試論云計算及其關鍵技術剖析

程明 方祥毅

試論云計算及其關鍵技術剖析

程明 方祥毅

中國汽車技術研究中心有限公司，天津 300300

與傳統計算模式相比，云計算能夠對數據信息開展科學化的分析和處理，滿足人們對數據信息的多元需求。就云計算的概念及特征進行闡述，并從數據存儲技術、數據管理技術、相關安全技術以及虛擬化技術等方面入手，對云計算的關鍵技術及核心內容進行探究，旨在提升云計算及其關鍵技術的應用水平，僅供相關人員參考。

云計算；關鍵技術；數據管理；業務接口

引言

云計算的發展，以網絡計算機為支持，以數據為核心。云計算的科學化應用，能夠整合資源。基于傳統計算方式之上實施云計算，為用戶提供多元化服務，保證數據處理的可靠性。數據精準度得到明顯提升，數據處理服務效率也得到明顯改善。云計算及其關鍵技術所具有的經濟性也得以凸顯出來。

1 云計算簡介

1.1 云計算的概念

作為一種現代化的計算模式，云計算與傳統計算模式相比更具先進性。這種先進性主要體現在分布式計算機和并行網絡上。云計算實際上就是以網絡技術為支持所實現的信息分析處理模式，能夠將計算處理程序細化為子程序，在服務器的支持下對子程序進行處理，進而促進系統構建，便于用戶搜尋信息，在分析處理之后將數據信息傳遞給用戶。在當前網絡環境下，云計算的應用較為廣泛。用戶只需輸入相關信息，就能夠獲得所需的信息，可見云計算操作的便捷化程度較高。云計算作為一種網絡基礎設施，具有動態化和可擴展性，在計算機硬軟件資源的支持下，能夠滿足用戶的多層次服務需求，保障數據信息處理的時效性[1]。

1.2 云計算的特點

云計算的特點在于可靠性較高，具有超大規模，支持用戶基于任意位置通過任意終端來獲取應用服務，因而云計算具有虛擬化的特征。云計算的可擴展性較強，但在云計算存儲服務方面，用戶信息是保密的，而在云計算服務過程中存在一定危險性。

2 云計算的關鍵技術及核心內容

2.1 編程與計算

就云計算的應用情況來看，其在編程方面比較簡單，能夠為用戶使用帶來極大的便利。在簡單的編程模式下，用戶能夠更高效地運用云技術來處理信息[2]。云計算的適用性良好，尤其是谷歌提出的MapReduce編程模式，能夠滿足用戶的編程需求。在編程模式運行過程中，需要將后臺并行執行與任務調度展現出來，便于用戶及編程人員更清晰地掌握編程模式的應用方式，進而開展科學且準確的云計算。當前提到的云計算，大多以MapReduce編程模式為原型。在實際編程與計算的過程中，必須要明確Map中函數進項的具體特征，以函數進項為支持，由程序員進行分塊處理。在科學處理后，能夠獲得精準可靠的數據結果；在總結并歸納數據結果后，即可順利完成編程與計算。從本質上來說，云計算的編程與計算的實現，就是以指定Map與Reduce函數為基本條件。編程活動的開展主要在這一范圍內，以滿足用戶的數據信息處理需求。

2.2 數據存儲技術

從計算方式來看，云計算以數據為對象，在存儲方面主要通過分布式存儲來實現。實際計算也主要通過吞吐和傳輸來實現，但必須保障吞吐與傳輸的高效性。此種技術應用方式能夠保證數據準確度，發揮數據的使用價值，滿足用戶對云計算的現實需求。此種情況下數據的可用性更強。在當前科學技術條件下，GFS、HDFS都是比較常用的數據存儲技術。GFS是由谷歌開發的非開源數據存儲技術；而HDFS是由Hadoop開發的開源數據存儲技術。

2.3 數據管理技術

大數據時代下數據量較大，處理分析與處理的難度也明顯加大。為保障數據服務的高效性，要注重數據管理技術的科學化應用。這是云計算領域的關鍵技術。在數據管理技術應用過程中，要從存儲、讀取與分析等方面入手，對海量數據實施科學化處理，滿足用戶對特定數據的現實需求，確保數據更新速率可靠，以促進云計算技術水平的提升。數據管理技術的科學化應用能夠明顯改善數據隨機讀取速率，實現云技術應用價值的最大化。在云計算技術應用過程中，技術管理中心必須高度重視數據更新速率與隨機讀速率這兩個事項，為云計算的長遠發展提供可靠的支持。在科學技術水平不斷提升的大環境下，要注重研發現代化數據處理模塊，切實提升云計算技術水平，更好地為用戶提供服務。

2.4 業務接口

在科學技術的支持下，云計算的現代化水平得到顯著提升。作為一種計算方式，云計算為IT系統的穩定運行提供了可靠的技術支持，在云計算技術應用過程中，業務接口應用價值的發揮，能夠滿足用戶的現實需求，與用戶之間的聯系較為緊密。此種情況下有助于實現數據高效化管理，在云集合范圍內，用戶能夠結合現實需求來搜尋數據，從而切實提升云計算的服務水平。就當前云計算業務接口的應用情況來看，主要通過Web Service業務模式來實現[3]。

2.5 相關安全技術

網絡技術在為社會帶來極大便利的同時，其開放性大環境下也存在一定潛在風險。網絡環境中存在諸多不確定因素，環境的安全系數較低，尤其是在信息技術快速發展的大環境下，網絡環境下資源類型豐富，數據量較大，網站運行過程中也面臨著諸多風險。此種情況下云計算安全技術的科學化應用，有助于保證整個互聯網的安全運行。在復雜的網絡環境下，如何保障網絡安全是云計算模式應用過程中的重要問題。為保障用戶網絡安全，必須注重云計算服務專業化與集約化水平的提升，突破傳統殺毒的局限性，保障病毒查殺的實效性，從而將病毒對用戶網絡安全所造成的威脅控制在最小范圍內，并通過云備份的實現來降低互聯網風險。

2.6 虛擬化技術

云計算實際上就是一種網絡基礎設施，具有動態化特征，可擴展性較強；而可擴展的實現，離不開虛擬化技術的支持。從宏觀層面來看，云計算涵蓋的范圍廣闊。虛擬化技術是云計算關鍵技術體系中的重要組成部分。在數據信息處理過程中，虛擬化技術能夠促進資源優化整合，并提升所存儲資源的實際應用價值，通過資源有效利用來滿足用戶需求，提升云計算服務水平。云計算的虛擬化技術的獨特之處在于能夠在虛擬化條件下對數據展開計算，而傳統計算方式下無法實現這一操作。云計算的虛擬化技術實際上就是資源的轉化過程中，將復雜資源換算為虛擬資源，并通過資源整合等方式來實現資源價值的最大化，為用戶提供高效的數據信息服務。云計算的虛擬化技術具有優良的應用價值，主要包含以下幾種類型。

一是虛擬服務器。在云計算領域下，以硬件資源為對象，對其進行分配和管理的過程，就是虛擬服務器的應用過程；以軟件為對象，在分配管理硬件資源的基礎上，開展虛擬化處理，促進服務器功能的發揮。在這一過程中應注意，物理服務器在實際應用過程中能夠保持穩定的運行狀態，以物理服務器為載體，能夠滿足多個虛擬服務器的運行需求，并且這種運行是同時的。在云計算虛擬化技術的應用過程中，虛擬服務器使用功能的發揮，能夠保證管理的統一化和科學性，并滿足快速部署與故障恢復需求，為用戶提供多元化的服務，促進云計算服務效率的改善。

二是虛擬存儲。虛擬存儲在云計算技術應用過程中，以云計算的存儲資源為對象，對其進行統一化處理，并在資源整合與科學管理的基礎上，為用戶數據查詢帶來極大便利。云計算的分布式存儲資源管理具有一定復雜性，在資源整合與統一化管理的基礎上，要注重提升云存儲系統化水平。用戶接口訪問來保證虛擬存儲的規范性，為用戶數據信息云存儲帶來極大便利。此種虛擬存儲的方式，有助于減少不必要的能源消耗，并且達到良好的節能效果。加密方式有助于提升數據信息的安全性與可靠性。安全認證的應用，也是云計算的虛擬存儲過程中必須高度重視的內容，旨在通過此種方式來降低用戶在云計算過程中的數據信息風險，保證云存儲系統的硬盤化與本地化，切實提升數據信息利用的安全性與可靠性[4]。

三是虛擬應用。就云計算虛擬技術的整體情況來看，操作系統與硬件之間存在著復雜的關系。底層系統對硬件的依賴性較強。通過虛擬應用價值的充分發揮，令操作系統與硬件之間的應用關系得到合理轉變，通過虛擬化方式來展現底層系統與硬件之間的依賴關系，便于開展虛擬化本地運行，為云計算下應用程序的規范化操作提供可靠的技術支持。就虛擬應用的實際操作情況來看，一旦存在應用沖突，就能自動屏蔽沖突內容，并實現合理兼容，從而發揮云計算虛擬技術的應用價值，提升云計算服務水平。

四是虛擬平臺。在云計算技術應用過程中，以開發資源為支持，將其進行虛擬化應用之后，模擬統一接口，能夠為應用開發與傳輸帶來極大便利，并保證開發與傳輸的便捷性與高效性[5]。此種操作方式下，資源開發人員的任務量明顯降低，云服務更新的時效性也比較強，這就能夠為用戶更好地應用云計算提供極大的便利。虛擬平臺在上述過程中扮演的角色就相當于一個載體。正是由于虛擬平臺的存在和應用，才能夠實現應用開發與傳輸，令云服務得以更新。虛擬平臺的應用，主要依靠開發工具與軟件來實現。云計算的虛擬平臺在實際應用過程中能夠滿足用戶的多元需求，通過自身環境測試、排名打分以及升級更新等功能的發揮，為用戶的云計算操作提供極大的便利。

3 結語

綜上所述，在計算機領域，云計算相當于一項巨大變革。作為一種計算模式，其應用價值顯著。在大數據時代下，云計算及其關鍵技術得以快速發展，為保證云計算系統的穩定運行，要把握云計算的具體特征，改善數據處理時效，提升網絡服務水平，從而滿足用戶在數據處理方面的多元需求，保證數據處理的準確性與可靠性。

[1]初勇. 云計算及其關鍵技術探討[J]. 信息與電腦（理論版），2018（4）：1-2.

[2]蔡榮茂. 試析云計算及其關鍵技術[J]. 通訊世界，2017（19）：37-38.

[3]陳仁太. 云計算架構及其關鍵技術[J]. 電子技術與軟件工程，2017（1）：180.

[4]胡瑩. 云計算及其關鍵技術研究[J]. 軟件導刊，2016，15（8）：159-161.

[5]劉國. 云計算及其關鍵技術淺談[J]. 信息安全與技術，2015，6（9）：41-43.

On Cloud Computing and Its Key Technologies

Cheng Ming Fang Xiangyi

China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd., Tianjin 300300

Compared with traditional computing models, cloud computing can scientifically analyze and process data information to meet people’s diverse needs for data information. The paper explains the concept and characteristics of cloud computing, and starting from the aspects of data storage technology, data management technology, relates security technology and virtualization technology, and explores the key technologies and core content of cloud computing, aiming to improve cloud computing and its application level of key technologies, which is for reference only.

cloud computing; key technologies; data management; business interface

TP311.1

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