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云计算的可靠性精选(九篇)

云计算的可靠性

第1篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算;可靠性;遗传算法;资源分配

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)07-1506-05

The Reliable- Based Resource Provision Policy for Cloud Computing

CHENG Shi-wei1, PAN Yu2

(1.College of Electronics and Information Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816,China; 2.College of Management Science & Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816,China)

Abstract: The node failure recovery mechanism for cloud service reliability is presented to solve the problem that the reliability of cloud services system resource allocation is low, and establish the reliability model of cloud services. Based on the cloud service reliability model, proposed one resource allocation model, and solved it by genetic algorithm.The simulation results show that the node failure recovery can improve the reliability of resource allocation.

Key words:cloud computing; reliability; genetic algorithm; resource allocation

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展。它旨在通过网络将多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统[1] [2],它的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向云用户提供按需服务[3]。

在云计算服务系统中,所提供的云服务性能成为了研究重点,而作为影响云服务性能的重要指标,云服务的可靠性是系统所提供服务是否有高性能的关键。云服务的可靠性是指能够成功执行用户所提交服务的概率,是从用户角度反映云服务系统完成用户提交服务的执行能力[1]。云计算中节点资源的分散性、异构性以及不确定性的特点给资源分配带来了一定的挑战。Dai and Wang等提出了一系列基于服务可靠性的资源调度策略[4]-[6];然而,这些策略没有考虑失效节点资源的错误恢复和冗余机制。因此,将建立引入失效节点恢复机制的云服务可靠性模型,基于建立的考虑失效机制的云服务可靠性模型,建立节点资源定价约束下的资源分配模型,以此获得具有高可靠性的云服务资源分配策略。并运用遗传算法求解该优化模型,通过算例验证该策略的有效性。

1云计算服务系统失效节点恢复分析

云计算服务系统区别与传统的分布式计算服务系统,云计算系统整合了分布在各地的异构的、动态虚拟结构的服务和资源。在云服务系统中,当用户向CMS(云服务管理系统)提交一项服务请求后,CMS会将任务划分成若干子任务,以此来提高任务的执行效率。一旦确定子任务所使用的节点资源,这些子任务将被提交给相应的云服务节点资源去执行。当所有节点资源完成子任务后,将结果提交给CMS,CMS整合这些结果并输出给用户。在子任务执行阶段,云服务系统的节点或节点之间的链路将有可能发生失效,这些失效可划分为硬件和软件的失效。通常,无论是软件失效还是硬件失效,都将直接影响到任务执行的性能。特别是失效发生在任务执行了一段时间后,这将导致云用户长时间的等待,最终导致服务超时的错误。因此,本文在分析了节点失效的基础上,引入了失效节点的恢复机制,从而来提高云服务任务执行的可靠性。

2云计算服务系统可靠性模型

在云计算服务系统中,资源节点和通信链路间的失效都可能影响任务的执行。在任务执行的过程中,当资源节点失效时,任务的输出可能会受到影响。同样,当资源节点之间的链路发生失效时,同样会给CMS接收到不正确的反馈结果[5] [6]。本课题提出的云 服务可靠性模型正是基于此失效机制进行建模分析的。

云服务用户提交任务S给云服务系统后,CMS将服务S分割成m个子任务,并通过CMS的资源发现和选择匹配,有q个云资源服务节点可供分配,即m个子任务可分配给q个资源节点,其中子任务i分配给节点k,记做εik。

εik=cisk

(1)

子任务i分配给节点k执行过程中,设节点k的总恢复次数为Nik,Nik是一个随机变量。由于只有硬件节点有一定的可恢复性[6],因此TEik和TRik分别表示硬件失效节点k的执行时间和失效恢复时间。根据节2的假设(4)和(5),TEik是独立并且服从一定分布的随机变量,即服从参数为λhk的指数分布[7]。

由于云服务节点资源中,只有硬件节点有一定的恢复性[6]。那么下面将讨论任务在硬件节点上执行的可靠性,子任务i在硬件

其中E(n)表示子任务i在节点k上能够成功执行,并且在执行过程中n个可恢复失效发生,根据子务i在节点k上运行的过程,可以得到子任务i在硬件节点k上执行的可靠性为

除了硬件的失效外,软件,节点之间的链路都会发生一定的失效,但是他们都是不可恢复的节点失效。假设子任务i在节点k上执行,那么节点为软件的子任务执行可靠性为:

节点之间通信链路的可靠性为:

云用户提交任务给CMS后,CMS可将任务拆分成若干相对独立的子任务,CMS可将子任务分配到多个节点上冗余执行。基于以上分析,在云用户向CMS成功提供请求并且CMS能够成功分配资源节点,那么,考虑冗余和失效节点恢复机制下得云服务可靠性如下:

3基于云服务可靠性的资源分配策略

当云用户提交服务请求给CMS后,CMS将服务划分成合适的子任务,接下来CMS根据子任务的具体要求以及云用户的服务性能要求快速高效的调度合适的云服务资源节点给对应的子任务。

3.1云服务节点资源定价策略

云服务资源节点j为了获得最大的利益,在搭建云计算环境之初,资源j的初始时间stj为0,资源的保留价格为rj,在接受新的任务后,更新stj,设置它的价格为最高价格mpj。时间stj会逐渐减小,随着stj的减小直至为0,资源的价格也会降到它的保留价格rj。或者当资源提供者接受新的任务时,资源的最高价格由资源本身决定或者通过公式(9)决定[4]

Pricet

j表示在时间t资源提供者j所给出的资源供给价,wltj表示资源j在上一次分配后的负载,sttj表示当前的负载或者是在时间t接受新任务后的开始时间。σ是云服务资源定价曲线,不同的σ的资源定价曲线可通过改变α(0.01

3.2云服务资源分配模型

在云服务系统中,资源分配的任务是最小化云用户服务的消耗投入最大化资源云服务的可靠性,同时能够满足不同的资源约束。假设云用户请求得服务是S,S被划分成m个子任务,分配给K个可访问资源节点。CMS必须满足上文所提得硬件约束,这里用aik表示节点的硬件约束给资源分配带来的影响。如果aik=0则表示子任务i不能分配给节点k,反之如果aik=1则表示子任务i能分配给节点,同时,为满足上文的软件约束,即最小化云用户服务的消耗投入最大化资源云服务的可靠性,CMS需要一个特殊的子

任务的资源分配机制。这里,假设σ为{}σik|i∈[1,m],k∈[1,k]的矩阵,表示子任务与矩阵之间的分配方案,其中σik有0和1两个值,

(13)

当aik=0时aik=σik,并且i=1,2,L,m k=1,2,L,K(14)

约束条件(11)表示云服务系统中子任务冗余调度机制下的约束,表示云服务系统中每个子任务可以调度到多个资源上并行执行,同时也保证了每个子任务都必须进行调度。约束条件(12)表示云服务系统中每个资源节点最多可以执行一个子任务。约束条件(13)表示云服务系统执行云服务的总消耗费用不能超过给定的执行费用A。而(14)是云服务系统任务调度的硬约束条件。

3.3云服务资源分配模型的求解及算例分析

作为启发式搜索算法的一种,遗传算法广泛应用于资源任务的调度的组合优化问题的求解中[10]。该模型具有任务冗余调度,节点失效恢复的特征,采用遗传算法对上文提出的模型进行求解,针对以上模型的特点,可以在保持持续满足约束条件(14)的前提下,构造个体适应度,因此,我们采用了个体适应度为-Gln(R),其中,G为大于的正常数,R为云服务的可靠性。由于R在0和1之间,当R趋向于1时,个体适应度会趋近于无穷大。因为当获得一个趋近于1的云服务可靠性时,可以获得一个很大的适应度数值。而针对模型中的多约束条件,这里采用了修正算子法使得每个个体都满足约束条件。对于遗传算子的计算,在选择的过程中采用非线性排名选择的方法,并采用赌法选择个体。

基于遗传算法的云服务任务冗余调度优化算法的具体步骤如下:

1)参数环境初始化:种族规模,交叉率,变异率以及终止循环的迭代次数,设置初始迭代次数为1,初始最有适应度为0。按照约束条件产生初始种族数量。

2)评价群体:计算群体的个体适应值,如果大于上一步最优值,则改变最优值,否则不变,然后转(3)。

3)选择:根据个体的适应值进行非线性排名选择操作,并采用赌法选择个体组成池,然后转(4)。

4)交叉:根据交叉率。选出进行交叉的个体实现两两交叉。交叉结束后对新个体进行修正,使其满足约束条件然后转5)

5)变异:根据变异率,选择出进行变异的个体,实现变异操作,并且迭代次数加1,如果达到迭代终止条件,则转6),否则转2)。6)输出结果。

云用户向CMS提交一运算型任务,由CMS对任务进行拆分和资源发现,将任务拆分成6个可独立执行的子任务,以及可执行资源14个,即m=6,n=10。这6个子任务与14个资源的属性如表1、2所示。在表2中,云服务系统的资源设定了节点的恢复次数和恢复时间限制,0表示资源节点不可恢复,这个设定增加了失效恢复的灵活性和可操作性。任务执行的总费用限制为200个单位,总时

数据交换量

15

16

14

16

19

21

首先,采用遍历穷举法找出所有资源分配方案,得到在上文中给定的约束下的云服务可靠性的最大值为0.921,对应分配方案的费用消耗为197.123个单位。而在无冗余调度分案中,可靠性最大值为0.761,此时费用消耗为121.124个单位,由此可见,采用冗余调度方式可提高云服务的可靠性。

通过遗传算法求解此问题,需要对算法的控制参数选取合适的取值范围,为了获得最佳的参数取值组合,首先设置初始值,通过实验获取给定参数值下的性能水平。通过不同参数组合的性能水平比较,得到较为合理的遗传算法参数组合,其中参数设置如下:种群规模为100,交叉率为0.9,变异率为0.05,终止迭代次数为100,并且在费用限制为200个单位的情况下运行,其运行环境CPU为core2.0GHZ,内存为2048MB。运行200次,每次获得最佳可靠度统计如表3所示。

表3

平均执行时间

3.0122

由上表可以看出,无论初始种群为多少,获得的最优值都在0.9100附近,即趋近于该问题的最有解,由此可见,遗传算法对该优化问题具有较好的求解效率。图1给出了运行一次遗传算法的适应度函数随代数变化曲线,由于在操作过程中需要对个体不断修正,导致每一代精英个体并不全在上一代种群基础上获取,因此在进化过程中会出现波折现象,如图1所示。图1适应度行数随进化代数的变化曲线

为了验证算法的收敛性,这里也给出了运行一百次的使用度最优值的标准差随进化代数的变化曲线,如图2,可以看出该遗传算法求解的问题有较好的收敛性。

4结论

本文在基于云服务系统失效和失效机制分析的基础上,构建了适用于云服务特点的云服务可靠性模型,并在此模型的基础上,建立了基于云服务可靠性模型的资源动态分配模型,最后通过遗传算法求解了此模型,实验仿真算例证明,该策略能够得到可靠性较高的云服务,并对云服务系统的资源调度策略也有一定的实用性。

参考文献:

[1] Hofer C N,Karagiannis G.Cloud computing services: taxonomy and comparison[J].Journal of Internet Services and Applications,2011,2(2):81-94.

[2] Gunawi H S,Do T,Hellerstein J M,et al.Failure as a Service (FaaS): A Cloud Service for Large -Scale,Online Failure Drills[D].Berkeley, Berkeley:University of California,2011.

[3] Armbrust M,Fox A,Griffith R,et al.Above the clouds: A Berkeley view of cloud computing[R].Technical Report University of California at Berkeley No.UCB/EECS-28,2009.

[4] Levitin G,Dai Y S.Grid service reliability and performance in grid system with star topology[J].Reliability Engineering and System Safety, 2007,92(1):40-46.

[5] Dai Y S,Levitin G.Optimal resource allocation for maximizing performance and reliability in tree-structured grid services[J].IEEE Trans. Reliability,2007,56(3):444-453.

第2篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算 电力企业信息化管理 实际应用研究

中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00

在现代企业管理中,管理人员已经充分肯定了信息化技术带来的便捷、高效的工作效率。在信息化进程不断推进的社会体系之中,电力企业的管理方式也在不断改变。在当前的电力企业中,信息化技术在管理、生产、经营等方面都发挥着重要作用。云计算作为传统计算机技术和互联网技术的结合产物,无疑是对客户端服务器的又一次大型冲击。

1云计算综合概述

云计算是基于传统计算机技术与网络技术结合产生的一种模式,通过连接云计算的数据中心,用户只需要输入自己所掌握的相关数据,就可以享受到高速、精准的计算过程和计算结果。云计算的超常之处就在于,它不仅仅可以通过计算模拟现实情景,如天气变化、市场趋势等,最为重要的是,在应用云计算获取资源配置时,用户无须时刻分心进行管理操作,也不必与服务商进行频繁的接触也验证数据的可靠性。当前社会普遍认可的定义式由美国国家研究院颁布的,具体概括为云计算是一种按照使用量进行收费的模式,这种模式可以为用户提供便捷高效、符合需求的网络访问。由于云计算是一种虚拟化的资源,因此用户可以不必担心现实试验的制约同样可以得到最真实的结果。在云计算不断发展的过程中,其性能、可用性、工作效率都在稳定提。从目前的情况来看,云计算的发展前景极为广阔[1]。

2云计算的特点

2.1云计算的优势

简单来说,云计算可以算是一个能源集中地,分式式计算机在需要的情况下就可以通过与数据中心进行连接获取自己需要的能量,它的信息资源是交互的,也是流通的。基于云计算的这种特性,企业数据中心的运行方式将会无限贴近网络。云计算最为显著的优势一个是规模,一个是可靠。规模是决定云计算计算性能的一个关键因素,云计算的存储功能和访问功能的实现都是以服务器为基础的,一些大型网站的云计算服务器至少需要几十万台,甚至百万之多才可以满足众多用户的需要,即便是企业设置的私有云也需要与企业内部的诸多服器进行相连才能够保证企业的管理应用。可靠性无疑是使得云计算受到广大群众欢迎的另一主要因素,为保证服务的可靠性,“云”采取了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施。云计算的可靠性同样体现在信息的精准之上,作为掌控各行各界多种资源的储存地,云计算会按照用户的具体需要进行相应的服务,在用户收到的资源中基本不存在无效信息,而且收费极其廉价。此外,虚拟化亦是云计算不可比拟的一大优势,云计算没有固定的表现形式,因此也不会对用户的地理位置、终端性能提出过高的要求[2]。

2.2云计算的发展规划

存储功能是云计算的另一项吸引社会群众目光的关键所在。客观而言,计算与存储之间本就无法做出清晰的界定,尤其是对信息化技术而言,利用信息技术进行管理计算的前提就是要借助云计算所掌有的庞大的信息资源。但是在云计算当前的形势下,私人企业成为了垄断云计算的主要机构,这在很大程度上弱化了云计算的功能,这也使得一些机构企业在选择云计算服务时会产生犹豫,因为云计算虽然具有较高的安全性能与可靠性,但是作为云计算的中心机构仍然可以获取到用户的数据信息,这就成为了云计算一个潜在的危险。众所周知,在现代企业管理中,信息就代表了先机甚至是成败。因此,在云计算的发展路线中,应着重考虑这一问题的处理措施。

3云计算在电力企业信息管理化中的应用

3.1云计算的软件系统

基于云计算环境的特殊性,与云计算相适应的软件系统必须要符合云计算软件技术与设计架构。因此,可以应用云计算的软件首先要保证能够与虚拟化为核心的云平台进行结合,其次要具有一定的数据存储、数据计算、数据处理能力,还要保证在互联网环境下的安全性能。此外,云计算的软件系统还要保证可以在移动终端等设备环境中正常运行。目前在电力系统中SOA软件的各方面性能都能够达到云计算的硬性要求,是在当前电力企业信息化管理中应用较为普遍的一款软件[3]。

3.2供电企业云计算管理的实现方案

在电力系统中云计算的实现需要通过互联网与电力传输中的组成一个整体,以动态分布的形式将不同计算任务分配给云计算平台,在各项子任务结束后,系统会重新进行整合分析,然后完成反馈。将云计算应用到电力企业信息化管理中,基本储存层、基本管理层、应用接口层、高级访问层是四个基本组成部分。四个部分分工明确,与之前单一的计算机信息化技术管理相比,电力企业的工作效率与信息安全性都有了较大提升[4]。

4结语

云集算以超强的计算能力、存储功能与先进科学的理论指导,在发展之初便引起了广泛的关注,事实证明,云计算是信息化技术中名副其实的超强存在。电气行业与信息化技术都是工业革命之下的产物,同样是现代社会的重要标志,从某种程度上说,电力企业与信息化技术相辅相成,是可以共同发展、共同进步的。将云计算应用到电力企业信息化管理中无疑是一项高瞻远瞩的决定。

参考文献

[1]袁建军.云计算在电力企业信息化管理中的应用[J].中国电业(技术版),2012,09:41-43.

[2]李健华.云计算在供电企业信息化管理中的应用[J].通讯世界,2014,24:184-185.

第3篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算;云存储;分布式文件系统;安全问题

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 17-0000-01

Data Storage Issue Study under Cloud Computing Environment

Cai Guoyu

(Beijing Mandarin Gene Research Center,Beijing101300,China)

Abstract:With the continuous development of computer technology,cloud computing and cloud storage as a new model,increasingly subject to personal and business concerns.In this paper,a brief description of cloud computing,based on the cloud computing environment for data storage is cloud storage body for analysis and research,demonstrated the great advantage of cloud storage and cloud storage constraints on the further development of a number of issues discussion.

Keywords:Cloud computing;Cloud storage;Distributed file systems;Security

伴随着信息通信和处理技术的高速发展,计算机自问世以来,已经跨越了单机系统时代、网络系统时代、Web服务与网络时代,进入了云计算时代。云计算的出现,带来了商业模式和工作方式的革命性转变,改变了过去数据主要集中在本地存储和处理的传统模式,使得企业机构和个人能够方便快捷地通过网络享受到计算力、存储空间和软件等服务,极大地降低了硬件等基础设施的重复购置和闲置,有效避免了人力资源的浪费,节约了大量的资金和人力支出。

一、云计算定义

云计算是一种基于共享基础架构的商业计算模型,是分布式计算、网格计算和并行计算等多种计算方式的发展和商业实现。从实质上看,云计算就是一种分布式计算,通过网络将分散的计算与存储资源有效地连接、整合起来,为用户提供服务。而实现云计算服务的基本条件之一就是高性能的云存储。

二、云存储概况

云存储是伴随云计算概念发展出来的新课题,它通过网络和分布式文件系统将分散的存储设备连接、整合成一个高效、便捷、可靠的系统,通过某种应用软件共同一致地对外提供在线数据存储和业务访问服务。下面就云存储的一些主要问题做个简要的介绍。

(一)分布式文件系统。分布式文件系统是云存储的核心。利用分布式文件系统可以实现云存储系统中不同存储设备之间的协同工作,对外提供同一种服务,并提供更优质更快速的数据访问性能。分布式文件系统的特点:(1)安全性(2)可靠性(3)实用性(4)可维护和拓展升级性(5)数据可复制和同步性。

(二)云存储技术。为保证数据的安全、可靠、实用,云计算采用分布式存储的方式和冗余存储的方法来进行数据的存储,具有数据处理能力强和传输迅速的优点。目前,较为成熟的主流云计算数据存储技术有谷歌的GFS和Hadoop开发团队开发的HDFS。

三、云存储的优势

云存储作为一种新兴的存储模式,具有不可抗拒的诸多优点:

(一)对政府机构用户。由于政府机构的特殊性,对其数据安全性和可备份性的要求特别严格。云存储的应用,避免了因不可抗力或操作不当情况等原因,而造成数据丢失所引发的严重后果,节约了大量额外财政支出。

(二)对企业用户。随着企业信息化建设的不断发展和深化,现代企业越来越重视核心数据的存储安全和信息管理系统化办公的实现。云存储模式的不断成熟,使得企业可以通过网络,在云端建立包括数据库和各类信息管理系统在内的综合平台,实现远程移动办公,实现管理信息系统化。企业信息化的发展,促进了信息的有效流通和资源知识的共享,极大提高了工作和管理效率,降低了管理成本,为企业适应激烈的市场经济竞争环境,求得最大经济效益提供了保证。

(三)对个人用户。云存储模式的出现,为个人用户提供了几乎无限容量的稳定空间,以便其保存日益增多的照片、视频、音频、电子文档等个人数据。用户可以通过功能设置,进行数据文档的浏览、同步修改、共享等操作,十分便捷和方便。

四、云存储发展应该注意的问题

目前来看,云存储还不那么完善和成熟,处于快速发展阶段。它的完善和成熟,不单单是单纯靠技术层面所能解决的。云存储要想得到类型不同、不同需求群体的共同认可,得到大范围的广泛应用,还有诸多问题亟待解决。

(一)安全性。不同用户的数据,包括着大量的机密和个人隐私等均被远程存储到同一个云存储提供商那里,如何才能保证其数据具有安全性和私密性,保证私有数据不被云存储提供商内部或无授权的用户浏览和散播,是制约云存储发展的首要问题。

(二)可靠性。若云端数据遭到破坏,造成数据的全部或部分丢失、缺损,云存储提供商能否快速全面的恢复数据,并保证数据的完整性。

(三)实用性和便捷性。通过密码验证或其他有效的形式,云存储提供商必须保证任何用户使用任何终端,均能通过网络在任何时间、地点享受到云存储的优质服务,并且做到操作简易和人性化。

(四)优质服务。用户与云存储提供商签订服务协议或合同后,将数据存储到云端,云存储提供商必须要保证提供7*24小时不间断的优质贴心服务。对用户反馈的问题或意见,能及时解决和处理。

(五)低成本性。云存储的一大优势就是成本优势,因此云存储提供商应采取有效措施,在保证安全可靠的前提下,进行技术创新和改进,不断降低成本,促进云存储服务的大面积普及。

五、结束语

作为目前来说的一种先进技术,云存储占据着压倒性的优势,有着不可抗拒的吸引力,代表着未来存储发展的必然趋势。我们下一步的重点,将是从技术、用户需求等多层面、多角度着手,完全解决实用性、可靠性、安全性等问题,促进云存储的尽快成熟和完善,以便其早日获得广泛应用。

参考文献:

[1]王德政,申山宏,周宁宁.云计算环境下的数据存储[J].计算机技术与发展,2011,21-4:81

第4篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算 数据安全 数字油田

中图分类号:TD67 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)02-0113-01

云计算是一种新型的信息资源管理和计算服务模式,是继大型计算机、个人电脑、互联网之后信息产业的一次革命。云计算可将分散的计算、存储、服务资源有机整合起来管理和服务,转变了传统IDC运行管理理念,是未来计算的发展方向。

全球云计算市场规模为160亿美元,但增长速度将相当快,IDC报告显示未来4年全球云计算市场平均每年将增长 27%,2012年将增长至420亿美元。2009年9月中旬开始,美国总统奥巴马宣布开始执行一项影响深远的长期性云计算政策,希望借助应用虚拟化技术达到大规模压缩美国经济支出的目的。美国国防信息系统(DISA)、美国宇航局(NASA)等政府部门正在其数据中心内部搭建云计算环境。

国内也将云计算列为重点发展产业之一,2010年10月18日,工业和信息化部与国家发改委联合印发《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》,确定在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。工信部牵头的云计算“十二五”规划也在加快编制进程。

“十二五”期间将是中石油把研究成果转变为实际应用的重要时期。IDC预测物联网将在石油勘探开采和运输等产业环节上率先得到应用,以提高企业的生产效率,降低生产成本,是实现两化融合的重要技术。而云计算则会首先以私有云的方式部署,实现企业内部办公、ERP应用等。大庆油田作为国家支柱能源型企业也在加快云计算的基础设施建设,推动云计算的应用。

1、云计算的特点

云计算的特点分别是:超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务和极其廉价。

其中有四个显著的特点:高可靠性、通用性、高可扩展性和极其廉价。

1.1 高可靠性

“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。

1.2 通用性

云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

1.3 高可扩展性

“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。

1.4 极其廉价

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“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成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

2、云计算在大庆油田中的应用

1999年末,大庆油田首次在全球范围内提出了数字油田的概念。数字油田不仅是技术目标,更是管理目标――油田总体发展战略的一部分。随着数字油田的发展如何传输和存储大量的数据,以及软件的应用成本是摆在我们面前的两大问题。云计算技术不仅提供了数据存储的解决方案,而且在面对日益增多的软件、技术产品和复杂的IT基础设施时,云计算能够简化操作,使用户能够把自己的时间、工作的重点放在寻找能源和生产上。

2.1 解决方案

数字油田的发展奠定了良好的硬件基础和软件基础。以VMware为例:我们可以在4台以上的高性能服务器上部署了VMware第五代虚拟化平台架构软件vSphere 5.0,通过存储,配合使用VMware 的P2V工具、VMotion功能和HA高可用性,实现对现有服务器虚拟化整合,提高业务连续性。

通过虚拟化技术解决硬件依赖性的问题,降低硬件的投资,实现服务器硬件的平稳升级,提高服务器硬件的利用率。减少因硬件故障造成的业务系统宕机时间,并满足系统的容灾备份需求。

2.2 数据安全

公共云就是把自己的数据放在第三方进行托管。这就相当于我们把贵重物品或钱存在银行的保险箱里,当我们需要时,银行就得拿给我们使用。不过这两者之间却有着本质的区别:因为银行即使可以看到它们,摸到它们,挪动它们也无法复制他们,毕竟拷贝实物或钱等于制造赝品或伪钞,没有实际意义;而当我们把数据放到公共云计算平台中时,数据可以在我们完全不知道地情况下被简单地拷贝走,从而让原始数据失去价值。石油企业也跟大多数公司一样,都不希望自己的数据被云计算供应商看到,毕竟数据就是商业机密。有人说可以使用数据加密以提防数据拷贝,但我认为这种方法不一定能解决所有问题:首先加密数据是能被破解的,其次加密对应用程序是一个很大的改动,是一件很消耗资源的工作。也许彻底解决的办法是没有的,只能依靠对云计算供应商的信任。一来信任他们不会自己盗取数据;二来信任他们可以做好保安工作,不让其他人盗取数据。因此云计算供应商一定是要有信誉和能力的公司。

私有云是指企业自己使用的云,它所有的服务不是供别人使用,而是给自己内部人员或者分支机构使用。数字油田可根据自己现有的基础设施构建私有云。和公共云相比,私有云能提供对数据、安全性和服务质量最有效的控制。私有云可以部署在企业数据中心的防火墙内,也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所,这是私有云在安全方面的优势。并且私有云的部署也可以充分利用现有硬件资源和软件资源,提供更高的服务质量。

3、结语

从根本上说,私有云计算和公共云计算都在改变着数字油田,并且该趋势的主要驱动因素是经济效益。云计算技术应用到油田领域,将会给传统网络架构和传用应用部署经验都带来了挑战,并极大地改变现有油田应用系统的现状。不过我相信,在国家政策的推动下,通过众多同仁的共同努力,油田云计算应用与创新之路必将越走越远,越走越广。

第5篇:云计算的可靠性范文

关键词 电力;云计算;技术

中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)82-0183-02

电力系统的计算任务繁重,实时性强,准确性高,对中心计算平台的承载能力要求极高。现有的电力系统主要采用嵌入式测量工具,可拓展性差,信息集成分析能力弱,升级空间小,因而传统落后的电力计算结构、技术需要进行创新研究。

通过提高电力系统的互联程度与智能化操控,加强电力系统分析数据的可靠性,建立计算分析模型,保证电力信息的采集、合成、分析、抵御等功能发挥,针对电力可靠指标的灵敏度、有效性等环节作出合理规划,以云计算作为崭新电力计算平台的计算模式,成为整合动态虚拟抽象的电力资源的服务工具。云计算是以互联网覆盖技术为支撑,综合运用若干计算技术的统称。它是指分布式处理、并行处理和网络计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现,是基于网络的超级计算模式。经由远程操控有效地切换数据实用,协同区域网络的共享资源,为每位用户提供配套服务。

1 电力系统的云计算

电力云计算是根据国内电网管辖进行的仿真模型构制,各网络都针对所辖区域内的电网建立了较为详细的电力系统模型,而对相邻电网的模型则在一定程度上进行简化和等值,并在此系统模型的基础上进行计算机仿真,为电力系统调度、运行、监控、保护、营销提供重要依据。

1.1 电力云组成

由于电力具有分布自然、可靠性强、实时性高、生产、输送、配置、使用同时完成的特点,因而电力系统的管理与控制的本质特征就是“分级管理、分层控制、分布处理”。根据电力系统的分布计算、集群应用的特征,构建云计算网络的物理结构。

为保证电力系统的层次清晰、布局合理科学,以主云和子云的级别区分资源调度,优化电力系统的数据运行水平。如下图所示,主云指电力系统终端整体结构,子云指各个节点资源分配,相互之间的数据切换是通过分级管理控制。

1.2 电力系统云体系结构

电力系统的云体系实质上是类似于金字塔结构形式,由基础设施、服务平台、应用程序组成。云体系按照层次划分为高级访问层、应用接口层、基础管理层、物理储存层,通过分层协同开发,能够满足各级电网的计算要求。

2 电力系统的云计算技术

针对传统电网测量技术中存在的模糊、不完全覆盖、损耗程度严重等问题,现行投入应用的智能化电网测量发展显得更加灵活使用,特别是针对跨区域、跨平台的电力数据计算,云计算具有高精度低损耗的特点,保证各级电网部门之间工作的协调性。

2.1 云计算的资源整合

电力系统是多用户多节点复杂电力资源的集合体,这就要求电力云计算具备较强的自我组织能力、动态协同能力、资源共享能力,云计算可针对电力资源数据库中存储的数据,发出请求,进而接收反馈信息,调配云机制中的资源,加以整合。

2.2 云计算的资源调度

电力云计算需要就动态网络环境中任务需求进行整理调度, 降低任务调配的重复率,简化客户需求 ,均衡云计算中可利用资源量。电力云需要针对资源的分布形式及客户的参考要求,进行有效的调度管理。由于对云资源进行了虚拟化,云内部任意终端可以像本地资源一样访问。在实际访问中,采用云调度来实现对云资源的管理。系统根据动态得到信息对系统中的资源进行优先排序,从而在得到计算请求后可以很快访问到云中可用的资源。

2.3 云计算的技术标准

云计算具有安全性高、可靠性高、协作性高、通用性高、计算能力强、服务范围广等特点,配合电力系统的运用要求。云计算技术还具备自身的技术标准,首先采用规范化的数据模型,以IEC CIM国际标准为依据,稳态数据交换可采用E格式规范,暂态技术数据分析以综合程序PSASP的数据格式为准。电力云计算为电力系统规划、调度、科研提供了强大的技术支撑与服务效率,节约电力系统的维护成本。

3 电力云计算的展望

国内关于电力系统的信息化建设仍然处在起步阶段,各应用系统相互独立运行,在系统内部形成了一个个信息孤岛。重复处理交叉信息,容易造成系统数据库信息的浪费与失效。因而在进行云计算技术拓展的同时,需要就云计算本身存在的问题进行有效地调节,对其未来发展进行积极的展望。

3.1 安全稳定

对于大规模电力系统而言,时域仿真的计算量很大,因此目前尚只能应用于离线分析。一方面在提高云计算控制协作效率,另一方面要保证云计算处理干扰问题的稳定性要求,特别是基于网络随机性的分析处理因素,更需要对电力处理中的稳定性和安全性进行保障。

3.2 调度监控

电力系统调度与监控的力度随着分布式电源的增加呈现正比增强的要求,逐渐改变电力系统监理控制的集中式方式,通过云计算处理信息的能力实现大范围的实时监控与调度。通过云计算,增强信息协作共享效果。

3.3 评估运行

相对于传统的电力系统评估运行方式来说,存在评估效率低,运行成本高,制约信息可靠性分析。而基于网络云计算的计算速度、实时性等功能能有效地解决计算瓶颈,达到评估的标准要求。

3.4 发展展望

云计算适用于电网公司、发电公司、市场投资监管企业等不同类型,为了促进信息共享与安全保障之间的协调性,必须在设计云计算平台时,考虑计算数据吞吐量、负荷分配量、 广阔度、精度等,统一规划电力信息系统,解决云计算分析与控制能力。

4 结论

云计算是近年来在电力系统中应用广泛的技术,能够有效地解决各种复杂的电力问题,硬件投入设备少,可用性强,因而加强云计算研究是未来电力系统发展的主要方面。

参考文献

[1]杨胜春,姚建国,杨志宏,等.网络技术在电力调度信息化中的应用探讨[J].电网技术,2006(z2):7-12.

[2]杨旭昕,刘俊勇,季宏量,等.电力系统云计算初探[J].四川电力技术,2010,33(3):71-76.

[3]辛耀中.电力信息化几个问题的探讨[J].电力信息化,2003,1(3):20-23.

[4]杨旭昕,刘俊勇,季宏量,等.电力系统云计算初探[J].四川电力技术,2010,33(3):71-76.

[5]沐连顺,崔立忠,安宁.电力系统云计算中心的研究与实践[J].电网技术,2011,35(6):171-175.

第6篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算;计算机;计算机安全

云计算可以说是信息时代的生产工具的一个大的飞跃,它必将给用户们带来革命性的体验。百度对云计算的定义如下:云计算是指服务的交付和使用模式,通过网络以按需、易扩展方式获得所需服务。云计算的核心是将大量的网络链接起来的计算资源进行统一的管理和调度,构成一个强大的计算资源池为用户提供服务。提供资源的网络被形象的成为“云”,它里面的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且拥有随时获取、按需使用、随时扩展等优点。

与传统的互联网服务提供服务的模式相比,云计算拥有自身的显著特点。

1)规模庞大,可扩展性强。“云”拥有强大的存储能力,即便是私有企中的“云”,其服务器的规模也会超过数千台。这些服务器通常会以互联网数据中心为单位,分布在多个地理位置上,以满足不同地区的用户需求。另外,“云”规模可以根据用户的需求进行平滑的扩展。

2)与用户的地理位置和使用终端无关。用户所使用的软件、平台、存储资源都存在“云”中,一般情况下,用户无需获知这些资源具体存在哪台服务器上。在现实生活中,用户使用终端位置的改变是比较常见的,但是不管终端的位置怎么改变,用户均能迅速的通过网络获取所需的资源。

3)资源共享,服务能力弹性大。云计算采用虚拟化技术,将不同能力的服务器、存储器构成巨大的资源池。用户可以像购买水、电、煤气按需购买资源,而且购买的资源数量可通过自服系统随时变更。

4)具有比较高的可靠性。云计算采用节点同构互换、存储多副本容错、异地备份等技术来保障整个系统高可靠性的运转。一般情况下,资源池中的30%设备发生故障不会影响“云”正常提供服务。

5)云计算使用费用低廉。云计算能兼容不同硬件厂商的产品,使运营者保护已有的投资,不会造成过多的浪费,由于它有较廉价的服务器构成,能够降低投资成本,而且采用集中式自动化管理可以减少维护人员。它能够在虚拟环境下可以在多个业务、用户之间共享资源。

1 云计算的安全风险

云计算是架构在传统服务器上的交互、使用模式,因此,在传统互联网环境下存在的安全问题都可能发生在云计算中。而云计算拥有其自身的特点,也可能会在网络上引入新的安全风险或者改变原有的安全风险影响程度和范围。

1)存在资源被乱用的风险。为了方便广大用户使用“云”上的资源,云计算的服务供应商设置的登记程序管理都不是很严格的,目前任何一个持有信用卡的人都可以进行注册、使用云服务。云计算租用费用比较低廉,网络犯罪分子很容易租用海量的云计算和宽带资源进行分布式的攻击。当前企业和网络运营商们部署的流量清洗系统,是很难抵御来自云计算的攻击和破坏的。

2)给网络违法行为调查带来麻烦。由于云计算提供的资源可在全球获取,并可以使用盗窃的信用卡进行支付,这就给网络犯罪分子的调查带来前所未有的困难。对于第三方用户租用给云计算服务上的资源,溯源将更加的困难。同时,不同国家和地域有关云计算服务者的法律法规不尽相同,也会给违法行为的取证带来阻碍作用。可以想象,在云计算环境下,有关网络犯罪行为的调查和溯源可能存在着风险。

3)安全管理的风险。云安全服务商一般会委托第三方安全服务机构,进行相关的安全审计、安全评估和安全认证。但是在审计的过程中,很难具体知道相关数据存放的地点,这就加大了审计的难度,而且其结果也未必能适用各个云计算用户。最重要的是,这种安全的审计方法,目前扔处在研究之中。

4)数据访问优先权的风险。在使用云计算过程中,用户会将相关的数据传输给云计算的服务商,那么,数据的实际最高使用权限就是云计算服务提供商。如果云计算服务商管理不善等其他因素,很可能将用户的秘密泄露出去。

除以上介绍的风险外,云计算还具有计算和存储共享风险、高可靠性风险、企业用户长期发展方面的风险、非技术领先国家面临的风险。云计算的提出至今只有短短五年的时间,还没有经过现实长时间的考验,因此,不可避免的在众多的技术、管理、法规上存在未知的风险,这一点也应该引起我们足够的重视。

2 云计算风险对策

由于云计算本身的特点,以及目前尚未形成成熟的监管运营体系,在运行的过程中会存在大量的风险。因此,我国有必要进行大规模的试验来验证相应的对策,同时建立相关的监控平台,以最大化的保障云计算环境下的网络和信息安全。

1)完善法律法规。明确云计算运营者、云计算用户相应的安全职责以及个人隐私、商业秘密、数据保护、信息隔离方面的界定和要求。在这个方面上,可以学习发达国家有关云计算的相关规定。

2)鼓励科研。加强自主知识产权核心技术上的创新,大力支持云计算关键技术的研发,加快推进云计算软件、硬件等网络设施资源的创新,只要这样才能在未来的云计算环境上保障国家信息的安全。

3)统筹规划。在云计算初期要考虑安全方面的需求。目前国内的云计算尚未大规模应用,这样很有必要试验验证网络协议存在的安全问题和一些安全保障及安全管理方面的技术。

4)建立安全评估体系。国内的云计算主要在祥云、云海和深圳云等大量的示范应用。很有必要在规模化应用前建立安全评估和监管体系,对云安全提供的重要服务实施安全评估和监管。

5)加强国际合作。目前国际上云计算标准尚未推出,很多多标准化组织都在进行相关标准的制定。我国应抓住机会,积极参与制定云计算系列标准工作。

6)加大宣传力度。安全三分靠技术,七分靠管理,因此要强化云计算产业的安全意识,完善技术体系,加强宣传是性价比比较高的重要举措。

7)强化教育。云计算的发展需要人才支撑,我国应完善培养人才模式,积极推进教育培训,建立云计算认证、评估和安全体系,推动各大院校开设课程培养云计算人才队伍。

已应用的云计算虽然之前没有出现过重大的安全事件,但是互联网在安全方面仍存在着不可避免的缺陷,因此,我国对云计算安全问题的研究应该引起足够的重视。相信通过不断的探索,一个安全的云计算平台将会改变我们的生活。

参考文献:

第7篇:云计算的可靠性范文

电力系统的计算任务繁重,实时性强,准确性高,对中心计算平台的承载能力要求极高。现有的电力系统主要采用嵌入式测量工具,可拓展性差,信息集成分析能力弱,升级空间小,因而传统落后的电力计算结构、技术需要进行创新研究。

通过提高电力系统的互联程度与智能化操控,加强电力系统分析数据的可靠性,建立计算分析模型,保证电力信息的采集、合成、分析、抵御等功能发挥,针对电力可靠指标的灵敏度、有效性等环节作出合理规划,以云计算作为崭新电力计算平台的计算模式,成为整合动态虚拟抽象的电力资源的服务工具。云计算是以互联网覆盖技术为支撑,综合运用若干计算技术的统称。它是指分布式处理、并行处理和网络计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现,是基于网络的超级计算模式。经由远程操控有效地切换数据实用,协同区域网络的共享资源,为每位用户提供配套服务。

1 电力系统的云计算

电力云计算是根据国内电网管辖进行的仿真模型构制,各网络都针对所辖区域内的电网建立了较为详细的电力系统模型,而对相邻电网的模型则在一定程度上进行简化和等值,并在此系统模型的基础上进行计算机仿真,为电力系统调度、运行、监控、保护、营销提供重要依据。

1.1 电力云组成 本文由收集整理

由于电力具有分布自然、可靠性强、实时性高、生产、输送、配置、使用同时完成的特点,因而电力系统的管理与控制的本质特征就是“分级管理、分层控制、分布处理”。根据电力系统的分布计算、集群应用的特征,构建云计算网络的物理结构。

为保证电力系统的层次清晰、布局合理科学,以主云和子云的级别区分资源调度,优化电力系统的数据运行水平。如下图所示,主云指电力系统终端整体结构,子云指各个节点资源分配,相互之间的数据切换是通过分级管理控制。

1.2 电力系统云体系结构

电力系统的云体系实质上是类似于金字塔结构形式,由基础设施、服务平台、应用程序组成。云体系按照层次划分为高级访问层、应用接口层、基础管理层、物理储存层,通过分层协同开发,能够满足各级电网的计算要求。

2 电力系统的云计算技术

针对传统电网测量技术中存在的模糊、不完全覆盖、损耗程度严重等问题,现行投入应用的智能化电网测量发展显得更加灵活使用,特别是针对跨区域、跨平台的电力数据计算,云计算具有高精度低损耗的特点,保证各级电网部门之间工作的协调性。

2.1 云计算的资源整合

电力系统是多用户多节点复杂电力资源的集合体,这就要求电力云计算具备较强的自我组织能力、动态协同能力、资源共享能力,云计算可针对电力资源数据库中存储的数据,发出请求,进而接收反馈信息,调配云机制中的资源,加以整合。

2.2 云计算的资源调度

电力云计算需要就动态网络环境中任务需求进行整理调度, 降低任务调配的重复率,简化客户需求 ,均衡云计算中可利用资源量。电力云需要针对资源的分布形式及客户的参考要求,进行有效的调度管理。由于对云资源进行了虚拟化,云内部任意终端可以像本地资源一样访问。在实际访问中,采用云调度来实现对云资源的管理。系统根据动态得到信息对系统中的资源进行优先排序,从而在得到计算请求后可以很快访问到云中可用的资源。

2.3 云计算的技术标准

云计算具有安全性高、可靠性高、协作性高、通用性高、计算能力强、服务范围广等特点,配合电力系统的运用要求。云计算技术还具备自身的技术标准,首先采用规范化的数据模型,以iec cim国际标准为依据,稳态数据交换可采用e格式规范,暂态技术数据分析以综合程序psasp的数据格式为准。电力云计算为电力系统规划、调度、科研提供了强大的技术支撑与服务效率,节约电力系统的维护成本。

3 电力云计算的展望

国内关于电力系统的信息化建设仍然处在起步阶段,各应用系统相互独立运行,在系统内部形成了一个个信息孤岛。重复处理交叉信息,容易造成系统数据库信息的浪费与失效。因而在进行云计算技术拓展的同时,需要就云计算本身存在的问题进行有效地调节,对其未来发展进行积极的展望。

3.1 安全稳定

对于大规模电力系统而言,时域仿真的计算量很大,因此目前尚只能应用于离线分析。一方面在提高云计算控制协作效率,另一方面要保证云计算处理干扰问题的稳定性要求,特别是基于网络随机性的分析处理因素,更需要对电力处理中的稳定性和安全性进行保障。

3.2 调度监控

电力系统调度与监控的力度随着分布式电源的增加呈现正比增强的要求,逐渐改变电力系统监理控制的集中式方式,通过云计算处理信息的能力实现大范围的实时监控与调度。通过云计算,增强信息协作共享效果。

3.3 评估运行

相对于传统的电力系统评估运行方式来说,存在评估效率低,运行成本高,制约信息可靠性分析。而基于网络云计算的计算速度、实时性等功能能有效地解决计算瓶颈,达到评估的标准要求。

3.4 发展展望

云计算适用于电网公司、发电公司、市场投资监管企业等不同类型,为了促进信息共享与安全保障之间的协调性,必须在设计云计算平台时,考虑计算数据吞吐量、负荷分配量、 广阔度、精度等,统一规划电力信息系统,解决云计算分析与控制能力。

第8篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算;企业信息;可靠性;安全性;私有云

中图分类号:C29文献标识码: A

一、云计算的定义

云计算对应的英文是“Cloud Com puting”,普遍认可为由Google的Eric Schmidt于2006年8月在搜索引擎会议上首次提出。关于“云计算”的定义,IT 业界并没有统一的共识,很多学者和机构都对“云计算”赋予了不同的内涵,下面列举几个具有代表性的关于“云计算”的定义:

Cisco:云计算是基于整合的架构下,利用虚拟化的资源,通过 IP 网络提供规模化业务的实现方式。

IBM :云计算是一个术语,既可以用来描述平台,也可以用来描述应用程序的类型。云计算平台能够按需动态的提供、配置、重配置、撤销服务器。云中的服务器既包括物理机,也包括虚拟机。

美国国家标准与技术研究院(NIST):云计算是一个可以通过互联网提供与访问的可定制的 IT 资源与能力池,采用按需使用,按需付费的模式,其中IT 资源包括:网络、服务器、存储、应用、服务等。

对于云计算的定义,笔者比较认同NIST所给出的描述。云计算将计算能力、存储、网络和应用池化,构建资源池或数据中心,通过网络和安全机制安全以服务的方式提供给最终使用者。既然云计算是通过网络以服务的形式,将资源池中的计算能力、存储空间、应用软件等池化的资源提供给最终使用者。那么资源池对于最终使用者必须是透明的且具备可伸缩性、高扩展性、高可靠性;而网络则应该必须具备高可靠性和高安全性。

二、云计算在企业信息工作中的应用

(一)云计算技术的可靠性在企业信息化建设中的应用

传统的企业信息化建设的模式通常是网络信息技术人员通过建立企业的主服务器,使大家共享主服务器或使用服务器共享和传输数据,企业的数据通常存储在企业的主服务器上。这种主服务器模式存在诸多弊端,例如一旦发生服务器遭受物理破坏,如火灾、洪灾、雷击等事件时,主服务器被破坏,则企业数据将可能无法恢复,甚至永久丢失。

采用云计算技术建立企业信息化系统时,云计算下的企业相关信息都通过网络存储在云服务提供商提供的服务器上,服务器由云服务器提供商专门维护和保养,企业所有人员只要具备相应的权限,都可以随时随地的在云客户端访问云服务器,不需要网络信息技术人员开发和建立数据库。

(二)云计算技术的安全性在企业信息化建设中的应用

云服务器的安全性能远远高于普通的企业服务器,而且采用云计算技术构建的信息化系统不担心数据丢失,一旦云服务中的数据被侵袭或破坏则自动建立备份,省去了数据丢失的后顾之忧。企业或用户将数据交给云计算服务的提供商,委托云计算服务提供商运行数据时,云计算服务的提供商或运营商对企业或用户的数据的安全性能负全部责任,因此免去了企业数据遭黑客窃取的后顾之忧,而云服务器通过SSL 和 VPN 数据传输和存储,安全性能较高,因此企业不用担心信息化建设的安全问题。

(三)云计算技术的高效性和共享性在企业信息化建设中的应用

企业采用云服务器建设的云服务,使企业有信息利用需要的员工能够随时随地、方便快捷地从云服务器中获取所需数据,提高了信息化的传输效率,从而提高了企业的竞争力。例如采用云计算技术的企业的销售人员,在面对客户的疑问时,可以通过网络随时登陆信息服务器,下载最新的产品目录和产品介绍以及相关信息,使销售过程更具竞争力。传统的企业信息化建设需要购置服务器、搭建企业网络平台、和购买相应的软件系统,以及支付大量的维护费用,在云计算中,企业可以针对自身需要购买云计算服务,而且无需花费大量的服务器维护费用,节省了企业信息化建设的开支。

三、云计算在企业信息工作中的应用案例及效果

(一)技术架构确定

传统的信息化系统建设采用机架式服务器加存储的方式构成,为保证信息系统安全,通常采用增加备份服务器做双机热备,每个信息系统都使用独立的磁盘阵列存储作为数据存储介质,这样的系统架构导致服务器资源得不到充分利用,单机运行的系统资源平均使用率小于 30%,双机热备的系统资源平均使用率更是小于 15%,同时众多的服务器、存储设备也不利于信息系统的管理。

经过对多个服务器虚拟化产品的对比,Vmware的 ESXi 平台成为了最终选择,该技术相比 VmwareESX 剔除了基于 Red Hat Linux 的服务控制平台,使

VMware 可以直接在 VMkernel 上运行。由于脱离了对基于 Linux 的控制台操作系统的依赖,整个软件平台的尺寸由 ESX 的约 2GB 缩减至不到150MB,并消除了底层 Linux 系统可能带来的安全性和稳定患,而获得授权的第三方模块也可在VMkernel 上运行。ESXi 同时使用了新的管理控制台 PowerCLI。

(二)私有云系统搭建

某公司搭建虚拟化平台使用三台IBM 3850 X5服务器搭载Vmware EXSI 4.1 平台构成,存储介质使用现有的EMC DMX950存储阵列,服务器与存储通过SAN交换机连接。为了集中管理和监控虚拟机、实现自动化以及简化资源调配,使用虚拟化平台创建一台虚拟服务器,配置为系统管理服务器,用于安装VMware vSphere套件中的vCenter Server管理软件,对3台物理服务器及其上的虚拟机进行统一的管理。

1、系统平台测试

为检验虚拟化平台的安全性、稳定性、可靠性,进行了一系列的极限测试,第一个测试是硬件故障测试,将虚拟化平台的其中一台服务器直接断电,该服务器上运行的虚拟机自动开始迁移,三分钟后迁移完成,虚拟服务器运行正常,数据完整;第二个测试是压力测试,在虚拟化平台上创建并同时开启30台虚拟服务器,使得硬件服务器的资源占用达到80%以上,经过15天的不间断运行,系统稳定,未发现异常;第三个测试是负载平衡测试,在三台物理服务器的其中一台上启动10台资源消耗较大的虚拟服务器,触发了虚拟化平台的资源负载均衡机制,自动将3台虚拟服务器迁移到了其他服务器上,达到了负载均衡;同时利用其他测试,通过对服务器CPU、内存利用率,系统I/O,系统响应时间,系统可用性,宕机率,应急处理,灾难恢复等多种指标分析,虚拟化平台的性能都明显高于传统信息系统平台,尤其在系统灾难恢复和宕机率方面虚拟化平台表现出了明显的优势。

2、系统迁移

Vmware 虚拟化平台提供完善的系统克隆软件VMware Converter,该软件包含两部分工具,一部分是把一台物理计算机Physical Machine原封不动转换为一台虚拟计算机Virtual Machine的一种工具VMware P2V Assistant,另一种工具是VM-ware为了与竞争对手抗衡,而推出的能够将其他形式的虚拟机映像转换为 VMware的映像的一种工具VMware Virtual Machine Importer,利用P2V技术可以将正在运行的服务器平滑迁移到虚拟化平台上。

(三)实施效果分析

利用虚拟化的技术整合企业信息化系统,使用三台物理服务器可以代替二十余台物理服务器,系统建设成本大幅下降,系统集成度大幅提高,电力消耗节约80%,系统管理效率提升80%。

参考文献

第9篇:云计算的可靠性范文

1.云计算的定义美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算的定义是:云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(网络、服务器、存储、应用、服务等)的计算模式。计算机资源服务化是云计算重要的表现形式,它为用户屏蔽了数据中心管理、大规模数据处理、应用程序部署等问题。通过云计算,用户可以根据其业务负载快速申请或释放资源,并以按需支付的方式对所使用的资源付费,在提高服务质量的同时降低运维成本。

2.云计算特点结合上述定义以及云计算的应用背景,其特点可归纳为:(1)资源租用化:云计算提供对计算、存储、网络、软件等多种IT基础设施资源的租用化服务,用户不需要自己拥有和维护这些资源。(2)共享资源池:资源以共享资源池的方式统一管理。利用虚拟化技术,将资源分享给不同用户,资源的存储、分配与管理对用户透明。(3)弹性化服务:服务的规模可快速伸缩,以自动适应负载的变化。(4)按需化服务:以服务的形式为用户提供应用程序、数据存储、基础设施等资源,并可根据用户需求自动分配,不需系统管理员干预。(5)服务可计费:监控用户的资源使用量,并根据资源使用情况对服务计费。(6)泛在式接入:用户可以利用各种终端设备(PC、笔记本、移动终端等)随时随地访问云计算服务。

3.云计算优势云计算是在互联网技术的基础上把所有硬件、软件结合起来,充分利用和调动现有一切信息资源,通过架构一种新型服务模式结构,为人们提供不同层次、不同需求的低成本、高效率的智能化信息服务模式。与传统的IT服务相比,其优势主要集中在:(1)资源使用灵活:以并行计算为核心,按需调度计算任务、分配计算资源,并提供从数据整合处理、计算模型设定到计算结果输出等完整的数据处理服务,为用户提供灵活可靠的平台。(2)提高设施利用率:通过虚拟化技术,在不增加新的计算能力前提下,有效提高硬件利用率。(3)节约成本:配置简单,资源即取即用,无需花费大量的时间搭建、维护计算环境,以服务的方式使用及存储资源,按需取用,按需付费,不需购买大量设备。(4)管理统一:通过云计算的统一整合,转变原来IT管理一对多模式,实现物理资源池化的机制,通过云平台统一调度,实现统一的管理入口。

二、云计算的服务类型及关键技术

1.云计算的服务类型云计算核心服务分为3种类型:基础设施即服务、平台即服务、软件即服务。其基本架构如图1所示:IaaS为用户提供硬件基础设施部署服务,如处理能力、存储空间、网络组件等,用户可以根据需求向IaaS提供基础的配置信息,以及运行于基础设施的程序代码和用户数据。IaaS采用虚拟化技术向用户提供高可靠性、可伸缩、可扩展的服务。典型服务,如AmazonEC2、Rackspace。PaaS为用户提供应用程序的计算平台和解决方案堆栈的服务。PaaS模式的重要应用场景之一是向用户交付一个支撑应用运行的应用运行平台。用户不必关注底层的网络、存储和操作系统。基于PaaS模式构建应用运行平台,需要具备:提供应用需求接口的能力、提供快速构建应用运行环境的能力、提供实时动态满足应用需求的能力。典型服务,如:GoogleAPPEngine、Hadoop。SaaS是基于云计算平台所开发的应用程序服务。软件系统各个模块可以由每个用户自己定制、配置、组装和测试,得到满足客户自身需要的软件系统。可以在此定制满足远程教育需要的远程教育教学平台,而不必考虑系统的维护和管理,终端用户可将桌面应用迁移至互联网上,实现泛在访问。典型服务,如:GoogleApps,ZohoOffice。

2.云计算的关键技术云计算的目标是以低成本的方式提供高可靠、高可用、规模可伸缩的个性化服务。为达到这个目标,需要虚拟化、海量数据存储与处理、平台管理与调度等关键技术加以支撑。(1)虚拟化技术:虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上运行,它可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程,减少软件虚拟机相关开销、支持更广泛的操作系统。通过虚拟化技术可以实现软件应用与底层硬件相隔离,它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面,是提高服务效率的最佳解决方案。虚拟化技术是实现云计算资源池化和按需服务的基础。(2)海量数据存储与处理技术:云计算系统由大量服务器组成,同时为大量用户服务,因此云计算系统采用分布式数据存储技术,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。这种方式保证了分布式数据的高可用、高可靠和经济性,即为同一份数据存储多个副本,如GFS。另外,由于海量数据资源部署在大规模硬件基础上,因此海量数据的处理分析需要抽象化处理,并要求其编程模型支持规模扩展,屏蔽底层细节,如Google提出的并行程序编程模型MapReduce。(3)平台管理与调度技术:由于资源规模庞大,服务器数量众多并分布在不同地点,同时运行着上百种应用,如何有效管理服务器,保证整个系统提供不间断的服务是个巨大的挑战。云计算系统的平台管理与调度技术能够保证大量服务器协同工作,方便进行业务部署和开通,快速发现和恢复系统故障,通过自动化、智能化手段实现大规模系统的可靠运营。(4)节能环保技术:云计算数据中心规模庞大,为保证设备正常工作,需要消耗大量的电能。因此,实施绿色环保的节能技术,不仅可以降低云计算中心的能耗,而且可以减少二氧化碳的排放。(5)安全管理技术:由于云计算的海量数据特性(TP甚至PB级),使得传统的安全机制难以满足安全需求,因此云计算环境下的数据安全与隐私保护成为关键技术之一。

三、基于云计算的远程教育平台建设

现代远程教育是基于互联网技术发展起来的教育新模式,它打破了时空限制,使学习者可以随时、随地获取学习资源,其优势在于资源利用最大化、教学形式多样化、学习行为自主化、学习形式交互化、教学管理自动化。目前,无论是电大开放教育、高校网络教育还是远程教育培训机构,其平台建设都是采用B/S工作模式,这种方式具有技术成熟、管理简单、资源集中、访问便捷等优点。但随着用户规模的扩充,学习需求的多样化、软硬件更新速度加剧等诸多因素的影响,传统的远程教育平台的缺点逐渐显示出来,如:资源重复建设、软硬件投入大、系统扩充能力弱、可配置性差、集中访问时对网络和服务器压力大等。

1.基于云计算的远程教育平台架构设计

云计算技术的出现为远程教育的发展注入了新的活力,为远程教育带来了更高层次的变化,也为学习者获取更好的教学支持服务提供了技术支撑。本文提出基于云计算的远程教育平台建设方案,其架构如图2所示。从图2可知,基于云计算的远程教育平台基本架构由物理资源池、基础管理层、应用接口层和远程教育应用层组成。它应包含从事远程教育所必须的一切软硬件计算资源,这些计算资源经过虚拟化后,向远程教育机构、学生提供以租用计算资源为形式的服务。远程教育云区别于其他云的关键技术在于远程教育应用层,它体现远程教育主要的业务逻辑,由一组经拓展的远程教育程序组成。远程教育应用层主要包括:(1)远程教育管理程序。实现远程教育教学和管理的业务,包含远程教学平台、教务管理系统、OA管理系统、作业管理系统、考试管理系统、虚拟实验室等;(2)远程教育应用程序。包含流媒体播放软件、文档阅读软件、在线交互程序、电子邮件等程序;(3)远程教育中间件。远程教育机构可以通过中间件系统快速开发出适合自己应用的远程教育程序。构建基于云计算的远程教育平台,其优势包括:(1)物理层方面:由于云服务提供商能提供跨平台、运算能力强大、资源丰富统一的通信平台,因此,无需购买本地服务器和网络硬件设备,仅需投入少数管理终端及云接入设备即可。其次,因所有的服务都由云端提供,无需考虑服务器运行的可靠性、可用性、安全性、完整性,大大降低维护、升级等工作量,从而节省大量的人力、物力。(2)应用层方面:教师能够轻松构建自己的个性化教学环境,促进学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。通过网上视频教学、实时课堂、在线作业、在线测评、虚拟实验室、在线答疑等功能,为学生提供教学辅导。(3)资源建设方面:基于云计算的远程教育平台能够充分发挥云计算的特点,统筹使用各地软、硬件资源,提供强大的远程教学能力和资源提供能力,各地远程教育机构能够统一部署资源,有效避免资源的重复建设。资源访问者不需要知道资源位于何处,系统使用统一的资源列表提供最合理的服务,不再受地域、时间的限制。对于任意的一个资源访问者,系统可以自动分析IP、确定路由,寻找离他最近的资源并建立连接。(4)客户端:随着移动互联网的飞速发展,学习者可以通过配置各种标准浏览器的终端(如PC、iPAD、手机等)使用远程教育云提供的各种资源和服务,师生之间能更加快捷地采用协同模式开展教学活动,真正做到泛在学习。

2.国内远程教育云平台建设模式

目前,国内远程教育主要由电大系统、普通高校网院、远程教育公共服务体系、远程培训机构等组成,其运作模式都是自成体系,各自为阵,很难统一。其缺点显而易见,其一,造成软硬件资源的极大浪费,重复建设情况严重。其二,由于地区、观念、师资等因素差异导致教育教学平台建设质量参差不齐,教育教学发展不均衡。其三,教育模式不能有效统一,学分不能互认,学分银行建设很难有效推进。随着国家开放大学的挂牌成立,建立终生教育的立交桥有望取得突破,而云计算技术作为催化剂可以加速这一趋势的发展。中央电大校长杨志坚在2012年中国远程教育大会上发表的《选择适应与追求卓越》上提到:云计算越来越成为经济发展过程中的一个必然选择和趋势,我们要去迎接、拥抱新技术,推进国家开放大学教育信息化建设,利用新技术改变现有的教育方式。中央电大作为我国远程教育的领头羊,其具有成为建设远程教育云平台的物质条件和内在动力。因此,笔者认为国内远程教育云平台建设,可以以政府为主导、国家开放大学具体实施、高校和教育培训机构共同参与建设的方法进行。一方面,基于云计算技术建立的网络支持环境可以作为一种基础设施,供任何远程教育办学机构使用,实现了基础设施即服务。另一方面,云计算中虚拟化、按需服务等概念使得原有各级电大系统的基础设施都能充分利用,并与新增的基础设施一起通过资源调度管理后对外集成服务。因此,可以建立部级、分部级、学院级等多级网络架构,在用户边缘采用内容缓存以减少网络流量为用户提供高可靠、高体验的远程教育服务。

四、结束语

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