計算機網絡云計算技術初探

黃鶯

摘 要：在信息化時代，計算機網絡云計算、大數據、物聯網等新興技術占據重要地位。特別是云計算技術在計算機數據傳輸、存儲與服務應用方面都具有重大作用，與人們的生活密切相關。當然，云計算技術在促進計算機網絡生產服務效率的同時更為其他細節技術帶來新挑戰，因此人們在運用云計算技術過程中還必須做到安全、科學、合理與有效，并爭取在原有技術領域基礎上實現應用突破。本文闡述了云計算技術的基本概念和特征，對身份認證技術、備份技術與恢復技術、數據加密技術等關鍵技術做出闡釋，以商業銀行為案例分析了云計算技術的應用。

關鍵詞：云計算；計算機網絡；云存儲；安全隱患；銀行ATM數據庫管理系統

中圖分類號：TP393.01 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）04-0178-02

基金項目： 2019年安徽省質量工程項目-教學研究重點項目“高職SPOC混合式學習的實現路徑與效果評價研究”（2019jyxm0557）；2019年安徽省質量工程項目-大規模在線開放課程（MOOC）示范項目“linux服務器應用”（2019mooc382）；馬鞍山師范高等專科學校校級質量工程項目“移動學習課堂-linux服務器應用”（2017xjydk03）；馬鞍山師范高等專科學校校級質量工程項目“智慧課堂- linux服務器應用”（2018xjzhkt03）

云計算技術衍生于計算機網絡體系中，簡單來說它具有數據傳輸與共享功能。但是在當前信息高度發達的大背景下，云計算技術在用于計算機用戶之間數據共享同時也存在一定安全隱患，那就是對數據的管理與保存問題。

1 關于云計算技術

1.1 基本概念

云計算技術存在廣義與狹義兩種定義，根據技術所覆蓋的范圍不同而定。從狹義層面說云計算技術利用網絡建立媒介平臺，圍繞客戶需求核心建立服務擴展方式，將客戶所需要的各種資源通過IT基礎設施交付、使用等模式聚攏起來，促成云存儲動態；從廣義層面講，云計算技術擁有更大的服務覆蓋范圍，例如它超出了傳統IT相關服務行業領域，提出以“云”為基礎平臺的資源共享網絡，針對云計算使用者有兩點重要特征：隨時獲取信息以及無限擴展信息。云計算作為一種動態化的計算模式，主要基于Internet網絡功能服務面向客戶隨時隨地提供實時的、動態的、具有伸縮性的資源內容。而在美國國家標準與技術研究院NIST看來，云計算就是一種按照使用量進行付費的核心網絡服務模式。實際上絕大部分的云計算部署都與計算機網格計算類似。如果從硬件結構層面看，它所構建的則是一對一結構，主要從服務或功能層面展開技術分析，利用“云”的超強數據計算與處理能力，大幅度提高客戶的數據使用滿意度。

1.2 基本特征

云計算技術擁有不同于傳統計算技術的獨有特征，具體分析有以下幾點：

第一，它實現了對資源配置的動態化操作。它會根據用戶需求增設“資源池”，并從池中調用多余閑置資源進行匹配，匹配速度相當之快。如此可基于云計算無限滿足客戶需求，對提高資源配置動態能力也有一定促進作用。

第二，它實現了對資源需求服務的自助化操作。云計算具有相對完善的應用服務目錄，能通過服務目錄自主選擇所需服務內容，最大限度提高客戶數據應用滿意度。

第三，它圍繞網絡建立技術中心。云計算技術需要基礎網絡作為支撐，在客戶獲得云服務內容后，主要通過終端設備實現多層面、多渠道網絡訪問，保證客戶切實享受到云服務內容。

第四，它建立了服務可計量化體系。主要是根據客戶所提出的不同需求實現資源配置優化。它在一定程度上屏蔽了包括存儲、網絡與計算在內的各種底層資源內容，整體表現出異構性特征，這對建立服務可計量化體系很有幫助。具體來講，它的資源配置模式邊界相當模糊，甚至在某種情況下會打破邊界，實現對數據資源內容的統一管理與調度，構建新的“資源池”，為客戶提供所需要的各種服務內容。所以說云計算技術同時兼顧動態性、虛擬性、擴展性、有效性以及靈活性特征，完全支持消費者應用與商業應用[1]。

2 云計算技術中的關鍵技術闡釋

云計算技術之所以強大是因為它的關鍵分支技術非常豐富，例如在安全存儲技術應用方面相當強勢，且能夠衍生出多種分支技術內容，下文簡單介紹幾點。

2.1 身份認證技術應用

身份認證技術是云計算技術中的核心技術。該技術的應用相對普遍，已經滲透到人們的日常生活中，例如智能手機上的面部、指紋、聲音識別技術等。這一技術打破了傳統中僅僅依靠數字密碼識別身份的固有局限，增加了用戶輸入通過驗證、匹配身份的渠道路徑，確保了用戶身份驗證的精確性與合法性。該技術的核心原理就是利用IC智能芯片對用戶的面部、指紋以及聲音進行智能化識別，這種識別技術的穩定性表現不亞于密碼識別，且更加方便。因為它所建立的芯片公鑰中擁有PKI專屬身份認證機制，并利用到密鑰匹配對公鑰實施加密與解密的綜合方式，可有效保證計算機數據存儲與共享快速到位，提高了用戶使用與共享數據的安全度。

2.2 云計算備份技術與恢復技術應用

云計算技術的備份技術與恢復技術也很強大，它對數據的存儲與使用靈活快速，有效提升計算機數據的整體備份性能，避免黑客、病毒等外部入侵因素。同時建立了計算機系統故障修復機制，為數據安全存儲再加一道防護。就該修復機制來說，它實現了主動與被動刪除數據后的恢復功能，避免數據信息意外丟失，提高了數據保存的完整性與可使用性。實際上，該技術中運用到了云數據庫Memacache版本的內存緩存服務項目，它支持海量細碎數據的高速訪問，同時可提高網站應用響應速度。另外，它也會在本地建立Memcached云數據庫，支持對數據的即開即用與快速部署，甚至建立專屬動態Web以及智能手機App對緩存服務數據庫內容進行有效控制，提高網站整體響應速度，確保數據內容與用戶環境相互兼容，保證數據可被直接使用。該技術完全不同于傳統的云端硬件與數據部署，它擁有更完善的基礎設施與網絡安全保障機制，也能夠隨時隨地實施系統維護服務[2]。

2.3 云計算數據加密技術應用

云計算數據加密技術是云計算安全存儲技術中分支技術最多的。例如最基本的加密與密鑰管理，可實現客戶端加密與企業端加密，建立軟件即服務SaaS，內容為客戶提供加密與解密數據服務，當服務端收到數據后進行數據校驗，檢查數據安全性。該技術所采用的加密與解密方式都很特殊，它采用POST GET、DES以及RSA方式加密，再利用DESKey加密數據，配合后臺RSA私鑰加密解密DESKey。在整個加密與解密過程中，為避免后臺解密壓力過大、RSA解密太過耗時，還專門對技術內容進行了修正改進，配合服務端交換DESKey，將加密后的DESKey傳輸到后臺部分，在數據交換完畢后，再利用DESKey加密數據傳輸后臺，如此可適當緩解服務端壓力[3]。

除上述技術方式外，像云服務端加密方式、保格式加密技術也有較廣泛的應用，由其所衍生出的云密碼機服務、密鑰管理服務、數據存儲傳輸服務技術也非常流行，具有較高的實用性價值[4]。

2.4 糾刪碼技術應用

糾刪碼技術也是云計算技術的一個重要分支，屬于一種數據恢復技術，可有效提高計算機磁盤利用效率。在安全存儲領域中，糾刪碼技術主要可提高對數據存儲的安全可靠性。具體來講，它包含了兩點核心技術內容：第一，建立了副本冗余機制，例如HDFS中的3副本策略，始終確保磁盤利用率被控制在30%左右；第二，使用到了糾刪碼技術，將該技術引入數據校驗塊中，配合編碼過程確保數據校驗模塊與原始數據產生直接關聯，快速推動生產進程。如果數據模塊丟失，它還可實現數據內容快速恢復，提高計算機網絡磁盤利用效率至70%以上。糾刪碼技術對提高計算機網絡技術應用可靠性與安全性很有效果，也能提高數據編碼技術，所以它是目前云計算技術領域中最為關鍵的技術之一[5]。

3 案例分析

3.1 商業銀行中的云存儲數據管理系統概述

在目前國內的商業銀行中都會建立基于云存儲數據庫管理的完整系統，該系統成功運用到云計算安全存儲技術。它的主要組成部分包括用戶處理器、數據處理器、全局數據庫控制以及通信子系統。

3.2 商業銀行ATM網銀數據管理系統功能應用

商業銀行中的云存儲數據庫管理系統主要是希望為ATM機器服務，它為ATM建立了一套完整的數據管理系統。該套系統應用功能非常豐富，下文簡單介紹兩點。

3.2.1 目錄存儲與管理功能

商業銀行ATM機中需要大量存儲目錄內容，實現對海量數據的有序有效管理，因此就借用到云存儲數據庫管理系統，基于地域分組方式將系統目錄劃分為若干部分，確保每個小組內部的目錄服務都由一個Master指定節點專門提供數據內容。具體講，每一個Master普通節點都是建立在整個系統基礎之上的，被設置為可提供目錄服務內容分組服務器。銀行ATM主要通過它建立服務客戶的存儲節點并與銀行內部其他服務項目節點聯系起來，保證每個存儲節點都能通過Master才能獲得編號，與其他節點相互連通。整體來講，該技術專門為ATM用戶提供目錄查詢節點功能，為客戶查詢業務提速。

3.2.2 負載平衡算法功能

負載平衡算法功能主要根據不同銀行ATM服務機制的差異性來進行設計。它專門針對商業銀行客戶的訪問機制建立服務功能區域分類，基于IP地址信息建立客戶訪問DNS分流渠道。例如可保證同一地區的所有訪問客戶均能采用輪轉發實施負載分流，再在分流基礎上建立DNS與Master通信節點關聯機制，確保Master以節點客觀反映信息內容，調整DNS中不同節點權值，做到對系統負載的有效平衡。

4 結語

在計算機網絡系統中采用云計算技術非常有效，諸如本文中所探討的安全存儲技術應用價值較高，能夠實現可取回性證明計算，并通過云端建立數據信息查詢、回溯、統計計算機制，對編碼冗余信息進行恢復。在未來，伴隨我國科學技術的不斷發展，云計算技術將會成為計算機安全管理與運行的真正主流技術，發揮其更大價值作用。

參考文獻：

[1]游春凌.面向IaaS云計算平臺的虛擬機安全監控技術研究[D].北京：中國航天第二研究院，2013.

[2]潘浩.云計算下多用戶加密搜索方案研究[D].東南大學，2016.

[3]邊淳，和崢，覃文杰，等.論云計算技術在計算機安全存儲中的應用[J].數碼設計（下），2019（10）：15-16.

[4]鄧麗慧.淺析云計算中面臨的計算機安全防護對策[J].網絡安全技術與應用，2018（3）：69-70.

[5]鄒萬芳，王慧敏.云計算環境下漏洞的研究[J].計算機光盤軟件與應用，2014（19）：213-214.

（責任編輯：李凌峰）