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關(guān)鍵詞云計(jì)算業(yè)務(wù)形態(tài)內(nèi)涵虛擬化網(wǎng)格計(jì)算框計(jì)算· ·1引言
云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域近兩年來非常熱門的一個(gè)新名詞,自誕生之日就引起了業(yè)界極大的關(guān)注。由于是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果,加之有各個(gè)IT巨頭公司不遺余力的推動,云計(jì)算的發(fā)展極為迅速。與此同時(shí),各種與云計(jì)算相關(guān)或是相近的應(yīng)用和服務(wù),紛紛被打上云計(jì)算的標(biāo)記推上市場。
一時(shí)間,關(guān)于云計(jì)算的應(yīng)用和服務(wù)異常豐富,種類也是相當(dāng)紛繁復(fù)雜。在云計(jì)算應(yīng)用迅速發(fā)展的同時(shí),各個(gè)IT公司和研究機(jī)構(gòu)也都從各自不同的研究角度和利益立場出發(fā),分別給出了各自對云計(jì)算的理解和定義,以期能夠在理論、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品方面占據(jù)主導(dǎo)地位。目前,關(guān)于云計(jì)算的定義和解釋至少已有25種之多。
面對云計(jì)算應(yīng)用如此迅猛的發(fā)展態(tài)勢和對云計(jì)算眾說紛紜的理解,如何歸納和分析云計(jì)算當(dāng)前的發(fā)展規(guī)律從而能夠把握云計(jì)算的本質(zhì)和內(nèi)涵所在,是當(dāng)前云計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的重要問題,這將決定著云計(jì)算的未來發(fā)展。本文從歸納分析云計(jì)算目前發(fā)展的業(yè)務(wù)形態(tài)出發(fā),分別以表象、內(nèi)涵和外延3個(gè)不同的維度對云計(jì)算目前的發(fā)展情況進(jìn)行了剖析和研究,旨在發(fā)現(xiàn)和提煉云計(jì)算發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律,以期能夠把握和指導(dǎo)云計(jì)算的未來發(fā)展。2表象:云計(jì)算的4種業(yè)務(wù)形態(tài)所謂表象就是指云計(jì)算外在的表現(xiàn)形式,即云計(jì)算所能提供給用戶的業(yè)務(wù)和應(yīng)用類型。
例如,對于個(gè)人用戶,目前云計(jì)算能夠提供的部分業(yè)務(wù)形式參見圖1。圖1所示的GoogleDocs擁有一套功能非常強(qiáng)大而且免費(fèi)的在線文字處理程序、電子表格程序和文檔演示程序,是傳統(tǒng)辦公應(yīng)用程序在云計(jì)算模式下運(yùn)用的經(jīng)典實(shí)例。再比如電子郵件,如果用戶擁有了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)電子郵件賬戶,就可以說是加入了云計(jì)算潮流。如大多數(shù)雅虎或Gmail用戶就可以通過互聯(lián)網(wǎng)來檢索、讀取及編寫電子郵件,要是沒有云計(jì)算,他們就無法使用電子郵件應(yīng)用軟件,也無法訪問電子郵件本身。
對于云計(jì)算所提供的諸多業(yè)務(wù)形式,不同的業(yè)務(wù)由不同的底層支撐技術(shù)提供支撐。對于不同的業(yè)務(wù)形式,云計(jì)算在進(jìn)行業(yè)務(wù)提供時(shí),業(yè)務(wù)提供的思路也是彼此之間存在差異。因此,根據(jù)云計(jì)算所提供應(yīng)用和業(yè)務(wù)底層支撐技術(shù)的不同以及業(yè)務(wù)提供思路上的差異,本文將目前云計(jì)算所提供的諸多業(yè)務(wù)形式和應(yīng)用類型經(jīng)過歸納研究分為4種類型,具體包括存儲云、計(jì)算云、分布式構(gòu)件云和網(wǎng)絡(luò)化軟件云。
(1)存儲云存儲云就是一個(gè)大規(guī)模的分布式存儲系統(tǒng),對第三方用戶公開存儲接口,用戶可以根據(jù)自己的需要來買相應(yīng)的容量和帶寬。存儲云的應(yīng)用形式包括個(gè)人用戶磁盤、企業(yè)數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)中心等。(2)計(jì)算云計(jì)算云的基本功能是將來自用戶的計(jì)算任務(wù)拆分,然后再派發(fā)到云中具備相應(yīng)功能的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式的并行計(jì)算,進(jìn)行全部相關(guān)計(jì)算之后,再將最終的互聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算技術(shù)研究張健工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所工程師,博士曹薊光工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所副總工程師,博士摘要從云計(jì)算的表象、內(nèi)涵和外延3方面入手,對云計(jì)算進(jìn)行了分析,總結(jié)出云計(jì)算的4種業(yè)務(wù)形態(tài),提出了云計(jì)算的內(nèi)涵和本質(zhì),并對其與云計(jì)算相近的技術(shù)進(jìn)行了比較和分析。
關(guān)鍵詞云計(jì)算業(yè)務(wù)形態(tài)內(nèi)涵虛擬化網(wǎng)格計(jì)算框計(jì)算·1·《電信網(wǎng)技術(shù)》2009年10月第10期互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)———互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專題網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1引言云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域近兩年來非常熱門的一個(gè)新名詞,自誕生之日就引起了業(yè)界極大的關(guān)注。由于是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果,加之有各個(gè)IT巨頭公司不遺余力的推動,云計(jì)算的發(fā)展極為迅速。與此同時(shí),各種與云計(jì)算相關(guān)或是相近的應(yīng)用和服務(wù),紛紛被打上云計(jì)算的標(biāo)記推上市場。一時(shí)間,關(guān)于云計(jì)算的應(yīng)用和服務(wù)異常豐富,種類也是相當(dāng)紛繁復(fù)雜。在云計(jì)算應(yīng)用迅速發(fā)展的同時(shí),各個(gè)IT公司和研究機(jī)構(gòu)也都從各自不同的研究角度和利益立場出發(fā),分別給出了各自對云計(jì)算的理解和定義,以期能夠在理論、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品方面占據(jù)主導(dǎo)地位。目前,關(guān)于云計(jì)算的定義和解釋至少已有25種之多。
面對云計(jì)算應(yīng)用如此迅猛的發(fā)展態(tài)勢和對云計(jì)算眾說紛紜的理解,如何歸納和分析云計(jì)算當(dāng)前的發(fā)展規(guī)律從而能夠把握云計(jì)算的本質(zhì)和內(nèi)涵所在,是當(dāng)前云計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的重要問題,這將決定著云計(jì)算的未來發(fā)展。本文從歸納分析云計(jì)算目前發(fā)展的業(yè)務(wù)形態(tài)出發(fā),分別以表象、內(nèi)涵和外延3個(gè)不同的維度對云計(jì)算目前的發(fā)展情況進(jìn)行了剖析和研究,旨在發(fā)現(xiàn)和提煉云計(jì)算發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律,以期能夠把握和指導(dǎo)云計(jì)算的未來發(fā)展。2表象:云計(jì)算的4種業(yè)務(wù)形態(tài)所謂表象就是指云計(jì)算外在的表現(xiàn)形式,即云計(jì)算所能提供給用戶的業(yè)務(wù)和應(yīng)用類型。
例如,對于個(gè)人用戶,目前云計(jì)算能夠提供的部分業(yè)務(wù)形式參見圖1。圖1所示的GoogleDocs擁有一套功能非常強(qiáng)大而且免費(fèi)的在線文字處理程序、電子表格程序和文檔演示程序,是傳統(tǒng)辦公應(yīng)用程序在云計(jì)算模式下運(yùn)用的經(jīng)典實(shí)例。再比如電子郵件,如果用戶擁有了一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)電子郵件賬戶,就可以說是加入了云計(jì)算潮流。如大多數(shù)雅虎或Gmail用戶就可以通過互聯(lián)網(wǎng)來檢索、讀取及編寫電子郵件,要是沒有云計(jì)算,他們就無法使用電子郵件應(yīng)用軟件,也無法訪問電子郵件本身。對于云計(jì)算所提供的諸多業(yè)務(wù)形式,不同的業(yè)務(wù)由不同的底層支撐技術(shù)提供支撐。對于不同的業(yè)務(wù)形式,云計(jì)算在進(jìn)行業(yè)務(wù)提供時(shí),業(yè)務(wù)提供的思路也是彼此之間存在差異。
因此,根據(jù)云計(jì)算所提供應(yīng)用和業(yè)務(wù)底層支撐技術(shù)的不同以及業(yè)務(wù)提供思路上的差異,本文將目前云計(jì)算所提供的諸多業(yè)務(wù)形式和應(yīng)用類型經(jīng)過歸納研究分為4種類型,具體包括存儲云、計(jì)算云、分布式構(gòu)件云和網(wǎng)絡(luò)化軟件云。(1)存儲云存儲云就是一個(gè)大規(guī)模的分布式存儲系統(tǒng),對第三方用戶公開存儲接口,用戶可以根據(jù)自己的需要來買相應(yīng)的容量和帶寬。存儲云的應(yīng)用形式包括個(gè)人用戶磁盤、企業(yè)數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)中心等。(2)計(jì)算云計(jì)算云的基本功能是將來自用戶的計(jì)算任務(wù)拆分,然后再派發(fā)到云中具備相應(yīng)功能的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式的并行計(jì)算,進(jìn)行全部相關(guān)計(jì)算之后,再將最終的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)———互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專題網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。(編選:)
關(guān)鍵詞:云計(jì)算技術(shù);信息安全;保障措施
中圖分類號:TP393.08
云計(jì)算是現(xiàn)代信息社會中一種基于網(wǎng)絡(luò)的新型的計(jì)算模式,目前仍處于起步階段。云計(jì)算技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)還未得到統(tǒng)一,仍欠缺必要的業(yè)務(wù)應(yīng)用能力,采用的商業(yè)運(yùn)作模式還未發(fā)展成熟,因此,云計(jì)算技術(shù)的安全性目前還面臨著諸多挑戰(zhàn)。采用傳統(tǒng)的計(jì)算模式,用戶可以行使完全的數(shù)據(jù)控制權(quán)力;但若云計(jì)算模式,用戶將失去對數(shù)據(jù)和機(jī)器管理的完全控制權(quán),他們沒有選擇地完全依賴于云服務(wù)提供商,僅僅保留些許的控制虛擬機(jī)的權(quán)限。所以,從用戶的角度出發(fā),云計(jì)算技術(shù)保證計(jì)算結(jié)果和存儲數(shù)據(jù)的高度的安全性具有至關(guān)重要的意義。
1 云計(jì)算技術(shù)中存在的各種信息安全風(fēng)險(xiǎn)
1.1 數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。云計(jì)算技術(shù)最大的特點(diǎn)就是用戶可以在任一角落通過網(wǎng)絡(luò)來直接訪問“云”,與此同時(shí),云服務(wù)供應(yīng)商相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理工作人員也有相應(yīng)的權(quán)利完全控制用戶的一些數(shù)據(jù)。大量用戶多點(diǎn)訪問是一種可能存在的情況,這時(shí)候云計(jì)算服務(wù)環(huán)境需要提供必要的安全、可靠、有效的用戶認(rèn)證以及相應(yīng)的訪問控制機(jī)制。企業(yè)用戶選擇云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商就是依賴云計(jì)算服務(wù)更加完美的運(yùn)營能力以及對其安全環(huán)境的信任。但是云計(jì)算往往涉及到超大規(guī)模的分布式環(huán)境,這種情況下集中訪問控制數(shù)以百萬的節(jié)點(diǎn)是不太可能實(shí)現(xiàn)的,Kerberos想要在超大的集群規(guī)模中準(zhǔn)確做到時(shí)間同步也有一定的困難,難以實(shí)現(xiàn)高并發(fā)和高壓力下對訪問權(quán)限的集成、傳遞等機(jī)制,另外,高并發(fā)和高壓力同時(shí)也會對加解密算法性能造成影響,采用的傳統(tǒng)用戶認(rèn)證方法以及訪問控制算法和解決方案都可能出現(xiàn)不適應(yīng)的情況。
云計(jì)算服務(wù)有時(shí)候會基于共享的環(huán)境,因此,在大多數(shù)情況下任何用戶都可以進(jìn)行注冊來使用這個(gè)共享的環(huán)境。這就為一些惡意破壞分子創(chuàng)造了其實(shí)施破壞的機(jī)會,他們研究云計(jì)算安全環(huán)境的基礎(chǔ)架構(gòu)以及所采用的一些服務(wù)軟件,從中抓獲云計(jì)算服務(wù)環(huán)境的安全漏洞,并上傳惡意攻擊代碼,非法獲取正常用戶數(shù)據(jù)或蓄意破壞其數(shù)據(jù),形成安全風(fēng)險(xiǎn)。另外,內(nèi)部工作人員由于工作疏忽也可能無意破壞用戶數(shù)據(jù),或造成數(shù)據(jù)不可用的不良后果。云計(jì)算規(guī)模大、服務(wù)環(huán)境復(fù)雜、計(jì)算種類繁多,比傳統(tǒng)的服務(wù)技術(shù)更容易暴露安全漏洞,因此給安全威脅的檢測和防護(hù)帶來了相當(dāng)大的困難,惡意破壞分子一但形成攻擊,將會造成巨大的損失。共享的云環(huán)境為用戶數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性和保密性帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。云計(jì)算服務(wù)的首要任務(wù)就是確保用戶數(shù)據(jù)高度的完整性和保密性,工作人員要確保數(shù)據(jù)內(nèi)容不被他人進(jìn)行訪問或無意、惡意的修改,盡最大努力確保用戶數(shù)據(jù)的安全性。
1.2 數(shù)據(jù)隱私和可用性風(fēng)險(xiǎn)。用戶在使用云計(jì)算服務(wù)時(shí),他們的相關(guān)數(shù)據(jù)有可能被惡意破壞者或競爭對手掌握,因此,云服務(wù)供應(yīng)商必須做到將不同的用戶數(shù)據(jù)的有效隔離,從而確保用戶數(shù)據(jù)高度的私密性。使用加密方式保護(hù)的用戶數(shù)據(jù),云服務(wù)供應(yīng)商需要確保所采用的加密算法的高效可靠,另外要注意采用的加密機(jī)制不能影響用戶數(shù)據(jù)的正常使用,更不能對用戶數(shù)據(jù)內(nèi)容造成破壞。分布在數(shù)據(jù)中心的用戶數(shù)據(jù),極有可能受到自然災(zāi)害以及人為蓄意破壞,其設(shè)備也會出現(xiàn)故障意外,因此其用戶數(shù)據(jù)在意外情況下的可用性還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
1.3 安全審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。共享的服務(wù)環(huán)境為不同用戶不同服務(wù)工作日志混合在一起也提供了一定的“機(jī)會”,大規(guī)模的混合日志環(huán)境下為工作人員針對特定事件所進(jìn)行的日志搜集、取證等工作造成了非常大的困難,由此便為用戶和云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商造成了安全審計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)。云計(jì)算的日志系統(tǒng)應(yīng)該具有對突發(fā)事件以及惡意入侵行為迅速反應(yīng)的能力,提高其安全系數(shù)。
1.4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)。云計(jì)算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前還不夠完善,因此供應(yīng)商難以構(gòu)建一個(gè)能夠滿足等級保護(hù)的、能夠被完全信任的、可操控的計(jì)算環(huán)境。由于云計(jì)算環(huán)境中涉及到物理節(jié)點(diǎn)的情況比較復(fù)雜,計(jì)算節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建和處理的點(diǎn)數(shù)量很多,采用完整虛擬機(jī)來構(gòu)建一個(gè)絕對安全隔離的環(huán)境需要付出高昂的代價(jià);如果采用非完整的虛擬機(jī)來構(gòu)建一個(gè)安全隔離環(huán)境,其環(huán)境的安全等級較差,無法滿足云計(jì)算環(huán)境的安全需求。
1.5 法律風(fēng)險(xiǎn)。為了完成用戶數(shù)據(jù)的備份、確保其可用性,云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商通常會采用將企業(yè)用戶數(shù)據(jù)分別存放在全球各個(gè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的方法。云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商所采用的這種存儲方式會給企業(yè)用戶帶來一種潛在風(fēng)險(xiǎn),企業(yè)用戶信息在遵守本國的相關(guān)安全法律法規(guī)的同時(shí)還必須遵守儲存其數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心所在地的法律法規(guī)。
1.6 云技術(shù)服務(wù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。用戶對于各類型的數(shù)據(jù)以及各種應(yīng)用的需求情況是不可預(yù)測的,一旦出現(xiàn)突發(fā)事件、設(shè)備故障,或者大量用戶需求訪問,此時(shí)的云計(jì)算技術(shù)本身具備的響應(yīng)能力可能會發(fā)生一定的問題。因此,用戶要與云技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商共同協(xié)商詳細(xì)的、具有法律效益的服務(wù)水平協(xié)議,對云計(jì)算的可用性條件、所付責(zé)任和相應(yīng)的解決措施達(dá)成共識。
2 云計(jì)算技術(shù)幾種安全保障體系
2.1 云計(jì)算環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)安全保障。相關(guān)專業(yè)人員要針對云計(jì)算系統(tǒng)當(dāng)前存在的人員、基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)采用安全可靠的物理防范措施,同時(shí)云技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商要制定配套的管理制度,對云計(jì)算系統(tǒng)所處的物理環(huán)境實(shí)施全方位的安全防護(hù),對于云計(jì)算環(huán)境的安全保障技術(shù)類似于傳統(tǒng)IT系統(tǒng)所采用的物理安全保障技術(shù);針對云計(jì)算系統(tǒng)可能存在的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn),則需要有關(guān)工作人員設(shè)計(jì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施,嚴(yán)厲打擊蓄意破壞網(wǎng)絡(luò)安全的“黑客行為”,對云計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和其涉及到的網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行全方位的安全防護(hù),對于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的安全保障需要考慮多用戶和云計(jì)算內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問控制問題。
2.2 用戶數(shù)據(jù)安全保障。排除云計(jì)算系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn),服務(wù)供應(yīng)商要根據(jù)相關(guān)的合規(guī)性要求,結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)安全防護(hù)機(jī)制,從而確保用戶數(shù)據(jù)安全。由于云計(jì)算的特殊環(huán)境,需要其在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全技術(shù)基礎(chǔ)上添加新型加密技術(shù)。
2.3 虛擬化安全保障。想要有效化解云計(jì)算系統(tǒng)中存在的虛擬化風(fēng)險(xiǎn),需要對物理、虛擬服務(wù)器全面監(jiān)控、管理、隔離和防護(hù),最大限度提高物理機(jī)以及虛擬機(jī)空間高度的安全性。云計(jì)算中這部分技術(shù)與傳統(tǒng)IT系統(tǒng)安全保障技術(shù)區(qū)別最大。
2.4 空間安全保障、安全服務(wù)、安全審計(jì)監(jiān)管技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)運(yùn)行環(huán)境特殊,可為云租戶在非完全可信、可控的環(huán)境提供保護(hù)自身利益的技術(shù)。而在可信環(huán)境下,云計(jì)算運(yùn)營商可向云租戶提供安全服務(wù)技術(shù),最大限度減少云租戶在云技術(shù)安全領(lǐng)域的投入,實(shí)現(xiàn)安全即服務(wù)的最終目標(biāo)。另外,云計(jì)算環(huán)境需時(shí)刻進(jìn)行安全審計(jì)監(jiān)控,做到在安全審計(jì)監(jiān)控的基礎(chǔ)上對云技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全、有序管理。
3 總結(jié)
本文詳細(xì)分析了云計(jì)算環(huán)境中存在的各種安全風(fēng)險(xiǎn),并從7個(gè)技術(shù)應(yīng)用角度詳細(xì)探討了云計(jì)算安全技術(shù)體系架構(gòu)和相應(yīng)的防護(hù)措施,確保云計(jì)算技術(shù)高度的安全性。
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關(guān)鍵詞:云計(jì)算;分布存儲技術(shù);數(shù)據(jù)
中圖分類號:TP333
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,社會和科學(xué)也已不可估量的速度飛速行進(jìn)著,與此同時(shí),在各行各業(yè)中不斷推進(jìn)和廣泛應(yīng)用的信息化向信息技術(shù)發(fā)出了更新一輪的巨大挑戰(zhàn),對信息技術(shù)向前發(fā)展起到了促進(jìn)作用。云計(jì)算隨著存儲、通信技術(shù)以及計(jì)算等的發(fā)展而出現(xiàn)并得以廣泛應(yīng)用,使得用戶能夠更便捷、適時(shí)地訪問云服務(wù)提供商提供的信息資源,整體來說,云計(jì)算同時(shí)具備著高可靠性、虛擬化、超大規(guī)模、價(jià)格低廉等特性,極大程度上滿足了海量數(shù)據(jù)存儲要求。在這一環(huán)境下的分布存儲技術(shù)作為云計(jì)算的基礎(chǔ),雖然功能強(qiáng)大,然而從當(dāng)前形勢看來,它面臨著巨大的挑戰(zhàn),因此需要不斷地做出分析和研究。
1 云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算是一種為了能夠更好地滿足相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)信息的計(jì)算以及存儲等相關(guān)服務(wù),同時(shí)跟隨當(dāng)下形勢呈現(xiàn)出非常流行趨勢的通信技術(shù)而產(chǎn)生的新型的、能夠?yàn)楦餍懈鳂I(yè)進(jìn)行分享基本數(shù)據(jù)資源的一種計(jì)算模型。云計(jì)算服務(wù)提供商基本上是不參與相關(guān)流程的,云計(jì)算機(jī)能夠保證用戶實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、便捷且放百度呢存儲服務(wù)、訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)等一系列資源。源頭上看來,云計(jì)算服務(wù)提供商是將龐大的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的有機(jī)結(jié)合,繼而就可以形成一個(gè)或者是一些具與一定規(guī)模的數(shù)據(jù)中心,進(jìn)而由這一數(shù)據(jù)中心向有所需的用戶提供到他們需要的服務(wù),最大程度上滿足了用戶的使用要求。
關(guān)于云計(jì)算這一方面做出的相關(guān)研究表明,云計(jì)算具有最為顯著的屬性包括高穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性以及規(guī)模超大燈,因此就可以在相應(yīng)的環(huán)境下很好地實(shí)現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)信息的存儲操作,存儲的位置多為不同數(shù)據(jù)中心的不同節(jié)點(diǎn)之上,即存儲在這些節(jié)點(diǎn)之上的數(shù)據(jù)信息都是透明的、共享的,因此一旦用戶有哪一方面的需求,只需通過云計(jì)算服務(wù)提供商提供出的數(shù)據(jù)訪問接口就可以滿足自己需求,獲取到其中心內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)信息。然而當(dāng)前看來,基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)顯然也是遇到了一些巨大的挑戰(zhàn),云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)信息的規(guī)模是非常可觀的,無疑會為數(shù)據(jù)中心的相關(guān)有效成本費(fèi)用、容錯(cuò)性以及可擴(kuò)展性等方面帶來挑戰(zhàn),需要我們不斷地做出分析研究。
2 云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)
2.1 可擴(kuò)展性研究
經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的今天,在各行各業(yè)都會應(yīng)用到數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等對相關(guān)數(shù)據(jù)做出一定的有效處理,當(dāng)下看來,海量信息顯然單靠計(jì)算機(jī)無法滿足其處理操作,類似存儲、計(jì)算等,這一背景下,基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)研究應(yīng)運(yùn)而生,首先研究其可擴(kuò)展性。研究之前先分析傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲計(jì)算,其通過冗余的磁盤實(shí)現(xiàn)相關(guān)要求,那種采取與流行時(shí)進(jìn)行提高數(shù)據(jù)存儲可擴(kuò)展性的方式雖然確實(shí)實(shí)用了一定時(shí)間,它在一定程度上實(shí)現(xiàn)滿足了數(shù)據(jù)的存儲空間,只是基于云計(jì)算之中的龐大的海量的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),其存儲的數(shù)據(jù)規(guī)模以及相關(guān)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模仍然處在不斷擴(kuò)大的趨勢之上,不斷增長的需求存儲容量顯然不能由磁盤預(yù)留方式來實(shí)現(xiàn)了。因此,云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)又到達(dá)了一個(gè)致高點(diǎn)。云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心不可能采取冗余磁盤預(yù)留的方式來擴(kuò)展存儲空間,并且它也不可能在建立之初將所有的操作都完完全全規(guī)劃好,譬如說谷歌當(dāng)前看來,已經(jīng)在全球的數(shù)據(jù)中心就有36個(gè),并且每一個(gè)數(shù)據(jù)中西所包含的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)達(dá)到了數(shù)百萬個(gè);再譬如微軟的數(shù)據(jù)中心,對外宣稱其將會在全球建設(shè)多余二十個(gè)數(shù)據(jù)中心,同時(shí)在九月份已經(jīng)在芝加哥形成了全球最大的模塊化數(shù)據(jù)中心,其中包含了二百二十多個(gè)集裝箱,同時(shí)每一個(gè)集裝箱中機(jī)器數(shù)都在兩千作用,其服務(wù)器還會以十四個(gè)月為周期進(jìn)行成倍增長,趕超摩爾定律增長速度,因此,基于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性進(jìn)行研究意義十分重大,以期能夠適應(yīng)當(dāng)下不斷增長、擴(kuò)展的應(yīng)用需求。
2.2 容錯(cuò)性研究
云計(jì)算提供商僅僅依靠傳統(tǒng)的提高容錯(cuò)性的方法進(jìn)行操作顯然滿足不了當(dāng)下的需求,這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的容錯(cuò)性提高辦法是經(jīng)由高性能的服務(wù)器、RAID技術(shù)或者是專用的存儲設(shè)備來進(jìn)行相關(guān)操作,完成這一內(nèi)容的成本十分高昂,根本無法滿足現(xiàn)今云計(jì)算提供商的要求,除上述之外云計(jì)算之中龐大的節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)規(guī)模注定了極高的失效概率。在云計(jì)算這一大環(huán)境下,操作失效非常常見。譬如在谷歌公司中,就曾在零六年做出過一份報(bào)告,即在云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,平均每一個(gè)Map Reduce作業(yè)的運(yùn)行過程之中就包含了五個(gè)失效的節(jié)點(diǎn);每一個(gè)擁有著四千個(gè)節(jié)點(diǎn)金星運(yùn)行的Map Reduce作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)中心中,幾乎平均六個(gè)小時(shí)中就有一個(gè)小時(shí)的磁盤失效時(shí)間,這無疑會給云服務(wù)的提供商和資源應(yīng)用者帶來不同程度的麻煩和損失。除了上述之外,還有很多情形下會造成失效的結(jié)果。總而言之,云計(jì)算環(huán)境下分布存儲的頻頻失效必將帶來不同程度上的損失,其程度不可估量,因此當(dāng)下而言,容錯(cuò)成為云計(jì)算環(huán)境之下分布存儲所面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn),同時(shí)其亟待解決。關(guān)于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲,想要更為徹底有效科學(xué)的提高其容錯(cuò)性,單研究節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系,以提高在屋里拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的容錯(cuò)性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,與此同時(shí),必須同時(shí)研究在節(jié)點(diǎn)上存儲著的數(shù)據(jù)的相關(guān)組織和管理操作,以提高數(shù)據(jù)容錯(cuò)性,達(dá)到最終目的。
2.3 成本控制方面
云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)之所以需要在成本控制方面做出一定的研究,是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的分布存儲所需要管理組織的節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)的規(guī)模都非常顯,能耗相對也自然比較小,同時(shí)于企業(yè)而言,低消耗下他們是愿意通過成本輸入來交換可靠性能以及效率的。然而,在云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲,其能耗是非常大的,同時(shí)為了使設(shè)備處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)之下,能耗還要增加很大一部分。在24*7的運(yùn)行模式下,在數(shù)據(jù)中心的存儲開銷中非常重要的一個(gè)組成部分就是能耗。曾有研究人員作出相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),基本上每一臺服務(wù)器四年的能耗與其相關(guān)硬件的成本不相上下,而且一旦能耗有所降低,在很大程度上還可以提高磁盤等一些硬件設(shè)備的運(yùn)行壽命,這些都會大幅縮減整個(gè)數(shù)據(jù)中心的成本,因此就可以說,當(dāng)下云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲面臨的又一大挑戰(zhàn)就是如何降低能耗進(jìn)而降低成本,相繼會產(chǎn)生的優(yōu)良效果就是能源得到節(jié)約,環(huán)境得到保護(hù)。總而言之,云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲需要研究的重大內(nèi)容即盡可能多角度的對設(shè)備的制冷消耗進(jìn)行研究,從而期望在更大程度上降低云計(jì)算的成本費(fèi)用。
3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件技術(shù)
3.1 以服務(wù)器為中心
之所以會研究到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件技術(shù),是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是使得云計(jì)算得以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)所在,通常來說,它主要的包括著兩個(gè)部分,分別是軟件和硬件,軟件即數(shù)據(jù)中心提供出服務(wù)時(shí)所應(yīng)用到的軟件;硬件即數(shù)據(jù)中心的相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)備以及支撐系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)設(shè)施。以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu),主要即是在每一個(gè)數(shù)據(jù)中心的相關(guān)服務(wù)中都會安裝網(wǎng)卡,且數(shù)量較大,然后運(yùn)用網(wǎng)線把網(wǎng)卡和服務(wù)器進(jìn)行連接,繼而成為一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)整體,這樣做的目的之一是增大數(shù)據(jù)中心的存儲功能。以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)的組成以及線路的連接兩個(gè)方面都比較簡單,從而達(dá)到確保網(wǎng)絡(luò)底層與服務(wù)器之間的有效數(shù)據(jù)交互,當(dāng)前看來還有功能更甚強(qiáng)大的路由算法,然而這一結(jié)構(gòu)自身也存在著一定的不足,即由于數(shù)據(jù)信息會占據(jù)相當(dāng)大的服務(wù)器計(jì)算資源,就會導(dǎo)致存在一些鏈路無法實(shí)現(xiàn)功能,繼而使得服務(wù)器的數(shù)據(jù)壓力更大,服務(wù)器的計(jì)算速率自然受到一定程度的影響,成本的費(fèi)用以及功能的損失兩方面來說都產(chǎn)生了一定的消極影響。
3.2 以交換機(jī)為中心
以交換機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件結(jié)構(gòu)其實(shí)最主要就是對于交換機(jī)的應(yīng)用,交換機(jī)將每一個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心有效地連接,再通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā),當(dāng)然,云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲,相關(guān)的服務(wù)器負(fù)責(zé)的功能有所不同,其只是對于數(shù)據(jù)信息的存儲以及處理負(fù)責(zé)。通常以交換機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件被交換機(jī)分成了三層,最為主要的分別是核心層、邊緣層以及聚合層。云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心中,經(jīng)由交換機(jī)作為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)有操作簡便,穩(wěn)定高效,同時(shí)還可以通過交換機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)展功能,然而,這一結(jié)構(gòu)也存在著一些難以避免的缺陷,比如由于交換機(jī)的使用,導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)中心的操作具有不夠良好的靈活性、較低的服務(wù)器利用效率以及交換機(jī)資源的浪費(fèi)等,通常而言,這一結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件中應(yīng)用較多。
3.3 混合模式
混合模式顧名思義就是將上述兩種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,進(jìn)而形成一種功能上更加強(qiáng)大,實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的新型結(jié)構(gòu)。在混合模式的結(jié)構(gòu)中,主要是將交換機(jī)作為將服務(wù)器進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn),同時(shí)配合安裝在服務(wù)器中的多個(gè)網(wǎng)卡,除此之外,混合模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了特定場景下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),它綜合上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,因此比其更加的靈活自由,同等性能的條件下,對于數(shù)據(jù)中心的成本而言有一定的降低功能。
4 結(jié)束語
總而言之,云計(jì)算中龐大的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行有效的有機(jī)結(jié)合,進(jìn)而就形成了一個(gè)或者是一些較為大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心點(diǎn),從而達(dá)到向用戶提供一些基本性質(zhì)的服務(wù),使得客戶的使用需求得到滿足。總而言之,云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)使得龐大的數(shù)據(jù)信息得以存儲,存儲位置即為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部中的眾多節(jié)點(diǎn)中的不同節(jié)點(diǎn)之上,更為甚者會存儲到在不同數(shù)據(jù)中心的不同節(jié)點(diǎn)上。整體來說,基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)它所研究的主要內(nèi)容即上述內(nèi)容,如何實(shí)現(xiàn)有效地組織和管理在數(shù)據(jù)中心中進(jìn)行存儲的大量數(shù)據(jù)信息。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:云計(jì)算;信息化;應(yīng)用
眾所周知,云計(jì)算技術(shù)早已應(yīng)用到了社會生活的諸多方面,為人們的生活帶來了許多便利,同時(shí)也在改變著人們的生活方式和工作方式。云計(jì)算技術(shù)作為一種新型的信息化技術(shù),代表著未來信息化應(yīng)用的發(fā)展方向。在行業(yè)信息化進(jìn)程中,云計(jì)算技術(shù)已成為一種新型的技術(shù)資源和基礎(chǔ)設(shè)施資源,被眾多企業(yè)或組織利用,成為掌握行業(yè)主動權(quán)的重要砝碼。隨著業(yè)界對云計(jì)算技術(shù)研究的深入,云計(jì)算技術(shù)將成為各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),成為整個(gè)社會發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和人們生活的一部分。
1 云計(jì)算技術(shù)的內(nèi)涵和技術(shù)優(yōu)勢
1.1 云計(jì)算技術(shù)的內(nèi)涵
簡單地講,云計(jì)算其實(shí)就是一種新型的資源利用和整合的形式,通過云計(jì)算技術(shù)能夠讓信息或者資源在最短的時(shí)間內(nèi)投放給需求方,完成最精確的信息傳遞[1]。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,信息或者資源的存量是極其巨大的,同時(shí),每時(shí)每刻產(chǎn)生的新資源更是對用戶的行為產(chǎn)生著重要的影響。這些海量的數(shù)據(jù)或者資源可以認(rèn)為是一個(gè)資源池,云計(jì)算通過不同的算法以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對各項(xiàng)信息資源進(jìn)行清洗、處理、整合,可實(shí)現(xiàn)用戶即時(shí)獲取有效信息的目的。
1.2 云計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢
云計(jì)算技術(shù)作為未來信息化技術(shù)的發(fā)展方向,理應(yīng)具備現(xiàn)有解決方案無法比擬的優(yōu)勢,“云”概念的提出,涵蓋了新型計(jì)算技術(shù)的諸多方面,比如搭建云服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施、資源分配的機(jī)制和處理算法等。云計(jì)算技術(shù)具有以下幾大優(yōu)勢。
(1)極強(qiáng)的安全性。鑒于云計(jì)算技術(shù)的重要功能之一是數(shù)據(jù)的存儲和分配,那么云計(jì)算的安全性就成為其最重要的技術(shù)優(yōu)勢。傳統(tǒng)的信息處理模式過度依靠于硬件存儲,與之相比,云計(jì)算技術(shù)的數(shù)據(jù)儲存以及安全性級別都是極為可靠的。在“云”的概念中,加入了容錯(cuò)機(jī)制、動態(tài)計(jì)算機(jī)制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遷移等多種機(jī)制來應(yīng)對數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的情況。
(2)即時(shí)虛擬化。云計(jì)算很清晰地指出了即時(shí)性,就像白云一樣一直伴隨在用戶周圍,隨時(shí)可以被喚起。正是由于這種即時(shí)性,也說明了其虛擬化程度是非常高的[2]。在現(xiàn)代信息化中,用戶對信息或者資源的調(diào)取是有時(shí)效性要求的,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,這種趨勢還會加強(qiáng)。
(3)拓展性強(qiáng)。以前,資源的規(guī)模拓展受限于空間,但在“云”的概念里,這種情況是不存在的,這是因?yàn)樵朴?jì)算在底層設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了動態(tài)伸縮,可以滿足未來不可預(yù)期的規(guī)模拓展。特別是對于互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)而言,用戶的數(shù)據(jù)在每個(gè)發(fā)展時(shí)期都不一樣,這種變化可能是不同量級的,利用云計(jì)算就能滿足企業(yè)不同時(shí)期的需求。
2 云計(jì)算技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)展
幾乎每一項(xiàng)前沿技術(shù)都會對人們的生活與工作產(chǎn)生巨大的影響,甚至對行業(yè)的發(fā)展起到非常重要的導(dǎo)向作用。云計(jì)算技術(shù)也是如此,在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天,網(wǎng)絡(luò)化、信息化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的標(biāo)配,現(xiàn)代信息技術(shù)驅(qū)動行業(yè)發(fā)展已成為社會信息化的明顯特征。現(xiàn)代信息化v求的是全行業(yè)的信息化,當(dāng)然每個(gè)行業(yè)由于自身的特殊性,實(shí)現(xiàn)信息化的程度和進(jìn)度都有所不同,但其信息化的本質(zhì)是不會改變的。
2.1 企業(yè)信息化
企業(yè)作為市場經(jīng)濟(jì)活動的主體,對市場動向總是保持著較高的敏感度,在傳統(tǒng)的信息傳播方式下,企業(yè)獲取信息的形式比較單一,甚至是較為滯后的,這很不利于企業(yè)自身的管理和業(yè)務(wù)的發(fā)展,所以對于企業(yè)而言,引入云計(jì)算來加強(qiáng)企業(yè)信息化是加快企業(yè)信息流動,參與市場競爭,提升企業(yè)管理水平的重要途徑。建立云計(jì)算平臺對于企業(yè)信息化的影響主要集中在業(yè)務(wù)和管理方面。在管理層面,云計(jì)算能夠把每一位職員都按不同維度進(jìn)行劃分,形成數(shù)據(jù)庫,方便即時(shí)調(diào)用。在業(yè)務(wù)方面,與業(yè)務(wù)相關(guān)的各項(xiàng)資源以及數(shù)據(jù)都存儲在了云里,當(dāng)業(yè)務(wù)管理者需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取和分析時(shí),能夠隨時(shí)隨地對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,提升了數(shù)據(jù)處理的效率。
2.2 教育信息化
教育信息化可以認(rèn)為是發(fā)展較為迅速的一個(gè)領(lǐng)域。中國作為教育大國,一直以來都在向教育強(qiáng)國的發(fā)展方向努力,實(shí)現(xiàn)教育強(qiáng)國,不但是資金的投入,更需要的是教育資源的投入。我國地域遼闊,教育發(fā)展的不平衡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相類似,如何縮小教育水平的差距是擺在人們面前的一個(gè)重要課題。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)發(fā)展,為解決這一難題提供了一個(gè)思路。以往,師資力量的流通較為不便,教師授課在空間上受到了嚴(yán)格的限制。但是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,教師的授課不再受空間限制,而是變成了一種具有分享性質(zhì)的授課。依托于強(qiáng)大的云計(jì)算教育平臺,現(xiàn)代化教育已打破了時(shí)間、空間的限制,教師可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)開展授課,并且可通過基于云計(jì)算技術(shù)的教育平臺與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)、延時(shí)的互動與交流,實(shí)現(xiàn)跨越時(shí)空的無障礙、高品質(zhì)教育。
2.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化
云計(jì)算技術(shù)另一大應(yīng)用領(lǐng)域就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化。現(xiàn)階段,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展穩(wěn)中向好,但是隨著國家深化供給側(cè)改革的推進(jìn),農(nóng)業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)了新的狀況,就是農(nóng)業(yè)供需的嚴(yán)重失衡。例如,本地的特色農(nóng)業(yè)常年無法推向市場,導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率極其低下。究其原因,市場信息不對稱是導(dǎo)致出現(xiàn)這一問題的一個(gè)重要因素,這嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展。在不少地區(qū),電子商務(wù)開始走進(jìn)村民家中,農(nóng)業(yè)信息化已經(jīng)走出了重要的第一步。在云計(jì)算技術(shù)的帶動下,農(nóng)村的消費(fèi)需求和產(chǎn)品供給將會得到最大限度的釋放,同時(shí)能夠通過各種云計(jì)算平臺實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化,并對不同地域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展情況及生產(chǎn)需求進(jìn)行分析,得出較為可靠的結(jié)論。
2.4 交通領(lǐng)域信息化
近年來我國的交通運(yùn)輸行業(yè)有了長足的進(jìn)步。全國各地都在大規(guī)模興建高鐵,改善本地區(qū)的交通狀況,高鐵的信息化程度非常高,可以為乘客提供智能化的服務(wù)。此外,隨著配套的智能交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善,交通條件逐漸改善,同時(shí)由于云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)的運(yùn)用,交通違法行為得到了有效遏制。例如在一些重點(diǎn)管控的商圈路口,會有高清攝像抓拍系統(tǒng),利用云計(jì)算平臺,能夠準(zhǔn)確地識別各種違法行為,例如違法并線、違法停車等等,這為建立良好的交通秩序起到了重要作用。
2.5 醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)信息化
掛號難是醫(yī)院,特別是知名公立醫(yī)院面臨的窘境。掛號渠道單一,掛號速度慢是被人們廣為詬病的問題之一。這幾年隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,各大醫(yī)院都在大力推進(jìn)醫(yī)療事業(yè)的信息化,例如微信掛號、網(wǎng)上預(yù)約掛號,網(wǎng)上問診等新型醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)已在較多醫(yī)院得到應(yīng)用,大大方便了病患,特別是病歷的電子化、網(wǎng)絡(luò)化,能夠讓病人在家就能查看自己的身體狀況[3],極大地提高了醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)水平。
關(guān)鍵字:云計(jì)算;虛擬化技術(shù);通信運(yùn)營商;IT支撐系統(tǒng);
中圖分類號:E965 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息與數(shù)據(jù)的快速增長,科學(xué)、工程和商業(yè)計(jì)算領(lǐng)域需要處理大規(guī)模、海量的數(shù)據(jù),對計(jì)算能力的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自身IT 架構(gòu)的計(jì)算能力,這時(shí)就需要不斷加大系統(tǒng)硬件投入來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。[1]在這種情況下,為了節(jié)省成本和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)放性,云計(jì)算的概念被提了出來。云計(jì)算是分布式計(jì)算、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的進(jìn)一步發(fā)展,能夠向各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供硬件服務(wù)、基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)、平臺服務(wù)、軟件服務(wù)、存儲服務(wù)的系統(tǒng)。
本文對云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)——虛擬化技術(shù)進(jìn)行分析闡述云計(jì)算的分類及技術(shù)架構(gòu),同時(shí)說明電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)中云計(jì)算的應(yīng)用部署建議。
虛擬化技術(shù)
虛擬化是一個(gè)廣義的術(shù)語,在計(jì)算機(jī)方面通常是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行。虛擬化是基于開放的x86架構(gòu),將硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序一同裝入一個(gè)可遷移的虛擬機(jī)檔案文件中,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化。
虛擬化可以用來進(jìn)行服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、桌面應(yīng)用程序的整合,提高系統(tǒng)資源利用率,提高管理靈活性,節(jié)省服務(wù)器空間和電耗成本。目前主流的虛擬化軟件有Microsoft的Hyper-V 、Vmvare的vSphere、Citrix的XENServer等。
表1 主流虛擬化軟件產(chǎn)品比較
Micorsoft VMWare Citrix
云計(jì)算技術(shù)
美國國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算研究所對云計(jì)算是這樣定義的:云計(jì)算是一種IT資源的使用模式,它是對共享的可配置的計(jì)算資源(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù))提供無所不在、方便的、隨需的網(wǎng)絡(luò)訪問。資源的使用和釋放可以快速進(jìn)行,不需要多少管理代價(jià)。
云計(jì)算的本質(zhì)核心:以虛擬化的硬件體系為基礎(chǔ),以高效服務(wù)管理為核心,提供自動化的,具有高度可伸縮性、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬、軟件資源服務(wù)。
云架構(gòu)通過虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的方式有機(jī)整合了云中的硬件和軟件資源,并通過網(wǎng)絡(luò)將云中的服務(wù)交付給用戶。
目前云計(jì)算有兩種不同的分類方式。按云服務(wù)的對象可分為公有云,私有云和混合云:
私有云是企業(yè)自己搭建云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu),面向內(nèi)部用戶提供云計(jì)算服務(wù)。企業(yè)擁有基礎(chǔ)架構(gòu)的自,并且可以基于自己的需求改進(jìn)服務(wù),進(jìn)行自主創(chuàng)新。公有云是企業(yè)通過自己的基礎(chǔ)設(shè)施直接向外部用戶提供服務(wù)。外部用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù),并不擁有云計(jì)算資源。混合云實(shí)際上是私有云和公有云的混合,既向內(nèi)提供業(yè)務(wù),又向外提供業(yè)務(wù)。
云計(jì)算按提供的服務(wù)類型分類,可分為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IAAS),應(yīng)用平臺服務(wù)(PAAS),應(yīng)用軟件服務(wù)(SAAS)三種類型。
IAAS:基礎(chǔ)設(shè)施做為服務(wù)(Infrastructure as a Service),實(shí)現(xiàn)機(jī)制是創(chuàng)建虛擬的計(jì)算、存儲中心,能夠把計(jì)算單元、存儲器、I/O設(shè)備、帶寬等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施,集中起來成為一個(gè)虛擬的資源池來對外提供服務(wù)。
PAAS:平臺做為服務(wù)(Platform as a Service),提供服務(wù)應(yīng)用引擎,用戶基于該應(yīng)用服務(wù)引擎可以構(gòu)建該類應(yīng)用。對服務(wù)提供商可以靈活擴(kuò)展業(yè)務(wù),響應(yīng)長尾需求,靈活調(diào)配資源 ;對開發(fā)者用戶可以加快開發(fā)速度,簡化系統(tǒng)維護(hù) 。
SAAS:軟件做為服務(wù)(Software as Service),用戶通過Internet來使用軟件,用戶無需購買軟件,可以按需租用軟件。
IAAS、PAAS、SAAS三個(gè)層次彼此之間相互獨(dú)立,沒有依賴關(guān)系,不同層次云計(jì)算涉及不同的核心技術(shù)。
云計(jì)算在電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹
IT支撐系統(tǒng)是電信運(yùn)營商企業(yè)的核心命脈,如何應(yīng)用云計(jì)算需要慎重考慮。由于IAAS服務(wù)所需的虛擬化技術(shù)和運(yùn)營技術(shù)相對成熟,并且有較成熟的商用案例,因此IAAS是電信運(yùn)營商IT領(lǐng)域開展云計(jì)算服務(wù)的最佳切入點(diǎn)。[2]本文就詳細(xì)說明IAAS云計(jì)算技術(shù)在電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)的應(yīng)用部署方式。
電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算特點(diǎn)分為:面向用戶的并發(fā)請求處理部分,如各系統(tǒng)WEB 及APP 層(第一類并發(fā)處理型);面向網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)性任務(wù)處理部分,如話單采集、數(shù)據(jù)抽取及格式轉(zhuǎn)換等(第二類重復(fù)任務(wù)處理型);復(fù)雜關(guān)系型計(jì)算部分,如計(jì)費(fèi)應(yīng)用、各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(第三類復(fù)雜關(guān)系型)等。其中,面向用戶并發(fā)請求處理應(yīng)用、面向網(wǎng)絡(luò)重復(fù)任務(wù)處理應(yīng)用較為適合基于PC 服務(wù)器資源池的部署,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用受當(dāng)前不同廠家設(shè)備架構(gòu)不同以及操作系統(tǒng)不同的限制,不建議向PC 服務(wù)器資源池遷移。
在實(shí)際部署時(shí),對X86架構(gòu)的刀片服務(wù)器、PC服務(wù)器進(jìn)行了虛擬化,將第一類和第二類應(yīng)用部署在云資源池上。
虛擬化前:每臺主機(jī)一個(gè)操作系統(tǒng),軟硬件緊密結(jié)合,在同一臺主機(jī)上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序通常造成資源占用沖突,系統(tǒng)資源利用低硬件成本昂貴且不夠靈活。
虛擬化后:打破了操作系統(tǒng)與硬件資源互相依賴關(guān)系,通過封裝到虛擬機(jī)的技術(shù),管理操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序?yàn)閱我坏膫€(gè)體,有較強(qiáng)大的安全和故障隔離方式,實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的按需分配,業(yè)務(wù)的動態(tài)調(diào)整,提供了資源利用率。
圖1電信運(yùn)營商IT支撐系統(tǒng)虛擬化前后業(yè)務(wù)運(yùn)營方式比較
雖然云計(jì)算對運(yùn)營商應(yīng)用來講,對于IT設(shè)備的優(yōu)化,提高效率,節(jié)能方面的措施,應(yīng)該是最為急迫的,但是在將云計(jì)算在引入具體應(yīng)用時(shí)還應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)問題、穩(wěn)定性問題、安全性問題以及應(yīng)用遷移問題:
標(biāo)準(zhǔn)問題:云計(jì)算目前標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)度緩慢,各廠家各自為戰(zhàn),方案互不兼容,甚至在互操作方面也存在問題。
穩(wěn)定性問題:盡管云計(jì)算技術(shù)會帶來一定的運(yùn)維便利性,但由于云計(jì)算技術(shù)并不成熟,穩(wěn)定性方面仍有不足。2009年,Google、Microsoft、Amazon的云服務(wù)都出現(xiàn)過業(yè)務(wù)中斷。
安全性問題:云計(jì)算的引入,對信息安全提出了新的要求,例如虛擬化軟件安全、用戶數(shù)據(jù)安全和可跟蹤性等。
應(yīng)用遷移問題:技術(shù)方面,需要調(diào)整架構(gòu);經(jīng)濟(jì)方面,初次建設(shè)云計(jì)算環(huán)境和遷移都可能產(chǎn)生新的成本;運(yùn)營方面,需要現(xiàn)有運(yùn)營體制做較大改變。在保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,內(nèi)部IT 資源池建設(shè)的實(shí)施策略一是聚焦重點(diǎn)、快速見效,建設(shè)云計(jì)算資源池并先遷移設(shè)備規(guī)模大的適合應(yīng)用,快速發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)價(jià)值;二是逐步遷移、滾動實(shí)施,根據(jù)MBOSS 系統(tǒng)的特點(diǎn),先實(shí)現(xiàn)各專業(yè)內(nèi)的資源整合,后實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)資源整合,分批分階段遷移、滾動實(shí)施,將原有設(shè)備納入資源池,充分保護(hù)已有投資。
因此針對以上問題建議資源池盡量采用相同的CPU架構(gòu)、同一虛擬化軟件,以便保持良好的資源調(diào)度并易于管理。
資源池盡可能部署在相同機(jī)房及二層網(wǎng)絡(luò),使物理服務(wù)器能夠連接共享存儲設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)動態(tài)遷移。
資源池采用高密度計(jì)算、低功耗設(shè)備,減少設(shè)備空間占用:在機(jī)房設(shè)施允許的情況下,應(yīng)盡可能選擇刀片型PC服務(wù)器,提高計(jì)算密度,減少機(jī)房空間等高價(jià)值資源占用,同時(shí)降低能源消耗。
盡量采用高性能局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,物理主機(jī)以千兆接入:資源池所在局域網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)應(yīng)支持萬兆以上的交換帶寬,相關(guān)物理服務(wù)器應(yīng)支持以千兆方式接入局域網(wǎng)絡(luò),滿足資源池模式下密集計(jì)算和信息傳輸對局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能和帶寬需要。局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備通過二層VLAN 劃分方式實(shí)現(xiàn)不同域系統(tǒng)的安全隔離,并能夠支持隨虛機(jī)遷移自動進(jìn)行相應(yīng)端口安全策略的遷移。
結(jié)束語
引入云計(jì)算之后,將實(shí)現(xiàn)資源的按需分配,環(huán)境部署自動化,加快應(yīng)用軟件的開發(fā)、測試和部署速度,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和資源的快速部署,縮短新業(yè)務(wù)上線時(shí)間;提升資源共享程度,建設(shè)IT基礎(chǔ)資源共享池,使得整體架構(gòu)可以快速、靈活地響應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求;實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,打造綠色I(xiàn)T。
參考文獻(xiàn)
〔關(guān)鍵詞〕高校圖書館;云計(jì)算;二分網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用程序
〔中圖分類號〕G250.7;391 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2012)09-0094-03
伴隨我國高等教育的大發(fā)展,各個(gè)高校圖書館以“加強(qiáng)系統(tǒng)資源建設(shè),促進(jìn)服務(wù)質(zhì)量提高”為宗旨,逐步更新管理理念,完善管理措施,不斷提高圖書館的信息服務(wù)能力。與此同時(shí),目前的大學(xué)圖書館大都引入基于數(shù)據(jù)庫的自動化管理系統(tǒng),這就使得高校圖書館管理不得不面對一個(gè)圖書館日常借閱數(shù)據(jù)劇增的事實(shí)。其主要原因在于,各大學(xué)圖書館不斷擴(kuò)充自身的館藏書籍?dāng)?shù)量以及各大學(xué)在校學(xué)生數(shù)量的增加。據(jù)調(diào)查顯示,目前我國一個(gè)普通的綜合性大學(xué)館藏書籍種類大體在3~4萬種,數(shù)量在100~200萬冊之間,1個(gè)月產(chǎn)生的借閱信息大體在1~2萬條,1年的借閱信息在20萬條左右。如此數(shù)量的信息背后絕對包含著許多待挖掘的信息,但就這些數(shù)據(jù)的存儲和研究處理方法卻遭遇了許多問題,首先是各高校對圖書館管理系統(tǒng)及硬件的投入越來越多,與之同時(shí)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)保存卻越來越吃力,而且各高校保存的數(shù)據(jù)由于類型差異較大,無法實(shí)現(xiàn)共享。其次,缺乏架構(gòu)化、內(nèi)在的和深層次的分析數(shù)據(jù)的分析方法,目前的分析效果不盡理想。
1 云計(jì)算與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
2008年以來,云計(jì)算與圖書館管理結(jié)合逐漸成為一個(gè)熱門話題,各大學(xué)圖書館緊跟云計(jì)算的步伐,積極研究云計(jì)算給圖書館帶來的影響,希望充分利用云計(jì)算能切實(shí)提高高校圖書館的信息管理能力。所謂的云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種,其最基本的概念,是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動分拆成無數(shù)個(gè)較小的子程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。透過這項(xiàng)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi),達(dá)成處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息,達(dá)到和“超級計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。就高校圖書館而言,可以將圖書信息、借閱者信息以及借閱信息上傳至提供云計(jì)算服務(wù)的服務(wù)器中,而且不用考慮數(shù)據(jù)存儲空間的大小,同時(shí)這些數(shù)據(jù)可以動態(tài)更新。高校圖書館不用擔(dān)心應(yīng)用軟件是否是最新版本,極大的減少了學(xué)校為維護(hù)和升級的應(yīng)用軟件投入的費(fèi)用;另外,數(shù)據(jù)儲存在云端,因此無需擔(dān)心病毒的入侵和硬件的損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
目前,高校圖書館對于圖書及圖書借閱等數(shù)據(jù)的研究主要集中在3個(gè)方面:(1)依靠本身技術(shù)力量, 憑借業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)自帶的功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如查詢、匯總等分析工作。(2)依靠數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用技術(shù)對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行定量、歸納分析,調(diào)查顯示2003-2009年間,國內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在圖書館應(yīng)用研究方面的論文達(dá)到533篇。(3)依靠統(tǒng)計(jì)學(xué)提供的分析方法對高校圖書館自身數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,并由此產(chǎn)生了一些高校圖書統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。近幾年,伴隨近年大型數(shù)據(jù)庫的建立和計(jì)算機(jī)存儲與運(yùn)算能力的迅速提高,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究逐步深入,人們利用大量的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對高校圖書館系統(tǒng)進(jìn)行分析,尋找呈現(xiàn)表象的內(nèi)在機(jī)制和模式,進(jìn)而試圖發(fā)現(xiàn)支配和影響這些復(fù)雜系統(tǒng)的動力學(xué)和演化規(guī)律的內(nèi)在本質(zhì)。
高校圖書館將基本業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器,并在云服務(wù)器的基礎(chǔ)架構(gòu)上開發(fā)針對自身數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序能為高校圖書管理業(yè)務(wù)開辟一條嶄新的思路。
2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)二分網(wǎng)技術(shù)研究及方法
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論研究對網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)控制和計(jì)算機(jī)病毒傳播的控制與防御等研究產(chǎn)生了重大影響。用圖論的語言來描述,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以抽象為一個(gè)由節(jié)點(diǎn)的集合V和邊集E組成的圖G=(V,E)。節(jié)點(diǎn)數(shù)記為N=V,邊數(shù)記為M=E。E中每條邊都有V中一對點(diǎn)與之相對應(yīng)。對于高校圖書管理系統(tǒng)而言,點(diǎn)集指的是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的圖書和借閱者,而邊集就是圖書與借閱者之間的鏈接,一個(gè)圖書系統(tǒng)的這些大量信息被提取出來就構(gòu)成了一個(gè)完整的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。該復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具備了一個(gè)顯著的特點(diǎn),該網(wǎng)絡(luò)由兩類節(jié)點(diǎn)以及兩類節(jié)點(diǎn)之間的連邊組成,同類節(jié)點(diǎn)之間不存在連邊,U代表借閱者,B代表書籍,最終關(guān)系如圖1所示,這樣的網(wǎng)絡(luò)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中被稱為二分網(wǎng)絡(luò)。
圖1 高校圖書借閱系統(tǒng)二分網(wǎng)絡(luò)示意圖
利用二分網(wǎng)絡(luò)分析對圖書借閱系統(tǒng)的研究起始于3項(xiàng)基本的內(nèi)容,它們分別是二分網(wǎng)的度、集聚系數(shù)及社團(tuán)結(jié)構(gòu)及聚類算法。
2.1 二分網(wǎng)的度
度本身的意義是指與該節(jié)點(diǎn)連接的其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)目,一個(gè)節(jié)點(diǎn)的度又分為出度和入度兩種。在圖書借閱網(wǎng)絡(luò)的二分網(wǎng)絡(luò)模型中主要包括借閱者的度分布和書籍的度分布,它們分別是指一個(gè)單獨(dú)的借閱者借過書本的數(shù)目的分布,或者是一本書被多少位閱讀者借閱的分布。所有節(jié)點(diǎn)度的平均值稱為網(wǎng)絡(luò)的平均度。從二分網(wǎng)絡(luò)圖書借閱系統(tǒng)實(shí)證的角度出發(fā),一個(gè)節(jié)點(diǎn)無論從出度或入度的大小直接與該節(jié)點(diǎn)的重要程度相關(guān)。換句話說,通過度分布的研究可以非常直觀的找到最受青睞的書籍作品以及在借閱過程中最活躍的書籍閱讀者。另外,高校圖書借閱的度分布具有時(shí)間演化不變性者,均呈現(xiàn)出指數(shù)分布特征。
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;云存儲;分析探討
中圖分類號:TP333
近些年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長與國際地位的日益增高。我國對各行各業(yè)都進(jìn)行了一定的發(fā)展與改善。互聯(lián)網(wǎng)似乎成為了當(dāng)今社會一個(gè)發(fā)展的主流。它在滿足人們利益與需求的同時(shí)也使事情簡單化、方便化。云計(jì)算與云儲存技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)的重要發(fā)展技術(shù)。不但是因?yàn)樵朴?jì)算與云儲存的快速與便捷,更因?yàn)樗诟黝I(lǐng)域的應(yīng)用。本文將簡要的介紹這兩種技術(shù),希望對大家有所幫助。
1 云計(jì)算與云存儲的含義分析
什么是云計(jì)算?什么又是云儲存?大家或許對這方面的內(nèi)容有一定的了解,但是卻不是確切的知道云計(jì)算與云儲存到底指的是什么技術(shù)。其實(shí)對于云計(jì)算這項(xiàng)技術(shù)來說,并沒有一個(gè)明確的定義,每個(gè)人甚至是國家對云計(jì)算的理解不同,對云計(jì)算的定義也會有一定的差異。到現(xiàn)在為止還沒有一個(gè)確切的定義被大家所認(rèn)可。但是目前最受大家青睞的是美國對云計(jì)算的定義。他們將其定義為:云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問,進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池,這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互工作便可以完成。那么什么是云儲存呢[1]?所謂的云存儲是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新的概念,是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。
2 云計(jì)算與云存儲的關(guān)系分析
云計(jì)算與云儲存有什么區(qū)別或者有什么聯(lián)系嗎?為什么要將兩者結(jié)合起來進(jìn)行研究呢?其實(shí)這么做是有一定的原因的。經(jīng)過上面云計(jì)算與云儲存含義的介紹。想必大家也都了解到,云計(jì)算是一項(xiàng)先發(fā)展起來的技術(shù)。它通過共享資源庫從而使得一些工作簡單化。但是它的資源庫中不可能滿足所有客戶的需求,如果每一項(xiàng)任務(wù)都需要云計(jì)算進(jìn)行全面的工作的話,那么將會耗費(fèi)許多的時(shí)間。因此云儲存應(yīng)運(yùn)而生。可以說云儲存是云計(jì)算的一個(gè)子集,云儲存的主要目的就是建立一個(gè)資源庫,并且不斷的豐富資源庫。使得資源庫的內(nèi)容不斷的增多以方便工作。這樣可以最大限度的提高云計(jì)算的工作效率。可以說云儲存是云計(jì)算技術(shù)順利工作的一個(gè)得力的、不可缺少的助手。
3 云計(jì)算的應(yīng)用分析
云計(jì)算有哪些應(yīng)用呢?接下來本文就給大家簡要的介紹一下這方面的內(nèi)容。
3.1 云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用。云計(jì)算是應(yīng)用領(lǐng)域有很多,首先想給大家介紹的內(nèi)容就是云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。大家或許對大數(shù)據(jù)不是很了解。其實(shí)所謂的大數(shù)據(jù)就是指一種數(shù)據(jù)庫。這數(shù)據(jù)庫中包含了許多云計(jì)算的許多內(nèi)容。也可以說,云計(jì)算在進(jìn)行大數(shù)據(jù)的運(yùn)行與管理方面都有一定的應(yīng)用于作用。簡單的給大家介紹一下云計(jì)算在大數(shù)據(jù)管理方面的內(nèi)容。大數(shù)據(jù)是一個(gè)相對數(shù)據(jù)含量比較多的數(shù)據(jù)庫[2]。因此對大數(shù)據(jù)的管理相對來說就比較繁瑣。但是當(dāng)云計(jì)算攝入到這一工作的時(shí)候,它將大數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理。不但簡化的大數(shù)據(jù)管理工作的程序,而且大大的提高了工作的效率。可以說是云計(jì)算一項(xiàng)非常知名的一項(xiàng)應(yīng)用。
3.2 云游戲應(yīng)用。游戲似乎成為了現(xiàn)在人們生活一項(xiàng)不可缺少的生活娛樂項(xiàng)目,無論是老人、孩子,還是青年、少年似乎在日常生活中或多或少的都會玩一些游戲。因此大家對游戲的了解也應(yīng)非常的深刻了。可是大家了解什么是云游戲嗎?或許當(dāng)大家看到云游戲這個(gè)詞匯的時(shí)候,出現(xiàn)在腦海里的第一個(gè)詞匯就是游戲,一種可以玩的游戲。其實(shí)這樣的理解是錯(cuò)誤的。所謂的云游戲并不是指一種具體的游戲,而是一種游戲的插件。給大家舉個(gè)簡單的例子。一些人酷愛玩網(wǎng)游,網(wǎng)絡(luò)游戲一般都是通過打拼來獲取經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容。玩家為什么每次進(jìn)入游戲都是上次退出游戲的內(nèi)容呢?這就要?dú)w功給云計(jì)算技術(shù)了。云計(jì)算在游戲中可以自動保存游戲的進(jìn)程,以確保玩家的進(jìn)程不會被破壞。也可以避免無限次的從頭再來的現(xiàn)象發(fā)生。這就是云游戲。也就是說云游戲不是指一種游戲,而是一種程序。
3.3 云安全應(yīng)用。計(jì)算機(jī)雖然給人們提高了許多的便利,但是不得不承認(rèn)的是,在一些情況下計(jì)算機(jī)也會給人們帶來一定的損失。在許多的情況下計(jì)算機(jī)是存在一定的安全漏洞的。除了一些木馬之外,許多圖謀不軌的計(jì)算機(jī)專業(yè)人士也就是所謂的黑客也對計(jì)算機(jī)的安全造成了一定的威脅。因此保護(hù)計(jì)算機(jī)的安全也一直是科學(xué)家們所研究的內(nèi)容之一。云安全就是為了保護(hù)計(jì)算機(jī)安全而產(chǎn)生的一種技術(shù)[3]。云安全并不是一種保護(hù)程序,更多的是屬于一種識別程序。它可以對已經(jīng)收納的木馬等病毒進(jìn)行記憶。當(dāng)相同的木馬入侵的時(shí)候,云安全可以快速的對其進(jìn)行識別,為計(jì)算機(jī)使用者提供一種安全警告。這樣可以在很大程度上減少損失。然而云安全還是有許多地方是需要完善的。它只能識別已經(jīng)出現(xiàn)過的木馬等病毒。對于新的木馬等病毒是沒有防御能力的。
4 云存儲的應(yīng)用分析
上面已經(jīng)簡單的為大家介紹了云計(jì)算的一些相關(guān)應(yīng)用。接下來就給大家簡要的介紹一下云儲存的相關(guān)應(yīng)用。
4.1 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份是云儲存一個(gè)非常重要的應(yīng)用。經(jīng)過上面的介紹,大家也應(yīng)該了解到,云儲存其實(shí)相當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫。不斷地吸納進(jìn)新鮮的數(shù)據(jù)。因此云儲存在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份方面有許著重要的應(yīng)用。換句話說云儲存只有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程備份的功能來能滿足客戶的工作需求。舉個(gè)簡單的例子,客戶付費(fèi)需要對云儲存資源庫里面的一些內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用。云儲存給客戶提供一個(gè)端口。客戶通過這個(gè)端口進(jìn)入到資源庫中,搜尋自己所需要的資源,然后備份到自己的電腦里。這樣不但維護(hù)了云儲存的利益與維護(hù)了客戶的權(quán)益。云儲存不可能要求客戶每一次用相同的資源都需要進(jìn)行重復(fù)的付費(fèi)。
4.2 在線的文檔編輯應(yīng)用。在線文檔編輯工作也是云儲存的一些重要應(yīng)用內(nèi)容。它主要包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:首先是管理者對資源庫中的一些文檔進(jìn)行編輯。這里所指的編輯主要是修改、刪除與新加三方面。修改主要是對已經(jīng)在資料庫中的資源出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)的修改。以免客戶在使用的過程中造成不必要的損失;刪除主要是刪除一些不符合規(guī)定或者由于其它因素不能夠在保存在資源庫中的資料;新加入就是指為資源庫不斷的加入新的內(nèi)容的過程。此外資源庫的一些資源也是可以被客戶所修改的、新增的。但是并不是所有的資源客戶都有這個(gè)權(quán)利。
4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用。視頻監(jiān)控這方面的內(nèi)容大家或許并不陌生。視頻艱苦在日常生活中也是有許多的應(yīng)用的。它的最突出的一個(gè)特點(diǎn)就是視頻記憶內(nèi)容。這里所說的視頻記憶的內(nèi)容就是指能夠?qū)σ欢螘r(shí)間內(nèi)的錄像進(jìn)行智能保存,以方便在需要的時(shí)候進(jìn)行查看。視頻的這種記憶功能就是云儲存的功勞。云儲存就是利用數(shù)據(jù)庫的功能,將視頻進(jìn)行儲存和調(diào)用。
5 結(jié)束語
以上內(nèi)容就是本文對云儲存與云計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過本文的簡單介紹,想必大家對這方面的內(nèi)容都有了一定的了解。云計(jì)算與云儲存技術(shù)雖然在生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但是云計(jì)算與云儲存技術(shù)的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止與此的。因此,希望相關(guān)的人士能夠致力于這方面內(nèi)容的研究。使得云計(jì)算與云儲存得到更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]喻昕,王敬一.基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺架構(gòu)研究[J].情報(bào)科學(xué),2011(07):1049-1053.
[2]孫坦,黃國彬.基于云服務(wù)的圖書館建設(shè)與服務(wù)策略[J].圖書館建設(shè),2009(09):1-6.
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;數(shù)字圖書館;構(gòu)建
中圖分類號:G250.76文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 04-0000-02
一、引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與商業(yè)運(yùn)營的結(jié)合,云計(jì)算機(jī)已經(jīng)被大家所熟悉,云計(jì)算帶來的全新的資源共享和應(yīng)用模式給軟件服務(wù)方面帶來了新的突破。本文在介紹云概念和功能的基礎(chǔ)上,討論了數(shù)字圖書館的構(gòu)建過程和方法,重在分析數(shù)字圖書館用戶對于協(xié)同工作也有著較高的要求,工作流管理與各種數(shù)字用戶終端交互等功能,云技術(shù)充分利用了三種框架各自均有自己的目標(biāo)領(lǐng)域的優(yōu)勢,并且將它們無縫地整合起來應(yīng)用到數(shù)字圖書館建設(shè)開發(fā)中。云計(jì)算是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一次新的突破,同時(shí)也給在化圖書館信息資源建設(shè)帶來了變革。
二、數(shù)字圖書館
數(shù)字圖書館是在圖書情報(bào)學(xué),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用,存儲信息技術(shù)和多媒體計(jì)算技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘發(fā)展起來的新型電子圖書業(yè)務(wù),云計(jì)算偏好特征數(shù)字圖書館服務(wù)未充分利用,云計(jì)算偏好特征在云環(huán)境中的遠(yuǎn)程服務(wù)識別中具有重要作用。
三、云計(jì)算的相關(guān)理論與形式
云計(jì)算的核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度, 通過網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力系統(tǒng)借助IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)),PaaS(平臺即服務(wù)),SaaS(軟件即服務(wù))等先進(jìn)的商業(yè)模式把強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中用戶只要通過簡單的個(gè)人終端就可以共享資源成超級計(jì)算這樣的任務(wù)。在現(xiàn)代社會,云計(jì)算識別對整個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)組功能的詮釋具有重要作用。
(一)云計(jì)算的內(nèi)涵。云計(jì)算是在互聯(lián)網(wǎng)中,提托分布式計(jì)算,并行與網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展,利用非本地和遠(yuǎn)程服務(wù)器的分布式計(jì)算機(jī)信息終端服務(wù),云技術(shù)是全新的數(shù)據(jù)處理技術(shù),云計(jì)算應(yīng)用在圖書館數(shù)字資源中將得到充分的數(shù)據(jù)共享和資源應(yīng)用。
(二)云服務(wù)的資源方式。云資源服務(wù)包括了服務(wù)器,存儲介質(zhì),交換器與路由器,可以有效的將網(wǎng)路資源網(wǎng)路化,虛擬化,以多樣服務(wù)的形式提供,這是云的底層功能,即服務(wù) LAAS。典型的云服務(wù)主要由云端數(shù)據(jù)應(yīng)用、索引與搜索、文檔排序及用戶呈現(xiàn)界面等部分組成。
(三)云的動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)。直接查看屬于這一類別的結(jié)果,詞頻特征及統(tǒng)計(jì)特征等,這些特征選取方法分別為分類器提供了不同的分類信息,具有很好的信息互補(bǔ)作用。因此,對云計(jì)算信息提取特征的不同將會直接影響分類器的性能。
(四)提供軟件平臺的云。這種形式的云計(jì)算采有移動、用戶架構(gòu), 包括提供SAAS服務(wù)、軟件API、開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用工具等。云技術(shù)充分利用了軟件平臺實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)領(lǐng)域的優(yōu)勢,并且將它們無縫地整合起來應(yīng)用到數(shù)字圖書館建設(shè)開發(fā)中。
四、建設(shè)數(shù)字圖書館中的云技術(shù)
建設(shè)具有云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字圖書館需要提高信息資源的高度整合,應(yīng)用云計(jì)算可以讓全世界的數(shù)字圖書館聚合在云端的存儲器中,云技術(shù)是將IaaS、PaaS和SaaS三個(gè)云框架整合應(yīng)用在一個(gè)Web應(yīng)用系統(tǒng)中:IaaS框架應(yīng)用在表現(xiàn)層的框架,PaaS用于完成表示層的表現(xiàn)邏輯和業(yè)務(wù)邏輯,SaaSg框架應(yīng)用于各層關(guān)聯(lián),完成持久訪問對象的注入和業(yè)務(wù)邏輯的事務(wù)管理,HIBERNATE框架應(yīng)用在數(shù)據(jù)持久化層,實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的對象化。云技術(shù)充分利用了三種框架各自均有自己的目標(biāo)領(lǐng)域的優(yōu)勢,并且將它們無縫地整合起來應(yīng)用到數(shù)字圖書館建設(shè)開發(fā)中。
(一)提高信息資源存儲能力,應(yīng)用云計(jì)算技術(shù),云計(jì)算模式為在PaaS框架中Action Servlet所起的作用是接收由客戶端發(fā)起的云端數(shù)據(jù)請求,Action取到網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)級別和業(yè)務(wù)級別進(jìn)行校驗(yàn),鏈接所帶有的簡單描述性文字,即為錨文本,實(shí)際上就是鏈接文本。
(二)若數(shù)據(jù)中涉及相關(guān)業(yè)務(wù)操作的則控制通過調(diào)用云端數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)邏輯接口調(diào)用,最終實(shí)現(xiàn)調(diào)用服務(wù)組件。業(yè)務(wù)邏輯組件主要是一些網(wǎng)絡(luò)分散文件,正式此類文件實(shí)現(xiàn)著業(yè)務(wù)服務(wù)接口。服務(wù)接口當(dāng)接收到Action的服務(wù)調(diào)用時(shí),首先服務(wù)接口通過一定業(yè)務(wù)流程進(jìn)行邏輯判斷。若Action的服務(wù)傳入的是涉及云端操作。
五、云計(jì)算的數(shù)字圖書館建設(shè)
(一)建立基于云計(jì)算的信息檢索平臺
圖書館應(yīng)結(jié)合云計(jì)算的理念, 采取適合的檢索方法Web信息量飛速增長,如何從大量信息中迅速有效地檢索出所需的信息成為了人們關(guān)注的問題,數(shù)字圖書館搜索引擎也因此走入了人們的生活。
(二)云計(jì)算數(shù)字圖書館的信息資源的聚類
云計(jì)算數(shù)字圖書館的信息資源使得任何兩個(gè)詞之間都有相似度的聚類分析能力;文本檢索過程利用這個(gè)相似度矩陣來計(jì)算詞語之間的語義關(guān)聯(lián)乃至查詢和文本之間的語義關(guān)聯(lián),計(jì)算效率:搜索結(jié)果聚類在線實(shí)時(shí)進(jìn)行的,需要迅速的計(jì)算并返回結(jié)果,關(guān)鍵的步驟在搜索結(jié)果的獲取,而聚類的構(gòu)建算法的效率不太重要,因?yàn)檩斎氲慕Y(jié)果數(shù)量很少。
(三)云計(jì)算數(shù)字圖書館中的智能處理
云計(jì)算數(shù)字圖書館概念層次上實(shí)現(xiàn)分類查詢擴(kuò)展。該方法先利用云計(jì)算數(shù)字圖書館挖掘技術(shù)對數(shù)字圖書館按主題分類并與用戶交互,在構(gòu)建智能處理時(shí),根據(jù)特征的關(guān)聯(lián)相似度值對特征進(jìn)行首次特征篩選,保留強(qiáng)相關(guān)的特征,將一些不相關(guān)的特征和弱相關(guān)特征過濾掉,然后依據(jù)特征與類的期望進(jìn)行特征的二次選擇,所以基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館更好的應(yīng)用了云技術(shù),可以限制搜索范圍,明確搜索目的使文檔查找更容易,查詢擴(kuò)展更精確。
(四)云計(jì)算數(shù)字圖書館中在線文檔處理和協(xié)同工作
云計(jì)算環(huán)境中的數(shù)字圖書館信息資源整應(yīng)用了于分布式存儲,分布式訪問技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)用戶需要檢索數(shù)據(jù)庫信息可以利用多態(tài)的數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng),信息資源的整合需要SOA和Web2.0的融合,SOA提供了構(gòu)建平臺,在數(shù)字圖書館中云計(jì)算技術(shù)屏蔽了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的異構(gòu)化,有效消除信息孤島,實(shí)現(xiàn)多方快速的信息共享,用戶可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行需求檢索,圖書館控制員需要對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合到云端的存儲服務(wù)器中,制定訪問規(guī)則。云計(jì)算在提供強(qiáng)大計(jì)算能力的同時(shí),也提出了軟件即服務(wù)(SaaS) 平臺即服務(wù)(PaaS) 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)等思想在這些功能中,數(shù)字圖書館的中應(yīng)用云技術(shù)可以有效避免因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失帶來的不便,也不用擔(dān)心病毒的干擾,云中服務(wù)器中為我們提供了快速克隆技術(shù),可以給圖書館提供一個(gè)安全,可靠的數(shù)據(jù)中心。圖書館用戶迫切需要的是能夠提供便捷而強(qiáng)大的在線文檔處理機(jī)制,首先利用云計(jì)算分類技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)按主題分類,并建立主題分類語料庫。
六、云計(jì)算數(shù)字圖書館的資源建設(shè)和數(shù)據(jù)存儲
云計(jì)算數(shù)字圖書館的資源建設(shè)中使用的搜索引擎會通過文本信息來確定所指向網(wǎng)站的內(nèi)容,一方面,錨文本可以用來評估錨文本所在的頁面的內(nèi)容,通常一個(gè)頁面中增加的鏈接都會與頁面自身內(nèi)容有一定的關(guān)系利用數(shù)據(jù)挖掘及知識發(fā)現(xiàn)工具為用戶在云海中利用信息資源提供指導(dǎo)。在云環(huán)境下, 同質(zhì)的或者異質(zhì)的圖書館結(jié)成聯(lián)盟, 加強(qiáng)資源建設(shè)合作, 能夠?qū)崿F(xiàn)資源共建基礎(chǔ)上的共享。數(shù)據(jù)挖掘是通過分析每個(gè)數(shù)據(jù),從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù),從相關(guān)的信息數(shù)據(jù)源中篩選出所需的數(shù)據(jù)并將其整合成數(shù)據(jù)集用于數(shù)據(jù)挖掘;規(guī)律尋找是對數(shù)據(jù)準(zhǔn)備整合出來的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析,將其所含的規(guī)律找出來,數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系若將DataWarehousing(數(shù)據(jù)倉庫)比喻作圖書館,DataMining就是在為圖書館的藏書編制索引的工作。
七、結(jié)束語
對于數(shù)字圖書館來說云計(jì)算技術(shù)是構(gòu)建現(xiàn)代數(shù)字圖書館體系的新的思維方式,云計(jì)算通過提高云處理的能力可以有效減少圖書館終端的查閱負(fù)擔(dān),網(wǎng)絡(luò)用戶可以便捷掌控大量信息資源,云計(jì)算的出現(xiàn)使得人們能更方便地從數(shù)字圖書館獲得更多的知識、信息、資源。
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關(guān)鍵詞: 云計(jì)算;虛擬化;存儲;云存儲
中圖分類號:TP313 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)1020024-01
0 引言
云計(jì)算是將網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)施、軟件技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)等各種計(jì)算資源整合成一個(gè)大的資源池,通過新的計(jì)算模式,用戶可以按需定制基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、軟件服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)。在云計(jì)算這種新的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算模式中,基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)是軟件云服務(wù)和平臺云服務(wù)的基礎(chǔ),并通過使用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬計(jì)算資源。然而,存儲作為商業(yè)應(yīng)用不可或缺的一個(gè)重要組成部分,也是處于云計(jì)算架構(gòu)的底層,與基礎(chǔ)設(shè)施云共同為用戶提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者通過云計(jì)算所具有的強(qiáng)大計(jì)算能力可以在數(shù)秒內(nèi)處理的信息達(dá)千萬計(jì)甚至億計(jì)。因此云計(jì)算的應(yīng)用與發(fā)展將是空前的,“云”應(yīng)用所帶來的商機(jī)也將是巨大的。
1 云計(jì)算中的虛擬化
作為企業(yè)信息化平臺的業(yè)務(wù)核心——數(shù)據(jù)中心,其地位在信息系統(tǒng)中變得非常重要和更加復(fù)雜。如何解決高效利用數(shù)據(jù)資源,靈活配置和管理數(shù)據(jù)資源成為云計(jì)算關(guān)健技術(shù)研究的重要課題之一。當(dāng)虛擬化的概念和技術(shù)加入到云計(jì)算當(dāng)中后,不但簡化了資源管理的復(fù)雜度,還提高了資源的利用率,在減少資源購置和維護(hù)成本的同時(shí),也提高了使用效率。當(dāng)虛擬化技術(shù)以服務(wù)的形式提供給用戶時(shí),用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)獲得非常優(yōu)越的計(jì)算能力,并對此服務(wù)和計(jì)算能力自由取用,按需付費(fèi)。
1.1 虛擬化的概念
虛擬化是將物理資源統(tǒng)一抽象成虛擬資源。這種抽象的方式與實(shí)現(xiàn)方式、地理位置、底層資源的物理配置有關(guān)[1]。虛擬化可使有限的硬件和軟件資源按需重新規(guī)劃分配,擴(kuò)大了硬件容量,簡化了軟件配置過程和資源的訪問與管理,提高硬件與軟件的綜合效率和應(yīng)用能力。
1.2 虛擬化的應(yīng)用技術(shù)
在虛擬化的應(yīng)用中,軟件虛擬化技術(shù)使用虛擬機(jī)監(jiān)視器(Virtual Machine Monitor,VMM)與硬件通信。在系統(tǒng)架構(gòu)中,VMM處于物理資源與操作系統(tǒng)之間,操作系統(tǒng)成為應(yīng)用程序。這種架構(gòu)層次的變化,使架構(gòu)中的通信部分需進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換,通過硬件資源接口模擬硬件環(huán)境,其處理器和內(nèi)存訪問在特定事件中才涉及到VMM,使軟件虛擬化具有一定的獨(dú)立性。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換的增加,導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度上升和軟件堆棧增加等結(jié)果,使軟件虛擬化的管理變得復(fù)雜,系統(tǒng)可靠性和安全性也有所下降。
硬件虛擬化比軟件虛擬化在性能方面有很大提高,例如CPU的虛擬化則是由支持虛擬化技術(shù)的CPU通過特別指令集控制虛擬過程,使VMM可以輕松提高性能。硬件虛擬化架構(gòu)直接支持操作系統(tǒng)在硬件的上層運(yùn)行,沒有二進(jìn)制轉(zhuǎn)換,簡化了VMM的設(shè)計(jì)開發(fā),減少很多相關(guān)性能開銷。隨著64位操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,硬件虛擬化的64位計(jì)算能力也得到很快的發(fā)展。
系統(tǒng)虛擬化是將一臺物理計(jì)算機(jī)上的物理資源抽象成虛擬資源,并提供給多個(gè)虛擬機(jī)使用,每個(gè)虛擬機(jī)是一個(gè)完全獨(dú)立和封閉的運(yùn)行環(huán)境[2]。每個(gè)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)的使用是相互隔離、互不影響的。使得多個(gè)虛擬機(jī)復(fù)用了同一臺物理計(jì)算機(jī)的物理資源。
2 云計(jì)算中的數(shù)據(jù)存儲
隨著網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展,數(shù)據(jù)量的存儲需求迅速增長,存儲系統(tǒng)在當(dāng)前信息系統(tǒng)投資中所占比例大于50%[3]。云存儲是通過集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的存儲設(shè)備通過軟件技術(shù)集合在一起協(xié)同工作,提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng),解決了數(shù)據(jù)存儲的方法、空間、建設(shè)、維護(hù)、成本等問題,數(shù)據(jù)可以隨時(shí)取用。
2.1 云存儲的概念
對使用者來說,云存儲是一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù),是一個(gè)由眾多存儲設(shè)備和服務(wù)器構(gòu)成的系統(tǒng)集合,核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備的結(jié)合[4]。云存儲是配置了大容量存儲空間的云計(jì)算系統(tǒng),是在云計(jì)算的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)存儲層,同時(shí)增加的還有數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全等相關(guān)功能,與云計(jì)算的用戶訪問方式和應(yīng)用接口相同。
2.2 云存儲的應(yīng)用技術(shù)
作為傳統(tǒng)存儲技術(shù)之一的直連式存儲(Direct-Attached Storage,DAS)已有40多年的歷史,其結(jié)構(gòu)依賴于服務(wù)器操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)I/O讀寫和存儲維護(hù)管理,受服務(wù)器總線技術(shù)的限制。DAS中存儲設(shè)備與服務(wù)器通過SCSI連接,最高速率小于等于80MB/s。因此,DAS在擴(kuò)展性、開放性和系統(tǒng)管理等方面局限性較大。
隨著網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,出現(xiàn)了NAS(網(wǎng)絡(luò)連接存儲)、SAN(存儲區(qū)域網(wǎng))和基于IP的存儲方式。
NAS以數(shù)據(jù)為中心,通過直連網(wǎng)絡(luò)向用戶提供文件級存儲服務(wù)。NAS源于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問,需預(yù)先配置存儲空間,具有唯一的IP地址。用戶通過Web瀏覽器即可配置和管理存儲空間,訪問速度比DAS快,優(yōu)化后可專用于文件I/O操作和服務(wù),性能優(yōu)于通用操作系統(tǒng)。
SAN以網(wǎng)絡(luò)為中心,將存儲設(shè)備從局域網(wǎng)中分離出來,在服務(wù)器與存儲系統(tǒng)之間使用光纖信道,利用FC(Fibre Channel)[5]技術(shù),使用IPI、SCSI、iSCSI、ATM、IP等高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議連接,將網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的通信與傳輸物理介質(zhì)隔離。SAN的服務(wù)器和存儲系統(tǒng)之間,以及存儲系統(tǒng)之間直接傳送數(shù)據(jù),傳輸速率高達(dá)1062.5Mbps。因此,SAN的高性能存儲和寬帶網(wǎng)絡(luò)I/O接口降低了存儲系統(tǒng)的成本、復(fù)雜度和擁塞發(fā)生機(jī)率,簡化了數(shù)據(jù)存儲和傳輸。
IP-SAN則是將IP網(wǎng)絡(luò)和SAN存儲技術(shù)進(jìn)行了整合,是指用戶和存儲系統(tǒng)之間使用IP網(wǎng)絡(luò),存儲系統(tǒng)內(nèi)部的服務(wù)器和存儲
設(shè)備之間還是SAN存儲。IP網(wǎng)絡(luò)與SAN存儲的結(jié)合,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍上得到了擴(kuò)展,但也使得在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)邊界增加了協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
IP存儲即是在IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)塊級數(shù)據(jù)存儲。因TCP/IP網(wǎng)絡(luò)可跨廣域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器通過IP網(wǎng)絡(luò)連接存儲設(shè)備,服務(wù)器只需存儲設(shè)備IP地址和操作權(quán)限即可完成設(shè)備或資源的靈活配置和使用。以IP網(wǎng)絡(luò)替代SAN的光纖通道,加上IP網(wǎng)絡(luò)擁有大量的IP地址,其網(wǎng)絡(luò)速度已達(dá)到10Gb,并可實(shí)現(xiàn)大容量、高性能的I/O操作。
3 虛擬化存儲的應(yīng)用
虛擬化存儲是對各種存儲設(shè)備及其子系統(tǒng)進(jìn)行整合,優(yōu)化存儲管理。惠普認(rèn)為存儲虛擬化是利用異構(gòu)平臺存儲空間,使用戶對底層物理環(huán)境不可見,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境的有效管理和對資源的合理規(guī)劃。康柏認(rèn)為存儲虛擬化運(yùn)用塊映射將虛擬磁盤的塊轉(zhuǎn)化為邏輯塊映射到實(shí)際存儲設(shè)備上。這種對用戶透明的映射簡化了存儲器的管理和配置工作。VERITAS認(rèn)為存儲虛擬化是將物理存儲資源邏輯化。因此,簡化了復(fù)雜的異構(gòu)存儲設(shè)備的配置。RFG認(rèn)為存儲虛擬化是利用一種特性的存儲設(shè)備仿真另一種特性的存儲設(shè)備的仿真技術(shù)[5]。
虛擬化存儲即是通過虛擬化技術(shù),把各種異構(gòu)存儲資源統(tǒng)一成單一視圖的存儲池,采用Striping、LUN Masking、Zoning等技術(shù)對該存儲池按需進(jìn)行重新分割與分配,實(shí)現(xiàn)存儲池動態(tài)、透明的增長或縮減[6]。虛擬化存儲在對物理存儲設(shè)備邏輯化處理后,提供給用戶的是邏輯視圖,利用設(shè)備的存儲優(yōu)勢,克服了設(shè)備的物理局限性。
4 結(jié)束語
隨著云服務(wù)層次的提高,基于云計(jì)算的虛擬化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)已經(jīng)成為云技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,二者的有機(jī)結(jié)合為云存儲的發(fā)展提供了有效的保障。研究可信的虛擬化云存儲將是提高云服務(wù)的主要方向之一。
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