時候速度相對較快。
2、遠程網絡通信想要實現必須有終端設備以及接口
所謂的終端設備就是我們所說的各種各樣的計算機，這些計算機設備能夠實現遠程網絡通信，不但具有很多種的通訊功能，還能夠在法律允許的范圍內利用計算機自帶的接口或者通訊接口實現對點通訊。
3、必須有調制調節器
調制調節器對于計算機以及通訊線路而言作用非常重要，它能夠將各種信息轉化成我們實際需要的信息，若是沒有這種設備，我們便無法接收到我們需要的信息。
4、必須有能夠進行通訊的軟件
實現遠程網絡通訊還必須有能夠對通訊進行控制的軟件，利用軟件進行信息的收發，滿足遠程網絡通訊的需要。在進行網絡通訊的時候，利用控制軟件從而實現用戶收發信息的需求，滿足其通訊的目的。
三、計算機遠程網絡通訊技術在實際生活中的應用
1、ICQ聊天。這個軟件名字翻譯成中文便是我尋找你，使用ICQ能夠在用戶好友之間進行聊天和信息文件的發送。并且現在還能夠查看打印歷史消息，可以通過各種方式添加好友。除了上述的功能以外，用戶還能夠創建屬于自己的個人主頁，能夠轉寄和發送各種賀卡和郵件，并且還能夠選擇打字的聲音，趣味性比較強。還能夠保存內容和聊天記錄，添加那些自定義表情，并且還實現了網址的搜索。
2、MSN。在我們的生活中，進行遠程通訊的時候也會經常用到MSN，這種聊天軟件的開發公司是微軟公司，實現的基礎是互聯網和計算機設備。用戶在有設備和網絡的時候，可以利用MSN進行交流，能夠進行好友間的實時流。并且MSN的聊天對象的選擇性比較強，聊天的基本都是熟悉的人。公司在開發MSN的時候便對軟件以及實用軟件的用戶的信息進行了嚴格的加密，能夠阻止不良客戶進入這個平臺，增加用戶聊天時的安全性和可靠性。
3、QQ聊天軟件?，F在在中國QQ號基本人手一個，可以說QQ是中國大陸地區使用人數最多的一種聊天軟件，其開發公司是騰訊公司。它是一種即時尋呼軟件，人們可以利用騰訊QQ實現和朋友家人的實時交流，在利用QQ進行通訊的時候收發信息都比較及時，并且全面，還能夠進行網絡聊天室的聊天，支持文件的傳輸和短信的收集，還能夠收發語音郵件。騰訊QQ在應用的時候不但能利用計算機進行直接聊天，還能實現電腦和手機的互相聯系。騰訊QQ在使用的時候比較方便，信息傳送比較及時，并且還能夠了解好友的實際在線情況，還能夠在聊天的時候進行文件的傳輸和網址的發送。
四、結語
綜上所述，隨著計算機在人們生活中的普遍使用，遠程網絡通訊技術越來越發達，人們的生活質量也在不斷提高。實現計算機遠程通訊技術，需要利用很多技術，其中較為重要的有遠程操作技術、互聯網技術等等。保證計算機遠程網絡通訊的質量，首先需要建立暢通的通訊網絡通道，還要準備終端設備以及接口、調制調解器，最為關鍵的是計算機中必須具有能夠實現通訊功能的軟件。計算機遠程網絡通訊技術在實際生活中使用非常頻繁，是人們交流溝通的重要工具，而且科技技術的不斷發展，計算機的通訊功能較會越來越強大?！?/p>
參考文獻
[1]夏志競.計算機遠程網絡通訊技術的應用[J].電腦知識與技術，2011
計算機通訊技術范文5
基金項目：國家自然科學基金（60903016， 60773063）；國家自然科學基金重點項目（60933001）；黑龍江省博士后資金（LBH-Z09140）。
作者簡介：王金寶（1983-），男，黑龍江哈爾濱人，博士研究生，主要研究方向：云計算系統中的查詢處理和索引技術；
高宏（1966-），女，黑龍江哈爾濱人，博士，教授，博士生導師，主要研究方向：圖數據庫，數據挖掘，云計算數據管理。
云計算系統中查詢處理及優化技術研究綜述
王金寶， 高宏（哈爾濱工業大學 計算機科學與技術學院， 哈爾濱 150001）摘要：云計算系統中的查詢及優化技術是近年來倍受關注的熱點研究領域，綜合了并行計算、分布式計算和查詢處理及優化技術等方面的研究成果，具有廣闊的應用前景。云計算系統中的查詢和優化是一項基礎而重要的操作，被研究者們所廣泛關注，也涌現出了很多研究工作?？偨Y了近年來云計算系統中的查詢處理和查詢優化方向的研究工作，討論了現有工作的內容和需要進一步研究的方向，并提供了廣泛的參考文獻。
關鍵詞：云計算； 查詢處理； 查詢優化
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A文章編號：2095-2163（2013）04-0051-04
Survey on Query Processing and Optimization in Cloud Systems
WANG Jinbao， GAO Hong
（School of Computer Science and Technology， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001，China）
Abstract：Cloud computing is a research area with many hot research topics， which is widely concerned in recent years. Cloud computing integrates the technology of parallel computing， distributed computing， query processing and optimization and etc.， and provides significant application perspective. Query processing and optimization is an essential and important operation in cloud systems， which is widely concerned by researchers， and there are also large amounts of research work on cloud query processing. This paper introduces and summarizes the research work on system， data management and query processing in cloud computing systems. This paper discusses the existing solutions and the possible future work， and provides with plenty of references.
Key words：Cloud Computing； Query Processing； Query Optimization
0云計算的背景和意義
作為一種新出現的計算模式，云計算（Cloud Computing）提供安全、可靠的數據存儲，可以對海量數據管理提供有效支持。云計算就是使用構建于低成本硬件和網絡設備基礎上的大規模計算機集群，資源可在集群用戶之間實現動態分配[1]。云計算具有以下特點：
（1）超大規模?！霸啤本哂邢喈數囊幠?，Google 云計算已經擁有100 多萬臺服務器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo 等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。企業私有云也一般擁有數百上千臺服務器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。
（2）虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的、有形的實體。應用在“云”中某處運行，但實際上用戶無需了解、也勿需擔心應用運行的具置。
（3）高可靠性?！霸啤笔褂昧藬祿喔北救蒎e、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性。
（4）通用性。云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。
（5）高可擴展性?！霸啤钡囊幠？梢詣討B伸縮，滿足應用及用戶數量增長的需要。
目前，TB/PB級海量數據的查詢處理技術已逐漸引起世界各國數據庫領域的研究學者和工業界人士的關注重視。人們在此領域開展了一定的研究工作。但是從數據庫的角度，系統的研究工作還較為少見，除了在TB/PB級海量數據的數據存儲、查詢語言等方面取得了一些成果外[2]，在海量數據的代數操作及其實現技術、海量數據的查詢處理和優化技術等方面并未獲得顯著進展。傳統的數據庫系統既不能提供針對TB/PB 級數據的有效存儲與索引，也難以提供專門針對TB/PB 級海量數據的高性能基本數據操作算法以及高性能查詢處理技術。數據網格查詢處理的研究雖然取得了一定的進展，但是大多數查詢處理器都是針對特定應用的。數據網格查詢處理的研究工作主要集中在查詢處理的體系結構、基于服務思想的分布式查詢處理、基于語義本體的分布式查詢處理等幾個方面，而卻沒有從數據庫系統的角度進行進一步研究。由于云計算系統能夠提供可靠、安全的數據存儲，以及對TB/PB級海量數據的管理提供穩固、有利的支持。目前，基于云計算環境的TB/PB 級海量數據查詢處理技術的相關研究工作還處于初期階段，研究成果還未形成規模，在針對TB/PB 級海量數據的存儲與索引、各種數據操作算法、查詢優化處理等方面，還有大量的理論和技術問題需要解決，研究工作任重道遠。
基于此，開展研究基于云計算環境的TB/PB級海量數據查詢處理的關鍵技術和理論研究，包括TB/PB級海量數據的存儲與索引、數據的高效操作算法，查詢優化與處理技術具有很大的學術價值和實際意義。
1云計算系統概述
目前，將計算和存儲從客戶的PC端移動到大規模的服務平臺（數據中心）的思想逐漸流行，而為學術界熟悉與接受。這種態勢一方面可以利于用戶對個人數據的管理，用戶不需要對數據進行配置或備份操作，并且只要能連接到Internet就可以隨時隨地獲得數據；另一方面也可以方便服務供應商提供更好的服務，因為供應商可以通過隨時更新軟件來提高數據中心的服務質量。數據中心可以實現用戶以較低的代價成本獲得較高質量的服務?；谶@種服務模式，工業界近年來設計了眾多云計算系統，用于支持網絡自身服務所需的數據管理功能。第4期王金寶，等：云計算系統中查詢處理及優化技術研究綜述智能計算機與應用第3卷
GFS[3]集群由一個master和大量的chunkserver構成。文件被分成固定大小的塊。每個塊由一個不變的、全局唯一的64位的chunk-handle標識，chunk-handle是在塊創建時由master分配的。ChunkServer將塊當作Linux文件存儲在本地磁盤并可以讀/寫由chunk-handle和位區間指定的數據。每一個塊均可復制到多個chunkserver上。Master維護文件系統所有的元數據（metadata），包括名字空間、訪問控制信息、從文件到塊的映射以及塊的當前位置。GFS是Google網絡服務的后臺數據存儲系統。BigTable[4]是由Google提出的、構建于GFS之上的用于管理結構化數據的分布式數據模型，其管理的數據規?？梢赃_到PB級。Google的眾多應用都構建于BigTable之上，如網絡索引、Google地球、Google商務等。BigTable數據模型使用行值、列值和時間標識作為哈希鍵值來定位結構化的目標數據。在分布式文件系統GFS和數據模型BigTable的基礎上，Google設計了并行編程模型MapReduce[5]用來在大規模集群環境中并行地處理TB/PB級數據。MapReduce將計算任務劃分成若干Map和Reduce過程，由用戶編寫Map和Reduce功能代碼。系統提供自動的并行化處理、計算節點狀態檢測、任務調度、負載平衡、容錯性。MapReduce為并行編程提供了很大的便利。MapReduce使用BigTable作為數據存儲模型，并將數據以及中間計算結果存儲在GFS中。
Amazon成功設計了Dynamo[1]，將其作為具有高可靠性的分布式存儲系統，其存儲數據格式為。Dynamo采用環狀結構組織所有節點，并且采用consistent hashing劃分數據。Dynamo保證用戶總是可以執行寫操作，并提供多版本數據沖突的解決方案。系統中通過參數來實現可用性和容錯性的平衡，Dynamo采用冗余存儲來保證容錯性，當一個數據存儲節點出現問題以后，數據存儲即交由下一個節點進行處理。Amazon提出了具有可擴展性的云計算數據存儲服務Simple Storage Servic （S3） ，存儲數據。文獻[6]提出了在S3中構建數據庫的技術，包括S3中的B樹索引、日志、安全等方面。
作為Yahoo！公司的云計算平臺，PNUTs[7]重點關注了可擴展性和高可靠性，而放松了對一致性的要求。PNUTs只保證提供最終一致性，即用戶可以更新數據的任何一個副本，并最終可以將更新應用到該數據的所有副本。PNUTs系統分布在全球多個數據中心，具有可擴展性，可支持記錄數由幾萬條直至幾億條。數據容量增加不會影響性能。數據格式使用key/value存儲，保持數據的弱一致性，并提供了容錯機制。文獻[2]介紹了Yahoo！設計使用的其他網絡服務系統，包括云計算系統PNUTs[7]、ad-hoc分析查詢語言Pig、云平臺服務設計系統AppForce、網絡信息提取系統Purple Sox、GUESTS等。文獻[8]介紹了Yahoo！設計的Pig Latin查詢語言，該語言作用于MapReduce[3]系統中，使用類似SQL的聲明語法，并實現了MapReduce機群中數據分析查詢的各種基本操作。Pig Latin提供了相應的調試組件，用以提高生產效率。
Dryad[9]是微軟分布式并行計算基礎平臺，程序員可以利用數據中心的服務器集群對數據進行并行處理。Dryad程序員在操作數千臺機器時，無需關心并行處理的細節。Dryad則設計為伸縮于各種規模的計算平臺：從單臺多核計算機、到由幾臺計算機組成的小型集群，直至擁有數千臺計算機的數據中心。Dryad執行引擎負責處理大型分布式、并行應用程序中可能出現的各種難題：對計算機和其中的CPU進行調度，從通信或計算機的失敗中恢復，以及數據在節點之間的傳遞等等。微軟設計了可擴展的聲明語言SCOPE[10]（Structured Computations Optimized for Parallel Execution），用于分析大規模數據集合。SCOPE無需用戶顯式的定義并行操作，實現了機群中的自動并行化。SCOPE使用關系數據和類似SQL語言的語法，并提供選擇操作、內連接、外連接和聚集操作功能，同時還支持用戶自定義的函數功能以及表達式的嵌套。
威斯康辛大學開發了Clustera[11]系統，用于提供具有可擴展性的系統功能，使得系統適用于不同的工作負載，包括計算密集型的任務、長期任務以及大規模數據集上的負載SQL查詢等。Clustera使用服務器和數據庫管理系統來管理工作負載信息和系統狀態，以此獲得通用性、可擴展性和更高性能。加利福尼亞大學設計實現了分布式文件系統Ceph[12]。Ceph在存儲數據時區分數據和中間結果，并使用偽隨機數據分布代替了數據定位表，以此獲取更好的性能和可靠性。Ceph Client 是 Ceph 文件系統的用戶。Ceph Metadata Daemon 提供了元數據服務器，而 Ceph Object Storage Daemon 提供了實際存儲（對數據和元數據兩者）。最后，Ceph Monitor 提供了集群管理。需要注意的是，Ceph 客戶，對象存儲端點，元數據服務器（根據文件系統的容量）可以有許多，而且至少有一對冗余的監視器。
文獻[12]針對MapReduce在處理異構數據以及關系數據連接操作時的相應缺點，將MapReduce編程模型做以改進，使其發展成為Map-Reduce-Merge模型。Map-Reduce-Merge在MR后期加入了一個Merge過程。Map-Reduce-Merge能夠表達關系代數中的各種操作以及一些連接算法。
綜上所述，現有的系統缺乏對海量數據復雜查詢處理功能的支持，只能提供基于鍵值的有效查詢處理。
2云計算系統中數據管理的研究工作
MapReduce被工業界廣泛接受，除了設計者Google使用MapReduce之外，Yahoo！使用開源的項目Hadoop實現了MapReduce的功能，并作為內部數據并行處理的基礎結構。大量研究人員在MapReduce系統中展開工作，研究各種數據管理技術在MapReduce中的實現方法以及MapReduce在數據管理領域的功能角色。如文獻[13]設計了高級的數據流系統Pig，設計目標是在SQL和MapReduce之間建立聯系通道。Pig系統實現了MapReduce系統中各種SQL基本操作的具體實現。文獻[14]在MapReduce系統中提出了大規模數據集上的學習樹模型的并行算法框架PLANET，定義了一系列分布式計算并在MapReduce中實現了其中的一個算法。文獻[15]同樣致力于MapReduce中SQL 語言的實現，并且實現了Aster Data System nCluster數據庫系統，支持多種用戶自定義函數功能。文獻[16]評估了MapReduce在多核或者多處理器系統中的適用性，并設計了Phoenix作為MapReduce在共享內存系統中的改進版本，其功能主要包括自動管理進程建立、動態任務調度、數據劃分以及處理器之間的容錯性。文獻[17]討論了并行數據庫和MapReduce之間的關系。文章指出并行數據庫和MapReduce是互補型技術，兩者可以互相借鑒，獲取更好的工作效率。并行數據庫和MapReduce都不能完全取代對方。文獻[18]研究了MapReduce系統中的自動優化問題，用以減輕調節系統的復雜性。文獻[19]通過測試研究MapReduce的系統性能，發現通過調整五種主要的設計因素，MapReduce的系統性能可以獲得大幅提升（2.5-3.5倍），而與并行數據庫系統的性能差異則明顯縮小。文獻[20]在MapReduce中使用三個階段的Map-Reduce方法實現了并行集合的相似性連接操作。算法通過有效的數據劃分平衡了工作負載并且實現了最小化備份參數。文獻[20]給出了算法在內存資源不足情況下的實現方法。文獻[21]討論了在現有云計算平臺（如Amazon的EC2）中部署數據管理系統的約束限制及機遇場合。論文提出如下觀點，大規模數據分析、決策支持系統與事務處理數據庫系統相比，更能利用云計算系統的優勢。同時指出，利用二者結合的無共享并行數據庫是云系統中數據庫研究的切實有效的出發點。文獻[22]使用大規模數據分析任務剖析比較了并行數據庫和MapReduce的性能。與MapReduce相比，并行數據庫的優勢主要表現在數據模式的支持，索引等提升性能的技術，SQL語言的表達能力。而MapReduce的優勢在于自動的并行化，任務的靈活性，高可靠的容錯能力，在異構環境中的運行能力。實驗表明，在集群同構且節點不發生失效的情況下，并行數據庫的性能要遠遠優于MapReduce。而在節點頻繁失效的情況下，并行數據庫的性能就會出現顯著下降，而MapReduce的性能影響則較小。HadoopDB[23]將數據庫管理系統和MapReduce結合，使用PostgreSQL開源數據庫管理系統作為MapReduce節點管理系統，而且使用Hadoop提供的MapReduce框架連接系統中的節點。HadoopDB具有較快的單機處理速度優勢，并且兼有MapReduce的異構有效性、容錯性的優勢。HadoopDB支持SQL語言。
3無線傳感器網絡上數據聚集調度的研究工作
文獻[24]提出了云計算數據存儲系統中批量插入數據的有效方法，系統中的數據按照key值范圍水平劃分并分布在各個存儲節點中。文獻[24]考慮了在數據插入過程中的數據遷移代價和插入后系統吞吐量之間的折中，而且也證明了問題屬于NP-hard問題。文獻[25]研究了如何在系統中有效的并行化范圍查詢的問題。本文考慮到存儲系統的客戶應用消耗數據的速度與查詢獲取結果的速度之間的差異，通過動態適應的方式增加或減少并行處理范圍內實現而需查詢的節點個數，以此使得系統并行獲取足夠的查詢結果發送到客戶應用。文獻[26]實現了在MapReduce中構建分布式數據流處理的系統。文獻[27]研究了在大規模分布式數據管理系統中使用索引和視圖的機制。本文使用兩種視圖，即遠程視圖表和本地視圖表，并以此提供了系統吞吐量和視圖更新速度之間的折中處理，同時也給出了構建和維護式圖標以及使用視圖回答聚集查詢、連接查詢、選擇查詢的方法。文獻[28]設計了可擴展的分布式關系表系統Crescando用以支持大量的查詢和更新，并提供可預測的操作延遲。Crescando使用并行協作的掃描指令以及數據流中“查詢-數據”連接技術保證工作負載的反應時間和結果的新度。Crescando在處理各種工作負載時不能取得最優性能，但是在工作負載未知，而且變化的情況下，Crescando卻具有獨特優勢。文獻[29]設計了云計算數據存儲系統Spinnaker，在數據的可獲取性和一致性之間達到了更新的折中。Spinnaker使用一致性備份協議取得了高可獲取性和timeline一致性，并在元組級的事務處理中實現了ACID。與Dynamo相比，Spinnaker具有更好的數據一致性，而只需付出較小的性能代價。文獻[30]設計了云計算平臺測試的模擬軟件CloudSim，用于簡化云計算中應用開發的性能評估。文獻[31，32]設計了云計算平臺中的單維索引CG-Index，用以支持key查詢和范圍查詢。CG-Index通過兩級索引結構，在本地構建B-Tree索引并選擇若干B-Tree節點為全局索引。系統中的節點則組織成BATON Overlay結構，其的全局索引負責回答系統中收到的查詢。文獻[33]設計了ecStore，將數據對象分布并備份于云計算集群環境中。文獻[34]設計了P2P數據管理系統中在線近似聚集的處理算法，通過不斷獲取數據，提高計算結果的精度。文獻[35]比較了現有云計算平臺的架構對構建云數據庫的影響，其主要研究對象是在線事務處理而不是在線分析處理。結果表明現有的主流云計算系統具有不同的架構，對于相同的工作負載也具有不同的性能。文獻[36]提出了一種分布式的B樹索引。該索引結構將數據索引緩存在各個存儲節點中，回答查詢時，首先檢查緩存內容是否過期，如果還未過期，則直接在本地回答查詢，否則需要執行相應更新操作。這種索引結構在數據更新快的情況下，效率嚴重下降。
4結束語
目前，云計算系統中數據管理方面的研究已經引起廣泛關注和濃厚興趣，而查詢處理和優化技術則是其中最為基礎、且最為重要的研究內容，對此已經開展了較為詳盡與深入的研究工作。本文中，歸納并總結了云計算系統、數據管理以及查詢和索引技術等方向已有的研究，并對可能的研究方向進行了簡要的分析與闡述。
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計算機通訊技術范文6
【關鍵詞】 計算機網絡通訊 問題對策
隨著計算機信息的不斷發展，它已經成為日常生活的一部分了。因此，網絡通信成為大家的焦點，對于網絡通信的要求也不斷增加。通過現如今對計算機要求的不多增加，對網絡通訊的要求也愈加增多，這就要求它要具有高效率，才能實現計算機信息通信。筆者淺析計算機網絡通訊所存在的問題，并且提出解決方法，希望能為今后的發展中奠定基礎。
一、計算機網絡通信出現這種的問題
通過計算機網絡通訊下，整合網絡通訊中所出現的問題，舉例說明重點問題：
1、通訊信號問題。計算機網絡通訊中經常出現的問題就是通訊信號不穩定，這類問題屬于干擾問題?，F如今，計算機網絡通信的線纜不斷擴大，會對其降低原由水平，得到干擾，這種現象無疑是影響網絡通訊在計算機網絡中的價值。這樣的狀態下，無疑是降低了計算機網絡通信的質量。干擾通訊信號的因素可分為以下三種：（1）通訊線纜遭到損壞，以至于信號在傳輸中出現連接失敗的現象。（2）通訊裝置不符合標準，使通訊信號和設備出現相斥。所以，通訊設備不能高效的傳輸信號，以至于信號出現不穩定的現象。（3）環境影響，計算機通信線纜受到了外界環境的干擾，造成了嚴重的損壞，會直接影響整個通訊網絡的信號。
2、通訊技術問題。計算機網絡通信存在的技術方面，主要是軟件故障和硬件故障兩個因素。前者故障表現出的形式就是通訊明顯不正常，當計算機網絡通訊存在軟件故障的時候，用戶在進行網絡通訊的過程時就會受到干擾。例如：網頁打不開、QQ下線等，最顯著的表現形式就是網速迅速下降。硬件故障就是參與計算機網絡通訊的硬件設備存在問題時，網絡就會出現相關錯誤代碼和提示，切斷網絡通訊的正常運轉。通訊技術中軟件、硬件的影響較大，要積極采取對策才能避免問題的出現。
3、通訊安全問題。安全問題嚴重阻礙計算機網絡通訊的發展，很多違法分子通過系統漏洞對計算機網絡通信進行攻擊，破壞網絡通訊，形成安全隱患。比如：攻擊者通過計算機網絡通訊的特點，根據更改主要信息的方式，在網絡通訊中植入病毒，以至于通訊網絡的癱瘓，與此同時，攻擊者再利用遠程控制，將盜取計算機用戶的信息。這種現象容易導致重要文件丟失，信息傳輸得不到保障，損害用戶的利益。
二、計算機網絡通訊問題對策
對于計算機網絡通訊中出現的問題，筆者相對應的提出了有效地解決方法，有利于計算機網絡通訊的安全與穩定。
1、穩定通訊信號。計算網絡通信中最重要的就是通信信號問題，我們要結合通訊信號不穩定的原因，進行相對應的解決方法。（1）加強通訊線纜的保護，確保通信電纜的完整性，施工單位一定要對線纜進行全面性的檢查，合格后才能進行建設。（2）對計算機通訊網絡中不符合標準的設備和裝置進行更換，與此同時，在工程階段嚴格檢查裝置質量，為保障信號打好基礎。（3）通過計算機通信網絡所處的環境，做出特定的保護，避免外部環境對線纜的破壞，維護通訊信號。
2、強化通訊技術。解決軟件故障和硬件故障的方法，首先是要對計算機網絡通信軟件、硬件的應用進行深入了解。加強軟件的方式我們可以根據日常維護的方法來完成，打造安全的軟件環境。根據日常出現的問題，結合實際來制定維護的方案。一旦發現問題，會及時修復。計算機網絡通信中硬件設備就要求達到相關的應用標準，用戶可以主動改善硬件運行環境，防止外部環境對硬件造成損害，避免出現故障。
3、提高通訊安全。計算機網絡通訊安全應該要根據安全技術進行操作，利用先進的防護手段，為實現安全的通訊環境奠定基礎。比如：在某大型公司中，為了能進一步提高計算網絡通訊的安全性，在終端計算機、路由器和主控計算機上全部都安裝防火墻，全方位的維護通訊環境。該公司安排專門的工作人員，對防火墻進行升級和完善，配合防火墻的安全保護。公司定期對員工進行安全教育和培訓，要求員工不僅要了解計算機網絡通訊安全應用的途徑，而且還要在日常的生活中，確保計算機網絡通訊的安全應用，避免降低安全風險。計算機網絡通信安全成為了如今最重要的研究課題，應該要采取有效的保護方法，才能保障通訊的安全。
結束語：計算機網絡通訊是最基礎環節，完成了網絡下計算機中高效率的信息傳輸，并且能提高視頻、圖像等信息的傳輸，為信息時代的進步奠定基礎。計算機網絡通訊應該有高效、精確的特性，這樣才能達到通訊的需求。因此，要重視計算機網絡通訊中的問題，不斷改進，才能從根本上提高通訊水平。
參 考 文 獻
[1]曾俊. 計算機網絡通訊中的問題及對策探討[J]. 電子技術與軟件工程，2014，24：18.
