云计算技术研究重点范文

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【中图分类号】TP39 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0012-02

随着科技的不断进步，网络在全球范围内日益普及，IT技术也得到和迅猛的发展，人们的工作和生活中逐渐渗入了网络存储和网络计算等服务。近年来，国内外互联网界研究的重要课题之一就是互联网资源和计算能力的分布式共享。计算资源的利用率在互联网上一直是不平衡的。资源的有限性提升了电力成本、各种设施的维护成本等，从而也直接提升了数据中心的升本。因此，如何使最少的资源得到最大程度的利用成为我们需面对的重要问题。

1 云计算概述

1.1 云计算的含义

云计算是一种计算模式，该计算模式呈大规模分布式。一个抽象的、可动态扩展的资源池可以在通过云计算后形成，该资源池可以根据用户的需求，通过Internet向用户提供计算能力、开发软件的多项服务。

1.2 云计算的特征

1.2.1 能够整合大规模异构计算资源

有些计算资源在是一个广阔地域内分布的，并且它们还分属于若干个不同的组织。云计算能够有效整合这些计算资源，从而促进一个计算和储存平台的形成，该平台具有的功能将会异常强大。除此之外，云计算在整合绝大部分的计算设备将他们变为云计算平台的一部分时，并不要求这些设备具有很强的共性的硬件或软件。

1.2.2 是一个以Internet为基础的通信平台

云计算是一个以Internet为基础的通信平台，可以在各个设备之间通过Internet进行相互间的通信。由于在长期的技术发展中，Internet的技术、标准、体系等已经相当成熟了，因此，云计算系统通信的安全性和可靠性在一定程度上得到了切实的保障。此外，云计算是以国际通行的通通信协议为基础建立起来的，因此，云计算和各种流行的软件开发技术集成就变得简单易行了。

1.2.3 规模经济效益显著

经济效益在云计算研究和应用中发挥着极为重要的推动作用。在现代电力系统中，可以利用云计算将存在的大量闲置的计算和存储资源整合起来，从而大幅度地降低人们在信息设备上的投入。需要特别指出的是，云计算平台的升级投资也是相当低的。除此之外，在当前社会，全国各省的电力公司有拥有自己独立的计算平台，这些计算平台的具有非常相似的功能。这种状况会导致重复建设电力信息系统，从而造成大量的资源浪费。以后，我们可以把各个独立的计算平台整合起来，从而建立云计算平台这一区域性或全国性的电力系统，使整个电力系统投入到信息系统方面的资金得到大幅度的消减。同时，这样做也可以使各省级电力系统相互协作，实现共享信息的目的，从而在较大范围内使电力系统能够安全地运行。

2 云计算技术在电力系统中的应用

电力系统是一种超级系统，它具有分布参数，电力本身的特点决定了其不能大规模地储存电能，而必须同时完成发输配用，电力生产控制具有自然分布的特性，要求较强的实时性和较高的可靠性。云计算技术的优点有很多，比如，具有将达的计算和存储能力、便于软件开发和升级、系统可动态扩展等，因此它在电力系统中具有的应用前景是相当广阔的。

2.1 智能电网对现代信息和通信技术进行了充分的利用，在电网数字化和自动化不断发展的基础上，促进发输变配电及用电和调度环节的数据收集、输送、储存和利用得到不断的深化，从而使数据收集实现了数字化、业务处理实现了互动化、经营管理实现了信息化、生产过程实现了自动化、战略决策实现了科学化。对于大规模电力系统来说，时域仿真具有很大的计算量，目前还智能在离线分析中使用；一次大规模的停电后，电力系统的恢复是一个及其复杂的问题。随着电力工业市场化改革的不断深入，电力系统不断引入分布式电源，未来的电力系统极有可能会改变传统的集中式控制，而转变为分布式控制。

智能云一电力系统的私有云，将不可避免地推动电网智能化的进程，将企业内部的软件和硬件资源进行充分的整合，从而使配置资源的效率得到极大程度的提升，同时使仿真计算速度即预想事故数目得到极大的提高，提供共享平台工电力系统的所有成员使用，使各个子系统相互协调作业，将复杂互联系统的最优恢复方案找出并实现大范围的信息采集及实时监控。

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“云计算”这种计算方式从其诞生起就被视为高端技术。云计算是一种基于计算机、网络、通信等技术基础上的利用互联网开展计算的方式。利用云计算，通过互联网联接的各种硬件设备可以进一步获得相应的数据和信息。所谓的“云”就是一种多的意思，是对网络的一种形象讲法。随着网络技术不断突飞猛进，云计算技术也进入了发展的快车道，越来越被社会和人们所认识。云计算方式主要利用分布计算和虚拟化的手段，组建一种信息和数据优化配置的管理控制层，将很多的相对比较分散的信息网络资源进一步聚集，形成一种大的信息源数据库，这个数据库相对是随时随地变化的。

二、现代电子商务分析

近些年，随着信息技术的不断发展，网络技术的普遍应用，电子商务作为新行的交易手段，当下正在迅速发展壮大。无论是B2B，B2C，C2C，O2O……等，如今正在广泛的被人们所接受。电子商务的市场份额正在不断扩大，对于部分年轻人来说，电子商务平台的消费已经成为生活的主要内容。人们对电子商务的依赖程度越来越大。尤其是近些年随着“互联网+”概念的提出，O2O成为迅速发展壮大的商务模式。O2O是指线上线下联合交易（Online To Offline），使线上线下融为一体，在未来，传统的商务模式很有可能被这种O2O模式所取代。电子商务未来的发展空间不可限量。

三、云计算技术在现代电子商务中应用的必然性分析

用户对现代电子商务的需求越来越复杂与人性化，用户不要看到固定的信息或服务，而是希望信息是以用户为主导的、贴近用户需求的，可扩展的、可挖掘的、可定制的，甚至用户可以看到惊喜的。而云计算的优势就在于其对于海量资源的统一管理，快速响应，最终满足为用户统一提供多种服务与信息的需求。云计算技术在现代电子商务中应用的是云计算技术发展的必须结果，同时也是现代电子商务技术发展壮大的必然性需求。

电子商务通常要以超低的折扣丰富的产品吸引网民的追捧。从电子商务的流量看有较强的突发性，如果没有作出充足的技术准备，服务器在面对众多网民同时登陆的时候会出现堵塞甚至崩溃现象。云计算可以解决同时处理海量数据的问题，如果不用云，那么企业自身必须具备充足的计算能力、存储能力来应对。

电子商务企业大多为中小型企业，云计算富有弹性的服务和收费模式大受欢迎。中小企业可根据自身业务需要的变化而对IT资源进行弹性地扩展，最大程度上避免资源的冗余和浪费。

其次，全国各地区纷纷建立云计算平台服务电子商务企业。

基于云计算原理设计的网购平台，可以汇集各个领域的网络产品和应用服务。用户的信息处理、网络购物、资讯、游戏等网络需求可以一站集成。因此云计算不仅可以解决数据处理问题，还可以带来一体化的服务，这大大吸引了各电子商务企业的关注。电子商务大亨率先插足云计算，另外各地区也纷纷推出地方性云服务平台，来为电子商务企业提供服务。

软件企业纷纷推出全程电子商务，并且在各地方建立服务平台，这也大大推动了电子商务企业在云端的应用。

四、云计算技术为现代电子商务带来的创新应用

1.服务整合，节约成本

现代电子商务平台，通过计算机、手机、网络以及软件的联合应用，使得多种服务统一整合到电子商务平台当中。无论是进货、出货、还是经营中的成本都可以通过电子商务平台进行操作，通过服务的整合，节约了商家的服务成本。云计算技术可以将大量的服务器运用到企业的电子商务中，可以实现自我管理和维护资源。云计算技术的计算能力非常强，它可以在一定程度上补充或替代内部的处理资源，从而使企业不再为峰值而担忧。所以，企业电子商务在应用云计算技术后不仅可以节约本身资源还能大大减少成本。

2.高性能、低投入

对于传统的电子商务来说，企业在购买支持电子商务的硬件产品、软件产品过程当中，需要投入大量资金，以及人力资源。而在云计算技术应用环境下。硬件上的比如大容量存储设备、计算设备等，都由云计算提供商进行提供，用于云计算的软件也不需要由电子商务企业来购买，只需要付少量使用费用就可以。这样无疑是降低了企业投入。而云计算技术所带来的高性能，较传统的电子商务模式来说，由于其先进的计算方式，大量资源的整合，使其可以实现高性能运转，为电子商务平台带来整体的高性能服务。

3.定制信息，个

对于用户而言，定制式信息推送等是更加人性化的商业服务。而在“云计算”环境下，系统可以识别用户的信息需求、服务需求，通过云计算迅速为用户提供其所需要的服务与信息，这种个性服力就像量身定制一样，即满足客户的需求。同时，也为商家扩展销售提供了机会。

4.协作方便，管理便捷

这里所指的协作与管理是对电子商务企业而言。传统的企业与企业之间的协作，由于受到时间、地域等限制，在协作完成一项任务时，往往需要双方不停地沟通数据变化等。而在云计算技术下，企业与企业之间或者企业内部之间的协作变得简单轻松。由于数据的云端平台存储，使得企业在进行项目管理时可以依赖云端数据平台，这样，双方不需要交换数据，每一文档、数据的改变都会在云端平台变化，并且自动提示相关人员进行阅读，这样可以轻松实现企业之间的高效协作。

五、云计算技术在现代电子商务中应用的安全策略

信息时代，数据安全一直是倍受关注的内容，凡是与网络信息相关的数据都面临着安全隐患。因此，合理设计安全策略也是云计算技术正在不断完善的技术难题。为了防止信息泄露、篡改、销毁等。

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中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0047-02

一、引言

分布式计算技术是当今信息时展的重要产物之一，它允许计算机设备同时开启多项服务并通过网络实现多台计算机的数据通信。分布式计算目前的主要研究领域大致分为分布式计算环境研究和分布式操作系统研究两个方面。随着互联网技术的广泛应用和发展，目前已逐渐形成以网络数据通信平台为中心的数据传输方案，分布式计算模型因此得到了较大程度的推广。在近年来的发展和变革中，已逐渐形成以中间件技术、点对点技术、网格化技术以及WEB Service技术为核心的系统化体系结构模型。以上各项关键技术在长期的应用中得到了用户的认可，也为推进分布式计算技术发展发挥了一定的推动作用。

二、分布式计算技术研究现状分析

分布式计算技术是计算机发展过程中产生的一项科学技术，主要工作原理是通过多台计算机的分布式连接实现数据的综合处理，旨在通过多台计算机的强大的工作能力来分解复杂问题，解决一些计算难题。分布式计算技术的具体特征表现如下：首先，分布式计算能够合理分配计算内容，实现多台计算机共同工作，节约设备成本，提高工作效率。其中最核心的内容在于能够为计算程序寻找最合适的计算机来完成工作。目前，计算机领域内关于分布式计算的技术已有数百种之多，但多数并没有密切的联系，这种缺乏系统管理和统一行业规定的技术并不利于日后的广泛发展。另外，分布式计算技术主要是通过科学算法的研究，形成一种独特的计算模型，确保其超长的数据处理能力，这种发展规律导致大多数用户只单纯研究如何集结更多闲置计算机来完成实际数据的处理，并没有考虑如当某些计算机丧失处理能力后的数据归属问题。那么，就要求研究者对分布式计算技术进行更加深入、系统的研究，目前，通过虚拟网络运营机制来实现大批量数据的共同处理以及如何实现用户间数据的高速共享以初具规模。如何更大规模的集结剩余计算力量、如何科学系统的管理共享数据资源、如何更大程度的节省计算资源成本成为当今社会研究分布式计算技术的重要课题。

在近十年间的研究和发展中，分布式计算技术已在不同行业得到广泛的应用，一些关键技术也已逐渐走向成熟，并能够适合当今科研领域的大规模数据应用。从分布式计算技术的发展现状来看，我国当前的研究水平和研究能力较国外还存在一定的差距，虽然中国拥有数额最大的计算机用户群，但真正能够应用和了解分布式计算技术的用户却表现相对单薄，大多数用户只将计算机相关技术作为日常生活、办公的一种工具，没有实际考虑更深刻的含义，仅有一些科研单位和高等院校对分布式计算技术进行了课题立项研究。这点于计算机技术相对发达的国家相比存在明显的差距。

三、分布式计算关键技术研究

（一）中间件技术

顾名思义，该项技术的核心在于中间连接方面，所谓中间件则是指连接计算机应用程序与计算机系统的中间环节。也可以将其认定为计算机操作系统的一方面内容，用户主要通过多个中间件的连接形成一个有机的运行平台来实现数据通信。它是发现较早的一项分布式计算技术。其中太阳公司、贝尔实验室以及IBM公司对其开启了中间件技术研究的先河，在近年的不断变革和应用中，移动型中间件、自适应型中间件以及数据型中间件均是这段时间的产物。利用中间件技术现已开发出多项不同类型的通信产品。这项技术作为分布式计算的基础应用在优化计算机通讯能力方面做出了突出贡献。

（二）网格化技术

网格化技术是当今社会研究最为广泛的分布式计算技术之一，旨在通过对区域进行类似“网格”式的画法来形成数据的分布式管理。主要通过集结不同地区的空闲计算机软硬件资源来构建一个庞大的异构性网络结构，来实现不同区域、不同系统、不同协议之间计算机的数据处理问题。通过这项技术的应用使得应用者如同在一台计算机办公那样利用多台计算机完成内容庞大的数据处理工作。从一定程度上来讲，网格化技术不仅能够满足庞大、复杂的计算工作量，而且能够解决区域化的界限，合理利用闲置资源。在一定意义上显示了计算共享和统一管理。这也是网格化技术应用广泛的关键所在。

网格化技术具有多种体系结构形式，其中最为著名的则是五层沙漏式结构形式，依次为服务构建层、数据连接层、数据资源层、数据汇集层以及数据应用层。自上而下形成了有序的数据服务传输模型。另外，一些研究机构为了更加合理的节约成本，将沙漏式体系结构进行了优化整合，形成构建层、中间层和应用层为主的三层架构形式。构建层处于体系结构的最低端，主要负责分配给不同区域的可用计算机计算资源的工作，中间层则通过对底层资源的协议传输来避免异构计算机在进行数据处理时产生的麻烦，中间件技术也可以看做这层的具体实现原理之一。应用层则是通过统一的管理平台来协调、管理构建层的各项数据处理工作，使得整个分布式计算工作能够顺利、有序的完成。

（三）点对点技术

点对点技术是计算机网络中比较成熟技术之一，在对等网络中具有广泛的应用，这项技术没有客户端、服务器端的明确划分，在网络节点中的应用以及地位完全相同，这种技术能够实现数据资源的相互访问和共享，无需通过计算机软件来实现数据转换，降低了数据对服务器的依赖程度，同时也提高了数据传输的各方面性能。当然，这项技术在处理一些复杂性问题时也会表现力不从心。例如数据搜索速度相对缓慢等问题，点对点技术只单纯提供目录索引，在进行实际搜索时也只针对源地址和目录进行简单的索引并直接将结果返还给搜索用户，当面对热点资源时，数据传播速度较快，而遇到冷门信息时将不能完成数据传输。也就是说这项技术只能在资源有源提供的时候才能够完成传输，又由于数据承载点不一定是专业服务器，一旦计算机下线就会降低传输速率。在经过长时间的应用和发展后，多点传输技术在一定程度上减少了这种技术的弊端，多点传输技术能够将资源分割成多个资源数据包，并根据不同编号实现多台计算机数据传输服务。这种方式也就代表着节点越多，传输越快。

（四）云计算技术

云计算技术是在分布式计算技术经历了长时间发展后的技术产物，它的提出改变了人类对传统计算机计算模式的认识，也将当今社会对分布式计算研究推向了另一个历史。它的原理在于将庞大的计算机处理程序进行多个小程序的分解，并在整个互联网中寻找合适的承载计算机，当整个计算完成后将最终结果传递给用户。众所周知，云的形成是由大气层众多细微颗粒分子集结在一起形成的，利用这种方式可以将多台计算机集结在一起，形成庞大及计算机网络完成复杂计算。向google、baidu这类搜索引擎的应用原型就是云计算技术。目前，这项技术已在一些医学处理、图谱识别方面得到广泛的应用。

四、总结

分布式计算是当今社会信息技术飞速发展的必然产物，是互联网方向的重点研究课题之一，合理、有效的利用分布式计算技术能够降低计算运维成本、合理利用网络限制资源，数据研究证明，全球每天闲置的可利用资源非常庞大，集结这些闲置资源能够进行更加广泛的科学研究，这项技术发展前景也十分乐观。我国最为计算机应用人数最多的国家，闲置资源相对较多，积极研究分布式计算技术，对于解决我国科技落后的现状具有重要的指导意义。

参考文献：

[1]曲伟平，黄小龙，潘大胜.网格计算的优势及安全技术[J].电信快报，2009，9.

[2]宋丽华，姜家轩，张建成.黄河三角洲云计算平台关键技术的研究[J].计算机技术与发展，2011.

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当今时代科学技术发展日新月异，互联网技术的发展取得了前所未有的成果。在当前的社会形势下，互联网已经与各行各业进行了深度融合，当今时代俨然已经成为大数据的时代，信息的时代，互联网的时代。在此背景下，全国各大高校也逐渐将大数据利用到了学校的资源管理当中，通过将数据储存在云端，来解决当前高校发展过程当中存储资源空间不足的窘状。但是鉴于网络的不稳定性，如何保障校园云储存的安全，就成了值得深入思考的问题。本文以如何保障信息的安全为研究对象，对这一过程当中应当使用何种措施进行安全保障进行了分析与探讨。

1云计算技术的基本概念及服务层次

1.1云计算技术

所谓的云技术是指利用互联网的硬件以及软件设备将所有的信息进行存储。在此技术下进行存储，只需要进行虚拟空间的管理。在管理的过程当中可以分门别类组成不同的文件夹进行管理，在使用的过程当中，只需要对不同的文件夹进行点击，就能够实现对于信息的查看。查看的空间与时间都不受任何限制，十分便利，储存的空间也较大，能够满足大容量的信息存储。

1.2云计算技术的服务层次

云计算技术能够为人们的生产和生活带来极大的便利，其环节都包括哪些，需要如何进行操作，本文将对其进行简要的分析。首先，应当明确云计算技术的使用需要建立三个不同的系统，不同的系统承担着不同的作用。其次，本文将对三个不同的系统进行分析，具体如下：第一，整个系统的利用需要建立一个虚拟的平台，在此平台内可以实现对于数据的资源管理以及利用，通过简便的指令就能够实现对于资源的查看删减等内容，此平台的建立需要硬件资源以及软件开发。对于此平台，我们可以将其视作为中介的页面，通过此中介就可以实现对于资源的管理。第二，在使用这个平台的过程当中需要进行指令的操作，而系统当中就应当对指令的操作进行提前的输入，保证用户在使用过程的当中下达指令，系统就能够自动完成指令，此过程当中需要运用到软件设计。第三，如何保证下达的指令能够获取到相关的文件呢，那么就需要将计算机存储的设备与指令输入相连接，当下达指令之后，计算机存储设备部分就能够自动的完成对于数据的发送。通过上述三个环节的设立就能够实现对于云计算技术的应用。最后，这三个环节相互作用，相辅相成，能够为大数据时代如何进行信息的安全存储，提供技术保障。本文通过图1，将三个系统进行了图示化的设计。

2云计算技术在网络存储中的应用

云计算技术所涉及的科学，技术含量较高，能够为人们的生产生活带来极大的便利，在此过程当中，用户可以通过支付相应的费用来获取云计算技术的应用，而云计算技术的应用，也能够通过经济利益的获取来实现自身的价值。

2.1云计算技术在网络存储上的优势

在传统的信息管理过程当中，高校会通过购买大量的机体和设备来实现对于资源的管理。在此过程当中需要首先对市场进行调查，综合本校的预算选择最适合的设备进行购买。但是在此过程当中的支出会耗费相当一笔费用，并且，还需要相关的技术人员进行技术支持与指导，才能够完成对于资源信息的管理，有时还需要承担系统的卡断对学生的日常生活以及教务系统正常运行带来的不利影响。但是在云计算技术的应用过程中，无须花费大量的成本进行设备的购买，既能够节约经济的支出，又能够对信息的存储实现高质量的保证。

2.2基于大数据下数字化校园云存储模型

云计算技术的应用，在校园存储需求的过程当中，需要进行特殊化的定制。简而言之，就是在上述三个系统相互连接相互作用的过程当中，通过一根线缆与云储存建立联系，在此情况下就能够满足对于数据的利用。线缆与云储存的相互连接需要通过接口来实现，在此过程当中涉及了对于存储系统的指令应用，也涉及了对于整个平台的应用，而访问的过程中涉及对于访问层的设计。首先，对这一整个系统操作过程中的基础环节进行简单介绍。在存储层当中应当能够实现对于各种资源的管理与集中式的存储，通过对指定的反映，能够对资源进行整合，在此过程当中还能够实现对于资源的动态化管理过程。当存储环节出现问题时，可以通过自身的反应机制进行灵敏的反应。其次，对这一系统运行过程当中的核心部分进行介绍。基础管理层的设置，其目的在于能够在用户使用的过程当中为用户提供指引，能够保证获得许可的用户，切实享受到这一系统带来的便利，通过对平台的操作实现对于资源的集中化管理。在这一环节当中涉及了对于身份系统的识别，因此技术含量较高。再次，对这一系统应用过程当中的连接环节进行分析。上文当中已经简要提及，这一系统的应用，需要通过将用户与整个存储系统进行连接，帮助用户成功的登录系统，进行各种内容的操作。最后，在进行系统操作的过程当中，应当能够为用户提供一个访问平台，在进行系统的登录过程当中，通过不同的技术手段都可以完成对于平台的登录，然后实现对于数据的管理。此阶层就是接入访问层。

3云计算环境下网络安全问题

这一技术的应用为资源的管理提供了极大的便利，但是由于互联网具有不稳定性，在此过程当中可能会受到攻击。因此，云计算环境下的网络安全保证问题就成了值得思考和关注的重点问题。

3.1云计算环境下网络安全现状

在此节，本文对当前的网络安全现状进行了分析，在此过程当中可以发现当前的网络安全存在两个方面的问题。第一，数据通讯存在漏洞。在进行云计算技术的应用过程当中，需要对数据进行传输，在传输的过程当中由于科学技术的手段较为高明，因此可以对数据实现窃听或者是篡改，在此情况下数据的安全就会产生被泄露的危险。如果数据被泄露，那么这一技术的应用也就失去了其价值，安全无法得到保障。第二，网络系统需要完善，在进行网络系统应用的过程当中，本身就存在被诟病的环节。其在于网络系统具有不稳定性，极易被具备一定技术的人进行攻击，而如果无法保障数据的传输以及网络本身的安全，就无法对这一技术进行真正的利用。举例说明，在进行网络信息浏览的过程当中，弹出的页面可能会指导你进入某一个网站，进行链接的点击。但是可能在链接点击过程当中，会出现本部电脑当中的个人信息也会被泄露的情况。在社会新闻当中经常报道，这种网站的出现导致个人信息被泄露，进而发生了经济损失的情况。对于云计算技术的使用也是如此，在进行数技术使用的过程当中，资源也有可能会被泄露，通过任何链接的点击都可能将会对这一电脑本身产生威胁。而云计算技术的使用，在电脑的操作过程当中同样也会受到威胁。

3.2云计算环境下网络安全优化措施

为了切实的发挥云计算技术在资源管理过程当中的应用，本文对上述问题进行了分析，制定了如下措施，希望能够为实践当中的资源开发与管理提供保障。第一，在进行云计算服务使用的过程当中，应当注重平台数据安全的保护。在实践当中发生被攻击的现象，通常是由于个人防范意识不强。意识对于行为具有指导作用，如果无法树立安全使用的意识，那么将会对实践中的操作产生不良影响。因此，必须树立安全防范意识。在用户使用的过程当中，对于一些不明网站或者是不明的链接都不应点击，予以忽略，以此来保障平台的安全使用。第二，为了保障用户的资源管理安全，应当制定相应的措施。用户之所以能够选择这一技术进行资源的管理，是因为这一技术所具备独特的优越性。此时应当有配套的机制，帮助用户完成对于此项技术的应用。在高度信任的情况下，结合相应的配套措施进行资源的管理，能够保证这一技术的应用更加具有效率。配套机制的建立应当是一个完善的系统，例如定期对此技术的应用进行系统的防范升级与系统加固。总而言之，当今时代是互联网的时代，是信息取胜的时代。信息作为一种虚拟的财产能够对人们的生产生活起到积极的帮助作用，帮助人们获得经济利益。在面对庞大的信息群的过程当中，如何对信息进行管理就应用到了云计算技术。这一技术的应用为存储带来了极大的便利，简化了很多流程，但是云计算技术本身也是存在劣势的，在这一过程当中如何保障自己的信息安全就成了人们关注的重点。本文对当前的云计算技术使用过程当中会产生的安全问题进行了深入的分析与思考，并给出了针对性的建议，希望能够为实践中的信息安全提供思路，切实的保障资源的安全。

参考文献：

[1]张伟阳.浅析云存储安全问题[J].中国科技纵横，2011（16）：121-121，128

[2]陈磊.新时期面向云存储的安全存储策略探析[J].计算机光盘软件与应用，2014（2）：185-185，187.

[3]王亚楠.云端数据存储安全技术分析[J].俪人：教师，2016（007）：281.

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DOIDOI：10.11907/rjdk.161889

中图分类号：TP319

文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2016）011016104

0 引言

当前，计算机技术、信息技术和通讯技术的发展成为全球社会、经济、科技发展的重要推动力，它们已经融入到了人们生产生活的各个环节。随着对其应用程度的逐渐深入，各领域需要存储和处理的数据规模愈来愈大，这给相关技术的可持续发展带来了巨大挑战。云计算技术是计算机、存储和通讯技术发展到一定阶段后自然而然形成的一种新的计算模型，其在数据的储存和处理上与个人PC机有非常大的区别。它通过现代“互联网+机器设备”构建了一个庞大的数据中心库，并以此为基础向各领域提供数据存储、处理、分析以及计算服务。整个云计算系统的中心是数据中心，而对数据进行管理、存储以及组织的分布存储技术又是数据中心的关键。可以说，分布存储技术水平直接决定了云计算的整体水平。然而，目前分布存储技术难扩展、高成本、低容错的特性极大地限制了云计算技术的应用与发展。因此，分布存储技术的研究成为当前云计算技术研究的重点和热点。

1 分布存储技术产生背景

随着计算机应用的逐渐深入，海量数据随之产生，单一的PC机或者服务器已难以满足人们对数据处理的需求。因此，解决当前更大规模数据存储与数据计算的云计算技术应时而生[1]。

云计算环境下的分布存储技术指用户为了实现自己存储数据的目标，通过购买或租赁等手段，获得互联网空间，进而满足自己对数据的存储和计算需求。在云计算环境下，数据中心会对储存在其内部节点上的数据进行有序编排，通过专用的端口将用户需要的数据传输给用户，同时用户也能通过该端口将需要存储和处理的数据传输到自己购买的互联网空间中。通俗来讲，云计算就是以互联网为基础，能够使人们分享基础资源的计算模型。

2 云计算环境下的分布存储技术分析

2.1 容错性技术分析

传统情况下，采取RAID来提升存储技术的容错性，但这样的技术提升手段要求使用高性能的服务器，同时使用更加专业的存储设备。因此，这种提升存储容错性的手段会使成本大幅度提升，极大降低了企业的经济效益。但是，采用这种技术提升数据存储的容错性时，时常发生存储失误或错误的情况，给企业和用户造成了巨大损失，严重阻碍了云计算技术的进一步发展和应用。

2.2 可扩展性分析

提高存储可扩展性的最常用手段是预留冗余磁盘空间，这种提升手段适用于常规的存储技术。然而，目前云计算环境下所需储存和处理的数据达到了EB级别，在这种情况下，采取传统预留冗余磁盘空间的手段已经无法适应当前需要。

2.3 成本控制分析

在传统的数据存储过程中，小规模的数据交换不会产生很高的热量，不需要对数据存储设备进行降温，也不需要考虑节能问题。因此，传统的成本控制方式无法为云计算环境下的成本控制提供有效借鉴。在云计算环境下，由于涉及海量EB级别的数据存储、交换、计算，因而必须大规模增加存储空间和数据存储节点，也就必然会增加生产成本。另外，大量数据的传输和运算必然会使设备的散热量大大增加，在设备制造时必须要考虑散热问题，这在无形中也增加了实际运营成本[2]。

3 云计算环境下的分布存储技术构造

云计算环境下的数据中心主要由两方面的部件构成：软件与硬件。其中软件主要提供数据中心传输数据、计算等服务；硬件主要提供其存在环境所需要的支撑。通常情况下将其分成3种构造类型。

3.1 交换机构造

交换机结构在云计算技术出现之前就已是一种常用的分布存储技术手段，它不仅被用作数据中心，还是连接数据与用户的纽带。通常情况下，以交换机为中心的构造会形成一种树形结构，如图1所示，它由聚合层、核心层以及边缘层构成。边缘层通常由服务器和交换机构成，在数据存储时为了保证均衡的带宽环境，边缘层一定要和聚合层产生连接；在数据访问和传输时，聚合层也必须和核心层产生连接。该结构具备如下3个优点：①非常易于操作；②连接简单；③很容易实现扩展。同时其也存在一些不足：①灵活性差、资源利用率低；②带宽不足；③受聚合层结构影响较大；④发生故障后会浪费很多资源[3]。

3.2 服务器构造

将服务器结构作为数据中心时，为了实现不同服务器之间的连接，需要设置一些网卡。这种结构不必连接路由器和交换机，其本身就能够实现数据的传输和存储功能。由于通过网卡可以实现服务器的联网功能，因而构建服务器结构相对而言比较容易，但是应用它作为数据中心很容易发生链路冗余。并且在进行数据转发时，资源使用量较大，极易导致服务器高强度运转，会对服务器造成不同程度的损害。简言之，服务器作为数据中心易于构造但在运行过程中数据冗余现象严重。其结构如图2所示。

3.3 混合型构造

将交换机结构和混合型结构进行适度组合就构成了混合型构造，这种结构集中了交换机与服务器的优点，它将交换机作为中心，用网卡连接服务器并传输数据，能够很好地完成大型数据包的存储和传输。例如，DCell混合型构造是一种分层的、递归型的网络构造，上层DCell由多个下层DCell网络构成，假如把位于第J层的DCell当成一个节点，那么位于最底层的DCell将由N个服务器共同连接一台交换机。因此，当N=4时，该结构如图3所示。

4 当前分布存储技术容易产生的问题

4.1 容错问题

存储技术的容错性能可运用传统的技术手段加以提高，比如，传统的RAID、高性能服务器、更加专业的存储装置都能够有效地改善存储技术的容错性能。但是，随着社会经济的快速发展以及计算机应用的逐渐普及，需要存储和处理的数据量快速增长，这就要求数据中心的存储节点随之增长。在这种情况下，技术的限制导致数据存储和计算出现诸多问题，比如数据缺失、数据失效等。类似状况的发生使用户遭受了巨大损失，同时也严重限制了云计算技术的发展和应用[4]。

4.2 可扩展性问题

提升可扩展性能的传统方式是预留出足够的冗余磁盘空间。这种方式适用于常规的储存技术，但并不能很好地适用于云计算环境下的分布存储技术。因为预留冗余磁盘是通过增加磁盘来实现，在当前大数据库浪潮的冲击下，用预留磁盘冗余的手段来解决EB级数据的扩展性问题并不科学，而且在未来，数据库的级别可能会更高，这就要求采用新的技术来解决可扩展性问题。

4.3 成本增大问题

在云计算技术出现之前，常规的分布存储技术只需要对小规模数据进行存储和计算，不需要对设备的散热与降温加以特殊考虑，因而在传统的存储设备制造和应用上并没有涉及散热和能耗问题。然而，在云计算环境下，随着用户的迅速增加以及数据级别的不断攀升，如何解决好设备存储、传输问题，以及计算EB级别数据时的散热和能耗问题，有效降低设备制造成本以赚取更多盈利已成为困扰诸多设备厂家的难题。

5 分布存储关键技术分析

5.1 容错性技术

随着互联网、计算机以及通讯技术的发展，云计算技术在人们生产和生活中的应用越来越广泛，云计算环境下的分布储存技术也备受关注。数据容错技术的应用意味着即便云计算系统在使用期间由于未知原因产生了错误，其依然可以不间断地、正常地向用户提供数据存储、计算、传输服务。该技术的发现和使用可以有效提高系统的可靠性能，同时在一定程度上还能够增强系统应用性，使数据访问率实现一定程度的增长。通常情况下，数据容错是利用添加数据冗余来实现，即在向用户传输数据时即便有一些数据失效，但依然可以从冗余数据中召回所需数据，以满足客户需求。冗余数据在实际工作中的确能够提升系统的容错性，但同时也加大了存储资源的占用。因此，良好的数据容错技术不但要保证系统拥有良好的容错性，而且也要最大限度地降低对存储资源的占用，以控制成本、提升效益。

数据容错技术可以分为复制型与纠、删码型的容错技术。复制型数据容错技术能够实现简单应用，但由于建立副本的需要，会占用非常多的存储资源；纠、删码型数据容错技术虽然占用空间较少，但在数据存储和输出过程中需要重复编码及解码，对设备的计算性能要求很高。在数据缺失时，复制型容错技术只需将其它副本中的数据复制下载修复就可；纠、删码型容错技术修复数据时需要查找更大的数据量，难度和成本都相应较高。

（1）复制型数据容错技术。复制型容错技术的原理是将个体数据实现多模块化，将多个模块放置到不同的节点中，运用这种方法可以有效避免数据丢失、失效对用户造成的损失，因为某一个模块缺失时依然能够利用其它节点中的相同数据。当前，对该技术的研究主要有2个方向：①复制策略；②组织结构。

（2）纠、删码型数据容错技术。纠、删码型数据容错技术的原理是将存储数据实现编码化，产生新的占用空间更小的编码数据，运用这种方法不但可以进行数据的复制存储，而且可以有效减小存储占用空间。

上述两种数据容错技术各有优缺点，其对比结果如表1所示。

5.2 节能技术

据相关统计机构调查结果可知，云计算环境下数据存储系统的能耗可达到系统总能耗的44%。因此，对云计算技术节能的研究重点是对存储系统节能的研究。对存储技术节能技术的研究可以实现成本的有效控制，降低生产成本，提升企业利润，同时节能技术的研究与应用还能够有效地保护环境。数据存储技术是云计算技术的基础，降低数据存储的能耗能够有力地促进云计算技术的发展和应用，对社会发展也具有一定的积极意义。

5.2.1 节能技术能耗模型

云计算环境下的分布存储通常会运用到数据中心，如果想有效降低数据存储、传输、计算过程的能量消耗，最简单有效的手段是减少每一个储存节点对能量的消耗。只是在通常情况下，能量消耗的减少也同时意味着设备性能的降低。可通过单一的计算机能耗模型来对其性能与能耗之间的关联性进行研究，此模型主要分为比例模型和两段模型[5]。

在比例模型中，能量的消耗和计算机硬件的使用程度是正比关系，在硬件没有负载时基本不会有能量消耗，因而该模型无法精准地计算出系统能量的消耗情况。在实际情况中，计算机只要开机就会有能量消耗。动态频率、电压调整以及固态硬盘技术的运用，使计算机工作时其硬盘可以根据负载调整转速，使得性能与能量消耗步调一致，在保证性能的前提下有效减少能量消耗。

在两端模型中，计算机整体能耗分为固定能耗和可变能耗。固定能耗主要为硬件设备运转时的能量消耗，可变能耗由磁盘运转速度决定。虽然上述两种模型都认为设备高负载运转时能量的消耗最高，但两种模型对于空载时的能量消耗认识不同。两端模型认为空载时的能量消耗是无法被忽略的，所以两者相比，两端模型可以更精准地计算出其能量消耗情况。DVFS技术以及VOVO技术的运用，使得通过关闭没有任务的组件或数据节点的方法来减少能量消耗成为可能，可有效降低整个系统的能量消耗。

5.2.2 节能技术分类

目前，在减少分布存储能耗方面出现了很多有用成果，可将最新成果分成两类：软件节能技术、硬件节能技术。

（1）软件节能技术。这种技术是利用相关软件合理调控和分配存储资源来降低能耗，其特点是在降低系统能量消耗的同时不会导致性能的改变。软件直接调控管理数据节点通过对其应用情况进行分析与调控，合理地关闭节点，降低其能量消耗

（2）硬件节能技术。这种技术是减少分布存储硬件构成组件的能量消耗来实现整体的降耗节能，从硬件的构成层次可以将其分为两个方面：数据中心技术、计算机整体技术。

5.3 可扩展性能技术

随着数据存储量上升到EB级别，对云计算环境下分布存储技术的数据存储、传输、计算能力都有着更高要求。在其发展过程中，必须要对硬件设备的可扩展性能加以提升和完善，以更好地促进云计算技术的发展和应用。

6 结语

云计算是适应新时展要求的新型计算模式，目前已广泛运用于人们的生活和工作领域。云计算技术的应用受到数据分布存储技术容错性、成本、扩展性能等方面的限制，研究数据分布存储的容错性技术、节能降耗技术、可扩展性能力有助于提升云计算的整体发展水平，使云计算技术更好地服务于人类[6]。本文结合云计算技术的实际应用情况，分析了其中存在的问题，对提升分布存储技术的一些关键成果进行了介绍，这些成果的应用可有效提升云计算环境下分布储存技术的性能，从而增强其对数据的存储和处理能力，促进云计算技术的广泛应用。

参考文献：

[1] 史海疆.数据中心节能降耗技术探讨――访中国科学院计算机技术研究所研究员张广明[J].电气应用，2014（2）：4546.

[2] 王聪，王翠荣，王兴伟，等.面向云计算的数据中心网络体系结构设计[J].计算机研究与发展，2012（2）：2628.

[3] 宋杰，李甜甜，闫振兴，等.一种云计算环境下的能效模型和度量方法[J].软件学报，2012（2）：26.