云计算技术基础

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云计算技术基础范文第1篇

关键词：计算机；云计算；数据存储技术；现代化

引言：

伴随着我国综合国力的快速提升，现代化发展建设的速度也随之加快，各种各样相对先进的科学技术在我国当中的运用范围也变得更加广泛，在电子信息技术以及互联网技术当中所呈现出来的大数据、云处理、移动互联网以及云计算等为我国国内各方面的发展与建设提供了重大的帮助。云计算作为互联网服务当中的重要基础，经过对技术理念整合之后，形成资源共享以及优化的技术模式。现如今，我国的云数据计算技术应用，已经逐渐实现了改革，并且逐渐普及到不同的技术领域，对社会的发展产生极为深远的影响。

1计算机与计算的概念与发展现状

1.1计算机云计算存储技术的主要概念

计算机云计算存储与传统的存储技术有所不同，计算机存储技术在发展过程当中，受到现代科学技术的影响有了很大的转变，除了在自身的运算方式上，在储存方式也有了很大的提升。这种技术内容通过较为复杂的网络系统，进而实现在大数据当中进行运算和储存，这也是传统储存技术难以达到的重要高度。与此同时，运用计算机储存设备不仅仅只是计算机系统当中的硬件设备、网络设备以及储存设备，而且还是一种多设备构成的具有极为复杂的系统内容，由此可以看出，云计算储存技术极为的复杂。但是，计算机云计算储存技术极具简便性，以储存设备为重要核心，不同的部分都需要围绕其进行展开，沿着这样一种工作核心，才能够进一步减轻工作上所带来的难度。

1.2计算机云计算技术目前的发展状况

现如今，计算机云计算技术具有非常特殊的服务模式，不仅仅能够更有效的推动信息技术的快速发展，而且还能够促使人们在潜意识当中更加重视云安全。针对云计算存储技术当中的云安全而言，主要可以划分为基础设施安全、云端安全以及应用服务安全这三个不同的层次。事实上，云计算的安全性大多是将其与技术进行有效的结合，进而更好的满足于现当代时代的发展需求。现如今，我国的内外针对云计算安全问题进行了更多的研究，并且获取相对不错的最终成果。例如：目前我国所建设的IBM云计算中心、卡巴斯基研发的解决网络安全有效对策等等，都被广泛的运用到现当代人类的生产和生活当中。

2计算机云计算储存技术中的主要构成要素

2.1计算机云计算储存技术中的存储层

存储层可以说是计算机云储存设备当中最为基础的部分。现如今，能够用来存储的设备非常的多，主要包含了NAS、FC等IP储存设备，或者是采用DAS储存设备，在这当中，共奏人员可以依据自己所具有的特殊需求，针对储存设备进行相应的选择，进而将其与使用者的工作更加吻合。与此同时，在与计算的存储设备当中，能够用来存储的设备也具有非常多的种类，并且在现实的运用当中，能够用于储存的设备数量更大，所分布的位置也会有所不同，在他们之间传达的信息通过互联网或者是相关设备进行存储，由此构建形成完整的储存设备管理系统，成为起发展中最重要核心内容。

2.2计算机云计算储存技术中的访问层

不管是通过怎样授权的用户，都能够通过访问层针对云计算储存系统予以访问，这一部分的用户大多会通过标准公共应用接口层进行存储，而且还可以采用云计算储存系统当中的存储空间进行存储，真正体验云计算所带来的重要服务。然而，在现实的发展过程当中，不同的单位之间所表现出来的云计算储存系统大多存在很大的差异性特点，他们所运用的云计算储存系统所表现出来的运营单位则有所不同，进而难以实现单位与单位之间的有效交流，除此之外，不同的单位在针对云计算储存系统当中进行访问，在相关程度之上为管理带来一定的难度。

2.3计算机云计算储存技术中的应用接口层

相对而言，计算机云计算储存技术当中的应用接口层是相对比较灵活的，变化程度是一种相对较小的设备。在应用接口层当中，需要通过网络的接入、使用者的认证、授权管理当中的功能。面对现如今市场当中所呈现出来的各不相同种类的储存设备，工作人员大多可以依据自己公司的现实需要，去选择相对合适的应用接口，为用户提供各不相同的体验与服务。与此同时，对这些不同类型的应用接口进行选择的时候，还可以开发出各不相同的云储存适应于不同的领域当中，更好的提升使用的效率。

2.4计算机云计算储存技术中的基础管理层

在计算机云计算储存技术当中所表现出的基础管理层在后期的实现过程当中具有非常大的难度，但是，在计算机云计算储存和运用技术当中，基础管理层则是最核心的内容所在，是工作和技术人员需要仔细衡量，并构建出最好解决方式的内容所在。为了能够促使更多的存储设备可以针对各不相同的客服端提供最基础的服务，需要为云计算储存设备当中的不同内容进行更为协调而又有效的使用。如果，在不同的设备当中能够使之更为协调的予以操作的花，就需要让计算机系统在后期的运行过程当中，更好的维持一定的稳定性和流畅性，进而让计算机的访问者去使用云计算这样一种存储技术去工作，而且整个运行相对比较通畅。在整个运行过程当中，需要在基础管理层次之上通过网络技术进行合理的处理。为了促使计算机工作当中的安全性更高的花，工作人员就可以运用基础管理层当中的相关数据予以加密，进而对数据有效的存储，并实施加密，运用相应的保密技术，让整个计算机数据难以受到破坏，进而保证数据结构内容的完整性特点。

3云计算在计算机网络安全存储当中的具体运用

3.1运用数据加密技术提高存储的安全性

首先，在采用云计算技术的时候，可以对相关数据进行加密，在这过程当中，表现出来的伪随机许梿，具有很强的随意性特点。例如：在获取相关信息的时候，如果没能够掌握当时所发送的随即序列，在获取的时候就会遭受很大的阻碍，具有很强的防护措施。采用这样一种特殊的方式，能够更有效的对数据长度进行隐藏，使得外界人员获取信息比较困难，安全性很高；其次，在这过程当中运用多步加密这一特殊算法，将其运用到计算机云储存当中，能够有助于规避数据在后期的存储过程当中遭受外界黑客的窃取，进而不断提升数据存储独有的安全性的特点。例如：可以采用解码的形式对数据相关数据进行有效解码，并且在这过程当中生成所对应的加密序列表，进而实现对数据的加密，达到不断提升网络数据存储的重要目的。

3.2通过身份认证提升云计算网络安全存储

身份认证可以说是云计算存储技术当中维持网络安全性存储最为基本的技术内容。身份认证所表现的内容极为多样化：例如：a）在使用过程当中，运用只能IC卡对使用者的身份进行认证。这种特殊的身份认证大多是运用只能IC卡来对使用者的身份进行辨别，需要使用者在智能的IC卡当中输入自己的个人信息，具有非常强大的稳定性，但是却有被别人盗取的风向，安全性相对较弱；b）运用使用者所设定的密码进行真实身份予以认证。这就需要使用者依据系统当中所提示来输入正确的密码以及账号，对自身的身份进行认证，而这大多需要使用者输入密码进行认证，进而保护使用者信息的准确性，并确保登录的合法行；c）运用KPI对使用者的身份进行认证，这样一种认证技术主要采用个人信息进而匹配出密钥以及公钥予以匹配、解密，更有效的确保计算机使用的网络安全，并对使用者的身份进行认证，确保安全性；d）运用Kerberos进行使用者的身份认证。这样一种特殊的认证方式则是一种在第三方协议安全所表现出来的认证方式，并且运用第三方资源对访问者授权进入到服务器当中，然后授权生成所需要的与密码相匹配的密钥，服务器在后期的授权之后就会提供相应的票据，使用者在获取享用的票证之后进一步完成对使用者身份的认证。

3.3运用可取回性来证明其中的算法

在计算机网络当中数据存储这一发展当中，使用者在存储的时候难免会遇到信息存储不当、系统不稳定、效率不高等情况。在这时候，可以融入一些冗余纠错码等方式予以解决，并且痛处采用冗余纠错码对云计算当中的数据信息进行验证，用户在这时候，首先需要进一步向云端去提供相应的服务，云端则需要依据用户的不同需求提供有针对性的信息验证，通过不同的验证，进而保证云计算当中的信息安全性。如果能够在云端当中提出验证之后，用户难以通过一定的验证，则表示所存在的文件在发展过程当中已经遭受到严重的损害，如果信息在受损程度还能够控制的范围之内，就可以通过采用编码对原始数据进行恢复。这样一种特殊的方式能够更为准确的对信息寸处错误的位置予以确定，验证云端信息数据的完整性。在使用冗余编码时，需要将原始数据分别存放备份以保证系统稳定的运行。

云计算技术基础范文第2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.

云计算技术基础范文第3篇

关键词：云计算技术；分布存储技术；数据处理

DOIDOI：10.11907/rjdk.161889

中图分类号：TP319

文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2016）011016104

0 引言

当前，计算机技术、信息技术和通讯技术的发展成为全球社会、经济、科技发展的重要推动力，它们已经融入到了人们生产生活的各个环节。随着对其应用程度的逐渐深入，各领域需要存储和处理的数据规模愈来愈大，这给相关技术的可持续发展带来了巨大挑战。云计算技术是计算机、存储和通讯技术发展到一定阶段后自然而然形成的一种新的计算模型，其在数据的储存和处理上与个人PC机有非常大的区别。它通过现代“互联网+机器设备”构建了一个庞大的数据中心库，并以此为基础向各领域提供数据存储、处理、分析以及计算服务。整个云计算系统的中心是数据中心，而对数据进行管理、存储以及组织的分布存储技术又是数据中心的关键。可以说，分布存储技术水平直接决定了云计算的整体水平。然而，目前分布存储技术难扩展、高成本、低容错的特性极大地限制了云计算技术的应用与发展。因此，分布存储技术的研究成为当前云计算技术研究的重点和热点。

1 分布存储技术产生背景

随着计算机应用的逐渐深入，海量数据随之产生，单一的PC机或者服务器已难以满足人们对数据处理的需求。因此，解决当前更大规模数据存储与数据计算的云计算技术应时而生[1]。

云计算环境下的分布存储技术指用户为了实现自己存储数据的目标，通过购买或租赁等手段，获得互联网空间，进而满足自己对数据的存储和计算需求。在云计算环境下，数据中心会对储存在其内部节点上的数据进行有序编排，通过专用的端口将用户需要的数据传输给用户，同时用户也能通过该端口将需要存储和处理的数据传输到自己购买的互联网空间中。通俗来讲，云计算就是以互联网为基础，能够使人们分享基础资源的计算模型。

2 云计算环境下的分布存储技术分析

2.1 容错性技术分析

传统情况下，采取RAID来提升存储技术的容错性，但这样的技术提升手段要求使用高性能的服务器，同时使用更加专业的存储设备。因此，这种提升存储容错性的手段会使成本大幅度提升，极大降低了企业的经济效益。但是，采用这种技术提升数据存储的容错性时，时常发生存储失误或错误的情况，给企业和用户造成了巨大损失，严重阻碍了云计算技术的进一步发展和应用。

2.2 可扩展性分析

提高存储可扩展性的最常用手段是预留冗余磁盘空间，这种提升手段适用于常规的存储技术。然而，目前云计算环境下所需储存和处理的数据达到了EB级别，在这种情况下，采取传统预留冗余磁盘空间的手段已经无法适应当前需要。

2.3 成本控制分析

在传统的数据存储过程中，小规模的数据交换不会产生很高的热量，不需要对数据存储设备进行降温，也不需要考虑节能问题。因此，传统的成本控制方式无法为云计算环境下的成本控制提供有效借鉴。在云计算环境下，由于涉及海量EB级别的数据存储、交换、计算，因而必须大规模增加存储空间和数据存储节点，也就必然会增加生产成本。另外，大量数据的传输和运算必然会使设备的散热量大大增加，在设备制造时必须要考虑散热问题，这在无形中也增加了实际运营成本[2]。

3 云计算环境下的分布存储技术构造

云计算环境下的数据中心主要由两方面的部件构成：软件与硬件。其中软件主要提供数据中心传输数据、计算等服务；硬件主要提供其存在环境所需要的支撑。通常情况下将其分成3种构造类型。

3.1 交换机构造

交换机结构在云计算技术出现之前就已是一种常用的分布存储技术手段，它不仅被用作数据中心，还是连接数据与用户的纽带。通常情况下，以交换机为中心的构造会形成一种树形结构，如图1所示，它由聚合层、核心层以及边缘层构成。边缘层通常由服务器和交换机构成，在数据存储时为了保证均衡的带宽环境，边缘层一定要和聚合层产生连接；在数据访问和传输时，聚合层也必须和核心层产生连接。该结构具备如下3个优点：①非常易于操作；②连接简单；③很容易实现扩展。同时其也存在一些不足：①灵活性差、资源利用率低；②带宽不足；③受聚合层结构影响较大；④发生故障后会浪费很多资源[3]。

3.2 服务器构造

将服务器结构作为数据中心时，为了实现不同服务器之间的连接，需要设置一些网卡。这种结构不必连接路由器和交换机，其本身就能够实现数据的传输和存储功能。由于通过网卡可以实现服务器的联网功能，因而构建服务器结构相对而言比较容易，但是应用它作为数据中心很容易发生链路冗余。并且在进行数据转发时，资源使用量较大，极易导致服务器高强度运转，会对服务器造成不同程度的损害。简言之，服务器作为数据中心易于构造但在运行过程中数据冗余现象严重。其结构如图2所示。

3.3 混合型构造

将交换机结构和混合型结构进行适度组合就构成了混合型构造，这种结构集中了交换机与服务器的优点，它将交换机作为中心，用网卡连接服务器并传输数据，能够很好地完成大型数据包的存储和传输。例如，DCell混合型构造是一种分层的、递归型的网络构造，上层DCell由多个下层DCell网络构成，假如把位于第J层的DCell当成一个节点，那么位于最底层的DCell将由N个服务器共同连接一台交换机。因此，当N=4时，该结构如图3所示。

4 当前分布存储技术容易产生的问题

4.1 容错问题

存储技术的容错性能可运用传统的技术手段加以提高，比如，传统的RAID、高性能服务器、更加专业的存储装置都能够有效地改善存储技术的容错性能。但是，随着社会经济的快速发展以及计算机应用的逐渐普及，需要存储和处理的数据量快速增长，这就要求数据中心的存储节点随之增长。在这种情况下，技术的限制导致数据存储和计算出现诸多问题，比如数据缺失、数据失效等。类似状况的发生使用户遭受了巨大损失，同时也严重限制了云计算技术的发展和应用[4]。

4.2 可扩展性问题

提升可扩展性能的传统方式是预留出足够的冗余磁盘空间。这种方式适用于常规的储存技术，但并不能很好地适用于云计算环境下的分布存储技术。因为预留冗余磁盘是通过增加磁盘来实现，在当前大数据库浪潮的冲击下，用预留磁盘冗余的手段来解决EB级数据的扩展性问题并不科学，而且在未来，数据库的级别可能会更高，这就要求采用新的技术来解决可扩展性问题。

4.3 成本增大问题

在云计算技术出现之前，常规的分布存储技术只需要对小规模数据进行存储和计算，不需要对设备的散热与降温加以特殊考虑，因而在传统的存储设备制造和应用上并没有涉及散热和能耗问题。然而，在云计算环境下，随着用户的迅速增加以及数据级别的不断攀升，如何解决好设备存储、传输问题，以及计算EB级别数据时的散热和能耗问题，有效降低设备制造成本以赚取更多盈利已成为困扰诸多设备厂家的难题。

5 分布存储关键技术分析

5.1 容错性技术

随着互联网、计算机以及通讯技术的发展，云计算技术在人们生产和生活中的应用越来越广泛，云计算环境下的分布储存技术也备受关注。数据容错技术的应用意味着即便云计算系统在使用期间由于未知原因产生了错误，其依然可以不间断地、正常地向用户提供数据存储、计算、传输服务。该技术的发现和使用可以有效提高系统的可靠性能，同时在一定程度上还能够增强系统应用性，使数据访问率实现一定程度的增长。通常情况下，数据容错是利用添加数据冗余来实现，即在向用户传输数据时即便有一些数据失效，但依然可以从冗余数据中召回所需数据，以满足客户需求。冗余数据在实际工作中的确能够提升系统的容错性，但同时也加大了存储资源的占用。因此，良好的数据容错技术不但要保证系统拥有良好的容错性，而且也要最大限度地降低对存储资源的占用，以控制成本、提升效益。

数据容错技术可以分为复制型与纠、删码型的容错技术。复制型数据容错技术能够实现简单应用，但由于建立副本的需要，会占用非常多的存储资源；纠、删码型数据容错技术虽然占用空间较少，但在数据存储和输出过程中需要重复编码及解码，对设备的计算性能要求很高。在数据缺失时，复制型容错技术只需将其它副本中的数据复制下载修复就可；纠、删码型容错技术修复数据时需要查找更大的数据量，难度和成本都相应较高。

（1）复制型数据容错技术。复制型容错技术的原理是将个体数据实现多模块化，将多个模块放置到不同的节点中，运用这种方法可以有效避免数据丢失、失效对用户造成的损失，因为某一个模块缺失时依然能够利用其它节点中的相同数据。当前，对该技术的研究主要有2个方向：①复制策略；②组织结构。

（2）纠、删码型数据容错技术。纠、删码型数据容错技术的原理是将存储数据实现编码化，产生新的占用空间更小的编码数据，运用这种方法不但可以进行数据的复制存储，而且可以有效减小存储占用空间。

上述两种数据容错技术各有优缺点，其对比结果如表1所示。

5.2 节能技术

据相关统计机构调查结果可知，云计算环境下数据存储系统的能耗可达到系统总能耗的44%。因此，对云计算技术节能的研究重点是对存储系统节能的研究。对存储技术节能技术的研究可以实现成本的有效控制，降低生产成本，提升企业利润，同时节能技术的研究与应用还能够有效地保护环境。数据存储技术是云计算技术的基础，降低数据存储的能耗能够有力地促进云计算技术的发展和应用，对社会发展也具有一定的积极意义。

5.2.1 节能技术能耗模型

云计算环境下的分布存储通常会运用到数据中心，如果想有效降低数据存储、传输、计算过程的能量消耗，最简单有效的手段是减少每一个储存节点对能量的消耗。只是在通常情况下，能量消耗的减少也同时意味着设备性能的降低。可通过单一的计算机能耗模型来对其性能与能耗之间的关联性进行研究，此模型主要分为比例模型和两段模型[5]。

在比例模型中，能量的消耗和计算机硬件的使用程度是正比关系，在硬件没有负载时基本不会有能量消耗，因而该模型无法精准地计算出系统能量的消耗情况。在实际情况中，计算机只要开机就会有能量消耗。动态频率、电压调整以及固态硬盘技术的运用，使计算机工作时其硬盘可以根据负载调整转速，使得性能与能量消耗步调一致，在保证性能的前提下有效减少能量消耗。

在两端模型中，计算机整体能耗分为固定能耗和可变能耗。固定能耗主要为硬件设备运转时的能量消耗，可变能耗由磁盘运转速度决定。虽然上述两种模型都认为设备高负载运转时能量的消耗最高，但两种模型对于空载时的能量消耗认识不同。两端模型认为空载时的能量消耗是无法被忽略的，所以两者相比，两端模型可以更精准地计算出其能量消耗情况。DVFS技术以及VOVO技术的运用，使得通过关闭没有任务的组件或数据节点的方法来减少能量消耗成为可能，可有效降低整个系统的能量消耗。

5.2.2 节能技术分类

目前，在减少分布存储能耗方面出现了很多有用成果，可将最新成果分成两类：软件节能技术、硬件节能技术。

（1）软件节能技术。这种技术是利用相关软件合理调控和分配存储资源来降低能耗，其特点是在降低系统能量消耗的同时不会导致性能的改变。软件直接调控管理数据节点通过对其应用情况进行分析与调控，合理地关闭节点，降低其能量消耗

（2）硬件节能技术。这种技术是减少分布存储硬件构成组件的能量消耗来实现整体的降耗节能，从硬件的构成层次可以将其分为两个方面：数据中心技术、计算机整体技术。

5.3 可扩展性能技术

随着数据存储量上升到EB级别，对云计算环境下分布存储技术的数据存储、传输、计算能力都有着更高要求。在其发展过程中，必须要对硬件设备的可扩展性能加以提升和完善，以更好地促进云计算技术的发展和应用。

6 结语

云计算是适应新时展要求的新型计算模式，目前已广泛运用于人们的生活和工作领域。云计算技术的应用受到数据分布存储技术容错性、成本、扩展性能等方面的限制，研究数据分布存储的容错性技术、节能降耗技术、可扩展性能力有助于提升云计算的整体发展水平，使云计算技术更好地服务于人类[6]。本文结合云计算技术的实际应用情况，分析了其中存在的问题，对提升分布存储技术的一些关键成果进行了介绍，这些成果的应用可有效提升云计算环境下分布储存技术的性能，从而增强其对数据的存储和处理能力，促进云计算技术的广泛应用。

参考文献：

[1] 史海疆.数据中心节能降耗技术探讨――访中国科学院计算机技术研究所研究员张广明[J].电气应用，2014（2）：4546.

[2] 王聪，王翠荣，王兴伟，等.面向云计算的数据中心网络体系结构设计[J].计算机研究与发展，2012（2）：2628.

[3] 宋杰，李甜甜，闫振兴，等.一种云计算环境下的能效模型和度量方法[J].软件学报，2012（2）：26.

[4] 谭一鸣，曾国荪，王伟.随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法[J].软件学报，2012（2）：1013.

云计算技术基础范文第4篇

关键词云计算;初中信息技术;应用

云计算的提出至今已有四年了,但这个名词在众多信息技术教师,特别初中教师眼中还很陌生,更谈不上应用了。事实上,当年的谷歌新战略“云”计划的初衷是作为一个教育项目提出的,随着项目的不断深入,云的强大功能吸引了企业与政府各领域的加入。如今,云计算在网络研究领域成为一个热名词,本文就云计算的定义及其在初中信息技术中的几大应用进行了初步探究。

云计算的定义与功能特点

这里的云是指,由一系列相互联系并且虚拟化的计算机组成的并行和分布式系统模式。这些虚拟化的计算机动态地提供一种或多种统一化的计算和存储资源,这些资源通过服务提供者和消费者之间的协商来流通,基于这样的计算称为云计算。

从定义中我们可以看到,虚拟化是云计算的一个重要功能特点。例如我们常用的电子邮箱,我们不用知道我们的邮件保存在哪台计算机上,只要通过一个账号登录,就可以读取、编辑、发送邮件。又如我们家里的自来水,不需要知道它是从哪里来的,当我们需要水的时候,只要打开水龙头就可以得到我们需要的资源。

理论上讲,云计算是互联网的延伸,互联网可以让我们保存并共享资源,而云计算则可以让我们在互联网上编辑文件,这样可以免去在个人电脑上安装应用软件的烦恼。由此可见,云计算具有很明显的网络化特征。李开复将云计算形象地比喻为“钱庄”,他说,“如果你有一笔钱需要管理,起初最简单易行的方式是把钱塞到枕头底下,然而这种管理方式的缺点显而易见,后来有了钱庄,很安全,但兑现起来比较麻烦。现在发展到可以去银行的任何一个网点取钱,甚至通过ATM。”云计算带来的就是这样一种变革,这个比喻非常恰当地把云计算的网络化特征描述出来,让我们对云计算有了更深刻的理解。

云计算在初中信息技术中的应用

一、云计算实现了收藏夹随身带

建立网络收藏夹,让你的常用网址随身带。初中生要进行个性化、自主化学习,往往无从下手,打开IE后上什么网呢?这是许多初中生常常遇到的困惑。如今的云计算时代,有了网络收藏夹,只需要一个电子邮箱进行简单注册,就能让你的常用网址随身带,为随时随地进行网络学习构建了一个良好环境。

如,超过2.5亿中国网民安装的360安全卫士,集成了360安全浏览器(360SE),而3.1以上版本都增加了网络收藏夹功能。只要提供一个电子邮箱并输入两次密码,就能成功注册。如果是常用个人电脑,在登录模式中选择“个人电脑、记住密码、下次自动登录”,就实现了网络收藏夹功能,这就很好地解决了在办公室收藏的东西,回到家又不见了的问题,从而为构建适合初中生的云计算个性化学习环境打下了良好基础。

二、云计算实现了输入法随身带

搜狗云已经提出了在云端的输入法,这将引发下一代输入法革命。20世纪90年代,在初中流行的汉字输入法是五笔字型,这种输入法能够高效输入汉字,所以,那个时期我们花费大量的时间教授背字根、拆汉字和记识别码,这种汉字输入法虽然高效,但难度大,只有专业打字员才愿意接受训练。后来的初中生都习惯用智能ABC,虽然它容易入手,且对拼音要求不高、很多词能够实现声母输入,但是这种输入法的打字效率较低,没有个性化的词库。通过认真分析,我们得出,每个人的常用词语和用字频率都不一样的结论,为了做到既高效又容易使用,在云计算初期,搜狗拼音输入法这种半云计算的输入法便应运而生。只要用电子邮箱进行简单注册,使用时可以实现在网络电脑中自动登录,自动从服务器中调入个人常用字、词,实行优先排列顺序,并实时更新,这非常方便输入个人常用的人名、地名等专用词,大大提高了输入汉字的效率。为了迎接云时代的挑战,搜狗输入法的云计算技术逐步深入,搜狗云输入法不需要在个人电脑上安装,把大部分工作量从客户端桌面转移到服务器,由服务器来为用户提供最好的体验。作为一个创新性的概念产品,与传统的输入法相比,云输入法无需安装,完全靠服务器运算,能上网就能输入,从而节省了客户端资源。用户在使用时,只需要把云输入法的链接加入浏览器的收藏夹,在任何想要输入的网页内点击收藏的链接就可以进行输入了,这非常方便新时期初中生的个性化学习。

三、云计算实现了演示稿随身带

在单机时代和网络时代早期,初中信息技术的演示稿都是用Office和WPS来制作,如今的云时代,网络上有许多网站提供在线协作服务,如Google文档正在成为时下初中最流行的品牌服务之一。Google文档是免费的、在线的(即跨平台的),非常容易使用,并且具有自己的特色。Google文档可以创建在线演示文稿,使用这项新功能,我们就可以和同学、朋友一起创建或合做演示文稿。这种在线演示文稿可以在任何时间与任何人共享或实时查看。通过“文件”菜单中的“打印”选项,可以轻松进行打印,也支持便携在线文档格式 (.pdf) 和开放在线文档格式 (.ods) 这两种常见格式。真正实现了随时随地带走数据,当需要编辑时,只要登录Google文档,而不用考虑在个人电脑上是否安装了Office软件,初中生的协助学习能够充分的体现出来。

四、云计算实现了病毒库随身带

初中信息技术教师花费在电脑系统的维护工作上的时间,几乎占去了工作时间的一半。为了系统的安全,每台电脑都要安装保护系统,且不得不安装杀毒软件,每次更新病毒库都必需先解除保护系统,升级病毒库,再进行系统保护。这些非常繁琐的重复工作在云计算时代就变得非常简单。我们不再需要在个人电脑上升级病毒库就能达到最佳的杀毒效果。

如,熊猫公司(Panda Security)已经将杀毒软件扩展到从未涉及过的领域――云计算。他们开发出的基于云计算的免费杀毒软件Panda Cloud Antivirus已经中文版,它能够给用户带来更完美的保护系统。该程序采用Panda公司私有的云计算技术Collective Intelligence(综合人工智能),来检测病毒、恶意软件、rootkit,并启发杀毒。与传统的防病毒软件不同的是,Panda Cloud Antivirus 云杀毒软件无需更新病毒库,在上网的同时,云端杀毒软件就同时在保护着我们的电脑系统,不再依赖更新本地的病毒库来保证防毒效果。

云计算是一个全新的、很有发展前景的计算模式。对云计算在初中信息技术中的应用探究,将有助于对初中教育软件未来方向的把握,促进我们对相关技术进一步的广泛深入研究。如果把“电话变手机、台机变手提”这种随身带趋势称为硬件系统的一次变革,那么云计算要实现的就是软件系统的一次重大变革,它的前景必定会是一片灿烂的蓝天。■

参考文献

[1] 张渝江,岳伟.云计算叩开学校大门[J].中国信息技术教育,2008(12):93-94

云计算技术基础范文第5篇

关键词 云计算；数据存储；分析；计算机

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0071-02

近年来，云计算越来越多的出现在大家的视野里，人们给予了云计算极大的关注。云计算会代替传统的计算机算法，这一理论也被认为是未来发展的必然趋势。在传统的模式下，工作人员为了使信息进行交互，一般都会在本地进行数据的存储和处理。为了更好的保证数据调取的稳定性，企业需要购买各种硬件、软件基础设施，而且还需要对这些设施进行维护。但是由于存储和处理的数据量在不断的加大，所需要的存储空间就越来越大，这样就会大大提高企业的成本。但是这些并不是企业需要直接面对的，为了完成他们需要完成的业务，却不得不为此投入大量的成本。

随着计算机技术，信息处理技术不断的发展，人们可以不用把大量的数据技术放在自己的计算机上，可以放在别人的计算机上或者是远程的服务器上，因此企业就不需要投入大量的资金购买存储设备，完全可以通过互联网根据自己的需求找到存储在远程设备上的数据，于是云计算初步模型就出现了。

1 云计算与云储存

1）云计算。在互联网的技术条件下提供了云计算的一种技术形式，云计算可以提供动态变化的能够伸缩的并且以虚拟为特点的计算模式。“云”就是一种比喻，是一个抽象的概念，实际上是计算机和互联网在起作用。

通过云计算把大量的数据都放在计算机上，这个计算机不是指本地的计算机，而是远程的服务器，企业可以根据自己的实际需求，对计算机的存储系统进行访问，企业可以把大量的信息资源都转换到客观应用上去。也就是说，计算机只是成为了一个简单的终端，不需要进行任何的计算或者是存储，直接把主机功能交给云端。

2）云存储。在云概念的基础上延伸出了一个新的概念那就是云存储，云存储与云概念十分相似，它以分布式文件系统以及网格技术作为基础，以集群应用，借助应用软件把计算机中的各种存储设备进行有效的集中，让彼此能够协同合作。它的功能就是对外提供相关的数据存储以及业务访问。本质上说来，对于当前存储模式的创新就是云存储。云存储也是特殊的构架服务，具体来说，一些广域网或者是互联网对于应用者来说具有透明性。相关的应用程序软件是云存储的关键之处，在存储设备之间进行有机的结合，通过这些有效的软件使设备与设备之间进行服务的转变。

2 构建在云环境下的数据存储体系

在实际操作的过程中，数据存储体系包括数据中心和云服务接口以及服务协议等，数据中心是在云环境下实现数据存储的基础，由存储管理、分布式文件体系和存储备份组成。云存储设备既可以是在企业的发展过程中所专门应用的存储设备，也可是PC，这个系统的设计依据的基础是客户机和服务器模式。经过检验这些确实可以完成大量数据的存储工作，并且效果也非常理想。

1）服务器的结构。云计算的组成部分中最重要的是存储服务器架构。在云存储体系构建之前，应该首先构建云存储服务器架构，这个可以根据架构技术来实现，这些架构技术是多样化的。在NAS这个文件存储系统中，每一个节点都是一个相互独立的个体，文件是这个系统中最小的单位。在集群中，如果文件可以完整的保留，那么其数据信息也会有效的保存在集群的特定的点上，文件虽然比较多，但是会被重新定义到一些另外的节点上，这样信息就显得太过繁杂了。在实践的过程中，人们可以发现，SNA作为存储系统的一块儿，如果有某一个文件发出请求，每一个节点都会对该文件的不同数据块进行访问，它能够有效的对用户的某一种需求进行及时的处理。这种存储结构比较适合在云服务器当中使用，它可以在一定的范围内进行扩展，而且传输的效率也比较高。

2）服务器之间的数据传递。在当前的存储系统的环境下，一些存储系统可以进行数据之间的传送协议，异构的平台之间的信息可以进行有效的资源共享。在计算机的网络系统当中，程序和数据库的优化问题是需要我们共同考虑的。在使用数据库的时候，存储过程是必不可少的，它提供了一种更加高级的特性。它可以传递一些函数或者是逻辑表达方式，这样就可以帮助程序人员来处理一些比较复杂的任务。它的存储过程也比一些别的程序快很多，如果存储的过程发生在本地的服务器上，那就可以减少在执行和操作过程中的宽带传输和执行命令的时间。数据库系统可以分页显示数据，执行一个命令会产生几万种结果，这些结果是不可能一次性的直接输出到客户端上，可以采用分页显示来解决这个问题。分页显示主要有两种，一种是在数据库的查询所匹配的记录一下子存储在内存储器当中。另一个是根据用户的需求，从这些匹配的记录当中显示指定的记录。这两者是有一定的区别的，前一种是把所有的记录一次性的写到内存里，再使用分页显示，后一种是指通过指定数量的查询互相匹配的记录然后写入到内存当中，接着分页显示。这个系统使每一个要求只需要返回一个页面的数据，效率大大的提高了。

3 关于企业的存储构建方案

1）商业化的云存储系统。在一些数据领域数据库已经研发出一系列的商业化存储产品，主要建立在云存储的相关理论基础上。一些最早就致力于云存储研发的公司推出数项拥有自主知识产权的存储技术，而且还提出了云存储系统的构架方案。从用户的角度出发，在相关协议下可以实现自身数据的存储和提取。可以提供一些简单的队列服务，在一些虚拟的主机之间信息可以互相发送好接收，而且一些支持的服务可以为用户提供专业的存储接口。一些公司希望他们提出的数据库分布式的编程环境，可以适用于本公司的具体情况，还可以适用于云存储的应用开发商提出的关于存储的一些应用服务，可以起到一箭双雕的作用。

2）构建企业自身的数据中心。对于许多大型企业来说，数据的安全性是最重要的，数据中包含着许多客户的信息，这些客户的信息一定不能泄露，泄露了以后就会面临重大的信誉问题，这个时候如果选择的是租用的云存储服务的话，企业许多的数据资料都需要存储在云服务提供的云数据中心，会面临一定的风险性，所以有一些大型的企业转向一些私有的云存储的云服务提供商提供的云数据的中心，借助这个存储设备也需要大量的资金投入，它是借助私云存储提供的存储设备以及冗余备份系统，所以这种结构并不灵活。作为企业可以选择混合云存储方案，可以把与之相关的关键性的数据作为首要的存储，存到私云存储当中，对于其它的一些数据就可以存储在租用的云存储当中，借用这种存储的方法可以实现存储效用利用的最大化。

4 云计算的环境下关于数据安全问题

为了保证数据的安全性能我们可以采用加密的方式，对于加密的方法有两种：对称加密和非对称加密。实践证明，对称加密的算法还比较成熟，所以应用的范围比较广泛，这种加密的算法、加密和解密都比较容易实现，所以广泛的应用于大量的数据传输，对于非对称加密来说，可以把传统的密钥分为公开密钥和私有密钥，把加密算法和解密算法分开控制，这样可以在计算方法的复杂程度上确保其的安全性。

1）关于加密。当想要对某一个数据进行加密的时候可以通过对称加密算法密匙生成器，通过密匙生成器来随机生成含有校验信息的密匙，再通过非对称加密算法对所包含的效验信息的密匙进行加密。这样就可以把密文统一打包以后发到用户端供用户们使用，这个密文是经过加密算法处理的。除这些以外，对于一些数据量十分大的用户的数据可以通过对称的加密算法对其进行加密。但是对于一些数据量用户较小的用户可以考虑对一些非对称算法进行加密，将这两种密匙和密文数据一块儿存储起来放到云存储中心，对于那些非加密的密匙以及解密的密匙仅仅需要进行保存就行。

2）关于解密。既然可以加密处理，那么就应该对密匙进行解密，这样密码的设立才会更有意义。在对数据解密的过程中，用户首先需要对对称加密的算法进行解密，这种算法是跟非对称加密相关的。这样就可以对密匙进行还原，然后，被还原的密匙根据对称算法对所提供的数据包进行解密，这样可以把所需要的文件进行还原。两种算法需要配合使用，这样才能最大限度的发挥各自的优点，避免某一种算法的不足导致文件不能安全的进行保密。我们的目的是对数据的安全进行保密，可以通过对称密匙对所有的数据进行加密也可以利用非对称密匙仅仅对一部分密匙进行加密。这两种算法互相结合，有效地解决了云计算中所面临的安全问题。

5 结束语

在云计算环境下的数据存储技术给人们带了许多的方便，释放了个人计算机终端的数据存储任务，优化了网络系统结构。云计算环境下数据存储中把对称密匙和非对称密匙结合起来使用，为云环境下的存储技术带来了一定的安全性。这是一种解决安全问题比较可行的方法。随着科技的不断进步，云计算环境下的存储技术一定会有更大的突破，实践应用也一定会更加广泛。

参考文献

[1]李煜民，章才能.谢杰.云计算环境下的数据存储[J].电脑知识与技术，2010（5）：32-34.

[2]陈凤萍.云计算环境下的数据存储技术分析[J].硅谷，2013（17）：43，29.

[3]张庆华.云存储技术在视频监控中的发展与应用[J].中国公共安全（综合版），2013（17）：53-54.