云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

蔣燕翔 潘育勤

摘 ?要： 文章從云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)及其服務(wù)方式分析入手，論述了云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。期望通過本文的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)云計(jì)算的發(fā)展和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞： 云計(jì)算;計(jì)算機(jī);數(shù)據(jù)處理

中圖分類號(hào)： TP3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.01.055

本文著錄格式：蔣燕翔，潘育勤. 云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 軟件，2020，41（01）：255257

【Abstract】： Based on analysis of characteristics and service modes of cloud computing technology， the paper discusses application of cloud computing technology in computer data processing， to promote development of cloud computing and improvement of computer data processing level.

【Key words】： Cloud computing; Computer; Data processing

0 ?引言

云計(jì)算技術(shù)以其自身所具備的諸多特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的正式開啟，使得數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出不斷增長的態(tài)勢，由此對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理提出較高的要求[1]。為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理水平，可對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用[2]。借此，下面就云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用展開分析探討。

1 ?云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)及其服務(wù)方式

1.1 ?云計(jì)算的主要特點(diǎn)

云計(jì)算是一種非常先進(jìn)的技術(shù)，歸屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，它是互聯(lián)網(wǎng)第三次革命的標(biāo)志。截止到目前，對于云計(jì)算尚無統(tǒng)一的定義，IBM（國際商業(yè)機(jī)器公司）將云計(jì)算定義為網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)模式。云計(jì)算的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）動(dòng)態(tài)化。云計(jì)算作為一種網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)模式，其具有資源配置動(dòng)態(tài)化的特點(diǎn)，可按用戶的實(shí)際需求，對相關(guān)的物理和虛擬資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，由此能夠?yàn)橛脩籼峁椥再Y源。同時(shí)，云計(jì)算能對資源進(jìn)行擴(kuò)展，從而使其提供的服務(wù)具備了無限性的特征。

（2）自助化。在云計(jì)算下，用戶無需與供應(yīng)商進(jìn)行直接交互，便可獲取到所需的資源，這些資源是云計(jì)算自動(dòng)為用戶提供的，包括服務(wù)說明、目錄等，用戶可按信息選擇相應(yīng)的服務(wù)，進(jìn)而滿足對資源的使用需求。

（3）計(jì)量化。云計(jì)算能夠按照用戶的需求通過計(jì)量，對資源進(jìn)行合理配置，只要用戶支付相應(yīng)的費(fèi)用，便可享受到云計(jì)算提供的相關(guān)服務(wù)。

（4）靈活性。云計(jì)算可以通過虛擬化，在相對較短的時(shí)間內(nèi)，快速完成基礎(chǔ)模型的構(gòu)建，并按用戶的實(shí)際需求，對資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)增加或釋放，從而可為用戶提供較為靈活的使用期限[3]。

（5）可靠性。云計(jì)算是以互聯(lián)網(wǎng)作為載體，利用多個(gè)節(jié)點(diǎn)為用戶提供服務(wù)，數(shù)據(jù)的計(jì)算與存儲(chǔ)，分布在各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，如果其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，則可分配新的節(jié)點(diǎn)，為用戶提供服務(wù)。不僅如此，通過數(shù)據(jù)容錯(cuò)等技術(shù)的運(yùn)用，使云計(jì)算的可靠性得到顯著提升。

1.2 ?云計(jì)算的服務(wù)方式

云計(jì)算這一概念自提出之后便受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，從早期的分布式計(jì)算到當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，云計(jì)算的發(fā)展速度非常之快。云計(jì)算以互聯(lián)網(wǎng)作為載體，為用戶提供有償服務(wù)，其服務(wù)層次如圖1所示。

從圖1中可以清楚的看到，云計(jì)算服務(wù)分為4個(gè)層次，每個(gè)層次能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌姆?wù)。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)。這是一種對硬件設(shè)備進(jìn)行托管使用的方式，具體是指依托互聯(lián)網(wǎng)，從計(jì)算機(jī)中獲取相應(yīng)的服務(wù)，具體的服務(wù)內(nèi)容是資源虛擬化。

（2）平臺(tái)及服務(wù)。這是一項(xiàng)由服務(wù)商負(fù)責(zé)提供的服務(wù)，提供的具體內(nèi)容為開發(fā)應(yīng)用的解決方案，用戶可在服務(wù)商提供的平臺(tái)上，對應(yīng)用軟件進(jìn)行開發(fā)，由此為用戶節(jié)省了購置硬件設(shè)備的費(fèi)用，為工作室的合作提供了便利條件。

（3）軟件及服務(wù)。這是一種利用網(wǎng)絡(luò)提供相關(guān)軟件的服務(wù)方式，即在軟件供應(yīng)商的服務(wù)商對軟件程序進(jìn)行統(tǒng)一部署，用戶通過網(wǎng)絡(luò)便可獲取到所需的軟件。該服務(wù)方式下，用戶無需購置任何設(shè)備，也不需要對軟件進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)[4]。

2 ?云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.1 ?在數(shù)據(jù)傳輸安全中的應(yīng)用

云計(jì)算被正式提出之后，與之相關(guān)的一些概念也隨之出現(xiàn)，如云存儲(chǔ)、云安全等等。其中云安全是由我國企業(yè)提出，其中融合了多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，如計(jì)算機(jī)并行處理技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)、未知病毒行為判斷技術(shù)等等，借助網(wǎng)狀客戶端，可對網(wǎng)絡(luò)中的軟件行為進(jìn)行異常監(jiān)測，進(jìn)而獲取互聯(lián)網(wǎng)中與木馬、病毒、惡意插件等內(nèi)容有關(guān)的最新信息，然后傳給服務(wù)器端完成對信息的分析處理，并將最終的解決方案發(fā)給客戶端，這樣便可使網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)安全得到可靠保障。在云安全技術(shù)下，用戶端的數(shù)量越多，其中單個(gè)用戶的數(shù)據(jù)安全性就越高。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，主要是因?yàn)椋S著用戶端群體的不斷增大，可以覆蓋的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)范圍也會(huì)隨之增大，這樣當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)病毒或是木馬程序時(shí)，云安全技術(shù)便會(huì)自行啟動(dòng)，從而對病毒或木馬進(jìn)行攔截，為用戶端的數(shù)據(jù)安全提供保障[5]。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全中，云安全技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）密碼安全。云安全技術(shù)在密碼安全中的具體應(yīng)用如下：數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，由于受到訪問權(quán)限的限制，所以要求用戶必須輸入正確的密碼，才能獲得訪問權(quán)限，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。上述過程是以數(shù)據(jù)安全為基礎(chǔ)，通過對原本的安全方法進(jìn)行不斷加密后，使密碼變得更加難于破解，從而使密碼安全得到保障。

（2）信息安全。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，通過定位系統(tǒng)可以對用戶端的位置進(jìn)行顯示，由此極有可能造成用戶的信息泄露。而利用云安全技術(shù)，能夠?qū)τ脩舻牡顷懙攸c(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)用戶傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可將自己所在的位置隱藏起來。不僅如此，云安全技術(shù)還能為用戶提供郵件服務(wù)，當(dāng)用戶的賬號(hào)出現(xiàn)異地登錄時(shí)，用戶會(huì)受到郵件提示，這樣用戶便可及時(shí)對密碼進(jìn)行修改，從而使信息安全得到保證[6]。

（3）數(shù)據(jù)安全。在云安全技術(shù)下，用戶在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，除了要正確輸入用戶名和密碼之外，云安全還要求用戶輸入正確驗(yàn)證碼。通常情況下，驗(yàn)證碼是以信息的形式發(fā)送到用戶的手機(jī)當(dāng)中，如果驗(yàn)證碼不正確，則無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由此使用戶的數(shù)據(jù)安全得到進(jìn)一步保障。

2.2 ?基于云計(jì)算模型的數(shù)據(jù)處理

（1）模型構(gòu)建。利用云計(jì)算技術(shù)對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，需要先構(gòu)建一個(gè)相對完善的云計(jì)算模型。在對該模型進(jìn)行具體構(gòu)建時(shí)，可以采用先進(jìn)的虛擬化技術(shù)，以此來為用戶提供個(gè)性化服務(wù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，云計(jì)算主要是通過網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并從中提取問題語義，以此為基礎(chǔ)，完成多源數(shù)據(jù)處理虛擬模型的建立。利用虛擬資源架構(gòu)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，從互聯(lián)網(wǎng)上對應(yīng)用資源進(jìn)行搜索，經(jīng)分析處理后，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，這樣能夠使數(shù)據(jù)處理速度獲得顯著提升。由于模型的構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算處理數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，所以必須確保構(gòu)建的模型穩(wěn)定、可靠。基于這一前提，可在模型構(gòu)建時(shí)，以虛擬數(shù)據(jù)庫中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)作為樣本，依托本體語義技術(shù)，完成數(shù)據(jù)時(shí)間序列模型的構(gòu)建。

（2）數(shù)據(jù)處理。當(dāng)模型構(gòu)建完畢后，可借助本體語義技術(shù)，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行獲取，從而完成物理平臺(tái)的搭建，然后再用云計(jì)算技術(shù)對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，便可獲得數(shù)據(jù)輸出向量特征。此時(shí)，可由信息資源搜索模塊，對數(shù)據(jù)信息資源層進(jìn)行量化，據(jù)此確定數(shù)據(jù)輸入接口，最后接入云端即可。若是物理平臺(tái)的搭建中沒有用戶參與，則可按照云計(jì)算虛擬模型的內(nèi)部信息，直接對具有本體語義特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取，并由模型自動(dòng)完成數(shù)據(jù)分析和重構(gòu)，以此來確保實(shí)際應(yīng)用。

（3）數(shù)據(jù)傳輸。為使云計(jì)算虛擬模型在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中能夠保持較高的穩(wěn)定性，需要在框架設(shè)計(jì)中，先詢問客戶端組件的設(shè)備特征，利用關(guān)鍵路徑索引的方法，對數(shù)據(jù)處理的有效性進(jìn)行判斷。同時(shí)，為盡可能降低本地資源的利用率，可采用分布式數(shù)據(jù)流并行計(jì)算，在該計(jì)算方式下，數(shù)據(jù)流在執(zhí)行期間，需要借助TCP建立通道，進(jìn)而獲得包含云端、無線網(wǎng)絡(luò)以及客戶端在內(nèi)的模型。通過云計(jì)算虛擬模型，除了能夠?qū)τ?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和重構(gòu)之外，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合及動(dòng)態(tài)分配，由此可提高數(shù)據(jù)計(jì)算能力，滿足用戶的使用需要[7]。

2.3 ?應(yīng)用與發(fā)展建議

云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢毋庸置疑，而想要使云計(jì)算在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的作用得以最大限度地發(fā)揮，還應(yīng)對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行不斷地完善，具體的完善方向和建議如下：

（1）混合云計(jì)算。云計(jì)算提供的是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，當(dāng)用戶需要使用云計(jì)算對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，既可以選用公共云，也可以使用私有云。一些專業(yè)人士通過對云計(jì)算的不斷研究后發(fā)現(xiàn)，借助云計(jì)算所提供的服務(wù)方式，能夠使業(yè)務(wù)流程的整體性能得到全面優(yōu)化。雖然云計(jì)算的提出已經(jīng)有一段時(shí)間，但其仍然屬于一種比較新的服務(wù)類型，為使云計(jì)算在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)按照一定的比例，逐步縮小私有云與公共云之間的差距。當(dāng)這兩類云計(jì)算服務(wù)按比例縮小后，可將其稱之為混合云計(jì)算，它的出現(xiàn)可以使私有和公共這兩類云計(jì)算服務(wù)得到協(xié)調(diào)，從而為用戶提供更加良好的使用體驗(yàn)[8]。在混合云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)過程中，尚需解決如下幾個(gè)問題，即安全性問題、計(jì)費(fèi)問題以及資源分配問題。

①安全性問題的解決建議。為使混合云計(jì)算在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中能夠得到推廣應(yīng)用，就必須解決安全性的問題，對此提出如下建議：一方面行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士應(yīng)當(dāng)加大對加密技術(shù)的研究力度，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上開發(fā)出一些新的加密方法，從而為混合云計(jì)算中的數(shù)據(jù)傳輸安全提供保障;另一方面是安全協(xié)議，對此要求技術(shù)人員架設(shè)安全協(xié)議時(shí)，熟悉相關(guān)的密碼運(yùn)算[9]。

②計(jì)費(fèi)問題的解決建議。用戶在應(yīng)用云計(jì)算對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，一般都希望支付盡可能少的費(fèi)用達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。所以確保計(jì)費(fèi)的合理性是混合云計(jì)算能否得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵之所在。對此，服務(wù)提供商可讓用戶根據(jù)自己的實(shí)際需要，提前獲知所需支付的費(fèi)用，這樣用戶便可對需要進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到降低費(fèi)用的目的。

③資源配置問題的解決建議。對于混合云計(jì)算而言，資源配置是最為重要的一個(gè)內(nèi)容，也可以說是混合云計(jì)算能否有效推廣的關(guān)鍵。這是一個(gè)相對復(fù)雜的非線性求解問題，很難通過簡單的闡述進(jìn)行說明，還需要專業(yè)人士加大這方面的研究力度，從而確保在混合云計(jì)算下，資源能夠得到最優(yōu)配置[10]。

（2）移動(dòng)云服務(wù)。現(xiàn)如今，移動(dòng)端的普及程度越來越高，在這一背景下，使得移動(dòng)云服務(wù)成為云計(jì)算的主流發(fā)展方向。通過移動(dòng)云服務(wù)，不但可以使移動(dòng)端的整體能力得到進(jìn)一步提升，而且還能使本地?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力得到全面增強(qiáng)。幾乎所有的移動(dòng)設(shè)備都具備信息點(diǎn)對點(diǎn)傳輸和數(shù)據(jù)通信等功能。鑒于此，在對移動(dòng)云服務(wù)進(jìn)行研發(fā)時(shí)，要使Windows操作系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)無縫遷移，并加大信息系統(tǒng)的開發(fā)力度，引入各種先進(jìn)的技術(shù)，避免數(shù)據(jù)被竊取或是盜用。

3 ?結(jié)論

綜上所述，云計(jì)算技術(shù)以其自身所具備的諸多特點(diǎn)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代到來的今天，人們對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的重視程度不斷提高，鑒于此，可將云計(jì)算技術(shù)合理運(yùn)用到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理當(dāng)中，由此可使數(shù)據(jù)處理水平得到進(jìn)一步提升。為使云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理中的作用得以充分發(fā)揮，未來一段時(shí)期，應(yīng)加大對云計(jì)算技術(shù)的研究力度，可將研究的重點(diǎn)放在混合云計(jì)算和移動(dòng)云服務(wù)兩個(gè)方面。

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