云计算技术研究的重点

2024-10-26

云计算技术研究的重点(精选8篇)

云计算技术研究的重点 篇1

增强制造业核心竞争力重点领域关键技术产业化实施方案2018年项目申报-工业云计算项目资金申请报告

项目编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司

资金申请报告编制大纲(项目不同会有所调整)第一章 工业云计算项目概况 1.1工业云计算项目概况

1.1.1工业云计算项目名称 1.1.2建设性质

1.1.3工业云计算项目承办单位 1.1.4工业云计算项目负责人

1.1.5工业云计算项目建设地点

1.1.6工业云计算项目目标及主要建设内容

1.1.7投资估算和资金筹措

1.2.8工业云计算项目财务和经济评论

1.2工业云计算项目建设背景

1.3工业云计算项目编制依据以及研究范围

1.3.1国家政策、行业发展规划、地区发展规划

1.3.2项目单位提供的基础资料

1.3.3研究工作范围

1.4申请专项资金支持的理由和政策依据

第二章 承办企业的基本情况 2.1 概况 2.2 财务状况

2.3单位组织架构

第三章 工业云计算产品市场需求及建设规模 3.1市场发展方向

3.2工业云计算项目产品市场需求分析

3.3市场前景预测

3.4工业云计算项目产品应用领域及推广

3.4.1产品生产纲领

3.4.2产品技术性能指标。

3.4.3产品的优良特点及先进性

3.4.4工业云计算产品应用领域

3.4.5工业云计算应用推广情况

第四章 工业云计算项目建设方案

4.1工业云计算项目建设内容

4.2工业云计算项目建设条件

4.2.1建设地点

4.2.2原辅材料供应

4.2.3水电动力供应

4.2.4交通运输

4.2.5自然环境

4.3工程技术方案

4.3.1指导思想和设计原则 4.3.2产品技术成果与技术规范

4.3.3生产工艺技术方案

4.3.4生产线工艺技术方案

4.3.5生产工艺

4.3.5安装工艺

4.4设备方案

4.5工程方案

4.5.1土建

4.5.2厂区防护设施及绿化

4.5.3道路停车场

4.6公用辅助工程

4.6.1给排水工程

4.6.2电气工程

4.6.3采暖、通风

4.6.4维修

4.6.5通讯设施

4.6.6蒸汽系统

4.6.7消防系统

第五章 工业云计算项目建设进度

第六章 工业云计算项目建设条件落实情况 6.1环保

6.2节能

6.2.1能耗情况

6.2.2节能效果分析

6.3招投标

6.3.1总则

6.3.2项目采用的招标程序

6.3.3招标内容

第七章 资金筹措及投资估算 7.1投资估算

7.1.1编制依据

7.1.2编制方法

7.1.3固定资产投资总额

7.1.4建设期利息估算

7.1.5流动资金估算

7.2资金筹措

7.3投资使用计划

第八章 财务经济效益测算

8.1财务评价依据及范围

8.2基础数据及参数选取 8.3财务效益与费用估算

8.3.1年销售收入估算

8.3.2产品总成本及费用估算

8.3.3利润及利润分配

8.4财务分析

8.4.1财务盈利能力分析

8.4.2财务清偿能力分析

8.4.3财务生存能力分析

8.5不确定性分析

8.5.1盈亏平衡分析

8.5.2敏感性分析

8.6财务评价结论

第九章 工业云计算项目风险分析及控制

9.1风险因素的识别

9.2风险评估

9.3风险对策研究

第十章 附件

10.1企业投资项目的核准或备案的批准文件; 10.2有贷款需求的项目须出具银行贷款承诺函; 10.3项目自有资金和自筹资金的证明材料; 10.4环保部门出具的环境影响评价文件的批复意见;

10.5城市规划部门出具的城市规划选址意见(适用于城市规划区域内的投资项目);

10.6有新增土地的建设项目,国土资源部门出具的项目用地预审意见;

10.7节能审查部门出具的节能审查意见; 10.8项目开工建设的证明材料;

10.9根据有关法律法规的规定应提交的其他文件;

云计算技术研究的重点 篇2

1. 云计算的定义

云计算通俗的讲就是把分布在不同区域中的服务器或是数以万计的普通计算机联合起来, 根据互联网用户的访问需求, 将资源提供到需要的终端应用上。

2. 云计算的主要特点

2.1 超大规模

现在随着提供云服务机构的增长, 云服务器也在成倍的快速增长, 特别是一些企业、高校等机构近年来都在建设高标准的数据中心来提供云服务, 都具有相当大的规模。这样一个应用可能会有几百万甚至上千万台服务器为他提供服务。

2.2 超级运行能力

用户对大数据处理需求的不断扩大, 云服务器也在成倍的不断增长, 处理速度明显提高。甚至每秒10万亿次的强大运算速度, 可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势等等。云计算能即省时又省力的, 帮助用户完成超级复杂的计算任务。

2.3 虚拟化

所需要的资源可能是一个或多个服务器提供的服务。用户无需了解是物理机还是虚拟机提供的服务, 也不用担心应用运行的具体位置, 只需要终端设备接入互联网就可以得到需要的服务。

2.4 高可靠性

云具有多路径网络互通性。云计算使用了数据多副本容错、节点间同构可互换来保障服务的高可靠性, 使用云计算比使用本地计算机更加可靠。

2.5 可扩展性

云可根据用户和应用的增长规模, 可灵活的动态伸缩。

2.6 通用性

具有跨平台的优越性。云计算不针对特定的应用, 也不在针对特定的操作系统。同一个云可以同时支撑在不同的操作系统平台上获取资源, 利用率大幅提升。

2.7 按需服务

云是一个庞大的数据中心资源池, 用户像水、电那样可按需求购买资源。

2.8 节能降耗

云计算融合了虚拟化技术, 这样云计算服务也包含了提高资源利用率、减少运营成本、降低能源消耗等特点。

2.9 价格低廉

网络中两个节点间至少有一条路径相通, 在任何地点只要连接网络, 就可以使用云服务, 非常方便, 而且花很少的钱就能完成非常耗时的任务, 价格极其低廉。企业也可以选择云服务商来使用云服务, 提供云服务的服务商, 采用自动化集中式管理, 无需企业成担高额的管理成本。因此云服务的低成本成为优势。

2.1 0 高安全性

网络安全人们越来越关注。云计算的使用者越多, 就越安全, 互联网覆盖的角落, 只要有新木马或新病毒出现, 就会被立刻截获杀掉。

网络存储服务也是云计算提供的服务之一, 可以存储个人的隐私信息, 企业的重要数据、以及重要政府机构的保密信息等等。虽然其他人或企业机构查看不到这些数据, 但是提供云存储的服务商是可以查看这些隐私信息和保密数据的。为了防止保密数据外泄, 要选择一些正规云计算服务商的服务, 因此潜在的危险性也是考虑的一个重要因素。

3. 云计算的应用领域

云计算的应用有电子政务、教育、科研、电信、装备制造、网络安全、金融、能源、军事、医学、天文学等领域, 现在云计算正朝着更广泛的领域迈进。下面主要介绍云计算在电子政务、教育、电信行业、装备制造领域的应用。

3.1 云计算在电子政务中的应用

政府机构建设的公共信息服务平台, 就是从管理型政府转变为服务型政府的方式之一, 利用云计算的虚拟化技术集群信息服务平台服务器, 为政府机构及时发布社会重点关切的问题, 提高服务意识与服务能力有重要作用。

3.2 云计算在教育中的应用

云技术可以利用大数据技术, 构建共享教育资源库、数字化图书馆、教研科研环境、网络协同办公等。这样彻底打破了教学资源的共享效率低、资源严重浪费、系统伸缩性差等缺陷的传统教育模式。云计算的应用与促进教育公平又进一步, 同时也在降低教育成本、改变教学方法, 提高教育服务能力, 创新教育模式等方面对老师的教与学生的学都产生了巨大的影响。

3.3 云计算在电信行业中的应用

现在很多电信企业即提供网络接入服务, 也提供云计算服务。提供应用解决方案服务和主机租赁等服务, 还包括一些应用付费服务。通过对不同行业用户需求进行分析, 研发与之相匹配的云服务产品, 树立行业品牌。

3.4 云计算在装备制造中的应用

云计算技术对装备制造企业的传统应用模式也有很大的冲击力。现在很多企业选择云服务商提供云服务, 不再自行购买服务器, 也不需要购置高昂的存储设备来增加存储空间, 也不用担心因服务器运行能力差而更新服务器来提升运算能力, 减少了经济投入, 降低了运营成本。

结束语

云计算作为IT领域一项革新的计算服务模式, 一种新的应用模式, 不论是从商业模式上还是信息化服务上, 都具有许多现有模式所不具备的优势。高效率, 高可靠性, 低成本受到了人们的追捧。云计算技术在各个领域的应用, 将会不断成熟, 事必会越来越向科学化、体系化、规范化、标准化发展。

参考文献

[1]宁伟.云计算在教育中的应用.科学与技术, 2014.

[2]刘文武.改变网络安全发展的新技术.科技风杂志编辑出版社, 2013.2.

[3]安晖.我国云计算产业实际状况与或然生趋势.重庆社会科学, 2012.

[4]邓倩妮, 陈全.高性能计算发展与应用.上海超级计算中心, 2009.

关于云计算技术的应用研究 篇3

关键词:云计算;技术;应用发展

中图分类号:TP3

近年来,云技术发展迅速,云计算已成为社会广泛关注的热点。对于云计算的本质而言,云计算并非技术创新,而只是对于服务模式的创新。这种服务模式的创新,促使传统的IT服务更加的便捷、简单,很大程度上促使了信息技术的发展。云计算技术有着显著的功能结构及特点,这也就决定其在实际中的广泛应用。当前,云计算技术在个人级、企业级的应用广泛,并在该些领域带来了改革式的风暴,不仅对传统服务模式进行了优化,而且便捷了用户端,对于现代人的生产生活带来较大转变。本文针对云计算技术及相关应用,做了如下阐述。

1 云计算结构及特点分析

1.1 云计算结构

从其功能结构而言,其主要包括四个部分:存储层、应用接口层、访问层及基础管理层。对于相关具体内容,已作如下阐述:

(1)存储层。在云计算中,其最为基础的部分就是存储层。存储层主要承载于各类存储设备,如IP存储设备、FC光纤通道存储设备及DAS存储设备。对于这些存储设备,其主要分布在不同区域的网络,并在统一管理系统的作用下,实现相关的状态监控、故障维修等操作。以至于在很大程度上,转变了传统物理机的限制,实现了逻辑化的空间存储。

(2)基础管理层。云计算的核心部分中,基础层占有重要地位。其主要包括网格计算、集群等技术,以协同存储设备的工作。同时,基础管理层可以保障服务质量,尤其是多设备的一对服务,提高了服务质量。在基础管理,需要保障用户的信息安全:1)对于不同的用户,要确保其间的数据授权安全;2)对于存储的数据本身,也需要确保安全可靠。

(3)应用接口层。作为云计算最为灵敏部分的应用接口层,其主要承担对基础层的开发与API。例如,IPTV服务平台,就是极好的例子。

(4)访问层。访问层是云计算结构的重要部分,承担用户请求的响应层。在访问层,授权用户可通过应用接口登录云,随后云系统接受请求,针对用户的请求进行资源的分配。

从云计算的结构分析来看,云存储系统作为一种集合体,强调多设备、多服务、多应用的协同工作,是融合多样化技术的发展产物。所以,云计算的功能结构,强调了其广泛的实用性及使用价值,在很大程度上改变了传统的服务模式。

1.2 云计算特点

云计算具有较强的优越性,尤其是云计算的虚拟化、通用性、可靠性强等特点,决定了云计算具有较强的应用价值。

(1)虚拟化。虚拟化是云计算的最大特点之一,其主要是支持用户端的应用服务。在服务终端,其可以使手机、笔记本,也可以是PDA。也就是说,在网络环境下,为终端提供IT资源的一切所需服务。

(2)通用性。云计算的通用性强调了其使用的广泛性。云计算的应用不是针对的、特定的,也就是说,在云系统“云”的支持下,其所形成的应用是变化的。且同一个“云”,其所支持的应用可以是不同的。

(3)可靠性。云计算的可靠性强,基于多种保障措施,以确保服务的安全可靠。例如“云”使用计算节点同构互换措施,确保云计算的可靠性。

(4)按需服务。云系统作为一个庞大的资源体,其可以做到按需服务,强化了服务效率与质量的提升,在很大程度上方便了用户端。

2 云计算技术的典型应用

近年来,云计算技术不断发展,并已开始应用于商业领域。目前,主要的云计算类型有三种:平台即服务、基础架构即服务、软件即服务。云存储所提供的对外服务因用户的不同而不同,一般可以分为个人级和企业级两种典型应用。

2.1 个人级云存储

(1)网络磁盘。云系统有庞大的资源调度能力,可将不同区域的物理服务器构成存储空间池,这就便于用户针对自身需求合理地调度空间池的储存资源。在网络磁盘的使用中,使用者可通过Web的方式进行访问,对资源进行上传及下载,以对个人的重要数据进行网络化储存和备份。其实,对于云计算技术的这种应用服务,更像是在银行中存款之后,可以按照自身需要,随时、随地进行存取。网络磁盘作为一种在线储存设备,实现对所有应用文件的储存,且云中的虚拟磁盘与实际的业务应用无关,只是虚拟磁盘的构筑。

(2)在线文档编辑。相比较于网络硬盘,在线文档编辑的应用完全由云端提供,也就是说,在线文档编辑的应用程序的运行,如程序所需的CPU资源、内存“云”端化。在庞大的云系统中,分布于不同内存与CPU可以进行逻辑组合,这样就实现了统一调度,便于用户端使用的效果。对于在线编辑的方式,没有繁杂的文档软件,只需打开在线文档网页,进行相应的文档编辑及修改,之后储存在空间之中。所以,在线文档无论客户在何时何地,只要登录系统,便可使用储存在系统中的文档资料。当然,对储存系统的管理权限进行设置,可实现对文档的共享。

对于上述的个人级应用,更加强调用户使用效率的提高,并逐渐地在弱化应用对终端的要求。同时,随着云计算技术的不断发展,其面向个人的应用将更加的多样化,这给现代人的生产、生活带了较大转变。

2.2 企业级云存储

(1)企业空间租赁。随着信息技术的不断发展,各企业单位的信息化建设加快。企业传统的发展模式下,在硬件设备、维护成本等方面的投入较大。而在云储存系统中,通过其高性能、大容量的特点,可以企事业单位提供更加便捷的空间租赁服务。与此同时,在专业人员的日常管理及维护下,为企业信息安全提供了保障,确保云储存系统中的数据不丢失。

(2)企业远程数据备份。在网络信息时代,企业数据的安全储存非常重要。在庞大的云系统中,可通过大容量、高性能的云储存系统提供远程服务。这样一来,在企业的远程数据备份及容灭中,远程数据备份软件、云储存系统都可为企业提供安全的远程服务,确保相关信息的处理工作切实到位。

对于上述的两种企业级应用,主要体现于IT基础资源的云端化实现。相比于个人级应用,企业级的应用的特点明显,强化了对资源冗余的储存管理,更强调云计算技术的实用性。

2.3 运营商级的云计算

(1)云主机。相比于个人、企业级的应用,运营商级的应用更强调不同业务间的资源配置以及业务流的优化。在提供虚拟主机业务方面,IDC运营商所需的服务器较多,其主要的提供方式呈现出以下特点:1)“以一虚多”,也就是通过一台机实现多台主机的虚拟,并通过对相关资源管理软件的运行,以提高运行效率;2)对于虚拟的主机空间,其所形成的空间是固定的,且需要占用一定的物理空间。这种传统的提供方式与现代企业的发展形成了一定偏差:无法实现大范围内的资源调度及分配;对于客户的业务选择,具有一定的片面性,指向于需求量大的业务。这样,网站不仅缺乏访问,而且造成资源分配与调度的不合理。

而云计算系统可以实现资源的统一调度,并针对不同的信息资源形成互补。例如,对于内存资源消耗比较大的游戏,其服务器可与硬盘资源消耗多的视频配置到同一物理机;为提高服务器的利用效率,可以将白天的Web浏览与夜间的BT下载相配置,这样可以有效地拓展使用量。

(2)互联网内容聚合系统。互联网已成为现代人生产、生活的重要部分,其丰富的内容,特别是网络高清视频,已成为当前的主流。当前运行比较良好的网站有:优酷、迅雷、土豆、新浪、快播、搜狐高清频道等。视频网站的发展很大程度上依赖于网络的部署情况,网络部署快,其所形成的用户网质量就越高。从传统视角而言,其在发展的过程中,需要投放大量的服务器,并在过镜像系统的作用下,将相关内容引入到网站之中。该方法在操作上需要加大的投入,且所需的部署周期长,不利于快速发展的网络时代。而在云系统下,可以对相关的热点内容进行及时部署。在下图1中,所示了互联网内容云计算的引入。

从图1我们可以知道,内容提供商的内容源镜像可通过云系统储存在云空间,以定向地服务用户。从该种方式的本质而言,不仅减少了运营商在服务器方面的投入,而且便捷了用户的使用,视频观看的效果更加好。

从上述的两点而言,其在运营商级的应用非常广泛,远非这些。云计算技术庞大的运算功能,在很大程度是为业务流的分析提供了基础与条件。同时,在信息安全环境的保障上,运营商可实现对相关信息的追踪甚至是定位。

2.4 云计算技术的应用特点

对于上述的应用,我们可以概括出以下特点:1)云系统基于计算资源的集约化、云端化,实现对传统的复杂应用,尤其是对于计算过程的复杂应用;2)应用的安全系数高,为数据信息的安全提供了保障。在云系统中,在很大程度上减少了单设备运行所带来的故障风险。并能够面向目标对象,避免网络攻击所带来的安全问题;3)所提供的服务更加指向于市场的需求。并能够对数据型进行再造,这就很大程度上扩展了其实际应用。

3 结束语

在网路信息时代,人们的生活理念发生了较大转变,如何在转变中迎合现代社会的发展需求,是云计算机发展并广泛使用的关键。云计算技术在很大程度上创新了传统的服务模式,不仅实现了应用的通用性、可靠性,而且便捷了用户端,是适应当前社会发展的集中体现。所以,随着相关技术的不断发展,云计算机的应用也将更加具有时效性、广泛性,以更好地服务社会的发展需求。

参考文献:

[1]王鹏.云计算技术及产业分析[J].成都信息工程学院学报,2010,12:66-67.

[2]吕淑丽.数字化背景下图书馆的云计算技术应用分析[J].电脑知识与技术,2012,3:36-38.

[3]周毅.浅谈广电的云计算技术[J].广播与电视技术,2010,10:69-71.

[4]张万潮.云计算技术及其应用研究[J].网络与信息,2012,6;25-28.

[5]赵广才,张雪萍.云计算技术分析及其展望[J].电子设计过程,2011,22:13-16.

作者简介:李哲青(1985.2-),女,河南洛阳人,研究生,助理实验师,主要研究方向:计算机网络,高性能计算。

云计算技术研究的重点 篇4

关键词:云计算;分布存储技术;数据

随着信息技术的飞速发展,社会和科学也已不可估量的速度飞速行进着,与此同时,在各行各业中不断推进和广泛应用的信息化向信息技术发出了更新一轮的巨大挑战,对信息技术向前发展起到了促进作用。云计算随着存储、通信技术以及计算等的发展而出现并得以广泛应用,使得用户能够更便捷、适时地访问云服务提供商提供的信息资源,整体来说,云计算同时具备着高可靠性、虚拟化、超大规模、价格低廉等特性,极大程度上满足了海量数据存储要求。在这一环境下的分布存储技术作为云计算的基础,虽然功能强大,然而从当前形势看来,它面临着巨大的挑战,因此需要不断地做出分析和研究。

1云计算技术

云计算是一种为了能够更好地满足相当数量的数据信息的计算以及存储等相关服务,同时跟随当下形势呈现出非常流行趋势的通信技术而产生的新型的、能够为各行各业进行分享基本数据资源的一种计算模型。云计算服务提供商基本上是不参与相关流程的,云计算机能够保证用户实现随时、便捷且放百度呢存储服务、访问网络服务、计算服务等一系列资源。源头上看来,云计算服务提供商是将庞大的数据节点以及相关网络设备进行科学有效的有机结合,继而就可以形成一个或者是一些具与一定规模的数据中心,进而由这一数据中心向有所需的用户提供到他们需要的服务,最大程度上满足了用户的使用要求。

关于云计算这一方面做出的相关研究表明,云计算具有最为显著的属性包括高稳定性、可扩展性以及规模超大灯,因此就可以在相应的环境下很好地实现庞大数据信息的存储操作,存储的位置多为不同数据中心的不同节点之上,即存储在这些节点之上的数据信息都是透明的、共享的,因此一旦用户有哪一方面的需求,只需通过云计算服务提供商提供出的数据访问接口就可以满足自己需求,获取到其中心内部存储的数据信息。然而当前看来,基于云计算环境的分布存储技术显然也是遇到了一些巨大的挑战,云计算数据中心的数据量、数据信息的规模是非常可观的,无疑会为数据中心的相关有效成本费用、容错性以及可扩展性等方面带来挑战,需要我们不断地做出分析研究。

2云计算环境下的分布存储技术

2.1可扩展性研究

经济发展迅速的今天,在各行各业都会应用到数据信息处理技术以及计算机技术、通信技术等对相关数据做出一定的有效处理,当下看来,海量信息显然单靠计算机无法满足其处理操作,类似存储、计算等,这一背景下,基于云计算环境的分布存储技术研究应运而生,首先研究其可扩展性。研究之前先分析传统的数据存储计算,其通过冗余的磁盘实现相关要求,那种采取与流行时进行提高数据存储可扩展性的方式虽然确实实用了一定时间,它在一定程度上实现满足了数据的存储空间,只是基于云计算之中的庞大的海量的数据节点,其存储的数据规模以及相关数据中心的规模仍然处在不断扩大的趋势之上,不断增长的需求存储容量显然不能由磁盘预留方式来实现了。因此,云计算环境下的分布存储技术又到达了一个致高点。云服务提供商的数据中心不可能采取冗余磁盘预留的方式来扩展存储空间,并且它也不可能在建立之初将所有的操作都完完全全规划好,譬如说谷歌当前看来,已经在全球的数据中心就有36个,并且每一个数据中西所包含的计算机节点达到了数百万个;再譬如微软的数据中心,对外宣称其将会在全球建设多余二十个数据中心,同时在九月份已经在芝加哥形成了全球最大的模块化数据中心,其中包含了二百二十多个集装箱,同时每一个集装箱中机器数都在两千作用,其服务器还会以十四个月为周期进行成倍增长,赶超摩尔定律增长速度,因此,基于数据中心的网络可扩展性进行研究意义十分重大,以期能够适应当下不断增长、扩展的应用需求。

2.2容错性研究

云计算提供商仅仅依靠传统的提高容错性的方法进行操作显然满足不了当下的需求,这是因为传统的容错性提高办法是经由高性能的服务器、RAID技术或者是专用的存储设备来进行相关操作,完成这一内容的成本十分高昂,根本无法满足现今云计算提供商的要求,除上述之外云计算之中庞大的节点以及数据规模注定了极高的失效概率。在云计算这一大环境下,操作失效非常常见。譬如在谷歌公司中,就曾在零六年做出过一份报告,即在云计算环境的分布存储技术的数据中心内部,平均每一个MapReduce作业的运行过程之中就包含了五个失效的节点;每一个拥有着四千个节点金星运行的MapReduce作业的相关数据中心中,几乎平均六个小时中就有一个小时的磁盘失效时间,这无疑会给云服务的提供商和资源应用者带来不同程度的麻烦和损失。除了上述之外,还有很多情形下会造成失效的结果。总而言之,云计算环境下分布存储的频频失效必将带来不同程度上的损失,其程度不可估量,因此当下而言,容错成为云计算环境之下分布存储所面临的一项巨大挑战,同时其亟待解决。关于云计算环境下的分布存储,想要更为彻底有效科学的提高其容错性,单研究节点之间的相互关联关系,以提高在屋里拓扑结构上的容错性是远远不够的,与此同时,必须同时研究在节点上存储着的数据的相关组织和管理操作,以提高数据容错性,达到最终目的。

2.3成本控制方面

云计算环境下的数据存储技术之所以需要在成本控制方面做出一定的研究,是因为传统的分布存储所需要管理组织的节点和数据的规模都非常显,能耗相对也自然比较小,同时于企业而言,低消耗下他们是愿意通过成本输入来交换可靠性能以及效率的。然而,在云计算环境下的分布存储,其能耗是非常大的,同时为了使设备处在正常运转的状态之下,能耗还要增加很大一部分。在24*7的运行模式下,在数据中心的存储开销中非常重要的一个组成部分就是能耗。曾有研究人员作出相关研究发现,基本上每一台服务器四年的能耗与其相关硬件的成本不相上下,而且一旦能耗有所降低,在很大程度上还可以提高磁盘等一些硬件设备的运行寿命,这些都会大幅缩减整个数据中心的成本,因此就可以说,当下云计算环境下的分布存储面临的又一大挑战就是如何降低能耗进而降低成本,相继会产生的优良效果就是能源得到节约,环境得到保护。总而言之,云计算环境下的分布存储需要研究的重大内容即尽可能多角度的对设备的制冷消耗进行研究,从而期望在更大程度上降低云计算的成本费用。

3数据中心网络构件技术

3.1以服务器为中心

之所以会研究到数据中心网络构件技术,是因为数据中心是使得云计算得以正常运行的基础所在,通常来说,它主要的包括着两个部分,分别是软件和硬件,软件即数据中心提供出服务时所应用到的软件;硬件即数据中心的相关计算机设备以及支撑系统的一些基础设施。以服务器为中心的结构,主要即是在每一个数据中心的相关服务中都会安装网卡,且数量较大,然后运用网线把网卡和服务器进行连接,继而成为一个完整的网络整体,这样做的目的之一是增大数据中心的存储功能。以服务器为中心的结构在结构的组成以及线路的连接两个方面都比较简单,从而达到确保网络底层与服务器之间的有效数据交互,当前看来还有功能更甚强大的路由算法,然而这一结构自身也存在着一定的不足,即由于数据信息会占据相当大的服务器计算资源,就会导致存在一些链路无法实现功能,继而使得服务器的数据压力更大,服务器的计算速率自然受到一定程度的影响,成本的费用以及功能的损失两方面来说都产生了一定的消极影响。

3.2以交换机为中心

以交换机为中心的网络构件结构其实最主要就是对于交换机的应用,交换机将每一个服务器的数据中心有效地连接,再通过交换机进行数据包转发,当然,云计算环境下的分布存储,相关的服务器负责的功能有所不同,其只是对于数据信息的存储以及处理负责。通常以交换机为中心的网络构件被交换机分成了三层,最为主要的分别是核心层、边缘层以及聚合层。云计算环境下的数据中心中,经由交换机作为中心的网络构件结构具有的优点有操作简便,稳定高效,同时还可以通过交换机的应用实现一些扩展功能,然而,这一结构也存在着一些难以避免的缺陷,比如由于交换机的使用,导致整个数据中心的操作具有不够良好的灵活性、较低的服务器利用效率以及交换机资源的浪费等,通常而言,这一结构在传统的数据中心网络构件中应用较多。

3.3混合模式

混合模式顾名思义就是将上述两种数据中心网络结构进行有机的结合,进而形成一种功能上更加强大,实现互补的新型结构。在混合模式的结构中,主要是将交换机作为将服务器进行连接的节点,同时配合安装在服务器中的多个网卡,除此之外,混合模式的网络结构中实现了特定场景下的网络结构,它综合上述两种结构的优势,因此比其更加的灵活自由,同等性能的条件下,对于数据中心的成本而言有一定的降低功能。

4结束语

总而言之,云计算中庞大的数据节点以及相关的网络设备进行有效的有机结合,进而就形成了一个或者是一些较为大规模的数据中心点,从而达到向用户提供一些基本性质的服务,使得客户的使用需求得到满足。总而言之,云计算环境下的分布存储技术使得庞大的数据信息得以存储,存储位置即为数据中心内部中的众多节点中的不同节点之上,更为甚者会存储到在不同数据中心的不同节点上。整体来说,基于云计算环境的分布存储技术它所研究的主要内容即上述内容,如何实现有效地组织和管理在数据中心中进行存储的大量数据信息。

参考文献:

云计算技术研究的重点 篇5

(1)云计算中的客户与存储管理。云计算的主要服务对象包括相关的技术人员和一般的消费者。云计算技术会根据实际用户的需求进行资源的科学性匹配,及时对资源进行划分和释放。当用户的需求完成之后,这部分资源就会被及时释放,并且用于其他用途,当新的用户提出新的需求时,这部分资源又会被重新划分,再次利用起来,从而保证了资源利用的最大化。同样云计算过程中的数据存储管理也会根据用户的个人需求及时的进行调用、切换以及释放等,从而保证存储资源应用到最需要的地方,提高存储空间的利用率。

(2)云计算中的运营成本。云计算中可以通过压缩软件开发生命周期以及降低IT总成本来降低云计算的运营成本。降低软件的开发周期可以有效降低,制定统一的标准以及规划可以有效的节约人力资源成本。同时运用云计算技术可以延长服务器的使用年限,间接降低了运营过程中的硬件成本。

(3)云计算中操作系统的部署和维护。云计算可以通过云计算平台中的平台开口管理员来实现对整个操作系统的部署以及运营维护。当云计算过程中需要进行一对一特殊服务或者特殊定制服务时,相应的平台开口管理员可以通过相关操作,实现相关软件的一对一特殊定制服务。

3 云计算技术的案例应用

中国移动作为最早介入我国云计算领域的企业之一,从而20就逐渐开始了云计算的研究与应用,为了满足中国移动对于低成本、高性能、高可靠性、可扩展IT计算和存储以及对于互联网服务的需求,中国移动实施了“大云”计划,并在建设了256个实验平台,试点结果分析表明云计算技术在降低陈本、提高效率等方面有着显著的效果。通过“大云”运行结果和小型机系统的对比分析可以发现:“大云”的数据挖掘性能提高了将近50倍,其数据处理性能最高提高了将近60倍,云计算的优越性非常明显。

4 结束语

云计算技术作为一种新兴的计算模式,得到了广泛的关注,又由于自身在数据存储、管理,计算等方面的巨大优势,得到了广泛的应用。云计算模式的出现使得计算能力以及存储空间可以像普通商品一样通过互联网进行流通、交易、买卖,这极大地促进了信息计算科学的发展、为企业的数据计算提供了廉价有效的服务。通过加强对云计算技术以及其运营可行性的研究,可以更好地将云计算技术推向市场,为广大企业和人民群众服务。

参考文献:

[1]唐敏.基于自然云的云计算模型[EB/OL].中国科技论文在线,(09).

云计算技术研究的重点 篇6

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年》、《关于促进云计算创新发展,培育信息产业新业态的意见》、《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》等文件,科技部会同相关部门组织开展了《云计算和大数据重点专项实施方案》编制工作,在此基础上启动“云计算和大数据重点专项”2016年度项目,并发布本指南。

云计算和大数据专项总体目标是:形成自主可控的云计算和大数据系统解决方案、技术体系和标准规范;在云计算与大数据的重大设备、核心软件、支撑平台等方面突破一批关键技术;基本形成以自主云计算与大数据骨干企业为主体的产业生态体系和具有全球竞争优势的云计算与大数据产业集群;提升资源汇聚、数据收集、存储管理、分析挖掘、安全保障、按需服务等能力,实现核心关键技术自主可控,促进我国云计算和大数据技术的研究与应用达到国际领先水平,加快建成信息强国。

专项围绕云计算和大数据基础设施、基于云模式和数据驱动的新型软件、大数据分析应用与类人智能、云端融合的感知认知与人机交互4个创新链(技术方向部署31项研究任务,专项实施周期为2016年-2020年。

按照分步实施、重点突出原则,2016年首批在4个技术方向启动12个任务。针对任务中的研究内容,以项目为单位进行整体申报,研究内容需覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目设1名项目负责人,项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题设1名课题负责人,每个课题牵头单位及参与单位原则上不超过5个。

1.云计算和大数据基础设施

1.1 软件定义的云计算基础理论和方法(前沿基础类

研究内容:软件定义的云计算基础理论;能效优化的分布存储和处理的硬件及软件系统架构;大数据的复杂性、可计算性与云平台处理效率的关系;混合云中面向软件定义的虚拟专用云的动态构建理论与方法以及应用运行机理;资源聚合与解耦的模型与构建方法;软件定义云平台的可用性、可审计性等度量与测评方法;软件定义的云计算原型系统。

考核指标:建立软件定义的云计算基础理论,设计一组有效的模型与方法并在云计算原型系统中予以验证;形成软件定义云计算的可用性、可审计性与性能的度量模型与评测方法;形成一批高水平、有国际高影响力的成果;形成一组软件定义的云计算相关规范和标准(送审稿。支持年限:不超过5年。拟支持项目数:1-2项。

1.2 新型大数据存储技术与平台(共性关键技术类

研究内容:大数据环境下基于新型存储器件的存储体系架构及控制方法,以及与之对应的持久内存管理和数据组织方法。在此基础上形成基于非易失存储器件的新设备、驱动软件、专用高效持久内存管理和文件系统;异构存储介质高效融合的高并发低延迟的万亿文件级大数据存储系统;新型数据冗余技术,数据冗余的高效转化与高效重构技术;数据保存50年以上的方法和技术,以保障信息不丢失、能再现;大数据存储系统的评估理论、方法及其工具软件。

考核指标:(1研制有自主知识产权的高速低耗存储控制器及设备、驱动软件、专用高效持久内存管理和文件系统;容量型设备容量≥10TB,性能型设备IOPS≥100万、带宽≥10GB/s,能耗最低可达10瓦/TB;节点内可扩展;(2系统支持多存储介质设备异构融合,支持高密低耗、系列化的存储节点,节点容量达PB级;(3系统支持万亿文件;在万级并发访问下,巨量小文件平均访问延迟低于10ms;(4在EB级大数据场景下应用于1-3个典型领域;(5申请一批本领域的知识产权。

支持年限:不超过4年。拟支持项目数:1-2项。

1.3基于数据流的大数据分析系统(共性关键技术类

研究内容:研究用于大数据分析的数据流加速器系统,包括数据流加速器硬件、数据流编程模型及优化编译器以及运行时系统等。(1数据流加速器硬件;(2面向数据流加速器的编程模型及优化编译器,提出能充分发挥数据流在并行性和同步方面的优势的编程模型;研究数据流的无编程动态模型定制与生成方法;(3面向数据流加速器的运行时系统,包括加速器资源的分配与回收、动态重构、通信管理、内存管理等,支持基于数据流编程模型的在线计算和实时计算;支持对基于不同硬件架构的异构计算资源的统一抽象和一致高效管理;(4数据流处理分析的可视化展示和监控管理工具。

考核指标:(1在加速器上完成不少于三个典型大数据应用的加速;在不少于5个领域进行成功应用示范;(2在典型大数据应用上的性能功耗比是通用CPU平台的10倍以上;(3单块加速器卡上内存不少于256GB,单台服务器可支持4块加速卡,加速器之间可以高速互连,互连理论带宽≥100Gbps,实测带宽≥80Gbps;(4系统可通过多机互连扩展,可处理PB量级的大数据;(5针对高并发的数据流实时分析,单物理节点(普通PC服务器流式数据处理吞吐量不小于3万笔/秒,集群数据处理吞吐量不小于100万笔/秒,单笔请求处理平均延时小于10毫秒。支持年限:不超过3年。拟支持项目数:1-2项。

1.4 面向云计算的网络化操作系统(共性关键技术类

研究内容:软件定义的新一代ICT系统体系结构,重新界定软硬件的功能划分以及面向应用的配置方法与机制;超大规模资源管理和调度核心技术和基础平台;研

制新一代云操作系统、云组件、数据中心操作系统等基础核心软件;研究硬件元素管理的合理粒度并提供应用编程接口,通过软件方式实现高效资源整合、调度、自适应与自动化协同;突破支撑大规模数据处理、内存计算、科学计算等具有海量资源需求的巨型虚拟机支撑方法,支持新型异构设备的巨型虚拟机;研究基于容器的虚拟化方法,在提升效率的同时显著提升容器的隔离性;研究面向领域需求的快速领域虚拟机定制方法,建立领域虚拟化组件库,集成面向领域的虚拟机仓库;研究管理灵活性、能耗和性能损耗之间的合理平衡,降低软件定义系统的复杂性和故障率,通过软件管理降低系统能耗,研究评估理论、方法及其工具软件。考核指标:研发具有自主知识产权的网络化操作系统;显著提升现有虚拟化方法的资源整合能力与管理效率,云系统整体资源利用率比现有世界先进水平提高1倍;支持包括FPGA、GPU、RDMA与非易失内存等设备虚拟化,单个巨型虚拟机支持各类内存超过2TB,虚拟处理核数目超过500个,性能相对当前主流虚拟化平台提升30%以上;建立面向专业领域的虚拟机示范仓库,支撑不少于5个领域的应用,可定制的虚拟机类型超过100种;研发新一代云计算核心软件,形成软件定义的技术体系、方法、工具、环境和最佳实践,初步形成支持软件定义的一体化硬件架构、基础软件,并在2个或者2个以上的重点领域进行应用验证与推广。支持年限:不超过4年。拟支持项目数:1-2项。

1.5面向特定领域的大数据管理系统(共性关键技术类

研究内容:支持典型应用场景的开放架构大数据管理系统的设计,以及大数据管理系统标准和规范、系统评测基准的研制;面向关系数据、图数据、键-值对数据、非结构化数据等不同数据模型的大数据管理关键技术研究与相应大数据管理系统研制;数据驱动的大数据管理系统的监控、运维与调优工具研制。

考核指标:设计开放式架构大数据管理系统架构,形成大数据管理系统的系列国家标准和规范,提出针对至少3种数据模型的大数据管理系统评测基准和测试工

具。研制针对不同数据模型的具备高扩展性、高可用性、高性能的数据管理系统及其关键技术,在基准测试上的指标与国际主流产品可比。研制大数据应用所急需的、可独立部署的系统管理工具不少于5个。开展2-3个示范应用,数据规模达到EB级别。申请一批本领域的知识产权。支持年限:不超过3年。拟支持项目数:1-3项。

2.基于云模式和数据驱动的新型软件

2.1基于大数据的软件智能开发方法和环境(共性关键技术类

研究内容:研究软件开发相关大数据的收集、整理、存储、检索等关键技术;围绕知识获取、管理和利用形成知识驱动的软件开发方法,提升传统软件工具的知识处理机制,为软件建模、编码、程序理解、测试等工具建立起基于知识的处理架构,形成知识驱动的功能支撑,为开发人员提供基于问答(QA:Question-Answer的开发环境,面向特定领域建立软件知识图谱,实现基于大数据的软件智能开发环境。

考核指标:产出基于大数据的软件智能开发关键模型、算法、技术、工具和系统,形成PB级的软件工程大数据资源,问答系统覆盖10个领域或行业的软件开发,问题回答性能与效果均优于通用中文搜索引擎,在5个大型软件企业进行应用推广,申请一批本领域的知识产权。支持年限:不超过3年。拟支持项目数:1-2项。3.大数据分析应用与类人智能

3.1 大数据知识工程基础理论及其应用研究(前沿基础类+共性关键技术类

研究内容:针对大数据异构、自治、复杂、演化的网络环境,研究多源、动态、异质碎片化知识/知识簇的表示模型与在线挖掘方法,揭示碎片化知识的时空特性和演化机理;研究碎片化知识间语义关联与涌现特性,探寻其动态挖掘与拓扑融合机理;设计多粒度情景感知与知识寻径模型,研究交互式个性化服务的知识适配机理。

考核指标:建立大数据知识工程基础理论,针对目前大数据向大知识转化过程中困惑人们的难题,设计出一组有效的算法并在实际应用中得到验证;研究和形成利用海量、低质碎片化知识构建新型多通道知识服务平台的方法学体系,在此基础上融合10个以上领域的碎片化知识,建立PB级别的网上知识服务中心;选择既能体现国家重大需求又具有知识密集型应用特点的应用领域(如普适医疗、远程教育、互联网创业等,开展示范应用,用户规模超过100万人。支持年限:不超过5年。拟支持项目数:1-2项。

3.2面向大范围场景透彻感知的视觉大数据智能分析关键技术(共性关键技术类 研究内容:从个体、群体和场景三个方面研究大范围场景视觉感知大数据的智能分析关键技术。在个体信息感知方面研究多模态高通量生物特征获取与身份识别技术、个体属性特征与动作行为识别技术、行人重识别技术;在群体信息感知方面研究人群流量监测与人群密度估计技术、群体行为理解和群体事件检测技术;在场景信息感知方面研究大范围场景的视觉语义建模、复杂事件的演化分析、视觉对象的时空定位与搜索、跨场景数据关联技术等。

考核指标:实现十万到百万级以上视觉感知终端的图像视频大数据智能分析;远距离获取和分析虹膜、人脸、步态等多模态生物特征,个体身份识别精度>98%,个体属性特征和行为识别精度>90%,行人重识别精度>90%;人群流量监测和人群密度估计误差<10%,群体行为理解和群体事件检测的准确率>90%;复杂事件演化

分析的准确率>85%,视觉对象位置信息分析和预测的误差<3米,视觉对象检索准确率>90%。

支持年限:不超过4年。拟支持项目数:1-2项。

3.3跨时空多源异构数据的融合、开放共享技术与平台(共性关键技术类 研究内容:研究非完整、非一致、非准确、跨时空多源异构数据的精准采集和清洗、异构数据的结构化描述和语义协同、以人为中心的多源信息感知融合与理解、数据程序化交易及其在线监管等关键技术;研制大数据开放共享技术与平台,满足省部级政府以及大型企业数据的采集、清洗、分析、服务、交易、监管的功能、性能、时间、成本、风险等需求。

考核指标:可实时采集数据库封闭、文档源码缺失、原开发团队缺位、第三方商业构件依赖等情况下的Web应用、移动应用、PC应用中的业务数据,数据可采集比例不低于90%,人力成本缩减10倍以上;在主流x86服务器单节点配置下,开放共享平台的业务数据(不含音视频日开采量达TB级,支持万级用户并发访问;在1000个以上的政府和央企真实业务系统示范应用;形成多源异构数据的融合与智能服务相关技术规范和标准(送审稿5项以上。支持年限:不超过4年。拟支持项目数:1-2项。

4.云端融合的感知认知与人机交互

4.1人机交互自然性的计算原理(前沿基础类

研究内容:研究自然交互的基础计算理论,研究面向连续、不确定人体运动行为的内在结构和计算表示,包括精度和速度的关系;建立多感知动作识别理论框架和

新型交互范式;建立多模态交互的信息处理模型,度量交互模态的信道容量;研究多尺度视听触觉认知在并行加工时的数据表征、融合和替代机制;研究面向云端融合的多模态交互接口输入输出融合方法;研究生理数据的获取和识别方法,以及生理数据与认知状态的关系;研究心理模型的机理,解释学习成本和交互选择;形成自然人机交互的评价体系和优化理论基础。

考核指标:建立面向连续和不确定特征的运动模型,建立动作可区分度量化度量,构建新型动作交互范式;可量化度量任意输入输出接口的交互带宽;用户信息处理模型支持主动精细操控运动到隐式活动行为;支持5种以上自然交互接口通过云端融合实时高效推理交互信息,多模态融合输入输出算法的执行时间不超过1ms;用户心理模型表示方法应包含认知、感知和行为要素;建立自然交互计算理论的验证平台和原型系统,实现具备高效率的自然交互新型装置;发表国际高水平论文,在核心算法等方面形成专利群,获得国际领先的基础研究成果,培养高水平基础研究人才。支持年限:不超过5年。支持项目数:1项。

4.2云端融合的自然交互设备和工具(共性关键技术类

研究内容:研究支持云端融合的穿戴式动作捕捉关键技术和设备;设计结合生理信号与空间姿态作为控制信息的穿戴式手势装置、体感控制器;研究用户意图理解和高精度的输入推理算法和输入技术;研究跨设备用户界面表示方法和描述语言;研究远程交互、桌面交互和多移动设备间的跨设备交互技术;形成融合手势、体态、生理等多感知触控交互核心算法;构建面向云端融合的多感知触控式用户界面工具和交互技术集;研究和开发面向教育、办公、医疗等不同人群使用的触控式应用套件。鼓励优势单位强强合作,提升自然交互技术原创水平,形成用户界面工具和交互设备研发平台,所研发的套件实现规模化应用。

考核指标:手部运动数据精度达到毫米级,手部弯曲感应位置不少于18个,数据精度不低于16位;手势集中通用手势数目不低于50个,识别率不低于95%;动作捕获的位置涉及全身多个关键部位,动作捕获延时小于20ms,帧率不低于50Hz,精度在所捕获的身体部位尺寸的5%以内;英文输入速度不低于30单词/秒,中文不低于50字/秒;提交界面描述语言规范,支持输入输出的重定向。支持笔、触控、手势、体态、语音、生理等6种以上自然交互方式,支持冗余、互补、混合等3种以上交互通道融合方式;建立交互意图理解计算框架,研发用户界面工具和交互设备研发平台;形成专利池;构造的套件装机数量30万套,应用单位至少500家。实施年限:不超过4年。支持项目数:1-2项。

4.3支持大数据理解的头戴式无障碍呈现技术(共性关键技术类

研究内容:研究匹配个体差异并可长期佩戴使用的适人性虚拟现实技术,研制个性化高沉浸虚拟现实整套装置及应用系统,搭建以全浸没式虚拟现实为核心的社会化网络社区系统,并形成示范应用;研究大尺度非配合环境下摄像机的实时跟踪定位和三维注册融合技术,设计并建立适合云服务器和各种显示终端的增强现实统一描述语言及其解析器;研制面向移动终端的虚实融合内容生成系统及具有超大视场的增强现实头盔显示装备。

考核指标:沉浸式头盔显示系统视场角不小于150度; 光学透射式头戴显示系统视场角不小于80度;非配合环境中的实时识别、跟踪、配准/注册技术的准确率达到95%以上,跟踪注册帧率不低于20帧/秒,面向移动终端的云-端结合虚实内容融合系统具备十万级的并发应用服务能力;支持千平方米级范围内自由行走及无标记手-眼协同交互;形成虚拟现实社会化网络平台及应用示范;并形成专利池。支持年限:不超过4年。

基于云计算的网络安防技术研究 篇7

一、什么是云计算技术

一般来说,云计算技术都是收费服务,用户需要按照使用量付费,能够保证网络服务的便捷、安全可靠。与此同时,其并不需要消耗大量的管理资源,只需要服务商提供一定的交互,便能够完成全部的工作。

二、云计算技术的核心

1、虚拟化技术的应用。

虚拟化技术能够完成资源与逻辑单元的分离工作。就云计算技术的实际情况来说,各计算原件并不真实,都处于虚拟状态,将所有处于可应用状态计算机的硬盘连接起来,增加硬盘容量,CPU软件无须经过复杂的配置,一个CPU即可模拟多个CPU运行方式,数个操作系统能够在单个平台之上协同运行,并且每个运行程序都相对独立,计算效率得到了大幅度提高。[1]

2、数据存储技术。

数据存储技术是云计算技术的关键环节、核心部分,存储技术内涵盖了高性能对象存储技术、并行存储框架等一系列网络通信技术。数据存储技术从根本上决定了云计算技术的可靠性与应用范围,是云计算技术建立的基础。现阶段,云计算技术广泛应用于各大领域,诸如石油、零售、金融等领域,在这背后都需要数据存储技术的支持。就现实情况来说,国内的数据存储技术仍旧与国外有一定差距,这就必须要加大在这一领域的投资,实现数据存储技术的突破,确保自身信息安全。

3、数据管理技术。

云计算技术离不开数据管理技术的广泛应用,离开了数据管理,云计算就不能得到很好的应用,这就对数据管理技术提出了极高的要求。现阶段,大量使用的数据管理技术是开源数据管理模块--HBase。

4、云平台管理技术。目前云计算技术对应的规模都很大,

其拥有的服务器较多,处理程序也极为复杂,其整体运行效率受各个环节的制约,如何提高管理效率,提升各部分的单独效率,最终提高云计算平台的整体效率必须要放在云计算技术发展工作中的重要位置,这也是云计算技术未来发展必须要面对的巨大挑战。[2]较好的云平台管理技术,能够最大化运用服务器的处理能力,提升服务质量,自主修复故障,现阶段,云平台管理技术正向着自动化、智能化的方向发展。

三、飞速发展的云技术带来的安全问题

1、存储安全。

在云计算技术的应用过程中,天文数字级别的数据都被储存在云端,这就减少了电脑的消耗,节约了资金投入。然而,大量数据都集中在云端,依靠云端而存在,一旦云端发生问题,数据会立刻丢失,难以找回,这一过程几乎不可逆,用户利益也就被损害了。

2、传输安全。

云计算技术中有大量的数据需要传输,在数据传输的过程中,常常发生数据被窃取的情况,这无疑会对用户的利益造成巨大破坏,为此就要做好数据传输过程中的安全工作,这也是云计算技术必须要做好的内容,决定了云计算技术到底能走多远。[3]

四、云计算中的安全防护技术

一,数据加密技术,即在数据传输之前先对数据进行加密,在另一端接收到数据之后,并需要用特定的解码方式完成解码,才能读取数据。二,安全存储技术,就是在数据存储的关键节点,共享相关数据,并给与各部分相对对立的空间,另外,也有相应的数据备份,为数据安全提供了保证。[4]三,安全认证技术。所有使用云计算技术的用户必须经过认证,无法识别的用户不能够进入云计算计算的服务端。这些技术很大程度上保证了云计算技术的安全性和可靠性。

总结:就现实情况来说,国内计算机技术的发展已经进入了快车道,在其飞速发展的同时也产生了大量的难题,制度漏洞、监管不利等都损害了网络用户的利益。有鉴于此,一定要将自身网络安全意识的提高摆在突出位置,在日常生活中也要注意网络安全防护的细节,尽可能减少染毒风险。随着云计算技术的发展与网络用户安全防护意识的提高,计算机通信技术必将变得越来越安全、可靠。

摘要:近些年来,云计算技术迅猛发展,是计算机通信领域的重大变革,计算机技术应用企业也迎来新的发展机遇。云计算是通过互联网连接计算机与数据资源而实现的,其提升了计算机的整体性能,加快了通信技术的发展。也正是由于其广泛的应用,在这一过程中也产生了大量的安全难题,损害了用户的利益,本文旨在解析云计算技术的性质与应用范围,并探讨安全问题产生的根源,以寻求相应的解决之道。

关键词:云计算技术,变革,互联网,安全问题,利益

参考文献

[1]刘博.计算机信息管理在网络安全中的应用研究[J].计算机光盘软件与应用.2013.

[2]张统豪.计算机信息管理技术在网络安全中的应用[J].计算机光盘软件与应用.2012.

[3]张兰兰.计算机网络信息技术安全及对策探讨[J].计算机光盘软件与应用.2012.

云计算技术研究的重点 篇8

摘要:云计算的出现改变了电子文件管理的技术架构和实现方法。本文在构建云端电子文件管理的技术框架基础上,探讨了云端电子文件管理需要解决的五项关键技术,即电子文件的对象建模技术、海量异构电子文件的分布式存取技术和电子文件及其元数据的溯源技术。在此基础上,提出了云端电子文件管理系统架构的四项基本原则和实现方案。

关键词:电子文件云计算关键技术

云计算的应用将导致支撑电子文件管理实现的技术框架发生本质上的转变。目前,国内外学者在云计算对电子文件管理的影响和所带来的新问题等方面进行了一定研究①,但缺少对云环境下电子文件管理关键技术的系统研究。本文重点探讨整合应用这些技术的通用框架、关键技术、实现原则和建议方案,为云环境下电子文件管理系统的构建提供技术基础和实施依据。

1 云端电子文件管理系统的技术框架

云环境下的电子文件管理系统不仅需要实现SaaS层次上的资源虚拟化,而且还应根据电子文件的特殊性,对其他云服务提供商提供的平台层和设施层的云服务进行选择、配置和优化使用。私有云的成功实践和成熟推广会进一步推动云环境下的电子文件管理的研究、应用与发展,并进一步带动相关管理部门和人员认识水平的提升,最终将逐渐会被混合云或公共云替代。

基于云计算的技术框架和电子文件管理的系统建设和应用需求,采用分层方法设计云环境下电子文件管理系统的技术框架是实现电子文件管理的首要任务,图1呈现了电子文件管理系统的技术框架

1.1固件/硬件层主要包含硬件服务器和交换机等物理基础设施,为软件内核层提供硬件的操作、管理和更新服务;软件内核层负责管理固件/硬件层的物理硬件设备,通常由操作系统内核、虚拟机监控器、集群中间件等工具和技术来实现。

1.2非结构化数据的分布式存储。电子文件通常是以非结构化或半结构化数据方式存在,云计算环境中非结构化大数据的存储通常采用分布式文件管理技术如Google的GFS、Hadoop的HDFS等。非结构化大数据的存储过程中,一般按照实现配置好的大小(默认为64MB)进行分块,并对每个分块进行唯一索引后存储在不同的数据块服务器上,所有数据块服务器由主服务器统一管理,力求控制流和数据流的分离。在云环境下,电子文件特别是大数据对象的文件将被存放到分布式的非结构化文件系统中,由文件系统统一管理。

1.3结构化数据对象的分布式存储。云环境下结构化数据的存储技术有Google的Bigtable、Amazon的RDS、Hadoop的HBase等技术,与传统关系数据库不同的是,云环境下的结构化数据模型一般由一个行关键字、列关键字和时间戳进行索引,其数据访问需要数据锁服务。云环境下的结构化数据的分布式存储一般采用主服务器和子表服务器进行分工管理,其中主服务器负责新子表的分配、子表服务器的监控和负载均衡等问题。在云环境下,电子文件的元数据一般存储在分布式结构化表中,由分布式结构化数据管理系统统一管理。

1.4分布式数据处理。与传统电子文件管理系统不同的是,云环境下的电子文件管理系统中将会采用以MapReduce为代表的分布式数据处理技术来处理电子文件,需要对目前的电子文件管理系统中普遍采用的数据处理算法和技术实现工具进行改进或重新设计。

1.5电子文件管理基础服务。该层为电子文件管理业务层提供一些共性的基础性服务和核心功能,包括电子文件封装、电子凭证管理、完整性校验、分布式存取、电子文件监控和电子文件的溯源。

1.6电子文件管理业务服务。电子文件管理业务服务主要包括信息捕获、安全与监控、保管与处置、检索与再现、系统管理、非电子文件管理,负责实现电子文件管理业务服务的虚拟化,形成电子文件管理的工具资源池。电子文件管理用户可以通过系统提供的接口,包括人机交互界面(如Web界面)和程序编程接口(如Web服务、API等),以租用的方式享用电子文件管理基础服务的各项功能。

除了上述组成部分之外,云环境下电子文件管理还需要系统管理、安全保障、容错机制和服务质量等技术,它们贯穿于云环境下的电子文件管理系统的所有层次,需要统一设计和研发。

2 云端电子文件管理的关键技术

图1所示的云环境下的电子文件管理的通用技术框架的应用需要如下关键技术的突破:

2.1电子文件的对象建模技术

电子文件的对象建模是电子文件管理系统的关键步骤之一。在不同的电子文件管理标准中,对电子文件的封装要求有所不同。如何构建SIP ( Submission Information Package,提交信息包)、AIP ( Archival Information Package,存档信息包)、DIP (Dissemination InformationPackage,发布信息包)的信息模型以及如何实现这些不同信息包之间的相互转换是云端电子文件管理中需要解决的技术问题。此外,电子文件对象建模技术还需要考虑云计算环境本身的技术特殊性,如多副本管理、大文件分块管理、分布式处理等特征。因此,电子文件对象的建模与封装是云环境下的电子文件管理系统实现过程中需要解决的关键技术之一。

2.2海量异构电子文件的分布式存取技术

海量异构电子文件的分布式存取是云端电子文件管理系统与传统电子文件管理系统的区别之一。以Google文件系统为例,主要技术特点是采用中心服务器模式,不缓存数据,在用户态下实现和只提供专用接口。目前的电子文件管理中采用的数据处理技术不能直接应用于云环境下的分布式数据处理任务中。云环境下的电子文件管理需要进行大文件的分块、MapReduce、多副本管理、结点动态加入、用户态下实现等特殊操作。因此,面向海量异构电子文件的分布式存取技术是云端电子文件管理的重要课题之一。

2.3电子文件及其元数据的溯源技术

云计算技术本身的特殊性为电子文件及其元数据的溯源提供了良好的技术保障。云环境下电子文件回溯可分为两类:结构化数据表的溯源和非结构化数据的溯源。以Bigtable为例,其数据模型由行、列、时间戳组成。与传统数据库不同的是,Bigtable中采用了关键字排序、列簇(ColumnFamily)存储和时间戳,可以很容易在不同版本之间回溯。此外,云计算环境中的非结构化数据的存储中采用了多副本技术,也较好地支持文件实体对象的溯源。但是,云计算中的这些技术并不能完全支持电子文件及其元数据的回溯操作,如证据保留和凭证生成等。因此,凭证性回溯技术是云端电子文件管理中需要突破的重要技术。

3 云端电子文件管理的实现方案

图1所示的云环境下的电子文件管理通用技术框架和上述关键技术的实现需要以下基本原则和实现方法。

3.1实现原则

基于以上分析,可以归纳出,云环境下电子文件管理系统的构建需要遵从以下基本原则:

3.1.1底层技术的简单性与上层应用的复杂性之间的平衡原则。简单实用性是云计算服务模式的重要特征。其简单实用性主要体现在两个层面,一是在云计算的设计思想中,云计算的实现并不追求新技术的创造,而更加重视现有技术的重组;另一个是云计算的实现技术上,云计算一般采用简单实用的实现技术,不主张实现技术的复杂化。以Amazon提出的SDB(SimpleDB)为例,这种技术不需要实现定义模式信息,其属性的修改添加以追加形式实现,操作类型简单(不支持像连接、排序等复杂操作)。然而,底层的简单实用往往会增加上层应用的复杂度。因此,在云环境下的电子文件管理系统的设计和实现中,不仅要考虑底层技术的简单实用原则,而且还注重避免上层应用的复杂性,力求在二者之间达到平衡。

3.1.2经济性与稳定性之间的平衡。经济性也是云技术的重要特征之一,云计算的经济性体现云端和终端的经济性。云端的经济性体现在云端部署在成本相对较低的服务器硬件之上,不追求服务器集机群的实时更新换代。在计算能力和存储能力相等的情况下,搭建一个云端服务器集群的成本要低于购买一台超级计算机作为服务器的成本;终端的经济性体现在云计算对终端的要求较低,用户可以使用瘦终端就可以调用功能强大的云服务,不需要购买昂贵的软硬件设备和进行繁琐的软硬件管理与维护工作②。因此,云环境下的电子文件管理系统的设计应遵循经济性原则,可直接部署在配置较低的普通服务器硬件上,而且应支持多种类型的终端设备。但是,经济性原则往往带来稳定性问题,尤其是容错处理问题。经济性带来的容错处理是云计算的重要难题之一,涉及云计算中的Master服务器、Sever服务器、数据管理服务器等每个组成部分。因此,在经济性和稳定性之间的平衡是云环境下电子文件管理的重要指导原则之一。

3.1.3灵活性与安全性的统一。灵活性(或弹性)作为云计算的重要特征,涉及节点动态管理、故障动态监测、动态故障恢复、多副本管理、动态租约管理和弹性服务组合。显然,灵活性给电子文件管理系统的技术实现带来了较大程度的方便性。但是,灵活性也给电子文件的一致性、可靠性和保密性提出了更复杂的管理要求。因此,保证灵活性与安全性之间的平衡是云环境下的电子文件管理系统的IT实现的重要指导原则之一。

3.1.4针对性和可持续性的统一。针对性强调的是电子文件管理系统与其他业务应用系统的区别性,主要强调电子文件管理系统遵循相关的功能要求标准的符合程度。当前国内外关于与电子文件管理系统的功能要求标准有ISO15489、DoD5015.02、Moreq2、ICA、《电子文件归档与管理规范GB/T18894-2002》、《电子文件管理系统通用功能要求》等。因此,云环境下的电子文件管理系统的实现中必须遵循这些原则和要求,具备较强的针对性或专业性。同时,针对性的实现也要支持和遵循可持续性。云环境下的电子文件管理系统的实现并不要求一步到位,应统一规划,分步骤实现,重视部门协同和资源共享。因此,针对性和可持续性的统一是云环境下的电子文件管理系统的研发中必须遵循的原则之一。

3.2实现方法

云计算环境中的电子文件管理系统的实现技术方案有多种,可以分为两大类,即商业解决方案和开源解决方案。考虑到电子文件管理需求的特殊性及未来应用的可扩展性,建议采用开源解决方案。目前,主流的开源方案有Hadoop、Eucalyptus、Nimbus和Sectorand Sphere。其中,Hadoop和Eucalyptus分别模仿了两个主流的商业解决方案,即Google和Amazon的云技术。综合考虑实现技术的成熟度、普及程度、内部技术的公开性和未来发展趋势,建议在云环境下的电子文件管理中采用基于Hadoop的开源解决方案。

在云环境下的电子文件管理系统的开发中应采用基于Hadoop的编程模式或类似于Hadoop的编程模式。Hadoop是Apache开源组织提供的一种具有高可靠性、高可扩展性的分布式计算机框架,包括Hadoop Common、Avro、Vhukwa、HBase、HDFS、Hive、MapReduce、Pig和ZooKeeper等编程技术③。其中,Hadoop HDFS、MapReduce、HBase、ZooKeeper、Pig分别对应Google的GFS、MapReduce、Bigtable、Chubby和Sawzall。因此,在图1所示的通用技术框架中,可以分别使用Hadoop HDFS、HBase、MapReduce和ZooKeeper技术实现非结构化数据的存储、结构化数据的存储、分布式处理和锁服务。

4 结语

以云计算为中心的新型信息生态环境为电子文件管理提供了新的计算模式和技术实现方案。在这种生态环境下,云端电子文件管理系统的初期建设往往定位于SaaS层的私有云。随着关键技术和典型应用的成熟与发展,电子文件管理将逐渐采用混合云或公共云技术,并将渗透至云计算的不同层次。为此,本文将云端电子文件管理系统的通用技术划分为七个层次,探讨所需的四项关键技术,并提出了研发电子文件管理系统的基本原则和实现方案。因此,本文研究对于云环境下的电子文件管理系统的研发活动具有重要的指导意义。在未来的工作中,我们将重点进行实证分析,并进一步完善本文研究成果。

本文是北京市科技计划课题《基于异构系统的电子档案凭证性保障核心技术开发与应用》(项目编号Z111100075011001)、国家自然科学基金项目“语义Web环境下的大规模协同知识处理模型研究”(项目编号71103020)和国家社科基金重大项目《云计算环境下的信息资源集成与服务研究》(项目编号:12&ZD220;)的成果之一。

参考文献:

薛四新,黄萃.云计算环境下电子文件管理研究综述[J].北京档案,2011(09):25-27.

朝乐门,张勇,邢春晓.云端信息资源管理研究[J].情报资料工作,2010(4):44-49.

The Apache Software Foundation.What Is Apache Hadoop[EB/OL]. [2012- 4- 6]. http://hadoop.apache.org/#What+Is+Apache+Hadoop%3F.

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