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【關鍵詞】云計算 數據挖掘 系統(tǒng)設計

隨著網絡大數據信息處理技術的發(fā)展，對數據處理的規(guī)模不斷增大，對數據信息處理的精度要求不斷提升，采用云計算進行數據分布式網格計算，能提高數據的并行處理和調度性能，根本上提高數據的計算速度，因此，云計算成為未來大數據信息處理的主要趨勢。在云計算環(huán)境下進行數據挖掘，是進行大數據信息特征提取和數據開采的基本技術，相關的算法研究受到人們的重視。

文獻采用云計算環(huán)境下分布式數據模糊C均值聚類的挖掘算法，在受到較強的毗連特征干擾時，數據挖掘的精度不高。針對上述問題，本文提出一種基于分布式自適應特征調度和高階累積量后置聚焦的數據挖掘算法，并進行了仿真實驗性能分析，得出了較好的數據挖掘效果的結論。

1 基于云計算的分布式數據挖掘算法設計

為了實現對基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)設計，其中，數據挖掘算法設計是關鍵，本文提出一種基于分布式自適應特征調度和高階累積量后置聚焦的數據挖掘算法，假設數據信息流為，數據信息流通過噪聲濾波，得到數據流聚類相似性函數表示為，其是一組準平穩(wěn)隨機的時間序列，對數據庫中的存儲信息流進行能量譜密度特征提取，得到輸出數據x（t）的第n個寬頻帶分量，分布式自適應特征調度模型表示為：

2 嵌入式Linux的內核下數據挖掘系統(tǒng)設計描述

在上述進行了算法設計的基礎上，進行數據挖掘系統(tǒng)的軟件開發(fā)設計，基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)總體模型中，采用ST 超低功耗 ARM CortexTM-M0 微控制器，系統(tǒng)建立在嵌入式Linux的內核平臺上，系統(tǒng)包括程序加載模塊、數據存儲模塊、數據緩存調度模塊和數據通信傳輸模塊等，通過配置CAN_IMASK寄存器，采用LabWindows/CVI進行數據遠程控制和信息通信，基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)給用戶提供一個簡單、統(tǒng)一的系統(tǒng)調用接口，系統(tǒng)可配置4路組聯合Cache，基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)的寄存器系統(tǒng)時鐘120 MHz。嵌入式Linux的內核下數據挖掘系統(tǒng)通過VISA軟件接口發(fā)送Flash設備上的文件系統(tǒng)內核到HP E1562D/E SCSI數據硬盤進行數據存儲，調用s3c2440_adc_read（）函數，進行程序加載和基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)的嵌入式控制，使用Qt/Embedded作為GUI，利用開源Linux操作系統(tǒng)的豐富網絡資源，實現數據挖掘系統(tǒng)的遠程通信信息傳輸和控制。

3 仿真實驗

為了測試本文設計的基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)在實現數據挖掘中的優(yōu)越性能，進行仿真實驗，分布式數據信息采樣的時寬為10 ms， 分布式數據的隨機采樣率為KHz，調控因子λ=0.25。根據上述仿真環(huán)境和參數設定，進行基于云計算的分布式數據挖掘系統(tǒng)的數據挖掘和處理性能分析，首先進行數據挖掘的輸出時域波形采樣，結果如圖1所示。

從圖可見，采用本文算法進行數據挖掘的準確度較高，為了對比性能，采用本文方法和傳統(tǒng)方法，以數據挖掘的準確配準性為測試指標，得到對比結果如圖2所示。

實驗結果表明，采用該方法進行基于云計算的分布式數據挖掘，數據挖掘的準確配準性能較好，系統(tǒng)的可靠性較好。

4 結束語

本文提出一種基于分布式自適應特征調度和高階累積量后置聚焦的數據挖掘算法，并進行了實驗分析。結果表明，采用該方法進行數據挖掘，數據挖掘的準確配準性能較好，系統(tǒng)的可靠性較好，具有較好的應用價值。

參考文獻

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[2]童崢嶸，郭尊禮，曹曄，等.小波包變換對CO-OFDM系統(tǒng)高峰均比的抑制性能研究[J].光子學報，2015，44（12）：1206001-1206001.

[3]譚營軍，王俊平.基于MEACO的無線傳感器網絡路由光通信算法研究[J].激光雜志，2016，37（02）：131-133.

作者簡介

李穎（1977-），女，廣東省韶關市人。碩士研究生學歷?，F為廣東科學技術職業(yè)學院講師。主要研究方向為虛擬化與云計算。

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關鍵詞：云計算；分布式緩存技術；物聯網

中圖分類號： TP391.44；TN929.5

多網融合、物物互聯、移動互聯網對社會的快速發(fā)展有十分重要的作用，這就為云計算技術的快速發(fā)展創(chuàng)造了一個良好的機會，云計算是指利用網絡將所有的計算應用和信息資源連接起來，確保人們能隨時對信息資源進行訪問、使用、管理。云計算是物聯網發(fā)展的基礎，物聯網主要負責解決物與物之間的互聯，隨著物聯網應用的快速發(fā)展，產生的數據流越來越龐大，這就需要一個很強的信息處理中心。云計算是一種分布式、虛擬化、并行計算的方法，能極大的提高物聯網的計算能力和存儲能力，對物聯網的發(fā)展有十分重要的作用。

1 云計算分布式緩存技術

1.1 分布式緩存的部署方式

分布式緩存的服務器集群主要采用無主架構，由于服務器的節(jié)點地位相同，因此，可以利用網狀的全連接方式進行連接。為保證系統(tǒng)的使用方便，可以利用API進行數據透明訪問，這樣就不必掌握數據在后端服務節(jié)點的分布情況，就能極大的提高系統(tǒng)的使用效率。由于分布式緩存的數據是均勻分布在集群各節(jié)點，因此，當集群中節(jié)點數量增多時，集群的數據處理能力也會逐漸提高。分布式緩存還能提供一個操作控制臺，人們可以在任意的服務節(jié)點登錄，查詢集群服務節(jié)點的數據信息情況，同時人們可以利用操作維護臺對分布式緩存集群軟件的版本進行安裝、更新、配置。

1.2 分布式緩存功能架構

分布式緩存是一個應用程序，能提供多個數據服務節(jié)點構成的服務集群和客戶端程序庫，客戶端可以同數據服務節(jié)點進行通信，形成服務器列表，并將應用程序提出的存取請求利用路由算法映射在確定的數據服務節(jié)點上。數據服務節(jié)點可以分為通信支撐層、數據處理層、數據存取層等三部分，通信支撐層主要負責適配通信協(xié)議，根據數據處理層中路由鏈路管理區(qū)域的指示進行鍵鏈和偵聽端口，并且進行底層通信數據包的接收、發(fā)送；數據處理層主要由訪問控制處理模塊、鏈路管理模塊、數據遷移控制模塊等部分組成；數據存儲層是由內存、硬盤、SSD等進行三級存儲管理，內存管理的主要任務是掌握內存的分配效率，同時根據數據訪問情況對內存狀況進行控制，內存管理還能規(guī)避內存碎片的出現；硬盤和SSD存儲管理的主要任務是在保證服務器訪問功能的情況下，進行永久的數據信息存儲。在三級存儲管理的模式下，系統(tǒng)能保證當服務節(jié)點需要重新啟動時，數據存儲層的數據不會出現丟失、自動修改等現象。

1.3 分布式緩存的關鍵技術

1.3.1 一致性Hash及虛節(jié)點

一致性Hash的前提是將分布式緩存數據服務器節(jié)點和存儲數據鍵的哈希值求出，然后映射在0-232的圓上。根據數據映射在圓的位置，按照順時針的順序進行查詢，將查詢到的數據保存在第一服務器上，如果沒有在0-232上找到相對應的服務器，則相對應的數據會保存在第一緩存數據服務器上。如果Hash出現熱區(qū)現象，系統(tǒng)會以虛擬節(jié)點的方式，對過熱的Hash區(qū)間進行配置，保證過熱的Hash在負荷低的服務器節(jié)點上運行。由于數據節(jié)點服務器的機型不是相同，服務器節(jié)點的容量和性能存在一定的差異，同時一個服務器節(jié)點可以負責多個Hash區(qū)間的運行，因此，這種方式能保證系統(tǒng)的快速、高效運行。分布式緩存平臺可以將一致性Hash和虛擬節(jié)點的特性融合在一起，并且將0-232的Hash空間分成多個區(qū)域，各個區(qū)域代表不同的虛節(jié)點，由于各個服務器節(jié)點的性能有一定的差異，因此，各個區(qū)域的虛節(jié)點的數量也不相同。

1.3.2 智能路由交換

路由是指在分布式緩存集群中，虛節(jié)點在數據服務節(jié)點的分布狀況。分布式緩存平臺能構建一個分布式鎖同步系統(tǒng)進行全局路由表存放，全局路由表對分布緩存集群路由的管理有十分重要的作用，只有保證全局路由表的準確性，才能保證智能路由的正常運行。如果需要進行路由變更時，必須先在全局路由表中找到相對應的路由進行修改。

2 云計算分布式緩存技術的優(yōu)勢

云計算分布式緩存的優(yōu)勢在于，分布式架構的擴展性很強，如果發(fā)現系統(tǒng)的性能不能滿足工作需求，可以在構架中添加新的節(jié)點，從而擴展架構的性能。由于分布式架構具有良好的擴展性，因此，分布式緩存的容量可以隨著節(jié)點的增加而增加。分布式緩存是采用Key―Value的存儲方式，緩存的架構和內存訪問形式使得分布式緩存性能很高，單個節(jié)點每秒能達到20萬多次的操作。為防止單點故障的出現，分布式緩存采用多份副本復制的方式。加上分布式緩存采用一致性Hash數據分布算法和無中心化架構，這樣可以保證當局部某個節(jié)點出現損壞時，不會對整個集群的運用造成影響。

3 云計算分布式緩存技術在物聯網中的應用

物聯網是無處不在的，它可以讓所有物體通過物聯網進行信息交換，物聯網技術融入了RFID技術、納米技術、傳感技術、智能技術、嵌入技術等，物聯網技術極大的改變了人們的生活和工作方式。物聯網可以分為傳感器網絡、信息傳輸網絡、信息應用網絡等三個層次，傳感器網絡是指條形碼、RFID、傳感器等設備的傳感網，主要負責信息的采集和識別；信息傳輸網絡主要負責傳輸對傳感網采集的巨量數據信息進行遠距離無縫傳輸；信息應用網絡主要負責數據處理及為人們提供所需的信息服務。

物聯網業(yè)務網關是實現物聯網應用和物聯網終端智能連接的橋梁，是物聯網正常運行的基礎。由于物聯網業(yè)務網關包含所有設備間數據信息，同時物聯網業(yè)務網關不僅支持標準協(xié)議終端信息的處理，還支持非標準協(xié)議終端的業(yè)務鑒權，因此，必須保證業(yè)務網關有良好的性能。將云計算分布式緩存應用在物聯網業(yè)務網關中，能有效地提高物聯網業(yè)務網關的吞吐率，確保物聯網業(yè)務網關具有高并發(fā)處理能力和數據動態(tài)遷移能力，同時當服務器某個節(jié)點出現故障時，正在處理的事物不會中斷，這就極大的提高了物聯網業(yè)務網關的事物處理能力。

4 結束語

物聯網和云計算有密不可分的關系，物聯網的發(fā)展需要云計算的大力支持，物聯網在運行過程中，會收集到大量的數據信息，如果沒有良好的數據存儲能力和處理能力，就會對物聯網的發(fā)展造成極大的影響。云計算分布式緩存技術具有容量大、數據信息處理快、反應迅速等特點，云計算分布式緩存技術和物聯網的結合能為人們及時、精細的管理物質提供依據，將云計算分布式緩存技術應用在物聯網中，能就極大的提高資源的利用率，增加社會生產水平。

參考文獻：

[1]高洪，董振江.云計算分布式緩存技術及其在物聯網中的應用[J].中興通訊技術，2011（04）：125-128.

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（新華通訊社 北京 100070）

摘 要：云計算環(huán)境下，計算機軟件系統(tǒng)規(guī)模逐漸變得復雜，用戶數量逐漸上升，許多用戶均為非計算機專業(yè)技術人員，安裝、運行復雜的計算機軟件系統(tǒng)非常困難，因此計算機軟件系統(tǒng)架構的發(fā)展方向是無需安裝、擴展性能高、運行效率快，以便能夠使得云計算環(huán)境下計算機應用軟件得到快速推廣和普及。

關鍵詞 ：云計算；分布式軟件；系統(tǒng)架構；管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．15．046

收稿日期：2015－05－16

0 引言

計算機技術、網絡技術、數據庫技術的快速發(fā)展，使得計算機數據處理速度越來越快，并且擁有了數億T字節(jié)的光纖陣列存儲器，能夠存儲海量的電子商務、電子政務、金融證券、通信運營數據，使用云計算技術為用戶提供按需服務。云計算技術可以大幅度提高信息化服務能力、共享數據信息服務資源，云計算能夠集成分布式計算、移動計算技術，設計與開發(fā)大量的云服務應用軟件，為用戶提供云設備基礎設施服務、云計算平臺服務和軟件集成運行管理服務。

1 云計算環(huán)境下分布式軟件架構的重要性

目前，隨著云計算技術的快速發(fā)展和進步，計算機技術、網絡技術和數據庫技術促進了分布式軟件的普及和應用。本文對國內外相關文獻資料進行研究，發(fā)現許多計算機學者已經開發(fā)了ebay、淘寶網、證券交易系統(tǒng)、電子政務管理系統(tǒng)等自動化辦公管理系統(tǒng)，提高了人們工作、生活和學習的信息化水平。但是，隨著分布式軟件的應用和拓展，人們的需求越來越多，分布式軟件功能越來越多，規(guī)模變得越來越大，邏輯業(yè)務處理能力也需要滿足越來越快的要求。因此，為了能夠滿足分布式軟件的需求，軟件工程師經過多年的研究，提出了軟件設計架構的理念，以便能夠保證分布式軟件具有較高的魯棒性、健壯性、可靠性、可移植性和可擴展性。

許多計算機學者、軟件工程師對軟件體系架構進行了研究，但是一直以來對軟件架構沒有形成一個統(tǒng)一的定義。對于不同的應用軟件，軟件工程師具有不同的開發(fā)目的，軟件架構也需要提供不同的側重點，通常情況下，軟件架構可以描述為軟件功能、軟件交互性和交互模式，因此軟件系統(tǒng)架構具有三個非常明顯的特點，具體如下：一是軟件系統(tǒng)結構在很高層次上對分布式管理系統(tǒng)進行抽象，無需關注系統(tǒng)的具體結構和實現過程；二是軟件系統(tǒng)架構需要支持軟件系統(tǒng)的具體功能，因此在設計軟件架構時，需要動態(tài)考慮軟件系統(tǒng)的動態(tài)行為；三是系統(tǒng)分析員設計軟件系統(tǒng)架構時，需要充分考慮系統(tǒng)的兼容性、安全性和可靠性，并且能夠支持分布式管理系統(tǒng)運行維護過程的伸縮性和擴展性。迄今為止，分布式管理系統(tǒng)常用的架構包括C/S和B/S體系架構模式，隨著計算機技術的快速發(fā)展，必將誕生更加合適的軟件架構，適應現代分布式管理系統(tǒng)的應用需求。

2 云計算環(huán)境下分布式軟件常用架構

2．1 兩層C／S軟件架構應用

分布式軟件開發(fā)初期，由于網絡通信技術不發(fā)達，因此人們開發(fā)的軟件通常采用單機版模式，軟件功能較為簡單，系統(tǒng)健壯性、可擴展性、可移植性較弱。隨著云計算技術的誕生，互聯網技術發(fā)展較快，傳統(tǒng)單機版軟件無法聯機處理邏輯業(yè)務，并且不能夠共享數據資源，因此逐漸無法滿足人類自動化辦公需求。隨著云計算技術的快速推廣和應用，分布式軟件可以滿足在線訪問、數據共享、聯機業(yè)務處理等功能，因此軟件的功能越來越復雜，并且會在軟件運行過程中得到完善，系統(tǒng)架構需要保留強大的可擴展性、可移植性和互操作性。經過多年的研究，許多計算機學者和軟件工程師提出了C／S體系架構。

C／S體系架構主要包括兩個非常關鍵的組成部分，分別是客戶端（Client）和服務器端（Server），其作為分布式軟件早期采用的系統(tǒng)架構，可以為軟件工程師提供基本的網絡邏輯業(yè)務處理功能?？蛻舳说闹饕壿嫎I(yè)務是為用戶提供一個具有良好導航幫助功能和操作功能的界面，以便用戶能夠根據自己的需求，操作分布式軟件，向服務器端發(fā)送邏輯業(yè)務請求，并且可以將服務器處理結果展示在運行界面上，以便用戶能夠進行瀏覽。服務器端是系統(tǒng)的核心組成部分，服務器包括的種類很多，比如Web服務器、系統(tǒng)數據庫服務器、防火墻服務器、應用服務器等，以便能夠安全接受、解析用戶發(fā)送到服務器上的邏輯業(yè)務請求，判斷邏輯業(yè)務請求是否需要數據庫進行處理，如果存在，則調用數據庫訪問組件，以便能夠進行插入、刪除、修改等更新操作，并且將數據處理結果與應用服務器處理結果集成在一起，反饋到客戶端。C／S體系架構如圖1所示。

2．2 三層B／S軟件架構應用

隨著云計算技術的快速發(fā)展，移動互聯網、無線網絡的迅速普及，已經促進了網絡用戶以數以萬計的速度上升。據世界互聯網協(xié)會統(tǒng)計，目前全世界網民已經達到32．5億人，其中我國網民已經達到了6．58億。隨著各國政府、企業(yè)對云計算軟件的推廣，信息化系統(tǒng)得到了更多的普及和應用，基于C／S系統(tǒng)的軟件需要安裝復雜的客戶端程序，升級、運行和維護過程復雜。因此，為了能夠提高人們使用計算機軟件的熱情，進一步促進人類社會信息化發(fā)展，計算機學者提出了B／S體系架構模式。B／S體系架構模式分為三個層次架構，主要包括表示層、邏輯業(yè)務處理層和數據處理層，在具體的分布式管理系統(tǒng)中，表示層關聯的內容為用戶端瀏覽器、邏輯業(yè)務處理層關聯的內容為Web服務器、數據處理層關聯的內容為數據庫服務器。

（1）表示層：表示層關聯分布式管理系統(tǒng)的瀏覽器，其可以為用戶提供與系統(tǒng)交互的接口，并且采用較為友好的操作模式，為用戶提供邏輯業(yè)務輸入、邏輯業(yè)務處理結果輸出的功能，也就是用戶通過表示層輸入業(yè)務請求信息到邏輯業(yè)務處理層，并且可以接受邏輯業(yè)務處理層的處理結果，以便能夠有效地實現分布式管理系統(tǒng)的功能。

（2）邏輯業(yè)務處理層：邏輯業(yè)務處理層關聯分布式管理系統(tǒng)的Web服務器、應用服務器和通信服務器等，是B／S架構模式的中間層，該層可以解析用戶邏輯業(yè)務請求，并且查看邏輯業(yè)務請求中是否存在數據處理業(yè)務請求，如果存在，則可以發(fā)送至數據庫服務器，由其處理完畢之后反饋給表示層。

（3）數據處理層：數據處理層關聯數據庫服務器，數據庫服務器可以有效地實現數據定義、數據操作等，并且能夠將數據庫處理結果反饋給邏輯業(yè)務處理層，完成分布式管理系統(tǒng)的主要功能。B／S體系架構如圖2所示。

B／S體系架構是當前分布式應用系統(tǒng)采用的主流架構技術，分布式管理系統(tǒng)采用該架構時，用戶無需按照客戶端應用程序，只需要在IE瀏覽器中輸入服務器地址即可登錄系統(tǒng)實施各種操作，具有良好的應用性能。因此，本文系統(tǒng)架構設計過程中采用B／S體系架構。

3 結語

云計算環(huán)境下，分布式管理軟件可以為用戶提供更多的服務需求，提高人類信息化應用水平。隨著分布式軟件功能的復雜化，軟件規(guī)模逐漸增大，因此為了能夠提高軟件的便捷性，促進分布式軟件更好地進行普及和推廣，云計算環(huán)境下分布式軟件采用C/S架構和B/S架構，可以保持系統(tǒng)強大的可擴展性、可移植性、安全性，提高了系統(tǒng)處理速度和性能，實現數據共享和聯機業(yè)務處理。

參考文獻

1 張鵬飛． 探析云計算體系架構及其關鍵技術分析［J］． 計算機光盤軟件與應用，2014（18）

2 秦秀磊，張文博，魏峻等．云計算環(huán)境下分布式緩存技術的現狀與挑戰(zhàn)［J］． 軟件學報，2013（1）

篇4

【關鍵詞】云計算移動綜合網管應用

一、移動網綜合網管現狀

隨著3G業(yè)務的發(fā)展，移動網綜合網管起著越來越重要的作用。運營商集團級管理機構除了對各省網絡上報的告警進行全網監(jiān)測以外，還需要對各省上報的話務數據進行整體或局部的分析，以便及時掌握全網用戶行為的變化。3G網絡中的網元數量遠遠大于GSM網絡，3G網絡中的告警數量、網元數量、分析數據激增導致綜合網管的數據量越來越大，加上新增PS域的話務及原有2G網絡的各類數據，綜合網管數據傳輸和存儲的負擔變得越來越重。

為了適應新需求網管軟硬件需要隨著業(yè)務量增大不斷擴容，這樣就出現了一方面網絡擴容需要較高的投資和維護成本，另一方面資源利用率又普遍偏低、資源使用又不均衡現象。這種不均衡有的是服務器間不均衡，有的是峰值與非峰值間不均衡，任何一套系統(tǒng)均要具備面對周期性高峰壓力的能力，忙時或峰值時的應用需求對服務器配置提出了很高的要求而在非忙時資源又呈閑置狀態(tài)。在這種普遍存在的既不能滿足使用又存在資源浪費的情況下，將所有的計算資源集中起來統(tǒng)一使用，合理分配和利用資源解決現網問題變得越來越突出，云計算虛擬化技術恰恰可以解決這個問題。

二、云計算介紹

2.1云計算的概念

云計算是一種基于互聯網的，通過虛擬化方式共享信息資源的計算方式，它融合了并行處理、分布式計算、網絡計算等新興技術和概念，對超大規(guī)模的分布式環(huán)境提供數據存儲和網絡服務。

2.2云計算的技術特點

云計算的主要計算方式是面向數值和信息處理的，在數據存儲、數據管理、并發(fā)控制、系統(tǒng)管理方面都有著獨特的技術。其特點主要如下：1.海量分布式存儲；2.并行編程模式；3.數據管理技術；4.分布式資源管理技術；5.虛擬化技術。

2.3云計算的優(yōu)勢

云計算采用的分布式計算，與傳統(tǒng)計算模式相比具有如下優(yōu)勢：1.稀有資源可以共享；2.通過分布式計算可以在多臺計算機上平衡計算負載；3.可以把程序放在最適合運行的計算機上。

三、云計算在移動綜合網管中的應用

3.1構建網管云的思路設想

云計算是將所有的計算資源集中起來統(tǒng)一使用，這種使用是通過虛擬化技術實現的。主要思路如下：首先，整合開放測試環(huán)境及接口服務器等利用率較低的服務器，將高端服務器劃分成多個虛擬服務器，提供給開放測試和接口服務器等使用。這樣一方面可以降低采購和維護成本另一方面可以減少閑置資源，替換下的服務器也可派做他用。其次，通過虛擬化技術實現計算資源池化共享。通過資源共享，可以把工作負載封裝并轉移到空閑或使用不足的系統(tǒng)，從而使閑置資源得到充分利用，提高資源利用率。最后，通過構建云網管平臺，可以使業(yè)務脫離具體的計算機硬件，維護精力可以重點放在業(yè)務創(chuàng)新和業(yè)務使用上。

3.2云架構的實施步驟

（1）構建云架構的物理基礎，包括服務器、存儲和網絡設施。（2）數據虛擬化。通過虛擬化軟件對物理設施虛擬化，獲得相對合理靈活的網絡運行環(huán)境。（3）操作系統(tǒng)?，F在很多虛擬化的廠商都提供云計算操作系統(tǒng)。業(yè)界首款云計算操作系統(tǒng)是VMware vShere。（4）數據庫和運行環(huán)境。云計算和云存儲對海量的數據進行處理，傳統(tǒng)的有些數據庫不適應這種易擴展、易并行的特點可能會逐漸淡出。目前常用的兩種一種是Nosql數據庫（如Bigtable、Hbase），另一種是并行關系數據庫。適應下一代的數據庫需要非關系、分布式、水平可擴展、架構靈活、易復制，支持海量數據。（5）中間件和面向服務的架構。中間件（Middleware）屬于可復用軟件范疇，處于操作系統(tǒng)、網絡和數據庫之上，應用軟件之下。其作用是為處于上層的應用軟件提供運行與開發(fā)環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復雜的應用軟件。（6）自助管理服務。云環(huán)境搭建之后，可以將應用程度運行在云上，各省對各自的數據和程度具有控制權。

3.3實施小型云計算系統(tǒng)的方案

從現網的角度來看，目前可以實施的小型云計算系統(tǒng)方案有兩種，一種是把云端統(tǒng)一建在全國管理機構，各省的網管系統(tǒng)改造后統(tǒng)一接入云端。這種方案的優(yōu)勢就是設備統(tǒng)一，運維集中，缺點就是全國現有網絡改造工程量大，在改造過程中安全系數偏低；第二種就是把云端分別布署在集團和各省，這種方案的優(yōu)勢就是對現網可以平滑切入，對現網改造的工程量較小，接入過程網絡相對安全。缺點是投資大。

關于例舊改造問題：云計算的優(yōu)勢就是分布式計算，無論采用方案一還是方案二，對現有設備引入分布式計算模式都是必需的，目前常用的云計算分布式技術主要有如下幾個：1.中間件技術2.移動Agent技術3.P2P技術4.網絡計算技術5.Web Service技術6.普適計算7.云計算，這些分布式計算技術不論采取其中的哪一種或哪幾種，都需要對網管系統(tǒng)的軟硬件進行統(tǒng)一資源整合。

關于引入云計算后的安全問題：目前該運營商綜合網管主要使用內部專網專用的形式，外部網絡的襲擊和泄密應該不是主要安全的問題。主要問題應該存在于“云計算”技術本身安全策略或技術沒落不到位造成的技術隱患。

四、云建設過程中可能存在的問題及其解決方法

在云建設過程中網絡運行是有風險的，需要進行整體考慮。主要側重以下幾方面：（1）計算平臺統(tǒng)一規(guī)劃的考慮。第一步需要統(tǒng)一計算平臺，把現有的存儲設備、服務器設備、網絡等硬件捆綁后進行兼容性測試，由于要考慮設備利舊，在布署前需要統(tǒng)一考慮計算平臺的兼容問題，以避免將來出現不必要的麻煩。（2）集成現有資源問題。是否能有效集成現有資源是判斷云布署是否高效的關健之一，如果不能有效整合現有資源，不僅會造成巨大浪費而且也違背了云計算的本質。（3）高度虛擬化和資源共享要求的統(tǒng)一考慮。高度資源共享是一個很難的問題，實現高度共享需要高度虛擬化，而高度虛擬化除了服務器虛擬化以外，還包括網絡虛擬化、存儲虛擬化等，因此在布署之前需要綜合考慮現有網絡是否具備相應的架構、技術儲備、人員條件和基礎環(huán)境。（4）提升用戶感受的統(tǒng)一考慮。根據有些運營商新建的云計算試驗網，發(fā)現目前的云計算網絡在存儲能力方面確實有了一些增強，但在用戶使用感受方面并沒有明顯的變化。

五、結束語

當前的云計算已經形成一種蓬勃發(fā)展的驅勢，小型云計算網絡構建將以一種新穎靈活的方式在企業(yè)中得到應用。雖然到目前為止，云計算仍然存在著標準不統(tǒng)一、技術不夠成熟、異構網絡解決問題，但云計算展現出來廣闊的應用前景已經得到了業(yè)界人士的普遍共識。

參考文獻

[1]葛澎.分布式計算技術概述.微電子學與計算機，2012.5

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本期記者走訪的是北京友友天宇系統(tǒng)技術有限公司，作為國內企業(yè)中為數不多的掌握了云計算平臺核心技術的初創(chuàng)公司，友友系統(tǒng)正在產業(yè)鏈中定位自己的方向。

云計算是IT產業(yè)的一次大潮。在潮起潮落中，現有的IT廠商都會面臨新的洗禮——淘汰者被大潮沖走，一批新的創(chuàng)業(yè)者也會涌現。位于北京云基地的北京友友天宇系統(tǒng)技術有限公司（以下簡稱“友友系統(tǒng)”），就是在云計算大潮下出現的一個新面孔，它隨著云計算大潮而生，正經受著云計算市場的嚴峻考驗。

作為云計算產業(yè)鏈條中的一環(huán)，特別是位于云計算軟件中的最底層——云計算平臺，友友系統(tǒng)的產品顯得過于專業(yè)，也不為人所熟知，但其產品卻是構建云計算平臺的核心，用友友系統(tǒng)員工自己的話說，就是通往云計算世界的一部梯子。作為國內為數不多的掌握云計算平臺核心技術的國產廠商，友友系統(tǒng)周圍強手環(huán)伺。友友系統(tǒng)如何定位自己在云計算世界中的角色，其產品又怎樣應對市場需求？日前，本報記者就相關問題獨家專訪了友友系統(tǒng)的創(chuàng)始人之一、友友系統(tǒng)CEO姚宏宇博士。

發(fā)現云計算技術本質

關于云計算的定義幾乎每個人都有自己的理解。姚宏宇認為這并不奇怪，因為新的技術變革必需經歷這一過程，就像之前的分布式計算、網格計算甚至互聯網一樣，假以時日，人們的意見必然會趨同。

“云計算是一種商業(yè)模式，也是一種技術進步。”他說，對云計算的理解可以分為兩個層面：從商業(yè)模式的角度看，云計算是互聯網模式的延伸和發(fā)展，它把互聯網的服務從原來的信息服務延伸到硬件資源、軟件資源以及所有跟IT相關的東西?！拔野言朴嬎憬凶鯥nternet 2.0。從服務模式來講，云計算與互聯網的本質一樣，都是通過互聯網交付服務，只是云計算把這個范圍擴展得更大。而從技術角度來看，云計算無非是把很多不同種類的、分布在各地通過網絡聯接起來的資源結合起來，這個結合體叫做‘云’?！?/p>

集群計算、分布式計算、并行計算、網格計算是一些技術人員談到云計算時總會提到的概念。姚宏宇認為，這些概念相互之間存在著密切關系，并行計算和分布式計算等很多概念都是從最早的集群技術演化而來的。

在計算機科學的發(fā)展過程中，大規(guī)模計算有兩種不同的發(fā)展理念，一個叫“Share everything（一切皆共享）”，一個叫“Share nothing（一切皆獨享）”。第一個理念的代表是并行計算，其具體實現就是超級計算機，超級計算機的存儲、內存和CPU都是共享的，比如CPU可能有幾千個，但從操作系統(tǒng)層面看就是一個CPU。這一技術路線下的產品商業(yè)應用范圍較窄，主要應用在特定領域，對社會和商業(yè)影響較??；第二個理念的代表是分布式計算，這種系統(tǒng)中每個節(jié)點都是一個獨立單位，每一個小單元完全可以自己做計算，能完成所有計算機該做的操作，目前的計算機應用系統(tǒng)基本都是這一體系下的產物。

不過，上述這些理念和發(fā)展方向最終都能通向云計算。云計算的本質就是能夠通過分布式計算、集群計算、網格計算等技術把各種資源有機地結合起來，讓外面看到“云”，而不是看到很多小的計算機節(jié)點。同時，無論“云”里發(fā)生什么事情，上面的業(yè)務系統(tǒng)都不會受到影響。這就意味著這個云要足夠大、足夠有彈性?！岸延严到y(tǒng)的核心技術就是實現資源整合，特別是數據資源的整合，并且屏蔽掉過程中的技術復雜性?！币暧钫f。

打造云計算操作系統(tǒng)

創(chuàng)立之初，友友系統(tǒng)給自己的定位是基礎軟件的技術提供商，后來又進一步明確為云計算平臺技術供應商。“盡管不敢說是IBM和Oracle的競爭對手，但是友友系統(tǒng)與它們的產品的確處于一個層面，而和國內絕大多數IT公司不一樣。”姚宏宇坦言，由于技術的專業(yè)性，要想跟普通大眾描述清楚他們是做什么的，并非易事。

姚宏宇把自己的產品歸為云計算操作系統(tǒng)。他說，從傳統(tǒng)的IT架構來說，友友系統(tǒng)的產品屬于中間件，位于操作系統(tǒng)之上、應用系統(tǒng)之下，因此叫云計算中間件比較合適。但中間件這個名字對中國人而言含義并不明確，而命名為云計算操作系統(tǒng)是因為其產品之于云計算整體架構的確如同傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的作用一樣。“當然，我們提出云計算操作系統(tǒng)概念不是從傳統(tǒng)IT架構的角度出發(fā)，更多的是考慮到面向未來?！?/p>

姚宏宇解釋說，一臺計算機包括一個CPU、一個內存、一個磁盤外加一個外殼，這就是馮·諾依曼計算機的典型結構。如果設想這個計算單元分布在1萬臺機器的CPU上，是由幾十個計算節(jié)點組成的一個整體，用各種友友系統(tǒng)的軟件對這個“超級計算機（云）”進行管理，那么這個軟件就是云計算操作系統(tǒng)。因為業(yè)務系統(tǒng)是架在友友系統(tǒng)的軟件之上的，下面則面對單機的操作系統(tǒng)和硬件，對業(yè)務系統(tǒng)來說其下的整套東西就相當于一個虛擬的計算機。從這個角度說，友友系統(tǒng)的產品和普通計算機上的操作系統(tǒng)所做的工作是類似的。

不過，云計算操作系統(tǒng)畢竟不是我們常見的操作系統(tǒng)，而今稱為云計算操作系統(tǒng)的也并不多，主流的包括VMware的vSphere和浪潮的云海OS等。那么，同為云計算操作系統(tǒng)的友友系統(tǒng)CloudWare到底有何不同？

在姚宏宇看來，大家的方向基本一致，但與VMware和浪潮的云計算操作系統(tǒng)側重于虛擬化和對虛擬化環(huán)境的管理不同，友友系統(tǒng)的云計算操作系統(tǒng)更側重于資源的集中和整合?！拔矣X得云計算最終目的是，前臺無數端，后臺一片云?！币暧钫f，云計算操作系統(tǒng)的作用就是能夠把這一片云管理起來，讓端都認為后臺真的是一片“云”，前臺需要的東西后臺通過統(tǒng)一標準的接口可以提供。從技術上說就是，這個云計算操作系統(tǒng)能為前臺提供一套SDK或者API。它能夠把后臺所有的分布資源管理起來，讓前端認為后面就是一臺機器，這個管理體系就叫做云計算操作系統(tǒng)，虛擬機的管理只是其中的一部分。

研發(fā)五大核心產品

友友系統(tǒng)的云計算操作系統(tǒng)并不是一款單獨的軟件，而是由友友系統(tǒng)的一系列核心產品構成的。姚宏宇把這些產品分為兩個層次：位于核心底層的Bitsflow、NetVM、DataCell；在其之上的平臺產品智存、智維，它們都具有自主知識產權和核心技術。其中，Bitsflow主要負責大規(guī)模分布式系統(tǒng)之間的通信和協(xié)作，是一個高容錯、高性能的數據交換和應用協(xié)作平臺；DataCell是一個用于海量數據的分布式存儲系統(tǒng)，也叫云存儲；NetVM是一個分布式管理系統(tǒng)及分布式計算開發(fā)框架，相當于三個產品中的總調度。

“這三個產品相當于三個引擎，就如同Linux內核一樣，用于支撐之上的兩大平臺級產品，分別是智存和智維?！币暧罱榻B說，智存主要針對對象和文件存儲，類似文件系統(tǒng)；智維用于進行大規(guī)模系統(tǒng)的運維和管控。”姚宏宇說。

值得一提的是，所有這些產品中負責網絡通信的Bitsflow是基礎，也是友友系統(tǒng)區(qū)別其他云計算公司最大的核心競爭力。姚宏宇把云計算的技術路線分為三類，一類是以存儲為核心，以Google為代表；第二類是以虛擬化為核心，以VMware為代表；第三類是以亞馬遜為代表的混合體。而友友系統(tǒng)選擇的技術路線區(qū)別于以上三者，友友系統(tǒng)是以網絡通信為核心，這也是姚宏宇看重Bitsflow的原因所在。

“以網絡通信為核心，這是基于我們多年來一直專注大型分布式系統(tǒng)研究的結果?！币暧罱忉屨f，“所謂分布式系統(tǒng)是基于網絡有延遲這個前提的，如果網絡無限快，它就不是分布式系統(tǒng)了，而是一臺超級計算機了。我們的工作就是努力管理好網絡層，這就相當于縮短了分布式系統(tǒng)中各個模塊之間的距離，這是我們公司整個技術的理論基礎?！币暧钫f，正是由于選擇了這樣一種技術理念，才使友友系統(tǒng)解決了分布式系統(tǒng)的協(xié)同和數據交換問題，大大簡化了其它后續(xù)產品研發(fā)上的技術挑戰(zhàn)。

姚宏宇坦言，由于產品的專業(yè)性，特別是專注在云計算的底層，而且解決方法又有別于傳統(tǒng)技術，使得他們的產品在推廣上遇到的第一個難題就是如何向客戶說清楚他們的技術究竟是什么。不過，他遇到的最大挑戰(zhàn)還是市場不成熟。比如在解決海量數據的整合時，人們更傾向于傳統(tǒng)的基于數據庫的各種集成技術，而沒有想到或者還不太認同友友系統(tǒng)提出的解決方案，盡管友友系統(tǒng)的方案實現成本更低、上線更快。

“好在技術和成本優(yōu)勢明顯，口碑正在逐步建立，這幾年項目也漸漸開展起來，尤其在金融、電信、電力、政府、互聯網、教育等領域，我們每年的進步都非常明顯?！币暧畋硎?，未來友友系統(tǒng)的重點是繼續(xù)培育市場，同時完善自己的產品。他說最大的愿望是有朝一日用戶能像認可關系型數據庫一樣認可友友系統(tǒng)的技術。

創(chuàng)業(yè)者檔案

姚宏宇，1988年考入中國科技大學少年班，1993年赴美留學，先后獲威斯康辛大學麥迪遜分校計算機和材料系的碩士及博士學位。自2000年起在硅谷從事大規(guī)模企業(yè)軟件和互聯網技術的研究、開發(fā)和管理工作。曾任美國雅虎研究院高級研究員、美國SideStep公司資深管理人員及架構師等。2007年在北京創(chuàng)立友友系統(tǒng), 并擔任公司總經理。

記者觀察

自信源于對技術的準確把握

采訪姚宏宇后，有幾個印象深刻。第一是他的技術背景，第二是他對市場的把握，第三則是友友系統(tǒng)的商業(yè)模式。

外界一提起姚宏宇，往往要說他在科大少年班求學、美國攻讀技術專業(yè)、隨后在雅虎工作。涉及到姚宏宇技術背景的部分，往往語焉不詳。姚宏宇說，正是由于在雅虎的一段經歷，才讓他真正了解到互聯網的魅力和最新技術發(fā)展趨勢。所以，在采訪中，他一再把云計算和互聯網相比較，堅信云計算是“IT行業(yè)真正的一次新技術變革，將產生無法想像的影響力”。他也堅信，“產品叫不叫云計算都無所謂，我們做的就是與大數據、大系統(tǒng)有關的事情，只不過現在趕上了云計算熱潮?！?/p>

他的這種自信源于技術，而非概念炒作。

由于重視技術，友友系統(tǒng)成立幾年后，一直在做研發(fā)，并沒有將精力放在市場推廣上?！艾F在大多數情況是用戶提出需求后，其他公司做不了，才找到我們?！币暧钫f，一是技術滿足用戶需求，二是大幅度節(jié)約用戶投資，最多能為用戶減少60%的投資。所以從供需關系看，潛在市場較大。但用戶也有擔心，因為技術太新，現有產品解決不了的情況下，只能抱著試一試的態(tài)度采納友友系統(tǒng)的方案。這讓姚宏宇不得不一次次給用戶闡述技術。

篇6

處理非結構化數據

在數據庫應用中，經常會涉及全文文本、圖像、聲音、影視、超媒體等信息類型，這些信息的字段長度可變，并且每個字段的記錄又可以由可重復或不可重復的子字段構成，這就形成了典型的非結構化數據。在企業(yè)中非結構化數據主要有辦公文檔、披露的信息、Web的頁面，以及工作中一些培訓、宣傳、監(jiān)控用到的多媒體信息等。

如今，非結構化數據處理越來越普遍，而非結構化數據的處理也成為關系型數據庫面臨的一個很大挑戰(zhàn)。一般而言，非結構化數據的組織主觀性比較大，缺乏統(tǒng)一的規(guī)則，處理起來難度大，然而，非結構化數據越來越普遍，促使各關系型數據庫廠商不得不對其產品進行拓展而使其具備管理非結構化數據的功能。

目前，主流的關系型數據庫，包括Oracle、SQL Server、Sybase、DB2都或多或少對非結構化數據類型提供了支持，如SQL Server 2008中引入了文件流fileStream技術，支持非結構化文檔的存儲、查詢和檢索。Oracle數據庫則采用大對象BLOB技術存儲非結構化數據。面向對象的數據庫中還有一個典型代表是Cache數據庫，在非結構數據的支持上走得更遠些。

云計算與分布式數據庫

數據海量、類型復雜、響應速度要求高，這些都對現有數據庫構成挑戰(zhàn)。實際上，無論是內存數據庫還是基于存儲的數據庫，當前的這些主流數據庫都很難支持面向特大型非結構化數據的應用系統(tǒng)，而隨著分布式計算、云計算技術的發(fā)展，數據庫找到了一種應對辦法，這就是數據庫的分布式實現。

分布式數據庫是從數據庫與服務器組合關系來說的，它由若干個站集合而成，這些站又稱為節(jié)點。分布式數據庫系統(tǒng)通常使用較小的計算機系統(tǒng)，由多個計算機組成，每臺計算機中都有數據的一份完整拷貝或一個分片，計算機通過網絡互相連接，共同組成一個完整的、全局的大型數據庫。Oracle的并行數據庫RAC就是一種分布式數據庫，它的核心技術正是分布式計算。RAC共享了多種資源，采用統(tǒng)一的數據庫命名空間和一套共享的存儲。同樣，GreenPlum也是一種分布式數據庫，它實現了簡單的共享，共享的內容是管理節(jié)點和數據庫命名空間。

嚴格說來，分布式數據庫并非因云計算環(huán)境而生，但卻很適合云計算環(huán)境下的需求。這是因為云環(huán)境下要求數據庫具備很強的橫向擴充能力，這就要求節(jié)點之間盡量減少共享，而采用節(jié)點的分片技術來并行處理是解決辦法之一。

云計算技術的一個重要內容是任務的分解和結果的匯總，然后通過后臺的并行計算來完成大規(guī)模的處理。對于具體行業(yè)來說，云計算平臺軟件、虛擬化軟件都不需要自己開發(fā)， 但面向特定行業(yè)的大規(guī)模數據處理應用軟件沒有通用的產品，需要針對特定的應用需求專門開發(fā)，其中會涉及諸如并行算法、索引查詢優(yōu)化技術研究以及系統(tǒng)的設計實現等。例如，提出云計算的Google公司為實現其搜索服務，專門設計了新文件系統(tǒng)（GFS）和存儲庫（Bigtable），采用調度器（Scheduler）的主從調度技術將存儲信息和任務分片（Sharing），并采用映射歸約（MapReduce）處理技術，從而實現了對網頁的存儲檢索，最后將一個大型的數據庫分成多片，調度器（Scheduler）負責任務分解，將結果分拆給節(jié)點。每個節(jié)點負責一個數據片，負責完成數據庫的基本功能（插入、復制、查詢），并把結果傳給上層的調度器，從而使數據處理達到橫向擴展（Scale Out）的能力。

在 RAC中，命名空間是一個邏輯概念，不會導致資源瓶頸。RAC數據庫本身是一套基于磁盤的數據庫，其服務器節(jié)點的磁盤操作、沒在內存緩沖區(qū)的磁盤讀寫操作都需要共享的磁盤來完成，因而統(tǒng)一共享的存儲是RAC的資源瓶頸之一，而RAC的性能瓶頸還會體現為后臺磁盤的I/O瓶頸。Oracle推出的一體機Exadata，其中一個重要的特點是采用并行計算的存儲服務器和閃存，以提高存儲的I/O能力。在其滿配的一體機中，數據庫服務器有8臺，存儲服務器為14臺，可見一體機設計中對存儲I/O的偏重。

在GreenPlum體系中，在主機上規(guī)劃查詢項目，并將其分成若干部分在節(jié)點上并行執(zhí)行，所有通信功能都在一個高寬帶網絡互連體系上實現。這種體系下每個節(jié)點都有一個通往本地磁盤的獨立高速通道，因為沒有共享存儲，存儲和節(jié)點都有很強的橫向擴展性能力。

云環(huán)境下的數據庫架構設計

基于云計算對靈活性和可擴展性方面的要求，云計算下的數據庫可以使用多個分片數據庫并行處理，來形成一個超級大數據庫，這個數據庫共享的組件盡量少，因而不太適合共享存儲。而隨著虛擬化技術的提高，特別是虛擬機的性能損耗符合一定要求時，分片數據庫也可以架設在虛擬機上。借組云計算的資源調度技術，這樣一個可伸縮的并行數據庫可以在云計算環(huán)境中形成（參見附圖）。

值得一提的是，云計算的發(fā)展使得數據庫的擴展更為簡單可行。其中，云管理平臺負責資源的監(jiān)控、自動調度，當查詢類并行數據庫的性能不足的時候，云管理平臺可以自動為虛擬機（VM）增加資源，或通過增加新的虛擬機（VM） 來增加并行數據庫的處理能力；而當系統(tǒng)面臨的壓力減少時可以通過減少分片處理數據庫來減少資源需求，或通過減少所在虛擬機（VM）的資源。當然，這就要求查詢類并行數據庫的管理主機能感知資源和分片數據庫的變化，而重新分配處理任務。

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關鍵詞：云計算；信息技術；IAAS；OpenStack；公安網

一、云計算的綜述

（一）云計算的概念

云計算（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態(tài)易擴展且經常是虛擬化的資源。云計算（Cloud Computing）是網格計算（Grid Computing ）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機和網絡技術發(fā)展融合的產物。

中國網絡計算、云計算專家劉鵬教授對云計算做了長短兩種定義。長定義是：云計算是一種商業(yè)計算模型。短定義是：云計算是通過網絡按需提供可動態(tài)伸縮的廉價計算服務。

（二）云計算的原理

原理是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數據中心的運行將與互聯網更相似。這使得企業(yè)能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

云計算按照層次將業(yè)務模式劃分為3層，最頂層是軟云，中間層是平云，底層是基云。在基云之下是構建云計算的基礎技術。

（三）云計算核心技術

云計算系統(tǒng)運用了很多技術，其中以編程模型、數據治理技術、數據存儲技術、虛擬化技術、云計算平臺治理技術最為關鍵。

（1）虛擬化技術

虛擬化技術是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，它可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程，減少軟件虛擬機相關開銷和支持更廣泛的操作系統(tǒng)方面。虛擬化技術根據對象可分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化等。在云計算實現中。計算系統(tǒng)虛擬化是一切建立在“云”上的服務與應用的基礎。

（2）分布式海量數據存儲

云計算系統(tǒng)由大量服務器組成，同時為大量用戶服務，因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數據，用冗余存儲的方式（集群計算、數據冗余和分布式存儲）保證數據的可靠性。

（3）海量數據管理技術

云計算需要對分布的、海量的數據進行處理、分析，因此，數據管理技術必需能夠高效的管理大量的數據。

（4）編程方式

云計算提供了分布式的計算模式，客觀上要求必須有分布式的編程模式。云計算采用了一種思想簡潔的分布式并行編程模型Map―Reduce。Map―Reduce是一種編程模型和任務調度模型。主要用于數據集的并行運算和并行任務的調度處理。

（5）云計算平臺管理技術

云計算系統(tǒng)的平臺管理技術能夠使大量的服務器協(xié)同工作，方便的進行業(yè)務部署和開通，快速發(fā)現和恢復系統(tǒng)故障，通過自動化、智能化的手段實現大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運營。

（四）云計算的服務模式

（1）軟件即服務（SaaS）

所謂SaaS是指用戶通過標準的Web瀏覽器來使用Internet上的軟件。SaaS在人力資源管理軟件上的應用較為普遍。以銷售和管理SaaS而聞名，是企業(yè)應用軟件領域中最為知名的供應商。

（2）平臺即服務（PaaS）

所謂PaaS是指云計算服務商提供應用服務引擎，如互聯網應用程序接口（API）或運行平臺，用戶基于服務引擎構建該類服務。

（3）基礎設施即服務（IaaS）

IaaS定位于底層，向用戶提供可快速部署、按需分配、按需付費的高安全與高可靠的計算能力以及存儲能力租用服務，并可為應用提供開放的云基礎設施服務接口，用戶可以根據業(yè)務需求靈活定制租用相應的基礎設施資源。

三、公安網數據中心應用私有云的意義

私有云是一種靈活的服務模式，能夠幫助公安網絡應對各種各樣的基礎架構需求。其特點主要包括：

支持異構系統(tǒng)：私有云支持數據中心現有（和將來）的異構基礎架構，包括服務器、存儲、網絡硬件、操作系統(tǒng)、虛擬機管理程序、存儲功能以及文件系統(tǒng)等。

與管理工具集成：私有云易于配置和擴展，能與各種IT管理工具集成并調用它們，這些管理工具主要用于安全、配置、目錄、報告、數據管理、管理控制臺、內部監(jiān)管以及法規(guī)遵從管理。

與工作負載管理器、中間件和應用程序集成：云是為了運行應用程序而存在的，因而云管理平臺必須提供靈活的可編程接口，以便能很容易地與單位必須的工作負載管理器、中間件和應用程序集成。

可配置的資源分配政策：能感知資源，能感知工作負載―能夠最有效地部署和處理進入云計算環(huán)境的各種工作負載，并根據明確定義的政策，預留資源給客戶，以便經濟高效地滿足服務水平協(xié)議（SLA）。

支持IT和業(yè)務流程：為各種IT和業(yè)務流程提供支持，允許IT部門實現操作自動化。

跨區(qū)域解決方案：具有足夠的擴展性和靈活性，能在需要時通過重新配置資源，實現跨地區(qū)的IT集成。

四、OpenStack私有云的架構體系

（一）OpenStack體系結構

OpenStack 核心是計算虛擬化， 軟件定義網絡（SDN， Software Defined Network）， 軟件定義存儲（SDN，Software Defined Storage）。軟件由 Nova、Neutron、Cinder、Swift、Keystone、Glance、Horizon 等項目組成。還集成了關系數據庫 （ 如MySQL），消息隊列（如 RabbitMQ），Apache Httpd 等第三方服務組件。

OpenStack 架構由計算節(jié)點、網絡節(jié)點、 存儲節(jié)點、控制節(jié)點等集群組成。

（二）OpenStack 架構設計

OpenStack Compute建立在無共享、基于消息的架構上。Cloud controller通過HTTP與internal object store交互，通過AMQP和scheduler、network controller、 和volume controller 來進行通信。為了避免在等待接收時阻塞每個組件，OpenStack Compute用異步調用的方式。

OpenStack Compute多結點物理架構：通過簡單部署nova-compute在一臺額外的服務器以及拷貝nova.conf文件到這個新增的結點，可以在兩結點的基礎上，添加更多的compute結點，形成多結點部署。在較為復雜的多結點部署中，還能增加一個volume controller 和一個network controller作為額外的結點。對于運行多個需要大量處理能力的虛擬機實例，至少是4個結點是最好的。

五、OpenStack對公安網數據中心的影響

一、OpenStack對公安網絡數據中心網絡設備、服務器和存儲進行完全虛擬化，對設備進行統(tǒng)一管理，可對資源按需分配，使資源利用率最大化。

二、OpenStack可對運行的各類服務提供負載均衡，確保為終端提供更實時、快速與穩(wěn)定不斷線的在線服務。

三、OpenStack 高可用提供 Active/Active 雙活模式及負載均衡， 能在設備出現故障時自動切換主機和從機，確保不會發(fā)生業(yè)務停止或數據丟失的情況。

四、OpenStack可實現對資源的彈性管理，在系統(tǒng)或服務負載增大時自動擴展資源分配。

參考文獻

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【關鍵詞】 云計算 PaaS 電信運營商 業(yè)務能力

在移動互聯網、全業(yè)務運營的競爭大環(huán)境下，服務類型不再成為各運營商的優(yōu)勢，如何快速地部署業(yè)務，提供個性化的服務、差異化的運營和精確化的管理將成為競爭中的關鍵因素。傳統(tǒng)的業(yè)務網架構和建設模式下，投資和運營管理費用隨著業(yè)務系統(tǒng)規(guī)模的擴張而增加，業(yè)務能力開放性和共享性很差，容易造成平臺硬件和公共軟件模塊的重復建設，無法快速部署、彈性擴容，對于新型互聯網類業(yè)務適應性差。

隨著云計算技術的不斷發(fā)展，為電信運營商在業(yè)務網架構演進上提供了一些機遇。云計算包括SaaS、PaaS和IaaS三種服務模式，其中PaaS平臺層在整個云計算體系中起著關鍵的支撐作用，PaaS平臺把端到端的軟件開發(fā)、測試、部署、運行環(huán)境以及應用程序托管作為服務提供給應用開發(fā)者。

在新形式下，面對云計算發(fā)展的巨大商機，電信運營商也需要將PaaS作為其云計算技術引入的重點，構建基于云計算PaaS平臺的新型業(yè)務網架構將成為電信運營商深入轉型的重要舉措。

一、主流PaaS簡介

PaaS，稱平臺即服務，主要是指在基于云計算基礎上，通過互聯網為用戶提供軟件部署和運行環(huán)境的服務平臺。它主要為應用程序的執(zhí)行提供資源，同時根據實際資源的使用情況來收取相應的費用，它也是云計算在未來的發(fā)展趨勢。

PaaS可以根據供應商提供的用戶應用程序在這個環(huán)境之內運行。PaaS的開發(fā)與應用具有以下幾個方面的特點：1）使開發(fā)者能夠充分地利用供應商提供的應用能力，對互聯網進行不斷地開發(fā)；2）為應用運行環(huán)境和管理機制提供了保障，降低了應用運行管理力度，大大加快了應用的速度。

二、基于PaaS云的業(yè)務網架構

基于PaaS云的業(yè)務網平臺是獨立于底層物理環(huán)境、基礎業(yè)務能力的PaaS架構的云平臺，應實現業(yè)務開放、、執(zhí)行、基本業(yè)務能力的封裝，個性化業(yè)務及應用提供等功能?？蓪崿F業(yè)務能力的匯聚和開放、業(yè)務應用快速上線。

應該包括以下幾部分基本功能：

（1）能力開放引擎：能力開放引擎是實現電信能力、內容能力、應用能力、數據能力封裝的能力網關，提供基于SOA的Webservice服務接口供業(yè)務應用調用能力服務，實現業(yè)務能力的聚合和開放。

同時需要實現對各種能力的管控：

接入控制：協(xié)議轉換、路由管理、接口適配、免訂購。

能力管理：用戶管理、開發(fā)者管理、業(yè)務能力路由數據管理）。

能力鑒權：安全管理、鑒權認證、免訂購應用支持。

（2）業(yè)務運行引擎：是基于PaaS云的業(yè)務網平臺的邏輯主體，提供標準的應用托管環(huán)境，主要支持大規(guī)模應用的部署、分布式計算和數據庫服務，以及應用的集群管理和路由管理，包括：

集群管理：伸縮管理、資源管理、動態(tài)遷移、容錯控制。

路由管理：負載均衡、分布式緩存、智能分發(fā)。

（3）業(yè)務開發(fā)引擎：包括標準的開發(fā)環(huán)境，主要支持互聯網開發(fā)，提供基于SDK的開發(fā)工具包并提供必要的組件庫，提供能力調用模擬網關、終端模擬器，一鍵部署和管理工具。

基于PaaS云的業(yè)務網目標架構圖1：

三、 關鍵問題分析

在PaaS系統(tǒng)建設過程中，運營商需要結合自身特點，采用與之匹配的商業(yè)模式，掌握好系統(tǒng)的運營流程，以確保目標功能和架構問題得到有效的解決，以推動云計算PaaS的持續(xù)發(fā)展。

3.1 云化演進模式

目前來說，運營商在云服務方面，主要推出IaaS、SaaS兩種，其中，PaaS暫時還沒有推出產品。然而，通過利用云計算PaaS服務，電信運營商將會推出兩種模式：

（1）從IaaS向PaaS拓展模式

當前，運營商推出的IaaS云服務主要以下產品：云存儲、云數據中心、云桌面、云安全等。這種產品模式主要支持開發(fā)商將IaaS應用在云數據中心，同時合理地調整應用中的資源需求彈性。并將相關程序上傳至PaaS平臺，這樣不僅能夠確保產品的正常運行，而且能夠減少額外的配置。

（2）從業(yè)務應用向PaaS拓展模式

在為客戶提品服務的過程中，運營商經常會發(fā)現一種現象：在各個產品中，一些電信核心資源和應用功能將會被復用，鑒于此，運營商可以將應用功能封裝起來，以組件形式開放給開發(fā)者，這樣能夠減少開發(fā)的工作量。而就是利用PaaS云的方式來實現這個能力開放的過程。

3.2 關鍵技術

（1）分布式存儲技術。目前，隨著云計算技術的不斷發(fā)展，分布式文件系統(tǒng)得到了廣泛的應用。分布式文件系統(tǒng)作為底層存儲架構，具有容量高、擴展能力強等優(yōu)勢，從而使得該系統(tǒng)所構建的數據庫成為云數據管理中重要組成部分。這些數據庫通過利用分布式計算技術，在一些場合應用中具有一定的優(yōu)勢。

（2）能力開放技術。基于PaaS的云化平臺，具有匯聚互聯網能力，利用能力開放技術，為開發(fā)者提供最簡化的接口形式。同時，還可以簡化電信能力，合理地調用參數進行配置，并可以將傳統(tǒng)電信接口形式轉換成互聯網主流接口形式，甚至可以為主流操作系統(tǒng)的SDK包的互聯網能力提供開放，以統(tǒng)一標準確?；ヂ摼W能力得到合理的引入。

（3）沙箱技術。目前主流的PaaS平臺采用了沙箱技術進行應用的隔離。沙箱是實現平臺應用隔離的技術，在不同應用運行環(huán)境下，達到了的隔離環(huán)境的目標。供應商為了提供沙箱環(huán)境，主要通過為每用戶應用提供一個容器的方法來達到隔離的目的。

（4）分布式緩存技術。在互聯網應用中，經常會遇到反復在數據庫中執(zhí)行相同的查詢從而取出相同的數據的情況。對于數據的查詢會耗費一定的時間，這種重復讀取極大地增加了數據庫以及WEB應用服務器的負載，數據處理時間延長將導致WEB應用服務器延時增加。為了解決這個問題，緩存技術逐步被應用到WEB應用中，同時與分布式技術相結合，形成了分布式緩存技術。

四、發(fā)展展望

云計算技術的出現，給運營商帶來了一些機遇，如在業(yè)務擴展、服務升級、平臺整合上提供了機會。但同時也對運營商現有運營管理體制和組織架構帶來了沖擊。在云計算應用中，運營商合理地定位好各自的云計算服務目標，這樣才能夠確保企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

PaaS作為整個云計算服務體系中重要系統(tǒng)之一，直接影響到運營商之間競爭的成敗。目前來說，我國大部分運營商在PaaS方面進行了商用，但與業(yè)界標桿相比，仍然存在著較大的差距。由于運營商有存量用戶規(guī)模較大，且具有可開放的電信能力和豐富的運營經驗，若能夠在商業(yè)模式、關鍵技術等方面得到進一步的突破，搭建基于云計算PaaS模式構建的業(yè)務平臺，將會匯聚云計算的優(yōu)勢，為合作伙伴提供一站式的部署運營服務。

參 考 文 獻

[1] 陳玄平.PaaS理念及其在電信運營中的應用[J].福建建筑，2012（05）.

篇9

關鍵詞：云計算；局域網；網絡構建；關鍵技術

中圖分類號：TP393.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01

云計算技術是一種分布式計算技術，該技術可以將常規(guī)的局域網數據處理工作轉移到在網絡中部署的分布式計算機中，集中優(yōu)勢資源對應用數據進行集中處理或存儲，這樣不僅降低了局域網終端的硬件部署需求，還進一步提升了局域網資源的利用率，降低了局域網的維護成本。

一、云計算特點和優(yōu)勢分析

實際應用中，不同用戶對云計算技術的應用需求不盡相同，按照側重點不同可以將云計算平臺分為三類，分別為虛擬化技術、基礎軟硬件設施共享以及云計算平臺網絡服務。但是無論云計算的應用目的是什么，其都具有云計算所具有的三個特點。

（一）統(tǒng)一的底層平臺實現。云計算可以為用戶提供統(tǒng)一的操作平臺并向用戶開放通信接口，這就降低了用戶的接入門檻，不必要對云工作的原理進行了解和掌握即可完成相應的工作。

（二）云平臺靈活可調節(jié)。云計算中的一個關鍵技術就是虛擬化技術，利用該技術局域網用戶可以根據自己的使用需求獲得相應的云空間和操作權限，且單用戶的平臺需求可以根據實際需求進行適當調節(jié)。

（三）云平臺具有超強的計算能力。由于云平臺使用了分布式計算機對用戶數據進行集中處理，因而局域網用戶可以通過高性能計算機獲得更快更便捷的計算服務，且該服務的獲得不受終端設備性能制約。

鑒于云計算具有上述特點，故在局域網中使用云計算技術進行網絡部署和應用時可以獲得傳統(tǒng)的局域網部署和應用所無法獲得使用體驗和使用優(yōu)勢。具體來說，（1）云計算可以向局域網用戶提供數據集中存儲服務，這就大大降低了數據泄露的可能性和用戶存儲成本，提升了網絡數據的安全性；（2）云計算可以提供更快的事件反應速度，依托云計算的高性能的數據處理服務，用戶所需的服務時間得到了很大程度的減少；（3）軟件安全性能的提升，基于云計算技術構建的局域網將軟件服務轉移到云端進行，依托云端的安全技術可以為局域網用戶構建更加安全有效的工作環(huán)境。

二、基于云計算技術的局域網架構與實現

云計算技術下的局域網架構主要分為四層，分別為基礎硬件層、基礎管理層、應用接口層以及應用層

（一）基礎硬件層。基礎硬件層用于向局域網用戶提供基礎硬件支持，不僅包括多種存儲設備，還包括多種高性能數據處理設備。雖然這些設備在局域網中處于不同區(qū)域，但是可以通過統(tǒng)一的云計算管理系統(tǒng)進行整合和統(tǒng)一，消除了傳統(tǒng)的物理機空間上的限制。

（二）基礎管理層。本層是云計算局域網實現的核心部分，應用到的云計算相關技術也最多。利用本層中所使用的計算機集群技術、分布式文件管理系統(tǒng)以及網格計算等技術可以快速便捷的完成各設備之間的初始化工作，且在各設備之間建立起適當的協(xié)同關系，讓其組成統(tǒng)一的整體對外提供服務和支持，實現高效數據處理和存儲等功能。由于基礎管理層對基于云計算的局域網建設具有重要支撐作用，故在該層的建設中必須采取適當的安全防護策略。

（三）應用接口層。本層用于向應用層與服務層之間的數據通信提供開發(fā)環(huán)境和開發(fā)接口，具有較高的靈活性。按照該層規(guī)范編寫的應用程序可以在用戶和云計算平臺之間建立起一條穩(wěn)定持續(xù)的數據傳輸通道。

（四）訪問層。該層主要面向對象為局域網用戶，局域網內經過授權的合法用戶可以使用訪問層中開放的登陸接口進入云計算平臺，并在平臺中獲得相應權限的操作、空間以及資源配置權限等。

三、局域網內的云計算關鍵技術

（一）數據存儲技術。云計算系統(tǒng)可以為多用戶提供并行服務，因此云計算中的數據存儲技術必須在保證數據存儲有效性的同時向用戶提供高性能、高傳輸率的數據存儲于傳輸服務。當前云數據存儲技術主要有GFS技術、HDFS技術等，這兩種技術均可以實現對數據信息進行分布式存儲，且采用冗余等技術來保證數據的可靠性。

（二）虛擬化技術。虛擬化技術是云計算中的核心技術之一，能夠對局域網內的資源進行高效整合與利用。

其中，服務器虛擬化技術可以將單一的硬件資源劃分為多個虛擬硬件資源，且保證每個虛擬操作系統(tǒng)之間相互獨立，這樣就極大的提升了局域網服務器的使用效率，更加便于進行快速網絡部署、故障恢復以及統(tǒng)一管理等內容。

存儲虛擬化技術可以對整個局域網內的存儲資源進行統(tǒng)一調度和管理，用戶可支配的存儲空間不再受硬件終端的限制，而是根據用戶需求變?yōu)閯討B(tài)可調整的。在該部分技術中用戶還可以使用安全認證技術、數據加密技術等提高數據的安全性。

應用虛擬化技術可以將硬件和軟件進行剝離和抽象，使得應用程序的運行不再受系統(tǒng)和底層硬件的制約，該技術極大的提升了應用軟件的兼容性能。

桌面虛擬化技術可以按照用戶要求為用戶提供獨立的、可恢復的桌面環(huán)境，用戶可以在局域網環(huán)境下利用不同終端對個人桌面環(huán)境進行訪問和操作。該技術可以降低用戶局域網接入成本，提升用戶在局域網中的靈活性。

（三）其他關鍵技術。局域網中可應用的云計算技術還有數據管理技術、安全技術、業(yè)務接口技術、分布式編程與計算技術等。這些技術均可以在云計算平臺內利用分布式計算機的高效性和可靠性為局域網用戶提供可靠、大容量、高速率的數據服務。如數據管理技術可以為局域網用戶提供大數據處理功能的支持；安全技術可以利用云計算平臺的集約性和專業(yè)性對用戶數據提供數據備份、隱私保護、安全防護等功能；業(yè)務接口技術可以支持用戶在不同局域網內進行數據遷移；分布式編程與計算技術可以讓用戶在權限范圍內進行自主編程以實現其特殊使用需求等。

四、總結

云計算技術可以為網絡用戶提供快速高性能數據和應用服務，隨著局域網用戶需求的不斷發(fā)展以及個性化需求的逐漸變更，在局域網中應用云計算技術必然會成為一種主流趨勢。

參考文獻：

[1]彭石紅.淺談云計算的關鍵技術[J].廣東教育：職教，2011，10.

[2]劉媛.云計算在局域網中應用設想[J].科技風，2010，1.

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目 錄

第1章 緒論

1.1 云計算的概念

1.2 云計算發(fā)展現狀

1.3 云計算實現機制

1.4 網格計算與云計算

1.5 云計算的發(fā)展環(huán)境

1.5.1 云計算與3G

1.5.2 云計算與物聯網

1.5.3 云計算與移動互聯網

1.5.4 云計算與三網融合

1.6 云計算壓倒性的成本優(yōu)勢

習題

參考文獻

第2章 Google云計算原理與應用

2.1 Google文件系統(tǒng)GFS

2.1.1 系統(tǒng)架構

2.1.2 容錯機制

2.1.3 系統(tǒng)管理技術

2.2 分布式數據處理MapReduce

2.2.1 產生背景

2.2.2 編程模型

2.2.3 實現機制

2.2.4 案例分析

2.3 分布式鎖服務Chubby

2.3.1 Paxos算法

2.3.2 Chubby系統(tǒng)設計

2.3.3 Chubby中的Paxos

2.3.4 Chubby文件系統(tǒng)

2.3.5 通信協(xié)議

2.3.6 正確性與性能

2.4 分布式結構化數據表Bigtable

2.4.1 設計動機與目標

2.4.2 數據模型

2.4.3 系統(tǒng)架構

2.4.4 主服務器

2.4.5 子表服務器

2.4.6 性能優(yōu)化

2.5 分布式存儲系統(tǒng)Megastore

2.5.1 設計目標及方案選擇

2.5.2 Megastore數據模型

2.5.3 Megastore中的事務及并發(fā)控制

2.5.4 Megastore基本架構

2.5.5 核心技術——復制

2.5.6 產品性能及控制措施

2.6 大規(guī)模分布式系統(tǒng)的監(jiān)控基礎架構Dapper

2.6.1 基本設計目標

2.6.2 Dapper監(jiān)控系統(tǒng)簡介

2.6.3 關鍵性技術

2.6.4 常用Dapper工具

2.6.5 Dapper使用經驗

2.7 Google應用程序引擎

2.7.1 Google App Engine簡介

2.7.2 應用程序環(huán)境

2.7.3 Google App Engine服務

2.7.4 Google App Engine編程實踐

習題

參考文獻

第3章 Amazon云計算AWS

3.1 Amazon平臺基礎存儲架構：Dynamo

3.1.1 Dynamo在Amazon服務平臺的地位

3.1.2 Dynamo架構的主要技術

3.2 彈性計算云EC2

3.2.1 EC2的主要特性

3.2.2 EC2基本架構及主要概念

3.2.3 EC2的關鍵技術

3.3.4 EC2安全及容錯機制

3.3 簡單存儲服務S3

3.3.1 基本概念和操作

3.3.2 數據一致性模型

3.3.3 S3安全措施

3.4 簡單隊列服務SQS

3.4.1 SQS基本模型

3.4.2 兩個重要概念

3.4.3 消息

3.4.4 身份認證

3.5 簡單數據庫服務Simple DB

3.5.1 重要概念

3.5.2 存在的問題及解決辦法

3.5.3 Simple DB和其他AWS的結合使用

3.6 關系數據庫服務RDS

3.6.1 SQL和NoSQL數據庫的對比

3.6.2 RDS數據庫原理

3.6.3 RDS的使用

3.7 內容推送服務CloudFront

3.7.1 內容推送網絡CDN

3.7.2 云內容推送CloudFront

3.8 其他Amazon云計算服務

3.8.1 快速應用部署Elastic Beanstalk和服務模板CloudFormation

3.8.2 云中的DNS服務 Router

3.8.3 虛擬私有云VPC

3.8.4 簡單通知服務SNS和簡單郵件服務SES

3.8.5 彈性MapReduce服務

3.8.6 電子商務服務DevPay、FPS和Simple Pay

3.8.7 Amazon執(zhí)行網絡服務

3.8.8 土耳其機器人

3.8.9 Alexa Web服務

3.9 AWS應用實例

3.9.1 在線照片存儲共享網站SmugMug

3.9.2 在線視頻制作網站Animoto

3.10 小結

習題

參考文獻

第4章 微軟云計算Windows Azure

4.1 微軟云計算平臺

4.2 微軟云操作系統(tǒng)Windows Azure

4.2.1 Windows Azure概述

4.2.2 Windows Azure計算服務

4.2.3 Windows Azure存儲服務

4.2.4 Windows Azure Connect

4.2.5 Windows Azure CDN

4.2.6 Fabric控制器

4.2.7 Windows Azure應用場景

4.3 微軟云關系數據庫SQL Azure

4.3.1 SQL Azure概述

4.3.2 SQL Azure關鍵技術

4.3.3 SQL Azure應用場景

4.3.4 SQL Azure和SQL Server對比

4.4 Windows Azure AppFabric

4.4.1 AppFabric概述

4.4.2 AppFabric關鍵技術

4.5 Windows Azure Marketplace

4.6 微軟云計算編程實踐

4.6.1 利用Visual Studio2010開發(fā)簡單的云應用程序

4.6.2 向Windows Azure平臺應用程序

習題

參考文獻

第5章 VMware云計算

5.1 VMware云產品簡介

5.1.1 VMware云戰(zhàn)略三層架構

5.1.2 VMware vSphere架構

5.1.3 云操作系統(tǒng)vSphere

5.1.4 底層架構服務vCloud Service Director

5.1.5 虛擬桌面產品VMware View

5.2 云管理平臺 vCenter

5.2.1 虛擬機遷移工具

5.2.2 虛擬機數據備份恢復工具

5.2.3 虛擬機安全工具

5.2.4 可靠性組件FT和HA

5.3 云架構服務提供平臺vCloud Service Director

5.3.1 創(chuàng)建虛擬數據中心和組織

5.3.2 網絡的設計

5.3.3 目錄管理

5.3.4 計費功能

5.4 VMware的網絡和存儲虛擬化

5.4.1 網絡虛擬化

5.4.2 存儲虛擬化

習題

參考文獻

第6章 Hadoop：Google云計算的開源實現

6.1 Hadoop簡介

6.2 Hadoop分布式文件系統(tǒng)HDFS

6.2.1 設計前提與目標

6.2.2 體系結構

6.2.3 保障可靠性的措施

6.2.4 提升性能的措施

6.2.5 訪問接口

6.3 分布式數據處理MapReduce

6.3.1 邏輯模型

6.3.2 實現機制

6.4 分布式結構化數據表HBase

6.4.1 邏輯模型

6.4.2 物理模型

6.4.3 子表服務器

6.4.4 主服務器

6.4.5 元數據表

6.5 Hadoop安裝

6.5.1 在Linux系統(tǒng)中安裝Hadoop

6.5.2 在Windows系統(tǒng)中安裝Hadoop

6.6 HDFS使用

6.6.1 HDFS 常用命令

6.6.2 HDFS 基準測試

6.7 HBase安裝使用

6.7.1 HBase的安裝配置

6.7.2 HBase的執(zhí)行

6.7.3 Hbase編程實例

6.8 MapReduce編程

6.8.1 矩陣相乘算法設計

6.8.2 編程實現

習題

參考文獻

第7章 Eucalyptus：Amazon云計算的開源實現

7.1 Eucalyptus簡介

7.2 Eucalyptus技術實現

7.2.1 體系結構

7.2.2 主要構件

7.2.3 訪問接口

7.2.4 服務等級協(xié)議

7.2.5 虛擬組網

7.3 Eucalyptus安裝與使用

7.3.1 在Linux系統(tǒng)中安裝Eucalyptus

7.3.2 Eucalyptus配置和管理

7.3.3 Eucalyptus常用命令的示例和說明

習題

參考文獻

第8章 其他開源云計算系統(tǒng)

8.1 簡介

8.1.1 Cassandra

8.1.2 Hive

8.1.3 VoltDB

8.1.4 Enomaly ECP

8.1.5 Nimbus

8.1.6 Sector and Sphere

8.1.7 abiquo

8.1.8 MongoDB

8.2 Cassandra

8.2.1 體系結構

8.2.2 數據模型

8.2.3 存儲機制

8.2.4 讀/寫刪過程

8.3 Hive

8.3.1 整體構架

8.3.2 數據模型

8.3.3 HQL語言

8.3.4 環(huán)境搭建

8.4 VoltDB

8.4.1 整體架構

8.4.2 自動數據分片技術

習題

參考文獻

第9章 云計算仿真器CloudSim

9.1 CloudSim簡介

9.2 CloudSim體系結構

9.2.1 CloudSim核心模擬引擎

9.2.2 CloudSim層

9.2.3 用戶代碼層

9.3 CloudSim技術實現

9.4 CloudSim的使用方法

9.4.1 環(huán)境配置

9.4.2 運行樣例程序

9.5 CloudSim的擴展

9.5.1 調度策略的擴展

9.5.2 仿真核心代碼

9.5.3 平臺重編譯

習題

參考文獻

第10章 云計算研究熱點

10.1 云計算體系結構研究

10.1.1 Youseff劃分方法

10.1.2 Lenk劃分方法

10.2 云計算關鍵技術研究

10.2.1 虛擬化技術

10.2.2 數據存儲技術

10.2.3 資源管理技術

10.2.4 能耗管理技術

10.2.5 云監(jiān)測技術

10.3 編程模型研究

10.3.1 All-Pairs編程模型

10.3.2 GridBatch編程模型

10.3.3 其他編程模型

10.4 支撐平臺研究

10.4.1 Cumulus：數據中心科學云

10.4.2 CARMEN：e-Science云計算

10.4.3 RESERVOIR：云服務融合平臺

10.4.4 TPlatform：Hadoop的變種

10.4.5 P2P環(huán)境的MapReduce

10.4.6 Yahoo云計算平臺

10.4.7 微軟的Dryad框架

10.4.8 Neptune框架

10.5 應用研究

10.5.1 語義分析應用

10.5.2 生物學應用

10.5.3 數據庫應用

10.5.4 地理信息應用

10.5.5 商業(yè)應用

10.5.6 醫(yī)學應用

10.5.7 社會智能應用

10.6 云安全研究

10.6.1 Anti-Spam Grid：反垃圾郵件網格

10.6.2 CloudAV：終端惡意軟件檢測

10.6.3 AMSDS：惡意軟件簽名自動檢測

10.6.4 CloudSEC：協(xié)作安全服務體系結構

習題

參考文獻

第11章 總結與展望

11.1 主流商業(yè)云計算解決方案比較

11.1.1 應用場景

11.1.2 使用流程

11.1.3 體系結構

11.1.4 實現技術

11.1.5 核心業(yè)務

11.2 主流開源云計算系統(tǒng)比較

11.2.1 開發(fā)目的

11.2.2 體系結構

11.2.3 實現技術

11.2.4 核心服務

11.3 國內代表性云計算平臺比較

11.3.1 中國移動“大云”

11.3.2 阿里巴巴“阿里云”

11.3.3 “大云”與“阿里云”的比較

11.4 云計算的歷史坐標與發(fā)展方向

11.4.1 互聯網發(fā)展的階段劃分

11.4.2 云格（Gloud）——云計算的未來