緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇云計算技術的分類范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
中圖分類號: TP393.09; TP274
文獻標志碼:A
Abstract: Constant expansion and that energy consumption factors are ignored with its design process, bring the problem of high energy consumption and low efficiency of the cloud storage system. And this problem has become a main bottleneck in the development of cloud computing and big data. Most of previous studies had been mostly used to adjust the entire storage node to the lowpower mode to save energy. According to the repetition of data and access rules, new storage model based on data classification was proposed. The storage area was divided into HotZone, ColdZone and ReduplicationZone so as to divisionally store the data according to the repetition and activity factor characteristics of each data file. Based on the new storage model, an energyefficient storage algorithm was designed and a new storage model was constructed. The experimental results show that, the new storage model improves the energy utilization rate of the distributed storage system nearly 25%, especially when the system load is lower than the given threshold.
Key words: cloud storage; MapReduce; data classification; energyefficient algorithm; storage model
0引言
據文獻[1]統計,2007年全球數據量達到281EB,而2007年到2011年這5年時間內,全球數據量增長了10倍。數據量的高速增長伴隨而來的是存儲系統規模的不斷擴大,這使得運營成本不斷提高,其成本不僅包括硬件、機房、冷卻設備等固定成本,還包括IT設備與冷卻設備的電能消耗等其他開銷;并且,系統的高能耗將導致過量溫室氣體的排放并引發環境問題。在能源價格上漲、數據中心存儲規模不斷擴大的今天,高能耗已逐漸成為制約大數據快速發展的一個主要瓶頸[2]。據文獻[3]統計,目前IT領域的二氧化碳排放量占全球的2%,而到2020年這一比例將翻番。2008年路由器、交換機、服務器、冷卻設備、數據中心等互聯網設備總共消耗8680億度電,占全球總耗電量的5.3%。紐約時報與麥肯錫在經過一年的聯合調查,最終在《紐約時報》上發表了“Power,pollution and the Internet”[4],調查顯示Google數據中心年耗電量約3000000W,而Facebook則達到了600000W,而巨大的能耗中卻只有6%~12%的能耗被用于響應是相應,還是響應,請明確。用戶的請求。云存儲系統是云計算的重要組成部分,是各種云計算服務的基礎,云存儲在云計算中心的整個能耗組成中占有相當大的比例。據文獻[5-6],云存儲系統占整個云計算中心能耗的27%~40%,所以無論從降低大數據服務提供商的運營成本,還是從降低能耗以保護環境的角度出發,研究云存儲系統中的節能技術都具有很大的現實意義與應用前景。
1相關研究
分布存儲系統一方面通過超額的資源供給與冗余設計以保障多維服務質量(Quality of Service, QoS)與系統可靠性;另一方面系統負載均衡算法專注于將用戶請求平均分發給系統中所有的服務器以提高系統的可用性。這些設計原則都沒有考慮到存儲系統的能耗因素,導致云存儲系統的能量利用日益暴露出高能耗、低效率的問題。
研究分布式存儲系統節能方面,根據軟硬件角度進行劃分,可分為硬件節能與軟件節能兩個方面[7]。硬件節能主要通過低能耗高效率的硬件設備或體系結構,對現有的高能耗存儲設備進行替換,從而達到節能的目的。硬件節能方法效果立竿見影,且不需要復雜的能耗管理組件;但是對于已經部署的大規模應用系統,大批量的硬件替換面臨成本過高的問題。軟件節能通過對存儲資源的有效調度,在不影響系統性能的前提條件下將部分存儲節點調整到低能耗模式,以達到節能的目的。由于不需要對現有硬件體系進行改變,軟件節能是目前云存儲節能技術的研究熱點。軟件節能研究主要集中在基于節點管理與數據管理兩方面。節點管理主要研究如何選擇存儲系統中的部分節點或磁盤為上層應用提供數據服務,并讓其他節點進入低能耗模式以達到降低能耗的目的。節點管理中被關閉節點的選擇與數據管理技術緊密相關,而目前已有的數據管理技術主要有基于靜態數據放置、動態數據放置與緩存預取三種。其中:基于靜態數據放置的數據管理根據固定的數據放置策略將數據存儲到系統中各節點上后,將不再改變其存儲結構;基于動態數據放置的數據管理根據數據訪問頻度動態調整數據存放的位置,將訪問頻度高與頻度低的數據遷移到不同磁盤上,對存儲低頻度數據的磁盤進行節能處理以降低系統能耗;基于緩存預取的數據管理[8]借鑒內存中的數據緩存思想,將磁盤中的數據取到內存或其他低能耗輔助存儲設備并使原磁盤進入低能耗模式以此達到節能的目的。
為了提高分布存儲系統的能耗利用率,根據數據的重復性及訪問規律,本文將數據進行分類存儲,在新的存儲結構下設計了適應節能的數據存儲及讀取算法。已有文獻[9-15]大多采用的是節點級的節能策略,即將整個存儲節點調整到低能耗模式以達到節能的目的。本文則主要采用將磁盤調整到休眠模式以達到節能的模式。而現有的磁盤級的節能研究[16-20]又主要采用基于硬件節能改進的方法,并沒有與存儲系統或系統負載特點進行有機的結合。與節點級的節能策略相比,磁盤級的節能策略在節能效率上不如前者。這是因為節點級的節能策略是對整個節點實施節能,而磁盤級的節能策略則是對節點的部分存儲設備實施節能處理。
2適應節能的數據存儲結構及算法
2.1基于數據分類的存儲結構
文獻[10]中將Rack劃分為ActiveZone與SleepZone兩個存儲區域,根據不同數據的訪問頻率與規律計算活動因子以配置數據的存儲區域,通過數據中心負載規律適時對SleepZone區域中的服務器進行休眠處理以達到節能的目的,此方法屬于節點級的節能方法。節點級的節能方法通過對整個存儲節點進行節能處理達到節能的目的,為了不影響系統數據的可用性并適應數據塊的訪問規律,需要周期性地對系統存儲結構進行重配置,在存儲結構重配置的過程中需要在節點間進行大量的數據傳輸操作。當系統規模較為龐大時,網絡傳輸成本較高。將存儲結構重配置時的數據傳輸操作控制在同一個節點內,可以有效地節省網絡傳輸成本。另外,當本文對存儲系統中數據文件建立MD5值索引時,發現系統中存在著大量的重復數據。實際上,據文獻[21]研究發現,應用系統所保存的數據中高達60%是冗余的,而且隨著時間的推移越來越多。基于以上考慮,本文提出基于數據分類的存儲結構區域劃分方法(定義1),首先將數據按照數據文件重復性與數據塊活動因子[10]將數據分為3種:重復數據文件、熱數據塊與冷數據塊。將這3種類型的文件分別存儲到重復文件區、熱數據塊區與冷數據塊區,如圖1所示為一個擁有8塊磁盤的DataNode節點的存儲結構劃分方式,其中:熱數據塊區有4塊磁盤,冷數據塊區域重復文件區分別占2塊磁盤。
定義1基于數據分類的存儲結構。將基于數據分類的存儲區域劃分定義為三元組:
StorageZone=〈HotZone,ColdZone,ReduplicationZone〉
其中HotZone、ColdZone與ReduplicationZone分別表示系統中各存儲節點中處于熱數據塊區、冷數據塊區與重復文件區中所有磁盤的集合。節能模式下(系統負載較低時),系統可將ColdZone與ReduplicationZone中的磁盤進行休眠處理。ReduplicationZone中用于存儲冗余的數據文件的數據塊(ReduplicationZone中,如采用原文件存儲方式代替數據塊副本存儲機制可大幅度節約存儲資源)。對于判斷數據塊是應該存儲在ColdZone還是在HotZone區域的問題,采用文獻[10]中提出的數據塊活動因子與存儲結構重配置相互結合的方法,本文不對此問題進行進一步的討論。下文將對適應節能的數據存儲策略及適應節能的數據塊讀取策略進行介紹。
2.2適應節能數據存儲策略
由于基于機架感知的數據塊存儲策略沒有考慮到節能狀態下的節點(或磁盤)的當前狀態、節能的存儲結構,出現與現有算法的不適應問題。在2.1節存儲結構區域劃分的基礎上,本節提出了適應節能的數據存儲算法,其中矩陣F表示文件分塊矩陣(文獻[10]定義3)。
4.2適應節能的磁盤級存儲結構分析
4.2.1ReduplicationZone存儲區域
由于ReduplicationZone中用于直接存儲冗余的數據文件,所以系統文件冗余率越高,ReduplicationZone區域磁盤數量越多。ColdZone與HotZone區域磁盤數量取決于平均活動因子[10],而平均活動因子由數據塊的訪問頻率決定。系統中的數據塊訪問越頻繁,數據塊平均活動因子越大,HotZone區域磁盤數量越大,ColdZone區域磁盤數量越小;反之則相反。所以,為了測試存儲區域結構的劃分,實驗分為兩步:1)向實驗環境中隨機存儲有一定冗余率的數據文件,進行ReduplicationZone與HotZone存儲區域的劃分;2)模擬不同的數據塊訪問頻率,計算不同數據文件的活動因子,進行HotZone與ColdZone存儲區域的劃分。實驗利用CloudSim模擬出大量的DataNode節點,每個DataNode節點擁有多個磁盤。實驗中實現了ReduplicationZone區域基于副本的與原文件的兩種存儲方法,采用原文件存儲方式代替數據塊副本存儲機制可大幅度節約存儲資源。
4.2.2ColdZone存儲區域
文獻[10]中定義9對數據塊活動因子af進行了定義,活動因子af用于度量節能環境下數據文件的數據塊處于活動存儲節點(HotZone區域)中的備份數,當數據活躍程度越高(同一時間段內被訪問次數多)時,af值越高越能適應該數據塊的訪問性能;相反數據活動程度低時可通過調低活動因子來達到節能的目的。af可根據數據塊的訪問頻率或規律計算。系統平均活動因子af可用于度量系統中數據的整體活躍程度,af值越高說明系統中數據越活躍。
4.3節能效果分析
通過第3章能耗模型的分析可知,系統節能效率由處于節能狀態的磁盤數量與時間決定。其中磁盤數量為ColdZone與ReduplicationZone區域磁盤數之和,而時間由系統節能模式切換算法決定。通過上文分析可知,系統數據冗余率越高,系統平均活動因子af越小,可節能的磁盤數越大;系統一天中負載低于閾值μ的時間越長,節能模式時間越長,則系統節能效率越高。極端情況下,當系統整天負載都大于閾值μ時,系統不能進入節能模式,節能效率為0;當系統整天負載都小于閾值μ時,系統節能效率達到最大。
5結語
為了提高分布存儲系統的能耗利用率,根據數據的重復性及訪問規律,本文設計了基于數據分類的存儲模型,能夠有效地減小已有節能算法在存儲結構重配置過程中的數據傳輸成本。圍繞新的存儲模型,設計了適應節能的數據存儲算法并建立了能耗模型。實驗結果表明:新的存儲模型能夠提高系統磁盤級的能耗利用率,適應節能的數據存儲算法能夠很好地解決傳統算法對節能模式的適應問題。已有研究主要采用基于硬件節能改進的方法,并沒有與存儲系統或系統負載特點進行有機的結合。雖然,與節點級的節能策略相比,磁盤級的節能策略在節能效率上不如前者,但在實際的大數據應用環境下,節點級的節能策略需要考慮的不僅僅是數據存儲層的QoS保障問題,并且需要考慮任務執行層的QoS保障問題。因為節點級的節能策略使得數據存儲層(磁盤)與計算層(CPU與內存)同時不能立即響應任務的請求,這樣使得節點級的節能策略需要考慮的問題更多、更復雜。與此相反,磁盤級的節能策略在節能模式下系統中所有節點的CPU與內存都處于工作狀態,能夠對任務進行立即響應,并不需要關心任務執行層的QoS保障問題,這樣使得云存儲系統只需要考慮職責范圍內的數據存儲層的QoS保障問題即可,具有良好的功能任務分層控制,有利于工程實現。
參考文獻:
[1]GANTZ J, CHUTE C, MANFREDIZ A, et al. The diverse and exploding digital universe: an updated forecast of worldwide information growth through 2011 [EB/OL]. [20130525]. .
[5]U.S. Environmental Protection Agency. EPA report on server and data center energy efficiency [EB/OL]. [20140118]. http://energystar.gov/index.cfm?c=prod_development.server_efficiency_study.
[6]BATTLES B, BELLEVILLE C, GRABAU S, et al. Reducing data center power consumption through efficient storage [EB/OL]. [20140105]. http://bnrg.eecs.berkeley.edu/~randy/Courses/CS294.F07/NetApp2.pdf.
[7]WANG X, WANG Y. Coordinating power control and performance management for virtualized server cluster [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2011, 22(2): 245-259.
[8]SONG Y, WANG H, LI Y, et al. Multitiered ondemand resource scheduling for VMbased data center [C]// CCGRID 2009: Proceedings of the 9th IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid. Washington, DC: IEEE Computer Society: 148-155.
[9]LIAO B, YU J, ZHANG T, et al. Energyefficient algorithms for distributed file system HDFS [J]. Chinese Journal of Computers, 2013, 36(5): 1047-1064.(廖彬,于炯,張陶,等.基于分布式文件系統HDFS的節能算法[J].計算機學報,2013,36(5):1047-1064.)
[10]LIAO B, YU J, SUN H, et al. Energyefficient algorithms for distributed storage system based on data storage structure reconfiguration [J]. Journal of Computer Research and Development, 2013, 50(1): 3-18.(廖彬,于炯,孫華,等.基于存儲結構重配置的分布式存儲系統節能算法[J].計算機研究與發展,2013,50(1):3-18.)
[11]PINHEIRO E, BIANCHINI R, DUBNICKI C. Exploiting redundancy to conserve energy in storage systems [C]// Proceedings of the Joint International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems. New York: ACM Press, 2006: 15-26.
[12]COLARELLI D, GRUNWALD D. Massive arrays of idle disks for storage archives [C]// Proceedings of the 2002 ACM/IEEE Conference on Supercomputing. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2002:1-11.
[13]HARNIK D, NAOR D, SEGALL I. Low power mode in cloud storage systems [C]// IPDPS 2009: Proceedings of the 2009 IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing. Piscataway: IEEE Press, 2009: 1-8.
[14]LEVERICH J, KOZYRAKIS C. On the energy (in) efficiency of Hadoop clusters [J]. ACM SIGOPS Operating Systems Review. 2010, 44(1): 61-65.
[15]NITESH M, NANDURI R, VARMA V. Dynamic energy efficient data placement and cluster reconfiguration algorithm for MapReduce framework [J]. Future Generation Computer Systems, 2011, 28(1): 119-127.
[16]NARAYANAN D, DONNELLY A, ROWSTRON A. Write offloading: practical power management for enterprise storage [J]. ACM Transactions on Storage, 2008, 4(3): 253-267.
[17]HAMILTON J. Cooperative Expendable MicroSlice Servers (CEMS): low cost, low power servers for Internetscale services [EB/OL]. [20140111]. http:///jrh/talksandpapers/jameshamilton_cems.pdf.
[18]VASUDEVAN V, FRANKLIN J, ANDERSEN D, et al. FAWNdamentally powerefficient clusters [C]// Proceedings of the 12th Conference on Hot Topics in Operating Systems. Berkeley: USENIX Association, 2009: 22.
[19]SZALAYY A S, BELL G, HUANGZ H H, et al. Lowpower Amdahlbalanced blades for data intensive computing [J]. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 2009, 44(1): 71-75.
云計算技術是以計算機網絡技術為基礎發展而來的一種現代化科學技術,這一技術在實際生活及工作中的應用為人們提供較大便利,尤其在當前大數據時代,云計算技術的應用可使數據存儲及數據分析更加高效安全,因而促使計算機網絡云技術技術的進一步良好發展也就十分必要。研究中主要針對新時期計算機網絡云計算技術,以促使相關人員對這一技術更好認知及了解,并且為該技術的進一步應用及發展提供支持。
1概述
1.1計算機云計算
所謂云計算所指的就是在當前互聯網服務器中所存在的各種不同資源,常見的主要包括軟件、存儲卡以及CPU等相關類型。在云計算的運行過程中,其主要就是在利用計算機網絡基礎上進行相關需求信息的發送,在這種情況下遠程計算機能夠依據請求發送適當的針對性信息,其中信息服務構建,主要就是供應商的云計算提供。依據當前云計算實際應用中的相關服務模式可知,云計算實際上是以計算機網絡為基礎的提供服務資源的一種形式,在計算機網絡中利用資源整合及資源配置等相關方式,對于計算機數據資源可實現信息反饋,同時,云計算是大數據時代的發展為背景的,其所面對的用戶數量比較多,通過云平臺及云服務向用戶提供幫助,從而使用戶的有關信息需求能夠得到滿足及保障。
1.2計算機網絡云計算的類型
就目前計算機網絡云計算技術的應用而言,依據其不同標準,在云計算分類方面有一定差異性,但是,目前大部分情況下都是依據服務性質對云計算實行分類,主要將其分為兩種不同類型,分別為私有云與公有云。其中,對于私有云而言,其所指的就是客戶單獨構建的相關計算機云服務平臺,并且可依據客戶不同需求,將個性化云服務提供給客戶,由于私有云的這種特點,也就能夠將更加安全高質的相關信息服務提供給客戶,并且能夠使客戶不同需求得到較好滿足,可實現計算機網絡服務效率的有效提升,滿足實際需求。對于公有云而言,其所指的就是通過他人所構建的云平臺提供相關云計算服務,因而公有云相對于私有云而言,具有更加開放性的特點,因而其安全性相比于私有云也就較差,用戶可依據自身的需求對不同類型云計算技術進行選擇。
2新時期計算機網絡云計算機技術的應用
2.1計算機網絡云計算技術的應用特點
隨著現代信息時代的不斷快速發展,計算機網絡信息技術也得以快速發展,并且在網絡信息技術的實際發展過程中,云計算技術的應用及發展已經成為重要內容,并且在現代化的信息技術發展中也屬于具體的體現。就目前計算機網絡云計算技術的實際應用而言,其所表現出的應用特點主要包括以下6點:(1)在云計算技術的實際應用過程中,其規模相對而言比較大,可以將較大規模的有關計算機服務向用戶提供,從而使用戶對數據的計算需求得到滿足。(2)云計算技術具有虛擬化特點,在云計算技術的實際應用過程中,可使傳統計算機模式中存在的不足之處及缺陷得以改變,可使用戶在任意時間及地點獲取信息資源,獲取更好的服務,從而使用戶的信息需求能夠得到更好滿足。(3)云計算機技術具有服務質量較好且安全性比較高的特點,在私有云平臺得以有效應用的基礎上,可將更加安全可靠的信息保障提供的用戶,確保用戶能夠更好獲取所需的相關信息。(4)云計算技術具有通用性特點,在云計算技術的實際應用中,對于不同方面的應用均能夠支持,且通過云運行的實現,可確保多個應用實現同時運行,在此基礎上可使各個應用的實際運行效率得以較大程度的提升,滿足各種應用的實際需求。(5)云計算技術的擴展性比較理想,就目前云計算技術的實際應用情況而言,可表現出十分理想的自動伸縮特點,可將用戶需求作為基礎,實現自動化擴展服務的構建,從而使服務質量能夠得到較好的保障,將更好質量的服務提供給用戶。(6)云計算技術的應用成本相對而言比較低,并且云計算技術的發展速度比較快,隨著云計算技術越來越成熟,在今后各種類型的應用中,云計算技術必然會發揮著越來越重要的作用,為各種應用作用的更好發揮提供有效支持與保障。
2.2計算機網絡云計算技術在應用中的不足及缺陷
就目前計算機網絡云計算技術的實際應用及發展情況而言,雖然得到一定的發展成果,然而這一技術在實際應用中仍有一定不足之處及局限性存在,在云計算技術的實際應用及發展中仍舊存在一定問題。在云計算技術的應用及云計算服務方面,對于相關信息資源的獲取,其來源為供應商數據庫,這種情況的存在會導致對于有關的數據資源,用戶端無法實現直接獲取以及控制,因而在實踐應用中對于有些數據資源,用戶往往會不具備訪問權限,信息獲取也就存在困難。就當前云計算技術的實際應用情況而言,數據完整性的實現仍舊比較困難,由于云計算技術在實際應用過程中對于數據的存儲通常都選擇分布式存儲方式,這種存儲方式會導致數據存儲比較分散,也就很難使數據完整性得以有效實現,對于數據存儲及利用會產生不良影響[1-2]。
3新時期計算機網絡云計算技術應用的進一步完善措施
在目前計算機網絡云計算技術的實際應用過程中,由于仍舊存在一定缺陷及不足,也就需要對網絡云計算技術進行完善,以實現計算機網絡云計算技術的更好應用及發展,具體而言,需要從以下幾個方面入手進行完善。
3.1訪問權限的合理設置
在新時期計算機網絡云計算技術的實際應用過程中,為能夠實現其更好應用及發展,首先需要注意的一點就是應當對數據訪問權限的合理設置。就目前實際情況而言,云計算服務的提供方主要就是相關供應商,為能夠使信息安全性得到更好的保障,供應商應當對用戶的實際需求充分了解及把握,在此基礎上依據用戶的實際需求及實際情況,對相關的訪問權限進行科學合理設置,從而使相關信息資源能夠實現安全共享,使用戶的信息需求得到滿足。由于目前的互聯網開放式環境的影響,作為供應商一方面需要對訪問權限進行科學合理的設置,使資源的合理分享及應用得以加強,保證資源得以更好應用。另一方面而言,有關供應商也需要有效開展相關加密及保密工作,供應商及用戶均需要對信息安全防護加強注意,積極網絡安全的構建,從而使用戶安全能夠得到理想的保障。所以,在今后云計算技術的應用及發展過程中,對于安全技術體系構建需要進一步強化,在對訪問權限進行科學合理設置的基礎上,使信息防護水平有效提升,從而使云計算技術的應用具有更好的環境基礎與保障。
3.2有效提升數據信息完整性
在計算機云計算技術的實際應用中,數據信息的存儲技術屬于核心內容,因而有效進行數據信息存儲,實現數據信息完整性的進一步增強具有重要的意義,這在云計算技術應用及發展方面也是十分重要的內容。(1)對于目前的云計算資源而言,通常都是通過離散方式在云系統中分布,因而對于云系統內的相關數據資源需要加強安全保護,且需要使數據完整性得到較好的保障,這對于數據信息資源應用價值的進一步提升十分有利。(2)對于數據存儲技術,需要進一步加快其發展,尤其在當前大數據時代背景下,為能夠實現云計算技術的更好應用及發展,對于數據存儲技術創新構建需要加強重視,以實現數據信息的更合理存儲。(3)在目前云計算技術的實際應用過程中,對于其發展環境需要進一步優化,在理念創新及技術創新得以實現的基礎上,與新時期的發展環境更好適應,從而使云計算技術應用價值能夠得以有效提升,這一點在云計算技術的應用及發展中屬于重點內容。
3.3提升用戶的網絡安全意識
【關鍵詞】計算機 網絡 云計算
隨著社會的不斷發展進步,網絡科學技術取得了重大的進展,人們也步入了信息化高速發展的時期。在這其中,計算機網絡云計算技術,逐漸在實際的網絡服務應用上起到重要作用,進而也顯現了計算機網絡技術全新的發展前景。
1 計算機網絡云計算技術的概述
網絡云計算技術的提出,最早是由美國一家網絡公司發出,所謂“云”計算技術,其實是能夠將網絡,軟件等等相互之間進行融合,另外,其還具備規模化,安全性以及虛擬性等等特點。具體來說,首先,云計算中的不同云都被認為是一種計算機并行分布式體系,其服務基礎是網絡化的計算機,而且其和計算資源維持相應的節奏;其次云計算是龐大的綜合體,一般情況下,在計算機軟件技術發展的道路上,必須經過云計算的環節,其注重的是對于計算機網絡云計算的特點的研究;最后是大多數網絡計算機用戶群體,沒有使用較長時間來制定方案安排基礎設施建設,所以從另外一個方面來看,進而防止了網絡資源庫的過量下載和資源的浪費。計算機網絡云計算技術,利用自身的優勢,將用戶需要的資源傳輸給用戶,進而具有非常強大的靈活方便性,實用性非常強。
2 計算機網絡云計算技術的分類
從網絡云計算技術的發展情況來分析,按照云計算技術的不同特點,性質以及其他因素,能夠將云計算技術分成不同的方面。從其不同類別的服務特點來看,可以將云計算技術分為公有云和私有云。所謂私有云是說,從用戶的自身的實際情況入手,進行獨立的應用,同時進行建立平臺,具有非常良好的操作性和實用性;而公有云是指因為用戶自身的局限性,對一些其他用戶的云資源進行利用開發。一般來說,在公有云和私有云的分類上,必須要注意一下幾個方面的內容:首先,服務的連續性。一般來說,公有云服務非常容易受到外部要素的直接影響,但是反觀私有云卻沒有這方面的困擾;其次是數據安全性。在這方面,公有云的安全可靠等級沒有私有云的等級高;再其次是成本費用。從自身的成本費用來分析,公有云的費用成本較低,而私有云成本的費用相對較高,但穩固性較好;最后是監測能力。公用云具有非常強大的監測能力,能夠按照用戶的需求,對所需對象進行嚴格詳細的監測。
3 計算機網絡云計算技術的實現
在目前的計算機系統中,為了能夠把系統的整個處理過程變得更加簡潔化,通常都需要將系統劃分為兩個層次,也就是功能實現過程,以及預處理過程。在這兩個過程當中,具有不同的處理效果和作用,能夠將系統的功能順利發揮和實現。使用這種方法和原則,在很大程度上能夠幫助計算機系統進行簡潔化,進而提升計算機系統的整體運行效率。隨著目前信息化程度的不斷加深,云計算技術也逐漸在實際的生活當中慢慢實現。一般來說,計算機網絡云計算的實現形式大致有下面一些情況:首先,利用軟件程序,在很多企業的管理程序中使用程度非常高的云計算應用實現方式,具體的原理是利用網絡瀏覽器,將用戶所需的管理程序具體信息傳遞給用戶,這樣能夠避免過大的資金費用的浪費;其次是網絡服務,這也和軟件程序具有非常重要的聯系。其主要的原理是利用一定程度的實際軟件程序,讓研發者更多的參與到計算機網絡實際應用的開發;最后是管理服務提供商,這在云計算實現形式中歷史非常淵源,和其他一些云計算實現形式相比較,其基本上都是向信息技術行業提供一些專業的服務,譬如病毒處理等等。
4 計算機網絡云計算技術的發展遇到的問題
在探討云計算廣泛的應用的同時,也要關注到云計算發展中存在的問題,考慮該怎么保障數據的安全性,這是至關重要的。主要表現在以下方面:首先,如果云端借助瀏覽器接入,而瀏覽器又是計算機中非常薄弱的環節,那么自身的漏洞很容易讓用戶的證書,以及認證秘鑰遭泄露;其次是在云端中。不同的應用都必須進行認證,那么在這個過程中,該怎樣保證高效安全的認證機制;再其次是在應用服務層中,必須使用有效安全可靠的手段來保護用戶的隱私安全;最后是在基礎設施層中,該怎樣確保數據的安全性,保密性都是具有非常大的風險性。
5 結語
隨著時代的不斷進步,盡管計算機網絡云計算技術的發展還是處于初步階段,但是其實用性程度非常之高,在目前不同的行業范圍內都有明顯的成效,在一定程度上,讓人們的生活方式出現了天翻地覆的變化。另外,計算機網絡云計算技術代表了當前信息化技術的發展方向,所以其受重視程度愈來愈高,很多國家和企業逐漸加大在上面的投入和研究,因為計算機網路云計算技術擁有的高速的計算等其他方面的優勢,使之成為了當前信息科技發展的主要方向。
參考文獻
[1]李靜媛,徐榮靈.計算機網絡云技術分析[J].計算機光盤軟件與應用,2013,4(1):30-31.
[2]矯玉勛.元計算技術在現代農業中應用分析及發展策略[D].吉林大學,2013,5(24):15-22.
隨著近些年國家科學技術的發展,網絡成為人們生活中所必不可少的重要工具之一。網絡的應用不僅改變了人們的生活,同時也改變了行業的生產模式,對于企業管理模式也產生了重要影響。尤其云計算技術的應用更加促使企業的管理模式從之前的簡單管理模式走向云終端的管理模式,通過對企業管理模式的改變提高了企業的市場競爭力,促使企業向著更好的方向發展。同時,正是因為企業管理模式的改變,促使企業在云計算環境下積極探索企業管理創新的路徑,通過技術、制度、人員、投入等等方面的創新,促使企業管理模式的創新,促使企業管理模式能夠在云計算的模式下達到理想化的程度,促使企業云計算管理網的形成。
一、云計算的概念與分類
1.云計算的概念
云計算是使用網絡環境進行資源的配置,從而有效地對計算機資源盡心合理的共享。其具有方便快捷的特點,并且能夠為客戶提供隨時訪問的渠道。在云計算模式下,計算機資源的共享包括網絡、服務器、應用數據和服務數據、存儲等,云計算將這些數據內容快速的存儲和釋放,以便能夠促使網絡數據達到實用的效果,節省了客戶資源所占用的空間。
2.云計算的分類
云計算的應用種類包括基礎云計算應用、軟件云計算應用和平臺云計算應用三種。基礎云應用是為了給用戶提供一個虛擬的基礎設施環境,能夠為用戶提供虛擬的網絡、存儲、內存、CPU以及虛擬終端機,其以資源為中心給用戶提供服務。此種情況下,云端同樣保存著用戶自己的操作系統數據和各種各樣的應用數據以及文件,其主要是以虛擬終端的形式存在。基礎云計算應用旨在提高資源利用率,從而達到降低成本的目的,針對的是擁有數據中心的客戶群。軟件云計算應用是用戶通過互聯網使用的最基本的功能,用戶可以根據自身的需要進行定制軟件服務,從而滿足用戶的網絡資源需要。而服務供應商需要根據用戶的需求進行網絡的設置和服務費的收取。用戶使用軟件云計算是為了節省軟件開發的高成本,以及減少人力物力等方面的問題,云計算應用給用戶提供了便捷的解決方案,用戶則不需要再進行應用程序的開發以及后期的維護管理,只需要對使用的軟件付費即可。平臺云計算應用是指通過應用向用戶提供服務,應用此時作為服務的中心,用戶根據自身需要進行資源的共享。
二、云計算技術環境下帶來的管理變化
1.企業IT部門的職責變化
企業的IT技術是企業競爭中的重要工具,隨著云計算技術的發展,促使企業IT部門也發生了戰略變化,IT部門的職責也隨之產生不同的變化。首先,傳統的企業IT部門大多數是技術人員組成,主要的工作是處理計算機或者網絡技術方面的故障,并對設備進行及時維護。有時還需要進行軟件的開發、系統的搭建等。但是在當前的云計算技術下的IT部門,對于技術人員則有了更高的要求,其不僅要求IT技術人員要對云計算系統有充分的了解,還要能夠促進云計算供應商與企業需求之間詳盡溝通,使云計算供應商所提供的服務能夠滿足企業的需求。其次,企業IT人員的工作重點轉向于計算系統,對云計算系統進行故障排除和維護,保證云計算終端的安全穩定運行。當然,企業IT人員必須具備熟練地計算機技術和網絡技術,這樣才能做好云計算技術的保障工作。在云計算技術的大環境下企業需要通過云計算技術對業務進行整合,云計算技術的應用能夠克服硬件上的限制,提高企業IT應用水平,從而突破企業規模的限制,提高企業的經營效率和企業競爭力,促使企業的成本大幅度降低。
2.企業科技投入的變化
企業投入在IT方面的資金的減少是云計算技術的出現后最大的變化。在傳統的技術條件下,企業需要對內部的計算機軟件以及硬件不斷更新和維護,甚至需要對硬件設備進行定時更新升級,這就促使企業在科學技術投入方面需要加大成本,并進行持續性的投入,從而保證數據的處理與業務經營的需要。但在云計算技術的引用下,企業不再需要對軟件以及硬件進行維護,其僅僅需要花費一定的費用就能夠使用足夠好的云資源,極大地節省了企業的資本投入。而且企業也不再需要花大價錢來購置更高級別的硬件設備,也不需要再持續性的將資金投在硬件設備的更新和軟件設備的升級上。企業的投入降低,促使企業能夠有更多的資金用在自身的正常運轉上,也為企業的更好發展奠定了基礎。
3.企業組織管理的變化
云計算技術的出現迫使企業對自身的組織結構進行升級,在云計算技術的環境下,企業完善組織結構能夠很好地幫助企業降低成本,優化企業的管理。企業需要對內部的各個業務流程與管理過程進行優化,并實現數據共享和無縫銜接。通過內部優化并利用云計算技術建立起一個屬于員工之間的信息共享平臺,平臺上的員工可以進行自由溝通,提高工作效率,使得各個部門之間的溝通協作更加順暢,并幫助企業整體的經營效率提升。利用云計算技術還可以在網絡上建立起一個靈活開放的交流體系,這個體系內部可以為全企業人實現內部學習和信息資源的共享,不再局限于傳統模式下部門內部溝通、科室內部溝通。并且在云計算模式下的信息能夠實時更新,有利于企業的科研與經營業務的開展。
三、基于云計算技術環境下的企業管理創新探討
1.理念與制度的創新
在云計算技術環境下,企業的管理理念與制度的創新是時展的必經之路。做好信息系統的構建和信息化管理是企業創新的根本。信息時代下的云計算要求就是在管理理念上提倡靈活管理,彈性管理。同時在管理制度上,貼合云計算技術的要求,重視數據支撐,以市場為根本,擺脫過去的經驗主義,管理制度上以快速滿足市場需求為原則進行管理組織的調整。同時,我國企業還需要積極學習國外先進企業的管理制度和理念,通過對先進制度的學習,來達到完善自身的目的。
2.管理技術的創新
在云計算技術環境下,管理技術的創新是云計算平臺上的數據溝通與共享的保證。企業IT人員需要有一定的學習能力,從而掌握云計算技術知識,并利用與云計算供應商的技術交流,然后提高企業的信息管理效率。企業IT部門的員工需要利用自己的崗位優勢來更好地幫助企業利用云計算。同時,在企業運用云計算技術的過程中,IT部門的員工需要及時的處理在使用過程中出現的使用故障或者不穩定的情況,并且做好故障分析與處理避免下次再出錯。這對企業的IT提出了更高的要求,其需要對原有技術的掌握極為熟練,并在此基礎上對云計算技術達到熟練操作的標準,并掌握企業各業務流程,這樣才能在云計算的環境下為企業的經營發展做出有效的保障。另外,提高IT部門人員的溝通和協調能力是企業在云計算技術環境下需要考慮在內的,IT員工的處理能力決定著企業穩定運行,因此,重視企業員工對新技術,新管理理念的認同和學習能力是要做好全公司的技術保障的前提。將IT部門人員納入到企業發展的組成當中,對于促進企業管理水平的提升具有極大的幫助。
3.科技投入方面的創新
云計算帶來了企業科技投入的增加,使其在技術方面的研發能力加強。企業可以花費較少的租金或者采購資金獲取更好的IT技術服務。所以節省下來的資金就可以投入到企業的生產科研工作中去,投入到科研人員的技術支持中去。云計算技術節省了企業的硬件方面的成本,因為企業不需要再花費大量的資金進行高配置的硬件采購,也不需要進行設備的更新換代。在這種環境下,減少的成本可以增加在技術研發以及技術人員的投入上,使企業得到更具競爭力的技術,建立完善的專業人才隊伍,提高科研效率。在云計算技術的環境下,其能夠實現技術對基礎設施的統一配置和管理,將各種資源進行整合然后統一管理,根據需要再進行資源的重新分配,這樣才能最有效的合理利用資源,為企業提供更便捷的服務。
4.人力資源方面的創新
對于企業來講,人力資源管理要注意靈活性和規范化的結合,轉變傳統的管理理念,對現代化的管理軟件進行合理運用,對業務流程進行規范,才能有著創新和完善的人力資源制度。進而增強人力資源管理的信息化和規范化。云計算技術需要資源平臺,而且服務模式是按需分配的,因此,在保證人力資源管理規范化的基礎上,要提高企業的靈活性。在云計算技術環境下,企業可以從自身的實際需求出發,選擇合理的管理模塊,并且按照業務上的需求,定制所需要的管理模塊,增強個性化的服務。此外,企業還可以根據需要建立起龐大的人力資源局域網,通過局域網的利用達到人力資源的全方位管理。云計算的加入還需要企業做好相應的信息收集,通過數據分析和處理,找到管理上的漏洞,并提出合理化建議,從而促進企業的人力資源管理在云計算模式下得到優化和發展,促進企業辦公效率的提升。
四、結語
云計算技術環境下所進行的企業管理創新并不是隨意而為的,其需要結合云計算的特點而進行。一方面需要將云計算的時代需要納入到考慮范圍內,改變傳統的管理理念,另一方面還要注重結合云計算技術環境的優點,做好企業資源管理的優化。由此可見,云計算技術環境下的企業管理創新還有很長的路要走,需要相關人員進行不斷地探索和研究,促使企業管理得以創新,促使企業能夠在云計算的模式下獲得新的成長。
參考文獻:
[1]成黎青.基于云計算技術環境下的企業管理創新探討[J].企業改革與管理,2016,06:53.
[2]陳凱麟.云計算技術環境下中小企業的管理創新探討[J].中國商貿,2014,31:44+46.
[3]林昌年.云計算環境下電力企業信息資源創新管理研究[J].中國管理信息化,2014,24:47-49.
[4]李冰,李雙雙.基于云計算技術的我國企業管理創新研究[J].中國商論,2015,07:33-34.
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)161-0107-02
人類社會已經邁入了信息化時代,隨著云計算技術應用范圍的逐步擴大,云計算技術已經逐步成為了現代互聯網領域所必不可少的一部分。在這樣的背景下,計算機領域范圍內對于云計算信息安全問題的關注度也在逐步提升。與此同時,在進行云計算安全管理的過程中,對于安全關鍵技術的引進已經成為了云計算發展的未來發展趨勢之一,是促進云計算系統管理效率的有效手段。針對這樣的情況,本文將具體的結合相關的云計算安全管理技術,介紹如何有效的應對云計算系統遇到的網絡安全問題。
1 云計算安全的關鍵技術理論探析
在進行云計算安全的關鍵技術的應用研究過程中,要從云計算技術應用的各個環節來進行云計算安全關鍵技術建設,并在各個環節之中充分的利用云計算安全技術的優勢,不斷的提升云計算安全技術的應用水平,進而有效的提升云計算技術的應用安全度。并在進行云計算技術的應用過程中,利用到相應的數理統計知識和概率論知識進行對云計算安全關鍵技術的進行討論,提升云計算安全技術的應用水平,并按照相關的技術理論展示目前的云計算技術安全管理結構。
從目前應用的云計算安全的關鍵技術來看,主要的技術包括:SaaS應用技術、PaaS應用技術、數據傳輸技術、數據殘留處理技術等方法,這些方法在應用的過程中,可以從云計算運用的過程中,發揮出整體性的安全保護效果,進而從全過程保證云計算的安全運行,發揮出云計算系統的基本作用。
2 云計算技術應用過程存在的問題
截至目前為止,雖然云計算安全技術和云計算系統管理技術已經得到了迅速的發展,但是,在實際的云計算安全技術應用過程中,還存在著一定的制約情況,在后續的解決過程中,主要從以下幾個方面進行優化設計。
2.1 網絡黑客對云計算系統攻擊問題
隨著云計算技術技術的發展,在社會領域范圍內產生了很多的新型工作領域,云計算系統也憑借著其大存儲量、高速傳輸數據性能在互聯網發展領域得到了極大的發展。但是,凡事都具有自己的兩面性,云計算技術技術的發展也是一把雙刃劍。例如,在進行云計算技術的實際應用的過程中,很有可能會受到來自互聯網黑客的攻擊,由于云計算是依靠于互聯網的“虛擬空間”進行的數據存儲,里面所包含的數據信息資料也十分豐富,黑客攻擊對于云計算的安全有著極大的影響。
在進行黑客攻擊對于云計算安全的影響層面,可以通過使用正態分布函數進行相關的分析檢驗,并得出相關的結論。從相關數據文獻資料的查詢可以看出,來自網絡黑客的攻擊很有可能會給云計算技術的安全技術應用過程帶來較大的干擾。
具體的來說,通過網絡黑客對于云計算互聯網的攻擊(主要的途徑就是互聯網黑客通過自己的編程功底,制作出相應的木馬文件,來進行對云計算系統的安全性打擊。例如,近幾年出現的病毒“熊貓燒香”等,都對互聯網上的數據資源造成了極大的影響),何可所制作出來的病毒性物質具有對云計算系統的強大破壞能力。與此同時,由于云計算技術的核心技術在于將大范圍的計算機系統都通過互聯網形成了一個大范圍的“虛擬存儲系統”,這就導致黑客所制作出來的病毒對于云計算系統具有強大的破壞能力,能夠極大的對云計算技術系統造成破壞。經受過這些病毒攻擊的云計算系統往往會出現崩潰的情況,嚴重的威脅到了云計算技術系統的信息安全。
2.2 解決木馬程序對云計算系統的攻擊問題
截至目前為止,對于云計算系統進行攻擊最廣泛的病毒就是木馬程序攻擊,這也是進行云計算安全技術研究的核心問題。在進行云計算安全關鍵技術的應用過程中,要從云計算系統很有可能會受到木馬程序的攻擊的層面進行規劃設計。
中圖分類號:TP393
云計算技術的醫療信息化建設主要是通過利用現代化計算機技術與互聯網技術,將醫療數據信息經過輸入、整理、歸納以及輸出等處理,全面對整個醫療云體系進行建設和管理。所以,工作人員首先要全面了解云計算技術,并且結合醫療云體系情況,制定切實可行的建設方案,從而使得云計算技術的醫療信息化建設工作能有效的開展。
1 分析云計算技術
近年來隨著互聯網信息技術的不斷發展,很多新技術被不斷的開發和應用,云計算技術就是一項新互聯網技術,并且代表著未來計算的發展趨勢和最終方向。云計算技術研發的最初目的是為了解決互聯網帶來的大量的數據儲存和處理需要,而隨著互聯網發展規模的不斷擴大,所需要儲存和處理的數據遠比現在數量多。面對這種發展現狀,互聯網技術研究人員不斷進行技術創新,解決實際存在問題,以一種云計算技術取得最佳解決問題的方案。云計算技術的研發和使用,標志著信息技術水平上升到另一高度,而目前這種云計算技術正在逐步走向人們生活中,如何將這種云計算技術與單位內部信息管理工作相結合,已經成為醫院單位普遍關注的問題。該項技術的主要使用方法就是利用互聯網技術,將大規模的硬件和軟件按照一定的結構體系相連接,然后根據內部信息管理需求,針對不同的儲存量和儲存要求,構件科學合理的結構體系,并且能根據情況的變化和發展,及時調整結構體系,達到優化內部結構的理想效果。
2 理想化的醫療云體系結構設想
最主要的功能就是能提高醫療行業的服務功能,不僅為用戶提供高效、簡單的軟件應用和管理服務以及穩定、高職的數據分析服務,較少醫療機構建設的投入成本,并且實現無地域限制性的多種客戶端,為全球客戶提供服務,實現醫療行業“IT”商業運營模式。
2.1 主要結構
該體系將醫院、保險公司以及社會群體等各類用戶中具有共性的部分設定在一個共享資源的空間范圍內,然后引用云計算技術,對共享空間范圍內的集體進行管理和建設。由是指定的第三者為主要負責人,確保體系在對用戶開放情況下,由一個統一的邏輯接口,集體空間內的不同用戶會根據自身需要購買有用的信息資源,購買后的資源可以根據需要調整,使之更加適合自身需要。在整個體系中,其基本硬件設備、應用軟件、醫療數據、配置管理以及硬件維護等都是存在共性,進而了解其最佳效果。
2.2 主要技術
數據儲存技術:云計算技術是采用分布式儲存方式為單位提供和儲蓄大量的數據信息資源,其冗余的儲存方式能確保云醫療體系的正常有效運行。由于云醫療體系需要為大量的客戶提供服務,尤其是要為在家不出門的用戶提供服務,全面網羅天下客戶。因此,只有建立云計算醫療系統,才能提升系統的運行速率,目前云計算數據儲存技術主要有GFS和HDFS,這些技術都是高速率、冗余的數據儲存技術,對未來醫療云體系的構建,提供技術支持,確保信息資源的安全和長期使用。
數據管理技術主要是對大量數據信息進行處理和分析,并且及時將反饋信息提供給用戶。并且這種技術能在巨大特定的數據中找到指定的數據,目前還需要進一步提升這方面的功能。首先能將系統中的數據分類儲存,提供管理、使用的效率。
虛擬技術:這種技術主要是構件整個理想化體系環境,采用虛擬技術屏蔽設備,將云計算設備與共性環境邏輯性的連接起來。這些技術最終共同構件整個系統結構,并且在理想化的情況下運行,實現醫療信息化建設。其最主要的一種功能就是讓用戶在家如在醫院一樣,云醫療體系管理人員能及時通過遠程對用戶進行細心照顧,建立良好的醫患關系。
3 云計算技術在建設醫療云體系中的作用
3.1 利用云計算技術的冗余儲存功能
醫療信息不僅能提供藥物、還有很多歷年來發展和已經治理的用戶的一些資料,并且為來要為更多的用戶服務,其所需要儲存和使用的數據資源會越來多,尤其是要實現資源的更新換代,及時將最新的咨詢情況到平臺中,讓用戶能接受到最先進的醫療信息。云計算技術的冗長儲存功能就能很好的滿足醫療機構未來發展的需求,為其提供超大儲存容量,并且能保證儲存的大量信息安全、高效、優質的長期為工作人員所需要。
3.2 利用云計算技術的數據管理功能
數據管理功能實現信息資源的安全儲存,大量的信息不僅要能儲存,并且還能智能化的管理和使用,醫療信息比較復雜和龐大,并且分為不同的科室和類別。所以,在云醫療體系中,它具有數據管理、處理以及分析功能,能根據不同的種類將信息分類歸檔,并且能建立收索引擎,直接根據關鍵字立刻找到需要使用和為客戶提供的信息資源。未來如果能實現云醫療體系,這種數據管理功能能確保工作有次序、規范化的開展和運行,全面提升醫療體系管理工作的質量和水平,同時,節約很多人力、物理資源,為單位正確更多的經濟效益。
3.3 利用云計算技術開發客戶資源
實時在線服務,并且沒有地域限制的為全互聯網系統中的用戶提供優質、舒適的服務。針對現代網絡購物成為人們追求的一種生活狀態,云醫療體系的構建也希望能實現這種網上直接為客戶提供服務的運營模式。未來云醫療體系中對市場的開發可以成立專門的管理團隊,在網絡上二十四小時為客戶提供需求。這種運營模式將很多不愿意出門買藥、接受藥物治療的用戶,能直接通過遠程服務,只要用戶有需求,打開自己手中的終端,如電腦、手機等,只要接受信息,就能立刻得到幫助。使得醫院不僅能為醫院里的用戶服務,還能遠程為其他很多用戶提供全能的服務。因此,用戶的增加是必然的,未來醫療行業所要服務的對象也越來越多,市場會越來越大,云醫療體系的構建具有很大的價值和意義。
4 云計算技術的醫療信息化建設展望
首先,獲取醫療機構良好的發展效益。云計算技術具有靈活性,能支持用戶在任何位置使用各種互聯網用戶端,直接根據自身需求電點服務項目,然后體系中的管理人員就能滿足用戶需求。這種“IT”商業運營模式,能為單位爭取更多的經濟效益,前面實現醫療機構發展的戰略目標。
其次,實現醫療機構服務更廣的社會效益。服務廣泛社會群眾主要是由于這種云計算技術能實現資源的共享和遠程控制,如果用戶需要點擊服務,機構管理人員就能立刻做出反饋。這種服務模式的即時性和有效性能為廣大用戶提供便捷的服務,實現云醫療體系的社會價值。
最后,創新新型的醫護關系。云醫療體系使得用戶需要服務時不需要排隊,工作人員能遠程與成千上萬的用戶同時進行交流和提供服務。因此,為了未來更好的實現云醫療體系達到構建,并且確保其高效運行,構建和諧的醫患關系,為用戶提供舒適、舒心的服務,實現醫療機構的經濟效益,醫院必須要從現在開始努力。醫療信息化體系構建主要依據現代化信息技術以及互聯網技術等,這些技術是整個系統運行和處理數據的重要前提條件,缺一不可。因此,醫療機構要想更好的實現信息化建設,就必須要引進先進的技術設備和先進的技術人才,并且還要使用現代化最先進的硬件、軟件設備,尤其要確保硬件設備的質量,避免因出現系統故障而造成信息的丟失,給醫療機構帶來嚴重的損失。而在人才引進方面,不僅要考察人才的技能,還要觀察人才的思想道德素質水平,確保其能在工作中認真履行自身責任,確保系統高效高質運行。只有這樣才能不斷提升整個體系實施的科學性和可行性。
5 結束語
綜上所述,實現醫療信息化建設是現代化信息技術發展的必然趨勢,同時也是我國醫療體系改革的必然要求。云醫療體系的數據儲存和管理技術以及虛擬技術等,能實現,云醫療體系的建立能夠實現能夠構建新型的醫患關系,實現云醫療體系構建、運行的社會價值以及經濟效益,達到雙贏的局面。
參考文獻:
[1]劉凡茂.基于云計算的鄉鎮衛生院信息化研究[D].中南大學:情報學,2011.
[2]王珍,竇鵬偉.基于云計算的醫療信息化建設探索[J].無線互聯科技,2009(11).
[3]胡新平,董建成,張志美.云計算環境下的醫療信息化研究[J].中國數字醫學,2009(11).
[4]嚴格.云計算在區域醫療信息化中的應用研究[J].北京交通大學:信息管理,2009(11).
[5]高鵬,曾燕梅,王新寧.基于云計算技術的醫療信息化建設思路分析[J].健康大視野,2013(03).
[6]韓雪峰.談政策和技術對醫院信息化建設的影響[J].中國醫學教育技術,2011(03).
[7]周迎,曾凡,黃昊.淺談云計算在醫療衛生信息化建設中的應用前景[J].中國醫學教育技術,2009(11).
[8]林楓,朱月蘭,孫超.基于云計算技術的區域醫療信息平臺研究[J].中國衛生信息管理雜志,2012(06).
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)06-0000-00
隨著我國動畫產業發展腳步的不斷加快,3D動畫電影對畫面質量的要求越來越高,傳統動畫渲染技術已然無法滿足這一需求,對渲染技術的優化與完善勢在必行。在這種情況下,云渲染應運而生,利用成熟的云計算技術和云渲染理論,有效解決了3D動畫電影渲染工作量大、畫面質量低等問題,同時也大幅度降低了3D動畫的渲染成本,給3D動畫產業的可持續發展奠定了堅實的基礎。
1 云計算技術概述
所謂云計算技術,是計算機技術和網絡技術飛速發展下新興的一種商業計算模式,具有快速彈性、自助式服務、服務可計量、劃分獨立資源池以及無處不在的網絡訪問等特點。與傳統計算機技術相比,云計算技術具有以下優點:(1)云計算技術增強了數據的安全性和可靠性,有效解決了數據丟失、病毒入侵的問題;(2)云計算降低了用戶端的設備要求,具有較高的便捷性,進一步擴大了該項技術的使用范圍;(3)云計算技術可以順利實現不同設備之間的資源共享;(4)云計算技術可以為用戶使用網絡提供多種可能。正因為具備諸多優勢,從而使得云計算技術近幾年得到了諸多網絡用戶的青睞。
2 3D動畫渲染中云計算技術的應用
近年來,伴隨著3D動畫產業的飛速發展,云計算技術在動畫渲染中的應用也逐漸被重視起來。渲染是3D動畫創作的最后一個環節,主要是指在原有三維模型的基礎上加入陰影、材質以及燈光效果,從而使其變成真實可見的視覺效果的過程。渲染在3D動畫創作中非常重要,因此必須對其給予高度重視。
3.1 云渲染的關鍵技術
云渲染中采用的各項技術,其目的都是為了確保各項渲染工作順利完成,最終實現預期的渲染效果,提高畫面質量。云渲染中的關鍵技術有很多,歸納起來,大致包括以下幾種:(1)虛擬化技術。該技術模式下,同一物理機上可以允許多個不同系統的虛擬機并行運行,每臺虛擬機都有與其相應的虛擬硬件,可以在這些硬件中加載應用程序和操作系統;(2)云存儲。云存儲系統主要是利用網絡技術、分布式文件系統等功能將網絡中不同的存儲設備集合起來協同工作,同時將數據信息對外提供的一類系統;(3)云服務。云服務也是云渲染中的一項關鍵技術,云服務的功能主要是為用戶提供數據存儲和讀取等工作。目前,常用的云服務主要有三種類型,即IaaS、PaaS和SaaS,與之相關的部署模型則主要包括公共云、私有云、社區云和混合云四種。
3.2 渲染平臺種類及其渲染流程
就目前應用于3D動畫創作中的元渲染平臺來看,大致包括三種類型,即Renderbus、Foxrenderform和渲云。其中,Renderbus渲染平臺和Foxrenderform渲染平臺是兄弟品牌,Renderbus渲染平臺是國內第一家網絡渲染平臺,同時也是目前國內最大的網絡渲染平臺,兩者的渲染流程相同,主要分為以下4個步驟:(1)將需要渲染的動畫場景文件進行壓縮后上傳;(2)接受待渲染文件并對其進行在線解壓縮;(3)根據場景文件的實際情況合理設置渲染參數,比如說長度、寬度以及輸出文件格式等;(4)下載渲染結果。
渲云渲染平臺在當前3D動畫渲染工作中的應用也十分廣泛,該平臺打破了傳統渲染平臺的運行模式,真正意義上實現了線上渲染服務模式,并降低了渲染成本。渲云渲染平臺的渲染流程大致分為以下4個步驟:(1)以3ds Max2013為例,首先打開“文件”菜單,選擇“另存為”選項,執行Archive命令,然后選擇保存路徑將其保存并上傳;(2)在渲云網站上下載所需的PC客戶端,登陸后在上傳的文件中找到所需渲染的場景文件進行下載,然后根據自身需求選擇渲染方式并提交渲染任務;(3)在“支付并下載”中提交下載任務并支付,渲染任務完成之后系統便會進行自動下載;(4)渲染任務下載之后,用戶便可在“已下載任務”中查看任務。
4結語
綜上所述,隨著我國云計算技術的不斷進步,云渲染在3D動畫創作中的優勢也將得以充分發揮,不僅大幅度節省了動畫渲染的時間,而且對動畫畫面質量的提升也具有重要意義。可以預見,在未來的時間里,云計算技術勢必會在3D動畫領域得到廣泛發展,進一步促進我國3D動畫產業的長足發展。
參考文獻
[1]魏三強.云計算技術在3D動畫渲染中的應用[J].吉林師范大學學報:自然科學版,2014(04).
1計算機海量數據SLIQ算法對云計算技術的應用
云計算下SLIQ算法中,根據MDL剪枝原理,對計算機海量數據數據進行編碼,對于生成的初始樹,發現最好的描述訓練集S的子樹T。同時,SLIQ算法還具備一些不足,首先是,云計算技術的SLIQ算法中,在云計算計算機中把類別列表存在內存中,對數據集大小具有一定限制作用。其次是云計算技術的SLIQ算法中,采用的是預排序技術,由于實際排序算法復雜度,不是和記錄個數成線性關系的,因此實際中,也不能通過記錄數目增長,而使數據結構發生線性可伸縮性。要實現數據庫內數據的轉換,首先確定數據分析中所具備的的參數,定義統計數據以及刪除統計數據,確定統計時間段以及參與SLIQ計算的字段。基于SLIQ算法中,針對實際計算機海量數據處理中改進SLIQ算法,避免SLIQ算法大量計算云計算決策樹中每個節點的指數,從而可以獲得每個節點的分裂屬性,減少計算復雜性,提升分類效果,類圖如下:Maketree(data)//建立其云計算技術的決策樹{創建數據的屬性表12malists,alistsΛ,alists且在每個屬性表中ialists包含屬性iA作為計算機海量數據的記錄可以建立其直方圖fori=1tonval=(alists[i][m]alists[i][0])/numcount=0whilecount<num7.split=alists[i][0]+count*val然后遍歷計算機海量數據的屬性iA,并計算Gini指數值,重復操作并確定出最佳分裂點//計算數據的Gini指數gini=calc(l[c],r[c])ifginival>giniginival=ginisplitval=splitattr=Icount++ifgini=0return//當Asplivalattr當Asplivalattr<,maketree(data1)maketree(data2)}云計算技術的SLIQ算法中,計算最佳分割的算法代碼如下所示:EvaluateSplits()foreachattributeAdotraverseattributelistofAforeachvaluevintheattributelistdofindthecorrespondingentryintheclasslist,andhencethecorrespondingclassandtheleafnode(sayl)updatetheclasshistogramintheleaflifAisanumericattributethencomputesplittingindexfortest(A<=v)forleaflifAisacategoricalattributethenforeachleafofthetreedofindsubsetofAwithbestsplit建樹階段中,應該提高“確定最佳分裂(BestSplit)”的可伸縮性,計算開銷不大,確定數值型字段,尋找最佳的子集,遍歷所有子集,時間復雜度為指數級。其次,選擇導致最低錯誤率的子樹;使用獨立的數據集,快速得到簡潔而且準確的決策樹。最后得出決策樹,經過程序對決策樹進行普及之后,得出計算機海量數據處理結果。
2結論
綜上所述,針對計算機海量數據,應用基于云計算技術的SLIQ算法,可以有效有效解決計算機海量數據計算問題,處理海計算機量數據,不僅可以解決計算機海量數據存儲中節點失效的問題,大大提高計算海量數據的效率,具有實際應用價值。
作者:崔學敏 張傳勇
關鍵詞 :虛擬云;虛擬云實訓室;虛擬云架構
引言
科技文明像車輪一樣帶動現實社會不斷前行,虛擬計算機網絡搭載這列火車也走出自己前行的軌跡,放射出大量信息引發人們心靈的震動。在這其中,虛擬云計算技術又借助當今網絡服務平臺的東風,將網絡應用發揚光大,進而也為計算機網絡帶來光明的發展前景。
1、虛擬云計算技術的綜述
IBM公司于2007年底宣布了虛擬云計算計劃,“云計算一詞既可以描述某一系統平臺又或者是某種類型的應用程序。所謂“云”計算技術,其實是能夠將網絡、互聯網、軟件聯合使用的一種形象的比喻說法,在云計算平臺核心是服務器,它可以是物理的也可以是虛擬的。高級的虛擬云計算通常包括一些常見的計算資源,例如存儲區域網絡,網絡設備,防火墻等其他安全設備。虛擬云計算在定義應用方面,它描述的是一種可以通過接入互聯網Internet進行訪問的可擴充的應用程序。“云應用”使用大數據中心或者功能強勁的服務器來運行網絡應用程序與網絡服務。所有用戶都可以通過適當的互聯網接入裝置或者標準的瀏覽器來訪問一個云計算應用程序。一個虛擬云計算的平臺按用戶需求進行實時部署、按需配置、更新配置以及撤銷服務等。
首先,在虛擬云計算中的各種云都被看做是一種能夠并行的分布形式,硬件是網絡環境中的獨立運行的計算機,支配和調度計算機中的軟件和應用;其次虛擬云計算是有待探索的多技術體,一般情況下,當今計算機軟件技術與虛擬云相互依存,相互扶持,共同發展、共同進步、共同獲利,其側重點是在計算機軟件技術中應用計算機網絡云計算的特點;最后是廣大多網民用戶群體,已經有很好的基礎設施建設,不需要花費人財物,直接接入云應用暢游,既解決了計算機技術人員對網絡資源庫的負荷超載的煩惱,也解決了用戶資源浪費的困擾。虛擬云計算具備規模大,安全性高以及虛擬性等等特點,虛擬云計算技術,憑借自身的優勢,及用戶之所需,智能分析用戶需求,為用戶提供意想不到的資料來源,為用戶帶來一個又一個驚喜,讓用戶對虛擬云欲罷不能,深深陷入對云靈活方便強大實用的依賴。
2、虛擬云計算技術的分類
以虛擬云計算技術的適用范圍、技術特點、功能指標以及其他要素,能夠將虛擬云計算技術劃分成各種相應類型。從其服務的用戶的角色、用戶對云的渴望來看,可以將虛擬云計算技術分為公共云和訂制云。所謂訂制云是說,以用戶個人對云的依賴程度本身為切入點,為客戶量身打造一個私人空間,完全實現私人定制,包括私有的應用設計,建立的私有平臺等,一般這樣的私有空間部署在用戶數據中心的防火墻內,用戶的數據安全、私密性和各種服務都得到最大化的有效控制;而公有云是指一些用戶的使用不足以創建訂制云,自身對云的需要有其局限性,開發一些適應普遍大眾需求的公共云資源。一般來說,在公共云和訂制云的分類上,必須要在以下幾個方面加以識別:首先,不間斷的服務。一般來說,社會大眾對公共云的服務參與程度非常之高,影響非常之大,造成公有云的崩潰,甚至是停止服務,反而訂制云建立在用戶內部無需考慮這方面的困擾;其次是數據安全方面。如同公共場所的安全性和私人宅邸的私密性無法比擬一樣;再其次是成本費用。訂制云為了保證提供不間斷服務和超高的數據安全私密,數據的穩固,就要以付出成本為代價,公共云在這個方面的費用成本相對較低;最后是監測能力。公共云因為有廣大的用戶群體,與生俱來的具有非常強大的受測能力,獲取信息之后進行有效快速的分析,實時提供給用戶。
3、虛擬云計算技術的實現
目前是按三個層次來劃分計算機系統,也就是系統前期構建過程,以及系統功能實現、后期維護過程,目標是使得系統的整個處理過程變得更加簡潔明了。過程不同,階段各異,在系統實現中也有著不同處理方法和實現手段,貫徹這種分層理念、設計原則和實現方法,系統設計人員能夠順利的將系統的功能最大化發揮和實現,計算機系統的簡單形象也隨之實現,意味著用戶操作簡便易用,是系統運行效率提高的前提。信息化與我們的日常生活如影隨形,虛擬云計算技術當之無愧成為日常生活中的主角。一般來說,虛擬云計算技術的實現形式大致有以下幾種情況:首先,軟件應用程序的使用,將企業使用頻率非常高的管理程序放置在公共云中,企業利用接入端口獲得專屬信息,既滿足了企業對虛擬云技術的使用又節省了大量的資金;其次是網絡服務,這也和軟件應用程序有著千絲萬縷的聯系。其主要的使用方法是招募有經驗有能力有水平的軟件程序研發者投身到虛擬云計算技術實際應用的開發;最后是提供管理服務,這是虛擬云計算技術最原始最初期最成熟的使用形式,和軟件應用程序使用和網絡服務相對比,其提供的是專業性非常強的信息技術服務,譬如系統癱瘓等等。
4、虛擬云計算技術在實訓室管理中的應用
操作型應用人才是高職高專人才培養目標,操作型應用人才的培養離不開實訓室建設,目前實訓室普遍使用還原卡對實訓教室進行管理,雖然還原卡對計算機環境進行了保護,但是也導致防毒軟件不能及時升級,教學需要的資料不能及時保存,教學所需要的操作系統、應用軟件不能及時更新,現在計算機更新換代迅速,實訓室建設成本增加,面對這些問題,將虛擬云計算技術用于調配高職高專實訓室的計算機硬件與軟件資源,對高職高專信息化建設有著深遠的影響。通過虛擬云計算技術在現有硬件環境上分區設置不同的虛擬云,適應不同的專業學科實驗環境需求,提高服務器的使用效率與性能。完全改變了以前的實訓教室管理人員在實訓教室的每臺物理計算機進行實際操作的麻煩,既方便了實訓教室的維護,又節約了時間與成本。
有了虛擬云實訓室,各學科實驗數據、軟件與人員等信息都可以放心大膽地交給虛擬云來維護管理,在虛擬云計算系統中存放著所有學生的相關實驗數據,學生進入虛擬云實訓室,動動手指登陸自己的用戶帳號遨游在云計算系統中,即可按部就班獲取實驗數據,按照教師指導完成實驗操作,在實驗完成后,再將實驗數據保存到云計算數據中心中,同時,虛擬云計算數據中心為數據保存提供安全安心之所。
通過虛擬云計算平臺還有利于對實驗資源的協調與整合,實訓教室的硬件與軟件資源的使用效率可以最大限度提高,將現有機器設備的性能發揮到極限。虛擬云計算管理系統具有動態合理地分配登錄用戶數量與使用限制,每個資源節點的負載均衡情況以及資源的性能特點對學生而言是透明的,學生只需知道滿足其進行實驗所需要的所有資源。
虛擬云計算技術實驗平臺的架構從技術應用角度出發,共分4個層次,分別是基礎硬件層、虛擬云設置層、云管理層與云終端應用層,基礎硬件層主要是看得幾摸得著的物理設備,包括計算機、服務器、工作站、網絡交換設備、機房管理設備等。物理硬件之間通過有線或者無線互聯網絡設備,全部實現物理上的網絡連通。
虛擬云設置層主要是每個高校都可以根據學院的學科專業特點,課程性質去分配設置虛擬機,根據學院物理基礎的配置的不同,按需分配物理設施的虛擬云環境,根據實驗項目的需求、虛擬環境的性能等因素的需要,在虛擬化的計算機上安裝不同的操作平臺,在配套的操作平臺上搭載安裝實驗所需的工具軟件。所創建的虛擬化計算機建成一個或者多個虛擬計算機集群系統,由虛擬機管理系統來管理與維護。
云管理層主要包括云平臺資源管理系統、云實驗管理系統、動態用戶管理系統、云安全保障系統與云數據中心系統,云平臺資源管理系統主要是對云計算中虛擬機資源動態智能的管理,這個管理包括對于長期閑置的資源進行清理,長時間空閑的做到刪除,監測到比較繁忙的資源分配更大的虛擬空間,對使用頻率較高的資源及時更新,保障用戶永遠使用的是最新版本,出現故障的資源及時維護,添加新增軟件。動態用戶管理系統主要是負責云環境中的各個云資源節點使用分配是否平衡,使用動態分配策略管理、對于流量偏大的節點進行流量控制、對登錄用戶進行分流或者限制某節點登錄數量等,云安全保障系統主要是負責對云計算平臺上的系統安全方面的管理,最簡單的安全手段是驗證用戶名、密碼、設置用戶保密級別、利用防火墻、入侵檢測等網絡安全手段管理用戶訪問、數據等。云數據中心系統主要是對虛擬云計算平臺系統中的學生實驗數據、用戶登陸數據、軟件操作數據、資源更新數據以及系統維護數據等相關數據的保存與維護。
云終端應用層主要是在物理PC機終端中只需要安裝一個登錄軟件即可,登錄軟件安裝在物理PC機的操作系統,使用形式上作為一個應用軟件來進行安裝,這樣,用戶可以在自己的物理PC機終端上通過該軟件登錄到實驗云平臺系統中。
5、虛擬云計算技術發展中遇到的難題
我們在享受云給我們的各種體驗和驚喜的同時,也要關注到虛擬云計算技術發展中遇到的難題,云中數據能否保密,能否丟失,是否安全是用戶最最關心的問題。主要表現在以下方面:首先,瀏覽器接入云端是虛擬云計算技術使用的普遍形式,而瀏覽器作為安全的第一道屏障多少有些不讓人放心,用戶的電子證書,以及電子認證秘鑰很容易由于瀏覽器的安全漏洞讓黑客們得手;其次是在云端中,不同的應用都要經過身份、級別的認證,那么在這個過程中,認證機制的高效安全又如何得到保證;再其次是在虛擬云計算技術服務提供層中,必須采取行之有效、針對性強的技術來確保用戶的隱私安全;最后是在虛擬云計算技術物理基礎層中,如何確保數據的不透明,不釋放和不更改都是具有非常大的風險性。
6、結論
科學技術是第一生產力,盡管虛擬云計算技術仍是一個蹣跚學步的嬰兒,剛發芽的小樹,但是由于它的方便實用迅速得到了廣大用戶的認可,人們紛紛嘗試這一新生技術,給人們的感覺是生活原來還可以這樣精彩,同時在目前許多領域的應用都有明顯的成效。另外,虛擬云計算技術是當前信息化技術的指路明燈,很多發達國家和先進企業想在這一方向上作出成績獲得利益,逐漸加大在虛擬云計算技術的投入和研究,使之成為了當前信息科技發展的主要方向。
參考文獻:
[1] 陳康,鄭緯民.云計算:系統實例與研究現狀[J]. 軟件學報,2009,5:1337-1339.
DOIDOI:10.11907/rjdk.161889
中圖分類號:TP319
文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2016)011016104
0 引言
當前,計算機技術、信息技術和通訊技術的發展成為全球社會、經濟、科技發展的重要推動力,它們已經融入到了人們生產生活的各個環節。隨著對其應用程度的逐漸深入,各領域需要存儲和處理的數據規模愈來愈大,這給相關技術的可持續發展帶來了巨大挑戰。云計算技術是計算機、存儲和通訊技術發展到一定階段后自然而然形成的一種新的計算模型,其在數據的儲存和處理上與個人PC機有非常大的區別。它通過現代“互聯網+機器設備”構建了一個龐大的數據中心庫,并以此為基礎向各領域提供數據存儲、處理、分析以及計算服務。整個云計算系統的中心是數據中心,而對數據進行管理、存儲以及組織的分布存儲技術又是數據中心的關鍵。可以說,分布存儲技術水平直接決定了云計算的整體水平。然而,目前分布存儲技術難擴展、高成本、低容錯的特性極大地限制了云計算技術的應用與發展。因此,分布存儲技術的研究成為當前云計算技術研究的重點和熱點。
1 分布存儲技術產生背景
隨著計算機應用的逐漸深入,海量數據隨之產生,單一的PC機或者服務器已難以滿足人們對數據處理的需求。因此,解決當前更大規模數據存儲與數據計算的云計算技術應時而生[1]。
云計算環境下的分布存儲技術指用戶為了實現自己存儲數據的目標,通過購買或租賃等手段,獲得互聯網空間,進而滿足自己對數據的存儲和計算需求。在云計算環境下,數據中心會對儲存在其內部節點上的數據進行有序編排,通過專用的端口將用戶需要的數據傳輸給用戶,同時用戶也能通過該端口將需要存儲和處理的數據傳輸到自己購買的互聯網空間中。通俗來講,云計算就是以互聯網為基礎,能夠使人們分享基礎資源的計算模型。
2 云計算環境下的分布存儲技術分析
2.1 容錯性技術分析
傳統情況下,采取RAID來提升存儲技術的容錯性,但這樣的技術提升手段要求使用高性能的服務器,同時使用更加專業的存儲設備。因此,這種提升存儲容錯性的手段會使成本大幅度提升,極大降低了企業的經濟效益。但是,采用這種技術提升數據存儲的容錯性時,時常發生存儲失誤或錯誤的情況,給企業和用戶造成了巨大損失,嚴重阻礙了云計算技術的進一步發展和應用。
2.2 可擴展性分析
提高存儲可擴展性的最常用手段是預留冗余磁盤空間,這種提升手段適用于常規的存儲技術。然而,目前云計算環境下所需儲存和處理的數據達到了EB級別,在這種情況下,采取傳統預留冗余磁盤空間的手段已經無法適應當前需要。
2.3 成本控制分析
在傳統的數據存儲過程中,小規模的數據交換不會產生很高的熱量,不需要對數據存儲設備進行降溫,也不需要考慮節能問題。因此,傳統的成本控制方式無法為云計算環境下的成本控制提供有效借鑒。在云計算環境下,由于涉及海量EB級別的數據存儲、交換、計算,因而必須大規模增加存儲空間和數據存儲節點,也就必然會增加生產成本。另外,大量數據的傳輸和運算必然會使設備的散熱量大大增加,在設備制造時必須要考慮散熱問題,這在無形中也增加了實際運營成本[2]。
3 云計算環境下的分布存儲技術構造
云計算環境下的數據中心主要由兩方面的部件構成:軟件與硬件。其中軟件主要提供數據中心傳輸數據、計算等服務;硬件主要提供其存在環境所需要的支撐。通常情況下將其分成3種構造類型。
3.1 交換機構造
交換機結構在云計算技術出現之前就已是一種常用的分布存儲技術手段,它不僅被用作數據中心,還是連接數據與用戶的紐帶。通常情況下,以交換機為中心的構造會形成一種樹形結構,如圖1所示,它由聚合層、核心層以及邊緣層構成。邊緣層通常由服務器和交換機構成,在數據存儲時為了保證均衡的帶寬環境,邊緣層一定要和聚合層產生連接;在數據訪問和傳輸時,聚合層也必須和核心層產生連接。該結構具備如下3個優點:①非常易于操作;②連接簡單;③很容易實現擴展。同時其也存在一些不足:①靈活性差、資源利用率低;②帶寬不足;③受聚合層結構影響較大;④發生故障后會浪費很多資源[3]。
3.2 服務器構造
將服務器結構作為數據中心時,為了實現不同服務器之間的連接,需要設置一些網卡。這種結構不必連接路由器和交換機,其本身就能夠實現數據的傳輸和存儲功能。由于通過網卡可以實現服務器的聯網功能,因而構建服務器結構相對而言比較容易,但是應用它作為數據中心很容易發生鏈路冗余。并且在進行數據轉發時,資源使用量較大,極易導致服務器高強度運轉,會對服務器造成不同程度的損害。簡言之,服務器作為數據中心易于構造但在運行過程中數據冗余現象嚴重。其結構如圖2所示。
3.3 混合型構造
將交換機結構和混合型結構進行適度組合就構成了混合型構造,這種結構集中了交換機與服務器的優點,它將交換機作為中心,用網卡連接服務器并傳輸數據,能夠很好地完成大型數據包的存儲和傳輸。例如,DCell混合型構造是一種分層的、遞歸型的網絡構造,上層DCell由多個下層DCell網絡構成,假如把位于第J層的DCell當成一個節點,那么位于最底層的DCell將由N個服務器共同連接一臺交換機。因此,當N=4時,該結構如圖3所示。
4 當前分布存儲技術容易產生的問題
4.1 容錯問題
存儲技術的容錯性能可運用傳統的技術手段加以提高,比如,傳統的RAID、高性能服務器、更加專業的存儲裝置都能夠有效地改善存儲技術的容錯性能。但是,隨著社會經濟的快速發展以及計算機應用的逐漸普及,需要存儲和處理的數據量快速增長,這就要求數據中心的存儲節點隨之增長。在這種情況下,技術的限制導致數據存儲和計算出現諸多問題,比如數據缺失、數據失效等。類似狀況的發生使用戶遭受了巨大損失,同時也嚴重限制了云計算技術的發展和應用[4]。
4.2 可擴展性問題
提升可擴展性能的傳統方式是預留出足夠的冗余磁盤空間。這種方式適用于常規的儲存技術,但并不能很好地適用于云計算環境下的分布存儲技術。因為預留冗余磁盤是通過增加磁盤來實現,在當前大數據庫浪潮的沖擊下,用預留磁盤冗余的手段來解決EB級數據的擴展性問題并不科學,而且在未來,數據庫的級別可能會更高,這就要求采用新的技術來解決可擴展性問題。
4.3 成本增大問題
在云計算技術出現之前,常規的分布存儲技術只需要對小規模數據進行存儲和計算,不需要對設備的散熱與降溫加以特殊考慮,因而在傳統的存儲設備制造和應用上并沒有涉及散熱和能耗問題。然而,在云計算環境下,隨著用戶的迅速增加以及數據級別的不斷攀升,如何解決好設備存儲、傳輸問題,以及計算EB級別數據時的散熱和能耗問題,有效降低設備制造成本以賺取更多盈利已成為困擾諸多設備廠家的難題。
5 分布存儲關鍵技術分析
5.1 容錯性技術
隨著互聯網、計算機以及通訊技術的發展,云計算技術在人們生產和生活中的應用越來越廣泛,云計算環境下的分布儲存技術也備受關注。數據容錯技術的應用意味著即便云計算系統在使用期間由于未知原因產生了錯誤,其依然可以不間斷地、正常地向用戶提供數據存儲、計算、傳輸服務。該技術的發現和使用可以有效提高系統的可靠性能,同時在一定程度上還能夠增強系統應用性,使數據訪問率實現一定程度的增長。通常情況下,數據容錯是利用添加數據冗余來實現,即在向用戶傳輸數據時即便有一些數據失效,但依然可以從冗余數據中召回所需數據,以滿足客戶需求。冗余數據在實際工作中的確能夠提升系統的容錯性,但同時也加大了存儲資源的占用。因此,良好的數據容錯技術不但要保證系統擁有良好的容錯性,而且也要最大限度地降低對存儲資源的占用,以控制成本、提升效益。
數據容錯技術可以分為復制型與糾、刪碼型的容錯技術。復制型數據容錯技術能夠實現簡單應用,但由于建立副本的需要,會占用非常多的存儲資源;糾、刪碼型數據容錯技術雖然占用空間較少,但在數據存儲和輸出過程中需要重復編碼及解碼,對設備的計算性能要求很高。在數據缺失時,復制型容錯技術只需將其它副本中的數據復制下載修復就可;糾、刪碼型容錯技術修復數據時需要查找更大的數據量,難度和成本都相應較高。
(1)復制型數據容錯技術。復制型容錯技術的原理是將個體數據實現多模塊化,將多個模塊放置到不同的節點中,運用這種方法可以有效避免數據丟失、失效對用戶造成的損失,因為某一個模塊缺失時依然能夠利用其它節點中的相同數據。當前,對該技術的研究主要有2個方向:①復制策略;②組織結構。
(2)糾、刪碼型數據容錯技術。糾、刪碼型數據容錯技術的原理是將存儲數據實現編碼化,產生新的占用空間更小的編碼數據,運用這種方法不但可以進行數據的復制存儲,而且可以有效減小存儲占用空間。
上述兩種數據容錯技術各有優缺點,其對比結果如表1所示。
5.2 節能技術
據相關統計機構調查結果可知,云計算環境下數據存儲系統的能耗可達到系統總能耗的44%。因此,對云計算技術節能的研究重點是對存儲系統節能的研究。對存儲技術節能技術的研究可以實現成本的有效控制,降低生產成本,提升企業利潤,同時節能技術的研究與應用還能夠有效地保護環境。數據存儲技術是云計算技術的基礎,降低數據存儲的能耗能夠有力地促進云計算技術的發展和應用,對社會發展也具有一定的積極意義。
5.2.1 節能技術能耗模型
云計算環境下的分布存儲通常會運用到數據中心,如果想有效降低數據存儲、傳輸、計算過程的能量消耗,最簡單有效的手段是減少每一個儲存節點對能量的消耗。只是在通常情況下,能量消耗的減少也同時意味著設備性能的降低。可通過單一的計算機能耗模型來對其性能與能耗之間的關聯性進行研究,此模型主要分為比例模型和兩段模型[5]。
在比例模型中,能量的消耗和計算機硬件的使用程度是正比關系,在硬件沒有負載時基本不會有能量消耗,因而該模型無法精準地計算出系統能量的消耗情況。在實際情況中,計算機只要開機就會有能量消耗。動態頻率、電壓調整以及固態硬盤技術的運用,使計算機工作時其硬盤可以根據負載調整轉速,使得性能與能量消耗步調一致,在保證性能的前提下有效減少能量消耗。
在兩端模型中,計算機整體能耗分為固定能耗和可變能耗。固定能耗主要為硬件設備運轉時的能量消耗,可變能耗由磁盤運轉速度決定。雖然上述兩種模型都認為設備高負載運轉時能量的消耗最高,但兩種模型對于空載時的能量消耗認識不同。兩端模型認為空載時的能量消耗是無法被忽略的,所以兩者相比,兩端模型可以更精準地計算出其能量消耗情況。DVFS技術以及VOVO技術的運用,使得通過關閉沒有任務的組件或數據節點的方法來減少能量消耗成為可能,可有效降低整個系統的能量消耗。
5.2.2 節能技術分類
目前,在減少分布存儲能耗方面出現了很多有用成果,可將最新成果分成兩類:軟件節能技術、硬件節能技術。
(1)軟件節能技術。這種技術是利用相關軟件合理調控和分配存儲資源來降低能耗,其特點是在降低系統能量消耗的同時不會導致性能的改變。軟件直接調控管理數據節點通過對其應用情況進行分析與調控,合理地關閉節點,降低其能量消耗
(2)硬件節能技術。這種技術是減少分布存儲硬件構成組件的能量消耗來實現整體的降耗節能,從硬件的構成層次可以將其分為兩個方面:數據中心技術、計算機整體技術。
5.3 可擴展性能技術
隨著數據存儲量上升到EB級別,對云計算環境下分布存儲技術的數據存儲、傳輸、計算能力都有著更高要求。在其發展過程中,必須要對硬件設備的可擴展性能加以提升和完善,以更好地促進云計算技術的發展和應用。
6 結語
云計算是適應新時展要求的新型計算模式,目前已廣泛運用于人們的生活和工作領域。云計算技術的應用受到數據分布存儲技術容錯性、成本、擴展性能等方面的限制,研究數據分布存儲的容錯性技術、節能降耗技術、可擴展性能力有助于提升云計算的整體發展水平,使云計算技術更好地服務于人類[6]。本文結合云計算技術的實際應用情況,分析了其中存在的問題,對提升分布存儲技術的一些關鍵成果進行了介紹,這些成果的應用可有效提升云計算環境下分布儲存技術的性能,從而增強其對數據的存儲和處理能力,促進云計算技術的廣泛應用。
參考文獻:
[1] 史海疆.數據中心節能降耗技術探討――訪中國科學院計算機技術研究所研究員張廣明[J].電氣應用,2014(2):4546.
[2] 王聰,王翠榮,王興偉,等.面向云計算的數據中心網絡體系結構設計[J].計算機研究與發展,2012(2):2628.
[3] 宋杰,李甜甜,閆振興,等.一種云計算環境下的能效模型和度量方法[J].軟件學報,2012(2):26.
[關鍵詞] 云計算;信息資源;云服務;模式
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 076
[中圖分類號] TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2017)05- 0146- 02
1 前 言
云計算是一種使用分布方法處理能力,基于網格信息發展的計算技術。云計算技術的分布范圍非常的廣泛,在PC電腦,智能手機,平板電腦等等都可以連接網絡上的資源,都可以使用云計算技術。所有的計算資源有三種特性,分別是動態性,擴展性和虛擬性。學術界普遍直接將云計算技術簡稱為一個字“云”。云計算技術的功能是非常強大的,而且它的處理能力與效率是特別高的。云計算使用的用戶不需要了解內部服務結構,很簡單很方便地使用云技術的服務就是云服務。
依照服務資源種類,學術界把云服務細致劃分為三種,分別是軟件即服務SaaS,平臺即服務PaaS與基礎設施即服務IaaS。
1.1 SaaS主要是經過瀏覽器把軟件轉化為云服務提交和輸送給需要的客戶
云服務客戶是不用花錢買殺毒軟件的,云服務廠商會合理科學管理有關軟件。這個舉動是可以幫助使用云服務的客戶購買設備與軟件的花銷,為他們省去了很大的一筆開支。而且云服務廠商只要維護好相關程序就可以有效滿足所有客戶的使用需求,這樣就可以很好降低云服務廠商的生產與維護的成本。
1.2 PaaS是把開發的全部環境當成云服務提交給需要它的云服務客戶
客戶能利用云服務廠商的程序經過云計算大環境訪問指定的用戶端。現在市場上主要的PaaS產品是:Google App Engine,force等等。這里面需要大家注意的是, PaaS屬于SaaS的擴展模式。在PaaS中提供的服務全部都是云服務方面的提供商,而對于應用軟件的終端客戶,軟件的開發商同時也是服務的提供商。
1.3 IaaS主要把基礎設施發展成云服務提供給需要的客戶
云服務客戶經過基礎設施取得自己需要的各類云服務、通信使用的是網絡服務,通訊服務等等。
2 信源資源即服務
云計算技術對于信息資源的有效存儲和提取創造了很好的技術渠道。在這樣的背景下,以信源資源即服務能夠建設非常新型的信息數據服務。這種模式很好地使用了云計算技術把不一樣區域里面的信息重新做到科學的整合和部署,建立了信息數據的資源云環境。云計算客戶可以針對自己的具體需要,利用網絡對云服務廠商進行訂購信息服務等等。當客戶依據自己的訂購信息支付費用后,就可以得到需要的云服務信息了。
IRaaS模式徹底將以前信息資源管理模式改變了。和以前的信息服務模式相比較,它有下面的幾個主要特點。
2.1 多樣性
信息資源使用的規模在云計算的背景下增長的很大,尤其是可以使用的數量增加的速度更是飛快,可以使用的種類也在大幅增長。信息資源變得比以前要豐富,這也為云服務客戶取得自己使用的信息進行了確保。
2.2 虛擬性
云計算技術很好地實現了虛擬化的管理與應用。云服務客戶不用深入地對IaaS進行了解就可以獲得形式靈活各類云服務,其中也有內容非常豐富的信息資源。
2.3 可以實現定制化的服務
云服務客戶針對自己實際的需要可以隨時定制自己的專屬信息云服務,比如說信息云服務期限、品種、內容等等。各位客戶重視的問題不只是信息資源,而是客戶可以取得信息資源云服務的方便準確。
3 信源資源即服務體系結構
3.1 信息資源的云搜索層
連接到網絡的信息在總量上是特別大的,信息的種類很多,內容也是異常的豐富,比如不同種類的網站、音視頻資源和多媒體信息等等。所有的信息都是呈現出分布式的組成結構,分門別類的保存在各個地域里面。IRaaS有很強的云搜索能力,可以對分布式的信息做到云搜索,快速取得需要的信息內容。
3.2 信息資源云存儲層
經過IRaaS云搜索取得的信息數量非常多,在種類上和內容上都很多。因此IRaaS云存儲層一定要有規模比較大的服務器群,這樣才可以自由的伸縮,維持很大容量貯存容量。像使用Google的Altanta數據中心和regon Deltas數據中心,保持服務器的整體平衡,把計算工作合理的分配到服務器里去。信息資源存貯一定要使用IaaS信息云存Ψ椒ā
3.3 云服務核心技術層
對于信息數據云存儲利的信息數據,IRaaS一定要使用不同的云服務技術制造出適合云服務客戶需求的云服務,同時保證高效信息云管理。使用文本技術對信息數據云存儲種存儲信息做好挖掘,發現信息數據各種需求。而且,針對信息資源客戶的需要,使用信息資源云調度技術,實現信息資源需求和信息資源的供應可以高效精準的進行匹配,同時選擇適合的云調度。IRaaS可以提高信息資源利用率與綜合效果。
4 結 語