第一篇：云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)研究論文[大全]

摘要：云計(jì)算是一種全新的計(jì)算模式，其在科學(xué)計(jì)算以及商業(yè)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)揮的作用不可估量，當(dāng)前在學(xué)術(shù)界以及企業(yè)界等都受到了非常廣泛的關(guān)注。云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)?整體而言，它研究的主要內(nèi)容是在數(shù)據(jù)中心上對于數(shù)據(jù)的相關(guān)管理和組織，是云計(jì)算環(huán)境的核心內(nèi)容和最基礎(chǔ)設(shè)施。通常來說，數(shù)據(jù)中心是由上百萬級別的節(jié)點(diǎn)綜合組成的，因此這也就自然造成了數(shù)據(jù)失效的經(jīng)常發(fā)生，這就對云計(jì)算的推廣和應(yīng)用造成了向大限度的限制，基于上述一些層面，對于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)進(jìn)行研究意義重大。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；分布存儲技術(shù)；數(shù)據(jù)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，社會和科學(xué)也已不可估量的速度飛速行進(jìn)著，與此同時(shí)，在各行各業(yè)中不斷推進(jìn)和廣泛應(yīng)用的信息化向信息技術(shù)發(fā)出了更新一輪的巨大挑戰(zhàn)，對信息技術(shù)向前發(fā)展起到了促進(jìn)作用。云計(jì)算隨著存儲、通信技術(shù)以及計(jì)算等的發(fā)展而出現(xiàn)并得以廣泛應(yīng)用，使得用戶能夠更便捷、適時(shí)地訪問云服務(wù)提供商提供的信息資源，整體來說，云計(jì)算同時(shí)具備著高可靠性、虛擬化、超大規(guī)模、價(jià)格低廉等特性，極大程度上滿足了海量數(shù)據(jù)存儲要求。在這一環(huán)境下的分布存儲技術(shù)作為云計(jì)算的基礎(chǔ)，雖然功能強(qiáng)大，然而從當(dāng)前形勢看來，它面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此需要不斷地做出分析和研究。

1云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是一種為了能夠更好地滿足相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)信息的計(jì)算以及存儲等相關(guān)服務(wù)，同時(shí)跟隨當(dāng)下形勢呈現(xiàn)出非常流行趨勢的通信技術(shù)而產(chǎn)生的新型的、能夠?yàn)楦餍懈鳂I(yè)進(jìn)行分享基本數(shù)據(jù)資源的一種計(jì)算模型。云計(jì)算服務(wù)提供商基本上是不參與相關(guān)流程的，云計(jì)算機(jī)能夠保證用戶實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、便捷且放百度呢存儲服務(wù)、訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)等一系列資源。源頭上看來，云計(jì)算服務(wù)提供商是將龐大的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的有機(jī)結(jié)合，繼而就可以形成一個(gè)或者是一些具與一定規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)而由這一數(shù)據(jù)中心向有所需的用戶提供到他們需要的服務(wù)，最大程度上滿足了用戶的使用要求。

關(guān)于云計(jì)算這一方面做出的相關(guān)研究表明，云計(jì)算具有最為顯著的屬性包括高穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性以及規(guī)模超大燈，因此就可以在相應(yīng)的環(huán)境下很好地實(shí)現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)信息的存儲操作，存儲的位置多為不同數(shù)據(jù)中心的不同節(jié)點(diǎn)之上，即存儲在這些節(jié)點(diǎn)之上的數(shù)據(jù)信息都是透明的、共享的，因此一旦用戶有哪一方面的需求，只需通過云計(jì)算服務(wù)提供商提供出的數(shù)據(jù)訪問接口就可以滿足自己需求，獲取到其中心內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)信息。然而當(dāng)前看來，基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)顯然也是遇到了一些巨大的挑戰(zhàn)，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)信息的規(guī)模是非常可觀的，無疑會為數(shù)據(jù)中心的相關(guān)有效成本費(fèi)用、容錯(cuò)性以及可擴(kuò)展性等方面帶來挑戰(zhàn)，需要我們不斷地做出分析研究。

2云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)

2.1可擴(kuò)展性研究

經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的今天，在各行各業(yè)都會應(yīng)用到數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等對相關(guān)數(shù)據(jù)做出一定的有效處理，當(dāng)下看來，海量信息顯然單靠計(jì)算機(jī)無法滿足其處理操作，類似存儲、計(jì)算等，這一背景下，基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)研究應(yīng)運(yùn)而生，首先研究其可擴(kuò)展性。研究之前先分析傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲計(jì)算，其通過冗余的磁盤實(shí)現(xiàn)相關(guān)要求，那種采取與流行時(shí)進(jìn)行提高數(shù)據(jù)存儲可擴(kuò)展性的方式雖然確實(shí)實(shí)用了一定時(shí)間，它在一定程度上實(shí)現(xiàn)滿足了數(shù)據(jù)的存儲空間，只是基于云計(jì)算之中的龐大的海量的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，其存儲的數(shù)據(jù)規(guī)模以及相關(guān)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模仍然處在不斷擴(kuò)大的趨勢之上，不斷增長的需求存儲容量顯然不能由磁盤預(yù)留方式來實(shí)現(xiàn)了。因此，云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)又到達(dá)了一個(gè)致高點(diǎn)。云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心不可能采取冗余磁盤預(yù)留的方式來擴(kuò)展存儲空間，并且它也不可能在建立之初將所有的操作都完完全全規(guī)劃好，譬如說谷歌當(dāng)前看來，已經(jīng)在全球的數(shù)據(jù)中心就有36個(gè)，并且每一個(gè)數(shù)據(jù)中西所包含的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)達(dá)到了數(shù)百萬個(gè)；再譬如微軟的數(shù)據(jù)中心，對外宣稱其將會在全球建設(shè)多余二十個(gè)數(shù)據(jù)中心，同時(shí)在九月份已經(jīng)在芝加哥形成了全球最大的模塊化數(shù)據(jù)中心，其中包含了二百二十多個(gè)集裝箱，同時(shí)每一個(gè)集裝箱中機(jī)器數(shù)都在兩千作用，其服務(wù)器還會以十四個(gè)月為周期進(jìn)行成倍增長，趕超摩爾定律增長速度，因此，基于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性進(jìn)行研究意義十分重大，以期能夠適應(yīng)當(dāng)下不斷增長、擴(kuò)展的應(yīng)用需求。

2.2容錯(cuò)性研究

云計(jì)算提供商僅僅依靠傳統(tǒng)的提高容錯(cuò)性的方法進(jìn)行操作顯然滿足不了當(dāng)下的需求，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的容錯(cuò)性提高辦法是經(jīng)由高性能的服務(wù)器、RAID技術(shù)或者是專用的存儲設(shè)備來進(jìn)行相關(guān)操作，完成這一內(nèi)容的成本十分高昂，根本無法滿足現(xiàn)今云計(jì)算提供商的要求，除上述之外云計(jì)算之中龐大的節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)規(guī)模注定了極高的失效概率。在云計(jì)算這一大環(huán)境下，操作失效非常常見。譬如在谷歌公司中，就曾在零六年做出過一份報(bào)告，即在云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，平均每一個(gè)MapReduce作業(yè)的運(yùn)行過程之中就包含了五個(gè)失效的節(jié)點(diǎn)；每一個(gè)擁有著四千個(gè)節(jié)點(diǎn)金星運(yùn)行的MapReduce作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)中心中，幾乎平均六個(gè)小時(shí)中就有一個(gè)小時(shí)的磁盤失效時(shí)間，這無疑會給云服務(wù)的提供商和資源應(yīng)用者帶來不同程度的麻煩和損失。除了上述之外，還有很多情形下會造成失效的結(jié)果。總而言之，云計(jì)算環(huán)境下分布存儲的頻頻失效必將帶來不同程度上的損失，其程度不可估量，因此當(dāng)下而言，容錯(cuò)成為云計(jì)算環(huán)境之下分布存儲所面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)其亟待解決。關(guān)于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲，想要更為徹底有效科學(xué)的提高其容錯(cuò)性，單研究節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，以提高在屋里拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的容錯(cuò)性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，與此同時(shí)，必須同時(shí)研究在節(jié)點(diǎn)上存儲著的數(shù)據(jù)的相關(guān)組織和管理操作，以提高數(shù)據(jù)容錯(cuò)性，達(dá)到最終目的。

2.3成本控制方面

云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)之所以需要在成本控制方面做出一定的研究，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的分布存儲所需要管理組織的節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)的規(guī)模都非常顯，能耗相對也自然比較小，同時(shí)于企業(yè)而言，低消耗下他們是愿意通過成本輸入來交換可靠性能以及效率的。然而，在云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲，其能耗是非常大的，同時(shí)為了使設(shè)備處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)之下，能耗還要增加很大一部分。在24*7的運(yùn)行模式下，在數(shù)據(jù)中心的存儲開銷中非常重要的一個(gè)組成部分就是能耗。曾有研究人員作出相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，基本上每一臺服務(wù)器四年的能耗與其相關(guān)硬件的成本不相上下，而且一旦能耗有所降低，在很大程度上還可以提高磁盤等一些硬件設(shè)備的運(yùn)行壽命，這些都會大幅縮減整個(gè)數(shù)據(jù)中心的成本，因此就可以說，當(dāng)下云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲面臨的又一大挑戰(zhàn)就是如何降低能耗進(jìn)而降低成本，相繼會產(chǎn)生的優(yōu)良效果就是能源得到節(jié)約，環(huán)境得到保護(hù)。總而言之，云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲需要研究的重大內(nèi)容即盡可能多角度的對設(shè)備的制冷消耗進(jìn)行研究，從而期望在更大程度上降低云計(jì)算的成本費(fèi)用。

3數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件技術(shù)

3.1以服務(wù)器為中心

之所以會研究到數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件技術(shù)，是因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是使得云計(jì)算得以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)所在，通常來說，它主要的包括著兩個(gè)部分，分別是軟件和硬件，軟件即數(shù)據(jù)中心提供出服務(wù)時(shí)所應(yīng)用到的軟件；硬件即數(shù)據(jù)中心的相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)備以及支撐系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)設(shè)施。以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)，主要即是在每一個(gè)數(shù)據(jù)中心的相關(guān)服務(wù)中都會安裝網(wǎng)卡，且數(shù)量較大，然后運(yùn)用網(wǎng)線把網(wǎng)卡和服務(wù)器進(jìn)行連接，繼而成為一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)整體，這樣做的目的之一是增大數(shù)據(jù)中心的存儲功能。以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)的組成以及線路的連接兩個(gè)方面都比較簡單，從而達(dá)到確保網(wǎng)絡(luò)底層與服務(wù)器之間的有效數(shù)據(jù)交互，當(dāng)前看來還有功能更甚強(qiáng)大的路由算法，然而這一結(jié)構(gòu)自身也存在著一定的不足，即由于數(shù)據(jù)信息會占據(jù)相當(dāng)大的服務(wù)器計(jì)算資源，就會導(dǎo)致存在一些鏈路無法實(shí)現(xiàn)功能，繼而使得服務(wù)器的數(shù)據(jù)壓力更大，服務(wù)器的計(jì)算速率自然受到一定程度的影響，成本的費(fèi)用以及功能的損失兩方面來說都產(chǎn)生了一定的消極影響。

3.2以交換機(jī)為中心

以交換機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件結(jié)構(gòu)其實(shí)最主要就是對于交換機(jī)的應(yīng)用，交換機(jī)將每一個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心有效地連接，再通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)然，云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲，相關(guān)的服務(wù)器負(fù)責(zé)的功能有所不同，其只是對于數(shù)據(jù)信息的存儲以及處理負(fù)責(zé)。通常以交換機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件被交換機(jī)分成了三層，最為主要的分別是核心層、邊緣層以及聚合層。云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心中，經(jīng)由交換機(jī)作為中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)有操作簡便，穩(wěn)定高效，同時(shí)還可以通過交換機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)展功能，然而，這一結(jié)構(gòu)也存在著一些難以避免的缺陷，比如由于交換機(jī)的使用，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)中心的操作具有不夠良好的靈活性、較低的服務(wù)器利用效率以及交換機(jī)資源的浪費(fèi)等，通常而言，這一結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件中應(yīng)用較多。

3.3混合模式

混合模式顧名思義就是將上述兩種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，進(jìn)而形成一種功能上更加強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的新型結(jié)構(gòu)。在混合模式的結(jié)構(gòu)中，主要是將交換機(jī)作為將服務(wù)器進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)配合安裝在服務(wù)器中的多個(gè)網(wǎng)卡，除此之外，混合模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了特定場景下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它綜合上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，因此比其更加的靈活自由，同等性能的條件下，對于數(shù)據(jù)中心的成本而言有一定的降低功能。

4結(jié)束語

總而言之，云計(jì)算中龐大的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行有效的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而就形成了一個(gè)或者是一些較為大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心點(diǎn)，從而達(dá)到向用戶提供一些基本性質(zhì)的服務(wù)，使得客戶的使用需求得到滿足。總而言之，云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)使得龐大的數(shù)據(jù)信息得以存儲，存儲位置即為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部中的眾多節(jié)點(diǎn)中的不同節(jié)點(diǎn)之上，更為甚者會存儲到在不同數(shù)據(jù)中心的不同節(jié)點(diǎn)上。整體來說，基于云計(jì)算環(huán)境的分布存儲技術(shù)它所研究的主要內(nèi)容即上述內(nèi)容，如何實(shí)現(xiàn)有效地組織和管理在數(shù)據(jù)中心中進(jìn)行存儲的大量數(shù)據(jù)信息。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳全，鄧倩妮.云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2009（09）：56-57.[2]張莉.淺談云計(jì)算技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012（23）：78-79.

第二篇：云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，使得人們生活內(nèi)容更加豐富多彩，并且從根本上改變了人們傳統(tǒng)的生活習(xí)慣，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的組成部分。特別是在云計(jì)算環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步中所發(fā)揮的作用更是與日俱增。如何更好的把握時(shí)代脈搏，創(chuàng)新研發(fā)符合世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為當(dāng)前研究領(lǐng)域重要課題之一。為此，本文將針對當(dāng)前云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)新挑戰(zhàn)作為切入點(diǎn)，深入分析并探尋未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方向，以豐富現(xiàn)有研究成果，推動相關(guān)研究進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；國民經(jīng)濟(jì)；社會進(jìn)步；時(shí)代脈搏

前言：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展可以說是日新月異，自從上個(gè)世紀(jì)40年代中期計(jì)算機(jī)誕生以來，網(wǎng)絡(luò)逐步成為日常生活中的重要娛樂方式。云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算等方式將網(wǎng)絡(luò)信息資源整合，形成一個(gè)資源池，動態(tài)的將網(wǎng)絡(luò)資源分配給具有使用需求的用戶，繼而創(chuàng)造良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益的一種服務(wù)模式，并且隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源在各國競爭中發(fā)揮的作用愈加明顯。因此，如何應(yīng)用更新、更具前瞻性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來搶占市場先機(jī)，壯大本國相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為一個(gè)不容忽視的問題。1 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)解析 1.1海量數(shù)據(jù)信息對寬帶及延遲提出更高要求

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)正以飛速發(fā)展，人們每天都可以從中感受出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變化。特別是在云計(jì)算環(huán)境下，個(gè)人信息、企業(yè)及政府職能部門敏感數(shù)據(jù)通過云存儲技術(shù)進(jìn)行保存已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。然而，由于網(wǎng)絡(luò)的觸角已經(jīng)延伸至社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活的方方面面，每天互聯(lián)網(wǎng)中都會生成海量的數(shù)據(jù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式上傳至云端進(jìn)行存儲。在此過程中，受到網(wǎng)絡(luò)延遲以及寬帶帶寬的影響，敏感數(shù)據(jù)容易發(fā)生丟失或者損害，造成用戶無法正常使用，并且相關(guān)數(shù)據(jù)恢復(fù)難度較大，造成了一定的不利影響。因此，云計(jì)算環(huán)境下，海量數(shù)據(jù)面前，網(wǎng)絡(luò)延遲以及寬帶帶寬問題已經(jīng)成為限制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要因素，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)存儲問題亟待解決。1.2二層網(wǎng)絡(luò)亟待建立

眾所周知，由于采用虛擬機(jī)動態(tài)遷移技術(shù)能夠使得數(shù)據(jù)中心的操作具有更大的靈活性及快捷性，大幅提升其工作效率而被廣泛認(rèn)可及接受，成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣的一種應(yīng)用技術(shù)。然而，當(dāng)前采用的虛擬機(jī)動態(tài)遷移技術(shù)無法改變虛擬機(jī)的IP地址、MAC地址，帶來的最明顯問題即在于當(dāng)虛擬機(jī)發(fā)生遷移之后，虛擬機(jī)自身原有網(wǎng)絡(luò)配置將與新環(huán)境無法適應(yīng)，正常通信得不到有效保障，因而最終釀成業(yè)務(wù)連續(xù)性受到影響的不利結(jié)果。因而，云計(jì)算環(huán)境下要想實(shí)現(xiàn)跨域場情境下的虛擬機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要將所有發(fā)生動態(tài)遷移的虛擬機(jī)納入到一個(gè)統(tǒng)一的二層網(wǎng)絡(luò)中，以滿足用戶的上網(wǎng)需求。而二層網(wǎng)絡(luò)的建立在目前尚未展開，進(jìn)一步降低了云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的便利性。2 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究方向

針對云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，本文在綜合總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于該領(lǐng)域及該可以的研究成果后，總結(jié)出了如下幾方面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用方向，以供相關(guān)研究借鑒參考。2.1接入技術(shù)

接入技術(shù)被業(yè)界形象的稱之為“最后一公里”技術(shù)，意指本地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商與用戶之間的一段連接[1]。當(dāng)前應(yīng)用前景比較明朗的接入技術(shù)如下：

2.1.1ADSL ADSL又被稱作為非對稱數(shù)字用戶線，是DSL家族系列中應(yīng)用范圍最廣的一種，除了ADSL外，其他DSL接入技術(shù)包括：HDSL、VDSL、IDSL等。ADSL主要是利用現(xiàn)有的電話雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕橘|(zhì)，具有成本低廉等優(yōu)勢，經(jīng)過不斷豐富及完善，當(dāng)前ADSL傳輸峰值已經(jīng)達(dá)到了115Kbps，完全能夠滿足企事業(yè)單位、政府職能部門、個(gè)人用戶的使用需求。并且ADSL的非對稱性與終端用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問特點(diǎn)具有較為明顯的一致性：個(gè)人用戶多數(shù)應(yīng)用都是以客戶方式從網(wǎng)上去獲取數(shù)據(jù)，如WWW、FTP，只在個(gè)別時(shí)候才向網(wǎng)絡(luò)大量發(fā)送數(shù)據(jù)，如發(fā)送附帶多媒體信息的電子郵件，因此下行數(shù)據(jù)量大、上行數(shù)據(jù)量小。隨著固定電話走入千家萬戶，ADSL的應(yīng)用前景將會更加明顯，其技術(shù)改進(jìn)方向也集中于提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率及穩(wěn)定性等方面。

2.1.2線纜調(diào)制解調(diào)器 線纜調(diào)制解調(diào)器的客戶群體主要集中于家庭用戶，是在當(dāng)前電纜基礎(chǔ)上將分配網(wǎng)絡(luò)的主干部分改為光纜通信，繼而在各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化，再經(jīng)由通州電纜將網(wǎng)絡(luò)信號傳輸至用戶家里。線纜調(diào)制解調(diào)器可以廣泛應(yīng)用于Internet訪問、電視節(jié)目點(diǎn)播、數(shù)據(jù)電話等拓展業(yè)務(wù)，其市場應(yīng)用前景極其廣闊。當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)條件下Internet訪問的最高峰值可以達(dá)到30Mbps，而上行速率可到到2M左右。盡管線纜調(diào)制解調(diào)器是一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)，隨著用戶的增加、寬帶及節(jié)點(diǎn)數(shù)量的激增而會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)延遲現(xiàn)象，但是其較高的帶寬在目前尚可以滿足用戶使用需求，其所享受的寬帶資源仍然是所有接入技術(shù)中最高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式。

2.1.3無線接入技術(shù)（WLAN）

無線接入技術(shù)是近些年來隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速發(fā)展而形成的一種新型數(shù)據(jù)傳輸、通訊方式。相較于ADSL、線纜調(diào)制解調(diào)器，無線接入技術(shù)是通過無限介質(zhì)將用戶與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連接，以實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間無障礙數(shù)據(jù)惜惜傳遞的目的，其需要遵循一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并且該協(xié)議內(nèi)容也成為無線接入技術(shù)的核心及關(guān)鍵內(nèi)容[2]。其最明顯的特征即為可以向用戶提供實(shí)時(shí)的移動接入業(yè)務(wù)，不管用戶是在鬧市區(qū)還是鄉(xiāng)村郊外，隨時(shí)可以將自身感觸、心得體會上傳至網(wǎng)絡(luò)空間，網(wǎng)絡(luò)共享具有極大的便利性，因而該技術(shù)成為當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中的重要領(lǐng)域及方向，是今后網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展的重要保障之一。2.2IPv6技術(shù)

虛擬機(jī)動態(tài)遷移技術(shù)不能改變IP地址、MAC地址的問題已經(jīng)困擾人們多時(shí)，該問題的存在使得移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用受到很大程度影響，加劇了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商與用戶之間的對立形勢。IPv6技術(shù)的出現(xiàn)幾乎完美的解決地址不能及時(shí)變更的問題，使得網(wǎng)絡(luò)連接更加快捷。當(dāng)前IPv6技術(shù)為用戶提供了128位的IP地址，使得地址數(shù)量得到大幅提升，有效的解決了IP地址資源危機(jī)。并且其所使用的“可聚集全球統(tǒng)一計(jì)算地址”構(gòu)造與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為一致，使得線纜調(diào)制解調(diào)器能夠最大化發(fā)揮功用[3]。但是當(dāng)前IPv6技術(shù)的應(yīng)用尚無法廣泛推廣，主要原因在于其升級存在諸多困難。因此，IPv6技術(shù)今后研究的重點(diǎn)方向即為構(gòu)建以下三種機(jī)制：兼容IPv4的IPv6地址、雙IP協(xié)議棧和基于IPv4隧道的IPv6。結(jié)論：綜上所述，云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究領(lǐng)域在當(dāng)前乃至今后一段時(shí)期內(nèi)主要集中于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及動態(tài)地址分配技術(shù)兩個(gè)方面。本文中所分析的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究內(nèi)容比較切合實(shí)際應(yīng)用需求，對研究工作能夠起到一定的指導(dǎo)作用，希望通過本文能夠促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究邁上一個(gè)更高的發(fā)展階段。參考文獻(xiàn)：

[1]周志勇.云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)發(fā)展研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，12（25）:40-41.[2]宋焱宏.云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014，25（08）:178-179.[3]王麗敏.云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)信息資源管理[J].信息與電腦(理論版)，2014，33（10）:92-93.

第三篇：云計(jì)算中MapReduce技術(shù)研究

云計(jì)算中MapReduce技術(shù)研究

孫香花

（長江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，重慶，408100）

摘要： MapReduce是云計(jì)算的核心技術(shù)之一，它為并行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)簡單、優(yōu)雅的解決方案。其主要目的是為了大型集群的系統(tǒng)能在大數(shù)據(jù)集上進(jìn)行并行工作，并用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行運(yùn)算。本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識，然后對目前MapReduce的國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來發(fā)展的趨勢。

關(guān)鍵詞：MapReduce技術(shù)；云計(jì)算應(yīng)用；云計(jì)算；并行計(jì)算；

MapReduce technology of cloud computing

SHUN Xiang-hua（1、College of Mathematics and Computer Science，Yangtze Normal university, Chongqing,，410081）

Abstract: MapReduce is one of the core technology of cloud computing, which is parallel data processing system provides a simple, elegant solution.Its main purpose is to a large cluster of systems in large data sets in parallel, and parallel computing for large-scale data.This paper focus on the cloud of MapReduce technologies.MapReduce first introduced the relevant knowledge, the current research situation of MapReduce are introduced and Analysis;MapReduce model put forward the current research issues;Finally, the summary text and the future trends.Key words: MapReduce technology;cloud computing applications;cloud computing;parallel computing;

1、引言

隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展，特別是隨著Web2.0的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量高速增長，也導(dǎo)致了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理能力的相對不足。由于待處理數(shù)據(jù)越來越多，多到了很難在一臺或有限數(shù)目的存儲服務(wù)器內(nèi)容納，且更無法由一臺或數(shù)目有限的計(jì)算服務(wù)器就能處理這樣的海量數(shù)據(jù)。因此，如何實(shí)現(xiàn)資源和計(jì)算能力的分布式共享以及如何應(yīng)對當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量高速增長的勢頭，是目前互聯(lián)網(wǎng)界亟待解決的問題。正是在這樣一個(gè)發(fā)展背景下，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生[1]。

云計(jì)算是由并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)發(fā)展而來[2，3]。云計(jì)算的核心技術(shù)之一是MapReduce，它為并行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)簡單、優(yōu)雅的解決方案。其主要目的是為了大型集群的系統(tǒng)能在大數(shù)據(jù)集上進(jìn)行并行工作，并用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行運(yùn)算[4-6]。

近幾年來由于數(shù)據(jù)的大量增長，Mapreduce受到了較多的關(guān)注，獲得了較大的發(fā)展，但還沒有形成成熟的、系統(tǒng)化的理論體系[7]。目前國內(nèi)外進(jìn)行MapReduce分析技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)都顯示了對MapReduce的高度關(guān)注,并在不同的體系結(jié)構(gòu)上都進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，尤其是在開源hadoop平臺上對其所做的研究提供了更多的研究機(jī)遇。因此對MapReduce的研究不僅具有收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

重要的應(yīng)用價(jià)值，更具有重要的學(xué)術(shù)意義[8，9]。本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識，然后對目前MapReduce的國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來發(fā)展的趨勢。2、MapReduce相關(guān)研究

目前國內(nèi)外文獻(xiàn)中對MapReduce模型都有相應(yīng)的研究。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 基于MapReduce的初等研究及改進(jìn)：在Goole提出的原始模型的基礎(chǔ)上提出一些新的改進(jìn)方法，或是對怎樣提高M(jìn)apReduce算法的效率上去進(jìn)行研究。如：文獻(xiàn)[10]提出了一種改進(jìn)型的MapReduce編程模型，該模型繼承了傳統(tǒng)的MapReduee模型對map函數(shù)和reduce函數(shù)的定義．對map和reduce過程進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。文獻(xiàn)[11]中的HPMR是建立在多核集群上的高性能計(jì)算支撐平臺。它繼承并改進(jìn)了MapReduce并行編程模式，使其適合高性能計(jì)算需求。并讓并行程序的編寫和運(yùn)行變得非常簡單，同時(shí)又保持很高的性能。

對大規(guī)模的數(shù)據(jù)挖掘：利用MapReduce模型對于云平臺的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，抓取網(wǎng)頁相關(guān)數(shù)據(jù)，或是對網(wǎng)頁內(nèi)容去重等到相關(guān)的大規(guī)模數(shù)據(jù)的研究等。如：文獻(xiàn)[12]詳細(xì)描述SPRINT并行算法在HadooP中的MapReduce編程模型上的執(zhí)行流程，并利用分析出的決策樹模型對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。

基于MapReduce并行模型的一些設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)或是計(jì)算方法的實(shí)現(xiàn)，如：文獻(xiàn)[13]結(jié)合MapReduce的長處，提出研究和實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的高性能并行計(jì)算系統(tǒng)，以GPU為硬件基礎(chǔ)并配合基于MapReduce并行計(jì)算模型平臺進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)處理。文獻(xiàn)[14]提出了基于MapReduce架構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式光線跟蹤渲染的方案。該方案基于Hadoop實(shí)現(xiàn)，利用MapReduee架構(gòu)簡化了分布式程序設(shè)計(jì)。

MapReduce的綜述：文獻(xiàn)[15]重點(diǎn)討論了MapReduce模型的相關(guān)研究，并對采用或是實(shí)現(xiàn)了這些模型的相應(yīng)公司的技術(shù)進(jìn)行了探討，是一篇綜述類型的學(xué)位論文。MapReduce模型的研究與應(yīng)用：文獻(xiàn)[16]介紹開源并行系統(tǒng)Hadoop的體系結(jié)構(gòu)以及基于Hadoop的MapReduce編程框架，并在Hadoop基礎(chǔ)上提出一種通過多重MapReduce操作，實(shí)現(xiàn)海量共現(xiàn)矩陣的生成方法。

當(dāng)前的研究中，對于云計(jì)算中并行計(jì)算模型的研究主要是針對于MapReduce模型，而對于MapReduce模型的研究主要在兩個(gè)方面展開，一個(gè)方面為對MapReduce模型的改進(jìn)，但是對于改進(jìn)后的模型的實(shí)現(xiàn)平臺沒有研究；另一個(gè)方面為MapReduce模型的應(yīng)用，也是當(dāng)前的主要研究方向。

3、MapReduce相關(guān)研究問題

MapReduce是由Google提出的一種并行分布式編程模型[17-19]。在MapRedcue 模型中用戶只須指定一個(gè)map函數(shù)來處理一個(gè)輸入的key/value對，產(chǎn)生中間結(jié)果key/value對集，再通過一個(gè)由用戶指定的reduce函數(shù)來處理中間結(jié)果中具有相同key值的value。適合用 MapReduce 來處理的數(shù)據(jù)集(或任務(wù))有一個(gè)基本要求: 待處理的數(shù)據(jù)集可以分解成許多小的數(shù)據(jù)集，而且每一個(gè)小數(shù)據(jù)集都可以完全并行地進(jìn)行處理[20-21]。

圖1說明了用 MapReduce 來處理大數(shù)據(jù)集的過程,MapReduce 的計(jì)算過程很簡單，計(jì)算利用一個(gè)輸入key/value對集，來產(chǎn)生一個(gè)輸出key/value對集[22]。MapReduce庫的用戶用兩個(gè)函數(shù)表達(dá)這個(gè)計(jì)算：map和reduce。首先，用戶自定義的map函數(shù)，接受一個(gè)輸入對，然后產(chǎn)生一個(gè)中間key/value對集。然后，MapReduce庫把所有具有相同中間key I的中間value聚合在一起，然后把它們傳遞給reduce函數(shù)。最后，用戶自定義的reduce函數(shù)，接收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

受一個(gè)中間key 和相關(guān)的一個(gè)value集。它合并這些value，形成一個(gè)比較小的value集[23-25]。

圖1、Mapreduce的計(jì)算流程

隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展，特別是隨著Web2.0的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量高速增長，也導(dǎo)致了對MapReduce這種并行計(jì)算模式的研究變得越來越重要，由此也產(chǎn)生了一系列的相關(guān)研究問題，分別如下所列出[26-28]：

1、MapReduce模型只需執(zhí)行簡單的計(jì)算，對于隱藏并行化、容錯(cuò)、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡的那些問題是如何實(shí)現(xiàn)的。

2、Google的MapReduce執(zhí)行流程。

3、對MapReduce模型的實(shí)現(xiàn)。

4、對MapReduce模型進(jìn)行改進(jìn)。

5、提高M(jìn)apreduce的運(yùn)算效率的方法。

6、基于MapReduce模型的應(yīng)用。

7、基于MapReduce模型的設(shè)計(jì)方法及實(shí)現(xiàn) 對于以上所列出這些研究問題，目前國內(nèi)外都有相關(guān)的研究，對于這些研究問題在很大程度上仍然有可研究性。

4、未來研究趨勢

MapReduce作為一個(gè)通用可擴(kuò)展的并行計(jì)算模型，它用來有效地處理海量數(shù)據(jù),不斷地從中挖掘出有價(jià)值的信息,成為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展的必然選擇。很多現(xiàn)實(shí)世界對海量數(shù)據(jù)的處理,都可以用這種模型來表示。當(dāng)前在云計(jì)算中使用的分布式并行運(yùn)算基本上是采用的MapReduce計(jì)算模型，不過國內(nèi)的研究仍然有點(diǎn)滯后，同時(shí)，當(dāng)前的主要研究都放在其應(yīng)用上，比如說網(wǎng)頁抓取等，真正去研究算法本身的并不多，尤其是在提高算法本身的效率上，以及算法的優(yōu)化等都研究較少。

根據(jù)上面的論述和分析可以看出，對于云計(jì)算中并行計(jì)算模型的研究和應(yīng)用主要是對于MapReduce模型的，而對MapReduce模型的應(yīng)用是當(dāng)前的主要研究方向。本課題在分析MapReduce模型的基礎(chǔ)上,提出了如下的研究內(nèi)容：

1、利用MapReduce強(qiáng)大的計(jì)算能力，把MapReduce模型應(yīng)用到一些經(jīng)典的算法中。所要解決的主要問題是經(jīng)典的算法的選取，即要滿足利用MapReduce模型的條件，還要解決的是兩個(gè)算法的比較及評價(jià)問題；

2、利用MapReduce強(qiáng)大的計(jì)算能力，把MapReduce模型應(yīng)用到一些數(shù)值計(jì)算問題中去，所要解決的主要問題是數(shù)值計(jì)算問題的分解和結(jié)束條件，還要解決的是兩個(gè)算法的比較問題及新算法的評價(jià)問題。

收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

4、結(jié)束語

本文首先介紹了MapReduce的相關(guān)知識，然后對目前MapReduce的國內(nèi)外研究狀況進(jìn)行了介紹與評析；并總結(jié)了目前MapReduce模型的相關(guān)研究問題；最后進(jìn)行總結(jié)并展望了未來發(fā)展的趨勢。參考文獻(xiàn) [1] [2] [3] [4] [5] 張建勛,古志民,鄭超.云計(jì)算研究進(jìn)展綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2010,27(2):429-433 金海，漫談.云計(jì)算[J].中國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊，2009，5(6):22-25 吳吉義,平玲娣, 潘雪增等.云計(jì)算：從概念到平臺[J].電信科學(xué),2009,12:23-30 陳康, 鄭緯民.云計(jì)算：系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報(bào).2009,20(5):1337-1348 尹國定,衛(wèi)紅.云計(jì)算—實(shí)現(xiàn)概念計(jì)算的方法[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2003,33(4):502-506 [6] 武永衛(wèi)，黃小猛.云存儲[J].中國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊，2009，5(6)：44-52 [7] Lamel.R Google’s Mapreduce Programming Model-revisited [J].Science of Computer Programming, 2008, 7(1): 208-237.[8] 萬至臻.基于Mapreduce模型的并行計(jì)算平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[I].浙江大學(xué).2008 [9] 吳曉偉.MapReduce并行編程模式的應(yīng)用和研究[I].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué).2009.[10] 周鋒,李旭偉.一種改進(jìn)的MapReduce并行編程模型[J].科協(xié)論壇.2009.2（11）：11-12 [11] 鄭啟龍,王昊,吳曉偉等.HPMR:多核集群上的高性能計(jì)算支撐平臺[J].微電子學(xué)與計(jì)算.2008，25(9)：21-23 [12] 王鄂,李銘.云計(jì)算下的海量數(shù)據(jù)挖掘研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī).2009，22(11)：22-25 [13] 瞿李峰.基于GPGPU的MapReduce高性能并行計(jì)算模型研究與應(yīng)用[I].桂林理工大學(xué).2009.[14] 鄭欣杰,朱程榮,熊齊邦.基于MapReduce的分布式光線跟蹤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程.2007，33(22)：83-85 [15] 周敏.MapReduce綜述[I].暨南大學(xué).2008.[16] 楊代慶,張智雄.基于Hadoop的海量共現(xiàn)矩陣生成方法[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù).2009, 25(4)23-26 [17] Luis M V, Luis Rodero Merino, Juan Caceres, Maik Lindner.A break in the clouds: toward a cloud definition.ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2009,39(1):50-55 [18] Robert L G，Gu Yunhong，Michael Sabala，Zhang Wanzhi。Compute and storage clouds using wide area high performance networks。Future Generation Computer Systems，2009，25(2)：179-183 [19] Daniel J A.Data management in the cloud: limitations and opportunities.Bulletin of the IEEE Computer Society Technical Committee on Data Engineering, 2009,32(1):3-12 [20] 鄭啟龍.HPMR在并行矩陣計(jì)算中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程.2010(8).[21] 徐志偉,廖華明,余海燕.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)的分類研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào).2008,31-9:1509—1515.[22] M.Kruijf and K.Sankaralingam.MapReduce for the Cell B.E.Architecture[J].Technical Report No.TR1625,Computer Science Department,University of Wisconsin,Madison,2007.[23] Colby Ranger,Ramanan Raghuraman,Arun Penmetsa,Gary Bradski,Christos Kozyrakis.Evaluating MapReduce for Multi-core and Multi-processor Systems,Proceedings of the 13th Intl,Symposium on High-Performance Computer Architecture(HPCA).收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

Phoenix,AZ, February 2007.[24] J.Dean and S.Ghemawat.Mapreduce:Simplified data processing on large clusters.In OSDI,pages 137-150,2004.[25] D.V.Kalashnikov,S.Prabhakar,and S.E.Hambrusch.Main memory evaluation of monitoring Queries over moving objects.Distributed and Parallel Databases,15(2):117-135,2004.[26] J.Dean.Experiences with mapreduce,an abstraction for large-scale computation.In Proc.IEEEP ACT,2006.[27] 鐘偉彬，周梁月，潘軍彪等.云計(jì)算終端的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].電信科學(xué),2010,3:22-26 [28] 陳國良，孫廣中，徐云.并行計(jì)算的一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科學(xué)通報(bào)，2009，54(8)：1043-1049

地址：重慶市涪陵區(qū)李渡聚龍大道98號長江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院辦公室

孫香花 郵編: 408100

收稿日期：

基金項(xiàng)目：教育部“春暉”計(jì)劃科研合作項(xiàng)目(Z2005—1-55003)作者簡介：孫香花（1977-），女，山西朔州人，碩士,講師，主要從事數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)方面的研究．

第四篇：云計(jì)算論文

淺談云計(jì)算

白娟

（運(yùn)城學(xué)院 信息管理與信息系統(tǒng) 1106）

【摘要】云計(jì)算是當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)宣告了低成本提供超級計(jì)算時(shí)代的到來。云計(jì)算

將改變?nèi)藗儷@取信息、分享內(nèi)容和互相溝通的方式。此文闡述了云計(jì)算的簡史、概念、特點(diǎn)、保護(hù)和發(fā)展前景，并對云計(jì)算的發(fā)展及前景進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算特點(diǎn)，云計(jì)算保護(hù)，云計(jì)算發(fā)展前景

1.云計(jì)算相關(guān)知識

1.1簡史

1983年，太陽電腦（Sun Microsystems）提出“網(wǎng)絡(luò)是電腦”（“The Network is the Computer”）,2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服務(wù)。

2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SES San Jose 2006）首次提出“云計(jì)算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端計(jì)算”源于Google工程師克里斯托弗·比希利亞所做的“Google 101”項(xiàng)目。

2007年10月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等，推廣云計(jì)算的計(jì)劃，這項(xiàng)計(jì)劃希望能降低分布式計(jì)算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備及技術(shù)支持（包括數(shù)百臺個(gè)人電腦及BladeCenter與System x服務(wù)器，這些計(jì)算平臺將提供1600個(gè)處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開放源代碼平臺）。而學(xué)生則可以通過網(wǎng)絡(luò)開發(fā)各項(xiàng)以大規(guī)模計(jì)算為基礎(chǔ)的研究計(jì)劃。

2008年1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計(jì)算學(xué)術(shù)計(jì)劃”，將與臺灣臺大、交大等學(xué)校合作，將這種先進(jìn)的大規(guī)模、快速將云計(jì)算技術(shù)推廣到校園。

2008年2月1日，IBM（NYSE: IBM）宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園為中國的軟件公司建立全球第一個(gè)云計(jì)算中心（Cloud Computing Center）。

2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項(xiàng)涵蓋美國、德國和新加坡的聯(lián)合研究計(jì)劃，推出云計(jì)算研究測試床，推進(jìn)云計(jì)算。該計(jì)劃要與合作伙伴創(chuàng)建6個(gè)數(shù)據(jù)中心作為研究試驗(yàn)平臺，每個(gè)數(shù)據(jù)中心配置1400個(gè)至4000個(gè)處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國卡爾斯魯厄大學(xué)Steinbuch計(jì)算中心、美國伊利諾伊大學(xué)香賓分校、英特爾研究院、惠普實(shí)驗(yàn)室和雅虎。

2008年8月3日，美國專利商標(biāo)局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請“云計(jì)算”（Cloud Computing）商標(biāo)，此舉旨在加強(qiáng)對這一未來可能重塑技術(shù)架構(gòu)的術(shù)語的控制權(quán)。

2010年3月5日，Novell與云安全聯(lián)盟（CSA）共同宣布一項(xiàng)供應(yīng)商中立計(jì)劃，名為“可信任云計(jì)算計(jì)劃（Trusted Cloud Initiative）”。

2010年7月，美國國家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴爾等支持廠商共同宣布“OpenStack”開放源代碼計(jì)劃，微軟在2010年10月表示支持OpenStack與Windows Server 2008 R2的集成；而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。2011年2月，思科系統(tǒng)正式加入OpenStack，重點(diǎn)研制OpenStack的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。1.2概念

狹義云計(jì)算是指計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。

廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是計(jì)算機(jī)和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是其他的服務(wù)。云計(jì)算是并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算是虛擬化(Virtualization)、效用計(jì)算(Utility Computing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。1.3云計(jì)算特點(diǎn)

被普遍接受的云計(jì)算特點(diǎn)如下：(1)超大規(guī)模

“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器。“云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。

(2)虛擬化

云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級計(jì)算這樣的任務(wù)。

(3)高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。

(4)通用性

云計(jì)算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

(5)高可擴(kuò)展性

“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。(6)按需服務(wù)

“云”是一個(gè)龐大的資源池，你按需購買；云可以像自來水，電，煤氣那樣計(jì)費(fèi)。(7)極其廉價(jià)

由于“云”的特殊容錯(cuò)措施可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時(shí)間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時(shí)間才能完成的任務(wù)。

云計(jì)算可以徹底改變?nèi)藗兾磥淼纳睿瑫r(shí)也要重視環(huán)境問題，這樣才能真正為人類進(jìn)步做貢獻(xiàn),而不是簡單的技術(shù)提升。

(8)潛在的危險(xiǎn)性

云計(jì)算服務(wù)除了提供計(jì)算服務(wù)外，還必然提供了存儲服務(wù)。但是云計(jì)算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機(jī)構(gòu)（企業(yè)）手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)（特別象銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機(jī)構(gòu)）對于選擇云計(jì)算服務(wù)應(yīng)保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)，無論其技術(shù)優(yōu)勢有多強(qiáng)，都不可避免地讓這些私人機(jī)構(gòu)以“數(shù)據(jù)（信息）”的重要性挾制整個(gè)社會。對于信息社會而言，“信息”是至關(guān)重要的。另一方面，云計(jì)算中的數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計(jì)算用戶是保密的，但是對于提供云計(jì)算的商業(yè)機(jī)構(gòu)而言確實(shí)毫無秘密可言。所有這些潛在的危險(xiǎn)，是商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)構(gòu)選擇云計(jì)算服務(wù)、特別是國外機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)時(shí)，不得不考慮的一個(gè)重要的前提。

2.云計(jì)算的隱私保護(hù)和發(fā)展前景

2.1淺談云計(jì)算環(huán)境下的隱私權(quán)保護(hù)

目前，云計(jì)算受到產(chǎn)業(yè)界的極大推崇并推出了一系列基于云計(jì)算平臺的服務(wù)。但在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的云計(jì)算服務(wù)中，安全問題一直令人擔(dān)憂，以至于使得安全和隱私問題成為云計(jì)算普及過程中面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。文章主要探討云計(jì)算的隱私問題。在概述網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出了云計(jì)算環(huán)境下隱私的特殊性，分別從客戶端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、服務(wù)器端三個(gè)方面闡述了網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)存在的安全隱患。最后，從法律、技術(shù)、監(jiān)管等方面分析了云計(jì)算環(huán)境下隱私權(quán)保護(hù)的方案。

互聯(lián)網(wǎng)以及與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，云計(jì)算(Cloud Computing)作為一種新的服務(wù)模式，受到各方的關(guān)注，特別是在產(chǎn)業(yè)界受到極大的推崇。目前，幾乎所有著名IT公司的戰(zhàn)略重點(diǎn)中都涉及了云計(jì)算，并推出了一系列基于云計(jì)算平臺的服務(wù)。Amazon的EC2和Google的Google App Engine都是典型的云計(jì)算服務(wù)，它們使用Internet來連接外部用戶，把大量的軟件和IT基礎(chǔ)設(shè)施作為一種服務(wù)對外提供。此外，還有微軟的Live Meeting、Cisco的WebEx、IBM的“藍(lán)云”等等。

但是，目前的云計(jì)算有其“先天性”不足，對于廣大網(wǎng)民來說，首當(dāng)其沖的就是隱私保護(hù)問題。正如美國軍事安全專家格雷格?康蒂(GregConti)所擔(dān)心的：云計(jì)算在給人們帶來巨大便利的同時(shí)，該服務(wù)中所存在的不足也將危及企業(yè)用戶和普通網(wǎng)民的隱私安全。據(jù)世界隱私論壇近日發(fā)布的一份報(bào)告聲稱，如果企業(yè)期望通過利用云計(jì)算服務(wù)來降低IT成本

和復(fù)雜性，那么首先應(yīng)保證這個(gè)過程中不會帶來任何潛在的隱私問題。IDC對CIO和IT主管的調(diào)查也顯示，安全仍是云計(jì)算主要關(guān)注的問題，大約75%的人表示他們擔(dān)心云計(jì)算安全問題(包括隱私安全)。由此可見，隱私安全問題是云計(jì)算發(fā)展的最主要障礙之一。2.2云計(jì)算的發(fā)展前景

云計(jì)算被視為科技業(yè)的下一次革命，它將帶來工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。首先，對中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)者來說，云計(jì)算意味著巨大的商業(yè)機(jī)遇，他們可以借助云計(jì)算在更高的層面上和大企業(yè)競爭。自1989年微軟推出Office辦公軟件以來，我們的工作方式已經(jīng)發(fā)生了極大變化，而云計(jì)算則帶來了云端的辦公室——更強(qiáng)的計(jì)算能力但無須購買軟件，省卻本地安裝和維護(hù)。

其次，從某種意義上說，云計(jì)算意味著那些對計(jì)算需求量越來越大的中小企業(yè)，不再試圖去買價(jià)格高昂的硬件，而是從云計(jì)算供應(yīng)商那里租用計(jì)算能力。在避免了硬件投資的同時(shí)，公司的技術(shù)部門可以節(jié)省大量的技術(shù)維護(hù)時(shí)間。以亞馬遜為例，其云計(jì)算產(chǎn)品價(jià)格便宜，吸引了大批中小企業(yè)，甚至《紐約時(shí)報(bào)》、紅帽等大型公司。

[6] 云計(jì)算對商業(yè)模式的影響體現(xiàn)在對市場空間的創(chuàng)新上。Google Apps是關(guān)于創(chuàng)新的理論中的新市場創(chuàng)新。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)變得越來越快和可依賴，用戶正從桌面電腦上的軟件應(yīng)用轉(zhuǎn)向基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。同時(shí)，云計(jì)算開發(fā)新產(chǎn)品拓展新市場的成本非常低。比如，如果用戶對Gmail的需求突然出現(xiàn)猛增，谷歌的云計(jì)算系統(tǒng)會自動為Gmail增加容量和處理器的數(shù)量，無需人工干預(yù)，而且增加和調(diào)整都不增加成本。依賴云計(jì)算，谷歌能以幾乎可以忽略不計(jì)的成本增加新的服務(wù)。有觀點(diǎn)認(rèn)為，云計(jì)算受到熱捧的背后，還反應(yīng)了超級計(jì)算機(jī)市場的角力。超級計(jì)算機(jī)應(yīng)用一度因需要非常昂貴的硬件投入而面臨極高的推廣門檻，云計(jì)算卻宣告了低成本提供超級計(jì)算服務(wù)的可能，一旦云計(jì)算得到了廣泛的推廣，可以樂觀地估計(jì)，超級計(jì)算機(jī)市場的春天即將到來。參 考 文 獻(xiàn)

[1]武星,王旻超,張武,李青.云計(jì)算研究綜述[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2011,06:49-55.[2]劉曉樂.計(jì)算機(jī)云計(jì)算及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析[J].電子科技.2009(12)[3]葉曉勇.簡述云計(jì)算[J].黑龍江科技信息.2009(24)[4] 王麗安.Internet云計(jì)算技術(shù)[J].科協(xié)論壇(下半月).2011(10)[5]狄明遠(yuǎn),周鐵城.云計(jì)算淺析[J].科技風(fēng).2009(13)社，2004年9月出版； [6] 張亞東.淺談云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].科技致富向?qū)?2011(12)[7] 唐紅,徐光俠.云計(jì)算研究與發(fā)展綜述[J].數(shù)字通信.2010(03)

[8] 李曉偉,沈艷秋.云計(jì)算及其發(fā)展進(jìn)程[J].科技信息.2011(15)

第五篇：論文-淺談云計(jì)算環(huán)境下的等級保護(hù)思路

淺談云計(jì)算環(huán)境下的等級保護(hù)思路

林XX

（XXX科技有限公司，XXXX 570102）

摘要： 通過對云計(jì)算的技術(shù)特征與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的對比分析，結(jié)合當(dāng)前對云計(jì)算環(huán)境下的信息安全等級保護(hù)測評過程中遇到的問題，針對云建設(shè)、云轉(zhuǎn)移、云運(yùn)維過程中數(shù)據(jù)保護(hù)的重要性，找出其中的差異性，從政策、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)層面進(jìn)行分析，并提出適用于當(dāng)前環(huán)境的參考建議，進(jìn)一步分析云計(jì)算等新技術(shù)的出現(xiàn)給目前的等級保護(hù)測評體系所帶來的沖擊，以及在提供相關(guān)支撐的政策、標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)等安全技術(shù)的進(jìn)一步研究完善的必要性。關(guān)鍵字：云計(jì)算；虛擬云；云安全

Summary: To reinforce the importance of protecting data in the process of Cloud Construction, Cloud Transfer and Cloud OPS and to highlight the diversity among it, we comparatively analyze differences between technical characters of Cloud Computing and traditional integrated network systems to find solutions based on the consideration of situations that may occur in the process of Measuring of the level protection of Cloud Computing information.From a multi-dimensional and technical perspective, include but no least from policy and standard, we apply analyses and offer advices which suit the contemporary situation most.Furthermore, we’re also devoted to enhancing the necessity of researching and perfecting safe practice in relevant aspects as policies, standards and laws by analyzing forces that affect the stability of the existing Measurement of level protection System with the emerging of new technology like Cloud Computing, and better solving the problems we’re encountering with in building up a safer environment for the development of Cloud Computing.Keyword: cloud computing；virtual cloud；Cloud security

1.引言

隨著美國棱鏡門等其他泄密事件以來，信息安全受到越來越多的國家和企業(yè)的重視，特別是2015年6月，第十二屆全國人大常委會第十五次會議初次審議了《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法（草案）》。并與當(dāng)年7月6日將《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法（草案）》向社會公開征求意見，可見國家層面對信息安全的足夠重視。

云計(jì)算經(jīng)過一段時(shí)間的技術(shù)積累和發(fā)展，已經(jīng)在各行各業(yè)中廣泛推廣和應(yīng)用，并得到業(yè)界的普遍認(rèn)可。作為一項(xiàng)新生事物，云計(jì)算的推廣剛開始也沒有想象的那么順暢，同樣遇到了很多困難，其中遇到的最大困難是如何消除用戶對云安全問題的擔(dān)憂。Gartner、IDC 等專業(yè)機(jī)構(gòu)的調(diào)研也表明，云安全問題已成為阻礙云計(jì)算推廣的最大障礙。鑒于云計(jì)算的復(fù)雜性，它的安全問題也應(yīng)該是一個(gè)涵蓋技術(shù)、管理，甚至法律、法規(guī)的綜合體。云計(jì)算環(huán)境下，信息系統(tǒng)的安全就成了一個(gè)不容忽視、不可繞過的嚴(yán)峻問題。如何保障云計(jì)算環(huán)境下安全問題，依然值得我們深入研究。

2.云計(jì)算

當(dāng)前，IT業(yè)界同行對于云計(jì)算的解讀并未形成統(tǒng)一的意見。簡單地講，云計(jì)算可以從技術(shù)層面和運(yùn)營服務(wù)層面來分析云計(jì)算的概念。從技術(shù)層面分析，云計(jì)算其實(shí)并不是一項(xiàng)技術(shù)，而是代表一系列計(jì)算方式發(fā)展趨勢的綜合概念，是并行計(jì)算（parallel computing）、分布式計(jì)算（distributed computing）和網(wǎng)格計(jì)算（grid computing）的發(fā)展。事實(shí)上，云計(jì)算不是指一項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)，而是在從C/S 結(jié)構(gòu)、分布式計(jì)算到網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算、SaaS 的計(jì)算方式發(fā)展大趨勢下，一系列包括虛擬化、按需服務(wù)在內(nèi)的概念總和。從運(yùn)營服務(wù)層面分析，云計(jì)算只是提供了一種按需租用計(jì)算能力的服務(wù)，對于外部使用者來說，這種服務(wù)就像天上的云一樣透明，不需要考慮自身服務(wù)性能的問題，也不對其背后的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行過于關(guān)注，從而可以集中精力專注于自身業(yè)務(wù)，有利于企業(yè)單位業(yè)務(wù)創(chuàng)新創(chuàng)新及節(jié)約成本。對整個(gè)IT行業(yè)來說，這是一次革命性的創(chuàng)新。可以說，云計(jì)算已經(jīng)不僅僅只是技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更是一種業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新發(fā)展。

有一個(gè)簡單的公式可以很直觀地表達(dá)云計(jì)算的服務(wù)關(guān)系： 云計(jì)算 =（基礎(chǔ)設(shè)施+平臺+ 軟件+ 數(shù)據(jù)）* 服務(wù)。

從該公式我們可以很直觀地看到，云計(jì)算通過基礎(chǔ)措施、平臺、軟件、數(shù)據(jù)構(gòu)成技術(shù)層面的基礎(chǔ)環(huán)境，既然有技術(shù)，相應(yīng)的還要具備良好的服務(wù)，兩者是互利的相乘關(guān)系。簡單來講，就是在同等技術(shù)條件下，所能提供的服務(wù)越好，云計(jì)算的價(jià)值就會越大。

3.云環(huán)境下的等級保護(hù)問題探討

綜上所述，云計(jì)算在實(shí)際的推廣中遇到的最大阻礙是用戶對云安全問題的擔(dān)憂。數(shù)據(jù)依托云端來處理和存儲，有利于用戶節(jié)約成本，但用戶本身數(shù)據(jù)的敏感性及重要程度同樣會加深用戶對云安全的擔(dān)憂。所以用戶在選擇云計(jì)算服務(wù)的時(shí)候首先會考慮其安全性。對于普通用戶來講，云計(jì)算的安全性在技術(shù)層面因其本身技術(shù)能力問題，不會做過于關(guān)注，普通用戶關(guān)注點(diǎn)在于云計(jì)算所提供服務(wù)的安全合規(guī)性是否達(dá)到相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，針對云計(jì)算服務(wù)的安全合規(guī)性規(guī)范主要由等級保護(hù)、ISO27001、CSA云計(jì)算聯(lián)盟的相關(guān)認(rèn)證。其中等級保護(hù)是一項(xiàng)基本政策，但與其他政策規(guī)范文件一樣，當(dāng)前的等級保護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)面臨新的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的等級保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要面向靜態(tài)的具有固定邊界的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成環(huán)境。然而，對于云計(jì)算而言，因其技術(shù)特點(diǎn)，安全等級保護(hù)對象和保護(hù)區(qū)域邊界都具有動態(tài)性。在具有動態(tài)性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中如何來確定等級保護(hù)對象及保護(hù)業(yè)務(wù)，是當(dāng)前云計(jì)算下的信息安全等級保護(hù)需要面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

云計(jì)算環(huán)境下，由于等級保護(hù)的對象和保護(hù)區(qū)域邊界具有動態(tài)性，相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可能會在數(shù)據(jù)中心和物理主機(jī)之間移動，導(dǎo)致用戶無法知道數(shù)據(jù)真實(shí)存儲位置。另外，云平臺引入了虛擬抽象層，其覆蓋范圍可以涵蓋不同區(qū)域的物理設(shè)施，傳統(tǒng)的等級保護(hù)并沒有考慮這種情況。由于云計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)，在云計(jì)算安全保障中，僅僅采用傳統(tǒng)的安全技術(shù)是不夠的，每一項(xiàng)新的技術(shù)都會帶來新的安全風(fēng)險(xiǎn)，虛擬化也不例外。當(dāng)前，對云計(jì)算技術(shù)還不夠成熟，在等級保護(hù)測評層面缺少針對性的指導(dǎo)性的規(guī)范文件，對云計(jì)算的安全防護(hù)和保障技術(shù)測評已成為云環(huán)境等級保護(hù)的一大難題。

當(dāng)前，信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)作為應(yīng)對云計(jì)算安全的重要手段，能一定程度降低云計(jì)算所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)。對于云計(jì)算環(huán)境下的等級保護(hù)建設(shè)問題，可參照GB/T 22239-2008《信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求》和GB/T25070-2010《信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求》，按照傳統(tǒng)模式把云計(jì)算從用戶網(wǎng)絡(luò)接入、訪問應(yīng)用邊界、計(jì)算環(huán)境和管理平臺進(jìn)行劃分，構(gòu)建在安全管理中心支持下的可信通信網(wǎng)絡(luò)、可信應(yīng)用邊界和可信計(jì)算環(huán)境三重安全防護(hù)框架，并按照GB/17859《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級劃分準(zhǔn)則》評估準(zhǔn)則進(jìn)行評估。

4.云計(jì)算環(huán)境下等級保護(hù)工作開展

云計(jì)算虛擬化技術(shù)相對于傳統(tǒng)的基于物理計(jì)算資源的信息技術(shù)而言，在數(shù)據(jù)備份和快速恢復(fù)方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，通過以上分析得知，每一項(xiàng)新技術(shù)的誕生都會帶來相應(yīng)的安全問題，云計(jì)算也不例外。按照信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)測評的基本要求框架，參照傳統(tǒng)模式可以將云計(jì)算虛擬化新技術(shù)所帶來的新的安全問題歸類到五大技術(shù)保障類和五大管理保障類中，根據(jù)云虛擬化技術(shù)特點(diǎn)增加相應(yīng)的控制點(diǎn)中的要求項(xiàng)，為虛擬機(jī)技術(shù)的安全評估提供新的思路。

在物理安全層面，可采用全備份結(jié)合增量備份的方式對云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)、應(yīng)用、配置等關(guān)鍵資源進(jìn)行異地備份和恢復(fù)校驗(yàn)，確保在異常災(zāi)難情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)及服務(wù)的快速恢復(fù)。在備份冗余層面，可采用冗余設(shè)備、冗余鏈路、準(zhǔn)入控制等安全措施保障云計(jì)算虛擬化終端接入的鏈路安全性和可靠性。在物理安全區(qū)域規(guī)劃和數(shù)據(jù)存放層面，應(yīng)根據(jù)用戶等級、數(shù)據(jù)敏感性、應(yīng)用重要性、流量特征的不同，對虛擬化環(huán)境中的存儲區(qū)域進(jìn)行模塊化的劃分，并在數(shù)據(jù)的使用、存儲和傳輸過程中，在沒有任何加密及控制的情況下與其他客戶數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離控制，以支持虛擬化環(huán)境下數(shù)據(jù)的安全存放及資源的快速分配、調(diào)度和回收。

在網(wǎng)絡(luò)安全層面，應(yīng)對物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)的劃分在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件的規(guī)范下提供明確的文檔說明，并符合實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸安全策略。在應(yīng)用“瘦客戶端”的模式下，應(yīng)在“瘦客戶端”與虛擬VM之間，虛擬VM與應(yīng)用之間部署防火墻，同時(shí)采用虛擬防火墻與物理防火墻相結(jié)合的方式，并配置嚴(yán)格的安全訪問控制策略，確保每個(gè)層的網(wǎng)絡(luò)流量都是可控的并且是安全的。邊界完整性檢查的范圍不僅僅只是物理網(wǎng)絡(luò)層面，還應(yīng)包括虛擬網(wǎng)絡(luò)。在同一臺物理主機(jī)上的虛擬VM之間的通信進(jìn)行入侵檢測，避免因某一臺虛擬機(jī)存在高危安全漏洞，被攻擊者成功利用并被入侵該虛擬機(jī)，并以此為跳板，跳過其他安全防護(hù)設(shè)備，入侵同一服務(wù)器同一網(wǎng)段內(nèi)的其他重要虛擬機(jī)。在用戶終端和數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信過程采用可靠的技術(shù)手段進(jìn)行加密傳輸，防止通過過程被竊聽，造成數(shù)據(jù)被篡改或破壞。同時(shí)，部署相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維平臺對整個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效監(jiān)控和管理，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常并及時(shí)處理。

在主機(jī)安全層面，應(yīng)根據(jù)物理主機(jī)性能情況，以及虛擬機(jī)實(shí)際使用需求，為每一臺虛擬機(jī)分配適當(dāng)?shù)馁Y源空間，并設(shè)置相應(yīng)的資源使用上限，避免虛擬機(jī)受到拒絕服務(wù)攻擊（Ddos），影響到其他虛擬機(jī)的正常使用。以及應(yīng)通過相應(yīng)的備份及更新策略，保障虛擬上的病毒庫代碼及系統(tǒng)補(bǔ)丁保持最新。最重要一點(diǎn)，針對物理硬盤中的重要鏡像文件，要重點(diǎn)保護(hù)及數(shù)據(jù)備份，避免受到惡意代碼攻擊及破壞。

在應(yīng)用安全層面，這里要重點(diǎn)說的一點(diǎn)是關(guān)于Hypervisor的訪問控制。在整個(gè)虛擬環(huán)境中，Hypervisor是核心的管理控制程序，負(fù)責(zé)對硬件資源的調(diào)度，對整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，有必要將Hypervisor作為一個(gè)應(yīng)用進(jìn)行單獨(dú)的安全性核查，且Hypervisor本身的安全等級不能低于整個(gè)系統(tǒng)的安全等級。

在數(shù)據(jù)安全及恢復(fù)備份層面，針對數(shù)據(jù)安全的解決方案通常是采取數(shù)據(jù)隔離、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)切分、數(shù)據(jù)屏蔽、數(shù)據(jù)刪除技術(shù)來保障數(shù)據(jù)的完整性、保密性和可用性。在數(shù)據(jù)完整性和可用性方面，可重點(diǎn)對虛擬鏡像文件進(jìn)行保護(hù)，采取相關(guān)可靠技術(shù)對鏡像文件的完整性進(jìn)行檢測，并在檢測發(fā)現(xiàn)異常的情況下能及時(shí)進(jìn)行快速恢復(fù)。在數(shù)據(jù)保密性層面，可采用可靠的加密技術(shù)手段對虛擬鏡像文件進(jìn)行加密保存及傳輸，確保鏡像文件的安全。

在五個(gè)管理安全層面（安全管理制度、安全管理機(jī)構(gòu)、人員安全管理、系統(tǒng)建設(shè)管理以及系統(tǒng)建設(shè)管理），安全管理體系的側(cè)重點(diǎn)跟傳統(tǒng)的等級保護(hù)模式無太大區(qū)別，可在原來的基礎(chǔ)上針對虛擬化的技術(shù)特點(diǎn)做進(jìn)一步的完善和提升，并制定符合用戶實(shí)際情況的管理制度。最重要的一點(diǎn)是已制定的相關(guān)安全管理制度要切實(shí)落地執(zhí)行，不能當(dāng)成政績工程，以及要在實(shí)際的執(zhí)行過程中根據(jù)記錄信息進(jìn)一步完善制度體系。

5.結(jié)論

云計(jì)算的發(fā)展趨勢已經(jīng)有目共睹，并且已經(jīng)成為當(dāng)前IT 界關(guān)注的熱點(diǎn)話題，但云計(jì)算的發(fā)展也面臨許多關(guān)鍵性問題，而安全問題首當(dāng)其沖，并且隨著云計(jì)算的不斷普及和推廣，其重要性呈現(xiàn)逐步上升趨勢，已成為制約云計(jì)算發(fā)展的核心因素。因此，對云計(jì)算的安全進(jìn)行系統(tǒng)研究顯得迫切而重要。

在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過長久發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)依然沒有絕對安全的網(wǎng)絡(luò)，“沒有絕對的安全，只有相對的安全”，云計(jì)算的安全環(huán)境也一樣，沒有絕對安全的網(wǎng)絡(luò)，但我們需要做的是使用一些現(xiàn)有的有效云安全技術(shù)來讓我們的云服務(wù)能夠達(dá)到相對的安全。對于云提供商，這是一個(gè)值得著重專研的一項(xiàng)技術(shù)。通過這些技術(shù)來促使信息安全建設(shè)與信息化建設(shè)同步發(fā)展。

云計(jì)算仍然是一個(gè)不斷發(fā)展的技術(shù)，它在帶來我們諸多好處的同時(shí)，也帶來了不少的隱憂。不過新的云安全技術(shù)也在水漲船高，在信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)測評層面，相關(guān)單位也在抓緊制定針對性云計(jì)算的等級保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，以及去年發(fā)布的《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法（草案）》，從技術(shù)及政策標(biāo)準(zhǔn)為云計(jì)算環(huán)境提供著越來越高級別的防護(hù)。從以上種種跡象表明，不論是公用網(wǎng)絡(luò)還是私用網(wǎng)絡(luò)，云計(jì)算技術(shù)帶給我們的不僅僅是方便，而且比以往任何時(shí)候都更加安全，可以說云計(jì)算技術(shù)或許是當(dāng)前乃至未來最好的信息系統(tǒng)安全解決方案。關(guān)鍵在于我們怎么去完善云計(jì)算的安全防護(hù)體系。

6.參考文獻(xiàn)

[1]王春海.VMware虛擬化與云計(jì)算應(yīng)用案例詳解[M].北京：中國鐵道出版社，2013 [2]馬博峰.VMware,Citrix和Microsoft虛擬化技術(shù)詳解與應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012 [3]馬博峰.VMware,Citrix和Microsoft虛擬化技術(shù)詳解與應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012 [4] 《虛擬化與云計(jì)算》小組.虛擬化與云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009 [5] [美] Michael J.Kavis（邁克爾·J·凱維斯）著；陳志偉 譯.讓云落地：云計(jì)算服務(wù)模式（SaaS、PaaS和IaaS）設(shè)計(jì)決策[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016 [6] [美] Thomas ERL，[英] Zaigham Mahmood，[巴西] Ricardo Puttini 著；龔奕利，賀蓮，胡創(chuàng) 譯.云計(jì)算：概念、技術(shù)與架構(gòu)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014 [7] 陳馳，于晶.信息安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室信息安全叢書：云計(jì)算安全體系[M].北京：科學(xué)出版社，2014 [8] 李智勇，李蒙，周悅.大數(shù)據(jù)時(shí)代的云安全[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016 [9] 趙國祥，劉小茵，李堯.云計(jì)算信息安全管理 CSA C-STAR實(shí)施指南[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015 [10] [美] 戴夫.沙克爾福 著；張小云 等 譯.虛擬化安全解決方案[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015 [11] 陳曉峰，馬建峰，李暉，李進(jìn).云計(jì)算安全[M].北京：科學(xué)出版社，2016 [12] 李虹，李昊.可信可信云安全的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)[M].北京：人民郵電出版社，2010 [13] 邢利榮，何曉龍.從虛擬化到云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013 [14] Brendan Gregg（布蘭登·格雷格）著；徐章寧，吳寒思，陳磊 譯.性能之巔：洞悉系統(tǒng)、企業(yè)與云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015 [15] GB/T 22239-2008信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求［S］.北京.2008