云存储关键技术_图文
云计算的关键技术及发展现状【最新资料】
云计算的关键技术及发展现状【最新资料】云计算的关键技术及发展现状摘要:云计算是一种全新的领先信息技术，结合 IT 技术和互联网实现超级计算和存储能力，它的目标是要像供水、供电、金融系统一样，把“计算力”作为一种公用基础设施、组织大规模的信息和计算资源，面向用户提供便捷、全面的公众服务，满足个人和社会信息服务的需要。
关键词:云计算关键技术发展现状云计算的最初想法可以追溯到上世纪 60 年代，图灵奖得主 John McCarthy提到的:“在不远的将来，计算有可能成为一种公共基础设施”。
2007 年底，IBM 公司率先提出了他们的云计算计划，并将云计算平台描述为一个按需进行动态部署和配置的可伸缩性平台。
一、云计算的概念对于云计算仍没有普遍一致的定义。
美国国家标准技术研究院对云计算的定义: 云计算是一个模型, 这个模型是可以方便地按需访问一个可配置的计算资源 ( 例如, 网络、服务器、存储设备、应用程序以及服务) 的公共集。
这些资源可以被迅速提供并发布, 同时最小化管理成本或服务提供商的干涉。
中国云计算专家刘鹏给出的定义如下: 云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上, 使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
通俗地理解, 云计算的云就是存在于互联网上的服务器集群上的资源, 它包括硬件资源和软件资源, 本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息, 就能够获取所需的计算资源。
二、云计算的关键技术云计算的发展离不开虚拟化、并行计算等核心技术的发展成熟, 正是这些计算机技术和网络技术的发展融合产生了云计算, 并借助 SaaS/PaaS/IaaS 等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
1.虚拟化技术虚拟化作为云计算的核心特征, 是云计算依托的基础。
虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示, 它是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实硬件的基础上运行。
通过虚拟化技术可以实现资源的最优利用; 并能够根据用户业务需求的变化, 按需分配资源, 实现动态负载均衡; 同时与硬件无关的特性带来系统自愈功能, 提升系统的可靠性。
8.(云计算的主要支撑技术)
•
GFS
–
–
–
–
大规模分布式存储
•
云存储服务
– – –
Amazon Simple Storage Service Amazon SimpleDB Google BigTable
许可证管理与计费
IT基础设施的许可证管理与计费模式
按需付费 按使用计费
大量提供商还未制定产品在云计算环境下 的计费模式 较成熟的是Amazon提供的EC2和S3的按量 计费模式
多租户技术
•
客户化配置：支持不同租户对SaaS应用的 配置进行定制
– –
能够对不同租户的客户化配置进行描述和存储 能够根据不同租户的客户化配置呈现相应的 SaaS应用
•
架构扩展：多租户服务提供灵活、具备高 可伸缩性的基础架构、保证不同负载下多 租户平台的性能
多租户技术
•
性能定制：满足不同客户对服务性能的要求
搜索引擎
并行计算模型：支持高吞吐量分布式处理计算任 务和海量数据
River编程模型 MapReduce编程模型
计算机集群系统：建立可扩展、可靠运行环境
大规模消息通信
不同节点、不同服务之间需要通过消息通信进行协 作
同步消息通信：客户端直接请求服务器端的服务，并等待 服务结果返回后继续执行，服务端需要保存与客户端通信 的信息，在处理完成后将结果返回给客户端。 异步消息通信：客户端把请求放到请求消息队列里，继续 执行其他业务逻辑，服务端从请求消息队列中获取请求消 息，将处理结果放入响应队列里，并立即处理下一个请求。
云计算的技术挑战
云存储系统设计的关键技术
备份 、 资源服务 、 数据 共享与协作 、 增 值服 务 的数 据 管理 平 台。 引入 分 布 式对 象存 储技 术 ，采 用本 地 缓 存 技 术和 Ｐ ２ Ｐ 技 术，有 着完 善
的数 据 安 全保 护措 施 。
数据删 除技术 ，该 技术 可将数据 的传 输和存储
代价 降低为原来 的 １ ／ ５～ １ ／ ２ ０ 。
Ｄ ａ ｔ ａ Ｂ ａ ｓ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ● 数据库技术
云存储 系统设计 的关键技术
文／ 彭 玉华
本系统结 构设计是 支持大规模 并发用户 ， 该 系统是基 于海量存储 系统 ， 为用 户提 供 网络数 据 存储 、数据
网络传输代价和存储成本 。本项 目引入一种基
提供 自动负载均衡 ，提供服务 的高可用性 ，支 于重复数据删 除的数据存储组织方式 ，在数据 持海量数据 的可靠存储 。整套系统拟 采用基于 传输和存储 的过程 中自动 引入冗余检测和重复 动态三方架构的存储服务体系结构实现 。
３ ． １ 存 储 客 户 端 代 理 和 用 户接 口层
访 问层 。 该 层 完成 存储 资源 的注册 、监控 和 负载 调度 功能。负责对存储 中的用户资源 、存储服 组织或校 园，可运行于广域 网或局域 网，用户 限于 区域 内的人员 ， 服务节 点包括本地管理器 、 首先 ，我们 来探 讨一 下数 据存 储层 的 问 务 器，存储管理节点服务器进行登记 ，对存储 私有云存储节点 。 题 ，数据存 储层 作为云存储系统架构来说是最 服务 的使 用状况进行动态监管 ；对新接入的用 ５ 总 结 底层 的部分 。其 中包含 了两个部分 ，一是统一 户进 行资源配置和资源人 口定位。负责对服务 存储层 ，二是存储设备 。这两个部分讲村社设 器 负载进 行监控 ，管理任务的动态迁移 ，维护 云 存储 系统用 户很 容易 增加 存储 容量 ， 备相 互连接构成 了存储设备的系统基础 。这一 部分 的主要作用有三点 ：１ ． 集 中管理 ；２ ． 状态
第9章云计算技术及应用图文模板
第9章 云计算技术及应用
2．平台层 平台层为用户提供对资源层服务的封装，使用户可以构建 自己的应用。平台层包括数据库服务和中间件服务。对平台层 各组成部分介绍如下： (1) 数据库服务提供可扩展的数据库处理的能力。 (2) 中间件服务为用户提供可扩展的消息中间件或事务处 理中间件等服务。
第9章 云计算技术及应用
3．应用层 应用层提供软件服务，包括企业应用服务和个人应用服务。 对应用层各组成部分介绍如下： (1) 企业应用服务是指面向企业的用户，如财务管理、客 户关系管理、商业智能等。 (2) 个人应用服务指面向个人用户的服务，如电子邮件、 文本处理、个人信息存储等。
第9章 云计算技术及应用
4．用户访问层 对用户访问层各组成部分介绍如下：
“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展、随时获取 的，并且按需使用，按使用方式付费。“云”的这种特性使其 成为一种像水、电设施一样的IT基础设施。
第9章 云计算技术及应用
云计算的基本思路十分简单，即“合”的思路：服务提供 商提供应用程序，服务提供商的数据中心负责集中存储过去一 直保存在最终用户个人计算机上或企业的数据中心内的信息， 用户则通过互联网远程访问这些应用程序和数据。
(7) 服务监控提供对服务的健康状态的记录。
第9章 云计算技术及应用
9.1.4 云计算的部署模式 如图9-4所示，云计算可以有三种部署模式，即公共云、
私有云和混合云。三者的比较如表9-1所示。
公共云
外部 客户
私有云 内部人员
外部客户
内部人员
混合云
图9-4 云计算的部署模式
第9章 云计算技术及应用
第9章 云计算技术及应用
3．混合云 混合云是指供自己和客户共同使用的云。它所提供的服务 既可以供别人使用，也可以供自己使用。相比较而言，混合云 的部署方式对提供者的要求更高。
云计算的概念及关键技术
云计算的概念及关键技术1、云计算的概念1.1概念云计算是一种通过互联网访问、可定制的IT资源共享池，并按照使用量付费的模式,这些资源包括网络，服务器，存储、应用、服务等。
广泛意义上来说，云计算是指服务的交付和使用模式，即通过网络以按需，易扩展的方式获取所需的资源，这种服务可以是IT的基础设施（硬件、软件、平台），也可以是其他服务，云计算的核心理念就是按需服务，就像人使用水、电、天然气等资源一样。
1.2关键技术云计算的关键技术有：虚拟化、分布式文件系统、分布式数据库、资源管理技术、能耗管理技术。
虚拟化：虚拟化是实现云计算重要的技术设施，是在通过物理主机中同时运行多个虚拟机实现虚拟化，在这个虚拟化平台上，实现对多个虚拟机操作系统的监视和多个虚拟机对物理资源的共享；分布式文件系统：指在文件系统基础上发展而来的云存储分布式系统，可用于大规模的集群，主要特点：1、高可靠性：云存储系统支持多个节点间保存多个数据副本的功能，以提供数据的可靠性；‘’2、高访问性：根据数据的重要性和访问频率将数据分级多副本存储、热点数据并行读写，提高访问；3、在线迁移、复制：存储节点支持在线迁移，复制、扩容不影响上层应用；4、自动负载均衡：可以根据当前系统的负荷，将原有节点上的数据迁移到新增的节点上，特有的分片存储，以快为最小单位来存储，存储和查询时所有的存储节点并行计算；5、元数据和数据分离：采用元数据和数据分离的存储方式设计分布式文件系统。
分布式数据库:能实现动态负载均衡、故障节点自动接管、具有高可靠性，高可用性、高可扩展性；资源管理技术:云系统为开发商和用户提供了简单通用的接口，使得开发商将注意力更多低集中在软件本身，而无需考虑到底层架构，云系统一句用户的资源获取请求，动态分配计算资源；能耗管理技术:云计算基础设施中包括数以万计的计算机，如何有效低整合资源、降低运行成本，节省运行计算机所需的能源成为一个关注的问题二、hadoop生态在云计算这一块，hadoop算做的比较不错，hadoop平台的基本框图和生态系统如下所示：说明：1、MapReduce：是一个并行化计算框架，提供了map和reduce两阶段的并行处理模型和过程，mapreduce以键值对的数据输入方式来处理数据，并能自动完成数据的划分和调度管理；2、分布式文件系统(HDFS):基于物理上分布在各个数据存储节点的本地Linux系统的文件系统，为上次提供一个逻辑上成为整体的大规模数据存储系统；3、分布式数据库管理系统（HBASE）:克服了难以管理结构化/半结构化海量数据的缺点，提供了一个大规模分布式的，建立在HDFS之上的分布式数据库管理系统，Hbase提供了基于行，列和时间戳的三维数据管理模型；4、公共服务模块（Common）：为hadoop提供支撑服务和常用的工具类库以及api编程接口，服务包括：抽象文件系统fileSystem、远程过程调用（RPC）,系统配置工具以及序列化机制；5、数据序列化(Avro)：用于将数据结构和数据对象转变成数据存储和网络传输的格式；6、分布式协调服务（Zookeeper）：主要用户提供分布式应用经常需要的系统可靠性维护，数据状态同步、统一命名服务，分布式应用配置等管理功能；7、分布式数据仓库处理工具（Hive）：用于管理存在HDFS和hbase中的结构化/半结构化的数据。
浅谈云存储环境下的容灾关键技术
中图分类号 ：Ｔ ３ ９３ Ｐ０ ．
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ — ５ ９（ １） ５ ｏ５ － ２ ０７ ９９ ２ ２ ０ 一 １ ６ ０ ０
云储存 （ ｌｕ ｔ ｒ ｇ ）的基本概 念是 云计 算 （ ｌ ｕ 机 的端 口数 量 、路 由器 的 型 号 、防火 墙 的类 型 、各 种 数 据 的 设 Ｃ ｏ ｄ ｓｏ ａ ｅ Ｃｏｄ ｃ ｍ ｕ ｉｇ ｏ ｐ ｔ ｎ ）概念上延伸和发展 出来的一个全新 的理念 ，云计 置、系统中服务器 的数量 、硬件系统 、操作规程 、设备连接线 算 在 信 息 领 域 之 中 有 着 重 要 的 地 位 ，其 是 分 布 式 处 理 路、Ｉ Ｐ地址、子掩码、共享信息等 问题。 （Ｄ ｓ ｒ ｂ ｔ ｄ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ） 并 行 式 处 理 （Ｐ ｒ ｌｅ ｉ ｔ ｉｕ ｅ ｐ ｏ ｅ Ｓｎ 、 ａａ ｌ１ 二、容灾系统研究现状 ｐ ｏ ｅ ｓｎ ）、 网 格 计 算 处 理 （Ｇ ｉ ｃｍ ｕ ｉ ｇ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｒ ｄ ｏ ｐ ｔ ｎ ａ ｄ 对于早期的容灾系统来讲 ， 其应用的范围十分有限 ， 通常 ｐ ｏ ｅ ｓｎ ） 应 用 的发 展 。云 储 存 是 通 过 整 个 网 络 ，将 及 其 被称之为本地容灾系统 ， ｒ ｃ ｓ ｉｇ 等 只是在本地范围之内进行 容灾服务器 因此 ， 虽然这个本地容灾系统能够容忍硬件毁坏等 问 复杂与繁多的计算处理程序 自动分解成为无数子程序 ， 并将这 的应用 。 些 子 程 序 由多 个 服 务 器 所 组 成 的 庞 大 系 统 ， 经 过 计 算 分 析 之 题 的出现 ， 但是对于火灾 、 建筑倒塌等 自然灾害却没有解决 的 后 ， 处理结果回传 给用户。通过云计算 ，能够将网络上的所 有 效 方法 。 将 有信息在非常短 的时间之 内， 处理数 以万计 的信息 ， 通过云储 随着科学技术 的不 断发展 与进步 ， 容灾技术也在不 断的得 存 ，能够将这些大量 的信息储存在 网络之 中，以此来提供给用 到更新与改进 ，并逐渐 的出现 了异地容 灾系统。 种系统的产 这 户 的 需要 。 ． 生，有效的解决 了上述问题 ， 于各种 自然灾 害能够有 效的进 对 随着科学技术的不断发展与进 步， 计算机与互联 网的快速 行避免 ， 但是仍然有着不妥之处，就是这种异地容灾系统降低 普及 ， 各种信息都在越来越多的存储在计算机之中， 逐渐 的形 了数 据 恢 复 的 速 度 ， 作 的 效 率 明显 降 低 。 了 有 效 的 对 这 些 工 为 成 了大量信息汇集在计算机存储系统上 。 这种 现象的出现， 使 问题予 以克服 ，出现 了云存储环境下的容灾技术 ， 并在各个行 得数据的管理达到 了前所未有的高度 ， 并且将信 息储存 的成 本 业 之 中得 到 了广 泛 的应 用 。 有效减低 ， 但是在许多优点汇集的过程 中， 同样 出现了诸多的 通 过 上 诉 的分 析 ， 在 当前 我 国 科 学 技 术 发 展 的现 实 情 况 问题 ， 关 数 据 的 安 全 性 所 受 到 的 威 胁 也 在 不 断 增 加 。 存 储 下， 相 在 还存在着三个较为显著的 问题 ： 一是在现有 的容 灾系统中 ， 过程 中， 数据 的丢失对各行各业都产生 了极大的影响 。 容灾技 面对 大量 的备份数据 ， 管理 系统还 不够 完善 ； 二是面对大规模 术 是在 二十世 纪九十年代 出现 的，并以惊人 的速度迅速 崛起 ， 的数据容灾， 其灵活性和效率不高 ： 三是在数据加密保护方面 ， 不少大 型企业先后提 出了 自己的容 灾方 案， 这些方案 的应用在 还存在着很大的安全隐患。 三 、云 存 储 环 境 下 的 容 灾 关 键 技 术 定程度 上保证 了应 用系统的可恢 复性 ， 但是 由于形式较为单 不能够 有效的满 足各 个行 业对 容灾能力的需求。 实际应 在 （ ）云存储环境下的容灾关键技术 中的映射技术 一 用的过程中， 如果不能够有 效的保证数据在备份 的时候相对 安 云存储 环境下 的容 灾关键技术 中的映射 技术是 实现 信息 全，那 么就会 比没有 备份还要危 险，但是 ，一系列的加密工作 存储 的核心技术 ，追踪映射 技术十分关键 ，在通常情况下 ，云 会导致容灾技术得不到有效 的发挥 ，并且会产生制约的效果 ， 存储 环境 下的处理程序和管理设备程序之 间会 形成 映射 关系， 因此 ， 就需要一种技术能够完全的解决掉这些现实 问题 。 云储 这种 管理 能够直接 的影 响到容灾 系统 的应用 。 一是数据 自动迁 存的 出现 ， 极大 限度 的解决 了这些现实 问题 ， 并且给容灾技术 移，这种 方法 的应用是一种事件触发 的，并且触 发事件还包括 的应 用 给 予 了充 分 的保 障 。 了磁盘容量的扩展、缩小 ，磁盘的损坏、维修，磁盘的饱和 、 云 存 储 技 术 填充等一系列事件，一 旦这 个事件被 触发之后，相关文件就会 云存储 与云计算 比较相似 ，其所 指的都是通过 网格 技术 、 根据系统的指令直接进行映射 ，就是所谓的 白行保存 、复制 、 分布文件 、 中使用 等功能汇 集在 …起 进行 应用。其应 用原理 粘贴 、删除；二是磁盘透 明替换 ，这种方法的应用是使用者要 集 一 就是将网络中的大量信 息存 储在 计算机之中， 能够在 需要的时 先 创 建 一 个 云 存 储 环 境 ， 这 样 一 个 环 境 下 将 相 关 的 映 射 数 在 候 在 最 短 的 时 间 内获 取 相 关 信 息 ， 且对 疑难 问题 进 行 及 时 的 在容灾服务器上进行 多个副本 的备份 ， 并 并且在备份的过程 中不 解答 。 对于云存储来讲 ， 我们可 以从其Ｊ 一义上的概念上进行理 断的创 建副本 ，防止磁盘 出现损坏之 后无法还 原； 是磁盘容 三 解， 通过互联 网与局 域网的结构来分析 云储 存。所谓的云存 量调整 ， 这种方法在应用 的时候有两种情 况， 一种 是对容量进 储 ，就是 以云状 的网络结构对信息进行储存 ，在通常情况下 ， 行 扩充，在 这种情况 出现 的时候，主要是 由于磁盘 已经满载， 人们对其 的了解都 是通过局域 网和互联 网。 需要进行新磁盘的加载，然后对磁盘的容量进行修改 ， 另一种 在常见 的局域 网系统 中， 如果我们需要有效 的将局域 网进 是对容量进行缩 减， 这种情况 出现的时候 ， 在 直接将多余的磁 行高效 的操作 ， 在通 常情况下 ， 就需要使用者清楚 的知道 网络 盘拆掉就可 以，并不需要进行容量 的修改工作 。 中 的硬 件 与软 件 的 型 号 和配 置 ， 并 且 还 需 要 知 道 其 网 络 地 址 、 （ ）云存储环境下 的容灾关键技术 中的缓存技 术 二 应用 的交换机 型号、交换机 的端 口数量 、路 由器 的型号、防火 云存储 环境下 的容灾关键技 术中 的缓存 技术是存 储分 墙 的类 型、 各种数据的设置、 系统中服务器的数量、 硬件系统 、 机 构 的核 心 技 术 ， 种 技 术 的核 心 思 想 所 指 的 就 是 通 过 准 确 的 这 操作规程、设备连接线路 、Ｉ Ｐ地址 （ 通常情况 下，所应用 的 计算 ， 将缓存有效的应用到容灾系统之 中。 缓存在通 常情况下 ， 都是 １２ １８ ０ １ 、子掩码 （ ５ ． ５ ． ５ ． ） ９ ．６．． ） ２ ５ ２ ５ ２ ５ ０ 、共享信 息等 主要是用来 实现数据 的快速备份恢 复， 并且在一定 的过程 中进 等。 但是在应用互联网的过程中 ， 使用者只需要知道在进行联 行 相关频率的恢 复。 云存储环境下 的容 灾关键技 术的缓存算 在 网过程 中的用户名和密码 ， 就能够较为简单的将计算机接入到 法，主要有 以下两个方面 ：一是本地容灾磁盘饱和计算 ，这种 网络之 中，并不需要知道 网络地 址、应用 的交换机型号 、交换 算法是将单位时间 内数据的恢复次数进行统计 ， 然后将次数最
第7章 多媒体数据存储技术
Multimedia Technology & Application
6
只读光盘的读原理
光盘上的信息是沿着盘面螺旋形状的信息轨道 以一系列凹坑点线的形式存储的。激光束能在 1μs 内从1μm2 探测面积上获得满意的信噪比(S /N)。利用激光聚焦成亚微米级激光束对轨道上 模压形成的凹坑进行扫描，如下图所示。光束 扫描凹坑边缘时，反射率发生变化，表示二进 制数字“1”，在坑内或岸上均为二进制“0”数 字。
Multimedia Technology & Application
25
7.2.1 存储卡
目前常用的存储卡有：
PCMCIA 存储卡 Compact Flash（CF）卡 Secure Card(SD)卡 Multimedia Card 多媒体卡 Memory Stick(记忆棒) 其他存储卡
HD DVD 单面单层容量为15GB，单面双层为30GB， 远低于蓝光光盘。
Multimedia Technology & Application
24
7.2 可移动存储设备
可移动存储设备主要是用来在不同终端之间移动的存 储设备，方便资料存储与读取。我们常用的台式计算机、 便携式计算机、数码照相机、数码录像机、手机等电子 设备都可以使用可移动存储设备。
22
蓝光光盘
蓝光光盘(Blu-ray Disc，BD)是DVD 之后的下一代光盘 格式之一，用以存储高品质的影音和高容量的资料。 最早是由Sony 和松下电器等企业组成的“蓝光光盘联 盟”策划的光盘规格，并以Sony 为首于2006 年开始全 面推动相关产品。
一个单层的蓝光光盘容量为25GB，而双层的蓝光光盘 容量为50GB。2010 年6 月指定的BDXL 格式，支持10 0GB 和128GB 的光盘。
浅谈NDC技术
行授课的一种新型的教学方式。Ｖ Ｂ 程序设计教学中涉及到大量的算法 和结构流程的描述，为此，我充分发挥自身的专业优势，运用多媒体辅 助教学手段，通过计算机图形显示、动画模拟及文字说明等，营造一个 全新的图文并茂、生动直观的教学环境，从而大大增加了教学信息量， 提高了学习效率，有效地刺激和培养了学生的形象思维。对一些重要的 结构流程和算法，如分支结构的执行原理、循环结构执行原理等，我制 作了专门的 ＦＬＡ ＳＨ 交互动画，通过实例动态演示和模拟程序的执行过 程，并让学生在课堂上进行自主探究式的学习，从而加深了学生对抽象 原理的理解及方法的运用。与此同时，让学生在接受理论知识的过程中 还能体会到现代化信息技术的魅力，达到了传统教学无法实现的教学 效果。
系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型 和访问手段也不同。
三、虚拟机（Virtua l Ma chine） 通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离 环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，在一台物理服务器上模拟 出一台或多台虚拟的服务器，这些虚拟机完全就像真正的服务器那样 进行工作，可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。 四、分光采集服务器 通过在网络出口链路分光的方式，实时监控出入流量，分析网络应 用与用户需求，作为内容主动缓存行为触发装置，并拦截用户出网访问 请求，重定向至 Ｎ Ｄ Ｃ 平台相应虚拟机端口。分光采集服务器是 Ｎ Ｄ Ｃ 管 理者掌握实际网络需要内容主要途径。 五、NDC 业务服务节点 Ｎ Ｄ Ｃ 业务节点直接面对用户，接受用户请求，并向用户提供所需服 务的物理服务器集群。Ｎ Ｄ Ｃ 管理者在服务器群上为 Ｎ Ｄ Ｃ 平台加载具体 互联网应用服务，为其分配所需资源，并具备公众服务能力的过程。 Ｎ Ｄ Ｃ 业务来看，Ｎ Ｄ Ｃ 系统是建立对网络层之上的应用层资源的充 分使用和管理调度。Ｎ Ｄ Ｃ 的存储和计算系统是脱离了物理网络的一个 虚拟的软件系统，一个物理机上可以创建多个虚拟机，但一个虚拟机不 可能跨越多个物理机。互联网内容可以在虚拟机上存储运行，并进行平 滑的迁移，保证业务不中断，但传统的物理机是做不到的。使用虚拟机 时应考虑 Ｎ ＋５ 的冗余备份来保证业务不中断。如图 １ 所示。
云计算的关键技术
云计算的关键技术摘要：云计算是一种新兴的计算模型，它是在网格计算的基础上发展而来的,它是指通过网络以按需、易扩展的方式来获得所需的信息服务，因此，云计算又常常被称为云服务。
本文介绍了云计算的发展历史，总结了云计算的关键技术：数据存储技术(Google File system)、数据管理技术(BigTable)、编程模型和任务调度等，分析了云计算和网格计算以及传统超级计算的区别，并指出了云计算的广阔发展前景。
关键词：云计算；编程模型；数据存储；数据管理；任务调度正文: 云计算(cloud computing)是一种新近提出的计算模式。
是分布式计算(Dist uted computing)、并行计算(Parallelcomputing)和网格计算(Grid computing)的发展。
目前，亚马逊、微软、谷歌、IBM、英特尔等公司纷纷提出了“云计划”。
例如亚马逊的Aws(Amazon web services)⋯,IBM和谷歌联合进行的“蓝云”计划等。
这对云计算的商业价值给予了巨大的肯定。
同时学术界也纷纷对云计算进行深层次的研究。
例如谷歌同华盛顿大学以及清华大学合作，启动云计算学术合作计划(Academic cloud ComputingInitiative)，推动云计算的普及，加紧对云计算的研究。
卡内基梅隆大学等对数据密集型的超级计算(Data Intensive supercomputing，DIsc) 进行研究，本质上也是对云计算相关技术开展研究。
云计算有着广泛的应用前景。
如表1所示。
云计算在天文学、医学等各个领域有着广泛的应用前景。
趋势科技和瑞星等安全厂商纷纷提出了“安全云”计划。
在云计算关键技术研究过程中，主要对依赖于以下的技术支持，他们分别是数据存储技术(Google File system)、数据管理技术(BigTable)、编程模型和任务调度模型等，我们逐一进行介绍。
一．数据存储技术:为保证高可用、高可靠和经济性，云计算采用分布式存储的方式来存储数据，同时利用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性，即为同一份数据存储多个副本，这样避免当前的数据系统崩溃还有备用的数据可以马上回复工作。
云计算-基础知识
• 基础设施作为服务-IaaS • Infrastructure as a Service
云-服务模式
IaaS: 提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处理、存储、网络 和其它基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用 程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统的选择、 储存空间、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙、负 载均衡器等）的控制。 PaaS：提供的开发语言和工具（例如Java，python, .Net等）部署到云计 算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务 器、操作系统、存储等，但客户能控制部署的应用程序，也可能控制运行应用 程序的托管环境配置； SaaS：提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序， 用户可以在各种设备上通过客户端界面访问，如浏览器。消费者不需要管理或 控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等等；
理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网 络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到 Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。
目 录
1 2 3 4 5
云-体系结构
云-关键技术 云-服务模式 云-应用案例
云-关键技术
关键技术之四-分布式的编程模式 云计算提供了分布式的计算模式，客观上要求必须有分布式的编程模式。云计 算采用了一种思想简洁的分布式并行运算和任务调度模型Map—Reduce。在该模 式下，用户只需要自行编写Map函数和Reduce函数即可进行并行计算。其中，
Map 函数中定义各节点上的分块数据的处理方法，而Reduce函数中定义中间结果 的保存方法以及最终结果的归纳方法。
基于云存储的网盘系统架构及关键技术研究
点上分发读写请求。
在扩展性方 面， 基于 Ｍ ｏ Ｆ 集群 ， ｏｓ Ｓ ｅ 系统支持对存储节
・
点、 服务节点的在线扩展以及对存储域的在线扩容， 实现业 务不中断的前提下对服务节点、 存储节点的添加。 对于存储
容量 的扩展性 ． 系统对业务流 与数据流进行 了分离 ， 流 业务
存储节点 ： 负责和用户 之 间的数 据流 ， 听从 主控节
点的调度， 提供存储空间， 并为客户提供数据传输。
图 ２ ＭｏｓＦ ｏｅ Ｓ与 集 群 架 构
电信科学 ０ ２ 事 ｌ ２ １ ｜ 第一ｉ 。
பைடு நூலகம்
（） ２数据隔 离
下载 ； 持文件 目录 的浏览 ； 支 支持文件 和文件夹的移 动 、 重
的Ｍ ｏ Ｆ 存储节点上 （ ｏｓ Ｓ ｅ 在此基础上，ｏｓＦ 保证了数据自 Ｍｏ Ｓ ｅ 愈） ， 保证了 任意单节点出现故障时不影响数据的完整性， 并通
过多种安全加密措施最大程度地保证 了数据存储的可靠性 。
主要适用于超大数据集的应用程序处理。 Ｍ ｏ Ｆ 是一个开源免费的分布式文件系统， ｏｓ Ｓ ｅ 它是一
主控节点获取． 而数据流通过访问存储节点获取， 这种业 务流与控制流分离的模式大大提高了数据的存取效率。
Ｆｓ Ｆ 、 ｏｓ Ｓ 这些分布式文件系统各有特点， ａ Ｄ Ｓ Ｍ ｏｅ 等， ｔ Ｆ 有些
不具有 通用性 ， 而只适 用于特 殊 的应用场 景 ， 比如 ，Ｄ Ｓ Ｈ Ｆ
在可靠性方面， 每个文件经过分块双份存储于两个不同
・
数据隔离、 信息加密、 传输加密等技术手段， 保障用户数据
的私密性与安全性 。 （） １权限控制
云计算基础ppt课件
用户
软件/数据 库
操作系统
用户
软件/数据 库
操作系统
用户
软件/数据 库
操作系统
IT基础设施 IT基础设施 IT基础设施
操作系 操作系 操作
统
统
系统
VM
VM
VM
集群管理
虚拟化
虚拟化
操作系统
操作系统
IT基础设施 IT基础设施
云计算的总体架构—云计算架构的上下文
云租户、云服务 消费者
有云服务需求，也有 传统IT设施，需要进 行整合云应用开发者
云管理节点自身的可靠性保障机制
云计算数据中心整体网络的可靠性保 障机制
承载用户计算负载的计算节点的故障恢复机制： 计算节点本地重启故障， 以及不可本地重启 类的异地恢复类故障发生时， 如何在无须维 护干预以及应用层特殊处理的前提下， 保持 业务提供的连续性
云存储数据连续服务与数据防丢失保障机制， 如硬盘故障、 服务器故障、 机柜/机框， 乃 至整个数据中心意外电源及网络故障的容错与 恢复能力
云计算核心架构竞争力衡量维度
云计算核心架构竞争力衡量维度
节流方面
降低建设成本 减少运维成本
运营商：在IaaS，PaaS基础上吸引第三 方应用，分享SaaS应用 企业：硬件解耦，提高灵活性，优化运 作效率 大数据：依托海量存储分析，从数据中 萃取价值信息
开源方面
云计算核心架构竞争力衡量维度—低TCO
动智能终端及浸入式体验瘦终端接入的模式（不同场景不同需求，不同的处理级别） • 差别6：云资源服务从单一虚拟化，走向异构虚拟化、轻量级容器化及裸金属物理机服务器 • 差别7：云平台和云管理软件从闭源、封闭走向开源、开放
云计算的架构
医疗行业医疗影像云存储与共享平台
医疗行业医疗影像云存储与共享平台第1章医疗影像云存储与共享概述 (4)1.1 医疗影像云存储的概念与背景 (4)1.2 医疗影像共享的重要性 (4)1.3 国内外医疗影像云存储与共享发展现状 (4)第2章医疗影像云存储技术 (5)2.1 医疗影像数据特点 (5)2.2 云存储技术概述 (5)2.3 医疗影像云存储关键技术 (5)第3章医疗影像数据安全与隐私保护 (6)3.1 医疗影像数据安全需求 (6)3.1.1 数据完整性 (6)3.1.2 数据保密性 (6)3.1.3 数据可用性 (6)3.1.4 数据可靠性 (6)3.2 数据加密技术 (7)3.2.1 对称加密算法 (7)3.2.2 非对称加密算法 (7)3.2.3 混合加密算法 (7)3.3 访问控制与身份认证 (7)3.3.1 访问控制策略 (7)3.3.2 用户身份认证 (7)3.3.3 权限管理 (7)3.4 数据隐私保护策略 (7)3.4.1 数据脱敏 (8)3.4.2 数据匿名化 (8)3.4.3 数据审计与追溯 (8)3.4.4 法律法规遵循 (8)第4章医疗影像云存储平台架构设计 (8)4.1 总体架构设计 (8)4.2 存储层设计 (8)4.3 计算层设计 (9)4.4 应用层设计 (9)第5章医疗影像数据预处理与压缩 (9)5.1 数据预处理技术 (9)5.1.1 图像去噪 (9)5.1.2 图像增强 (9)5.1.3 图像分割 (9)5.1.4 三维重建 (10)5.2 医疗影像压缩技术 (10)5.2.1 有损压缩 (10)5.2.2 无损压缩 (10)5.2.3 可逆压缩 (10)5.2.4 混合压缩 (10)5.3 压缩算法在云存储中的应用 (10)5.3.1 云存储系统架构 (10)5.3.2 压缩与解压缩功能评估 (10)5.3.3 压缩算法的选择与优化 (11)5.3.4 压缩算法在医疗影像云共享中的应用 (11)第6章医疗影像云存储平台部署与优化 (11)6.1 云计算平台选择与部署 (11)6.1.1 云计算平台选型标准 (11)6.1.2 云计算平台部署 (11)6.2 存储资源调度策略 (11)6.2.1 存储资源调度需求分析 (11)6.2.2 存储资源调度策略设计 (11)6.3 功能优化与评估 (12)6.3.1 功能优化策略 (12)6.3.2 功能评估指标 (12)6.3.3 功能评估方法 (12)第7章医疗影像共享技术与协议 (12)7.1 医疗影像共享模式 (12)7.1.1 基于PACS系统的共享模式 (13)7.1.2 基于云存储的共享模式 (13)7.1.3 基于区块链技术的共享模式 (13)7.1.4 跨机构医疗影像共享模式 (13)7.2 影像传输协议 (13)7.2.1 DICOM协议 (13)7.2.2 协议 (13)7.2.3 FTP协议 (14)7.3 影像数据格式转换 (14)7.3.1 影像压缩 (14)7.3.2 影像格式转换 (14)7.4 分布式医疗影像共享技术 (14)7.4.1 分布式存储技术 (14)7.4.2 数据索引与检索技术 (14)7.4.3 跨区域医疗影像共享平台 (14)第8章医疗影像云存储与共享平台应用案例 (15)8.1 平台在医疗机构的应用 (15)8.1.1 提高影像资料管理效率 (15)8.1.2 促进跨科室协作 (15)8.1.3 提升医疗服务质量 (15)8.2 平台在远程医疗中的应用 (15)8.2.1 支持远程诊断 (15)8.2.2 促进医疗资源下沉 (15)8.2.3 提高应急救治能力 (15)8.3 平台在医学教育与科研中的应用 (15)8.3.1 促进医学教育资源共享 (15)8.3.2 支持医学研究 (16)8.3.3 助力跨学科合作 (16)第9章医疗影像云存储与共享平台监管政策与法规 (16)9.1 国内外监管政策概述 (16)9.1.1 国内监管政策 (16)9.1.2 国外监管政策 (16)9.2 影像数据保护法规 (16)9.2.1 《中华人民共和国网络安全法》：要求网络运营者加强网络信息安全管理，防止网络数据泄露、损毁、篡改等。
云存储安全简介
云存储安全云存储安全这一部分主要从云存储安全的背景、云存储面临的安全问题以及保证云存储安全的关键技术三个方面进行云存储安全问题的分析。
云存储，顾名思义，就是将数据存储在云端的一种存储方式。
这些数据包括个人档案、照片、文件和受版权保护的内容。
云存储是伴随着云计算发展而来的，是云计算的资源存储，旨在通过互联网为用户提供更强的存储服务。
云存储给我们提供了一种全新的存储模式，但凡事有利必有弊，跟互联网相关的事物也必然伴随着安全问题。
通常情况下，云存储服务以数据的安全存储和管理为核心，相对于传统的网络应用，在云端进行存储和相关业务的处理会导致用户数据的所有权与管理权分离，由于云存储的特性使数据脱离了数据拥有者的物理掌控，这导致云存储服务的安全性、可靠性以及可用性都面临着巨大的挑战。
一方面，为了利用云平台的计算和存储资源，用户需要将数据存储到云服务器或者计算任务外包给云服务器，这将泄露用户的敏感数据和计算结果。
另一方面，云服务器一旦出现问题，大量用户的数据与应用将会无法使用和运行。
数据存储在数据中心中，通常不加密，或者没有加密到足够高的水平;更重要的是，大公司更容易受到人为错误的影响。
其结果是由于技术错误或攻击者们的恶意目的导致信息丢失或泄漏高风险。
因此，随着云存储的不断普及，云存储安全也开始受到大众的关注。
对于云用户来说，把大量的业务和数据放置于云端是一件冒险的事情。
例如，今年三月，全球20亿用户的Facebook卷入了“史上最大个人信息泄露风波”。
3月17日，英国的“剑桥分析”数据公司被曝光非法收集 Facebook公司5000万用户的个人信息，受此影响，3月19日，Facebook公司股票一路狂跌，仅仅两天，市值蒸发了500亿美元……毫无疑问，对于公司和公众来说，数据泄露带来的影响和代价都是惨重的。
有数据表明：目前，大约有80%左右的企业不愿意将企业内的业务数据放在公有云上，主要是从数据安全性的角度考虑。
航空电子系统的云存储技术研究
航空电子系统的云存储技术研究摘要：目前航空电子系统被设计成分布式综合航空电子系统，通过特殊容量存储模块存储数据、接收或记录在大型存储单元中，以及通过机载总线其他存储单元存储数据。
必须研究航空电子系统的分布式存储方法。
航空电子系统数据处理模块应在大容量数据存储模块中获得配置、参数等信息，或记录飞行、错误等。
关键词：航空电子系统；云存储技术；前言：云存储中的动态副本部署机制，减少了系统存储中的拷贝损失，提高了系统资源利用系数。
然而，必须继续研究实时访问分配系统数据的问题。
在航空电子系统中数据访问速度直接影响系统的实际状态，是其有效性的重要指标。
一、航空电子系统的云存储原理综合模块化航空电子系统由网络交换模块、图形图像模块、输入输出模块、数据处理模块、电源模块和存储单元组成，这些模块通过高速空气管道连接在一起。
大容量存储单元提供数据存储服务，其他模块存储在具有空气总线可用性的大容量内存模块中，分布式文件存储系统具有存储模块作为服务器的大容量。
主服务器提供的访问服务被其他服务器用作备份，当主服务器失败时，选择另一个服务器而不是主服务器。
一个服务器的工作方式是，只有主服务器才能响应客户的读取请求，主服务器易受资源相互排斥等因素的影响，无法及时响应客户的请求;一个节点的带宽是有限的，即使主服务器完全为客户服务，传输速度也是有限的，导致数据读取速度减慢。
客户必须在所有服务器上记录相同的数据。
不同的服务器由于数据载体的差异以及记录和记录速度的差异，缓慢的数据载体将成为数据记录的狭小空间，这可能导致记录速度的减慢。
因此，本文件分析并提出了关于航空电子系统特性和存储数据的解决方案。
二、航空电子系统的云存储技术1.航空云存储系统面临的安全威胁。
航空云存储系统在跨境数据交换和共享多机访问方面面临严重的安全问题。
在多机访问的情况下，必须确定拥有同一架飞机的合法用户，并获得访问许可，以防止未经授权的用户非法侵入同一架飞机而泄露机密数据。