云計算基礎技術精選(九篇)

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第1篇：云計算基礎技術范文

論文關鍵詞：云計算，云存儲

 

0引言：

云計算 [1]網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統，并借助先進的商業模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進而減少用戶終端的處理負擔，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備，并能按需享受“云”的強大計算處理能力！

云計算的核心思想，是將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度云存儲，構成一個計算資源池向用戶按需服務。云存儲是在云計算概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種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。當云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統，所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。

云存儲[2]不是存儲，而是服務，就如同云狀的廣域網和互聯網一樣，云存儲對使用者來講，不是指某一個具體的設備，而是指一個由許許多多個存儲設備和服務器所構成的集合體。使用者使用云存儲，并不是使用某一個存儲設備云存儲，而是使用整個云存儲系統帶來的一種數據訪問服務。所以嚴格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務。

云存儲的核心是應用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。

1云計算體系結構

云計算平臺是一個強大的“ 云” 網絡, 連接了大量并發的網絡計算和服務,可利用虛擬化技術擴展每一個服務器的能力,將各自的資源通過云計算平臺結合起來,提供超級計算和存儲能力。 一個通用的云計算體系結構如圖 1所示怎么寫論文。

圖1

云端用戶:提供云用戶請求服務的交互界面,用戶通過Web 瀏覽器可以注冊、登陸及定制服務、配置和管理用戶。

服務目錄:用戶在取得相應權限后可以選擇或定制的服務列表。

管理系統和部署工具: 提供管理和服務,能管理云用戶,能對用戶授權、 認證、 登錄進行管理, 并可以管理可用計算資源和服務, 接收用戶發送的請求,根據用戶請求并轉發到相應的應用程序,調度資源智能地部署資源和應用, 動態地部署、 配置和回收資源。

監控:監控和計量云系統資源的使用情況, 以便作出迅速反應, 完成節點同步配置、 負載均衡配置和資源監控,確保資源能順利分配合適的用戶。

服務器集群: 虛擬的或物理的服務器, 由管理系統管理,負責高并發量的用戶請求處理、 大運算量的計算處理、 用戶Web 應用服務, 云數據存儲時采用相應數據切割算法, 采用并行方式上傳和下載大容量數據。

用戶可通過云用戶端從列表選擇所需服務, 其請求通過管理系統調度相應的資源,并通過部署工具分發請求、 配置Web 應用。

2云存儲系統結構模型

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。各部分以存儲設備為核心，通過應用軟件來對外提供數據存儲和業務訪問服務。

云存儲系統的結構模型由 4層組成,如圖2所示。

圖2

一、存儲層

存儲層是云存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和 iSCSI等IP存儲設備，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存儲設備。

存儲設備之上是一個統一存儲設備管理系統，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。

二、基礎管理層

基礎管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實現的部分?；A管理層通過集群、分布式文件系統和網格計算等技術，實現云存儲中多個存儲設備之間的協同工作云存儲，使多個的存儲設備可以對外提供同一種服務，并提供更大更強更好的數據訪問性能。

三、應用接口層

應用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的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，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等。

四、訪問層

任何一個授權用戶都可以通過標準的公用應用接口來登錄云存儲系統，享受云存儲服務。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。

3云存儲服務器配置

在云存儲系統中，重復數據的刪除技術是十分重要。在存儲的數據中，有很多文件經過反復修改，造成了大量重復的資料，這時，重復數據的刪除實現后，網絡優化的效果就變得比較明顯。根據云存儲的特點，可將其過程描述為：將數據分塊后云存儲，保存在不同的數據存儲節點并寫入數據文件存儲信息表。需要刪除時，在數據文件信息表中查找文件ID，找到后

刪除該文件的數據信息怎么寫論文。其核心程序代碼如下：

1）將一個數據塊保存在三個不同節點，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）獲得文件保存信息的順序表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）獲得文件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）根據文件ID刪除該文件所有信息，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云存儲的優點

云存儲技術的使用，使我們無須知道存儲設備的型號、接口和傳輸協議以及存儲系統中磁盤的數量和容量，經過授權的用戶均可與云存儲連接并進行數據訪問。

1）硬件冗余自動故障切換。

2）存儲設備升級不會導致服務中斷。云存儲不是單獨依賴一臺存儲服務器。當服務器硬件更新和升級時，系統會將舊的存儲服務器上的文件遷移到別的存儲服務器，等新的存儲服務器上線后，文件會再遷移回來。

3）容量分配不受物理硬盤限制。

4）海量并行擴容。云存儲采取的架構是并行擴容，容量不夠時只要添加新的存儲服務器即可。

5）負載均衡。云存儲將工作量均勻分配到不同的存儲服務器上云存儲，避免個別存儲服務器因工作負荷過大造成瓶頸，使存儲系統能夠發揮最大效能。

5結論

在云計算技術的發展和數據存儲需求的共同影響下，為了實現更好的利用現有設備，快速訪問數據資源并降低存儲成本，云存儲的概念和模型逐漸形成。經過了從模型到規模化實驗的過程，現在基于云計算技術的云存儲產品，形成了具有一定性能優勢的成套產品。云存儲作為云計算技術的典型應用實例，從架構上徹底改變了傳統存儲系統的模式，增強了數據應用的靈活性和可靠性。

參考文獻

[1]陳全、鄧倩妮，云計算及其關鍵技術[J].計算機應用，2009，29（9）

[2]石利平，淺析基于Web的云存儲技術[J].現代計算機，2010，3：67-69

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

[4]王慶波,金,何樂,等.虛擬化與云計算[M].

第2篇：云計算基礎技術范文

關鍵詞 計算機網絡；安全存儲；云計算

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）08-0070-01

云計算技術融合了負載均衡、網絡存儲、效用計算和分布式計算等計算機網絡技術，具有擴展性、通用性、大規模、虛擬化等特點及可提供可靠、廉價的服務。云計算的服務包括IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）及SaaS（軟件即服務）3種模式。據艾瑞咨詢數據顯示，2016年中國企業云服務的市場規模或達520億，同比增長31.9%，且在未來幾年中，云服務市場仍會以超過30%的年復合增長率高速發展。在這一背景下，社會非常關注云安全的問題，具體涉及云端、應用服務層和基礎設施層的安全層次。針對這一問題，中國建立了BIM云計算中心、360、綠盟、啟明星辰、瑞星等公司制定了網絡安全解決辦法，并出現了阿里云、BIM云和百度云等，從而為云計算技術應用的安全性提供了重要保證。

1 網絡安全存儲的關鍵技術

1.1 身份認證

身份認證是保護計算機網絡存儲系統安全的第一道關口，其主要采用下列幾種技術方式：一是口令核對驗證，即在身份認證時，用戶僅需輸入事先建立的合法用戶名與口令，便可校驗用戶是非法的或是合法的；二是智能IC卡，即事先在智能IC卡中錄入用戶的合法信息，而在身份認證時，僅需輸入合法的用戶名與口令，便會由智能卡向認證服務器發送隨機數，以驗證用戶身份的合法性；三是Kerberos身份認證，即先利用授權服務器、資源訪問機制使用戶口令生成密鑰K，再經授權服務器提供的票證認證身份，并在獲得合法憑證后獲得相關服務；四是PKⅠ身份認證，即通過利用彼此匹配的密鑰，實現加、解密，并采用密鑰備份、更新與恢復機制，以提供計算機網絡安全服務。

1.2 數據加密

數據加密是先運用加密密鑰、加密算法使明文變為密文，再在解密時采用同樣的辦法使密文為明文。目前，數據加密技術的常用方法包括對稱、非對稱加密算法。其中，對稱加密算法使用的密鑰加、解密數據相同，詳見圖1。

結合圖1，對稱加密算法要求發送方、接收方知曉全部數據的加密密鑰或具有訪問權限，因此密鑰在傳遞與管理上的難度很高。不對稱加密算法的運用可有效彌補對稱加密算法的不足，即其會使用一對公、私鑰組合，且唯有私鑰能解密經公鑰加密的或公鑰能解密經私鑰加密的密文，其中公鑰對外公布，而私鑰由自己保存。

1.3 糾刪碼

在計算機網絡存儲系統中，可運用糾刪碼技術來應對誤碼信息位置的未知性、不確定性，且其要素包括分組碼、碼集、碼字、監督與信息碼元等。目前，常用的糾刪碼技術包括級聯低密度糾刪碼、無速率編碼和RS糾刪碼，從而實現了加速編、解碼及保證計算機網絡安全的目的。

2 云計算技術的應用

在計算機網絡安全存儲中，云計算技術的應用條件是規模化的分布式存儲技術，即其適合用在聲音、圖像、視頻和文檔等文件中，且可保證這些文件存儲的穩定性與可擴展性，同時要求用戶按需付費。在這一應用過程中，一般通過副本、編碼冗余存儲和備份數據，以保證云計算技術的安全應用。

2.1 可取回性證明算法

可取回性證明算法是一種基于“挑戰-響應-驗證”機制的算法，其運用冗余糾錯編碼，以幫助需求用戶驗證云計算中數據的狀態，即：在查詢數據時，先由用戶向云端發起挑戰，再由云端據此作出響應，而用戶通過驗證云端響應信息，便可確定歸檔數據是否處在安全狀態下。倘若驗證未能通過，表面歸檔文件受損，要求嘗試性恢復，而若破壞值處在閾值范圍內，則可用編碼冗余信息恢復原始數據，同時亦可利用副本冗余安全存儲保障，以使恢復錯誤數據的幾率更高。應用表明，可取回性證明算法可驗證云中數據的完整性，可準確定位錯誤數據及進行深入的分析與處理。但若在原始數據的冗余編碼中運用RS糾刪碼，會在一定閾值范圍內出現數據丟失或錯誤現象。為此，通過可運用冗余數據進行修復，并分開放置，以使提取歸檔文件的速率更高，從而使得系統應用功能的便捷性更高。

2.2 MC-R應用策略

在計算機網絡安全存儲中，云計算技術在應用中采用的MC-R策略包括：一是用戶端MC-R策略或用戶端MC加密算法，即：針對數據偽裝與隱藏能力較差的應用現狀，運用用戶端MC加密算法，可構建數據偽裝、隱藏和標記模塊，且這些模塊的協同狀態影響著云計算的安全應用；二是云端MC-R策略或云端RSA，即其僅加密核心隱私數據，以免云端RSA陷入大數據量消耗的狀態中，其中對于加、解密模塊，其應用流程如下：先由需求用戶生成、保存一組RSA公、私密鑰，再采用MC加密算法處理數據，并連同密鑰傳入云端，然后先云端加密數據，而在下載加密文件及用密鑰解密數據時，要求需求用戶的下載請求滿足一定的條件。對于恢復、利用初始數據的問題，可先用云端數據標記模塊尋找隱藏數據，再撤除偽裝。

3 結論

在本案，筆者結合云計算技術的理論知識，探討了其在計算機網絡安全存儲中的具體應用。研究表明，云計算技術具有性能高、可擴展性等優點，因此有助于保證網絡數據的隱私性與完整性，同時通過運用M-POR、MC-R安全存儲策略，可實現對網絡數據的完善、保護及實現部分數據的安全共享?？傊朴嬎阕鳛橐环N新起的商業計算模型，其為下一代網絡計算平臺提供了可靠的數據存儲、優質的網絡服務。換而言之，為了適應互聯網的深入發展，在計算機網絡安全存儲中引入云計算技術及保證云計算的安全存儲具有現實意義，值得高度重視。

參考文獻

[1]張菁菁.新時期云計算環境下的計算機網絡安全技術研究[J].中國新通信，2016（4）：44.

[2]袁玉珠.云計算模式下的計算機網絡安全儲存系統設計[J].電子技術與軟件工程，2016（7）：227.

[3]左琳.云計算技術背景下的計算機網絡安全存儲系統設計與研究[J].電子技術與軟件工程，2016（8）：216.

第3篇：云計算基礎技術范文

關鍵詞：云計算；數據存儲；安全技術

1 引言

云計算的快速興起和廣泛應用，給用戶提供了前所未有的數據存儲服務體驗。在互聯網和云計算服務高速發展的今天，人們可以將存儲在本地的數據上傳到云端，也可以通過互聯網來訪問存儲在云平臺上的數據，這無疑極大地方便了用戶。但與此同時我們也要清醒地看到，正是因為云計算這種對數據進行集中存儲和管理的特點，造成云計算存儲也面臨著一定的安全威脅，一旦云平臺上存儲的數據遭到泄漏或破壞，那么就可能會給用戶造成巨大的損失。

因此，加強對云計算存儲安全技術的研究和應用工作，制定可靠的數據存儲解決方案，是一項非常有意義的工作。本文致力于云計算存儲安全技術的研究，在充分分析了當前云計算數據存儲安全現狀的基礎上，就如何提高云計算數據存儲安全性的技術措施進行了探討，希望對促進云計算的進一步發展和應用工作能夠提供參考和借鑒。

2 云計算數據存儲服務概述

云計算是一種基于互聯網的計算方式，用戶通過互聯網可以直接訪問云平臺，在通過一定的身份驗證措施后就可以對自己存儲在云中的數據進行操作。事實上，當前云計算除了發展出了數據存儲服務外，還開發出了很多其他服務類型，如云平臺可以對各種軟件甚至硬件資源進行充分地配置，用戶可以通過支付比較低廉的價格就獲得對這些資源的使用，這不僅提高了資源的共享效率，還同時為用戶節省了直接購買這些資源的大量成本，具有極大的應用和發展潛力。

過去的云計算數據存儲服務往往需要借助PC端，即用戶通過安裝在PC端的瀏覽器或專門的客戶端應用軟件來訪問云平臺，在通過身份驗證后就可以實現對自己存儲在云中數據的訪問和操作（如上傳、下載、修改以及刪除等等）。這種方式隨著移動互聯網的發展而被逐漸替代，目前有很多知名的云服務商都提供有專門安裝在智能手機端的app應用，用戶隨時隨地都可以通過手機登錄訪問存儲在云中的數據，如百度云、iCloud等等，這種模式方便、易用，對云計算數據存儲服務的發展提供了極大的促進作用?？傮w來說，當前的云計算數據存儲服務具有很多的優點，如對客戶端的設備要求較低、使用戶擺脫了對專門存儲介質的依賴等，但同時也對云平臺的數據存儲安全提出了更高的要求。

3 云計算數據存儲安全的現狀

在使用云平臺存儲數據的模式下，用戶逐漸擺脫了對存儲介質的依賴，只需要付出很小的代價甚至是免費就可以使用云平臺提供的空間來存儲數據。而云計算平臺在為用戶提供數據存儲服務時，往往需要借助虛擬化技術來實現，這雖然提高了服務質量，但同時也給數據存儲帶來了一定的安全威脅。其中，威脅最大的就是用戶對數據的使用權和管理權被分割，對數據存儲環境更是缺乏控制權。近年來，隨著云計算數據存儲服務的發展，當前云平臺上存儲的數據更是打破了地域的限制，它們可能并不是存儲在某一固定的物理節點上，而是存儲在由云服務商提供的動態空間內。

通過上述分析不難看出，用戶在云計算模式下喪失了對數據的完全控制權，而各類云應用也不再具有固定的基礎設施和安全邊界，數據的存儲和管理完全依靠云服務商來負責，而這可能會造成以下兩個方面的問題：（1）云中的存儲設施一旦遭受黑客、病毒等攻擊或者受到不可知因素的破壞，那么就可能給用戶數據造成嚴重損失；（2）用戶數據因為存儲在云端的緣故，就造成用戶數據的隱私保護難以得到實現。同時，為了提升服務質量，當前云中應用了大量的虛擬化技術，并且各種虛擬化平臺隨著云計算功能的逐漸完善而變得日益龐大和復雜，但虛擬平臺本身就存在著安全漏洞，并且各種漏洞也會隨著虛擬平臺的發展而不斷出現，這就對虛擬平臺的漏洞彌補以及控制提出了更高的要求。

最后，云計算體系中的多層服務模式也將引發安全問題，這主要是因為云平臺上可能集成有多個服務商，在用戶使用平臺上提供的服務時可能就伴隨著多層服務的轉包問題，這就進一步增加了問題的復雜性，同時也加深了數據存儲的安全風險。

4 云計算存儲安全技術探討

1.云中存儲數據的保密性解決方案

對云中傳輸和存儲的數據進行加密，是應對數據泄露風險的最直接有效的技術手段。當前在云存儲安全系統中應用較為廣泛的數據加密技術包括對消息傳輸前進行加密處理；使用基于X.509標準的PKI和PMI體系進行數字加密的技術與動態密碼技術；對傳輸層加密的TLS/SSL技術等。

2.云中存儲數據的完整性解決方案

與數據加密是從數據保密性的角度出發不同，數據完整性是為了使用戶數據不被意外或蓄意的刪除、篡改、偽造、亂序等行為的破壞。具體則分為以下兩個方面：（1）對存儲在云端的不同用戶間的數據進行有效隔離，通過采用物理隔離或虛擬隔離等技術手段來避免用戶數據發生交叉或丟失；（2）對數據的備份和恢復計劃工作要做到位，即使遭到突發事故的影響而導致存儲數據遭到破壞，也能及時通過備份和數據恢復技術來找回數據。

5 結束語

總之，云計算雖然為數據存儲服務提供了極大的便利，但它本身也面臨著一定的安全風險，需要相關技術人員在云計算存儲安全技術方面投入更多的努力，通過不斷完善技術來促進云計算存儲服務取得長遠健康的發展。

參考文獻

[1] 褚烽.云計算中數據存儲安全關鍵技術研究[J].電信技術，2015，（9）：40-42

[2] 程維剛，杜光輝.基于云計算的存儲安全問題淺析[J].青春歲月，2015，（4）：575

第4篇：云計算基礎技術范文

中國云計算基礎設施產業已初步形成以環渤海、長三角、珠三角為核心，成渝、東北等重點區域快速發展的產業空間格局。

未來，中國云計算基礎設施產業布局加速重構，呈現總體向富能源、高緯度地區轉移趨勢，需要各地區根據實際需求來布局，避免重復建設、造成資源浪費；同時，也需要從國家層面上統籌協調。

云計算基礎設施產業布局加速重構

云計算是當前業界乃至全社會關注的焦點和熱點，被看作是新一代信息技術變革和業務應用模式變革的核心。作為戰略性新興產業中的重點發展領域，云計算將成為新一代信息技術產業中的支柱領域之一，作為新的信息基礎設施，云計算將在信息化建設和應用中發揮重要作用，推動傳統產業的改造升級和新興產業的加速培育。從2010年中國各地區云計算基礎設施分布圖可以看出，目前，中國云計算基礎設施集群化分布特征明顯，已初步形成以環渤海、長三角、珠三角為核心，成渝、東北等重點區域快速發展的基本空間格局。

1、行業主管部門在云計算基礎設施統籌布局中發揮了重要作用。

主管部門在超算中心、國際網絡出口的布局過程中有著重要影響力，而且這些部門還將決定著未來重大云計算基礎設施的統籌布局。因此應加強與行業主管部門的溝通，積極推動本地區納入國家云計算基礎設施總體布局當中。

2、地方政府正在成為新一代云計算基礎設施主要推動者。

各地政府通過政企聯合、官產學研一體化運作，積極推進本地區IDC、災備中心等云計算基礎設施建設，可以預見，未來幾年我國云計算基礎設施分布格局將產生重大變化。

3、大國大市場優勢明顯，云計算基礎設施潛在需求巨大。

無論是人口基數，還是網民規模我國都是全球第一，隨著兩化融合、三網融合、物聯網等應用的縱深推進，需求潛在巨大。各地區、各行業有根據自身發展加快新一代云計算基礎設施建設的潛在需求。

4、云計算基礎設施總體向富能源、高緯度地區加快轉移。

目前的云計算基礎設施雖然主要集中在環渤海、長三角、珠三角等經濟發達地區，但面臨著土地、能源、成本等方面的巨大挑戰。由于云計算帶來的IT應用模式變革以及傳統模式下面臨的能耗、成本等壓力，未來幾年我國云計算基礎設施產業將呈現總體向富能源、高緯度地區轉移趨勢。

5、理性務實地推動區域云計算基礎設施布局。

由于云計算基礎設施具有投資規模大，回收期長，運維成本高。因此，需要各地區根據實際需求來布局，避免重復建設、造成資源浪費；同時，也需要從國家層面上統籌協調。

理性務實地推動區域云計算基礎設施布局

云計算作為戰略性新興產業的重點發展領域，引領著新一代信息技術演進方向，也正成為各地加快發展方式轉變和推進自主創新的重要突破口。據不完全統計，目前在超過20個城市將云計算作為重點發展產業，這勢必會推動我國云計算基礎設施迎來新一輪建設，也將徹底改變我國云計算基礎設施的分布格局。由于云計算基礎設施具有投資規模大，回收期長，運維成本高，地域輻射性強的顯著特點，因此，需要各地區根據實際需求來布局，避免重復建設、造成資源浪費；同時，也需要從國家層面上統籌協調。

理性務實地推動區域云計算基礎設施布局。由于云計算基礎設施具有投資規模大，回收期長，運維成本高等特點。因此，需要各地區根據實際需求來布局，避免重復建設、造成資源浪費；同時，也需要從國家層面上統籌協調。當然，規劃布局需要充分考慮承載地的區位優勢、產業基礎、能源供給、安全等重要因素。

著力提升國家網絡基礎設施支撐能力。云計算作為一種新的商業模式和IT應用方式，其大規模應用必將帶來數據量的新一輪爆炸式增長，這將對網絡基礎設施的支撐能力提出更高要求。因此，需要從全國層面上統籌部署，實施“寬帶中國”，增加、優化國際出口和國內網絡節點布局，進一步提高網絡傳輸能力，減低網絡運維費用。

第5篇：云計算基礎技術范文

關鍵詞：云計算；分布存儲；關鍵技術

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A0. 引言

互聯網與計算機技術作為21世紀最具革命性的技術，已然走入了千家萬戶?；ヂ摼W與計算機技術所開發的現代有線、無線傳輸網絡與集群，所開發的移動終端設備與存儲設備，均成為當代國內居民智能化生活、現代化體驗的重要組成部分，并隨著時間的推移成為人們生活中不可或缺的重要組成部分。在國家政策的大力扶植下，企業巧妙地借助互聯網時展契機與重要資源，實現了對傳統業務的重要創新，并促使我國各行各業都產生了極大的發展。

1. 分布儲存關鍵技術的研究

云計算環境下，分布儲存技術在整個互聯網絡系統當中所扮演的角色愈發關鍵?；ヂ摼W云計算功能的實現，通常能夠滿足多個接口數據的準確、對口與快速傳遞。如果缺乏對分布儲存關鍵技術的研究，將會給云計算功能的實現帶來巨大阻礙，造成較多數據丟包、數據失效與丟失等問題。

1.1 數據中心網絡構建技術

數據中心的網絡構建能夠滿足數據儲存的硬性與彈性要求，將會給互聯網絡系統數據的存儲帶來巨大幫助。為此，對數據中心的網絡構架進行研究，應從硬件與軟件兩個方面給予努力。針對數據中的硬件系統來說，其通常需要滿足后期管理與使用過程中對基礎設備使用的要求，其中不但應包含計算機設備、數據庫存儲設備、局域網絡調節裝置等，還包括用于支撐各設備及網絡穩定運行的監控設備。針對數據中心的軟件要求，通常包含有為該數據中心所提供的軟件系統穩定性與安全性，可通過對現有軟件服務及其所使用的各類安裝應用程序得以實現。

另外，在數據中心網絡的構建中，還需要注重后期技術應用的模式選擇，根據實際需要為其適配更加科學的構架模式，同樣也會給數據中心功能性的發展帶來重要幫助。當前，在數據中心網絡構架中常用的模式包含以下兩個方面：

第一，建立將交換機作為網絡構架中心結構的方式。利用該種方式進行互聯網絡系統數據中心構建，其所堅持的思想是建立在系統思維上的。利用對提供網絡服務功能互聯網絡計算機交換器之間的有效連接，將可促使整個系統中的數據與信息均可實現相互傳遞與溝通，從而帶來整個系統服務器實現對數據進行有效儲存、收發及傳遞的功能。在上述以交換機為節點所構建系統的方式中通常又會細化為3種結構，具體如圖1所示。

可以發現，上述樹型結構當中擁有3種結構，即：邊緣層結構；聚合層結構；核心層結構。通過3種結構之間交換機的有效溝通，將可使整個網絡數據中心建設的輻射范圍及信息傳遞效率顯著提升。

第二，建立將服務器作為數據中心主要結構的構建模式。這種結構所堅持的設計理念與第一種之間存在顯著差異，其主要是將服務器作為網絡數據中心的重要節點，進而通過在現有各類數據中心服務連接點中安裝網卡，利用其所具有的數據分析與傳遞功能實現對整個數據中心各區域之間的網線連接。上述特點就使得該種數據中心構建不再使用交換機作為轉發裝置，而是利用網卡及所搭建的服務器實現了數據的處理、交換、儲存與傳遞等多種功能。

1.2 數據容錯技術

數據庫中龐大的信息與數據在進行網絡數據傳遞、儲存與交互過程中經常會出現信息丟失與數據交錯等問題出現。特別是對當前云計算環境而言，其能夠發揮云計算所帶來的重要作用，實現對傳統數據傳播數量、速度與質量本質上的革命，將直接關系到今后數據信息時代的發展。數據容錯技術是有效解決上述問題出現的重要分布儲存關鍵技術之一。該技術擁有能夠在數據中心中出現上述問題之后，依然能夠實現對之后調用數據的穩步推送與調用，從而促使整個數據中心能夠保持持續的運作。利用數據容錯技術對現有云計算環境進行有效調控，將可在充分保證當前系統中信息傳輸與儲存可靠性的基礎上，實現云計算環境更加廣闊的應用，更加能夠有利于整個互聯網中用戶對各類數據節點的訪問效率，大大增強了互聯網信息傳遞的優勢。相對于缺乏數據容錯技術的信息傳輸方式而言，其會造成系統的癱瘓或者整體儲存成本的提升。為此，針對數據容錯技術開展應用研究十分有效。當前科學界對該類技術的使用主要可分為以下兩種：

第一，糾刪碼容錯技術。對容錯技術而言，其通常是指在對數據對象進行有效編碼基礎上，實現一組有序排列數據對象的技術，從而可實現對現有數據中心中長度不一信息的有效簡化，使信息與數據在傳遞過程當中有效簡化信息傳遞、儲存與交互操作。而糾刪碼的容錯技術正是建立在上述技術原理之上的，其在數據傳遞過程中構建虛擬傳遞通道，從而可避免對個別丟失信息的過于依賴。在整體通道穩步推進基礎上，大大弱化了各個信息板塊所占有的地位，以系統觀思想實現對數據的有效傳遞。另外，利用糾刪碼容錯技術還可有效降低由于錯誤所帶來的系統查找時間，與系統對錯誤數據的儲存空間，從而便于整體調用效率的提升。然而，糾刪碼技術也具有一定的缺陷，其忽略數據的方式往往會造成調用數據的總量大于目標數據容量，從而帶來了更多數據篩選成本。

第二，復制容錯技術。該種容錯技術與糾刪碼技術恰恰相反，其更加易于保證整體數據的高質量，與此同時也使其具有了一定低效率的缺陷。復制容錯技術通過在現有數據中心的儲存信息基礎上，通過利用復制與歸類，將系統數據進行了人為模塊的劃定，并對其儲存的排列結構進行了有效調整。這就使得當數據中心中出現錯誤時，可短時間內利用數據模塊到數據節點的方式實現對數據的快速補充，從而實現對數據中心數據的有效修復，帶來信息更高質量的調用與交互。但是，就如上文所提及的，該中數據存儲結構將會造成數據中心信息儲存成本增加，也會大大降低整個系統數據共享的效率。

1.3 節能技術

節能、環保與可持續發展已經成為當代各行業中的熱門議題。對云計算時代而言同樣如此，作為時代中扮演重要角色的分布儲存關鍵技術而言，其龐大數據庫的運行將會帶來整體的巨大增加。相較于傳統信息儲存技術而言，在不斷提升云計算環境的功能性特點基礎上，有效降低其所消耗的能源，將成為今后研究的重要方向。對于當前該環境下儲存技術的節能技術而言，通常包括硬件與軟件兩個部分。針對硬件部分，其主要是通過節能體系與結構得以實現節能。對于軟件部分而言，其通常是使用節點動態運作的方式，實現對能耗的有效節約。

結論

基于互聯網技術發展及其應用的關鍵所在，不單單在于其信息傳輸速度，更在于其信息的存儲功能。信息儲存功能的存在與發展是信息傳遞速度、質量的重要基礎性保障。為此，作者在本文中以互聯網云計算環境及國內互聯網發展的現狀，對當前國內較為經常得以廣泛應用的幾種關鍵儲存技術開展了理論與應用研究。通過上文的研究，作者以此希望能夠為該領域的研究提供數據參考，也希望通過本文的研究為各大從事互聯網及周邊領域開發企業提供技術指引，從而給國內互聯網技術朝著更加廣闊與完善的方向發展平添助力。

參考文獻

[1]唐亮.淺談大港油田的數據中心網絡改造[J].中國管理信息化，2015（17）：70-70，71.

第6篇：云計算基礎技術范文

關鍵詞云計算;初中信息技術;應用

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

云計算的定義與功能特點

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

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

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

云計算在初中信息技術中的應用

一、云計算實現了收藏夾隨身帶

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

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

二、云計算實現了輸入法隨身帶

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

三、云計算實現了演示稿隨身帶

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

四、云計算實現了病毒庫隨身帶

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

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

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

參考文獻

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

第7篇：云計算基礎技術范文

【關鍵詞】 文化 數據庫 云計算

利用信息化手段，實施文化信息基礎數據庫建設，可為文化行業管理服務和產業引導提供更好的手段和工具。通過分析文化業務工作特點可以看出，文化工作所涉及的內容主要為政務管理和公共服務，而且大多以各式各樣的數據形式來表示。因此，數據的處理是有效進行文化業務服務的基礎和前提。數據需要集中統一，并需要進行有效的管理，才能實現綜合分析，并以此為文化業務管理和服務提供最有效依據。而建設基于云計算技術的文化信息基礎數據庫系統，正滿足了這一方面的要求。通過云服務中心的支撐，實現統一的數據管理與數據服務，有利于上下級部門之間、同級部門之間的管理協調，實現文化部文化信息基礎數據庫系統的建設，作為一個有效實施文化業務管理和服務的工具，使文化產業透明、有序和可持續發展得到實質的加強。

1 文化信息基礎數據庫建設目標及規模

文化信息基礎數據庫系統建設的總體目標是以加強和完善文化業務管理和服務為中心，利用云計算技術構建文化云服務中心支撐體系（文化共享數據管理和數據倉庫等），實現共享數據管理、數據集成和應用集成服務框架，實現文化信息基礎數據庫系統的建設，并為文化政務服務、公共服務提供支持，實現行業決策和數據容災等。文化信息基礎數據庫系統依托文化云服務中心對各文化管理業務系統數據源的整合，形成各文化業務數據集市，實現準確、及時、便捷與科學的文化業務數據支撐。

1.1 具體建設目標

完善基礎數據庫運行環境的建設：根據國務院建設“三網一庫”的部署，建立并逐漸完善文化部辦公業務網（內網），連通以文化部機關為樞紐的文化部業務信息專網（專網），完善面向社會的文化部政務信息外網（外網），并完善基礎數據庫運行的服務器環境、存儲環境、機房環境、安全環境等。

建立健全文化藝術門類齊全、內容豐富、更新及時、數據一致的文化部信息資源基礎數據庫，融合文化信息資源，加強文化信息資源的共享交換，消除信息孤島。

通過信息資源的匯總和整合，促進文化信息對內和對外的服務，從而為文化部在內部應用協同、信息資源共享、信息化服務層面和角度等方面的提升起到重大推動作用。

2 基礎數據庫建設的主要內容

2.1 文化云服務支撐體系

用云計算技術，創新建設模式，搭建標準統一、功能完善、系統穩定、安全可靠、縱橫互通、集中統一的文化云服務中心，為各部門信息資源共享、數據交換和業務協同提供了良好支撐環境，降低成本、簡化運維、提高效率。

建設一個現代化的云服務中心機房環境，配置必要的網絡、服務器、存儲中間件、數據庫等設備，通過虛擬化手段為各文化業務系統提供統一的基礎設施服務，支持不同部門間信息資源共享、業務協同，達到集約高效、創新發展的目標。建設內容主要為數據中心支撐軟硬件的升級改造。加強對信息資源的整合、共享和有效利用，使信息資源的使用價值最大化。減少部門重復建設，避免投資浪費。在文化信息基礎庫建設完善后，文化部各部門的匯總查詢及報表的產生將來源于文化云服務中心，有效保證文化數據的全面性、綜合性，同時對各項文化業務的開展提供最為有效的數據依據，通過各種專業技術手段，保證文化數據在各部門、各單位之間的準確性、可操作性、權威性，加大文化部門內外的業務開展力度。

構建數據及應用服務支撐平臺，數據及應用支撐平臺基于SOA架構統一各業務系統的技術架構，統一提供各種通用基礎功能構件，以信息的高度融合實現各種應用的集成與協同化，達到充分整合、全面協作的目標，依托云服務中心，實現對上層各文化業務應用提供基礎支撐。建設內容包括數據交換與共享平臺、應用支撐平臺、物聯網支撐平臺及空間信息應用支撐平臺等。

完善信息安全管理平臺，信息安全管理平臺建設以確保信息的安全保密為主、采用安全域劃分、多重保護、最小授權、綜合防護相結合的方式，從設施物理層安全、網絡層安全、系統層安全、數據安全，應用系統安全、系統容災、安全審計及安全管理制度等各角度分析并建立全面、完整的安全防護體系，從而達到保障文化信息基礎數據庫系統整體的安全。建設內容包括：安全域管理、分層防控、密鑰管理中心、統一認證與授權中心、容災備份等。

2.2 文化信息基礎數據庫服務系統

文化部文化信息基礎數據庫服務系統，以服務和管理政務信息為基礎，逐步擴展服務于公共服務領域。建設內容包括：信息資源目錄管理、元數據管理、數據建模管理、基礎數據交換共享管理、數據質量管理、按業務主題的數據集市決策挖掘分析等。

文化信息基礎數據庫系統不是傳統意義上的數據庫，而是涵蓋文化部數據采集、處理、存儲、共享、交換、應用等為一體的信息資源管理體系。文化信息基礎數據庫系統不僅包括具體基礎環境、數據庫、數據倉庫、相關應用系統等的建設，而且包括規范文化信息管理的相關標準、規范、制度以及運維保障、安全保障等保障體系和機制的建設，是對文化信息的全面規劃和梳理，使文化信息從邏輯上形成一個相對統一的整體，是文化行政管理系統的重要支撐，并成為文化信息化工作的核心和基礎。

文化信息基礎數據庫系統整體上包括文化部橫向、縱向數據體系，橫向數據體系主要包括文化產業、市場、社會文化、文化交流、非遺、文化藝術、文化科技、文化資產、文化人才等文化行政管理基礎業務工作數據；縱向數據體系主要涵蓋國家、省、市、縣四級文化管理部門。

在具體數據內容上，文化信息基礎數據庫系統主要包括兩部分內容，一是指通過調查、評價和規劃等手段和方法獲取的為文化行政管理業務和相關決策提供基礎支撐的數據資料；另一部分是文化行政管理業務數據，它指的是文化管理業務活動過程中產生的數據。這兩類數據都是文化管理業務活動所必需的，不同的前者是文化行業現存的基本信息，具有較強的穩定性。后者依賴于文化行政管理業務而存在，受時間、地域、政策影響較大，具有一定的不穩定性。

3 基礎數據庫建設建設思路

3.1 標準化與規范化

標準化與規范化是文化信息基礎數據庫系統建設的基礎，也是建后效益體現的重大方面。必須符合國家和文化部有關技術標準和規范，符合信息安全有關要求。全文化部的、規范化的、可共享的基礎數據庫（以及與之配套的網絡環境和應用系統）。包括在線應用平臺和數據資源管理平臺?，F有資源的整合，在線接收、鑒定、保管、統計、、利用、管理等。需統一標準和管理規范，信息化標準將基于國標、部標，兼顧各個標準之間的兼容性、一致性以及標準的可擴展性，建設并形成一套符合文化行業自身實際和文化信息特點的管理信息化標準，為信息交換、資源共享提供基礎性條件。

3.2 業務數據相對獨立

各職能部門分管業務的范圍和職責不同，因此，平臺在全局考慮、統一設計的同時，還要充分考慮不同業務部門自身的特點，在統一規劃的前提下，保證支持不同業務活動的數據具有相對獨立性，建立面向各部門進行聯機事務處理的業務數據庫。

3.3 決策數據集成化

建設平臺的另一個目的就是將各部門的業務結果數據有機地集成在一起，進行綜合查詢和統計分析，為各級領導的決策提供有力的數據支持。

3.4 實用易用與逐步擴展

文化云服務中心的實用易用主要體現在：能夠方便的加入交換節點以及增加交換共享服務；能夠根據需要，通過增加硬件配置的方式對交換平臺進行擴容；可以合理地定制數據共享交換方式；根據不同類型業務特色和技術要求特點，量身定制數據交換解決方案；完善科學的定制開發環境，支持不同技術層次使用者的使用要求；安裝簡易，使用簡單，有完善的系統參數配置工具和管理控制臺等。

第8篇：云計算基礎技術范文

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。“云”并不是指某一個具體的東西，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

[1]程宏兵.容淳銘.楊庚.曾慶凱.基于路徑映射加密的云租戶數據安全存儲方案[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2015.06.02.

[2]劉月.云計算環境下分布存儲關鍵技術研究[J].江蘇科技信息，2015.03.30.

[3]郭蘋.基礎設施云關鍵算法研究與實現[J].信息與電腦（理論版），2015.01.08.

第9篇：云計算基礎技術范文

關鍵詞：SOA；云計算；語義；本體；圖書借閱系統

中圖分類號：TP311.52文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)29-7149-03

SOA and Cloud-based System of Lending Book

DENG Xiu-hui, YUAN Zong-fu

(School of Computer Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China)

Abstract: The combination of SOA architecture and cloud computing infrastructure's support promote the field of IT information education and research to dynamic and rapid response to business needs. Library management system is a branch of Education and teaching management. By studying the meaning of SOA and cloud computing, we know the related application methods. With the Instantiated the book lending system, we analysis system workflow, and get group of ontology like the users and books, make the information search, borrow, return and other business process design as a service to achieve loose coupling, and finally show the design environment related to Google GAE (Google App Engine) platform.

Key words: SOA; cloud computing; semantic web; ontology; book lending system

Google自2003年依次自行開發了GFS（Google File System）分布式文檔系統、MapReduce分布式計算和Bigtable分布式數據庫，開創了自己的云計算；2007年11月，IBM宣布“Blue Cloud”計劃，推出面向企業的云計算解決方案，宣告新計算模式到來；2006年3月，亞馬遜（Amazon）公司首先推出云計算服務――簡單存儲服務（Simple Storage Service） 實現基礎架構云層（Iaas）存儲云功能，2006年8月使用Hadoop搭建起云計算平臺Amazon Web Service，并推出最重要的云計算服務彈性計算云（Elastic Compute Cloud，EC2），2007年7月亞馬遜公司推出簡單隊列服務（Amazon Simple Queue Service，SQS），使托管主機可以存儲計算機之間發送的消息，此外Amazon SimpleDB為復雜的結構化數據提供“一個對結構化數據實時查詢的Web服務”；2008年微軟Azure Services Platform云計算平臺……云計算正悄悄影響著IT行業的變化，而與SOA技術的融合更促進了企事業、教育單位IT行業系統的發展，并帶來一場巨大的變革。

教育和科研領域的信息化同樣需要通過云計算和SOA技術的結合，進行集中管理。圖書館管理系統屬于教育教學中的一個分支，隨著圖書館新書不斷增加，高校擴招帶來的學生、教師等人員的信息變更及擴增，學校資源管理同樣借助SOA的架構能力，以及云計算的交付能力予以不斷完善和發展。圖書借閱系統是圖書管理系統上的一個子部分，其中包括了圖書借閱、用戶個人信息查詢等功能，結合SOA和云技術，探討相關應用在系統中的設計和應用方法。

1 SOA和云

1.1 SOA

面向服務的體系結構（Service-Oriented Architecture，SOA）是傳統的面向對象的模型的替代模型，雖然基于SOA的系統并不排除使用面向對象的設計來構建單個服務，但是其整體設計卻是面向服務的。簡單來說，SOA的理念是把各種業務功能都當作服務來提供，基于各種服務可以組裝出不同的業務邏輯和上層應用[1]?；A架構能夠以服務形式暴露給應用，應用可以按照自己的需求定制應用環境，不再和硬件綁定，基礎架構服務可以包括：計算服務、網絡服務、存儲服務等。SOA系統原型的一個典型例子是通用對象請求體系結構（Common Object Request Broker Architecture，CORBA），它的出現較早，其定義的概念與SOA 相似[2]。

1.2 云

云的概念鋪天蓋地而來，而云的含義由“代表數據總新活著網絡之外的一切事物”，轉變為寫入美國國家標準技術研究所（National Institute of Standards and Technology，簡稱NIST）的標準文件中[3]的云含義包括軟件即服務（Software as a service，簡稱SaaS），即可以在線訪問的軟件應用；基礎設施即服務（Infrastructure as a service，簡稱IaaS），即向用戶出租服務器，按時間計費；平臺即服務（Platform as a service，簡稱PaaS），即提供工具，讓用戶建造在宿主云中運行的軟件。而這些含義隨著云技術的不斷完善，還將進一步發生演變。

2 基于服務總線和云技術的設計

SOA作為一種應用的構建方法，主要用來解決業務功能上的需求，保證業務可以快速地開發和組合，而云計算是一種基礎架構的構建方法，主要使用虛擬化方式解決非功能上的需求，保證基礎架構能夠滿足應用的各種需要。一個設計良好的SOA應用程序在資源、處理能力和處理時間上沒有限制（如圖1）[4]。

云計算是對分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網格計算（Grid Computing）及分布式數據庫的改進處理[5]，云架構中的網格計算確保SOA應用程序的彈性云的優勢，并在有限的時間內完成一個服務進程。SOA應用程序的真正的成功取決于廣泛其部署在云上，并利用它的彈性。

2.1 松耦合

為了保證SOA快速開發和組合提供可能性，良好的SOA組件設計要求松耦合，即一個組件對另一個組件的依賴程度比較低，各自相對獨立。這種松耦合可以實現位置、交互、安全和實例的獨立性上[6]。位置獨立性主要指不論服務位于何處，需要使用該服務的組件都可以從服務目錄中找到它，并通過延遲綁定訪問它；交互獨立性體現在不論組件使用何種接口或協議，它們之間都可以互相通信；安全獨立性的主要理念是協調組件內及組件間不同的安全模型，對于SOA是必不可少的；實例獨立性是指架構既支持組件間的同步交互，也支持異步交互，并且不要求組件在接受數據或消息時處于某個特定狀態。

2.2 語義整合技術――本體論

所謂語義整合技術，就是要在各種紛繁復雜的原始數據中找出其共同具有的匹配模式[7] 本體是解決語義層次上網絡信息共享和交換的基礎，這種骨架地位使本體的研究和開發成為整個語義網研究中的重點。目前還沒有一種權威的形式化本體定義，不同研究者針對他們所要解決的問題背景，提出很多形式化本體定義。1993年Gruber給出第一個讓人信服并被廣泛應用的本體定義后，Borst在此基礎上給出本體的另一個定義：“本體是共享概念模型的形式化規范說明”[8]。Studer等人進一步研究認為本體是“共享概念模型的明確的形式化規范說明”[9]。

語義多層功能描述了語義網體系結構，每個層次通過不同層次的表示語言逐步完善對網絡信息語義的描述[10]。其中：第一層是統一字符編碼Unicode（Universal Multiple-Octet Coded Character Set，統一字符編碼）和統一資源標識URI（Unified Resource Identifier，統一資源標識），負責網絡資源的編碼和標識，是網絡中信息表示和交換的實現基礎；第二層是可擴展標記語言XML（eXtensible Markup Language，可擴展標記語言）、XML名稱空間和XML Schema，表示信息數據的內容和結構；在這之上的資源描述框架RDF（Resources Description Framework，資源描述框架）和RDF Schema描述網絡上的信息資源，為其賦予語義；最上層的網絡本體語言OWL（Web Ontology Language，網絡本體語言）進一步擴展表達信息語義的能力，描述網絡信息中的概念和知識。

結合本體的概念應用在SOA上，確認本體和本體之間的上下文流程關系。其中，本體可以構成SOA各服務，本體間關系可視為流程，其也可視為服務。使用本體論，在SOA的各種服務之上建立了一個層模型，包含與服務域相對應的各種本體論類，對應關系在建立本體的設計階段確定，是用策略思想，通過服務請求的語義相似性邏輯建立語義查找。使用本體可以實現組件間的松耦合，方便SOA設計。

3 SOA和云中圖書借閱系統設計

圖書借閱系統的功能包括了用戶信息、圖書查詢、圖書借/還管理等，結合SOA和云計算實現該系統的設計包括本體確定、流服務管理和云服務。

3.1 圖書借閱系統本體確定

圖書借閱系統SOA的本體設計主要包括四個部分，即確認項目流程、建立共享概念模型、構建上下文關系、實現松耦合。

3.1.1 圖書借閱系統項目流程

圖書借閱系統項目包括圖書查詢、借圖書、歸還圖書三大部分，在實際項目中，還包含了圖書管理即圖書入庫出庫管理、書籍配套光盤管理、電子資源管理等，這里僅選擇最主要部分來介紹流程。

用戶首先查詢所需要書籍是否存在，找到書籍對應條碼和所在位置，查找到具體書籍后，管理員查詢用戶個人信息，如果個人信息沒有問題，并且借書籍額度未滿，允許借出圖書，否則任何一個條件不滿足，不允許借出圖書；歸還圖書流程則書籍回庫，查詢用戶歸還書籍是否按時，如不按時，則進行計費累計并予以管理。

圖書項目流程包含一系列基于條件的任務執行，使用語義整合實現智能化的路由選擇。在定義本體論模型時，每一個變量都對應一個數據字典，可以不斷地進行擴展，以保證能夠滿足未來新的項目需求。

3.1.2 圖書借閱系統本體模型

通過分析圖書借閱系統流程，可以得到本體集包括用戶和書，該用戶集中可以進一步分析對應本體，包括具體學生、老師、行政人員、后勤管理人員等。本體集和本體間存在對應映射關系，這里使用RDF簡單表述其資源，比如要描述一個名叫Peter的一個人，其描述形式是：

ex:user ex:name"Peter"

其中ex:user是用來表示Peter這個人的URI引用，ex是假設的一個名稱空間前綴，使用RDF圖表述（如圖2）。

本體論是用術語概念和關系來定義，本體論的概念實現為類，本體論中的關系被定義為術語的對象屬性和數據類型屬性。從可變點組件到本體論模型中元素的映射，能夠幫助建立其本體論模型。具體的本體建模可以使用Protege軟件實現。

3.1.3 業務流程管理

業務流程管理（Business process management，BPM）是在服務與系統之上加上一層控制邏輯，由它綁定多個服務，形成一個統一的、多步驟的業務流程，實現特定的業務功能。流程具有松耦合獨立性，即不論流程運行在本地還是云平臺，它們都應能夠訪問位于架構中任意位置的服務和數據。

在圖書借閱管理系統中，包括查詢、借書、還書等流程，這些流程自身是服務，服務還能使用流程，服務和流程都能提供行為。這些流程在企業中軟件的整體重用率的提升微不足道，只能從SOA項目之前的32%上升到之后的39%，但是對于促進架構敏捷性起到非常關鍵的作用。

3.2 圖書借閱系統云端技術語言環境

在云計算程序設計與軟件開發中，可以使用Java、Python、Flash、JavaScript/AJAX、C#與程序設計語言，圖書借閱系統則選用了使用Web 2.0技術，使用JSP（JavaServer Page）設計用戶界面，利用JDO（Java Data Object）標準界面來使用Datastore資料云存儲區，云存儲區中包括圖書借閱系統中的所有本體集，使用Java相關技術以服務形式設計業務流程管理，最終在Google提供的GAE云計算平臺下實現圖書借閱系統。

4 結論

云計算是分布式處理、并行處理和網格計算的發展的延續，客戶終端的一切軟硬件資源都將在云端服務，SOA由云計算也催生出很多新興產業模式，比如云軟件托管中心，云軟件銷售中心，云虛擬化教學科研應用等，云計算給了企業發展帶來更大的拓展空間。這里，以SOA和云計算的思想和技術初步探討了圖書借閱系統，從一個側面學習和研究了SOA和云計算，它將對教育和科研領域的信息化帶來一定的啟發和幫助。

參考文獻：

[1] 朱近之,IBM云計算中心.智慧的云計算物聯網的平臺[M].北京:電子工業出版社,2011.

[2] Michelson B."Service-Oriented World" Cheat Sheet by Patricia Seybold Group[EB/OL].(2005-06-02)./detail.aspx?ID=562.

[3] Babcock C.云革命[M].丁丹,譯.北京:東方出版社,2011.

[4] What really is SOA: A comparison with Cloud Computing, Web 2.0, SaaS, WOA, Web Services, PaaS and others[EB/OL].(2008-12-12)./doc/whitepaper/SoalibWhitePaper_SOAJargon.pdf.

[5] 王鵬.走進云計算[M].北京:人民郵電出版社,2009:35-50.

[6] Linthicum D S.云計算與SOA[M].馬國耀,譯.北京:人民郵電出版社,2011.

[7] 劉光強.運用語義整合技術四步驟改進SOA[EB/OL].(2009-11-16)..cn/cio07/ 20091116113801.shtml.

[8] Borst W N.Construction of Engineering Ontologies for Knowledge Sharing and Reuse[D].Enschede:University of Twente,1997.