云计算基础技术精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的云计算基础技术主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：云计算基础技术范文

论文关键词：云计算，云存储

 

0引言：

云计算 [1]网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把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，并借助先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！

云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度云存储，构成一个计算资源池向用户按需服务。云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

云存储[2]不是存储，而是服务，就如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备云存储，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。

云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。

1云计算体系结构

云计算平台是一个强大的“ 云” 网络, 连接了大量并发的网络计算和服务,可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。 一个通用的云计算体系结构如图 1所示怎么写论文。

图1

云端用户:提供云用户请求服务的交互界面,用户通过Web 浏览器可以注册、登陆及定制服务、配置和管理用户。

服务目录:用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表。

管理系统和部署工具: 提供管理和服务,能管理云用户,能对用户授权、 认证、 登录进行管理, 并可以管理可用计算资源和服务, 接收用户发送的请求,根据用户请求并转发到相应的应用程序,调度资源智能地部署资源和应用, 动态地部署、 配置和回收资源。

监控:监控和计量云系统资源的使用情况, 以便作出迅速反应, 完成节点同步配置、 负载均衡配置和资源监控,确保资源能顺利分配合适的用户。

服务器集群: 虚拟的或物理的服务器, 由管理系统管理,负责高并发量的用户请求处理、 大运算量的计算处理、 用户Web 应用服务, 云数据存储时采用相应数据切割算法, 采用并行方式上传和下载大容量数据。

用户可通过云用户端从列表选择所需服务, 其请求通过管理系统调度相应的资源,并通过部署工具分发请求、 配置Web 应用。

2云存储系统结构模型

与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。

云存储系统的结构模型由 4层组成,如图2所示。

图2

一、存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。

二、基础管理层

基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作云存储，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。

三、应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台等。

四、访问层

任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

3云存储服务器配置

在云存储系统中，重复数据的删除技术是十分重要。在存储的数据中，有很多文件经过反复修改，造成了大量重复的资料，这时，重复数据的删除实现后，网络优化的效果就变得比较明显。根据云存储的特点，可将其过程描述为：将数据分块后云存储，保存在不同的数据存储节点并写入数据文件存储信息表。需要删除时，在数据文件信息表中查找文件ID，找到后

删除该文件的数据信息怎么写论文。其核心程序代码如下：

1）将一个数据块保存在三个不同节点，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）获得文件保存信息的顺序表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）获得文件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）根据文件ID删除该文件所有信息，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云存储的优点

云存储技术的使用，使我们无须知道存储设备的型号、接口和传输协议以及存储系统中磁盘的数量和容量，经过授权的用户均可与云存储连接并进行数据访问。

1）硬件冗余自动故障切换。

2）存储设备升级不会导致服务中断。云存储不是单独依赖一台存储服务器。当服务器硬件更新和升级时，系统会将旧的存储服务器上的文件迁移到别的存储服务器，等新的存储服务器上线后，文件会再迁移回来。

3）容量分配不受物理硬盘限制。

4）海量并行扩容。云存储采取的架构是并行扩容，容量不够时只要添加新的存储服务器即可。

5）负载均衡。云存储将工作量均匀分配到不同的存储服务器上云存储，避免个别存储服务器因工作负荷过大造成瓶颈，使存储系统能够发挥最大效能。

5结论

在云计算技术的发展和数据存储需求的共同影响下，为了实现更好的利用现有设备，快速访问数据资源并降低存储成本，云存储的概念和模型逐渐形成。经过了从模型到规模化实验的过程，现在基于云计算技术的云存储产品，形成了具有一定性能优势的成套产品。云存储作为云计算技术的典型应用实例，从架构上彻底改变了传统存储系统的模式，增强了数据应用的灵活性和可靠性。

参考文献

[1]陈全、邓倩妮，云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009，29（9）

[2]石利平，浅析基于Web的云存储技术[J].现代计算机，2010，3：67-69

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

[4]王庆波,金,何乐,等.虚拟化与云计算[M].

第2篇：云计算基础技术范文

关键词 计算机网络；安全存储；云计算

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0070-01

云计算技术融合了负载均衡、网络存储、效用计算和分布式计算等计算机网络技术，具有扩展性、通用性、大规模、虚拟化等特点及可提供可靠、廉价的服务。云计算的服务包括IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）及SaaS（软件即服务）3种模式。据艾瑞咨询数据显示，2016年中国企业云服务的市场规模或达520亿，同比增长31.9%，且在未来几年中，云服务市场仍会以超过30%的年复合增长率高速发展。在这一背景下，社会非常关注云安全的问题，具体涉及云端、应用服务层和基础设施层的安全层次。针对这一问题，中国建立了BIM云计算中心、360、绿盟、启明星辰、瑞星等公司制定了网络安全解决办法，并出现了阿里云、BIM云和百度云等，从而为云计算技术应用的安全性提供了重要保证。

1 网络安全存储的关键技术

1.1 身份认证

身份认证是保护计算机网络存储系统安全的第一道关口，其主要采用下列几种技术方式：一是口令核对验证，即在身份认证时，用户仅需输入事先建立的合法用户名与口令，便可校验用户是非法的或是合法的；二是智能IC卡，即事先在智能IC卡中录入用户的合法信息，而在身份认证时，仅需输入合法的用户名与口令，便会由智能卡向认证服务器发送随机数，以验证用户身份的合法性；三是Kerberos身份认证，即先利用授权服务器、资源访问机制使用户口令生成密钥K，再经授权服务器提供的票证认证身份，并在获得合法凭证后获得相关服务；四是PKⅠ身份认证，即通过利用彼此匹配的密钥，实现加、解密，并采用密钥备份、更新与恢复机制，以提供计算机网络安全服务。

1.2 数据加密

数据加密是先运用加密密钥、加密算法使明文变为密文，再在解密时采用同样的办法使密文为明文。目前，数据加密技术的常用方法包括对称、非对称加密算法。其中，对称加密算法使用的密钥加、解密数据相同，详见图1。

结合图1，对称加密算法要求发送方、接收方知晓全部数据的加密密钥或具有访问权限，因此密钥在传递与管理上的难度很高。不对称加密算法的运用可有效弥补对称加密算法的不足，即其会使用一对公、私钥组合，且唯有私钥能解密经公钥加密的或公钥能解密经私钥加密的密文，其中公钥对外公布，而私钥由自己保存。

1.3 纠删码

在计算机网络存储系统中，可运用纠删码技术来应对误码信息位置的未知性、不确定性，且其要素包括分组码、码集、码字、监督与信息码元等。目前，常用的纠删码技术包括级联低密度纠删码、无速率编码和RS纠删码，从而实现了加速编、解码及保证计算机网络安全的目的。

2 云计算技术的应用

在计算机网络安全存储中，云计算技术的应用条件是规模化的分布式存储技术，即其适合用在声音、图像、视频和文档等文件中，且可保证这些文件存储的稳定性与可扩展性，同时要求用户按需付费。在这一应用过程中，一般通过副本、编码冗余存储和备份数据，以保证云计算技术的安全应用。

2.1 可取回性证明算法

可取回性证明算法是一种基于“挑战-响应-验证”机制的算法，其运用冗余纠错编码，以帮助需求用户验证云计算中数据的状态，即：在查询数据时，先由用户向云端发起挑战，再由云端据此作出响应，而用户通过验证云端响应信息，便可确定归档数据是否处在安全状态下。倘若验证未能通过，表面归档文件受损，要求尝试性恢复，而若破坏值处在阈值范围内，则可用编码冗余信息恢复原始数据，同时亦可利用副本冗余安全存储保障，以使恢复错误数据的几率更高。应用表明，可取回性证明算法可验证云中数据的完整性，可准确定位错误数据及进行深入的分析与处理。但若在原始数据的冗余编码中运用RS纠删码，会在一定阈值范围内出现数据丢失或错误现象。为此，通过可运用冗余数据进行修复，并分开放置，以使提取归档文件的速率更高，从而使得系统应用功能的便捷性更高。

2.2 MC-R应用策略

在计算机网络安全存储中，云计算技术在应用中采用的MC-R策略包括：一是用户端MC-R策略或用户端MC加密算法，即：针对数据伪装与隐藏能力较差的应用现状，运用用户端MC加密算法，可构建数据伪装、隐藏和标记模块，且这些模块的协同状态影响着云计算的安全应用；二是云端MC-R策略或云端RSA，即其仅加密核心隐私数据，以免云端RSA陷入大数据量消耗的状态中，其中对于加、解密模块，其应用流程如下：先由需求用户生成、保存一组RSA公、私密钥，再采用MC加密算法处理数据，并连同密钥传入云端，然后先云端加密数据，而在下载加密文件及用密钥解密数据时，要求需求用户的下载请求满足一定的条件。对于恢复、利用初始数据的问题，可先用云端数据标记模块寻找隐藏数据，再撤除伪装。

3 结论

在本案，笔者结合云计算技术的理论知识，探讨了其在计算机网络安全存储中的具体应用。研究表明，云计算技术具有性能高、可扩展性等优点，因此有助于保证网络数据的隐私性与完整性，同时通过运用M-POR、MC-R安全存储策略，可实现对网络数据的完善、保护及实现部分数据的安全共享。总之，云计算作为一种新起的商业计算模型，其为下一代网络计算平台提供了可靠的数据存储、优质的网络服务。换而言之，为了适应互联网的深入发展，在计算机网络安全存储中引入云计算技术及保证云计算的安全存储具有现实意义，值得高度重视。

参考文献

[1]张菁菁.新时期云计算环境下的计算机网络安全技术研究[J].中国新通信，2016（4）：44.

[2]袁玉珠.云计算模式下的计算机网络安全储存系统设计[J].电子技术与软件工程，2016（7）：227.

[3]左琳.云计算技术背景下的计算机网络安全存储系统设计与研究[J].电子技术与软件工程，2016（8）：216.

第3篇：云计算基础技术范文

关键词：云计算；数据存储；安全技术

1 引言

云计算的快速兴起和广泛应用，给用户提供了前所未有的数据存储服务体验。在互联网和云计算服务高速发展的今天，人们可以将存储在本地的数据上传到云端，也可以通过互联网来访问存储在云平台上的数据，这无疑极大地方便了用户。但与此同时我们也要清醒地看到，正是因为云计算这种对数据进行集中存储和管理的特点，造成云计算存储也面临着一定的安全威胁，一旦云平台上存储的数据遭到泄漏或破坏，那么就可能会给用户造成巨大的损失。

因此，加强对云计算存储安全技术的研究和应用工作，制定可靠的数据存储解决方案，是一项非常有意义的工作。本文致力于云计算存储安全技术的研究，在充分分析了当前云计算数据存储安全现状的基础上，就如何提高云计算数据存储安全性的技术措施进行了探讨，希望对促进云计算的进一步发展和应用工作能够提供参考和借鉴。

2 云计算数据存储服务概述

云计算是一种基于互联网的计算方式，用户通过互联网可以直接访问云平台，在通过一定的身份验证措施后就可以对自己存储在云中的数据进行操作。事实上，当前云计算除了发展出了数据存储服务外，还开发出了很多其他服务类型，如云平台可以对各种软件甚至硬件资源进行充分地配置，用户可以通过支付比较低廉的价格就获得对这些资源的使用，这不仅提高了资源的共享效率，还同时为用户节省了直接购买这些资源的大量成本，具有极大的应用和发展潜力。

过去的云计算数据存储服务往往需要借助PC端，即用户通过安装在PC端的浏览器或专门的客户端应用软件来访问云平台，在通过身份验证后就可以实现对自己存储在云中数据的访问和操作（如上传、下载、修改以及删除等等）。这种方式随着移动互联网的发展而被逐渐替代，目前有很多知名的云服务商都提供有专门安装在智能手机端的app应用，用户随时随地都可以通过手机登录访问存储在云中的数据，如百度云、iCloud等等，这种模式方便、易用，对云计算数据存储服务的发展提供了极大的促进作用。总体来说，当前的云计算数据存储服务具有很多的优点，如对客户端的设备要求较低、使用户摆脱了对专门存储介质的依赖等，但同时也对云平台的数据存储安全提出了更高的要求。

3 云计算数据存储安全的现状

在使用云平台存储数据的模式下，用户逐渐摆脱了对存储介质的依赖，只需要付出很小的代价甚至是免费就可以使用云平台提供的空间来存储数据。而云计算平台在为用户提供数据存储服务时，往往需要借助虚拟化技术来实现，这虽然提高了服务质量，但同时也给数据存储带来了一定的安全威胁。其中，威胁最大的就是用户对数据的使用权和管理权被分割，对数据存储环境更是缺乏控制权。近年来，随着云计算数据存储服务的发展，当前云平台上存储的数据更是打破了地域的限制，它们可能并不是存储在某一固定的物理节点上，而是存储在由云服务商提供的动态空间内。

通过上述分析不难看出，用户在云计算模式下丧失了对数据的完全控制权，而各类云应用也不再具有固定的基础设施和安全边界，数据的存储和管理完全依靠云服务商来负责，而这可能会造成以下两个方面的问题：（1）云中的存储设施一旦遭受黑客、病毒等攻击或者受到不可知因素的破坏，那么就可能给用户数据造成严重损失；（2）用户数据因为存储在云端的缘故，就造成用户数据的隐私保护难以得到实现。同时，为了提升服务质量，当前云中应用了大量的虚拟化技术，并且各种虚拟化平台随着云计算功能的逐渐完善而变得日益庞大和复杂，但虚拟平台本身就存在着安全漏洞，并且各种漏洞也会随着虚拟平台的发展而不断出现，这就对虚拟平台的漏洞弥补以及控制提出了更高的要求。

最后，云计算体系中的多层服务模式也将引发安全问题，这主要是因为云平台上可能集成有多个服务商，在用户使用平台上提供的服务时可能就伴随着多层服务的转包问题，这就进一步增加了问题的复杂性，同时也加深了数据存储的安全风险。

4 云计算存储安全技术探讨

1.云中存储数据的保密性解决方案

对云中传输和存储的数据进行加密，是应对数据泄露风险的最直接有效的技术手段。当前在云存储安全系统中应用较为广泛的数据加密技术包括对消息传输前进行加密处理；使用基于X.509标准的PKI和PMI体系进行数字加密的技术与动态密码技术；对传输层加密的TLS/SSL技术等。

2.云中存储数据的完整性解决方案

与数据加密是从数据保密性的角度出发不同，数据完整性是为了使用户数据不被意外或蓄意的删除、篡改、伪造、乱序等行为的破坏。具体则分为以下两个方面：（1）对存储在云端的不同用户间的数据进行有效隔离，通过采用物理隔离或虚拟隔离等技术手段来避免用户数据发生交叉或丢失；（2）对数据的备份和恢复计划工作要做到位，即使遭到突发事故的影响而导致存储数据遭到破坏，也能及时通过备份和数据恢复技术来找回数据。

5 结束语

总之，云计算虽然为数据存储服务提供了极大的便利，但它本身也面临着一定的安全风险，需要相关技术人员在云计算存储安全技术方面投入更多的努力，通过不断完善技术来促进云计算存储服务取得长远健康的发展。

参考文献

[1] 褚烽.云计算中数据存储安全关键技术研究[J].电信技术，2015，（9）：40-42

[2] 程维刚，杜光辉.基于云计算的存储安全问题浅析[J].青春岁月，2015，（4）：575

第4篇：云计算基础技术范文

中国云计算基础设施产业已初步形成以环渤海、长三角、珠三角为核心，成渝、东北等重点区域快速发展的产业空间格局。

未来，中国云计算基础设施产业布局加速重构，呈现总体向富能源、高纬度地区转移趋势，需要各地区根据实际需求来布局，避免重复建设、造成资源浪费；同时，也需要从国家层面上统筹协调。

云计算基础设施产业布局加速重构

云计算是当前业界乃至全社会关注的焦点和热点，被看作是新一代信息技术变革和业务应用模式变革的核心。作为战略性新兴产业中的重点发展领域，云计算将成为新一代信息技术产业中的支柱领域之一，作为新的信息基础设施，云计算将在信息化建设和应用中发挥重要作用，推动传统产业的改造升级和新兴产业的加速培育。从2010年中国各地区云计算基础设施分布图可以看出，目前，中国云计算基础设施集群化分布特征明显，已初步形成以环渤海、长三角、珠三角为核心，成渝、东北等重点区域快速发展的基本空间格局。

1、行业主管部门在云计算基础设施统筹布局中发挥了重要作用。

主管部门在超算中心、国际网络出口的布局过程中有着重要影响力，而且这些部门还将决定着未来重大云计算基础设施的统筹布局。因此应加强与行业主管部门的沟通，积极推动本地区纳入国家云计算基础设施总体布局当中。

2、地方政府正在成为新一代云计算基础设施主要推动者。

各地政府通过政企联合、官产学研一体化运作，积极推进本地区IDC、灾备中心等云计算基础设施建设，可以预见，未来几年我国云计算基础设施分布格局将产生重大变化。

3、大国大市场优势明显，云计算基础设施潜在需求巨大。

无论是人口基数，还是网民规模我国都是全球第一，随着两化融合、三网融合、物联网等应用的纵深推进，需求潜在巨大。各地区、各行业有根据自身发展加快新一代云计算基础设施建设的潜在需求。

4、云计算基础设施总体向富能源、高纬度地区加快转移。

目前的云计算基础设施虽然主要集中在环渤海、长三角、珠三角等经济发达地区，但面临着土地、能源、成本等方面的巨大挑战。由于云计算带来的IT应用模式变革以及传统模式下面临的能耗、成本等压力，未来几年我国云计算基础设施产业将呈现总体向富能源、高纬度地区转移趋势。

5、理性务实地推动区域云计算基础设施布局。

由于云计算基础设施具有投资规模大，回收期长，运维成本高。因此，需要各地区根据实际需求来布局，避免重复建设、造成资源浪费；同时，也需要从国家层面上统筹协调。

理性务实地推动区域云计算基础设施布局

云计算作为战略性新兴产业的重点发展领域，引领着新一代信息技术演进方向，也正成为各地加快发展方式转变和推进自主创新的重要突破口。据不完全统计，目前在超过20个城市将云计算作为重点发展产业，这势必会推动我国云计算基础设施迎来新一轮建设，也将彻底改变我国云计算基础设施的分布格局。由于云计算基础设施具有投资规模大，回收期长，运维成本高，地域辐射性强的显著特点，因此，需要各地区根据实际需求来布局，避免重复建设、造成资源浪费；同时，也需要从国家层面上统筹协调。

理性务实地推动区域云计算基础设施布局。由于云计算基础设施具有投资规模大，回收期长，运维成本高等特点。因此，需要各地区根据实际需求来布局，避免重复建设、造成资源浪费；同时，也需要从国家层面上统筹协调。当然，规划布局需要充分考虑承载地的区位优势、产业基础、能源供给、安全等重要因素。

着力提升国家网络基础设施支撑能力。云计算作为一种新的商业模式和IT应用方式，其大规模应用必将带来数据量的新一轮爆炸式增长，这将对网络基础设施的支撑能力提出更高要求。因此，需要从全国层面上统筹部署，实施“宽带中国”，增加、优化国际出口和国内网络节点布局，进一步提高网络传输能力，减低网络运维费用。

第5篇：云计算基础技术范文

关键词：云计算；分布存储；关键技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A0. 引言

互联网与计算机技术作为21世纪最具革命性的技术，已然走入了千家万户。互联网与计算机技术所开发的现代有线、无线传输网络与集群，所开发的移动终端设备与存储设备，均成为当代国内居民智能化生活、现代化体验的重要组成部分，并随着时间的推移成为人们生活中不可或缺的重要组成部分。在国家政策的大力扶植下，企业巧妙地借助互联网时展契机与重要资源，实现了对传统业务的重要创新，并促使我国各行各业都产生了极大的发展。

1. 分布储存关键技术的研究

云计算环境下，分布储存技术在整个互联网络系统当中所扮演的角色愈发关键。互联网云计算功能的实现，通常能够满足多个接口数据的准确、对口与快速传递。如果缺乏对分布储存关键技术的研究，将会给云计算功能的实现带来巨大阻碍，造成较多数据丢包、数据失效与丢失等问题。

1.1 数据中心网络构建技术

数据中心的网络构建能够满足数据储存的硬性与弹性要求，将会给互联网络系统数据的存储带来巨大帮助。为此，对数据中心的网络构架进行研究，应从硬件与软件两个方面给予努力。针对数据中的硬件系统来说，其通常需要满足后期管理与使用过程中对基础设备使用的要求，其中不但应包含计算机设备、数据库存储设备、局域网络调节装置等，还包括用于支撑各设备及网络稳定运行的监控设备。针对数据中心的软件要求，通常包含有为该数据中心所提供的软件系统稳定性与安全性，可通过对现有软件服务及其所使用的各类安装应用程序得以实现。

另外，在数据中心网络的构建中，还需要注重后期技术应用的模式选择，根据实际需要为其适配更加科学的构架模式，同样也会给数据中心功能性的发展带来重要帮助。当前，在数据中心网络构架中常用的模式包含以下两个方面：

第一，建立将交换机作为网络构架中心结构的方式。利用该种方式进行互联网络系统数据中心构建，其所坚持的思想是建立在系统思维上的。利用对提供网络服务功能互联网络计算机交换器之间的有效连接，将可促使整个系统中的数据与信息均可实现相互传递与沟通，从而带来整个系统服务器实现对数据进行有效储存、收发及传递的功能。在上述以交换机为节点所构建系统的方式中通常又会细化为3种结构，具体如图1所示。

可以发现，上述树型结构当中拥有3种结构，即：边缘层结构；聚合层结构；核心层结构。通过3种结构之间交换机的有效沟通，将可使整个网络数据中心建设的辐射范围及信息传递效率显著提升。

第二，建立将服务器作为数据中心主要结构的构建模式。这种结构所坚持的设计理念与第一种之间存在显著差异，其主要是将服务器作为网络数据中心的重要节点，进而通过在现有各类数据中心服务连接点中安装网卡，利用其所具有的数据分析与传递功能实现对整个数据中心各区域之间的网线连接。上述特点就使得该种数据中心构建不再使用交换机作为转发装置，而是利用网卡及所搭建的服务器实现了数据的处理、交换、储存与传递等多种功能。

1.2 数据容错技术

数据库中庞大的信息与数据在进行网络数据传递、储存与交互过程中经常会出现信息丢失与数据交错等问题出现。特别是对当前云计算环境而言，其能够发挥云计算所带来的重要作用，实现对传统数据传播数量、速度与质量本质上的革命，将直接关系到今后数据信息时代的发展。数据容错技术是有效解决上述问题出现的重要分布储存关键技术之一。该技术拥有能够在数据中心中出现上述问题之后，依然能够实现对之后调用数据的稳步推送与调用，从而促使整个数据中心能够保持持续的运作。利用数据容错技术对现有云计算环境进行有效调控，将可在充分保证当前系统中信息传输与储存可靠性的基础上，实现云计算环境更加广阔的应用，更加能够有利于整个互联网中用户对各类数据节点的访问效率，大大增强了互联网信息传递的优势。相对于缺乏数据容错技术的信息传输方式而言，其会造成系统的瘫痪或者整体储存成本的提升。为此，针对数据容错技术开展应用研究十分有效。当前科学界对该类技术的使用主要可分为以下两种：

第一，纠删码容错技术。对容错技术而言，其通常是指在对数据对象进行有效编码基础上，实现一组有序排列数据对象的技术，从而可实现对现有数据中心中长度不一信息的有效简化，使信息与数据在传递过程当中有效简化信息传递、储存与交互操作。而纠删码的容错技术正是建立在上述技术原理之上的，其在数据传递过程中构建虚拟传递通道，从而可避免对个别丢失信息的过于依赖。在整体通道稳步推进基础上，大大弱化了各个信息板块所占有的地位，以系统观思想实现对数据的有效传递。另外，利用纠删码容错技术还可有效降低由于错误所带来的系统查找时间，与系统对错误数据的储存空间，从而便于整体调用效率的提升。然而，纠删码技术也具有一定的缺陷，其忽略数据的方式往往会造成调用数据的总量大于目标数据容量，从而带来了更多数据筛选成本。

第二，复制容错技术。该种容错技术与纠删码技术恰恰相反，其更加易于保证整体数据的高质量，与此同时也使其具有了一定低效率的缺陷。复制容错技术通过在现有数据中心的储存信息基础上，通过利用复制与归类，将系统数据进行了人为模块的划定，并对其储存的排列结构进行了有效调整。这就使得当数据中心中出现错误时，可短时间内利用数据模块到数据节点的方式实现对数据的快速补充，从而实现对数据中心数据的有效修复，带来信息更高质量的调用与交互。但是，就如上文所提及的，该中数据存储结构将会造成数据中心信息储存成本增加，也会大大降低整个系统数据共享的效率。

1.3 节能技术

节能、环保与可持续发展已经成为当代各行业中的热门议题。对云计算时代而言同样如此，作为时代中扮演重要角色的分布储存关键技术而言，其庞大数据库的运行将会带来整体的巨大增加。相较于传统信息储存技术而言，在不断提升云计算环境的功能性特点基础上，有效降低其所消耗的能源，将成为今后研究的重要方向。对于当前该环境下储存技术的节能技术而言，通常包括硬件与软件两个部分。针对硬件部分，其主要是通过节能体系与结构得以实现节能。对于软件部分而言，其通常是使用节点动态运作的方式，实现对能耗的有效节约。

结论

基于互联网技术发展及其应用的关键所在，不单单在于其信息传输速度，更在于其信息的存储功能。信息储存功能的存在与发展是信息传递速度、质量的重要基础性保障。为此，作者在本文中以互联网云计算环境及国内互联网发展的现状，对当前国内较为经常得以广泛应用的几种关键储存技术开展了理论与应用研究。通过上文的研究，作者以此希望能够为该领域的研究提供数据参考，也希望通过本文的研究为各大从事互联网及周边领域开发企业提供技术指引，从而给国内互联网技术朝着更加广阔与完善的方向发展平添助力。

参考文献

[1]唐亮.浅谈大港油田的数据中心网络改造[J].中国管理信息化，2015（17）：70-70，71.

第6篇：云计算基础技术范文

关键词云计算;初中信息技术;应用

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

云计算的定义与功能特点

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

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

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

云计算在初中信息技术中的应用

一、云计算实现了收藏夹随身带

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

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

二、云计算实现了输入法随身带

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

三、云计算实现了演示稿随身带

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

四、云计算实现了病毒库随身带

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

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

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

参考文献

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

第7篇：云计算基础技术范文

【关键词】 文化 数据库 云计算

利用信息化手段，实施文化信息基础数据库建设，可为文化行业管理服务和产业引导提供更好的手段和工具。通过分析文化业务工作特点可以看出，文化工作所涉及的内容主要为政务管理和公共服务，而且大多以各式各样的数据形式来表示。因此，数据的处理是有效进行文化业务服务的基础和前提。数据需要集中统一，并需要进行有效的管理，才能实现综合分析，并以此为文化业务管理和服务提供最有效依据。而建设基于云计算技术的文化信息基础数据库系统，正满足了这一方面的要求。通过云服务中心的支撑，实现统一的数据管理与数据服务，有利于上下级部门之间、同级部门之间的管理协调，实现文化部文化信息基础数据库系统的建设，作为一个有效实施文化业务管理和服务的工具，使文化产业透明、有序和可持续发展得到实质的加强。

1 文化信息基础数据库建设目标及规模

文化信息基础数据库系统建设的总体目标是以加强和完善文化业务管理和服务为中心，利用云计算技术构建文化云服务中心支撑体系（文化共享数据管理和数据仓库等），实现共享数据管理、数据集成和应用集成服务框架，实现文化信息基础数据库系统的建设，并为文化政务服务、公共服务提供支持，实现行业决策和数据容灾等。文化信息基础数据库系统依托文化云服务中心对各文化管理业务系统数据源的整合，形成各文化业务数据集市，实现准确、及时、便捷与科学的文化业务数据支撑。

1.1 具体建设目标

完善基础数据库运行环境的建设：根据国务院建设“三网一库”的部署，建立并逐渐完善文化部办公业务网（内网），连通以文化部机关为枢纽的文化部业务信息专网（专网），完善面向社会的文化部政务信息外网（外网），并完善基础数据库运行的服务器环境、存储环境、机房环境、安全环境等。

建立健全文化艺术门类齐全、内容丰富、更新及时、数据一致的文化部信息资源基础数据库，融合文化信息资源，加强文化信息资源的共享交换，消除信息孤岛。

通过信息资源的汇总和整合，促进文化信息对内和对外的服务，从而为文化部在内部应用协同、信息资源共享、信息化服务层面和角度等方面的提升起到重大推动作用。

2 基础数据库建设的主要内容

2.1 文化云服务支撑体系

用云计算技术，创新建设模式，搭建标准统一、功能完善、系统稳定、安全可靠、纵横互通、集中统一的文化云服务中心，为各部门信息资源共享、数据交换和业务协同提供了良好支撑环境，降低成本、简化运维、提高效率。

建设一个现代化的云服务中心机房环境，配置必要的网络、服务器、存储中间件、数据库等设备，通过虚拟化手段为各文化业务系统提供统一的基础设施服务，支持不同部门间信息资源共享、业务协同，达到集约高效、创新发展的目标。建设内容主要为数据中心支撑软硬件的升级改造。加强对信息资源的整合、共享和有效利用，使信息资源的使用价值最大化。减少部门重复建设，避免投资浪费。在文化信息基础库建设完善后，文化部各部门的汇总查询及报表的产生将来源于文化云服务中心，有效保证文化数据的全面性、综合性，同时对各项文化业务的开展提供最为有效的数据依据，通过各种专业技术手段，保证文化数据在各部门、各单位之间的准确性、可操作性、权威性，加大文化部门内外的业务开展力度。

构建数据及应用服务支撑平台，数据及应用支撑平台基于SOA架构统一各业务系统的技术架构，统一提供各种通用基础功能构件，以信息的高度融合实现各种应用的集成与协同化，达到充分整合、全面协作的目标，依托云服务中心，实现对上层各文化业务应用提供基础支撑。建设内容包括数据交换与共享平台、应用支撑平台、物联网支撑平台及空间信息应用支撑平台等。

完善信息安全管理平台，信息安全管理平台建设以确保信息的安全保密为主、采用安全域划分、多重保护、最小授权、综合防护相结合的方式，从设施物理层安全、网络层安全、系统层安全、数据安全，应用系统安全、系统容灾、安全审计及安全管理制度等各角度分析并建立全面、完整的安全防护体系，从而达到保障文化信息基础数据库系统整体的安全。建设内容包括：安全域管理、分层防控、密钥管理中心、统一认证与授权中心、容灾备份等。

2.2 文化信息基础数据库服务系统

文化部文化信息基础数据库服务系统，以服务和管理政务信息为基础，逐步扩展服务于公共服务领域。建设内容包括：信息资源目录管理、元数据管理、数据建模管理、基础数据交换共享管理、数据质量管理、按业务主题的数据集市决策挖掘分析等。

文化信息基础数据库系统不是传统意义上的数据库，而是涵盖文化部数据采集、处理、存储、共享、交换、应用等为一体的信息资源管理体系。文化信息基础数据库系统不仅包括具体基础环境、数据库、数据仓库、相关应用系统等的建设，而且包括规范文化信息管理的相关标准、规范、制度以及运维保障、安全保障等保障体系和机制的建设，是对文化信息的全面规划和梳理，使文化信息从逻辑上形成一个相对统一的整体，是文化行政管理系统的重要支撑，并成为文化信息化工作的核心和基础。

文化信息基础数据库系统整体上包括文化部横向、纵向数据体系，横向数据体系主要包括文化产业、市场、社会文化、文化交流、非遗、文化艺术、文化科技、文化资产、文化人才等文化行政管理基础业务工作数据；纵向数据体系主要涵盖国家、省、市、县四级文化管理部门。

在具体数据内容上，文化信息基础数据库系统主要包括两部分内容，一是指通过调查、评价和规划等手段和方法获取的为文化行政管理业务和相关决策提供基础支撑的数据资料；另一部分是文化行政管理业务数据，它指的是文化管理业务活动过程中产生的数据。这两类数据都是文化管理业务活动所必需的，不同的前者是文化行业现存的基本信息，具有较强的稳定性。后者依赖于文化行政管理业务而存在，受时间、地域、政策影响较大，具有一定的不稳定性。

3 基础数据库建设建设思路

3.1 标准化与规范化

标准化与规范化是文化信息基础数据库系统建设的基础，也是建后效益体现的重大方面。必须符合国家和文化部有关技术标准和规范，符合信息安全有关要求。全文化部的、规范化的、可共享的基础数据库（以及与之配套的网络环境和应用系统）。包括在线应用平台和数据资源管理平台。现有资源的整合，在线接收、鉴定、保管、统计、、利用、管理等。需统一标准和管理规范，信息化标准将基于国标、部标，兼顾各个标准之间的兼容性、一致性以及标准的可扩展性，建设并形成一套符合文化行业自身实际和文化信息特点的管理信息化标准，为信息交换、资源共享提供基础性条件。

3.2 业务数据相对独立

各职能部门分管业务的范围和职责不同，因此，平台在全局考虑、统一设计的同时，还要充分考虑不同业务部门自身的特点，在统一规划的前提下，保证支持不同业务活动的数据具有相对独立性，建立面向各部门进行联机事务处理的业务数据库。

3.3 决策数据集成化

建设平台的另一个目的就是将各部门的业务结果数据有机地集成在一起，进行综合查询和统计分析，为各级领导的决策提供有力的数据支持。

3.4 实用易用与逐步扩展

文化云服务中心的实用易用主要体现在：能够方便的加入交换节点以及增加交换共享服务；能够根据需要，通过增加硬件配置的方式对交换平台进行扩容；可以合理地定制数据共享交换方式；根据不同类型业务特色和技术要求特点，量身定制数据交换解决方案；完善科学的定制开发环境，支持不同技术层次使用者的使用要求；安装简易，使用简单，有完善的系统参数配置工具和管理控制台等。

第8篇：云计算基础技术范文

关键词：云计算 分布存储 技术探析

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

网络的大规模使用是目前的大时代环境。与时俱进是政府不断强调的技术进步的核心，计算机相关技术广泛应用在社会各个领域中，各种电子数据的数据量和数据类型均出现迅速增长。数据的存储及传输在数据应用中是一个颇为重要的分类，云计算与分布存储的结合应用是目前计算机技术的一个新的开拓方向。

1 云计算的定义及其特点

云计算是以互联网为基础发展的关于互联网络服务的交付与使用模式，通常是指一种虚拟化的资源。目前，对于云计算的基本定义仍然存在多种不同说法。对于云计算的定义，能够找到高达约100种解释。[1] 在现在这个阶段多为社会各界所接受的一般概念是美国国家标准与技术研究院（NIST）共同进行定义的，云计算是指按照其总使用量为计费标准来付费的模式，它能够有效快速地为用户提供可用性较高、可靠性更高、针对性更强的网络引擎访问，能够直接进入配备相关配置的资源共享池，使用户所需的资源能够更加快速、更加具有针对性的被搜索到，且由于是网络控制，因此只需要投入较少成本的管理工作，或者与服务的供应商进行少量的交互即可。云计算具有以下几个明显特征，也是其优势所在。

（1）规模大。“云”并不是指某一个具体的东西，而是一个概念。而云最明显的特征之一就是其超大的规模。Amazon、Yahoo等知名公司均拥有几十万台服务器，Google云计算已拥有100多万台服务器。而一般企业的私有云基本拥有成百上千台云计算服务器。成倍的扩大了用户的计算机处理能力。（2）可靠性高。“云”采用了数据同时拥有多副本制，计算机节点同为可进行互换等措施，有效的防止了数据的丢失和错漏，增加了其可靠性，也为用户带来更好的数据体验。（3）通用性和可扩展性。“云”是一个虚拟的存在，不特指某一个硬件或软件，具体来讲，“云”是一种将私人数据上传网络但不一定共享的一个模式或者一种状态。不同的“云”可以帮助缔造万千种数据应用，同一种“云”也可以同时支撑数种应用及多个数据的运行和应用。由于“云”的虚拟性，它的存在是动态可拉伸的，而不是固定不变的，因此具有较强的可扩展性与适应性。（4）成本低廉且针对性强。“云”计算采用的是特殊的容错结构，由成本极其低廉的节点构成，且“云”采用的是自动化集中式管理模式，企业只需投入少量的人力资本和资金投入。由于“云”是根据用户的实际需求来进行计费，因此其具有较强的针对性，同时也提高了资源利用效率，并有效地节约了企业在云计算方面的投资。[2]

2 分布式存储

目前，社会活动中仍以集中式存储技术为主要存储方式，集中存储，是指在建立一个大数据库的基础上，将各种信息存储于数据库，功能模块围绕其周围对数据信息进行录入、搜索等。区别于集中存储的分布式存储，则是利用网络便于沟通交流的特点，使用分散存储在企业个体计算机的磁盘空间的数据信息构成一个虚拟的存储中心。这种结构使数据分散存储在个体中，减少了成本投入，便于管理，同时可以帮助用户可以按照其实际需求来进行数据的录入、查询及输出下载。分布式存储是以网络为基础存在以实现资源的存储与共享。云计算技术背景下的分布式存储最大的优势之一是强调了用户能够按需对数据资源进行购买或租赁，这样可以使用户最大可能的在节约成本投入的前提下满足其对数据资源的需求。同时，由于分布式存储的存储是以各个单体计算机的硬盘存储为基础的，有效的减少了系统崩溃导致数据丢失的情况。

3 云计算环境下的分布式存储

（1）产生背景。随着社会各方面的深入发展，单独的数据库已不能满足社会生产的要求。云计算就是在这种困境下为适应现代计算机的技术进步及各行业对数据资源需求而产生发展的。云计算背景下的分不存储，强调的是用户按需购买，以实现在满足用户数据资源需求的前提下尽量节约成本投入。（2）以交换机为结构核心。云计算背景下的分布存储技术发展起来之前，多数用户均采用交换机作为其数据中心。其采用的架构是树形结构，包括核心层、聚合层、边缘层三个层面。其主要优势体现在具有可操作性，连接简单，扩展弹性大等特征，但其存储空间有限，并不能满足大数据环境下的今天人们对数据资源的要求。因此，云计算技术的发展可以很好地弥补这个缺陷。由于“云”是一个虚拟的存在，并没有固定的容量及存储空间，因此在存储容量上，它具有无限的可能。以交换机为结构基础的存储技术的可操作性结合云计算在存储空间上的优势，能够更好地满足用户的数据资源需求。（3）扩展弹性大。在云计算技术支持下的分布存储发展之前，用户采用的数据存储方式多以计算机服务器为主，这种方式的存储方式主要通过不断提高其扩展性增加存储容量以满足数据录入及输出功能。而云计算技术背景下的分布存储拥有天然的存储空间庞大的优势，在存储模式选择中具有相当大的竞争优势。现今，数据存储中心的数据资料一般以BP及EB为计量单位来进行简单运算。[3]云计算背景下的数据规模正在随着社会的发展呈指数型函数出现爆发性增长。云计算背景下的分布存储具有相当大的扩展弹性，能够根据数据资源及用户需求的实际情况对数据库进行调节。

4 结语

云计算技术的不断深入研究，带来更多在计算机领域上的拓展思路。发散的思维帮助云计算实现更多的可能。基于云计算技术基础的分布式存储的核心技术是计算机的兼容问题及数据存储的冗余问题，在探究这些问题的过程中，提高数据的筛选水平更是一个基础问题。准确有效地为用户提供数据服务是云计算环境下分布式存储的发展目标。

参考文献

[1]程宏兵.容淳铭.杨庚.曾庆凯.基于路径映射加密的云租户数据安全存储方案[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2015.06.02.

[2]刘月.云计算环境下分布存储关键技术研究[J].江苏科技信息，2015.03.30.

[3]郭苹.基础设施云关键算法研究与实现[J].信息与电脑（理论版），2015.01.08.

第9篇：云计算基础技术范文

关键词：SOA；云计算；语义；本体；图书借阅系统

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：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年依次自行开发了GFS（Google File System）分布式文档系统、MapReduce分布式计算和Bigtable分布式数据库，开创了自己的云计算；2007年11月，IBM宣布“Blue Cloud”计划，推出面向企业的云计算解决方案，宣告新计算模式到来；2006年3月，亚马逊（Amazon）公司首先推出云计算服务――简单存储服务（Simple Storage Service） 实现基础架构云层（Iaas）存储云功能，2006年8月使用Hadoop搭建起云计算平台Amazon Web Service，并推出最重要的云计算服务弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2），2007年7月亚马逊公司推出简单队列服务（Amazon Simple Queue Service，SQS），使托管主机可以存储计算机之间发送的消息，此外Amazon SimpleDB为复杂的结构化数据提供“一个对结构化数据实时查询的Web服务”；2008年微软Azure Services Platform云计算平台……云计算正悄悄影响着IT行业的变化，而与SOA技术的融合更促进了企事业、教育单位IT行业系统的发展，并带来一场巨大的变革。

教育和科研领域的信息化同样需要通过云计算和SOA技术的结合，进行集中管理。图书馆管理系统属于教育教学中的一个分支，随着图书馆新书不断增加，高校扩招带来的学生、教师等人员的信息变更及扩增，学校资源管理同样借助SOA的架构能力，以及云计算的交付能力予以不断完善和发展。图书借阅系统是图书管理系统上的一个子部分，其中包括了图书借阅、用户个人信息查询等功能，结合SOA和云技术，探讨相关应用在系统中的设计和应用方法。

1 SOA和云

1.1 SOA

面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）是传统的面向对象的模型的替代模型，虽然基于SOA的系统并不排除使用面向对象的设计来构建单个服务，但是其整体设计却是面向服务的。简单来说，SOA的理念是把各种业务功能都当作服务来提供，基于各种服务可以组装出不同的业务逻辑和上层应用[1]。基础架构能够以服务形式暴露给应用，应用可以按照自己的需求定制应用环境，不再和硬件绑定，基础架构服务可以包括：计算服务、网络服务、存储服务等。SOA系统原型的一个典型例子是通用对象请求体系结构（Common Object Request Broker Architecture，CORBA），它的出现较早，其定义的概念与SOA 相似[2]。

1.2 云

云的概念铺天盖地而来，而云的含义由“代表数据总新活着网络之外的一切事物”，转变为写入美国国家标准技术研究所（National Institute of Standards and Technology，简称NIST）的标准文件中[3]的云含义包括软件即服务（Software as a service，简称SaaS），即可以在线访问的软件应用；基础设施即服务（Infrastructure as a service，简称IaaS），即向用户出租服务器，按时间计费；平台即服务（Platform as a service，简称PaaS），即提供工具，让用户建造在宿主云中运行的软件。而这些含义随着云技术的不断完善，还将进一步发生演变。

2 基于服务总线和云技术的设计

SOA作为一种应用的构建方法，主要用来解决业务功能上的需求，保证业务可以快速地开发和组合，而云计算是一种基础架构的构建方法，主要使用虚拟化方式解决非功能上的需求，保证基础架构能够满足应用的各种需要。一个设计良好的SOA应用程序在资源、处理能力和处理时间上没有限制（如图1）[4]。

云计算是对分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）及分布式数据库的改进处理[5]，云架构中的网格计算确保SOA应用程序的弹性云的优势，并在有限的时间内完成一个服务进程。SOA应用程序的真正的成功取决于广泛其部署在云上，并利用它的弹性。

2.1 松耦合

为了保证SOA快速开发和组合提供可能性，良好的SOA组件设计要求松耦合，即一个组件对另一个组件的依赖程度比较低，各自相对独立。这种松耦合可以实现位置、交互、安全和实例的独立性上[6]。位置独立性主要指不论服务位于何处，需要使用该服务的组件都可以从服务目录中找到它，并通过延迟绑定访问它；交互独立性体现在不论组件使用何种接口或协议，它们之间都可以互相通信；安全独立性的主要理念是协调组件内及组件间不同的安全模型，对于SOA是必不可少的；实例独立性是指架构既支持组件间的同步交互，也支持异步交互，并且不要求组件在接受数据或消息时处于某个特定状态。

2.2 语义整合技术――本体论

所谓语义整合技术，就是要在各种纷繁复杂的原始数据中找出其共同具有的匹配模式[7] 本体是解决语义层次上网络信息共享和交换的基础，这种骨架地位使本体的研究和开发成为整个语义网研究中的重点。目前还没有一种权威的形式化本体定义，不同研究者针对他们所要解决的问题背景，提出很多形式化本体定义。1993年Gruber给出第一个让人信服并被广泛应用的本体定义后，Borst在此基础上给出本体的另一个定义：“本体是共享概念模型的形式化规范说明”[8]。Studer等人进一步研究认为本体是“共享概念模型的明确的形式化规范说明”[9]。

语义多层功能描述了语义网体系结构，每个层次通过不同层次的表示语言逐步完善对网络信息语义的描述[10]。其中：第一层是统一字符编码Unicode（Universal Multiple-Octet Coded Character Set，统一字符编码）和统一资源标识URI（Unified Resource Identifier，统一资源标识），负责网络资源的编码和标识，是网络中信息表示和交换的实现基础；第二层是可扩展标记语言XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）、XML名称空间和XML Schema，表示信息数据的内容和结构；在这之上的资源描述框架RDF（Resources Description Framework，资源描述框架）和RDF Schema描述网络上的信息资源，为其赋予语义；最上层的网络本体语言OWL（Web Ontology Language，网络本体语言）进一步扩展表达信息语义的能力，描述网络信息中的概念和知识。

结合本体的概念应用在SOA上，确认本体和本体之间的上下文流程关系。其中，本体可以构成SOA各服务，本体间关系可视为流程，其也可视为服务。使用本体论，在SOA的各种服务之上建立了一个层模型，包含与服务域相对应的各种本体论类，对应关系在建立本体的设计阶段确定，是用策略思想，通过服务请求的语义相似性逻辑建立语义查找。使用本体可以实现组件间的松耦合，方便SOA设计。

3 SOA和云中图书借阅系统设计

图书借阅系统的功能包括了用户信息、图书查询、图书借/还管理等，结合SOA和云计算实现该系统的设计包括本体确定、流服务管理和云服务。

3.1 图书借阅系统本体确定

图书借阅系统SOA的本体设计主要包括四个部分，即确认项目流程、建立共享概念模型、构建上下文关系、实现松耦合。

3.1.1 图书借阅系统项目流程

图书借阅系统项目包括图书查询、借图书、归还图书三大部分，在实际项目中，还包含了图书管理即图书入库出库管理、书籍配套光盘管理、电子资源管理等，这里仅选择最主要部分来介绍流程。

用户首先查询所需要书籍是否存在，找到书籍对应条码和所在位置，查找到具体书籍后，管理员查询用户个人信息，如果个人信息没有问题，并且借书籍额度未满，允许借出图书，否则任何一个条件不满足，不允许借出图书；归还图书流程则书籍回库，查询用户归还书籍是否按时，如不按时，则进行计费累计并予以管理。

图书项目流程包含一系列基于条件的任务执行，使用语义整合实现智能化的路由选择。在定义本体论模型时，每一个变量都对应一个数据字典，可以不断地进行扩展，以保证能够满足未来新的项目需求。

3.1.2 图书借阅系统本体模型

通过分析图书借阅系统流程，可以得到本体集包括用户和书，该用户集中可以进一步分析对应本体，包括具体学生、老师、行政人员、后勤管理人员等。本体集和本体间存在对应映射关系，这里使用RDF简单表述其资源，比如要描述一个名叫Peter的一个人，其描述形式是：

ex:user ex:name"Peter"

其中ex:user是用来表示Peter这个人的URI引用，ex是假设的一个名称空间前缀，使用RDF图表述（如图2）。

本体论是用术语概念和关系来定义，本体论的概念实现为类，本体论中的关系被定义为术语的对象属性和数据类型属性。从可变点组件到本体论模型中元素的映射，能够帮助建立其本体论模型。具体的本体建模可以使用Protege软件实现。

3.1.3 业务流程管理

业务流程管理（Business process management，BPM）是在服务与系统之上加上一层控制逻辑，由它绑定多个服务，形成一个统一的、多步骤的业务流程，实现特定的业务功能。流程具有松耦合独立性，即不论流程运行在本地还是云平台，它们都应能够访问位于架构中任意位置的服务和数据。

在图书借阅管理系统中，包括查询、借书、还书等流程，这些流程自身是服务，服务还能使用流程，服务和流程都能提供行为。这些流程在企业中软件的整体重用率的提升微不足道，只能从SOA项目之前的32%上升到之后的39%，但是对于促进架构敏捷性起到非常关键的作用。

3.2 图书借阅系统云端技术语言环境

在云计算程序设计与软件开发中，可以使用Java、Python、Flash、JavaScript/AJAX、C#与程序设计语言，图书借阅系统则选用了使用Web 2.0技术，使用JSP（JavaServer Page）设计用户界面，利用JDO（Java Data Object）标准界面来使用Datastore资料云存储区，云存储区中包括图书借阅系统中的所有本体集，使用Java相关技术以服务形式设计业务流程管理，最终在Google提供的GAE云计算平台下实现图书借阅系统。

4 结论

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展的延续，客户终端的一切软硬件资源都将在云端服务，SOA由云计算也催生出很多新兴产业模式，比如云软件托管中心，云软件销售中心，云虚拟化教学科研应用等，云计算给了企业发展带来更大的拓展空间。这里，以SOA和云计算的思想和技术初步探讨了图书借阅系统，从一个侧面学习和研究了SOA和云计算，它将对教育和科研领域的信息化带来一定的启发和帮助。

参考文献：

[1] 朱近之,IBM云计算中心.智慧的云计算物联网的平台[M].北京:电子工业出版社,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,译.北京:东方出版社,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] 王鹏.走进云计算[M].北京:人民邮电出版社,2009:35-50.

[6] Linthicum D S.云计算与SOA[M].马国耀,译.北京:人民邮电出版社,2011.

[7] 刘光强.运用语义整合技术四步骤改进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.