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.

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从20世纪90年代中期以来，浙江大学计算机系(学院)进入了快速发展的轨道。在科学研究上，注重基础理论研究、高技术研究和关系到国计民生的重大科技攻关，在人工智能与应用、计算机图形学、计算机辅助设计与集成制造等主要研究领域基础上，进一步凝炼学科方向，大力发展网络与多媒体、产品创新设计、数据库、嵌入式系统、网络分布计算等具有特色的新型学科方向。科研经费大幅度增长，2006、2007连续两年学院科研经费突破1亿，名列全校前列。2004年潘云鹤院士负责的“面向区域经济发展的高技术产品开发系统”成果获国家科技进步二等奖；2007年，陈纯教授负责的“纺织品数码喷印系统及其应用”成果获国家技术发明二等奖。

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云计算技术成为近年来最热门的技术之_，相较于传统的软件而言，云软件在开发工具、工作模式以及平台环境等各个方面都有着明显的变化，为了适应云环境，云软件测试也应当作出相应调整，云计算的软件测试技术已成为当今软件测试领域的重点研究方向。基于此，本文研究了基于云计算的软件测试技术。

1云计算技术

要想研究云计算的软件测试技术，首先要认识什么是云计算技术。云计算技术是分布式计算技术、网络计算技术和并行处理计算技术结合并不断发展而来的一种新兴的商业计算模式。其以互联网提供的虚拟化资源为基础，能够实现易扩展的动态计算，用户在操作的过程中并不需要了解云计算的运行步骤，也不需要掌握云技术的相关知识。

简单来讲，云计算技术能够充分利用互联网服务器群上的硬件资源和软件资源。例如在腾讯QQ和新浪微博上进行照片或文章储存的过程中，将照片或文章储存在云端服务器上就是对云计算的相关应用。

2云计算技术优势

云计算技术已经应用到人们生活和工作中的各个领域，是当前最流行的技术之一，云计算技术有着很大的优势，具体体现在以下几个方面。

2.1启动快捷

云计算不仅成本较低，且有着较高的运行效率。任何一家企业都可以应用云计算对企业的生产经营进行管理，例如，可以将云计算应用到企业的生产计划中，其快捷启动的优势能够扩展云技术的应用范围。

2.2扩展性良好

高峰时期资源如何合理、有效地分配利用一直是困扰人们的问题，云计算很好地解决了这个问题。同时，在应用的过程中可以节省大量的维护费用，从而降低了成本，提升了经济效益，云计算低成本的特点使其有着灵活性的应用模式，扩展性良好。

2.3产品研发快

产品研发是十分复杂的过程，云计算能够将产品研发流程在一个大的服务器上运行，这就方便了人们在大的服务器上解决产品研发过程中的各个问题。人们在自己有限资源的电脑上就可以快速解决一些产品研发问题，不仅节约了人力、物力，还能够节省产品研发的成本，提升产品研发效率。

2.4实现多人协同操作

云计算技术能够实现多人在同一个文件上协同工作。例如，一个人登入到云端服务，其他人也可以进入到相同的服务文件上工作，这就增加了多人工作的协同性，有效提升了工作效率。同时，云计算中的一些服务还能够打破空间的限制，不同的工作主体可以在地球上任意地方都登录到云服务器上协同文件工作。

3云测试技术优势与挑战

3.1云测试技术优势

云测试技术是以云计算技术为前提的一种测试技术，其主要组成部分有测试和云。云测试技术的实现也要满足这2个部分的条件。首先，云测试技术要有自身的测试手段、测试方法以及测试流程。其次，这些测试技术的流程、方法等要在云端实现。基于云计算技术的云测试也有着很多的优势：（1）减少人力及硬件付出：这是云测试技术最显著的优势，在利用云测试技术的时候，测试人员可以在指定硬件配置上利用相关技术创建一个测试其他东西的环境，而只要测试人员熟悉了整个操作流程就可以很方便地进行相关的修改和登录，从而节省了人力资源和硬件资源。（2）服务种类众多：所创建的云测试环境不仅能够进行相关软件的测试，还可以提供其他一些相似的测试服务。（3）提供专业知识：云测试技术能够利用测试相关服务、测试数据及测试用例等方式为用户提供专业的知识。（4）降低成本：首先，应用云测试技术能够节省众多设备上的支出；其次，还可以省去购买相关测试软件的资金以及电脑设备资金，这就有效降低了在研发过程中的成本。（5）提升效率：云测试技术所创建的测试环境并不需要机器、操作系统以及各种测试工具软件的安装，大大节省了测试环境的创建时间，同时只需要将测试的相关参数、要求等放入到云端就可以实现测试，这就大大提升了测试效率。

3.2云测试技术挑战

云技术的应用逐渐广泛，其主要应用方式有私有云、公有云和混合云，但无论基于何种云技术应用方式的软件测试技术都面临着一定的挑战，这也在一定程度上制约着云计算测试技术的发展，具体体现在几个方面：（1）移动平台：无论是云计算还是云测试，这些云应用都需要对智能手机终端及计算机等进行访问，在手机终端和计算机上会出现基于云应用的移动web版本界面，这就对本地终端的接口提出了更高的要求，因此要对本地应用的接口不断进行测试。（2）性能测试：在实际云软件的应用过程中，最佳性能测试功能较弱，而许多特殊的情况下对于最佳性能测试的要求比平均性能测试要求高，例如购物网站的双十一购物季就需要进行最佳性能测试，因此云计算软件测试应当增加最佳性能的测试。（3）分布式的云测试：云计算可以打破空间的限制，实现不同位置的应用，分布式的云测试模拟是一项挑战。（4）多用户测试：云技术的应用能够实现多用户的协同工作，因此可以进行多用户测试性能的研究和开发。（5）断开及连接测试：云技术软件一般为连接模式设计，其数据的存储只在服务器端而不在客户端，开发在断开时数据的本地储存和在连接时数据的服务器端储存是一项挑战。（6）可移植性测试：在私有云和公有云混合的情况下，应当能够实现更高层次的测试功能，这样能够确保云的可移植特性，在未来的云测试技术研究过程中应当将可移植性测试作为重点研究方向。

4云计算的软件测试技术特性

4.1云计算软件测试对软件开发的影响

云计算是一种跨时代的技术，能够实现将数量庞大的廉价计算机放入资源池中，实现软件的容错以及规模化的共享，有效降低了硬件成本，提升了资源利用率。云计算软件测试能够依托于互联网让超级计算能力自由流通，这样一来，用户就不用购置昂贵的硬件设备，从而节省了购置成本，只需要在互联网上租赁或购买超级计算能力即可。

在云环境下，软件技术开发方面和软件测试的结构方面都发生了较大变化，具体体现在几个方面：（1）软件的研究人员和其所开发的软件都要与云适应，要保证开发的软件能够在云平台上进行相关测试，云端的计算能力及存储能力呈现动态变化，因此软件要能够适应这种变化。（2）云测试技术不仅能够满足多用户的数量，同时对于用户的个性化需求也能够包租，例如数据存储结构需求及相关处理能力需求等。（3）云测试以互联网为依托，因此其能够在互联网情况下进行相关测试数据的传输，实现了软件测试的互联网化。（4）云计算的软件测试对安全性能有着一定的要求，互联网环境相对开放，这就对用户的隐私造成一定威胁，因此云测试要能够抵抗黑客攻击且主动保护用户的相关隐私信息。（5）云计算软件测试十分便利快捷，不仅能在计算机上实现测试，还能够搭载于手机移动终端，其操作环境更加灵活。总的来说，云测试环境下，相关软件的开发工作模式及开发环境都出现了相应的变化。

4.2云计算测试对软件测试的影响

不同软件在开发流程及需求上不同，这就对软件测试产生了重要的影响，云测试技术的测试技术架构出现了重要改变，这就对软件的质量提出了更高的要求，同时要求软件有一定的动态适应能力，软件测试不仅要能够实现多平台的兼容，也应提升相关用户隐私信息的保密功能。

在云测试环境下，软件开发工具和开发工作模式出现变化，这就要求软件测试的工具和开发工作模式也要相应地产生变化。在云平台上，运行软件测试工具改变了传统的本地测试工具，传统的本地测试要求有众多的硬件设备及软件测试设备，这些设备在云平台上可以省去，且能够很好地实现云计算软件测试对于软件测试的要求和规格。

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随着物联网、网络、移动通信等的快速发展，特别是互联网的普及使得信息传播的规模和速度呈现几何增长，人们获取信息的途径和方式开始变得异常丰富，人们事实上已经进入了“信息大爆炸”时代。与此同时信息传播的大容量、高效性和准确性也对现有的数据处理体系提出了更高要求。根据大数据摩尔定律，人类世界的数据产生量将按照每两年一倍的速率增长，预计2020年世界数据量将超过35亿GB，“大数据”时代迫在眉睫。“大数据”具有离散型、随机性、发散性、爆发性等特点。近年来，随着云技术的兴起全面革新了传统的数据技术，大容量、多样化、快速处理、信息价值性和准确性为了云技术背景下大数据处理的五大主要特征。如何利用云计算技术对大数据进行高效处理已经成为了信息技术发展亟待解决的关键问题。

1 大数据和云计算的关系

云计算技术是指利用集中式远程计算资源池，通过按需分配的方式，为终端用户提供强大而廉价的计算服务技术。云计算技术作为一种数据处理方式，其技术特点包括：一是资源池在物理上是对终端用户完全透明的；二是能够为任何行业提供规模化计算服务，其服务能力可看做是“无限”的；三是其应用部署快速便捷，服务能力和方式是可以完全按照终端客户要求定制的，具有极强的弹性伸缩能力；四是云端数据获取方便，能够资源共享，用户使用成本低廉。

云计算技术是目前最强大的数据存储、传输和处理平台，它是大数据处理的最优选择。云计算能够为大数据提供几乎“无限”的存储空间和处理能力，满足其超大容量存储和超级复杂的处理需求，也是传统存储方式无法实现的。云计算侧重数据的计算处理，而大数据需要强大数据处理能力，因而它是云计算的处理对象。此外大数据所产生的业务需求也为云计算的实现提供了更多的形式。

2 基于云计算的大数据处理技术

2.1 大数据的采集技术

目前数据采集方式主要分为集中式和分布式两大类。其中分布式的灵活性较强，而集中式的全局性较好。实际上大数据采集的对象通常包括组织内部和相互独立组织间的各类数据，而云计算恰好具有并行处理的优势，因而可采取混合式采集方式能够更加有效地完成数据采集任务。即在各个组织内部采用集中式数据采集方式，通过在组织内配置中心服务器，作为集中式数据注册机构，用于存储和共享内部的数据。在相互独立组织间，采用云计算的集群技术、虚拟化技术等在各独立组织中心服务器间采用分布式采集方式实现数据采集、组织间对接和共享。大数据结构类型包括结构化、半结构和非结构化数据，因而在应用云计算技术进行分布式采集时，可依托其超强的扩展性和容错力，将数据池内数据进行同构化，从而实现数据进行分类存储。

2.2 大数据的存储技术

由于超大体量、离散、复杂的数据特点，传统数据存储模式已经难以满足大数据存储要求。一方面单结点的数据仓库在容量上难以满足呈几何增长的数据量，在运行效率上也难以满足大数据的分析处理需求。另一方面传统数据仓库按行存储模式，虽然可以实现大容量索引和视图，但实际操作中其时间和空间过高。而云计算主要采取列式存储模式，即区分数据不同属性，不同属性列都单独存放。云计算中列式存储的优势在于在投影数据时只需查询其属性列，系统处理量和处理效率显著提升。此外按数据属性进行列式存储，数据仓库中相邻列数据的相似性更高，因而能够得到更高的数据压缩率，进一步减少存储所需空间。

2.3 大数据的挖掘技术

联机分析能够完成数据的复杂处理，得到直观结果，实现决策性分析。云计算并行模式下联机分析能够基于数据全局，建立多维分析模型对数据进行多维度分析，从而尽可能获得全面的分析结构。由此可见多维度分析是联机分析的重要特征，而云计算技术下数据仓库正好是通过多维数据组织的。

联机分析对数据的处理仅仅只是表面的，其获取的信息价值并不高，难以得到数据深层次的含义与内在关联。而数据挖掘正是在联机分析的基础上，从超大体量的数据仓库中提取数据所蕴含的隐性信息，并将这些信息用规律、概念或是模型等表现出来。基于云计算的数据挖掘主要采用分布式并行挖掘技术。与其他串行方式相比，云计算技术下并行数据挖掘能够利用机器集群拆分分布式系统中的并行任务，并将拆分后的各个任务分别交由不同的机器去处理，从而实现大规模数据处理，其时间成本也大大降低。

2.4 大数据的可视化技术

上文所述数据挖掘可实现大数据的深层次、多维度分析，获取更多有用信息。而云计算平台下可视化技术则能够将上述信息具体化，从而使数据及其有关结构的相关信息能够更直观地表现出来，更容易被发觉和理解。可视化技术是指在存储空间中，将数据库及其中数据以图像（图形）的形式表示出来，并在其中再采用其他的分析手段获取图像中所蕴含的未知信息。而原有的数据处理仅仅只能够从数据本身入手，分析和观察数据中的内在信息。云计算下的可视化技术不但能够实现非空间数据的多维度图像显示，而且能够实现检索过程的直观图形显示，从而帮助人们更好地挖掘和理解信息，信息检索效率也大大提升。

3 结语

在数据爆炸时代，云计算的出现为大数据的存储和处理提供了可能，也为数据处理系统的功能扩展提供了重要保障。以往的数据管理将收集和存储作为重点，而在云计算模式下，大数据管理将更多地侧重数据分析、挖掘及管理模式的创新。目前数据采集和统计技术已经较为成熟，利用云计算进一步丰富大数据的存储和处理方式，实现更高层次的数据挖掘和可视化将是今后需要解决的问题之一。

参考文献

[1]孟小峰，慈祥.大数据管理：概念，技术与挑战[J].计算机研究与发展，2013，50（1）：146+169.

[2]吴雪琴，基于云计算的大数据信息检索技术研究[J].电脑知识与技术，2014，10（10）：38-41.

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【 Abstract 】 With the development of information technology in the electric power system， the requirement for data security is also more and more high. The problem of data security has become a common problem. This paper mainly analyzes the multidimensional immune cloud data security technology， analyzes the concept of cloud computing and data security， data security in cloud computing model， has made the thorough discussion on multidimensional immune security cloud data， for reference.

【 Keywords 】 cloud computing； multidimensional immune； data security

1 引言

云计算是目前计算机领域研究的重点课题，采用云计算技术可以设计出一种先进的信息应用模式，充分利用计算机资源。随着互联网技术的发展，计算机技术促进了云计算的开发和应用，使云计算的应用更加廉价和强大。基于多维免疫的云计算，可以给用户的硬件使用带来方便，云计算使用的是先驱简单存储服务和弹性云计算服务。随着世界各大企业开始关注云计算，关于云计算安全的问题也出现了。只有保证云计算系统的数据机密性和完整性，才能促进云计算系统的科学性和安全性。云计算的安全正面临着威胁，通过研究云计算技术，建立云计算的数据安全模型，多维免疫的云计算模型，这个模型是建立在云计算技术架构上的。运用免疫学原理，提出适合云计算架构的多维免疫算法。这个算法的优势是以克隆算法为主要对象，是一种面向云计算的免疫算法。

2 云计算数据安全模型

云计算是下一代的IT架构。运用云计算，可以把应用软件和数据迁移到很大的数据中心。云计算的这一特点带来了很大的安全问题。要研究云计算数据的安全特征，就要首先了解云计算的数据安全模型。

2.1 云计算数据应用系统模型

云计算的平台构架主要技术有并行编程的模式，分布式文件系统，数据处理模型。其层次如图1所示。

云计算的数据应用共分为三个层次：应用层、索引层和数据存储层。同时要了解云计算数据应用系统的三个要素：用户、应用服务器和数据中心。这三个要素各有着不同的功能，用户的功能是存储数据，在数据计算的基础上，计算个体用户和组织用户的数据。应用服务器的功能是维护云计算的系统。数据中心的功能是存贮实际的数据信息。但是，在云计算数据应用系统模型中，存在着很大的安全威胁，主要是来自传统数据的威胁，容易受到影响的对象有客户端、主从结构和病毒的传播，通信的安全性。其中，病毒的传播主要是通过互联网的数据交易服务，病毒侵入计算机网络系统，它的破坏性远远大于单机系统，用户也很难进行防范。现在的互联网中，病毒一般有隐蔽性，传播速度也很快。另外，病毒的制造技术也越来越高级，不仅可以破坏用户的程序，还可以窃取信息，造成系统的交叉感染。这种感传染性的病毒危害性非常大。对于通信故障，网络中通常分为两种类型的安全攻击类型：主动攻击和被动攻击。常见的攻击手段有偷窃、分析、冒充、篡改。对于数据安全来说，除了上述的数据安全，还有新数据的安全威胁，主要表现在几个方面：保密失效威胁、分布式可用威胁、动态完整性威胁。

2.2 云计算数据安全模型

该数据安全模型主要分三个层次：第一层的功能是负责验证用户的身份，保证云计算中数据的安全；第二层的功能是负责对用户的数据进行保密处理，保护用户的隐私；第三层的功能是恢复用户误删的数据，是系统保护用户数据的最后一道防线。这三层结构是相互联系，层层深入。首先要验证用户的身份，保证用户的数据信息不被篡改。如果非法用户进入的系统，则进入系统后还要经过加密保护和防御系统。最后是文件恢复的层次，这一层次可以帮助用户在数据受损的情况下修复数据。

3 多维免疫的云数据安全

3.1 多维免疫算法

多维免疫算法的组成主要依靠生物原理、免疫系统的多维模型、多维免疫的基本原则组成。其中，生物原理是把生物学的理论应用在云计算中。人工免疫系统发展到现在，在免疫能力的发挥方面有了很大的发展。免疫能力的增长是一个漫长的过程，后天的免疫的生成更是一个艰难的过程。在一个系统生成初期，完全没有后天的免疫能力，但是随着身体的成长，免疫细胞逐渐增多，免疫系统也开始形成。多维免疫系统的形成也是这样的。

3.2 多维免疫的数据安全原理

阻碍多维免疫的数据安全的因素主要有不可靠网络、节点故障、超大规模的用户访问、数据更新引起的数据不一致性等。为了提高数据管理的安全性，云计算为用户提供了一个一致的入口，只有向用户提供透明的文件，进行文件数据的定位数据选择。对于数据管理服务，应该注意，这项服务是连接用户和系统的。应用服务器和数据中心共同组成了云计算数据应用系统。应用服务器主要目的是方便用户访问历史和相关的文件信息。

3.3 多维免疫的云数据安全策略

主要包括文件分布的策略，HDFS 文件冗余度计算，多维免疫的文件分布，数据块选择机制等。对于云计算中的用户文件，需要考虑到数据块的数量分布、数据块的颗粒度和数据库的创建时间。多维免疫的文件分布中，首先要掌握文件分布的原理，多维免疫算法和云计算中文件的创建和文件块的分配法是一致的。

4 结束语

多维免疫算法及其数据安全应用非常重要，首先需要制定科学的多维免疫算法的实现方案，通过研究云计算技术，建立云计算的数据安全模型，多维免疫的云计算模型，这个模型是建立在云计算技术架构上的。运用免疫学原理，提出适合云计算架构的多维免疫算法。然后全面了解多维免疫算法的数据安全的原理，掌握云计算的数据安全要素的特征。采用定量分析的方法，才能完善多维免疫的云计算数据安全管理内容。只有保证云计算系统的数据机密性和完整性，才能促进云计算系统的科学性和安全性。

云计算的安全正面临着威胁，通过研究云计算技术，建立云计算的数据安全模型，多维免疫的云计算模型，保证云计算数据的安全性。

参考文献

[1] 戴跃发.基于多维免疫的云计算数据安全技术研究[D].国防科学技术大学，2010.

[2] 李志勇，易灿，刘彦姝等.云计算数据保密与安全问题研究综述[J].硅谷，2014，（19）：52-52，66.

[3] 赵莉，王魁t.基于加密机制的云计算数据可靠存储方案研究[J].信阳师范学院学报（自然科学版），2014，（4）：593-596.

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[作者简介]党保生（1978- ），男，陕西渭南人，广东女子职业技术学院信息资源中心，讲师，硕士，研究方向为教育技术和高职教育。（广东 广州 511450）

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）20-0188-02

随着我国信息化技术的高速发展，高职院校的信息化建设取得了很大的进步，绝大多数高职院校都自己投资购置了大量的基础设施建设校园网络，设有网络中心和计算中心，建成了校园网和应用系统，以推进学校的信息化管理。但在高职院校的信息化建设进程中，从实际效果来看，这些巨额投资的回报率较低，存在着规划不科学、人员不齐备、机构不合理、实施不顺畅、定位不准确等问题，很难跟上信息技术的发展步伐，从而造成了许多高职院校的信息化管理水平不够高，互联互通程度差，应用效果不好，影响了高职院校的教育教学，束缚了高职院校的创新发展。云计算技术的出现和广泛应用于军事、商业等领域，为高职院校信息化管理的创新发展带来了新的契机。高职院校采用云计算技术可以有效地完成高职院校的教学资源的存储管理、服务器的配备管理、网络信息平台管理等工作。云计算技术高质量、高效率、低成本，能保证高职院校信息化管理的高效运行。云计算技术的出现为高职院校信息化管理的创新产生深远的影响，为高职院校信息化管理确定了新的发展方向。

一、云计算技术的定义

1.云计算技术的定义。云计算技术是指互联网来提供虚拟化、动态易扩展资源的技术，即通过互联网相关服务的交付、使用和增加模式。云是一种比喻说法，比喻互联网和网络。过去在图中的底层基础设施的抽象，以及互联网和电信网往往用云来表示。狭义云计算技术是通过网络以易扩展、按需的方式获得所需资源的技术，是IT基础设施的交付和使用模式。广义云计算技术指通过网络以易扩展、按需的方式获得所需服务的技术，是服务的交付和使用模式。这种服务技术意味着计算能力可作为一种商品通过互联网进行流通，可以是其他服务的技术，也可以是IT和软件、互联网相关的技术。

2.云计算技术的优势。一是虚拟化能力强大，在云计算技术基础设施中，各种计算资源为了满足不同时刻的需求的应用和服务，被动态地分配和部署，是被连接在一起形成的统一的资源池。云计算技术不用担心应用运行的具置，实际上用户无需了解，它只应用在“云”中某处运行，支持用户使用各种终端在任意位置获取应用服务。二是开展快速服务，快速部署业务。云计算技术的强大管理系统能够快速调用和整合云计算技术平台其他业务已有的数据库和能力组件，以实现业务需要，并快速地部署业务。云计算技术平台通常会开发能力组件、开发环境以及开发接口，方便广大自由开发者通过某种商业模式、开发新业务并达成与云计算技术服务商的双赢。基于云计算技术平台的SaaS服务，支持用户的自组建和自定义服务，用户可以根据自己的需求通过互联网界面在云计算技术平台上组建和定制自己需要的云服务。三是经济规模化。“云”是指具有相当的规模。云提供商利用云计算技术集中部署计算和存储等资源，通过建设和经营超大规模，最低成本的商业计算机数据中心，提供服务给企业和个人。既能赋予用户近乎无限且价格低廉的计算能力，又避免了用户重复建设“烟囱式”信息系统的低效率。

二、云计算技术对高职院校信息化管理产生的影响

1.云计算技术对高职院校教学管理产生的影响。第一，云计算技术对高职院校的传统的教学管理将产生巨大的冲击。在中国传统的教学管理中，应试教育的管理模式植根于大多数教育者的传统记忆中。在传统的教育管理模式中，教育管理与教学特色更注重于对已有科学文化的继续学习，对受教育者的培养注重于对其大脑存储记忆能力的培养，而忽视了对受教育者综合能力的培养。当今面对信息化革命带来的巨大挑战，对高职院校来说，培养具有综合素质的职业技术人才显得格外重要。信息化新型人格的重要标志是具有自主创新的能力，掌握信息化技术。但目前许多高职院校在教育教学中，仍然落实在教师的灌输与学生的传承层面上，教学内容只是通过多媒体等高科技教学技术直观地展现给学生，课堂教育形式有绝对的权重。如果高职院校的某个教师，自身学术水平不高，且具有职业懈怠情绪，这对高职教育教学质量的提高是具有巨大危害的。一切知识都是创新的基础，高职院校应运用云计算技术加强在教学管理方面的创新发展，做好教学管理，让每一位教师都能在实践中正确理性地思考教育的本质内涵。

第二，高职院校采用云计算技术将产生阵痛性影响。采用云计算技术，高职院校的院系资料室和图书馆将不再是广大师生获取资料的空间，大量闲置空间的出现将会对高职院校原有信息化管理的重新设置带来挑战。云计算技术能高效能地整合并提供比图书馆更丰富的信息资料资源，能自动采编用户需求实现个性化服务，高职院校的广大师生可按需索求向云计算技术服务提供商服务，广大师生可以享受高新技术服务的便捷。高职院校采用云计算技术还可以使广大师生共享高精尖科技设备计算应用资源，共享名师精品课程成果，集成优质的教育教学资源，实现人机数字互动教室、虚拟化仿真实验教学、学生专业电子书屋等。采用教育的云计算技术，可能对高职院校的管理带来巨大的冲击，如会强化广大学生独立自学意识，产生便捷的人机交互，超强的计算资源调控海量的信息资源占有等情况，从而造成常规的课堂组织形式受到巨大冲击等问题，如教学评价体系失真、教师资源的隐性流失、学生到课率下滑、有效管理难度加大等。云计算技术对高职院校的教学管理和人才培养，以及科研管理等，都是将计算技术、自控技术、智能技术、数字技术等入到高职院校的各个学科和科研领域，因此往往会对高校的管理带来阵痛性影响。

2.云计算技术为高职院校信息化管理创新提供了时机。一是云计算技术可以大大降低高职院校的信息化管理成本，极大地提高了高职院校信息化管理的效率。高职院校为了实施云计算技术服务，可以建立虚拟资源池，把学校范围内淘汰闲置的计算机，以及计算机硬盘、内存等集中起来，然后链接入网申请，就可以享受云计算技术所带来的高端的信息化管理服务，从而节约教育成本，降低计算机、网络交换等硬件设备的购买和维护经费，增进资金投入产出的综合效能。二是云计算技术可以优化高职院校的教育资源管理，整合高职院校的优质资源达成共建、共享，既推进教育公平，又提升办学效益。云计算技术在高职院校的教学管理方面，可以把协作学习、泛在学习、移动学习贯穿于其中，从而给学习者搭建交互协作平台。这样既可以让高职院校的广大师生共享资源信息，互补研究材料，协同展开课题研究，研究成果，还可以通过网络向学生传达学习任务，让学生上交学习成果，从而提高学校的教学管理水平。三是云计算技术可以提高高职院校数据存储的安全管理水平。对高职院校来说，信息化的教育管理最核心的内容是资源库建设，作为普及教育管理的重要载体，资源库的安全存储是信息化教育管理的生命线。在通常情况下，即使防病毒安全机制做得再好，也难以抵挡计算机病毒的侵入。由于管理者的不当操作，也往往会导致数据的丢失或数据的损坏，从而给信息化的教育管理带来灾难性的冲击，云计算技术则对此提供了安全保障机制。四是云计算技术为高职院校的信息化管理带来了更大的发展空间。云计算技术为高职院校广泛开展泛在学习、移动学习提供了可用条件。作为当前信息技术发展最为迅速的云计算技术，为高职院校信息化管理的改革创新搭建了良好的平台，凭借其方便快捷的资源调用、强大的存储能力与计算能力，以及伸缩自如的业务扩展等优势，必将为高职院校的信息化管理的创新发展带来新的天地。

三、云计算技术引导高校创新信息化管理的途径

1.加速高职院校的资源数字化建设。国家“十二五计划”的信息化发展纲要要求全国的科研机构和大中专院校大力推进网络基础设施和信息资源开发建设，以科研创新为重点，加快信息化建设的步伐。因此，对高职院校来说，加速资源数字化建设，实现信息化的管理创新，加快“云环境”的打造成为当务之急。高职院校可以自己建立或者与其他大中院校或科研单位联合建立云计算技术管理平台，从而开创崭新的IT资源服务及供应的信息化管理模式，为高职院校的信息化管理提供高性能的计算资源及服务，提供高性能的计算和数据中心的创新解决方案，实现高职院校的现代化管理。

2.实现高职院校信息化管理科学化定位。潘懋元先生曾指出：“在科技革命的挑战下，在信息高速公路的巨大冲击下，高等教育不但要重视内部的改革创新，而且还要加快高科技与高素质人才的协调发展。”在通常情况下，在自然科学与社会科学之间的交叉地带，在自然科学之间，往往蕴涵着新兴学科的生长点。国家中长期教育改革和发展规划纲要也对把我国建设成为教育强国提出了重要的战略目标。为此，高职院校要抓住国家的这一战略契机，加快数字化建设的步伐，加速打造“云环境”的步伐，尽快实现信息化管理的创新，以适应我国经济社会发展和高职业院校改革与发展的需要。

3.完善高职院校信息化管理的社会化对接。高职院校要实现培养职业技术人才的任务，就要采用先进的科学技术，从理念和实践中培养具有实践操作能力的职业技术人才。笔者认为，高职院校信息化管理的社会化可以通过两个方面来实现。首先要与社会其他单位如科研单位、企业公司等合作，加快本院校的信息化管理创新，推进先进的云计算技术的平台建设，实现社会资源共享为社会经济发展服务，为社会排忧解难。其次要营造良好的投资环境，鼓励社会单位或企业投资本院校的建设，鼓励社会单位或企业参与本院校的信息化管理创新。

总之，随着信息技术的高速发展，人类已由计算机时代走向了互联网时代。高职院校的信息化管理必将从以计算机辅助教育应用为中心走向以数据、计算和服务为中心的管理。云计算技术为高职院校信息化管理的创新发展提供了新的模式，高职院校要加快信息化建设的步伐，充分利用云计算技术，用战略的眼界与目光，积极参与到信息化革命的浪潮中，给信息化管理创造巨大的创新空间，在“云计算技术”的兴起过程中完成信息化管理创新。

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篇11

众所周知，云计算技术早已应用到了社会生活的诸多方面，为人们的生活带来了许多便利，同时也在改变着人们的生活方式和工作方式。云计算技术作为一种新型的信息化技术，代表着未来信息化应用的发展方向。在行业信息化进程中，云计算技术已成为一种新型的技术资源和基础设施资源，被众多企业或组织利用，成为掌握行业主动权的重要砝码。随着业界对云计算技术研究的深入，云计算技术将成为各行各业转型升级和创新发展的关键技术，成为整个社会发展的基础设施和人们生活的一部分。

1 云计算技术的内涵和技术优势

1.1 云计算技术的内涵

简单地讲，云计算其实就是一种新型的资源利用和整合的形式，通过云计算技术能够让信息或者资源在最短的时间内投放给需求方，完成最精确的信息传递[1]。在互联网时代，信息或者资源的存量是极其巨大的，同时，每时每刻产生的新资源更是对用户的行为产生着重要的影响。这些海量的数据或者资源可以认为是一个资源池，云计算通过不同的算法以及大数据处理技术对各项信息资源进行清洗、处理、整合，可实现用户即时获取有效信息的目的。

1.2 云计算的技术优势

云计算技术作为未来信息化技术的发展方向，理应具备现有解决方案无法比拟的优势，“云”概念的提出，涵盖了新型计算技术的诸多方面，比如搭建云服务的基础设施、资源分配的机制和处理算法等。云计算技术具有以下几大优势。

（1）极强的安全性。鉴于云计算技术的重要功能之一是数据的存储和分配，那么云计算的安全性就成为其最重要的技术优势。传统的信息处理模式过度依靠于硬件存储，与之相比，云计算技术的数据储存以及安全性级别都是极为可靠的。在“云”的概念中，加入了容错机制、动态计算机制、实时数据迁移等多种机制来应对数据出现异常的情况。

（2）即时虚拟化。云计算很清晰地指出了即时性，就像白云一样一直伴随在用户周围，随时可以被唤起。正是由于这种即时性，也说明了其虚拟化程度是非常高的[2]。在现代信息化中，用户对信息或者资源的调取是有时效性要求的，随着移动互联网的发展，这种趋势还会加强。

（3）拓展性强。以前，资源的规模拓展受限于空间，但在“云”的概念里，这种情况是不存在的，这是因为云计算在底层设计的时候已经实现了动态伸缩，可以满足未来不可预期的规模拓展。特别是对于互联网巨头企业而言，用户的数据在每个发展时期都不一样，这种变化可能是不同量级的，利用云计算就能满足企业不同时期的需求。

2 云计算技术在不同行业的应用进展

几乎每一项前沿技术都会对人们的生活与工作产生巨大的影响，甚至对行业的发展起到非常重要的导向作用。云计算技术也是如此，在互联网高度发达的今天，网络化、信息化已经成为行业发展的标配，现代信息技术驱动行业发展已成为社会信息化的明显特征。现代信息化v求的是全行业的信息化，当然每个行业由于自身的特殊性，实现信息化的程度和进度都有所不同，但其信息化的本质是不会改变的。

2.1 企业信息化

企业作为市场经济活动的主体，对市场动向总是保持着较高的敏感度，在传统的信息传播方式下，企业获取信息的形式比较单一，甚至是较为滞后的，这很不利于企业自身的管理和业务的发展，所以对于企业而言，引入云计算来加强企业信息化是加快企业信息流动，参与市场竞争，提升企业管理水平的重要途径。建立云计算平台对于企业信息化的影响主要集中在业务和管理方面。在管理层面，云计算能够把每一位职员都按不同维度进行划分，形成数据库，方便即时调用。在业务方面，与业务相关的各项资源以及数据都存储在了云里，当业务管理者需要对数据进行调取和分析时，能够随时随地对数据进行实时分析，提升了数据处理的效率。

2.2 教育信息化

教育信息化可以认为是发展较为迅速的一个领域。中国作为教育大国，一直以来都在向教育强国的发展方向努力，实现教育强国，不但是资金的投入，更需要的是教育资源的投入。我国地域辽阔，教育发展的不平衡与经济发展状况相类似，如何缩小教育水平的差距是摆在人们面前的一个重要课题。云计算技术的出现发展，为解决这一难题提供了一个思路。以往，师资力量的流通较为不便，教师授课在空间上受到了严格的限制。但是在互联网环境下，教师的授课不再受空间限制，而是变成了一种具有分享性质的授课。依托于强大的云计算教育平台，现代化教育已打破了时间、空间的限制，教师可在任何时间、任何地点开展授课，并且可通过基于云计算技术的教育平台与学生进行实时、延时的互动与交流，实现跨越时空的无障碍、高品质教育。

2.3 农业生产信息化

云计算技术另一大应用领域就是农业生产信息化。现阶段，我国农业发展稳中向好，但是随着国家深化供给侧改革的推进，农业发展中出现了新的状况，就是农业供需的严重失衡。例如，本地的特色农业常年无法推向市场，导致转化率极其低下。究其原因，市场信息不对称是导致出现这一问题的一个重要因素，这严重影响了农业生产的快速发展。在不少地区，电子商务开始走进村民家中，农业信息化已经走出了重要的第一步。在云计算技术的带动下，农村的消费需求和产品供给将会得到最大限度的释放，同时能够通过各种云计算平台实现农业生产各个环节的信息化，并对不同地域的农业生产发展情况及生产需求进行分析，得出较为可靠的结论。

2.4 交通领域信息化

近年来我国的交通运输行业有了长足的进步。全国各地都在大规模兴建高铁，改善本地区的交通状况，高铁的信息化程度非常高，可以为乘客提供智能化的服务。此外，随着配套的智能交通基础设施的完善，交通条件逐渐改善，同时由于云计算以及大数据的运用，交通违法行为得到了有效遏制。例如在一些重点管控的商圈路口，会有高清摄像抓拍系统，利用云计算平台，能够准确地识别各种违法行为，例如违法并线、违法停车等等，这为建立良好的交通秩序起到了重要作用。

2.5 医疗卫生服务信息化

篇12

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）09-0010-02

现今，我国的通信企业发展缓慢，这主要是由于其通信建设规模的滞后所造成的。对早期的交换设备进行重新的改造、扩容以及建设，需要花费大量的人力、财力、物力等，这将对企业造成极大的经济负担与压力，而云计算SaaS模式将给通信企业的建设提供一种新的发展思路，采用SaaS模式的企业，只要租用“云”端服务，就能进行正常的运转，这就能有效地降低企业的投资成本。以下将对移动交换中云计算技术的运用情况进行分析。

1 云计算的概念介绍

云计算是由一些IT公司在并行处理、分布式处理以及网格计算的基础上所提出的一个概念。大多数云计算的供应商都是依据自身的业务而提出与之相关联的云计算战略。对云计算的理解通常是以“云”为重点，实行“云”加“端”相结合。存储资源以及计算机的虚拟化是由“云”提供的，而笔记本、桌面机以及手机等仪器则有“端”提供。在云计算服务中包括三种服务，具体为：基础设备服务（IaaS）、平台服务（PaaS）以及软件服务（SaaS）。

1.1 基础设备服务

基础设备服务主要的表现方式为存储服务与计算服务，所提供的主要是各种虚拟IT设备方面的服务，主要有存储、计算机、网络以及其他计算资料等。在虚拟的IT设施上，用户能够对软件进行任意的部署与运行，其中有应用程式以及操作系统。

1.2 平台服务

平台服务是一种面向专业客户，为其提供应用程序方面的服务。客户在供应商的云计算基础设施上，部署其应用程序，并将其程序供应给最后的用户。云计算的供应商为客户提供开发的工具以及语言，例如.net、Python、Java等等。对于专业的客户，不用对底层的云基础设备进行控制与管理，其中包含了存储、网络、操作系统以及服务器等等，但是客户能够对应用程序进行部署控制，也可以对应用程序中运行的托管环境配置进行有效的控制。

1.3 软件服务

运营商将云计算基础设备中正在运行的应用程序作为一种服务，并将其供给用户使用，用户就能够在不同的设备上利用客户端的界面对软件进行应用，运营商定期向用户收取一定的费用。对于任何的云计算基础设施，用户不需要进行控制与管理，其中主要包含存储、网络、操作系统以及服务器等等。该服务提供实时的运行软件为其在线服务，该服务方式丰富、种类多样。

2 移动通信现有软交换的概念介绍

21世纪，全球的移动用户在逐年增长。软交换拥有分层组网的功能，能够构建一个分布式的核心网络，在该网络当中，MSC-SERVER在遵守统一维护以及管理的基础上，在核心城市中进行设置，MGW则在遵守接入便捷以及互通便利的基础上，将其网络分散地分布在核心网络的边缘。MSC-SERVER与MGW在分布式的组网模式下，两者之间只有IP上所承载的一个信令，只占用很少的带宽，因此可以将MSC-SERVER与MGW进行经济的拉远处理，并使传统组网模式内的路由迂回、覆盖以及容量之间所存在的矛盾得到有效的解决，并且能够集中、统一地对其进行管理与维护。可以将移动软交换分成两个相对独立的器件：可以将MSC-SERVER使用在呼叫控制以及业务处理方面，而一个或者是多个的MGW被使用在承载层的格式转换以及媒体的交换方面。在这个架构的基础上，可以将高层中的MSC-SERVER的功能与低层中的MGW技术以及功能相独立，在这种情况进行业务升级时，能够有效地降低操作以及网络所带来的费用；可以在软交换当中进行新业务的提供，这将不会影响承载层中的MGW。此外，依据MSC-SERVER与MGW两者之间标准接口情况，对于MSC-SERVER与MGW的选择，运营商可从不一样的设备供应商中选取。可以在中心地区安置MSC-SERVER，在有需要的时候，运营商能够对其承载层容量进行扩充。这种网络配置特性能够有效地降低传输所带来的费用。

3 给予云计算技术的移动交换解决方案

3.1 云计算SaaS模式的使用功能以及特点

3.1.1 企业使用SaaS模式的应用，可以依据当地用户的实际数量以及需求量向总公司申请资源，这与CS结构客户端和服务器端结构模式相类似。这种形式能够有效地预防设施的浪费。企业使用SaaS模式，可以依据自身的应用规模以及使用需求来决定所要购买的软件功能模块以及资源，这使得企业的运行具有极大的扩展性以及灵活性。

3.1.2 企业使用SaaS模式应用，可以在“云”端托管其应用软件，而企业不直接掌握与管理其应用程序。对于通信用户所存取的资料与数据，都是在云端中进行集中的读取，这能够有效地加快其读取的速率。

3.2 给予云计算SaaS模式的优点

3.2.1 可靠性高：专业的云计算中心对系统的基础设计以及软件进行专业、科学的维护与管理。不管是最终的用户，还是软件的提供者，都不需要对一些专业性较高的基础设备进行维护与管理，例如服务器、网络以及数据库等设备，这样能够使得系统的可靠性得到有效的提升。

3.2.2 具有极大的扩展性以及灵活性：对于“云”资源的租用多少，用户可以依据自身的实际应用规模来决定，这种做法就能有效地避免投资重复情况的出现，从而避免的浪费的发生。由此可见，云计算具有极大的扩展性以及灵活性。

3.2.3 降低企业的成本，且有效地降低风险：对早期的交换设备进行重新的改造、扩容以及建设，需要花费大量的人力、财力、物力等，这对企业而言是一项极大的经济负担与压力，将会增加企业的投资成本。对于该问题，云计算是一种不错的解决方法。分公司不需要构建一个数据中心，也不需要订购一些昂贵的行业应用软件以及应用设施等，这样就能使企业的运营成本得到有效的控制。

4 结语

近年来，中国移动在我国的内蒙古呼和浩特地区建立了一个全国性的云计算数据中心，从而提升了整个商业的网络部署以及网络所覆盖的深度。从本质上而言，云计算集中存储着大量的服务器，把服务器中极大的存储资源以及运算资源，通过云技术展示给广大客户。在交换设备的领域中，云计算能够有效地降低企业的运营成本，从而使得企业的通信费用得到减少，使得企业的核心竞争力得到有效提升。

参考文献

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篇13

中图分类号：TN91934； TP311.13文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)04012003

Design of IOT database based on distributed processing technology

LI Na, LIU JunHui

(Department of Information Engineering, Zhengzhou College of Animal Husbandry Engineering, Zhengzhou 450011, China)

Abstract： In recent years, with the repid development of Internet of things (IOT) technology, a new challenge has been posed on data storage and access. Focusing on the database management of IOT, a design method of IOT database based on distributed processing technology (DPT) was proposed by means of computation method of peertopeer network (P2P) point clouds. An example of medical system IOT verifies that the mothed can solve the problem of IOT database management to a certain extent and provide technical support for IOT in combination with database technology, network technology, and middleware technology.

Keywords： database technology; distributed processing technology; cloud computing; IOT

收稿日期：20110815

基金项目：河南省科技厅重点项目(112102210395)0引言

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一个巨大网络［1］。从这个定义可以看出，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等特征，需要各行各业的参与。物联网技术是一项综合性的技术，其中非常重要的是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的、比Internet更为庞大的物联网已成为RFID技术发展趋势，这使得物联网中的数据库管理问题成为了物联网技术研究中的挑战性问题之一，已引起了国际学术界和工程界的高度关注［26］。本文针对物联网中的数据库管理问题，通过对物联网技术的研究，并结合分布式数据库技术、P2P(对等网)点云计算技术，提出了基于分布式处理技术的物联网数据库管理方法，并探索将其应用于医疗系统中。

1基础理论

1.1混合模型

物联网已经构成的应用系统和应用实例是深入研究物联网体系结构的基础［78］。本文针对医疗系统物联网采用有源CPS（网络化物理系统）结点和具备联网和控制能力的互联网CPS结点的混合模型（如图1所示）进行设计。这使得该系统不但具有物联网系统有的时间和空间的控制能力,还拥有物联网专用的安全性和可靠性的控制体系。互联网CPS结点具有不间断电源,不具备移动性,又具有感知能力,具有较强的存储、计算和联网能力,可以提供H2T，H2H 连接。

图1有源CPS结点与互网CPS结点互连结构的混合模型1.2分布式数据库

分布式数据库（Distributed DataBase，DDB）是传统数据库技术与网络技术相结合的产物。近年来，分布式数据库的快速关联规则挖掘算法、精简频繁模式集和关联规则的安全挖掘算法以及事务流的动态可串行调度算法等都是该领域的研究热点［912］。一个分布式数据库是物理上分散在计算机网络各结点上，但在逻辑上属于同一系统的数据集合，如图2所示。它具有局部自治与全局共享性、数据的冗余性、数据的独立性、系统的透明性等特点。分布式数据库管理系统（DDBMS）支持分布式数据库的建立、使用与维护，负责实现局部数据管理、数据通信、分布式数据管理以及数据字典管理等功能。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透，互相结合，成为当前数据库技术发展的主要特征。

图2典型的分布式数据库系统2本文物联网数据库设计方法

物联网数据库管理系统中各个领域都呈现严峻的数据存储性挑战。这里重点讨论分布式数据库技术，并引入面向对象数据库系统技术和点云计算的P2P技术［13］，以使物联网系统具有局部自治与全局共享性、数据低冗余性、数据高独立性及系统透明性。

物联网是融入大量RFID系统和分布站点的数据库系统。在系统计算服务中，需要引入云计算平台，这是我国正在积极构建的重要基础计算平台。在考虑远程数据库事务管理之前，必须从那里获取数据，并且使其他数据库能对它进行全局访问。因此，主要涉及的管理任务有：物联网系统计算服务、访问站点数据的位置透明性管理、数据库链接管理、触发器管理和快照管理等分布处理技术。同时在确定的每个服务站点中，引入面向对象数据库技术［14］，以支持面向对象编程技术与数据库技术的融合，改善数据库技术的可扩展性。在点云计算中引入P2P技术，自组织P2P网络能够在对等体进入、离开和失效时自动加以调整适应。对等体之间的通信是对称的，它们既请求服务又提供服务。

综上所述,该分布式物联网数据库同时具备面向对象、分布式处理技术和P2P点云计算数据库能力。

3实例验证：医疗系统物联网

本应用实例主要是探索将物联网分布式数据库技术应用于医疗卫生系统中，这将是本文未来研究的重要课题。医疗卫生系统的物联网构建是我国新医改基础设施建设的重要保障。本文医疗系统物联网系统,如图3所示。

图3医疗系统物联网模型在上述医疗系统物联网中，主要包括了移动医疗设备数据库系统、循证医学数据库系统、医学研究网格计算系统、虚拟医疗团队数据库信息以及慢性病、流行病监控管理数据库系统和个人医疗信息门户数据库系统、远程医疗服务数据库系统。在整个物联网数据库系统中，需要P2P技术与云计算服务平台来实现整合医疗服务平台、健康知识管理、电子健康档案统一信息管理等工作。其中，整合的医疗保健平台根据需要通过医院的各系统收集并存储患者信息，并将相关信息添加到患者的电子医疗档案数据库中，这样所有授权和整合的医院都可以对这个数据库进行访问，从而使各个资源和患者能够有效地在各个医院之间流动。利用各医院之间适当的管理系统、转诊系统等保持信息完备性、一致性。这个平台满足一个有效的多层次医疗网络对信息分享的需要，这样就建立了以分布式处理技术为基础的数据库服务系统。电子健康档案系统通过可靠的门户网站集中进行病历整合和共享，这样各种治疗活动就可以不受医院行政限制而形成一种整合的视角。有了电子健康档案系统，医院可以准确顺畅地将患者转到其他门诊或其他医院，患者可随时了解自己的病情，医生可以通过参考患者完整的病史为其做出准确的诊断和治疗。通过医疗系统物联网的建立，将极大地改善医疗服务体系，实现高效、稳健、有效的全面医疗卫生服务。

4结语

本文重点介绍并讨论了基于分布式处理技术、混合面向对象程序设计方法以及P2P点云计算服务的物联网数据库设计方法，并探索将其应用于医疗系统物联网中，从而为物联网数据库管理系统提供了一种新的设计方法，可探索将其拓展到智能电力电网、城市设施、交通管理、物流供应链等行业中。然而，系统的设计实现需要核心云服务计算平台，目前的系统有许多工作要做，包括P2P计算中的信息交互、高速移动医疗设备诊断、整合医疗平台建设等。本文今后的工作将进一步完善上述设计的物联网数据库系统，并将其用于实践，从而为搭建我国基础医疗系统物联网技术平台做出应有的贡献。

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