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云计算技术发展现状范文1
关键词:计算机网络;云应用;发展趋势
中图分类号:TP391 文献标识码:A
云计算概念是2006年由美国谷歌的首席执行官提出的,并在美国多所著名学府中进行推广研究。它主要是一种以网络为依托的以付费的方式向使用人群提供其所需要的网络资源的方式。其原理主要是利用该系统有大量的分布式计算机,这部分计算机上含有大量的数据信息这一优势,形成一个类似于互联网虚拟覆盖网,将大量资源进行共享,人们可以按照自己的需求在存储和计算系统中查找自己的信息。其优势在于运用此技术能使平台有更强的灵活性和明显的技术优越性。
1 云应用技术的现状
云应用技术从提出到发展才经历短短的几年,虽然拥有强大的研发团队,但毕竟实践经验不足,所以预期设计中强大的存储能力和超强的计算能力还处于研究方面,并没有在现在的日常生活中被广泛地应用起来,因此目前云应用技术仍停留在初级阶段,不管是技术层面还是普及度都有待提高。但是我们必须明确的是21世纪终究是移动终端的天下,随着移动终端的智能化、移动宽带网络的普及等等问题,各种各样的问题也会随之而来,如资源的有限性、空间成本等。这时云应用强大的存储和计算能力就在信息领域占有自己强有力的一席之地了,今后移动互联的发展绝对离不开云技术的应用。
2 云应用技术的发展趋势
目前,人们对于云应用已经有了初步的认识,也已经看到了它所拥有的强大优势,对其未来一定会拥有广阔的发展前景也是毫不质疑。不久的将来,我们会看到云应用技术将逐步融入政府、企业以及个人,会慢慢的被整个社会所接受。那时候对于云应用的创新和个性化设计将达到一个新的要求。总的来说,云应用技术未来的发展方向主要包括易用性、运营管理提升、开放体系、移动互联网和动态整合几方面(见表1):
2.1 易用性。随着科技的发展,人们的生活节奏越来越快,人们习惯在各种网络平台、移动终端上寻找自己所需要的各种资源,这时面对各种信息提供方,方便快捷是影响用户选择方向的重要因素。云计算的研发者在设计和运行过程中充分考虑了这一点,从用户操作界面到操作流程都做了精减,力争做到操作界面简洁,操作流程简单,完全是以提升用户使用满意度为重点开发对象的,坚持要充分考虑到用户的各种需求,在市场占有利地位。
2.2 运营管理提升。每一种服务的终极目标都是为了盈利,云应用技术也并不例外。所以企业如果想要一直利于不败之地,首要任务就是提升自身的运营管理能力,努力向标准化、流程化和自动化的方向发展。一切以用户满意度为前提,简化流程,提高效率给用户更好的使用体验,用户满意了,我们的技术才有了盈利的可能。
2.3 开放体系。云应用系统要为广大用户所接受,那系统的开放性是必不可少的,而且要求其必须是安全的并且是开放的系统。只有安全了,用户才会放心地去使用。这就需要云应用要不断创新改进云技术,目前云应用技术实践的先锋们也在不断公布相应的开放平台和注意每一个细节,让云应用系统尽可能的做到安全。而开放的另一个好处就是可以让每个人都变成创新者,用户使用体验反馈也可能成为一个改善的关键点,我们可以充分利用这一点,不断提升改善自己。
2.4 移动互联网。云技术的出现,大大地加快了移动互联网的发展速度,各种各样的移动终端都在为云端服务。云技术的创造者发现移动终端本身具备强大的发展潜力,也是目前互联网发展的一个重要战略方向。而云应用技术的发展不只是从技术上推动了移动互联网的发展,在成本上也体现了强大的优势。云应用技术在未来的发展中,不断地对定价模式进行简单化也能很好地促进用户体验,没有人希望去购买商品的时候面对繁杂的价格计算公式,用户更希望看到的是自助式定价模式,而这种期望有望在未来的发展中获得改善。
2.5 动态整合。云应用技术的出现带来信息网络资源的一个重大变革,它正在无声息地对企业内部资源,乃至整个社会资源进行动态的整合。例如教育领域和数字化校园建设的发展。同时,随着云应用技术的推广和发展,政府对电子政务办公的要求也必须与时俱进。它将带来又一次信息革命。
结语
虽然云计算才刚刚起步,其强大的存储功能和计算功能还没有被完成开发出来,但是其仅凭借易用性、开放性等优势就已经在现今网络平台表现出十分明显的优势了,越来越多地被各行各业所接受。它诠释了目前信息化技术的发展方向,未来受重视的程度只会愈来愈高,它的前景只会越来越好。只要再给它一点时间,在不远的将来我们将会看到越来越多的云计算应用和创新模式,云应用技术的普及度也会越来越高,政府机构、学校、企业等也会逐渐加大投入和研究,这是一个非常好的发展方向,也会使政府、企业以及个人的工作效率产生质变。
参考文献
[1]陈滢.云计算的趋势[J].科技创业专家视点,2014(05).
云计算技术发展现状范文2
关键词:云计算;广电网络;具体的应用
云计算技术是信息行业发展的表现,对于很多行业的发展都有着重要的影响,云计算技术在能源、通信、医疗、教育和电子等领域被使用,引起了新一代信息技术的变革。广播网络也避不开云计算技术,因为广播网络也与信息技术密切联系在一起,给广电网络的工作和商业模式带来新的发展模式,降低了运行的成本,在广电网络的弹性扩展方面也有着优势,促进了广电网络的发展。
1 云计算技术的简单阐述
1.1 对云计算的理解
云计算这一名词,不同的行业有着不同的标准,从技术的发展上来看,云计算就是指分布式计算、网路计算、网络存储、效用计算、并行计算、负载均衡和虚拟化等方面结合的产物,可以同时体现出以上的功能。云计算的本质就是一种计算方式,这种计算方式是在互联网的作用下产生的,利用这种方式将相应的硬件信息和软件信息按照需要提供给相关的人群,主要包括软件即服务、平台即服务和基础设施即服务,从这几个层次上对于云计算的服务进行了总体的概述。云计算的使用下,机顶盒、智能手机和电脑的作用已经发生了改变,已经不在是存储和计算的提供者,而是网络的一个接入终端,输入和输出是其基本的功能,使用者可以在任何时间和地点进行网路的接入工作,这样的方式降低了硬件或者是软件的局限性,用户端设备的要求也在降低,不会受到相应的硬件和软件的影响。云计算有着四个比较突出的特征,这四个特征包括:资源抽象、弹性收缩、按用量收费和快速部署的特点。
1.2 云计算技术
1.2.1 虚拟化技术
云计算技术中的虚拟化技术是将计算环境和计算资源进行抽象之后,交给了运行系统的过程,这样就可以实现同一时间,使用不同的操作系统,共享同一个计算机设备,对于计算机技术的使用是非常重要的。虚拟化技术可以分为以下几种:网络虚拟化技术、服务器虚拟化技术和存储虚拟化技术,便于计算机技术的使用,对于具体的工作来说也十分便捷的。
1.2.2 分布式系统技术
这一技术是指通过网络将多个计算机平系在一起,使其共同完成同一个任务,主要是由分布式协同管理技术、分布式文件系统、并行编程模型和分布式数据库构成的,对于使用的文件和数据可以进行分级管理。
1.2.3 云计算平台管理技术
云计算中云平台管理技术需要大量的服务器同时的进行,这样便于业务的开通和部署,对于出现的问题可以及时的发现,并且系统可以自动进行恢复,通过自动化、智能化的手段进行可靠运营,这样就可以实现整个运营的大规模管理,便于对云计算机的利用。在使用的过程中,主要利用的是用户管理、资源调度、计费度量、资源监控、自动化部署负载均衡和业务服务管理功能。
2 云计算的发展现状和广电云计算的定位
2.1 云计算的发展现状
云计算的整个产业链是由用户、服务提供商和使能者,其中,云计算的用户包括使用功能服务的提供商也就是最终的用户,主要包括购买解决方案的使用者,这一用户也是最终用户。云计算的服务提供商主要是指公有云的提供商,这一提供商有着具体的分类,主要分为三个部分:SaaS服务的提供商、IaaS的服务提供商和PaaS的服务提供商。而使能者就是一种为其他的环节提供服务的一种基础构建的服务,一般是有咨询服务商、软件提供商、设备的提供商和系统的集成商构成的,这一系统在使用上比较复杂,也给云计算的使用带来了一系列的影响。
2.2 广电云计算的基本定位
从网络通道提供商的角度来看,与传统的计算机网络相类似,广电网络运营商主要是为了提供网络接入的一种云计算的通道,这种通道一般是为了广电的主要业务服务的。从基础资源的服务上来,广电网络的运营商提供了网络资源服务器和存储在内的基础IT资源,并将它们以资源使用量或服务的形式提供给所有外部用户。从服务整合平台上来看,以网络为核心,创建一个体验良好的交付平台,提供基础的认证、计费、代收费、推广等服务,汇聚第三方开发的应用,以统一的交付界面提供给用户使用,广泛覆盖各种类型的用户。从咨询服务上来看,面向大型客户,提供包括网络、IT基础设施整合等一揽子解决方案,帮助大型客户构建自己的私有云。
3 广电云计算业务分析
3.1 下一代广播电视网建设
建设一个具有云计算特征的下一代网络是NGB未来的发展趋势之一。《中国下一代广播电视网(NGB)自主创新战略研究报告》指出:NGB融合了广播电视网络和互联网的技术优势,具有独特的网络特征,主要体现在具有开放式业务支撑架构,承载网对业务透明,服务提供机制引入云计算和透明计算模式以保证业务提供的便捷性、开放性与可信度。
3.2 媒体内容的资源管理与使用
可通过内容资源管理系统的云计算改造,构建区域性的媒体内容资源池,逐步形成多片独立的媒体云,从而大大缩减媒体内容资源的存储成本、设备购置成本及维护成本。同时,通过相应的标准协议使不同的媒体云互联互通,逐步形成广电“媒体大云”,促使媒体资源更大范围内的共享。
3.3 创新业务形态
业务融合是三网融合的实质所在,业务形态的创新是NGB建设的核心,业务也是整个广电网络发展中的基础。云计算技术可以实现不同设备间的数据与应用共享,具有跨终端平台的业务推广优势,实现电视屏幕、电脑屏幕、手机屏幕真正的多屏合一,有助于数字医疗、智能家庭、家庭安全控制等新业态的快速、低成本推出,为广电用户提供全新的业务体验。
3.4 客户终端设备性能提升
云计算使得简易终端支持复杂应用成为可能,数字电视机顶盒、无线手持设备等客户终端的配置要求不用太高,即可开展高清互动电视和各类增值业务,在很大程度上解决终端设备性能需不断升级的问题,有效地降低运营商在终端上的投入,在节省投资的同时快速部署各类增值应用。
4 结论
广电云计算技术的应用与发展是一个复杂的系统工程,在实践的过程中,可以考虑部分云平立建设,也可以根据需要,与第三方机构合作建设云平台,更好的满足应用的需要。云计算技术发展所依赖的大量关键技术,其成熟度也需要在广电业务中的应用与实践过程中得到进一步检验与完善。
参考文献
[1]雷万云.云计算:技术、平台及应用案例[M].北京:清华大学出版社,2011.
云计算技术发展现状范文3
[关键词]海量数据 云计算 企业信息化
一、中小企业信息化现状
虽然我们已经步入信息化社会,许多中小企业的信息化还处于一个较低的水平和层次,有些甚至还在传统的人工管理阶段,管理效率和水平十分低下。值得庆幸的是,越来越多的中小企业开始注重自身信息化的发展,认识到企业信息化的重要性和必要性,越来越倾向于使用先进的IT技术来取代人工进行企业的经营管理。
1.中小企业信息化建设的困境
反观我国中小企业信息化的现状,我们可以发现企业信息化的发展有如下几个困境。
一是思想认识不够。虽然越来越多的中小企业知道有企业信息化这样一套先进的企业管理办法,但是他们满足于既成的传统管理方法和既得利益,不愿改变现状。
二是资金缺乏。中小企业与大型企业不同,他们的现金周转速度很快,而企业信息化的建设需要一笔现金去购买必要的软件和硬件设备,这对中小企业的现金流造成一股不小的压力。
三是技术缺乏。许多中小企业并不是处在IT相关领域,所以认为没有必要设立专门的信息技术部门来进行企业信息化的建设和后期的维护,这就导致许多中小企业信息化在自身建设的初期就畸形发展,没有前途。
2.中小企业信息化一元方向发展严重
随着软件行业的发展,许多财务会计软件层出不穷,然而,企业信息化是一项系统工程,当前许多中小企业进行的所谓企业信息化的建设,其实仅仅是在建设会计的信息化,这种一元的信息化并不能帮助企业建立完整的信息化体系,甚至成为真正意义上企业信息化的一大阻碍。
二、云计算在中小企业信息化中的应用
在前文已经介绍过的云计算的三种应用形式Iaas,Paas和Saas中,Saas是最适合中小企业信息化的形式。Saas是既成的云计算基础设施,上面也有既成的应用程序,按需收费。中小企业只用租赁他们的云计算服务便可以使用海量数据的计算能力,而且可以得到云计算服务提供商的技术支持。这可以帮助中小企业省去购买必要软、硬件和聘请专门信息人才的巨额资金。与此同时,Saas服务涵盖了企业的生产、供应链、客户关系、人力资源、财务、办公、电子商务等软件服务,避免出现数据孤岛的弊端。
三、云计算在企业信息化中的局限性
虽然云计算在商业应用领域有着独特的优越性,但其自身拥有的局限性是云计算技术进一步发展和普及的最大障碍。
1.安全性
安全性是用户选择云计算时的首要考虑的因素,也是云计算实现可持续发展的关键。由于多个用户共享同一个云基础设施,这就必然造成用户对自身企业数据泄露的担忧,这也是许多大型企业对云计算技术始终保持观望态度的重要原因。
目前许多提供云计算服务的企业开发出了公有云、私有云和混合云等不同的云架构,其目的就在于为企业提供更多的选择,从而更好的避免数据泄露的风险。
2.带宽限制
云计算的服务是通过互联网实现的,而云计算资源池中的海量数据也是通过互联网流动的,由此就容易发生服务中断、网络延迟等问题。企业如果要实现云计算的流畅运行和操作,多多少少都要改变企业自身的网络架构,而且需要更大的宽带带宽。然而中小企业并不是每时每刻都面临海量数据的挑战,改变自身网络架构和一次性部署大带宽对他们来说并不划算。因此要使云计算走进中小企业,解决网络接入和宽带带宽技术的问题也成为一项重要议题。
3.信息垄断
中小企业与大型企业的信息化相比,最大的差距是技术上的差距。大型企业往往拥有自己的核心技术,同时能够迅速吸收当今社会的新技术和新经验。云计算作为一项新的技术,以其低成本和高效率的独特优越性得到了越来越多企业的认可,是今后助力企业信息化的一项关键技术。然而,许多中小企业并没有紧跟技术潮流,仍然将眼光局限于既成的企业发展模型。而大型企业迅速抢占新技术高地,并开发了自己的云计算基础设施和平台,如Microsoft的Azure,Google的App Engine,Amazon的弹性云EC2等等。正如前文所说,云计算正从一项技术发展成为一种信息资源,今后会如同水、电一样被交易。而大型企业正逐渐成为这种资源的生产厂商,形成云计算的垄断,这必将成为中小企业信息化的又一个瓶颈,使中小企业的信息化处于更加被动的地位。
四、结束语
随着IT技术的发展,企业信息化成为企业提高自身实力的一个重要途径,而其中的中小企业,面对激烈的国内外竞争,更是必须尽快实现自身的信息化,才能从整体上提高自身实力,跻身行业上游。相比过去企业实现信息化需要专项资金购买必要软、硬件设备和聘请专门的IT人才,云计算的落地帮助了众多中小企业解决了资金不足和技术缺乏的难题,成为了中小企业实现信息化的一条捷径。相信云计算技术将不仅仅活跃在计算领域,并将在企业信息化,数据分析等领域以及我们生活的方方面面深刻影响未来。
参考文献:
[1]如何应对海量数据的挑战.,2011.5.24
云计算技术发展现状范文4
[关键词]智能电网 大数据处理技术 现状 挑战
中图分类号:G301 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0189-01
随着我国智能电网建设进程的不断推进与深入,电网运行与设备监测过程中也产生了大量的数据信息,逐渐构成了当今信息学姐与研究人员重点关注的发数据,但大数据时代下电网的高效、稳定运行离不开相应的处理与存储技术作为支撑。
1.智能电网大数据的应用特征
电网业务数据可以大致划分为三类:第一是数据监测、设备检测及电网运行;第二是电力企业营销数据,如用电客户、销售量、交易电价等方面的信息数据;第三是电力企业的管理数据。[1]数据信息量十分巨大,并且随着电网数据的不断更新升级,数据类型也变得繁杂多样。电网数据种类众多、分布较广,主要包括多媒体数据、文本数据、实时数据、时间序列变化等半结构化、非结构化以及结构化数据,不同类别的数据在查询、处理方面的性能与频度要求也存在很大差异。智能电网运行时的数据价值密度较低,例如电网监控视频,其在实际监控管理的过程中,总数据中十分有用的信息量是非常少的,多数的数据都是正常数据。
2.智能电网大数据处理技术发展现状分析
2.1 并行数据库
关系数据库主要负责对结构化数据进行存储,从而提供严格依据规则快速处理事务的能力、边界的数据查询与分析能力、数据安全性保障以及多用户并发访问能力。应用强大的数据分析能力以及SQL查询语言以及独特的程序优势获得了广泛的应用。[2]经管随着智能电网建设的不断加快,数据超出了关系型数据库的管理范畴,地理信息图片与音频、图片以及视频等非结构化的数据逐渐成为需要处理与存储的信息的一项重要组成部分。
2.2 云计算技术
随着云计算平台的出现及完善,大数据技术的需求也相继出现,云计算的关键是数据并行处理与海量数据存储技术。而在智能电网中,电力设备状态监测设备的数据量应当是最为庞大的,而状态监测数据不但包含了在线数据,还应当包括缺陷记录、实验记录以及基本信息等,由于数据量极大,其对于实时性要求比企业的数据管理更高。当前,云计算技术在电力行业的发展依然处于初级的阶段,现行的云计算平台能够充分满足职能电网监控软件运行的可扩展性与可靠性要求,但在数据隐私、安全性、一致性以及实时性方面存在缺陷,依然需要进一步优化与完善。
3. 智能电网大数据处理技术面临的挑战分析
3.1 大数据传输与储存技术
随着智能化的不断发展,电力系统在运行过程中的电力设备监测数据与其他数据都会被记录下来,数据量不断增加,这对于电网运行监控以及数据的传输、存储造成巨大的压力,同时在一定程度上影响了电网智能化的发展。在智能电网大数据存储方面,通过分布式文件保存的形式可以进行大数据存储,然而可能对电力系统在数据实时处理方面产生影响。[3]因此,需要对电网大数据进行分门别类后再存储。而重点是将其中非结构化的数据转化为结构化数据,对于智能大数据处理技术来说依然较为困难。
3.2 数据处理时效性技术
对于大数据来说,其数据处理的速度是非常重要的。通常而言,数据的规模越大,需要分析与处理的时间也会越长。以往的数据存储方案针对一定要求的数据量进行设计,其在大数据方面并不适用。[4]而在未来智能电网的大环境下,如何在发电、输变电、用电等环节进行数据实时性处理是一个非常关键的问题。
3.3 异构多数据源处理技术
在未来智能电网要求贯通电网运行的每一个环节之中,时间新信息的高效采集与处理,并且逐渐朝着业务流、信息流以及电力流高度一体化的方向进行发展。所以,首先要做的就是如何整合大规模多源异构信息,为智能电网提供一个资源高度集约化配置的数据处理中心。对于海量的异构数据来说,如何构建出科学的模型进行规范表达以及如何在这个模型的基础上实现数据的存储、融合、查询等是亟待解决的重要问题。
结语
我国智能电网系统的应用广度与深度在不断加强,大数据处理技术逐渐成为维护电网智能安全运行的一项重要手段。然而随着电网智能运行的不断发展,其在大数据处理一致性、隐私性、实时性等方面也面临着相应的挑战,未来智能电网的主要依托依然是大数据处理分析技术,所以必须寻找出妥善应对挑战的策略,最终推动我国电力事业的长久稳定发展。
参考文献
[1] 宋亚奇,周国亮,朱永利.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].电网技术,2013,04:927-935.
[2] 李杨.智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨[J].硅谷,2014,14:91+95.
[3] 孙峰,钱啸,曾建梁,金烨,钱伟杰,许晶.基于大数据理念的地市供电公司智能电网规划数据融合研究[J].华东电力,2014,11:2411-2414.
[4] 王继业,季知祥,史梦洁,黄复鹏,朱朝阳,张东霞.智能配用电大数据需求分析与应用研究[J].中国电机工程学报,2015,08:1829-1836.
云计算技术发展现状范文5
关键词:云计算技术;分布存储技术;数据处理
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.
[4] 谭一鸣,曾国荪,王伟.随机任务在云计算平台中能耗的优化管理方法[J].软件学报,2012(2):1013.
云计算技术发展现状范文6
移动通信:李总您好。目前我国各级政府十分关注云计算的研究和应用,国内主要的IT厂商也都在围绕云计算重新布局。请问国内外云计算的发展现状与趋势?
李惊生:我国云计算服务市场依然处于起步阶段,云计算技术与设备已经具备一定的发展基础,2010—2012年中国云计算应用市场的发展明显加快,无论是“公有云”还是“私有云”,典型案例日趋增多。市场规模从2010年的167亿元增长到2012年的606亿元,预计2013年将达到1 200亿元,年均复合增长率达90%以上,连续三年保持高速增长态势。2013—2015年,预计云计算市场年复合增长率依然保持50%以上。
移动通信:近年来,杰赛科技专注于为电信运营商、广电运营商、政府机构、公共事业部门及大型企事业单位用户定制云计算解决方案,提供云计算相关产品。请问杰赛是何时开始涉足云计算的?您当时是出于一种怎样的考虑?
李惊生:这个要追溯到2009年,公司决定成立信息中心,按模拟事业部运行,当时主要任务是想为广州亚运会提供信息安全保障,因而部门的发展方向定在信息安全服务。在业务开展过程中发现没有自己的核心技术及产品很难为客户提供全方位的信息安全服务,所以我一直在寻找与信息安全相关的产品产业化的切入点,在这个过程中接触到了采用云计算是信息安全最好的解决方案的概念,于是开始留意云计算技术发展及寻找云计算领军人才,过程中尽管走了一些弯路,但从2009年下半年开始就组建起了联合华南师大研发资源的杰赛云计算攻关团队。
移动通信:请您介绍一下杰赛云计算的发展思路。
李惊生:经过五年多的发展,我们已成功研发出桌面云、云操作系统、云存储、云终端、云安全和SaaS服务的系列云计算产品链。在未来,我们依然坚定自主研发的发展思路,高举民族品牌的旗帜,希望杰赛能够成为国内外功能最完整的云产品厂商之一。
移动通信:作为具有完全自主知识产权的云平台,Vebula威邦云平台的技术水平、服务能力和产品质量均处于业内领先水平。请问威邦云产品的发展历程如何?
李惊生:我想用七个词组概括一下我们的发展历程:2009年云淡风轻,2010年风起云涌,2011年风云变幻,2012年拨云见日,2013年耕云播雨,2014年将云蒸霞蔚,2015年直冲云霄。
移动通信:与其他云产品相比,威邦云产品的特点与优势有哪些?
李惊生:我们的产品具有完整的自主知识产权,截至2012年底已有33项发明申请被受理,其中21项被公示,初步形成了产品的专利群。除了可用于公有云及私有云建设之外,还可以广泛用于政府电子政务、保密信息系统、军队信息系统等特殊领域。
移动通信:Vebula-Fit云终端视频传输协议使云产品的用户体验达到了国际国内的领先水平,该协议的特点与优势在哪里?
李惊生:Vebula-Fit协议可实现鼠标、键盘零延迟;高清音视频播放与在线流媒体播放能达到音画同步流畅,满足用户日常的多媒体需求;剪贴板共享支持宿主机和虚拟机之间的复制粘贴;支持实施迁移;科学地管理客户端硬件缓存,以减少带宽的要求;多系统支持,支持Linux、Windows,满足用户特殊平台需求;支持多种USB设备,包括USB Key、U盾、移动硬盘、U盘等。该协议使桌面云简化管理并提高控制力,降低总体拥有成本(TCO),交付高清用户体验,将业务连续性和灾难恢复扩展到桌面,借助“随身桌面”支持终端用户的工作效率。
移动通信:安全性是云计算需要重点考虑的问题,请问威邦云系统的安全解决方案是怎样的?
李惊生:前面我已经讲过,我们部门是从信息安全开始做起的,云安全从一开始就是我们重点考虑的。我们针对云计算环境中的身份认证、证据保全、安全审计等功能模块的研发始终处于国内领先水平,也是国内最先提出针对云环境特殊性的第三方安全云服务的,为云计算技术广泛应用后的安全防护提出了新的解决思路。
移动通信:我们知道,威邦云产品已经有了一些实际的应用案例。您能否谈谈具体的应用情况及效果?
李惊生:现在威邦云在各行业都有应用,包括电子政务云、校园云、教育云、军工云、企业云、园区云等。正常运行的系统超过30个,比较有代表性的包括:2012年初中标的广州市海珠区电子政务云,这是广州市第一个落地的政务云项目;2012年完成的广铝集团企业私有云,作为广东省工业化与信息化融合的典型案例,获得了广东省经信委立项并大力扶持;广东商学院实训室项目,该项目得到了广东省副省长及国家教委领导的现场指导和肯定;成都富士康园区云项目,该项目获得了四川省及成都市相关领导的肯定等。
移动通信:现在已是移动互联网时代,又恰逢国家大力推进包括智慧城市建设在内的“新四化”。在此背景下,对威邦云的发展前景您有何展望?