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關(guān)鍵詞： 點(diǎn)云數(shù)據(jù)；樹冠；分形維數(shù)；計(jì)盒維數(shù)

中圖分類號：TP301.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）01-0190-02

0 引言

Mandelbrot（1975）[1]正式提出與建立的分形理論，主要研究分形體的維數(shù)及自相似性規(guī)律[2]，分形維數(shù)是分形幾何的核心，通過計(jì)算分形維數(shù)，可以對不規(guī)則的自相似幾何形體（如植被根系、樹木分枝結(jié)構(gòu)、樹冠、葉片分布特性及種群分布格局等）的復(fù)雜程度進(jìn)行定量分析[3-6]。樹冠作為樹木自身遺傳特性和環(huán)境影響的綜合體，決定著林木外部形態(tài)以及對光能的截獲、水分和養(yǎng)分的分布，既是樹木生長發(fā)育的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，又直接影響種群的三維空間分布格局。此外，不同的樹種本身的樹枝、葉片分布情況也不盡相同。前人研究表明林冠結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和動態(tài)是影響森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的主要因素之一，分形維數(shù)反應(yīng)復(fù)雜形體占有空間的有效性，它是復(fù)雜形體不規(guī)則性的度量。所以文中以激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算單個樹冠的三維空間的分維數(shù)。本文從分維角度細(xì)致解析樹冠的分維結(jié)構(gòu)為進(jìn)一步研究不同樹冠分形維數(shù)測算提供依據(jù)、經(jīng)營與

管理。

1 數(shù)據(jù)及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 利用地面三維激光雷達(dá)掃描儀Reigl VZ-1000進(jìn)行單站點(diǎn)掃描，數(shù)據(jù)格式存儲為LAS格式，對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，只保留樹冠部分的信息。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)屬于維數(shù)等于3維的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)文件為las格式的文件，數(shù)據(jù)是海量級別的，單棵一般的樹冠包含幾十萬個點(diǎn)，數(shù)據(jù)量太大，再進(jìn)行相關(guān)的研究時，計(jì)算會耗費(fèi)大量的時間，而這樣做事沒有必要的。故先對數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀處理，抽稀方法為：先進(jìn)行一定的隨機(jī)抽稀處理，再采用格網(wǎng)抽稀法進(jìn)一步抽稀，從而簡化樹冠點(diǎn)云數(shù)據(jù)。先將LAS格式的二進(jìn)制文件點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需的文本文件TXT格式，再利用MATLAB軟件進(jìn)行算法實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟如下：

①利用ENVI軟件的擴(kuò)展功能BCAL LiDAR讀取原始LAS格式的二進(jìn)制文件點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將其存儲為shp格式輸出；

②在ArcGIS10.0中讀取（1）中輸出的shp文件，打開相應(yīng)的屬性表，將其轉(zhuǎn)儲為txt文件格式并輸出；

③在MATLAB中讀取2）中txt格式的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，同時利用自編的MATLAB程序?qū)ψx取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀處理，處理后的結(jié)果保存到一個F中，文中后續(xù)的計(jì)算都是以F為研究對象。

圖2所示的三棵樹冠點(diǎn)云，分別呈現(xiàn)了經(jīng)過上述預(yù)處理后點(diǎn)云的分布情況。注意，三棵樹冠均屬于不同類型的樹種，它們不僅冠形率不同，樹冠內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布也不同。

1.3 樹冠分形維數(shù)的計(jì)算 點(diǎn)云樹冠的分形維數(shù)D就是計(jì)算樹冠點(diǎn)數(shù)據(jù)集的分形維數(shù)。根據(jù)吳新玲和周國強(qiáng)（2011）[7]提到的數(shù)據(jù)集分形維數(shù)的計(jì)算方法，采用計(jì)盒維數(shù)法計(jì)算點(diǎn)云樹冠的分形維。計(jì)盒維數(shù)是目前應(yīng)用最普遍的分形維數(shù)之一，計(jì)算分形維數(shù)的數(shù)盒子方法，又稱為覆蓋法，它適用于簡單分形，也適用于復(fù)雜分形。實(shí)踐中計(jì)算D最常用的方法就是采用計(jì)盒方式。數(shù)盒子法的實(shí)質(zhì)是改變粗視話程度。對圖形進(jìn)行測量，通常先從數(shù)大盒子開始，一次減小盒子的尺度，只計(jì)算那些“非空”盒子數(shù)。越不光順、越不規(guī)則的圖形具有更大的分維。圖形越規(guī)則，越光順，其對應(yīng)的分維就越小。對于空間數(shù)據(jù)集來說也是如此。即將點(diǎn)云數(shù)據(jù)F所在的三維空間劃分為δ邊長為的三維格網(wǎng)單元，計(jì)算格網(wǎng)中每個單元包含的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，假設(shè)樹冠點(diǎn)云數(shù)據(jù)集為F，Sδ（F）是δ下F的測量值，即

此時Sδ（F）表示覆蓋F的邊長為δ的立方體盒子的個數(shù)。由于假設(shè)數(shù)據(jù)集是自相似集，那么s可以通過δ在一個有限的范圍（δ1，δ2）內(nèi)lnSδ（F）與lnδ形成的雙對數(shù)圖對應(yīng)直線部分的斜率來估算。其常量斜率即為F的盒維數(shù)Dδ（F）。算法步驟如下：

①計(jì)算樹冠點(diǎn)云的最小包圍盒，劃分三維格網(wǎng)，格網(wǎng)尺寸為0.05m；

②對F中每個數(shù)據(jù)點(diǎn)d，作尺寸r從1到30的盒子，分別計(jì)算非空盒子的個數(shù)Sδ（F）；

③對δ=0.05*r分別計(jì)算ln（δ）；

④生成ln（Sδ（F））與ln（δ）的雙對數(shù)圖；

⑤D是圖中直線部分的斜率；利用最優(yōu)六分割法提取曲線中的最長直線部分。

計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)在圖3。圖2中的（a）、（b）、（c）分別對應(yīng)三個樹冠點(diǎn)云數(shù)據(jù)集的雙對數(shù)圖。

三棵樹冠的分形維數(shù)情況如下：

D1=2.2605；D2=2.3025；D3=2.0393。

2 結(jié)果與分析

分形維數(shù)越小，表示樹冠內(nèi)部分布越光順和規(guī)則。格網(wǎng)劃分尺度越細(xì)精度越高，r的尺度變換較緩時比變化較快時盒維數(shù)D的精度高。三棵樹冠分形維數(shù)的對比可知：分形維數(shù)越高，樹冠的分枝結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其占據(jù)和利用生態(tài)環(huán)境空間的能力越強(qiáng)。具有比較典型的分形特征，分形維數(shù)是否獨(dú)立于尺度。個體樹冠具有自相似性，可用分形維數(shù)來刻畫其結(jié)構(gòu)特征，以統(tǒng)計(jì)空間填充能力為基礎(chǔ)的樹冠分?jǐn)?shù)維度值為：盒維數(shù)與冠型的關(guān)系，分形維數(shù)較高，揭示出其分枝結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。三棵樹冠的分形維數(shù)關(guān)系為：D2>D1>D3，結(jié)果符合實(shí)際，從真實(shí)的樹冠和點(diǎn)云數(shù)據(jù)顯示可看出樹冠（b）確實(shí)是最不光順的和最不規(guī)則的。

3 結(jié)語

分形維數(shù)是分形幾何在許多領(lǐng)域應(yīng)用的測評工具，采用數(shù)盒子法計(jì)算分形維數(shù)是常用方法，理論簡單易于實(shí)現(xiàn)，因此利用它的計(jì)算點(diǎn)云樹冠的分形維數(shù)是方便的。 本文以點(diǎn)云數(shù)據(jù)形式的樹冠為對象，計(jì)算其盒維數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：利用雙對數(shù)圖估算樹冠點(diǎn)云數(shù)據(jù)集的分形維數(shù)是有效的。

參考文獻(xiàn)：

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[3]婁莉，劉天時.基于小波與分形相結(jié)合的圖像壓縮優(yōu)化算法[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2010，27（6）：145-148.

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；云計(jì)算技術(shù)；數(shù)據(jù)安全；

前言

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用，這也使網(wǎng)民對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能有了更高的要求。在傳統(tǒng)的計(jì)算模型中，由于需要大規(guī)模的進(jìn)行底層基礎(chǔ)設(shè)施的鋪設(shè)，這就需要大量的資金支持，但當(dāng)前很大一部分企業(yè)由于自身資金不足，再者在短時間內(nèi)也無法實(shí)現(xiàn)資金的回籠和調(diào)度，這也是導(dǎo)致傳統(tǒng)計(jì)算模型成本高的重要因素。同時在傳統(tǒng)計(jì)算模型中，由于其服務(wù)平臺缺少彈性，而且不能及時進(jìn)行調(diào)整，這也使其無法滿足當(dāng)前網(wǎng)民不斷增長的需求，傳統(tǒng)計(jì)算模型服務(wù)平臺較為僵硬，缺乏靈活性。另外在傳統(tǒng)計(jì)算模型中，由于需要服務(wù)商長期進(jìn)行維護(hù)工作，導(dǎo)致占有的時間和精力較多，不利于新的業(yè)務(wù)和資源的開辟。由于傳統(tǒng)計(jì)算模型越來越無法適當(dāng)當(dāng)前社會發(fā)展的要求，為了能夠滿足網(wǎng)民日益增長的對計(jì)算機(jī)性能的要求，則云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生，而且在云計(jì)算應(yīng)用過程中服務(wù)商也在不斷的進(jìn)行完善和改時，使其自身的靈活性和實(shí)用性得以提升，從而更好的服務(wù)于廣大用戶。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)的概述

網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)是由美國一家網(wǎng)絡(luò)公司最早提出來的，其主要是對網(wǎng)絡(luò)和軟件等相互之間進(jìn)行融合，而且網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)還具有規(guī)模化、安全性和虛擬性的特點(diǎn)。在云計(jì)算中，不同的云都屬于計(jì)算機(jī)并行分布式體系，其服務(wù)基礎(chǔ)主要是以網(wǎng)絡(luò)化的計(jì)算機(jī)為主，同時還要確保其與計(jì)算資源之間具有較好的契合性。云計(jì)算作為一個綜合體，其較有龐大性，而且網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)作為計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一，在具體研究中對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算的特點(diǎn)更為重視。在當(dāng)前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)用戶中，由于沒有對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)制定有效的方案，這就需要充分的發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)自身的優(yōu)勢，及時向用戶傳輸其所需要的資源，這就需要計(jì)算機(jī)云技術(shù)能夠具有較強(qiáng)的實(shí)用性、靈活性和方便性。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)的分類

在網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)分類中，可以從不同的方面來將網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行不同的分類。根據(jù)其不同類別的服務(wù)特點(diǎn)可以分為公有云和私有云。私有云是針對用戶自身的實(shí)際情況來進(jìn)行獨(dú)立應(yīng)用，并建立平臺，具有良好的操作性和實(shí)用性。而公有云則是對其他用戶的云資源進(jìn)行開發(fā)利用。可以從服務(wù)的連續(xù)性、數(shù)據(jù)安全性、成本費(fèi)用及監(jiān)測能力等幾個方面對公有云和私有云進(jìn)行分類。在提供服務(wù)方面，公有云受外界因素影響較大，而私有云則沒有這方面的問題。

相對于私有云的安全等級來講，公有云安全等級不高，但其費(fèi)用成本較低，而私有云成本費(fèi)用則相對較高，具有較好的穩(wěn)定性。另外公有云的監(jiān)測能力也較為強(qiáng)大，能夠根據(jù)用戶的實(shí)際需求來執(zhí)行非常嚴(yán)格的監(jiān)測。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，需要將系統(tǒng)劃分為兩個層次，即功能實(shí)現(xiàn)過程及預(yù)處理過程，這兩個過程的處理效果和作用都會有所不同，但能夠確保系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。在對實(shí)現(xiàn)過程中和預(yù)處理過程進(jìn)行應(yīng)用過程中，可以有效的提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡潔化，確保計(jì)算機(jī)整體運(yùn)行效率的提高。近年來，我國信息化技術(shù)取得了較快的發(fā)展，在實(shí)際生活中云計(jì)算技術(shù)也得以不斷的應(yīng)用，為云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。在當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)形式中，大致可以歸納為以下方面：

第一，通過對軟件程序在企業(yè)管理程序中進(jìn)行應(yīng)用，在當(dāng)前云計(jì)算應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方式中，多是利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器來對用戶所需要的信息進(jìn)行傳遞，這有效的實(shí)現(xiàn)了資金和費(fèi)用的節(jié)約。

第二，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。主要是通過對實(shí)際軟件程序的利用，從而使研發(fā)人員更好的參與到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用的開發(fā)中來。

第三，管理服務(wù)提供商。相對于其他實(shí)現(xiàn)形式，管理服務(wù)提供商主要都是向信息技術(shù)行業(yè)提供較為專業(yè)的服務(wù)。

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展遇到的問題

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)廣泛應(yīng)用的過程中，云計(jì)算發(fā)展過程中也存在著許多不足之處，這就需要在當(dāng)前云計(jì)算廣泛應(yīng)用過程中要采取切實(shí)可行的措施來對數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)行有效的保障，這是當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)發(fā)展過程中非常重要的一項(xiàng)課題。當(dāng)前很大一部分云端是通過瀏覽器來進(jìn)行接入的，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，瀏覽器處于十分薄弱的環(huán)節(jié)，自身存在許多漏洞，這樣在云端接入瀏覽器過程中，用戶的證書和認(rèn)證秘鑰則極易由于瀏覽器自身的漏洞而發(fā)生泄露。而且在云端中，由于不同的應(yīng)用都需要進(jìn)行認(rèn)證，這就需要對認(rèn)證機(jī)制的高效性和安全性進(jìn)行有效的保障。在應(yīng)用服務(wù)層中，需要使用安全可行的手段來確保用戶隱私的安全性，在基礎(chǔ)設(shè)施層中需要采取有效的措施來確保數(shù)據(jù)的安全和保密性，有效的對數(shù)據(jù)的安全性和保密性產(chǎn)生影響的因素的控制。

5 采取措施保障網(wǎng)民數(shù)據(jù)安全

當(dāng)數(shù)據(jù)存在著安全風(fēng)險時，則會對云計(jì)算的發(fā)展帶來較大的影響，因此為了有效地確保網(wǎng)民數(shù)據(jù)安全能夠得到有效的保障，則需要采取切實(shí)可行的措施來保證數(shù)據(jù)的安全性。

(1)隔離操作系統(tǒng)和計(jì)算資源。為了有效的確保網(wǎng)民數(shù)據(jù)的安全性，則需要充分的運(yùn)用 Hypervisor,從而將網(wǎng)民的操作系統(tǒng)與所需要存儲的計(jì)算資源有效的隔離開來，從而有效的提高計(jì)算資源的安全性，避免其受到來自于網(wǎng)民操作系統(tǒng)所可能帶來的影響。

(2)重置 API 保護(hù)層。服務(wù)商把 API 供給用戶，用戶按需進(jìn)行運(yùn)用。但是，第三方也會使用這些 API.如果想要保護(hù)數(shù)據(jù)安全，就必須再安裝 API 保護(hù)層，對 API 進(jìn)行重疊保護(hù)。

(3)嚴(yán)格身份認(rèn)證。服務(wù)商需要執(zhí)行嚴(yán)格的身份認(rèn)證，加強(qiáng)對網(wǎng)民賬號和密碼的管理，對冒充網(wǎng)民身份的行為進(jìn)行有效的防范，確保網(wǎng)民只對自己的數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行訪問，有效的提高數(shù)據(jù)的安全性。

6 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)也取得了一定的進(jìn)步，盡管當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)還處于初步發(fā)展階段，但其具有較高的實(shí)用性，而且取得了較為顯著的效果，給我們的生活方式帶來了較大的改變。近年來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)越來越受到重視，國家和企業(yè)都加大對其進(jìn)行研究力度，這使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)的高速計(jì)算優(yōu)勢得以更好的發(fā)揮出來，已成為當(dāng)前信息科技發(fā)展的主要方向。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：圖書館 云計(jì)算技術(shù) 應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展而日漸完善與成熟，同時該項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)代圖書館中也起著十分重要的作用。云計(jì)算技術(shù)在圖書館中的運(yùn)用進(jìn)一步提升了圖書館的網(wǎng)絡(luò)信息管理和服務(wù)能力，而且不僅使得圖書館的遭侵入率大大下降，同時也使得信息外泄率下降?？傊ㄟ^對信息資源的管理和存儲，云計(jì)算技術(shù)利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)手段極大的促進(jìn)了現(xiàn)代圖書館的快速發(fā)展。

一、云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算實(shí)際上就是一種新的對計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行充分利用的方式，具體來說就是從并行處理、網(wǎng)格以及分布式處理計(jì)算發(fā)展而來的新技術(shù)，其通過處理器資源和數(shù)據(jù)的有機(jī)組合，使得數(shù)據(jù)中心能夠類似于互聯(lián)網(wǎng)的形式運(yùn)行。云計(jì)算這種模式能夠?qū)⑻摂M的、可以擴(kuò)展的、動態(tài)的信息資源連接起來，從而提供隨時的訪問和分享。這樣通過云計(jì)算計(jì)算，在全球任何地方的數(shù)據(jù)中心或者服務(wù)器就能夠?qū)崿F(xiàn)對某一相關(guān)資源和功能的使用與管理，其實(shí)際上就是作為互聯(lián)網(wǎng)來服務(wù)的。傳統(tǒng)的IT設(shè)施在使用時不僅需要進(jìn)行機(jī)房的建立，而且還要購買足夠的設(shè)備，并配備相關(guān)技術(shù)部門的IT人員。為了企業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施的完善運(yùn)轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)的IT設(shè)施甚至還要組建一支專門的開發(fā)維護(hù)隊(duì)伍，因此其應(yīng)用十分復(fù)雜。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)不僅使IT架構(gòu)實(shí)施得以簡化，而且還可以讓IT應(yīng)用實(shí)現(xiàn)按需付費(fèi)、實(shí)時定制和隨時取用的功能與特點(diǎn)。

二、云計(jì)算技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用分析

（一）圖書館資源海量存儲和并行計(jì)算對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用分析

基于云計(jì)算理論，海量存儲模型屬于一種面向海量資源數(shù)據(jù)的云存儲。該模型主要是針對圖書資源的存儲需求，如全國性大規(guī)模以及行業(yè)性和區(qū)域性的圖書資源等存儲需求，基于云計(jì)算平臺實(shí)現(xiàn)跨域自適應(yīng)云文件系統(tǒng)。另外，針對海量元數(shù)據(jù)資源特征，海量存儲模型的研究開始面向現(xiàn)代化圖書館結(jié)構(gòu)化資源的特定云存儲模型，同時提出了結(jié)構(gòu)化元數(shù)據(jù)存儲機(jī)制，該存儲機(jī)制和方法具有高效、簡單以及適應(yīng)現(xiàn)代化圖書資源特點(diǎn)的優(yōu)勢。對于并行計(jì)算模型來說，其參考Map Reduce云計(jì)算框架，根據(jù)全國性大規(guī)模以及行業(yè)性和區(qū)域性的圖書資源海量分布特征，開發(fā)適合現(xiàn)代化圖書館圖書資源的索引和檢索算法。并行計(jì)算模型利用云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢，其能夠?qū)崿F(xiàn)對特定海量資源檢索邏輯的定義，提高了圖書資源的檢索和索引性能。另外，該項(xiàng)模型還能夠?qū)崿F(xiàn)分布式檢索算法，該算法能夠適應(yīng)海量圖書資源，從而大大提高了圖書資源檢索的效率，最終為海量數(shù)據(jù)存儲的高效并行檢索提供支持。

（二）圖書館海量資源檢索對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用分析

這一方面對云計(jì)算的運(yùn)用主要集中在圖書館海量資源檢索的統(tǒng)一服務(wù)與調(diào)度中。對于圖書館來說，其基本上都具有自己的電子資源數(shù)據(jù)庫運(yùn)算模式和服務(wù)系統(tǒng)。針對圖書館的這一特性，需要建立一個統(tǒng)一調(diào)度管理模型，而且該模型必須能夠?qū)崿F(xiàn)分類、分發(fā)去重以及檢索調(diào)度。對于這一模型的建立，需要在多個電子資源和多個圖書館之間進(jìn)行構(gòu)建?；陂_放鏈接的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一調(diào)度管理模型采用向第三方提供電子資源注冊的標(biāo)準(zhǔn)、以動態(tài)腳本技術(shù)以及多級調(diào)度制定調(diào)度的規(guī)則以及接口等方法的調(diào)度管理模型。海量資源檢索對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用使得圖書館的每一個檢索請求都能夠成功發(fā)送出去，而其檢索結(jié)果也能夠快速的反饋到用戶手里，最終實(shí)現(xiàn)了充分有效的利用圖書館每個電子資源的目的。作為并行計(jì)算和海量存儲模型的應(yīng)用升華，統(tǒng)一調(diào)度管理模型的開發(fā)具有十分重要的地位。

（三）圖書館咨詢服務(wù)對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用分析

首先，對于圖書館區(qū)域聯(lián)合虛擬參考咨詢服務(wù)的構(gòu)建來說，其要能夠有效整合信息資源，并實(shí)現(xiàn)資源的無縫銜接。另外，為了與用戶進(jìn)行多渠道溝通，該參考咨詢平臺還要能夠提供多種途徑，方便用戶提取所需信息。聯(lián)合參考咨詢服務(wù)平臺的構(gòu)建，云計(jì)算技術(shù)能夠幫助其實(shí)現(xiàn)對各個成員館的多個虛擬咨詢臺的同時控制，并達(dá)到數(shù)據(jù)庫跨庫檢索的目的?？傊?，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助圖書館以及用戶實(shí)現(xiàn)快捷而有效的咨詢服務(wù)。

其次，對于圖書館服務(wù)器無間斷運(yùn)行來說，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對服務(wù)器中數(shù)據(jù)的快速拷貝。由于圖書館內(nèi)的服務(wù)器中集中儲存了館內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，所以一旦該服務(wù)器出現(xiàn)問題，那么圖書館的所有數(shù)據(jù)有可能會丟失，從而導(dǎo)致該館將無法為用戶提供服務(wù)。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，該技術(shù)中含有上百萬臺服務(wù)器，如果其中一臺出現(xiàn)問題，那么其他服務(wù)器也能夠?qū)D書館中的數(shù)據(jù)快速的完全拷貝到運(yùn)行良好的服務(wù)器中，并讓該服務(wù)器來及時為用戶提供正常服務(wù)。

三、圖書館中云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用的要求

首先，必須掌握云計(jì)算技術(shù)在圖書館中的使用需求，如要對書籍借閱需求以及管理模式進(jìn)行充分了解和把握，按照該技術(shù)水平，確定其在圖書館應(yīng)用中的可實(shí)現(xiàn)性。同時，對云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用要求通過談話和討論的方式掌握清楚，并對圖書館工作人員在工作過程中遇到的問題進(jìn)行詳細(xì)了解。這樣通過對這些問題的了解和掌握，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)前技術(shù)水平來滿足圖書館的需求，并切丁云計(jì)算系統(tǒng)目標(biāo)。

其次，在云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用過程中，要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)對應(yīng)用方案進(jìn)行合理改動。設(shè)計(jì)人員在使用云計(jì)算技術(shù)之前必須要進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的初步制定，該方案應(yīng)當(dāng)包含系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成、系統(tǒng)具體情況和描述以及各個系統(tǒng)的具體實(shí)施計(jì)劃。另外，要結(jié)合文字和圖形的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的撰寫，從而使得整個方案既形象又具體，方便相關(guān)人員理解。

四、結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化圖書館的建設(shè)中，云計(jì)算技術(shù)起著十分重要的作用，其為行業(yè)圖書館群統(tǒng)一服務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供重要的技術(shù)支持。因此，在圖書館未來的發(fā)展中，一定要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而為現(xiàn)代化圖書館的完善構(gòu)建提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]晉征.云計(jì)算技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用探討[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2015，（04）.

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關(guān)鍵詞：GIS軟件工程 云計(jì)算 工程模式 虛擬化

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0040-01

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)在人們工作和生活中的普及，云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展日臻成熟，傳統(tǒng)的以因特爾和以Windows為平臺的網(wǎng)絡(luò)商業(yè)運(yùn)營模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人的發(fā)展要求。反之，云計(jì)算技術(shù)正以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力獲得了巨大的發(fā)展空間。

1 云計(jì)算的基本概念

云計(jì)算技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)上誕生的一項(xiàng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)，它將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程分割成為若干個子程序，由云計(jì)算下的多個服務(wù)器進(jìn)行分析再反饋給用戶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力可以為用戶提供更為方便快捷的服務(wù)，有效節(jié)約時間和精力。從狹義的角度看，云計(jì)算就是指在IT行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)之上的模式與交付，它通過網(wǎng)絡(luò)資源獲得所需要數(shù)據(jù)資源。

2 云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 虛擬化程度高

云計(jì)算通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了功能的全部虛擬化，用戶無論在什么地方均可以通過網(wǎng)絡(luò)終端享受服務(wù)。全部的服務(wù)信息資源均來自“云”，而并非實(shí)物操作，用戶僅僅使用筆記本電腦或是智能手機(jī)就可以在任何地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)獲取應(yīng)用服務(wù)。

2.2 規(guī)模龐大

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，云計(jì)算的服務(wù)器已經(jīng)發(fā)展形成了龐大的規(guī)模，據(jù)統(tǒng)計(jì)Google公司的云計(jì)算服務(wù)器已達(dá)100多萬臺，而像搜狐這樣規(guī)模的公司，云計(jì)算服務(wù)器也已經(jīng)超過40萬臺。

2.3 可靠性好

云計(jì)算的可靠性是多種保護(hù)措施實(shí)現(xiàn)的，比如數(shù)據(jù)的多副本容錯功能、計(jì)算節(jié)點(diǎn)的互換等。并且配備有專門的技術(shù)人員對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時維護(hù)，保證存儲信息的安全、穩(wěn)定性，確保用戶不受影響。

2.4 通用性好

云計(jì)算的推廣范圍很廣，能夠滿足各類用戶的服務(wù)要求，甚至同一云能夠在同時為多個用戶提供服務(wù)，并且可以構(gòu)造出很多不同形式的應(yīng)用，這為用戶享受云計(jì)算服務(wù)提供了很大的便利性。

2.5 成本低廉

云計(jì)算采用的是集中自動化的管理形式，容錯措施使用低廉的接點(diǎn)構(gòu)成模式，這就在很大程度上降低了管理運(yùn)營成本，減少了分?jǐn)偟接脩羯砩系墓芾砭S護(hù)費(fèi)用。其良好的通用，可以為用戶提供更加方便、廉價的服務(wù)，用戶無需投入大量精力和財(cái)力就可以獲得想要的資源。

3 GIS工程的基本概念和主要特征

3.1 GIS工程的基本概念

GIS軟件工程指的是軟件從概念定位、原理應(yīng)用、技術(shù)落實(shí)到軟件的開發(fā)與維護(hù)的整個活動過程。它涵蓋GIS的規(guī)劃設(shè)計(jì)、組織落實(shí)和功能評價等多項(xiàng)工作，還包含質(zhì)量監(jiān)管、需求控制、風(fēng)險控制等多項(xiàng)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上形成GIS的數(shù)據(jù)信息管理和質(zhì)量監(jiān)管體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能的最優(yōu)化。

3.2 GIS工程的主要特征

3.2.1 系統(tǒng)的復(fù)雜程度高

文檔的數(shù)量和質(zhì)量要求較高。GIS工程需要交付的文檔涵蓋工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)手冊、用戶指南、軟件說明書、功能檢測報告、空間分析報告等等，這些文檔內(nèi)容龐雜而且質(zhì)量要求較高，對于管理人員工作要求很高。軟件在微觀上的復(fù)雜程度高。由于GIS工程涉及的信息量非常大、內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此工程本身的長度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)管理都是非常復(fù)雜的工作。理論研究的難度大。GIS工程是基于虛擬化的云計(jì)算技術(shù)發(fā)展的，在空間理論方面極為復(fù)雜，不易理解。

3.2.2 對于數(shù)據(jù)的處理要求特殊

數(shù)據(jù)質(zhì)量要求嚴(yán)格。GIS工程對于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求是很高的，如果數(shù)據(jù)存在問題則容易引起系統(tǒng)功能的故障或是運(yùn)行崩潰。數(shù)據(jù)的時效性。GIS軟件工程內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息更新?lián)Q代非?？?，這樣才能滿足網(wǎng)絡(luò)時代海量信息資源的發(fā)展要求，如果數(shù)據(jù)陳舊就無法滿足工作需要，因此時時的信息采集工作是建設(shè)GIS軟件工程所必須要做的。

4 基于云計(jì)算的GIS軟件工程模式

4.1 GIS軟件工程的結(jié)構(gòu)模式

云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展為GIS軟件工程的發(fā)展提供了極大便利，上面已經(jīng)提到云計(jì)算技術(shù)具備龐大的數(shù)據(jù)存儲量、可靠性高、通用性好等優(yōu)勢。這些技術(shù)優(yōu)勢使得GIS軟件工程的結(jié)構(gòu)模式得以進(jìn)一步優(yōu)化，具體的來說，云技術(shù)下的GIS軟件工程會充分的運(yùn)用云端所提供的構(gòu)件進(jìn)行革新，而傳統(tǒng)的GIS構(gòu)件是不能與之相提并論的。由云端提供的龐大數(shù)據(jù)信息量以及地圖檢索服務(wù)可以為GIS軟件更新服務(wù)工程，滿足不同讀者需要提供可能。

4.2 GIS軟件工程的組織模式

傳統(tǒng)的GIS軟件生命周期呈串行模式，可是在云計(jì)算技術(shù)的推動之下，GIS軟件工程的生命周期也將發(fā)生大的變化，逐漸呈現(xiàn)為多重的螺旋模型發(fā)展趨勢。GIS軟件工程的研發(fā)具有開放性和階段性的特點(diǎn)，在軟件開發(fā)的各個階段需要大量工作來打基礎(chǔ)，為了克服研發(fā)弊端，對于GIS構(gòu)架的設(shè)計(jì)可以吸收借鑒其他的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇較為完善的構(gòu)件和代碼，這樣對于推進(jìn)組織模式更新具有重要作用。

4.3 GIS軟件工程的管理與維護(hù)

在云計(jì)算技術(shù)下構(gòu)件的GIS軟件工程具備很大的靈活性和便捷性。在產(chǎn)品的研發(fā)過程中軟件的管理和維護(hù)也在同時進(jìn)行，改變了傳統(tǒng)的先開發(fā)后維護(hù)的工作方式。一般在軟件的初期研發(fā)階段僅能完成少量的部署工作，可是隨著云計(jì)算技術(shù)的介入和發(fā)展，可以有效的減少各個軟件工程的耦合系數(shù)，確保各種構(gòu)件均能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動或單獨(dú)的自由管理模式，像客戶端、服務(wù)端和管理端等等部分均可實(shí)現(xiàn)管理方式的優(yōu)化。

5 云計(jì)算條件下的GIS軟件工程應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)自身具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理能力，可以有效的降低管理成本，這為GIS軟件工程的研發(fā)單位節(jié)省了很大一筆研發(fā)資金。但是在進(jìn)行GIS軟件工程研發(fā)的初期，服務(wù)商需要投入大量的硬件和軟件設(shè)施，同樣是一筆較大的投入，所以假如能夠改進(jìn)原有的設(shè)備用于研發(fā)則可節(jié)約很大一部分投入。在軟件開發(fā)過程中應(yīng)注意選擇品質(zhì)有保證的應(yīng)用軟件，并成立云計(jì)算技術(shù)的專業(yè)管理部門，負(fù)責(zé)管理現(xiàn)代云計(jì)算技術(shù)和GIS行業(yè)在開發(fā)中存在的矛盾。這就能更加有效地實(shí)現(xiàn)云計(jì)算條件下的GIS軟件工程發(fā)展。

6 結(jié)語

綜上所述云計(jì)算技術(shù)發(fā)展下的GIS軟件工程技術(shù)具備良好的發(fā)展條件，在工程體系建設(shè)、組織模式和管理與維護(hù)等方面，較之以往的技術(shù)有了很大改進(jìn)。為了加快GIS軟件工程的發(fā)展，我們應(yīng)積極的利用云端龐大的數(shù)據(jù)信息資源獲得自身發(fā)展所必須的資源。

參考文獻(xiàn)

[1] 周鵬，尹菲.基于云計(jì)算技術(shù)的GIS軟件工程模式[J].測繪通報，2010（11）：22-24.

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【關(guān)鍵詞】云計(jì)算技術(shù) 車牌識別系統(tǒng) 信息共享

1 云計(jì)算技術(shù)與云服務(wù)器

當(dāng)世人對計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的變化驚嘆不已的時候，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用了。也恰恰是由于云計(jì)算技術(shù)的這種大范圍應(yīng)用，因此對于其技術(shù)界定目前并沒有一個嚴(yán)格的定義標(biāo)準(zhǔn)。不過其中的云服務(wù)器技術(shù)參數(shù)還是比較成熟的。通俗來理解就是云服務(wù)器是架設(shè)在常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)線路之上，采用數(shù)據(jù)共享的方式，讓所有的客戶端系統(tǒng)能夠把數(shù)據(jù)在分離狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，而所有的后臺計(jì)算處理都并不占用客戶端的資源。這種架空式的服務(wù)器設(shè)置，具備三個比較明顯的優(yōu)勢，

（1）最大程度上降低了客戶端的硬件配置環(huán)境，分離式的數(shù)據(jù)處理方式只將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，而完全顛覆了常規(guī)的硬件配置環(huán)境決定信息處理速度的基本要求；

（2）最大程度上實(shí)現(xiàn)了信息共享，云服務(wù)器在接收到不同客戶端的信息處理要求的同時，也將客戶端的不同信息內(nèi)容進(jìn)行了分類處理，這就使得在有必要的情況下，不同的客戶端可以實(shí)現(xiàn)橫向的信息共享；

（3）最大程度上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時信息更新，由于云服務(wù)器具備超強(qiáng)的計(jì)算功能，一些簡單的數(shù)據(jù)完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時處理，因此對于不同客戶端的信息處理要求基本上能夠在最短的時間內(nèi)完成。

2 云計(jì)算技術(shù)在車牌識別系統(tǒng)中的應(yīng)用

雖然云計(jì)算技術(shù)在車牌識別系統(tǒng)中的應(yīng)用相對較為單一，基本上主要是配合交通管理部門在處理交通事故或者交通違章的時候，利用云計(jì)算技術(shù)處理相對不完善的車牌信息。雖然在語言表述上比較簡單，但是相對于海量增長的機(jī)動車數(shù)據(jù)信息，尤其是在字母信息廣泛的在車牌上應(yīng)用之后，車牌識別已經(jīng)成為處理快速處理交通事故，尤其是涉嫌交通肇事的違法行為中一個必要的程序了。

3 云計(jì)算技術(shù)在車牌識別系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)勢

當(dāng)車牌信息收集上來的時候，基本上是圖像信息，通過云平臺將這些信息完成傳遞之后，云服務(wù)器就開始了對正確信息的辨識，其中有三大優(yōu)勢是傳統(tǒng)化的信息處理不能比擬的。

3.1 樣本數(shù)據(jù)庫化

雖然被上傳到云服務(wù)器的數(shù)據(jù)信息可能是存在不同差異的，但是在云計(jì)算層面中，云技術(shù)對關(guān)鍵信息的識別都是一致的，這就讓所有的樣本信息形成了數(shù)據(jù)庫化的特點(diǎn)。云計(jì)算技術(shù)只需要針對其中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類處理和高能計(jì)算，就基本上完成了對正確車牌信息的識別。

3.2 計(jì)算成本低端化

由于采用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息上傳和下載，不再以行政區(qū)域?yàn)閱挝华?dú)立設(shè)置服務(wù)器，所有的數(shù)據(jù)信息處理完全由云服務(wù)器來完成，而且數(shù)據(jù)下載也實(shí)現(xiàn)了無紙化，如此一來就最大程度的將計(jì)算成本降低。

3.3 數(shù)據(jù)信息共享化

由于車牌信息在完成登記之后就已經(jīng)通過互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，上傳到了云服務(wù)器中，因此不同客戶端對于車牌識別的需求已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，這樣就最大程度上減少了傳統(tǒng)車牌識別信息中因?yàn)榛A(chǔ)信息缺失而造成的識別錯誤出現(xiàn)，利用云計(jì)算技術(shù)，只需要在客戶端上相應(yīng)的車牌識別要求，就能夠?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域的數(shù)據(jù)信息共享。

4 云技術(shù)車牌識別系統(tǒng)的運(yùn)行流程

由于云服務(wù)器的計(jì)算能力比較強(qiáng)大，因此云技術(shù)車牌識別系統(tǒng)的運(yùn)行方式和流程也存在許多種，不過通過實(shí)踐檢驗(yàn)的信息反饋來看，利用數(shù)據(jù)庫化的樣本信息進(jìn)行模版匹配的方式實(shí)現(xiàn)的識別方法是效率最高的一種。簡單的來說，一次完整的車牌識別操作要通過兩個步驟來完成。

4.1 車牌基本信息的上傳

當(dāng)機(jī)動車完成所有信息采集之后，將全部信息通過內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境上傳到云服務(wù)器中，此時的客戶端運(yùn)行的是信息上傳功能，而云服務(wù)器運(yùn)行的是樣本數(shù)據(jù)化功能。云服務(wù)器首先將車牌原始圖像進(jìn)行數(shù)字化處理，將其中的關(guān)鍵數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)語言來進(jìn)行存儲；其次將行政所屬地、關(guān)鍵數(shù)字及字母等信息利用定位、字符分割等不同措施進(jìn)行圖像關(guān)鍵信息點(diǎn)的存儲；最后將一套通過云計(jì)算完成的計(jì)算機(jī)語言車牌信息與一套通過云計(jì)算完成的圖像車牌信息一并存儲在云服務(wù)器中。從而完成車牌原始數(shù)據(jù)的采集。

4.2 車牌信息的檢索與識別

當(dāng)客戶端提出車牌識別的要求之后，客戶端對云服務(wù)器提出的是訪問請求，云服務(wù)器首先確定客戶端的請求指令是否正常，在得到確認(rèn)之后，根據(jù)客戶端提供的關(guān)鍵數(shù)據(jù)來分別確定完成哪種云計(jì)算。

如果客戶端的車牌識別信息是數(shù)字信息，那么云服務(wù)器會啟動計(jì)算機(jī)語言存儲的車牌信息程序，首先按照要求提供與關(guān)鍵數(shù)據(jù)相匹配的關(guān)聯(lián)性車牌信息，經(jīng)過客戶端甄別之后，再根據(jù)的進(jìn)一步指令來縮小車牌信息檢索范圍。這樣的操作基本上經(jīng)過3-4次檢索之后就可以完成一次車牌的準(zhǔn)確識別。

如果客戶端的車牌識別信息是圖像信息，那么云服務(wù)器會啟動圖像關(guān)鍵信息點(diǎn)的識別，其運(yùn)算速度和精準(zhǔn)程度取決于客戶端提供的圖像信息關(guān)鍵點(diǎn)采集質(zhì)量，基本上關(guān)鍵點(diǎn)信息在6-8個的時候，云計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)一次性識別，如果少于這個當(dāng)量，云服務(wù)器也會提供縮小到一定范圍的不同車牌信息以供客戶端來選擇，這樣的操作基本上經(jīng)過2次檢索之后就可以完成一次車牌的準(zhǔn)確識別。

5 結(jié)束語

云計(jì)算在車牌識別系統(tǒng)中的應(yīng)用，極大的方便了交通管理的相關(guān)工作，為處理和糾正一些較為棘手的車牌信息提供了有效的幫助。但是也應(yīng)該清楚的認(rèn)識到，由于對云計(jì)算技術(shù)在車牌識別系統(tǒng)中的應(yīng)用了解還并不全面，因此部分行政區(qū)域中利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行的車牌識別技術(shù)并不統(tǒng)一，這就給一些實(shí)際工作帶來了一定的障礙。在下階段的工作中，基于進(jìn)一步提升工作效率的目的，將相關(guān)的技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行統(tǒng)一，不僅能夠讓云計(jì)算技術(shù)在車牌識別系統(tǒng)中的應(yīng)用更為廣泛，而且還能最大程度的完善相關(guān)的工作。

參考文獻(xiàn)

[1]陳玲，李熙瑩，盧林.車牌傾斜校正算法研究及改進(jìn)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（12）.

[2]本刊編輯.TCP和UDP的區(qū)別有哪些[J]. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2013（22）.

[3]朱江峰，劉蘇，夏冰.基于云計(jì)算技術(shù)的車牌識別系統(tǒng)[J].科技信息，2013（03）.

作者單位

篇6

關(guān)鍵詞：煤礦 物聯(lián)網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 云計(jì)算 安全生產(chǎn)

中圖分類號：TD672 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0028-02

The Internet of Things， Big Data and Cloud Computing Technology in the Application Research of Coal Mine Safety Production

Yang Jingjie

（LiaoNing JianZhu Vocational University， Liaoyang Liaoning，111000，China）

Abstract： The development and construction process of coal mine integrated automation， points out that the three kinds of technology in coal mine safety production guarantee of the position， the role of safety production in coal mine relationships： coal mining technology of each system framework and roadmap， by the Internet of things and big data to establish， for large data processing， adopt cloud computing， Internet of things， big data and cloud computing technology monitoring system will be ZhuLiuShi， make its present early warning and monitoring system function， improve the safety in production.

Key Words： Coal mine； The Internet of things； Bigdata； Cloudcomputing； Production safety

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)作為多個管理方法及管理系統(tǒng)提出，主要是為了確保煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)與發(fā)展；我們在此方面投入了資金及設(shè)備，用這樣的方法來保護(hù)安全生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備。在過去的生產(chǎn)實(shí)踐中，缺乏系統(tǒng)技術(shù)的瞻遠(yuǎn)性，缺少有效的技術(shù)處理手段，缺少互聯(lián)互通的關(guān)系，導(dǎo)致了原有的系統(tǒng)和設(shè)備不能夠提高煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)水平，且使煤礦安全生產(chǎn)系統(tǒng)不能有機(jī)生產(chǎn)，在邏輯和功能方面均有不足之處。那么，為了能夠更好地提高煤礦的安全生產(chǎn)，我們就必須對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算這幾類技術(shù)進(jìn)行深入研究，并有效地應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中去。

1 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)

美國工科學(xué)院第一次列舉出“物聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)核心，無線識別頻率這一特性正是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心所在，可實(shí)現(xiàn)清晰的通信協(xié)議，更完美的信息聯(lián)通。發(fā)達(dá)國家指出互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，并資助了一些物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的企業(yè)，相較于落后國家，發(fā)達(dá)國家較為重視互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。我國早已看到這種新興產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，正在對物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略協(xié)調(diào)，投入政策和資金來支持物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，開始了長遠(yuǎn)的研究和建設(shè)。

大數(shù)據(jù)的概念是抽象的，一般是由它的功能推出，代表定義“3V”，它有“大容量，多樣性，快”的數(shù)據(jù)庫特性。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識具有“低價值密度”的大型數(shù)據(jù)庫的重要特征。數(shù)據(jù)存儲，管理和分析數(shù)據(jù)引發(fā)的挑戰(zhàn)，皆為大數(shù)據(jù)所影響。因此，基于數(shù)據(jù)收集和集成方法的ETL、數(shù)據(jù)抽取、變換和加載已經(jīng)提出了基于Hadoop的數(shù)據(jù)存儲方法。

1.2 云計(jì)算技術(shù)

現(xiàn)今，新興的云計(jì)算技術(shù)是非常流行的，其具備按排需求、規(guī)模龐大、虛構(gòu)能力強(qiáng)、模擬能力高、真實(shí)性強(qiáng)、發(fā)展空間廣闊等特征。在這些技術(shù)中，云計(jì)算的商用能量也是不可比擬的，因此得到廣泛性運(yùn)用，軟硬件架構(gòu)體系也由此誕生，例如百度、亞馬遜、微軟等公司都是系統(tǒng)運(yùn)用的代表性企業(yè)。

2 煤礦信息化技術(shù)

2010年開始，我國對煤礦行業(yè)信息化的介入有了新的起點(diǎn)?，F(xiàn)今的科技人員掌握的煤礦信息大體上一致，沒有突破性進(jìn)展，因此實(shí)施起來不能夠做到盡善盡美，它所實(shí)現(xiàn)的無非是對各個子系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程控制，不能夠完善有效的改造計(jì)劃。

3 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)提升煤礦安全生產(chǎn)水平的思考

3.1 3種技術(shù)的地位和作用

3種技術(shù)的應(yīng)用，可使環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)得到擴(kuò)容，電視數(shù)字化實(shí)現(xiàn)共享，有效防止數(shù)據(jù)癱瘓，因此大大減少了煤礦生產(chǎn)的安全隱患，3種技術(shù)介入煤礦有其必要性。

3.2 應(yīng)用展望

煤礦物聯(lián)網(wǎng)改造建設(shè)后終將迎來煤炭企業(yè)質(zhì)的飛越。我們可以直觀地預(yù)測到，礦山物聯(lián)網(wǎng)改造建設(shè)后，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)提高了預(yù)警能力，使其由被動監(jiān)測系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為主動監(jiān)測系統(tǒng)，圖1展現(xiàn)了其特有的功能，只有根據(jù)相應(yīng)變化，實(shí)時抓取安全信息并掌握信息系統(tǒng)的煤礦工作人員情r，使其呈現(xiàn)主動狀態(tài)，主動知道預(yù)警情況，可迅速離開危險區(qū)域或即將發(fā)生的災(zāi)難。只有實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，才能提高煤礦安全生產(chǎn)水平。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)應(yīng)成為提高煤礦安全水平的必要技術(shù)核心方法。為使中國的煤炭科技騰飛，中國的信息工作者應(yīng)把握機(jī)會，率先進(jìn)入國際化先進(jìn)行列，真正邁入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究領(lǐng)域中去。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄔賀銓.物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)[C]//2013中國物聯(lián)網(wǎng)大會暨2013中國（北京）國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會.2013.

篇7

關(guān)鍵詞 云計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 移動互聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Applications of Cloud Computing in the Field of Mobile Communications

WAN Hui

（School of Software Engineering， Tongji University， Shanghai 200092）

Abstract This paper focuses on a brief analysis of cloud computing technology， describes the practical issues of cloud computing technology and the presence of the benefits achieved. Through a portion of the actual cases and practical application of fully integrated domestic mobile communications operators corresponding feature in it， analyze and discuss the introduction of technologies such as cloud computing related issues.

Key words cloud computing； network computing； mobile Internet

1 云計(jì)算技術(shù)的概述

云計(jì)算技術(shù)可以簡單地理解為使用“云”實(shí)現(xiàn)計(jì)算處理的目的，經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠向用戶提供各種類型的在線業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)技術(shù)概念。各種不同于人們傳統(tǒng)模式應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作方式，云計(jì)算能夠把個人電腦轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上。面向用戶的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口操作界面相當(dāng)于傳統(tǒng)模式上的計(jì)算機(jī)桌面；然而那具有功能強(qiáng)大的“云”相當(dāng)于計(jì)算機(jī)主機(jī)，用戶只是需要使用便捷的移動終端設(shè)備，可以在任意時間在任意地點(diǎn)，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠便捷地在云里獲取得到所需要使用的個人資源、使用軟件與操作服務(wù)等方面。用戶不需要關(guān)心云的實(shí)際大小、存放位置與具體配置，也不需要了解云計(jì)算整體結(jié)構(gòu)體系的運(yùn)行機(jī)制。只是需要啟動云計(jì)算相應(yīng)的開關(guān)，即為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接入口，就能夠直接享受所需要提供的具體服務(wù)。①根據(jù)技術(shù)層面進(jìn)行分析，云計(jì)算是并行式計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格式計(jì)算、效用式計(jì)算與虛擬化等各種具體化概念通過融合與躍升過程的實(shí)際結(jié)果，其能夠很好地反映到應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程效率最大化以及最簡單化的演化過程目標(biāo)。云計(jì)算技術(shù)主要包含三個最基本的構(gòu)成部分，分別為應(yīng)用式服務(wù)層、分布式存儲層與分布式隊(duì)列層。分布式存儲層是由大規(guī)模功能強(qiáng)大以及互聯(lián)網(wǎng)互相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集群所構(gòu)成，執(zhí)行在多操作系統(tǒng)云、平臺上的各種具體服務(wù)能夠很好地跨越各種不同的服務(wù)器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)橐苿咏K端認(rèn)證用戶提供各種實(shí)際的具體服務(wù)。

2 云計(jì)算技術(shù)的問題

2.1 技術(shù)問題

因?yàn)樵朴?jì)算計(jì)算的實(shí)際投資成本巨大與不能夠進(jìn)行復(fù)制，當(dāng)前階段仍然不存在有效形式的技術(shù)仿真實(shí)現(xiàn)平臺。因此在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)過程當(dāng)中，假如建立完善形式的云計(jì)算實(shí)現(xiàn)策略會是個十分重大的挑戰(zhàn)。數(shù)以萬計(jì)臺服務(wù)器將怎樣放置與實(shí)現(xiàn)連接，在不限制任何實(shí)際性能的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬、動態(tài)以及有效地配置全部資源的直接目標(biāo)，包含路由功能、存儲應(yīng)用與服務(wù)器，數(shù)據(jù)信息怎樣實(shí)現(xiàn)遷移、整合以及數(shù)據(jù)信息中心的有效控制管理等具體方向。

2.2 網(wǎng)絡(luò)連接問題

具備穩(wěn)定快速和隨時隨地的互聯(lián)網(wǎng)連接響應(yīng)特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算技術(shù)服務(wù)的關(guān)鍵條件。伴隨著云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際廣泛應(yīng)用，對于移動通信的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面要求標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，促使移動計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建進(jìn)程得到加速發(fā)展。

2.3 安全性問題

安全性問題屬于云計(jì)算技術(shù)中十分棘手的實(shí)質(zhì)問題，其包含數(shù)據(jù)信息存儲與數(shù)據(jù)信息傳輸通道的安全保密性以及數(shù)據(jù)信息交換過程的安全保護(hù)效果。

2.4 兼容性問題

兼容性問題不但包含各種操作系統(tǒng)、軟件運(yùn)行平臺與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的實(shí)際兼容性，甚至是對于同一款應(yīng)用軟件各種不同實(shí)際版本的兼容性問題也是不可忽略的實(shí)際問題。

2.5 商業(yè)模式問題

目前階段，除了不具備存儲功能以為，基本上大部分以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的軟件操作應(yīng)用的云計(jì)算技術(shù)服務(wù)都是免費(fèi)的，因此需要推廣收費(fèi)形式的云計(jì)算技術(shù)服務(wù)還有待完善。

2.6 社會問題

咨詢公司就云計(jì)算技術(shù)的信賴度問題進(jìn)行有關(guān)的調(diào)查表明，大部分人群知道云的可靠性相對比較高，能夠放心地存儲相應(yīng)的非關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。然而對于需要進(jìn)行保密處理的信急文件，例如一部分實(shí)際企業(yè)的商業(yè)資料文件或者個人秘密文件，大部分的云存儲與少部分關(guān)鍵的本地?cái)?shù)據(jù)信息存儲的充分結(jié)合才能夠成為云服務(wù)的理想形式。

3 云計(jì)算在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 云計(jì)算在移動運(yùn)營商的應(yīng)用前景

伴隨著移動運(yùn)營商的3G技術(shù)市場擴(kuò)展，手機(jī)移動端的實(shí)際應(yīng)用與服務(wù)體現(xiàn)出普遍性。對于資料搜索、地點(diǎn)定位、瀏覽新聞、社區(qū)交流、音樂下載、網(wǎng)上支付、閱讀小說與網(wǎng)絡(luò)聊天等各方面的應(yīng)用與服務(wù)規(guī)模非常多的問題，用戶是否需要在手機(jī)移動端上把全部這部分軟件都可以進(jìn)行安裝，這就會在很大程度上增加手機(jī)移動端的實(shí)際負(fù)擔(dān)，能夠影響到手機(jī)移動端的速度與使用體驗(yàn)。另外曾經(jīng)有部分人群在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行一個小范圍的關(guān)于手機(jī)用戶每個月的手機(jī)應(yīng)用與服務(wù)花費(fèi)金額的實(shí)際調(diào)查，由此可見大多數(shù)用戶能夠接受的范圍在每月40元以下的手機(jī)移動端應(yīng)用與服務(wù)消費(fèi)。對于功能復(fù)雜的手機(jī)移動端應(yīng)用服務(wù)以及迅速的用戶體驗(yàn)，這能夠直接為高性能、高效率與低消費(fèi)的云計(jì)算服務(wù)提供發(fā)展機(jī)會。②

3.2 云計(jì)算在移動運(yùn)營商的實(shí)現(xiàn)方案

目前階段即時使用形式的云計(jì)算服務(wù)仍然是不能實(shí)現(xiàn)的。云計(jì)算技術(shù)主要分為三種類型，分別是以基礎(chǔ)設(shè)備提供服務(wù)的IaaS、以應(yīng)用平臺提供服務(wù)的PaaS與以應(yīng)用軟件提供服務(wù)的SaaS，這三種云計(jì)算服務(wù)形式所需要的軟件與硬件系統(tǒng)資源各有不同，建立的復(fù)雜程度也有所不同。所以移動運(yùn)營商的云計(jì)算技術(shù)能夠充分結(jié)合現(xiàn)有階段的業(yè)務(wù)平臺與未來階段的業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)質(zhì)需求，根據(jù)階段發(fā)展情況來逐步實(shí)現(xiàn)這兩種實(shí)際服務(wù)模式。

3.3 云計(jì)算在移動運(yùn)營商的應(yīng)用分析

3.3.1 信息系統(tǒng)私有云

移動運(yùn)營商相應(yīng)的信息系統(tǒng)私有云的直接實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是提供虛擬化技術(shù)建立新一代的云計(jì)算技術(shù)資源控制中心，能夠很好地支持內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的實(shí)際應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)各種資源的有效共享與動態(tài)調(diào)控目標(biāo)，達(dá)到節(jié)省成本與綠色節(jié)能的直接目的。移動運(yùn)營商信息系統(tǒng)私有云的構(gòu)建方式應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以管理集中化與逐步引入為基礎(chǔ)的重要原則。一方面應(yīng)當(dāng)確保向云計(jì)算技術(shù)資源中心演化進(jìn)程中堅(jiān)持虛擬設(shè)備與物理設(shè)備的有效統(tǒng)一管理與監(jiān)控，這樣才可以實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一分配、動態(tài)分配與合理分配的直接目的。另一方面對于移動運(yùn)營商已經(jīng)存在的大多數(shù)信息系統(tǒng)來說，應(yīng)當(dāng)選用收務(wù)量規(guī)模較小、收務(wù)影響程度較小與服務(wù)形式等級較低的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先試點(diǎn)的目標(biāo)，假如試點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成功之后再逐漸向其它支持系統(tǒng)與業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行相應(yīng)的推廣工作。

（1）服務(wù)器整合的實(shí)現(xiàn)方法。在開始階段的一到兩年以內(nèi)，在開發(fā)與測試系統(tǒng)當(dāng)中使用虛擬化方式進(jìn)行資源的分配與回收；在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中推廣以x86服務(wù)器為基礎(chǔ)的虛擬化。然后部署在以Unix服務(wù)器為中心的應(yīng)用操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在傳統(tǒng)形式的硬件分區(qū)上進(jìn)行虛擬化，最后，充分結(jié)合服務(wù)器相應(yīng)的虛擬化與集群技術(shù)，構(gòu)建能夠跨越物理服務(wù)器的有效資源池。（2）存儲整合的實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)相同廠家設(shè)備的整合實(shí)現(xiàn)方面著手，確保存儲設(shè)備各方面功能的有效發(fā)揮。關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)用的存儲進(jìn)行異構(gòu)存儲虛擬化技術(shù)引入時，應(yīng)當(dāng)在實(shí)現(xiàn)性能、可擴(kuò)展性與互聯(lián)等具體方面實(shí)行嚴(yán)格的系統(tǒng)測試。

3.3.2 海量數(shù)據(jù)處理中心

海量數(shù)據(jù)處理中心的目的在于構(gòu)建具有高性能、可擴(kuò)展與可管理特性的海量數(shù)據(jù)存儲、管理與處理功能平臺，能夠支持信息系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)分析功能的實(shí)際應(yīng)用，比如運(yùn)營分析、計(jì)算機(jī)網(wǎng)管與數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)等方面。海量數(shù)據(jù)處理中心的重要特征表現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲規(guī)模大與計(jì)算過程復(fù)雜等方面，所以移動運(yùn)營商關(guān)注的并行式數(shù)據(jù)計(jì)算與分布式存儲等方面實(shí)用技術(shù)，并且能夠在這基礎(chǔ)上實(shí)行相應(yīng)的有效分析，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)提供移動端實(shí)際應(yīng)用服務(wù)目的。

3.3.3 互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心通過已經(jīng)存在的互聯(lián)網(wǎng)通信線路與帶寬網(wǎng)絡(luò)資源，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化形式的通信機(jī)房環(huán)境，能夠?yàn)槠髽I(yè)與政府部分提供相應(yīng)的服務(wù)器托管、租用與有關(guān)增值等具體方面的全面。經(jīng)過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)托管業(yè)務(wù)功能，有關(guān)企業(yè)或者政府單位不需要進(jìn)行專用機(jī)房與通信線路的建設(shè)，同時也不需要聘請專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師，就可以解決各種實(shí)際的服務(wù)需求。通過網(wǎng)站進(jìn)行，相關(guān)單位進(jìn)行托管主機(jī)處理，根據(jù)通信部門能夠分配到互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的靜態(tài)IP地址，然后可以相應(yīng)的WWW網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，把自身的相應(yīng)產(chǎn)品或者應(yīng)用服務(wù)經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行廣泛形式的宣傳工作。③虛擬主機(jī)是單位進(jìn)行托管主機(jī)處理，把自身主機(jī)的海量容量的硬盤空間進(jìn)行出租，能夠?yàn)槠渌蛻籼峁┫鄳?yīng)的虛擬主機(jī)服務(wù)，促使自身能夠成為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商。

3.3.4 移動應(yīng)用商店

有部分移動運(yùn)營商已經(jīng)公開了有關(guān)的移動應(yīng)用商店，目前階段拓展到手機(jī)移動端的個性化應(yīng)用操作工具仍然處于有待開發(fā)的狀態(tài)。與此同時，我國移動運(yùn)營商能夠在依據(jù)本身的3G技術(shù)牌照狀況，實(shí)現(xiàn)手機(jī)移動終端相應(yīng)操作系統(tǒng)的推廣目的。假如可以把自身的手機(jī)移動端操作系統(tǒng)構(gòu)建開放平臺，并且能夠?yàn)榉?wù)提供商提供相應(yīng)的通信開發(fā)接口。對于實(shí)際的移動運(yùn)營商而言，能夠經(jīng)過PaaS平臺進(jìn)行租賃費(fèi)用的收取，同時透過相應(yīng)平臺的各種類型的第三方服務(wù)控制移動互聯(lián)網(wǎng)平臺相應(yīng)的入口。

3.3.5 在線手機(jī)應(yīng)用

對于云計(jì)算技術(shù)的第三階段解決方案，使用手機(jī)與上網(wǎng)本等各種移動設(shè)備終端，經(jīng)過移動互聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)橛脩籼峁└鞣N具有特色的實(shí)際移動服務(wù)，能夠達(dá)到即連即用與即需即用的直接目的。手機(jī)移動設(shè)備終端不需要再進(jìn)行各類軟件的安裝操作，經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就能夠輕松地使用這部分軟件應(yīng)用的實(shí)際在線服務(wù)。

4 結(jié)束語

云計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，能夠把移動運(yùn)營商本身傳統(tǒng)模式的移動通信與互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)充分結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)新型服務(wù)的開展，對于我國的移動運(yùn)營商而言，應(yīng)當(dāng)充分地結(jié)合本身系統(tǒng)構(gòu)建與資源狀況，已經(jīng)跨越出具有重要發(fā)展意義的關(guān)鍵步伐，同時也能夠?yàn)橐苿舆\(yùn)營商的發(fā)展與轉(zhuǎn)型帶來十分重大的機(jī)遇。

注釋

① 楊明勝.關(guān)于對云計(jì)算技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2012（1）.

篇8

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；云計(jì)算；技術(shù)；應(yīng)用；實(shí)踐

中圖分類號：P315.69 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0252-01

隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，大量移動設(shè)備涌入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，增加了信息系統(tǒng)負(fù)載的壓力，而各項(xiàng)資源負(fù)載壓力與有限性，使得與有關(guān)信息資料與設(shè)備成本間的矛盾加劇，急需新解決方案，在這種情況下，云計(jì)算技術(shù)進(jìn)入人們的視野，并成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向之一，云計(jì)算作為信息技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)的一種，經(jīng)過云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，對人們的生活與工作方式將會產(chǎn)生巨大影響，強(qiáng)化云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用研究是大勢所趨。

1 云計(jì)算概述

云計(jì)算最早來自網(wǎng)絡(luò)就是電腦的思想，后來，亞馬遜提供了彈性的計(jì)算云服務(wù)，而云計(jì)算一詞最早是由谷歌公司所提出的，并在谷歌推動下，云計(jì)算成為世界各大高校的研發(fā)項(xiàng)目，在2008年，IBM公司在我國無錫首先成立了全球的云計(jì)算中心，目前，云計(jì)算已得到全世界各國認(rèn)識與重視。云計(jì)算是種優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式，其云所指的是因特網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的比喻形式，是個抽象虛擬的網(wǎng)絡(luò)資源。廣義云計(jì)算所指的是根據(jù)需求與易擴(kuò)展等形式，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行獲取的統(tǒng)稱。而狹義云計(jì)算所指的是用戶終端運(yùn)用遠(yuǎn)程連接，對數(shù)據(jù)庫、計(jì)算與存儲等計(jì)算資源進(jìn)行獲取的應(yīng)用模式。云計(jì)算包括數(shù)據(jù)中心所提供服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)中的軟硬件設(shè)施，通過互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，目前全部數(shù)據(jù)與應(yīng)用軟件均能按照相應(yīng)形式進(jìn)行云中存儲。

2 云計(jì)算技術(shù)

2.1 支持架構(gòu)與部署的自動化

目前的云計(jì)算多采取半臺體系的結(jié)構(gòu)給予支持，具有支持系統(tǒng)自治與架構(gòu)敏捷的特點(diǎn)，其中，支持系統(tǒng)自治是指支持體系需要把自動化有關(guān)技術(shù)鑲嵌到其中，降低管理任務(wù)與人工部署的影響，用戶各應(yīng)用要求可被云計(jì)算平臺進(jìn)行自身智能的處理；而其架構(gòu)敏捷，可對需求變化或者實(shí)際需求進(jìn)行迅速響應(yīng)，增強(qiáng)效率。云計(jì)算經(jīng)過自動安裝及部署，可實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的自動化應(yīng)用，并讓計(jì)算資源由原始狀態(tài)向可用狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過資源池資源的劃分，能為用戶提供各類應(yīng)用服務(wù)，并以部署與安裝過程的完成來體現(xiàn)，在系統(tǒng)資源當(dāng)中，允許采取多步驟部署，對有關(guān)腳本進(jìn)行部署，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件部署配置與不同的設(shè)備管理工具配置，防止大量人機(jī)的交互，讓部署不再單純依靠人工操作，而是采取工作流的方法進(jìn)行全過程的部署，以提高云計(jì)算的工作效率。

2.2 虛擬機(jī)與安全管理

虛擬機(jī)作為云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)，虛擬機(jī)是虛擬數(shù)據(jù)中心的操作系統(tǒng)，能把離散硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一，實(shí)施共享平臺的創(chuàng)建，虛擬機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：可整合服務(wù)器，降低計(jì)算機(jī)技術(shù)的成本；通過暗哨計(jì)劃內(nèi)外停機(jī)，能對業(yè)務(wù)連續(xù)性進(jìn)行改進(jìn)；對運(yùn)行很少或不應(yīng)用服務(wù)器能動態(tài)關(guān)閉。云計(jì)算通過計(jì)算機(jī)資源整合，運(yùn)用云計(jì)算設(shè)備當(dāng)中的任一計(jì)算機(jī)，對任何隱私的信息均能找到。這使得云計(jì)算的安全問題成為亟需解決問題，Siani等人，對云計(jì)算的服務(wù)設(shè)計(jì)提出了一些用戶隱私保護(hù)設(shè)計(jì)原則，如加入與退出機(jī)制，反饋機(jī)制，個人信息少發(fā)送到云中，數(shù)據(jù)應(yīng)用目的限制與明確，禁止未授權(quán)復(fù)制、訪問與應(yīng)用等。

2.3 資源監(jiān)控

資源監(jiān)控也是云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)，對系統(tǒng)資源進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并向其他的子系統(tǒng)進(jìn)行性能信息的提供，以完成系統(tǒng)資源分配。給云的資源動態(tài)部署可提供重要的依據(jù)，以監(jiān)控資源的應(yīng)用及負(fù)載狀況，運(yùn)用云計(jì)算能對資源可用性與性能進(jìn)行跟蹤，以提供信息問題的解決與資源均衡，對資源池全部資源的監(jiān)控與管理，可經(jīng)過監(jiān)視服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過各種資源服務(wù)器的配置監(jiān)視，可部署程序，并定期將應(yīng)用有關(guān)信息的數(shù)據(jù)資源上傳給數(shù)據(jù)庫。

3 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐

3.1 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用形式

在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展下，云計(jì)算應(yīng)用形式主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)整合、商業(yè)服務(wù)平臺與管理服務(wù)的提供商，其中，軟件就是服務(wù)，在人力資源管理類的程序當(dāng)中，常見的一種云計(jì)算應(yīng)用形式，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，可將程序信息向用戶傳輸，有效節(jié)省了資源成本；商業(yè)服務(wù)平臺為軟件與管理服務(wù)混合的系統(tǒng)應(yīng)用，能為用戶與提供商間提供互動平臺，實(shí)施具有針對性的服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或軟件關(guān)系較為密切，經(jīng)過API能促進(jìn)開發(fā)者實(shí)施更多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研發(fā)；互聯(lián)網(wǎng)整合是將網(wǎng)絡(luò)供給類的服務(wù)公司資源優(yōu)化整合，為用戶提供更恰當(dāng)快捷服務(wù)的供應(yīng)商；管理服務(wù)的提供商，與其它的云計(jì)算應(yīng)用形式相比，這種應(yīng)用形式最為長遠(yuǎn)，所面向的是信息技術(shù)行業(yè)服務(wù)的對象，像病毒處理等。

3.2 云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐狀況

云計(jì)算技術(shù)起步時間不長，其實(shí)力還較為微弱，但隨著云計(jì)算技術(shù)廣泛研究與應(yīng)用，在實(shí)踐領(lǐng)域以獲得較大進(jìn)展，對人們的生活工作方式正產(chǎn)生影響。有些運(yùn)營商把云計(jì)算中的虛擬技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心的虛擬化后，運(yùn)營商的總體投資能夠得到降低，服務(wù)器整合，對服務(wù)器數(shù)量增長進(jìn)行了遏制，降低了IT設(shè)備采購量，大幅度降低了有關(guān)IT設(shè)施采購量，設(shè)施數(shù)量降低，減少了隱性成本消耗，還避免了環(huán)境污染，響應(yīng)了目前節(jié)能減排理念。經(jīng)過虛擬技術(shù)，能構(gòu)建虛擬化的集群，其高可靠功能，可讓應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)得到連續(xù)性保障，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 云計(jì)算應(yīng)用實(shí)踐前景

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，信息科技進(jìn)步，云計(jì)算技術(shù)發(fā)展起來，并在研發(fā)應(yīng)用中獲得了很大進(jìn)步，逐漸成為國際關(guān)注及競爭重點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，未來將向虛擬化與云計(jì)算進(jìn)行發(fā)展，其發(fā)展前景主要表現(xiàn)下列方面，其一，公共云與私有云間的界限不再明顯，很多企業(yè)將采用公共云與私有云兩種技術(shù)結(jié)合的方式，如因特網(wǎng)一樣，成為任何機(jī)構(gòu)與組織內(nèi)外交流方式，有些信息資源成為兩種云技術(shù)的融合產(chǎn)物，很多廠商會交付新管理工具、基礎(chǔ)架構(gòu)與安全工具，并用云計(jì)算計(jì)算看IT發(fā)展；其二，軟件服務(wù)產(chǎn)品會得到更為廣泛應(yīng)用，要有效控制用戶訪問，就需要采用更好解決方案，盡管次產(chǎn)可給企業(yè)發(fā)展提供諸多幫助軟件應(yīng)用業(yè)務(wù)會由工具式應(yīng)用像免費(fèi)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€企業(yè)軟件全面的應(yīng)用，以提供更為綜合的應(yīng)用，充分發(fā)揮其價值；其三，隨著全球聯(lián)系的日益緊密性，云計(jì)算應(yīng)用實(shí)踐，為世界廣大用戶提供更為全面信息技術(shù)，并讓信息技術(shù)設(shè)備成為公共設(shè)施應(yīng)用，在云計(jì)算技術(shù)下，用戶運(yùn)用云計(jì)算，能夠用較小成本獲取較大計(jì)算力，在這種變化下，會激發(fā)新理念與新創(chuàng)新在社會生活當(dāng)中的應(yīng)用，并促進(jìn)新技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)，促進(jìn)信息化社會發(fā)展。

4 結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)不下，云計(jì)算技術(shù)得以發(fā)展，并在應(yīng)用實(shí)踐當(dāng)中，獲得了很大進(jìn)展，成為全球關(guān)注競爭的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著信息化社會的到來，市場需求增大，云計(jì)算技術(shù)將會成為技術(shù)的新改革力量，對人們的生產(chǎn)生活會帶來巨大影響，云計(jì)算尚處在起步階段，我國有關(guān)云計(jì)算的普及有限，很多用戶在云計(jì)算接受與認(rèn)知程度較低，要改變計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)應(yīng)用方法，還需要國家進(jìn)行大力融合推進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的優(yōu)化整合，為我國生產(chǎn)生活帶來益處。

參考文獻(xiàn)

[1] 高巍，李潔.云計(jì)算進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段對ICT產(chǎn)業(yè)格局的影響日益明顯[J].世界電信，2011（4）.

篇9

關(guān)鍵詞：分布式計(jì)算；發(fā)展現(xiàn)狀；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 10-0047-02

一、引言

分布式計(jì)算技術(shù)是當(dāng)今信息時展的重要產(chǎn)物之一，它允許計(jì)算機(jī)設(shè)備同時開啟多項(xiàng)服務(wù)并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信。分布式計(jì)算目前的主要研究領(lǐng)域大致分為分布式計(jì)算環(huán)境研究和分布式操作系統(tǒng)研究兩個方面。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，目前已逐漸形成以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信平臺為中心的數(shù)據(jù)傳輸方案，分布式計(jì)算模型因此得到了較大程度的推廣。在近年來的發(fā)展和變革中，已逐漸形成以中間件技術(shù)、點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)、網(wǎng)格化技術(shù)以及WEB Service技術(shù)為核心的系統(tǒng)化體系結(jié)構(gòu)模型。以上各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在長期的應(yīng)用中得到了用戶的認(rèn)可，也為推進(jìn)分布式計(jì)算技術(shù)發(fā)展發(fā)揮了一定的推動作用。

二、分布式計(jì)算技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

分布式計(jì)算技術(shù)是計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中產(chǎn)生的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，主要工作原理是通過多臺計(jì)算機(jī)的分布式連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合處理，旨在通過多臺計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大的工作能力來分解復(fù)雜問題，解決一些計(jì)算難題。分布式計(jì)算技術(shù)的具體特征表現(xiàn)如下：首先，分布式計(jì)算能夠合理分配計(jì)算內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)多臺計(jì)算機(jī)共同工作，節(jié)約設(shè)備成本，提高工作效率。其中最核心的內(nèi)容在于能夠?yàn)橛?jì)算程序?qū)ふ易詈线m的計(jì)算機(jī)來完成工作。目前，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)關(guān)于分布式計(jì)算的技術(shù)已有數(shù)百種之多，但多數(shù)并沒有密切的聯(lián)系，這種缺乏系統(tǒng)管理和統(tǒng)一行業(yè)規(guī)定的技術(shù)并不利于日后的廣泛發(fā)展。另外，分布式計(jì)算技術(shù)主要是通過科學(xué)算法的研究，形成一種獨(dú)特的計(jì)算模型，確保其超長的數(shù)據(jù)處理能力，這種發(fā)展規(guī)律導(dǎo)致大多數(shù)用戶只單純研究如何集結(jié)更多閑置計(jì)算機(jī)來完成實(shí)際數(shù)據(jù)的處理，并沒有考慮如當(dāng)某些計(jì)算機(jī)喪失處理能力后的數(shù)據(jù)歸屬問題。那么，就要求研究者對分布式計(jì)算技術(shù)進(jìn)行更加深入、系統(tǒng)的研究，目前，通過虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營機(jī)制來實(shí)現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)的共同處理以及如何實(shí)現(xiàn)用戶間數(shù)據(jù)的高速共享以初具規(guī)模。如何更大規(guī)模的集結(jié)剩余計(jì)算力量、如何科學(xué)系統(tǒng)的管理共享數(shù)據(jù)資源、如何更大程度的節(jié)省計(jì)算資源成本成為當(dāng)今社會研究分布式計(jì)算技術(shù)的重要課題。

在近十年間的研究和發(fā)展中，分布式計(jì)算技術(shù)已在不同行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，一些關(guān)鍵技術(shù)也已逐漸走向成熟，并能夠適合當(dāng)今科研領(lǐng)域的大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用。從分布式計(jì)算技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國當(dāng)前的研究水平和研究能力較國外還存在一定的差距，雖然中國擁有數(shù)額最大的計(jì)算機(jī)用戶群，但真正能夠應(yīng)用和了解分布式計(jì)算技術(shù)的用戶卻表現(xiàn)相對單薄，大多數(shù)用戶只將計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)作為日常生活、辦公的一種工具，沒有實(shí)際考慮更深刻的含義，僅有一些科研單位和高等院校對分布式計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了課題立項(xiàng)研究。這點(diǎn)于計(jì)算機(jī)技術(shù)相對發(fā)達(dá)的國家相比存在明顯的差距。

三、分布式計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究

（一）中間件技術(shù)

顧名思義，該項(xiàng)技術(shù)的核心在于中間連接方面，所謂中間件則是指連接計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。也可以將其認(rèn)定為計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的一方面內(nèi)容，用戶主要通過多個中間件的連接形成一個有機(jī)的運(yùn)行平臺來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。它是發(fā)現(xiàn)較早的一項(xiàng)分布式計(jì)算技術(shù)。其中太陽公司、貝爾實(shí)驗(yàn)室以及IBM公司對其開啟了中間件技術(shù)研究的先河，在近年的不斷變革和應(yīng)用中，移動型中間件、自適應(yīng)型中間件以及數(shù)據(jù)型中間件均是這段時間的產(chǎn)物。利用中間件技術(shù)現(xiàn)已開發(fā)出多項(xiàng)不同類型的通信產(chǎn)品。這項(xiàng)技術(shù)作為分布式計(jì)算的基礎(chǔ)應(yīng)用在優(yōu)化計(jì)算機(jī)通訊能力方面做出了突出貢獻(xiàn)。

（二）網(wǎng)格化技術(shù)

網(wǎng)格化技術(shù)是當(dāng)今社會研究最為廣泛的分布式計(jì)算技術(shù)之一，旨在通過對區(qū)域進(jìn)行類似“網(wǎng)格”式的畫法來形成數(shù)據(jù)的分布式管理。主要通過集結(jié)不同地區(qū)的空閑計(jì)算機(jī)軟硬件資源來構(gòu)建一個龐大的異構(gòu)性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域、不同系統(tǒng)、不同協(xié)議之間計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理問題。通過這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得應(yīng)用者如同在一臺計(jì)算機(jī)辦公那樣利用多臺計(jì)算機(jī)完成內(nèi)容龐大的數(shù)據(jù)處理工作。從一定程度上來講，網(wǎng)格化技術(shù)不僅能夠滿足龐大、復(fù)雜的計(jì)算工作量，而且能夠解決區(qū)域化的界限，合理利用閑置資源。在一定意義上顯示了計(jì)算共享和統(tǒng)一管理。這也是網(wǎng)格化技術(shù)應(yīng)用廣泛的關(guān)鍵所在。

網(wǎng)格化技術(shù)具有多種體系結(jié)構(gòu)形式，其中最為著名的則是五層沙漏式結(jié)構(gòu)形式，依次為服務(wù)構(gòu)建層、數(shù)據(jù)連接層、數(shù)據(jù)資源層、數(shù)據(jù)匯集層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層。自上而下形成了有序的數(shù)據(jù)服務(wù)傳輸模型。另外，一些研究機(jī)構(gòu)為了更加合理的節(jié)約成本，將沙漏式體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化整合，形成構(gòu)建層、中間層和應(yīng)用層為主的三層架構(gòu)形式。構(gòu)建層處于體系結(jié)構(gòu)的最低端，主要負(fù)責(zé)分配給不同區(qū)域的可用計(jì)算機(jī)計(jì)算資源的工作，中間層則通過對底層資源的協(xié)議傳輸來避免異構(gòu)計(jì)算機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時產(chǎn)生的麻煩，中間件技術(shù)也可以看做這層的具體實(shí)現(xiàn)原理之一。應(yīng)用層則是通過統(tǒng)一的管理平臺來協(xié)調(diào)、管理構(gòu)建層的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理工作，使得整個分布式計(jì)算工作能夠順利、有序的完成。

（三）點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)

點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中比較成熟技術(shù)之一，在對等網(wǎng)絡(luò)中具有廣泛的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)沒有客戶端、服務(wù)器端的明確劃分，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用以及地位完全相同，這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的相互訪問和共享，無需通過計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，降低了數(shù)據(jù)對服務(wù)器的依賴程度，同時也提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣矫嫘阅?。?dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)在處理一些復(fù)雜性問題時也會表現(xiàn)力不從心。例如數(shù)據(jù)搜索速度相對緩慢等問題，點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)只單純提供目錄索引，在進(jìn)行實(shí)際搜索時也只針對源地址和目錄進(jìn)行簡單的索引并直接將結(jié)果返還給搜索用戶，當(dāng)面對熱點(diǎn)資源時，數(shù)據(jù)傳播速度較快，而遇到冷門信息時將不能完成數(shù)據(jù)傳輸。也就是說這項(xiàng)技術(shù)只能在資源有源提供的時候才能夠完成傳輸，又由于數(shù)據(jù)承載點(diǎn)不一定是專業(yè)服務(wù)器，一旦計(jì)算機(jī)下線就會降低傳輸速率。在經(jīng)過長時間的應(yīng)用和發(fā)展后，多點(diǎn)傳輸技術(shù)在一定程度上減少了這種技術(shù)的弊端，多點(diǎn)傳輸技術(shù)能夠?qū)①Y源分割成多個資源數(shù)據(jù)包，并根據(jù)不同編號實(shí)現(xiàn)多臺計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。這種方式也就代表著節(jié)點(diǎn)越多，傳輸越快。

（四）云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)是在分布式計(jì)算技術(shù)經(jīng)歷了長時間發(fā)展后的技術(shù)產(chǎn)物，它的提出改變了人類對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算模式的認(rèn)識，也將當(dāng)今社會對分布式計(jì)算研究推向了另一個歷史。它的原理在于將龐大的計(jì)算機(jī)處理程序進(jìn)行多個小程序的分解，并在整個互聯(lián)網(wǎng)中尋找合適的承載計(jì)算機(jī)，當(dāng)整個計(jì)算完成后將最終結(jié)果傳遞給用戶。眾所周知，云的形成是由大氣層眾多細(xì)微顆粒分子集結(jié)在一起形成的，利用這種方式可以將多臺計(jì)算機(jī)集結(jié)在一起，形成龐大及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成復(fù)雜計(jì)算。向google、baidu這類搜索引擎的應(yīng)用原型就是云計(jì)算技術(shù)。目前，這項(xiàng)技術(shù)已在一些醫(yī)學(xué)處理、圖譜識別方面得到廣泛的應(yīng)用。

四、總結(jié)

分布式計(jì)算是當(dāng)今社會信息技術(shù)飛速發(fā)展的必然產(chǎn)物，是互聯(lián)網(wǎng)方向的重點(diǎn)研究課題之一，合理、有效的利用分布式計(jì)算技術(shù)能夠降低計(jì)算運(yùn)維成本、合理利用網(wǎng)絡(luò)限制資源，數(shù)據(jù)研究證明，全球每天閑置的可利用資源非常龐大，集結(jié)這些閑置資源能夠進(jìn)行更加廣泛的科學(xué)研究，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展前景也十分樂觀。我國最為計(jì)算機(jī)應(yīng)用人數(shù)最多的國家，閑置資源相對較多，積極研究分布式計(jì)算技術(shù)，對于解決我國科技落后的現(xiàn)狀具有重要的指導(dǎo)意義。

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篇10

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)存儲

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）35-0005-03

1 引言

1.1 研究背景

對于本次研究中，基于云計(jì)算技術(shù)，該技術(shù)是由多種不同技術(shù)混合發(fā)展的結(jié)果。當(dāng)前社會中，云計(jì)算技術(shù)的成熟度較高，又有多數(shù)公司企業(yè)的應(yīng)用推動，也使得云計(jì)算的發(fā)展極為迅速【1】。云計(jì)算技術(shù)中，其確保用戶可以將大量的數(shù)據(jù)存儲在云端之中，可以減少使用信息數(shù)據(jù)的IT設(shè)備投資成本，也可提升數(shù)據(jù)使用便利【2】。然而，在實(shí)際中，網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲中，由于云計(jì)算數(shù)據(jù)損壞引發(fā)的弊端，也不斷出現(xiàn)，給用戶造成損失，對此進(jìn)行研究，以便解決安全問題。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在我國的云計(jì)算發(fā)展中，2008年，我國就在無錫以及北京地區(qū)，建立IBM云計(jì)算中心；同時，中國的移動研究院，在當(dāng)前已經(jīng)建立了1024個關(guān)于云計(jì)算研究的試驗(yàn)中心【3】。在云安全技術(shù)方面，通過云分析、識別病毒以及木馬方面，也在我國網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用中取得巨大成功【4】。同時，對于瑞星、趨勢以及卡巴斯基等公司，也均推出基于云的網(wǎng)絡(luò)安全解決方法【5】，促進(jìn)我國云技術(shù)的發(fā)展在國外云計(jì)算研究中，Google云、IBM云、亞馬遜云、微軟云等，其也均是運(yùn)用云計(jì)算實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲的先行者。在云計(jì)算領(lǐng)域之中，還包括VMware、Salesforce等成功的公司【6】。在國外云技術(shù)發(fā)展中，微軟公司也緊跟上安全數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算發(fā)展步伐，在2008年的10月期間推出Windows Azure操作系統(tǒng)，微軟已經(jīng)配置了220個集裝箱式數(shù)據(jù)中心，包括44萬臺服務(wù)器【7-8】。

1.3本次設(shè)計(jì)可行性

在本次設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)項(xiàng)目開發(fā)小組開發(fā)研制；本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要就是基于云計(jì)算技術(shù)，可以采用BS的系統(tǒng)架構(gòu)模式，基于WEB網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式，滿足系統(tǒng)用戶的使用安全需求。利用https協(xié)議實(shí)現(xiàn)web服務(wù)器和web客戶端之間的數(shù)據(jù)的加密傳輸，數(shù)字簽名認(rèn)證，加密存儲，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全通信，實(shí)現(xiàn)簡單的網(wǎng)絡(luò)信息安全存儲，發(fā)揮設(shè)計(jì)可行性，有助于提升網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲性能。

2云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用

2.1技術(shù)簡介

對于云計(jì)算技術(shù)中，可以根據(jù)該技術(shù)服務(wù)類型的不同，可以把基礎(chǔ)設(shè)施作為其服務(wù)IaaS的云計(jì)算技術(shù)，一種就是將平臺作為服務(wù)的PaaS云計(jì)算技術(shù)，還有一種是將軟件作為服務(wù)的SaaS云技術(shù)。

在實(shí)際之中，我們可以將云計(jì)算當(dāng)做商業(yè)計(jì)算模型，可以使云計(jì)算系統(tǒng)用戶能夠按需，去獲取系統(tǒng)服務(wù)【9】。

2.2應(yīng)用特點(diǎn)

云計(jì)算具有超大規(guī)模：云計(jì)算技術(shù)中，“云”具有相當(dāng)規(guī)模，可以賦予用戶實(shí)現(xiàn)“云”計(jì)算的能力【10】。

云計(jì)算具有虛擬化的特點(diǎn)，用戶可以在任意位置用 “云”終端服務(wù)【11】。

云計(jì)算具有通用性，大幅降低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本【12】。

3分析網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

隨著當(dāng)我國云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展與成功應(yīng)用，云計(jì)算已經(jīng)滲透到人民生活的方方方面，因而，由此帶來的云計(jì)算安全問題，也越來越令人擔(dān)憂。若是黑客突破了網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)屏障之后，對于系統(tǒng)中沒有加密明文存儲的數(shù)據(jù)，就極其容易被泄露，給用戶數(shù)據(jù)安全帶來危害。本次設(shè)計(jì)中，在分析云計(jì)算技術(shù)下優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征以及面臨的相關(guān)安全威脅，可以從云計(jì)算的服務(wù)用戶角度，優(yōu)化水云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的防御策略。在云計(jì)算技術(shù)下，進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中，能夠通過對用戶安全和攻擊數(shù)據(jù)刻畫出攻擊者的行為習(xí)慣，從研究“一片葉子“過渡到觀察”整片森林”，對整個森林的形勢更了解，掌握安全主動權(quán)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)行為層面檢測到異常，云盾的態(tài)勢感知會快速完成從“異常發(fā)現(xiàn)”到“實(shí)時分析”再到“追溯取證”的全過程，并輔以直觀的可視化的分析報告，提升網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)安全。

4云計(jì)算技術(shù)下設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

4.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

對于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中，找出適合自身需求的云模式。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示：

登錄注冊模塊功能：實(shí)現(xiàn)用戶的登錄和注冊，和服務(wù)器進(jìn)行通信使用https協(xié)議，在將注冊信 息保存到數(shù)據(jù)庫時，對注冊信息進(jìn)行加密傳輸，web服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行解密，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲。

生成數(shù)字證書模塊功能：用于對訂單文件的數(shù)字認(rèn)證。讓用戶進(jìn)行系統(tǒng)操作，對數(shù)據(jù)存儲文件進(jìn)行加密傳輸，web服務(wù)器收到文件后對文件進(jìn)行解密，然后對文件加密存儲

系統(tǒng)操作模塊： 對云計(jì)算技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)安全信息進(jìn)行加密傳輸，web服務(wù)器接收到信息后對信息解密，然后對信息進(jìn)行加密存儲。

4.3 設(shè)計(jì)云計(jì)算服務(wù)

在云計(jì)算技術(shù)下，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，對有特殊安全需求的存儲服務(wù)，會以黑客的視角，用黑客的攻擊方法進(jìn)行測試，給出安全評估報告，及早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中可能被利用的漏洞，對于云服務(wù)中的漏洞能夠及時自動修復(fù)。云計(jì)算的存儲來源可以基于整個體系，既有主機(jī)端數(shù)據(jù)，也有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；既有線上數(shù)據(jù)，也有線下數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源足夠豐富，足以覆蓋防護(hù)面上的漏洞和盲點(diǎn)。數(shù)據(jù)的處理不僅包括存儲，還有計(jì)算。誰攻擊過用戶，誰對用戶有威脅，都能夠通過云網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)實(shí)時分析計(jì)算出來。

4.4 系統(tǒng)代碼實(shí)現(xiàn)

5 應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)下網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的效益

隨著我國當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)安全以及網(wǎng)絡(luò)信息交換技術(shù)等方面的深入研究，基于云計(jì)算技術(shù)下，結(jié)合與防火墻技術(shù)、入侵檢測系統(tǒng)技術(shù)以及病毒檢測等相關(guān)技術(shù)，使其與網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲實(shí)現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合，有助于提高當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速率；并可以根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)應(yīng)用，去修改完善該系統(tǒng)的安全功能，提高云計(jì)算技術(shù)下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性?；谠朴?jì)算技術(shù)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，可以提升系統(tǒng)安全性能，提高16.0%，也可以提高該系統(tǒng)使用性能，發(fā)揮積極應(yīng)用價值。

6 結(jié)論

綜上所述，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，基于云計(jì)算技術(shù)下，提升系統(tǒng)存儲安全技術(shù)的可擴(kuò)展與高性能，有助于推動云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)安全，將會發(fā)揮積極影響。

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