云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)
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云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)范文第1篇
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；云計(jì)算；數(shù)據(jù)存儲技術(shù)；現(xiàn)代化
引言：
伴隨著我國綜合國力的快速提升，現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)的速度也隨之加快，各種各樣相對先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在我國當(dāng)中的運(yùn)用范圍也變得更加廣泛，在電子信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中所呈現(xiàn)出來的大數(shù)據(jù)、云處理、移動互聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等為我國國內(nèi)各方面的發(fā)展與建設(shè)提供了重大的幫助。云計(jì)算作為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)當(dāng)中的重要基礎(chǔ)，經(jīng)過對技術(shù)理念整合之后，形成資源共享以及優(yōu)化的技術(shù)模式?，F(xiàn)如今，我國的云數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用，已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了改革，并且逐漸普及到不同的技術(shù)領(lǐng)域，對社會的發(fā)展產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。
1計(jì)算機(jī)與計(jì)算的概念與發(fā)展現(xiàn)狀
1.1計(jì)算機(jī)云計(jì)算存儲技術(shù)的主要概念
計(jì)算機(jī)云計(jì)算存儲與傳統(tǒng)的存儲技術(shù)有所不同，計(jì)算機(jī)存儲技術(shù)在發(fā)展過程當(dāng)中，受到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的影響有了很大的轉(zhuǎn)變，除了在自身的運(yùn)算方式上，在儲存方式也有了很大的提升。這種技術(shù)內(nèi)容通過較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在大數(shù)據(jù)當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)算和儲存，這也是傳統(tǒng)儲存技術(shù)難以達(dá)到的重要高度。與此同時，運(yùn)用計(jì)算機(jī)儲存設(shè)備不僅僅只是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中的硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及儲存設(shè)備，而且還是一種多設(shè)備構(gòu)成的具有極為復(fù)雜的系統(tǒng)內(nèi)容，由此可以看出，云計(jì)算儲存技術(shù)極為的復(fù)雜。但是，計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)極具簡便性，以儲存設(shè)備為重要核心，不同的部分都需要圍繞其進(jìn)行展開，沿著這樣一種工作核心，才能夠進(jìn)一步減輕工作上所帶來的難度。
1.2計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r
現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)具有非常特殊的服務(wù)模式，不僅僅能夠更有效的推動信息技術(shù)的快速發(fā)展，而且還能夠促使人們在潛意識當(dāng)中更加重視云安全。針對云計(jì)算存儲技術(shù)當(dāng)中的云安全而言，主要可以劃分為基礎(chǔ)設(shè)施安全、云端安全以及應(yīng)用服務(wù)安全這三個不同的層次。事實(shí)上，云計(jì)算的安全性大多是將其與技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)而更好的滿足于現(xiàn)當(dāng)代時代的發(fā)展需求。現(xiàn)如今，我國的內(nèi)外針對云計(jì)算安全問題進(jìn)行了更多的研究，并且獲取相對不錯的最終成果。例如：目前我國所建設(shè)的IBM云計(jì)算中心、卡巴斯基研發(fā)的解決網(wǎng)絡(luò)安全有效對策等等，都被廣泛的運(yùn)用到現(xiàn)當(dāng)代人類的生產(chǎn)和生活當(dāng)中。
2計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)中的主要構(gòu)成要素
2.1計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)中的存儲層
存儲層可以說是計(jì)算機(jī)云儲存設(shè)備當(dāng)中最為基礎(chǔ)的部分?，F(xiàn)如今，能夠用來存儲的設(shè)備非常的多，主要包含了NAS、FC等IP儲存設(shè)備，或者是采用DAS儲存設(shè)備，在這當(dāng)中，共奏人員可以依據(jù)自己所具有的特殊需求，針對儲存設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的選擇，進(jìn)而將其與使用者的工作更加吻合。與此同時，在與計(jì)算的存儲設(shè)備當(dāng)中，能夠用來存儲的設(shè)備也具有非常多的種類，并且在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用當(dāng)中，能夠用于儲存的設(shè)備數(shù)量更大，所分布的位置也會有所不同，在他們之間傳達(dá)的信息通過互聯(lián)網(wǎng)或者是相關(guān)設(shè)備進(jìn)行存儲，由此構(gòu)建形成完整的儲存設(shè)備管理系統(tǒng)，成為起發(fā)展中最重要核心內(nèi)容。
2.2計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)中的訪問層
不管是通過怎樣授權(quán)的用戶，都能夠通過訪問層針對云計(jì)算儲存系統(tǒng)予以訪問，這一部分的用戶大多會通過標(biāo)準(zhǔn)公共應(yīng)用接口層進(jìn)行存儲，而且還可以采用云計(jì)算儲存系統(tǒng)當(dāng)中的存儲空間進(jìn)行存儲，真正體驗(yàn)云計(jì)算所帶來的重要服務(wù)。然而，在現(xiàn)實(shí)的發(fā)展過程當(dāng)中，不同的單位之間所表現(xiàn)出來的云計(jì)算儲存系統(tǒng)大多存在很大的差異性特點(diǎn)，他們所運(yùn)用的云計(jì)算儲存系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的運(yùn)營單位則有所不同，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)單位與單位之間的有效交流，除此之外，不同的單位在針對云計(jì)算儲存系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行訪問，在相關(guān)程度之上為管理帶來一定的難度。
2.3計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)中的應(yīng)用接口層
相對而言，計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用接口層是相對比較靈活的，變化程度是一種相對較小的設(shè)備。在應(yīng)用接口層當(dāng)中，需要通過網(wǎng)絡(luò)的接入、使用者的認(rèn)證、授權(quán)管理當(dāng)中的功能。面對現(xiàn)如今市場當(dāng)中所呈現(xiàn)出來的各不相同種類的儲存設(shè)備，工作人員大多可以依據(jù)自己公司的現(xiàn)實(shí)需要，去選擇相對合適的應(yīng)用接口，為用戶提供各不相同的體驗(yàn)與服務(wù)。與此同時，對這些不同類型的應(yīng)用接口進(jìn)行選擇的時候，還可以開發(fā)出各不相同的云儲存適應(yīng)于不同的領(lǐng)域當(dāng)中，更好的提升使用的效率。
2.4計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)中的基礎(chǔ)管理層
在計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存技術(shù)當(dāng)中所表現(xiàn)出的基礎(chǔ)管理層在后期的實(shí)現(xiàn)過程當(dāng)中具有非常大的難度，但是，在計(jì)算機(jī)云計(jì)算儲存和運(yùn)用技術(shù)當(dāng)中，基礎(chǔ)管理層則是最核心的內(nèi)容所在，是工作和技術(shù)人員需要仔細(xì)衡量，并構(gòu)建出最好解決方式的內(nèi)容所在。為了能夠促使更多的存儲設(shè)備可以針對各不相同的客服端提供最基礎(chǔ)的服務(wù)，需要為云計(jì)算儲存設(shè)備當(dāng)中的不同內(nèi)容進(jìn)行更為協(xié)調(diào)而又有效的使用。如果，在不同的設(shè)備當(dāng)中能夠使之更為協(xié)調(diào)的予以操作的花，就需要讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在后期的運(yùn)行過程當(dāng)中，更好的維持一定的穩(wěn)定性和流暢性，進(jìn)而讓計(jì)算機(jī)的訪問者去使用云計(jì)算這樣一種存儲技術(shù)去工作，而且整個運(yùn)行相對比較通暢。在整個運(yùn)行過程當(dāng)中，需要在基礎(chǔ)管理層次之上通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行合理的處理。為了促使計(jì)算機(jī)工作當(dāng)中的安全性更高的花，工作人員就可以運(yùn)用基礎(chǔ)管理層當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)予以加密，進(jìn)而對數(shù)據(jù)有效的存儲，并實(shí)施加密，運(yùn)用相應(yīng)的保密技術(shù)，讓整個計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)難以受到破壞，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的完整性特點(diǎn)。
3云計(jì)算在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲當(dāng)中的具體運(yùn)用
3.1運(yùn)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)提高存儲的安全性
首先，在采用云計(jì)算技術(shù)的時候，可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，在這過程當(dāng)中，表現(xiàn)出來的偽隨機(jī)許梿，具有很強(qiáng)的隨意性特點(diǎn)。例如：在獲取相關(guān)信息的時候，如果沒能夠掌握當(dāng)時所發(fā)送的隨即序列，在獲取的時候就會遭受很大的阻礙，具有很強(qiáng)的防護(hù)措施。采用這樣一種特殊的方式，能夠更有效的對數(shù)據(jù)長度進(jìn)行隱藏，使得外界人員獲取信息比較困難，安全性很高；其次，在這過程當(dāng)中運(yùn)用多步加密這一特殊算法，將其運(yùn)用到計(jì)算機(jī)云儲存當(dāng)中，能夠有助于規(guī)避數(shù)據(jù)在后期的存儲過程當(dāng)中遭受外界黑客的竊取，進(jìn)而不斷提升數(shù)據(jù)存儲獨(dú)有的安全性的特點(diǎn)。例如：可以采用解碼的形式對數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效解碼，并且在這過程當(dāng)中生成所對應(yīng)的加密序列表，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加密，達(dá)到不斷提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲的重要目的。
3.2通過身份認(rèn)證提升云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全存儲
身份認(rèn)證可以說是云計(jì)算存儲技術(shù)當(dāng)中維持網(wǎng)絡(luò)安全性存儲最為基本的技術(shù)內(nèi)容。身份認(rèn)證所表現(xiàn)的內(nèi)容極為多樣化：例如：a）在使用過程當(dāng)中，運(yùn)用只能IC卡對使用者的身份進(jìn)行認(rèn)證。這種特殊的身份認(rèn)證大多是運(yùn)用只能IC卡來對使用者的身份進(jìn)行辨別，需要使用者在智能的IC卡當(dāng)中輸入自己的個人信息，具有非常強(qiáng)大的穩(wěn)定性，但是卻有被別人盜取的風(fēng)向，安全性相對較弱；b）運(yùn)用使用者所設(shè)定的密碼進(jìn)行真實(shí)身份予以認(rèn)證。這就需要使用者依據(jù)系統(tǒng)當(dāng)中所提示來輸入正確的密碼以及賬號，對自身的身份進(jìn)行認(rèn)證，而這大多需要使用者輸入密碼進(jìn)行認(rèn)證，進(jìn)而保護(hù)使用者信息的準(zhǔn)確性，并確保登錄的合法行；c）運(yùn)用KPI對使用者的身份進(jìn)行認(rèn)證，這樣一種認(rèn)證技術(shù)主要采用個人信息進(jìn)而匹配出密鑰以及公鑰予以匹配、解密，更有效的確保計(jì)算機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)安全，并對使用者的身份進(jìn)行認(rèn)證，確保安全性；d）運(yùn)用Kerberos進(jìn)行使用者的身份認(rèn)證。這樣一種特殊的認(rèn)證方式則是一種在第三方協(xié)議安全所表現(xiàn)出來的認(rèn)證方式，并且運(yùn)用第三方資源對訪問者授權(quán)進(jìn)入到服務(wù)器當(dāng)中，然后授權(quán)生成所需要的與密碼相匹配的密鑰，服務(wù)器在后期的授權(quán)之后就會提供相應(yīng)的票據(jù)，使用者在獲取享用的票證之后進(jìn)一步完成對使用者身份的認(rèn)證。
3.3運(yùn)用可取回性來證明其中的算法
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中數(shù)據(jù)存儲這一發(fā)展當(dāng)中，使用者在存儲的時候難免會遇到信息存儲不當(dāng)、系統(tǒng)不穩(wěn)定、效率不高等情況。在這時候，可以融入一些冗余糾錯碼等方式予以解決，并且痛處采用冗余糾錯碼對云計(jì)算當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行驗(yàn)證，用戶在這時候，首先需要進(jìn)一步向云端去提供相應(yīng)的服務(wù)，云端則需要依據(jù)用戶的不同需求提供有針對性的信息驗(yàn)證，通過不同的驗(yàn)證，進(jìn)而保證云計(jì)算當(dāng)中的信息安全性。如果能夠在云端當(dāng)中提出驗(yàn)證之后，用戶難以通過一定的驗(yàn)證，則表示所存在的文件在發(fā)展過程當(dāng)中已經(jīng)遭受到嚴(yán)重的損害，如果信息在受損程度還能夠控制的范圍之內(nèi)，就可以通過采用編碼對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。這樣一種特殊的方式能夠更為準(zhǔn)確的對信息寸處錯誤的位置予以確定，驗(yàn)證云端信息數(shù)據(jù)的完整性。在使用冗余編碼時，需要將原始數(shù)據(jù)分別存放備份以保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。
云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)范文第2篇
關(guān)鍵詞： 云計(jì)算；云存儲；機(jī)房管理；計(jì)算機(jī)；病毒防控
中圖分類號： TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）16-0062-02
Abstract： In view of the present situation and problems of higher vocational colleges computer operation， combined with the development and application of cloud computing" technology， is put forward based on the "cloud computing" technology under the computer room of campus construction， analyzes the advantages of the technology in computer room construction， problems to be solved and the follow-up development.
Key words：cloud computing； cloud storage； The management of computer room； computer； virus prevention and control
1 關(guān)于“云計(jì)算”
1.1 “云計(jì)算”的定義和特點(diǎn)
云計(jì)算（Cloud Computing）是由Google 提出，分為廣義和狹義兩種：廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)；狹義云計(jì)算是指IT設(shè)施的交付和使用模式，是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源[1]。所以云計(jì)算是一種既有技術(shù)特點(diǎn)，又有商業(yè)特點(diǎn)的服務(wù)模式。這種模式利用虛擬化技術(shù)將若干個計(jì)算機(jī)置于一個機(jī)群中，把設(shè)備虛擬成資源池，通過配置信息進(jìn)行合理調(diào)度，給用戶提供所需服務(wù)。
云計(jì)算的特點(diǎn)：1）規(guī)模超大：數(shù)十萬甚至數(shù)百萬的服務(wù)器，提供給用戶前所未有的計(jì)算能力。2）技術(shù)虛擬化：用戶可以在任何地方，使用任何終端，通過網(wǎng)絡(luò)獲取服務(wù)。3）可靠性高：使用數(shù)據(jù)多副本容錯、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換技術(shù)保障服務(wù)的高可靠性。4）通用性強(qiáng)：在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的服務(wù)和應(yīng)用；5）可擴(kuò)展性強(qiáng)：根據(jù)用戶的要求可以動態(tài)伸縮，任意加減。6）按需服務(wù)：龐大的資源池，用戶可以按需購買，避免資源浪費(fèi)，造成經(jīng)濟(jì)損失。7）價格低廉：“云”的自動化集中式管理，使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理費(fèi)用，“云”的通用性，使資源的利用率極大提高，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢[2]。
1.2 “云計(jì)算”的發(fā)展
云計(jì)算的原型可以追溯到1983年SUN公司提出的“網(wǎng)絡(luò)即電腦”的構(gòu)想；第一個被認(rèn)可的云計(jì)算服務(wù)平臺是2002年亞馬遜推出的Amazon Web Service；云計(jì)算這個概念是由Google首席執(zhí)行官埃里克?施密特在2006年提出，并在2008年了App Engine云計(jì)算平臺。緊接著微軟也提供了 Windows Azure 和SQL Azure兩個云計(jì)算平臺。2011年美國了《聯(lián)邦云計(jì)算戰(zhàn)略》，日本提出計(jì)劃于2015年完成的《霞關(guān)云計(jì)劃》。到了2008年，云計(jì)算技術(shù)才受到我國的重視，陸續(xù)推出了藍(lán)云管理平臺、虛擬桌面、“樂云”云計(jì)算服務(wù)等。目前我國20多個城市開展了云計(jì)算技術(shù)相關(guān)的研究和項(xiàng)目建設(shè)，如北京的“祥云工程”、上海的“云海計(jì)劃”、無錫的“云谷”等等[3]，云計(jì)算技術(shù)開始在我國大規(guī)模的立項(xiàng)和研究。
2 高職院校機(jī)房現(xiàn)狀和問題
2.1 機(jī)房使用率問題
高職院校的機(jī)房是廣大師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研、各類計(jì)算機(jī)培訓(xùn)和考試不可或缺的重要場所。學(xué)校機(jī)房的建設(shè)也是一項(xiàng)投入較高而且需要持續(xù)投入的工程。一般機(jī)房的建設(shè)都是分批、分次完成的，這樣就導(dǎo)致同一所學(xué)校的幾個機(jī)房的配置不盡相同，因?yàn)椴皇峭粫r間購買，所以這些計(jì)算機(jī)在品牌、配置及硬件上各有差異。在這樣的硬件條件下，機(jī)房的排課就需要根據(jù)機(jī)器狀況是否能滿足實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行安排。一般配置較低，機(jī)器老化的機(jī)房安排的課時比較少，而配置高，機(jī)器新的機(jī)房課滿為患，機(jī)器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，無論從機(jī)房安全角度，還是從機(jī)器維護(hù)保養(yǎng)的角度出發(fā)，這都是個棘手的問題。
2.2 機(jī)房硬件問題
計(jì)算機(jī)的使用周期一般是3-5年，但機(jī)房機(jī)器的更新速度一般會在5-8年甚至?xí)L，更新計(jì)算機(jī)需要資金投入，這是個讓人頭疼的問題，而老機(jī)器的處理也讓學(xué)校費(fèi)盡心思?，F(xiàn)在軟件更新?lián)Q代速度非?？?，一些專業(yè)的軟件，每次出現(xiàn)新版本對硬件的要求也隨之增高。機(jī)器老化的機(jī)房無法適應(yīng)這種變化。從學(xué)校的角度出發(fā)，用機(jī)房硬件更新速度去跟上軟件的發(fā)展是不可能的，這樣的運(yùn)行成本會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)能力。如此，很明顯，學(xué)校機(jī)房的硬件條件會逐漸不能滿足教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、考試的要求，也勢必會影響正常的教學(xué)效果和質(zhì)量。
2.3 機(jī)房數(shù)據(jù)存儲和病毒防控問題
計(jì)算機(jī)病毒是機(jī)房的大敵。為了防止病毒入侵，機(jī)房一般都會安裝還原卡。而安裝還原卡又帶來了另外一個問題就是數(shù)據(jù)不能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行存儲。一些需要保存的數(shù)據(jù)只能通過移動設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)上傳至網(wǎng)盤或者服務(wù)器。但使用移動設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)也是病毒傳播的一個重要途徑[4]。一旦通過移動設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)將病毒傳播至機(jī)房，并大面積擴(kuò)散，機(jī)房將面臨癱瘓，短時間內(nèi)無法保證正常的使用，勢必會影響正常的教學(xué)。為了防止病毒入侵，機(jī)房要及時更新殺毒軟件，還原卡的存在會使工作量增加一倍。所以解決存儲和病毒傳播也是機(jī)房面臨的問題。
3 云計(jì)算技術(shù)在機(jī)房的應(yīng)用優(yōu)勢
面對機(jī)房的使用和管理問題，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)，將兩者有機(jī)融合，是解決目前機(jī)房機(jī)器更新速度快，維修費(fèi)用高，存儲和病毒等問題有效手段。利用云計(jì)算技術(shù)，只要你在終端機(jī)器安裝了一個簡單的操作系統(tǒng)和瀏覽器，通過網(wǎng)絡(luò)，就可以隨意使用云端的一切資源。所以云計(jì)算技術(shù)在機(jī)房的應(yīng)用研究具有現(xiàn)實(shí)意義。
3.1 降低的機(jī)房資金投入
為了滿足教學(xué)需要，學(xué)校不得不對超過使用年限的計(jì)算機(jī)進(jìn)行更新?lián)Q代，而處于淘汰邊緣的計(jì)算機(jī)棄之可惜，用之又問題頻出。如果使用云計(jì)算技術(shù)，只要計(jì)算機(jī)能正常啟動，通過互聯(lián)網(wǎng)接入云端，就能獲取、使用云端的資源[5]。這樣，計(jì)算機(jī)就不會因?yàn)榕渲玫投贿^早淘汰，這就是云計(jì)算技術(shù)的最大優(yōu)勢。云計(jì)算技術(shù)是把強(qiáng)大計(jì)算和儲蓄能力集中起來，終端機(jī)器不需要很高的配置、安裝很多軟件，就能享有同等的處理和存儲能力。因?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)對終端計(jì)算機(jī)硬件配置要求不高，這樣就可以節(jié)省大量的硬件建設(shè)費(fèi)用。由于云計(jì)算技術(shù)的存在，機(jī)房使用性能提高了，各個機(jī)房的使用率也趨于平衡。對于軟件的使用，我們也是按需購買，學(xué)校不需要花大量的資金去購買各種各樣的正版軟件，也不必考慮軟件的升級速度，只要購買云端的軟件服務(wù)就可以了。學(xué)生只要在云端，就可以使用云中所有的服務(wù)，按需購買，省去了很多正版軟件、硬件升級、維護(hù)的費(fèi)用。
3.2 解決的數(shù)據(jù)存儲和病毒入侵
云計(jì)算技術(shù)也可以有效地解決機(jī)房上課教師和學(xué)生數(shù)據(jù)存儲的問題。云計(jì)算技術(shù)將數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)器中，用戶可以憑借自己的賬號和密碼對自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、取、存、改、寫等操作，就像在本地計(jì)算機(jī)上操作一樣方便快捷[6]。由于數(shù)據(jù)存儲在云存儲服務(wù)器中，采取的是數(shù)據(jù)多副本容錯，計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)互換技術(shù)，保障了數(shù)據(jù)的安全和可靠性。不必?fù)?dān)心因?yàn)閭€人計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備（硬盤、U盤）損壞或者如刪除或病毒入侵，造成的數(shù)據(jù)丟失?！霸啤辈捎玫氖亲詣踊惺焦芾恚拖裎覀儼彦X存在銀行比放在家里安全是一樣的道理。云服務(wù)器上的防火墻設(shè)置、病毒軟件的安裝，也會有效地阻止病毒的入侵，有了“云”安全服務(wù)，機(jī)房面對病毒的能力也大大提升了。
4 云機(jī)房運(yùn)行的保障措施
云計(jì)算技術(shù)為機(jī)房的方便、高效運(yùn)行提供了方便，但為了保證機(jī)房的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，我們要從兩方面加強(qiáng)支持。第一，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)。云計(jì)算技術(shù)的各項(xiàng)服務(wù)都是依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，所以網(wǎng)絡(luò)的帶寬要足以保證云服務(wù)的順暢運(yùn)行，否則云所帶來的驚喜將大打折扣[7]。一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致終端無法訪問云中心，將直接影響機(jī)房的正常教學(xué)。因此，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是保證云計(jì)算技術(shù)是否能在機(jī)房正常運(yùn)行的重要保障 。第二，信息保密性。教師的教學(xué)資源和師生的個人信息均放在“云”中，也就意味著暴露給“云”。一旦賬號和密碼被盜，個人信息將被一覽無余，所以要注重賬號和密碼的安全性，也對服務(wù)商提出了個人信息的保護(hù)要求[8]。
云計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)生，勢必會對高職院校機(jī)房建設(shè)產(chǎn)生影響，如何科學(xué)合理的應(yīng)用好云計(jì)算技術(shù)為機(jī)房建設(shè)出謀劃策，是每個機(jī)房管理工作者應(yīng)該思考的問題。
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云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)范文第3篇
關(guān)鍵詞：云計(jì)算技術(shù)；分布存儲技術(shù)；數(shù)據(jù)處理
DOIDOI：10.11907/rjdk.161889
中圖分類號：TP319
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2016）011016104
0 引言
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成為全球社會、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的重要推動力，它們已經(jīng)融入到了人們生產(chǎn)生活的各個環(huán)節(jié)。隨著對其應(yīng)用程度的逐漸深入，各領(lǐng)域需要存儲和處理的數(shù)據(jù)規(guī)模愈來愈大，這給相關(guān)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。云計(jì)算技術(shù)是計(jì)算機(jī)、存儲和通訊技術(shù)發(fā)展到一定階段后自然而然形成的一種新的計(jì)算模型，其在數(shù)據(jù)的儲存和處理上與個人PC機(jī)有非常大的區(qū)別。它通過現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器設(shè)備”構(gòu)建了一個龐大的數(shù)據(jù)中心庫，并以此為基礎(chǔ)向各領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)存儲、處理、分析以及計(jì)算服務(wù)。整個云計(jì)算系統(tǒng)的中心是數(shù)據(jù)中心，而對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、存儲以及組織的分布存儲技術(shù)又是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵?？梢哉f，分布存儲技術(shù)水平直接決定了云計(jì)算的整體水平。然而，目前分布存儲技術(shù)難擴(kuò)展、高成本、低容錯的特性極大地限制了云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。因此，分布存儲技術(shù)的研究成為當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
1 分布存儲技術(shù)產(chǎn)生背景
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的逐漸深入，海量數(shù)據(jù)隨之產(chǎn)生，單一的PC機(jī)或者服務(wù)器已難以滿足人們對數(shù)據(jù)處理的需求。因此，解決當(dāng)前更大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)計(jì)算的云計(jì)算技術(shù)應(yīng)時而生[1]。
云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)指用戶為了實(shí)現(xiàn)自己存儲數(shù)據(jù)的目標(biāo)，通過購買或租賃等手段，獲得互聯(lián)網(wǎng)空間，進(jìn)而滿足自己對數(shù)據(jù)的存儲和計(jì)算需求。在云計(jì)算環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心會對儲存在其內(nèi)部節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行有序編排，通過專用的端口將用戶需要的數(shù)據(jù)傳輸給用戶，同時用戶也能通過該端口將需要存儲和處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶约嘿徺I的互聯(lián)網(wǎng)空間中。通俗來講，云計(jì)算就是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，能夠使人們分享基礎(chǔ)資源的計(jì)算模型。
2 云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)分析
2.1 容錯性技術(shù)分析
傳統(tǒng)情況下，采取RAID來提升存儲技術(shù)的容錯性，但這樣的技術(shù)提升手段要求使用高性能的服務(wù)器，同時使用更加專業(yè)的存儲設(shè)備。因此，這種提升存儲容錯性的手段會使成本大幅度提升，極大降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是，采用這種技術(shù)提升數(shù)據(jù)存儲的容錯性時，時常發(fā)生存儲失誤或錯誤的情況，給企業(yè)和用戶造成了巨大損失，嚴(yán)重阻礙了云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
2.2 可擴(kuò)展性分析
提高存儲可擴(kuò)展性的最常用手段是預(yù)留冗余磁盤空間，這種提升手段適用于常規(guī)的存儲技術(shù)。然而，目前云計(jì)算環(huán)境下所需儲存和處理的數(shù)據(jù)達(dá)到了EB級別，在這種情況下，采取傳統(tǒng)預(yù)留冗余磁盤空間的手段已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前需要。
2.3 成本控制分析
在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲過程中，小規(guī)模的數(shù)據(jù)交換不會產(chǎn)生很高的熱量，不需要對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進(jìn)行降溫，也不需要考慮節(jié)能問題。因此，傳統(tǒng)的成本控制方式無法為云計(jì)算環(huán)境下的成本控制提供有效借鑒。在云計(jì)算環(huán)境下，由于涉及海量EB級別的數(shù)據(jù)存儲、交換、計(jì)算，因而必須大規(guī)模增加存儲空間和數(shù)據(jù)存儲節(jié)點(diǎn)，也就必然會增加生產(chǎn)成本。另外，大量數(shù)據(jù)的傳輸和運(yùn)算必然會使設(shè)備的散熱量大大增加，在設(shè)備制造時必須要考慮散熱問題，這在無形中也增加了實(shí)際運(yùn)營成本[2]。
3 云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)構(gòu)造
云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心主要由兩方面的部件構(gòu)成：軟件與硬件。其中軟件主要提供數(shù)據(jù)中心傳輸數(shù)據(jù)、計(jì)算等服務(wù)；硬件主要提供其存在環(huán)境所需要的支撐。通常情況下將其分成3種構(gòu)造類型。
3.1 交換機(jī)構(gòu)造
交換機(jī)結(jié)構(gòu)在云計(jì)算技術(shù)出現(xiàn)之前就已是一種常用的分布存儲技術(shù)手段，它不僅被用作數(shù)據(jù)中心，還是連接數(shù)據(jù)與用戶的紐帶。通常情況下，以交換機(jī)為中心的構(gòu)造會形成一種樹形結(jié)構(gòu)，如圖1所示，它由聚合層、核心層以及邊緣層構(gòu)成。邊緣層通常由服務(wù)器和交換機(jī)構(gòu)成，在數(shù)據(jù)存儲時為了保證均衡的帶寬環(huán)境，邊緣層一定要和聚合層產(chǎn)生連接；在數(shù)據(jù)訪問和傳輸時，聚合層也必須和核心層產(chǎn)生連接。該結(jié)構(gòu)具備如下3個優(yōu)點(diǎn)：①非常易于操作；②連接簡單；③很容易實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。同時其也存在一些不足：①靈活性差、資源利用率低；②帶寬不足；③受聚合層結(jié)構(gòu)影響較大；④發(fā)生故障后會浪費(fèi)很多資源[3]。
3.2 服務(wù)器構(gòu)造
將服務(wù)器結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)中心時，為了實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)器之間的連接，需要設(shè)置一些網(wǎng)卡。這種結(jié)構(gòu)不必連接路由器和交換機(jī)，其本身就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲功能。由于通過網(wǎng)卡可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)功能，因而構(gòu)建服務(wù)器結(jié)構(gòu)相對而言比較容易，但是應(yīng)用它作為數(shù)據(jù)中心很容易發(fā)生鏈路冗余。并且在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，資源使用量較大，極易導(dǎo)致服務(wù)器高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)，會對服務(wù)器造成不同程度的損害。簡言之，服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心易于構(gòu)造但在運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象嚴(yán)重。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.3 混合型構(gòu)造
將交換機(jī)結(jié)構(gòu)和混合型結(jié)構(gòu)進(jìn)行適度組合就構(gòu)成了混合型構(gòu)造，這種結(jié)構(gòu)集中了交換機(jī)與服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)，它將交換機(jī)作為中心，用網(wǎng)卡連接服務(wù)器并傳輸數(shù)據(jù)，能夠很好地完成大型數(shù)據(jù)包的存儲和傳輸。例如，DCell混合型構(gòu)造是一種分層的、遞歸型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，上層DCell由多個下層DCell網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，假如把位于第J層的DCell當(dāng)成一個節(jié)點(diǎn)，那么位于最底層的DCell將由N個服務(wù)器共同連接一臺交換機(jī)。因此，當(dāng)N=4時，該結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4 當(dāng)前分布存儲技術(shù)容易產(chǎn)生的問題
4.1 容錯問題
存儲技術(shù)的容錯性能可運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)手段加以提高，比如，傳統(tǒng)的RAID、高性能服務(wù)器、更加專業(yè)的存儲裝置都能夠有效地改善存儲技術(shù)的容錯性能。但是，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的逐漸普及，需要存儲和處理的數(shù)據(jù)量快速增長，這就要求數(shù)據(jù)中心的存儲節(jié)點(diǎn)隨之增長。在這種情況下，技術(shù)的限制導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲和計(jì)算出現(xiàn)諸多問題，比如數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)失效等。類似狀況的發(fā)生使用戶遭受了巨大損失，同時也嚴(yán)重限制了云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[4]。
4.2 可擴(kuò)展性問題
提升可擴(kuò)展性能的傳統(tǒng)方式是預(yù)留出足夠的冗余磁盤空間。這種方式適用于常規(guī)的儲存技術(shù)，但并不能很好地適用于云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)。因?yàn)轭A(yù)留冗余磁盤是通過增加磁盤來實(shí)現(xiàn)，在當(dāng)前大數(shù)據(jù)庫浪潮的沖擊下，用預(yù)留磁盤冗余的手段來解決EB級數(shù)據(jù)的擴(kuò)展性問題并不科學(xué)，而且在未來，數(shù)據(jù)庫的級別可能會更高，這就要求采用新的技術(shù)來解決可擴(kuò)展性問題。
4.3 成本增大問題
在云計(jì)算技術(shù)出現(xiàn)之前，常規(guī)的分布存儲技術(shù)只需要對小規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和計(jì)算，不需要對設(shè)備的散熱與降溫加以特殊考慮，因而在傳統(tǒng)的存儲設(shè)備制造和應(yīng)用上并沒有涉及散熱和能耗問題。然而，在云計(jì)算環(huán)境下，隨著用戶的迅速增加以及數(shù)據(jù)級別的不斷攀升，如何解決好設(shè)備存儲、傳輸問題，以及計(jì)算EB級別數(shù)據(jù)時的散熱和能耗問題，有效降低設(shè)備制造成本以賺取更多盈利已成為困擾諸多設(shè)備廠家的難題。
5 分布存儲關(guān)鍵技術(shù)分析
5.1 容錯性技術(shù)
隨著互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)以及通訊技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)在人們生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來越廣泛，云計(jì)算環(huán)境下的分布儲存技術(shù)也備受關(guān)注。數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的應(yīng)用意味著即便云計(jì)算系統(tǒng)在使用期間由于未知原因產(chǎn)生了錯誤，其依然可以不間斷地、正常地向用戶提供數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算、傳輸服務(wù)。該技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和使用可以有效提高系統(tǒng)的可靠性能，同時在一定程度上還能夠增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用性，使數(shù)據(jù)訪問率實(shí)現(xiàn)一定程度的增長。通常情況下，數(shù)據(jù)容錯是利用添加數(shù)據(jù)冗余來實(shí)現(xiàn)，即在向用戶傳輸數(shù)據(jù)時即便有一些數(shù)據(jù)失效，但依然可以從冗余數(shù)據(jù)中召回所需數(shù)據(jù)，以滿足客戶需求。冗余數(shù)據(jù)在實(shí)際工作中的確能夠提升系統(tǒng)的容錯性，但同時也加大了存儲資源的占用。因此，良好的數(shù)據(jù)容錯技術(shù)不但要保證系統(tǒng)擁有良好的容錯性，而且也要最大限度地降低對存儲資源的占用，以控制成本、提升效益。
數(shù)據(jù)容錯技術(shù)可以分為復(fù)制型與糾、刪碼型的容錯技術(shù)。復(fù)制型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)簡單應(yīng)用，但由于建立副本的需要，會占用非常多的存儲資源；糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)雖然占用空間較少，但在數(shù)據(jù)存儲和輸出過程中需要重復(fù)編碼及解碼，對設(shè)備的計(jì)算性能要求很高。在數(shù)據(jù)缺失時，復(fù)制型容錯技術(shù)只需將其它副本中的數(shù)據(jù)復(fù)制下載修復(fù)就可；糾、刪碼型容錯技術(shù)修復(fù)數(shù)據(jù)時需要查找更大的數(shù)據(jù)量，難度和成本都相應(yīng)較高。
（1）復(fù)制型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)。復(fù)制型容錯技術(shù)的原理是將個體數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多模塊化，將多個模塊放置到不同的節(jié)點(diǎn)中，運(yùn)用這種方法可以有效避免數(shù)據(jù)丟失、失效對用戶造成的損失，因?yàn)槟骋粋€模塊缺失時依然能夠利用其它節(jié)點(diǎn)中的相同數(shù)據(jù)。當(dāng)前，對該技術(shù)的研究主要有2個方向：①復(fù)制策略；②組織結(jié)構(gòu)。
（2）糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)。糾、刪碼型數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的原理是將存儲數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)編碼化，產(chǎn)生新的占用空間更小的編碼數(shù)據(jù)，運(yùn)用這種方法不但可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的復(fù)制存儲，而且可以有效減小存儲占用空間。
上述兩種數(shù)據(jù)容錯技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其對比結(jié)果如表1所示。
5.2 節(jié)能技術(shù)
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)調(diào)查結(jié)果可知，云計(jì)算環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的能耗可達(dá)到系統(tǒng)總能耗的44%。因此，對云計(jì)算技術(shù)節(jié)能的研究重點(diǎn)是對存儲系統(tǒng)節(jié)能的研究。對存儲技術(shù)節(jié)能技術(shù)的研究可以實(shí)現(xiàn)成本的有效控制，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)利潤，同時節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用還能夠有效地保護(hù)環(huán)境。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)，降低數(shù)據(jù)存儲的能耗能夠有力地促進(jìn)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對社會發(fā)展也具有一定的積極意義。
5.2.1 節(jié)能技術(shù)能耗模型
云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲通常會運(yùn)用到數(shù)據(jù)中心，如果想有效降低數(shù)據(jù)存儲、傳輸、計(jì)算過程的能量消耗，最簡單有效的手段是減少每一個儲存節(jié)點(diǎn)對能量的消耗。只是在通常情況下，能量消耗的減少也同時意味著設(shè)備性能的降低?？赏ㄟ^單一的計(jì)算機(jī)能耗模型來對其性能與能耗之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究，此模型主要分為比例模型和兩段模型[5]。
在比例模型中，能量的消耗和計(jì)算機(jī)硬件的使用程度是正比關(guān)系，在硬件沒有負(fù)載時基本不會有能量消耗，因而該模型無法精準(zhǔn)地計(jì)算出系統(tǒng)能量的消耗情況。在實(shí)際情況中，計(jì)算機(jī)只要開機(jī)就會有能量消耗。動態(tài)頻率、電壓調(diào)整以及固態(tài)硬盤技術(shù)的運(yùn)用，使計(jì)算機(jī)工作時其硬盤可以根據(jù)負(fù)載調(diào)整轉(zhuǎn)速，使得性能與能量消耗步調(diào)一致，在保證性能的前提下有效減少能量消耗。
在兩端模型中，計(jì)算機(jī)整體能耗分為固定能耗和可變能耗。固定能耗主要為硬件設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時的能量消耗，可變能耗由磁盤運(yùn)轉(zhuǎn)速度決定。雖然上述兩種模型都認(rèn)為設(shè)備高負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時能量的消耗最高，但兩種模型對于空載時的能量消耗認(rèn)識不同。兩端模型認(rèn)為空載時的能量消耗是無法被忽略的，所以兩者相比，兩端模型可以更精準(zhǔn)地計(jì)算出其能量消耗情況。DVFS技術(shù)以及VOVO技術(shù)的運(yùn)用，使得通過關(guān)閉沒有任務(wù)的組件或數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的方法來減少能量消耗成為可能，可有效降低整個系統(tǒng)的能量消耗。
5.2.2 節(jié)能技術(shù)分類
目前，在減少分布存儲能耗方面出現(xiàn)了很多有用成果，可將最新成果分成兩類：軟件節(jié)能技術(shù)、硬件節(jié)能技術(shù)。
（1）軟件節(jié)能技術(shù)。這種技術(shù)是利用相關(guān)軟件合理調(diào)控和分配存儲資源來降低能耗，其特點(diǎn)是在降低系統(tǒng)能量消耗的同時不會導(dǎo)致性能的改變。軟件直接調(diào)控管理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)通過對其應(yīng)用情況進(jìn)行分析與調(diào)控，合理地關(guān)閉節(jié)點(diǎn)，降低其能量消耗
（2）硬件節(jié)能技術(shù)。這種技術(shù)是減少分布存儲硬件構(gòu)成組件的能量消耗來實(shí)現(xiàn)整體的降耗節(jié)能，從硬件的構(gòu)成層次可以將其分為兩個方面：數(shù)據(jù)中心技術(shù)、計(jì)算機(jī)整體技術(shù)。
5.3 可擴(kuò)展性能技術(shù)
隨著數(shù)據(jù)存儲量上升到EB級別，對云計(jì)算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲、傳輸、計(jì)算能力都有著更高要求。在其發(fā)展過程中，必須要對硬件設(shè)備的可擴(kuò)展性能加以提升和完善，以更好地促進(jìn)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
6 結(jié)語
云計(jì)算是適應(yīng)新時展要求的新型計(jì)算模式，目前已廣泛運(yùn)用于人們的生活和工作領(lǐng)域。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用受到數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)容錯性、成本、擴(kuò)展性能等方面的限制，研究數(shù)據(jù)分布存儲的容錯性技術(shù)、節(jié)能降耗技術(shù)、可擴(kuò)展性能力有助于提升云計(jì)算的整體發(fā)展水平，使云計(jì)算技術(shù)更好地服務(wù)于人類[6]。本文結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，分析了其中存在的問題，對提升分布存儲技術(shù)的一些關(guān)鍵成果進(jìn)行了介紹，這些成果的應(yīng)用可有效提升云計(jì)算環(huán)境下分布儲存技術(shù)的性能，從而增強(qiáng)其對數(shù)據(jù)的存儲和處理能力，促進(jìn)云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)范文第4篇
關(guān)鍵詞云計(jì)算;初中信息技術(shù);應(yīng)用
云計(jì)算的提出至今已有四年了,但這個名詞在眾多信息技術(shù)教師,特別初中教師眼中還很陌生,更談不上應(yīng)用了。事實(shí)上,當(dāng)年的谷歌新戰(zhàn)略“云”計(jì)劃的初衷是作為一個教育項(xiàng)目提出的,隨著項(xiàng)目的不斷深入,云的強(qiáng)大功能吸引了企業(yè)與政府各領(lǐng)域的加入。如今,云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域成為一個熱名詞,本文就云計(jì)算的定義及其在初中信息技術(shù)中的幾大應(yīng)用進(jìn)行了初步探究。
云計(jì)算的定義與功能特點(diǎn)
這里的云是指,由一系列相互聯(lián)系并且虛擬化的計(jì)算機(jī)組成的并行和分布式系統(tǒng)模式。這些虛擬化的計(jì)算機(jī)動態(tài)地提供一種或多種統(tǒng)一化的計(jì)算和存儲資源,這些資源通過服務(wù)提供者和消費(fèi)者之間的協(xié)商來流通,基于這樣的計(jì)算稱為云計(jì)算。
從定義中我們可以看到,虛擬化是云計(jì)算的一個重要功能特點(diǎn)。例如我們常用的電子郵箱,我們不用知道我們的郵件保存在哪臺計(jì)算機(jī)上,只要通過一個賬號登錄,就可以讀取、編輯、發(fā)送郵件。又如我們家里的自來水,不需要知道它是從哪里來的,當(dāng)我們需要水的時候,只要打開水龍頭就可以得到我們需要的資源。
理論上講,云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,互聯(lián)網(wǎng)可以讓我們保存并共享資源,而云計(jì)算則可以讓我們在互聯(lián)網(wǎng)上編輯文件,這樣可以免去在個人電腦上安裝應(yīng)用軟件的煩惱。由此可見,云計(jì)算具有很明顯的網(wǎng)絡(luò)化特征。李開復(fù)將云計(jì)算形象地比喻為“錢莊”,他說,“如果你有一筆錢需要管理,起初最簡單易行的方式是把錢塞到枕頭底下,然而這種管理方式的缺點(diǎn)顯而易見,后來有了錢莊,很安全,但兌現(xiàn)起來比較麻煩。現(xiàn)在發(fā)展到可以去銀行的任何一個網(wǎng)點(diǎn)取錢,甚至通過ATM?！痹朴?jì)算帶來的就是這樣一種變革,這個比喻非常恰當(dāng)?shù)匕言朴?jì)算的網(wǎng)絡(luò)化特征描述出來,讓我們對云計(jì)算有了更深刻的理解。
云計(jì)算在初中信息技術(shù)中的應(yīng)用
一、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了收藏夾隨身帶
建立網(wǎng)絡(luò)收藏夾,讓你的常用網(wǎng)址隨身帶。初中生要進(jìn)行個性化、自主化學(xué)習(xí),往往無從下手,打開IE后上什么網(wǎng)呢?這是許多初中生常常遇到的困惑。如今的云計(jì)算時代,有了網(wǎng)絡(luò)收藏夾,只需要一個電子郵箱進(jìn)行簡單注冊,就能讓你的常用網(wǎng)址隨身帶,為隨時隨地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)構(gòu)建了一個良好環(huán)境。
如,超過2.5億中國網(wǎng)民安裝的360安全衛(wèi)士,集成了360安全瀏覽器(360SE),而3.1以上版本都增加了網(wǎng)絡(luò)收藏夾功能。只要提供一個電子郵箱并輸入兩次密碼,就能成功注冊。如果是常用個人電腦,在登錄模式中選擇“個人電腦、記住密碼、下次自動登錄”,就實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)收藏夾功能,這就很好地解決了在辦公室收藏的東西,回到家又不見了的問題,從而為構(gòu)建適合初中生的云計(jì)算個性化學(xué)習(xí)環(huán)境打下了良好基礎(chǔ)。
二、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了輸入法隨身帶
搜狗云已經(jīng)提出了在云端的輸入法,這將引發(fā)下一代輸入法革命。20世紀(jì)90年代,在初中流行的漢字輸入法是五筆字型,這種輸入法能夠高效輸入漢字,所以,那個時期我們花費(fèi)大量的時間教授背字根、拆漢字和記識別碼,這種漢字輸入法雖然高效,但難度大,只有專業(yè)打字員才愿意接受訓(xùn)練。后來的初中生都習(xí)慣用智能ABC,雖然它容易入手,且對拼音要求不高、很多詞能夠?qū)崿F(xiàn)聲母輸入,但是這種輸入法的打字效率較低,沒有個性化的詞庫。通過認(rèn)真分析,我們得出,每個人的常用詞語和用字頻率都不一樣的結(jié)論,為了做到既高效又容易使用,在云計(jì)算初期,搜狗拼音輸入法這種半云計(jì)算的輸入法便應(yīng)運(yùn)而生。只要用電子郵箱進(jìn)行簡單注冊,使用時可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)電腦中自動登錄,自動從服務(wù)器中調(diào)入個人常用字、詞,實(shí)行優(yōu)先排列順序,并實(shí)時更新,這非常方便輸入個人常用的人名、地名等專用詞,大大提高了輸入漢字的效率。為了迎接云時代的挑戰(zhàn),搜狗輸入法的云計(jì)算技術(shù)逐步深入,搜狗云輸入法不需要在個人電腦上安裝,把大部分工作量從客戶端桌面轉(zhuǎn)移到服務(wù)器,由服務(wù)器來為用戶提供最好的體驗(yàn)。作為一個創(chuàng)新性的概念產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的輸入法相比,云輸入法無需安裝,完全靠服務(wù)器運(yùn)算,能上網(wǎng)就能輸入,從而節(jié)省了客戶端資源。用戶在使用時,只需要把云輸入法的鏈接加入瀏覽器的收藏夾,在任何想要輸入的網(wǎng)頁內(nèi)點(diǎn)擊收藏的鏈接就可以進(jìn)行輸入了,這非常方便新時期初中生的個性化學(xué)習(xí)。
三、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了演示稿隨身帶
在單機(jī)時代和網(wǎng)絡(luò)時代早期,初中信息技術(shù)的演示稿都是用Office和WPS來制作,如今的云時代,網(wǎng)絡(luò)上有許多網(wǎng)站提供在線協(xié)作服務(wù),如Google文檔正在成為時下初中最流行的品牌服務(wù)之一。Google文檔是免費(fèi)的、在線的(即跨平臺的),非常容易使用,并且具有自己的特色。Google文檔可以創(chuàng)建在線演示文稿,使用這項(xiàng)新功能,我們就可以和同學(xué)、朋友一起創(chuàng)建或合做演示文稿。這種在線演示文稿可以在任何時間與任何人共享或?qū)崟r查看。通過“文件”菜單中的“打印”選項(xiàng),可以輕松進(jìn)行打印,也支持便攜在線文檔格式 (.pdf) 和開放在線文檔格式 (.ods) 這兩種常見格式。真正實(shí)現(xiàn)了隨時隨地帶走數(shù)據(jù),當(dāng)需要編輯時,只要登錄Google文檔,而不用考慮在個人電腦上是否安裝了Office軟件,初中生的協(xié)助學(xué)習(xí)能夠充分的體現(xiàn)出來。
四、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了病毒庫隨身帶
初中信息技術(shù)教師花費(fèi)在電腦系統(tǒng)的維護(hù)工作上的時間,幾乎占去了工作時間的一半。為了系統(tǒng)的安全,每臺電腦都要安裝保護(hù)系統(tǒng),且不得不安裝殺毒軟件,每次更新病毒庫都必需先解除保護(hù)系統(tǒng),升級病毒庫,再進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)。這些非常繁瑣的重復(fù)工作在云計(jì)算時代就變得非常簡單。我們不再需要在個人電腦上升級病毒庫就能達(dá)到最佳的殺毒效果。
如,熊貓公司(Panda Security)已經(jīng)將殺毒軟件擴(kuò)展到從未涉及過的領(lǐng)域――云計(jì)算。他們開發(fā)出的基于云計(jì)算的免費(fèi)殺毒軟件Panda Cloud Antivirus已經(jīng)中文版,它能夠給用戶帶來更完美的保護(hù)系統(tǒng)。該程序采用Panda公司私有的云計(jì)算技術(shù)Collective Intelligence(綜合人工智能),來檢測病毒、惡意軟件、rootkit,并啟發(fā)殺毒。與傳統(tǒng)的防病毒軟件不同的是,Panda Cloud Antivirus 云殺毒軟件無需更新病毒庫,在上網(wǎng)的同時,云端殺毒軟件就同時在保護(hù)著我們的電腦系統(tǒng),不再依賴更新本地的病毒庫來保證防毒效果。
云計(jì)算是一個全新的、很有發(fā)展前景的計(jì)算模式。對云計(jì)算在初中信息技術(shù)中的應(yīng)用探究,將有助于對初中教育軟件未來方向的把握,促進(jìn)我們對相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步的廣泛深入研究。如果把“電話變手機(jī)、臺機(jī)變手提”這種隨身帶趨勢稱為硬件系統(tǒng)的一次變革,那么云計(jì)算要實(shí)現(xiàn)的就是軟件系統(tǒng)的一次重大變革,它的前景必定會是一片燦爛的藍(lán)天。■
參考文獻(xiàn)
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云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)范文第5篇
關(guān)鍵詞 云計(jì)算；數(shù)據(jù)存儲；分析；計(jì)算機(jī)
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0071-02
近年來，云計(jì)算越來越多的出現(xiàn)在大家的視野里，人們給予了云計(jì)算極大的關(guān)注。云計(jì)算會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法，這一理論也被認(rèn)為是未來發(fā)展的必然趨勢。在傳統(tǒng)的模式下，工作人員為了使信息進(jìn)行交互，一般都會在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和處理。為了更好的保證數(shù)據(jù)調(diào)取的穩(wěn)定性，企業(yè)需要購買各種硬件、軟件基礎(chǔ)設(shè)施，而且還需要對這些設(shè)施進(jìn)行維護(hù)。但是由于存儲和處理的數(shù)據(jù)量在不斷的加大，所需要的存儲空間就越來越大，這樣就會大大提高企業(yè)的成本。但是這些并不是企業(yè)需要直接面對的，為了完成他們需要完成的業(yè)務(wù)，卻不得不為此投入大量的成本。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息處理技術(shù)不斷的發(fā)展，人們可以不用把大量的數(shù)據(jù)技術(shù)放在自己的計(jì)算機(jī)上，可以放在別人的計(jì)算機(jī)上或者是遠(yuǎn)程的服務(wù)器上，因此企業(yè)就不需要投入大量的資金購買存儲設(shè)備，完全可以通過互聯(lián)網(wǎng)根據(jù)自己的需求找到存儲在遠(yuǎn)程設(shè)備上的數(shù)據(jù)，于是云計(jì)算初步模型就出現(xiàn)了。
1 云計(jì)算與云儲存
1）云計(jì)算。在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)條件下提供了云計(jì)算的一種技術(shù)形式，云計(jì)算可以提供動態(tài)變化的能夠伸縮的并且以虛擬為特點(diǎn)的計(jì)算模式?！霸啤本褪且环N比喻，是一個抽象的概念，實(shí)際上是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)在起作用。
通過云計(jì)算把大量的數(shù)據(jù)都放在計(jì)算機(jī)上，這個計(jì)算機(jī)不是指本地的計(jì)算機(jī)，而是遠(yuǎn)程的服務(wù)器，企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際需求，對計(jì)算機(jī)的存儲系統(tǒng)進(jìn)行訪問，企業(yè)可以把大量的信息資源都轉(zhuǎn)換到客觀應(yīng)用上去。也就是說，計(jì)算機(jī)只是成為了一個簡單的終端，不需要進(jìn)行任何的計(jì)算或者是存儲，直接把主機(jī)功能交給云端。
2）云存儲。在云概念的基礎(chǔ)上延伸出了一個新的概念那就是云存儲，云存儲與云概念十分相似，它以分布式文件系統(tǒng)以及網(wǎng)格技術(shù)作為基礎(chǔ)，以集群應(yīng)用，借助應(yīng)用軟件把計(jì)算機(jī)中的各種存儲設(shè)備進(jìn)行有效的集中，讓彼此能夠協(xié)同合作。它的功能就是對外提供相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲以及業(yè)務(wù)訪問。本質(zhì)上說來，對于當(dāng)前存儲模式的創(chuàng)新就是云存儲。云存儲也是特殊的構(gòu)架服務(wù)，具體來說，一些廣域網(wǎng)或者是互聯(lián)網(wǎng)對于應(yīng)用者來說具有透明性。相關(guān)的應(yīng)用程序軟件是云存儲的關(guān)鍵之處，在存儲設(shè)備之間進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過這些有效的軟件使設(shè)備與設(shè)備之間進(jìn)行服務(wù)的轉(zhuǎn)變。
2 構(gòu)建在云環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲體系
在實(shí)際操作的過程中，數(shù)據(jù)存儲體系包括數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)接口以及服務(wù)協(xié)議等，數(shù)據(jù)中心是在云環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的基礎(chǔ)，由存儲管理、分布式文件體系和存儲備份組成。云存儲設(shè)備既可以是在企業(yè)的發(fā)展過程中所專門應(yīng)用的存儲設(shè)備，也可是PC，這個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)的基礎(chǔ)是客戶機(jī)和服務(wù)器模式。經(jīng)過檢驗(yàn)這些確實(shí)可以完成大量數(shù)據(jù)的存儲工作，并且效果也非常理想。
1）服務(wù)器的結(jié)構(gòu)。云計(jì)算的組成部分中最重要的是存儲服務(wù)器架構(gòu)。在云存儲體系構(gòu)建之前，應(yīng)該首先構(gòu)建云存儲服務(wù)器架構(gòu)，這個可以根據(jù)架構(gòu)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，這些架構(gòu)技術(shù)是多樣化的。在NAS這個文件存儲系統(tǒng)中，每一個節(jié)點(diǎn)都是一個相互獨(dú)立的個體，文件是這個系統(tǒng)中最小的單位。在集群中，如果文件可以完整的保留，那么其數(shù)據(jù)信息也會有效的保存在集群的特定的點(diǎn)上，文件雖然比較多，但是會被重新定義到一些另外的節(jié)點(diǎn)上，這樣信息就顯得太過繁雜了。在實(shí)踐的過程中，人們可以發(fā)現(xiàn)，SNA作為存儲系統(tǒng)的一塊兒，如果有某一個文件發(fā)出請求，每一個節(jié)點(diǎn)都會對該文件的不同數(shù)據(jù)塊進(jìn)行訪問，它能夠有效的對用戶的某一種需求進(jìn)行及時的處理。這種存儲結(jié)構(gòu)比較適合在云服務(wù)器當(dāng)中使用，它可以在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展，而且傳輸?shù)男室脖容^高。
2）服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳遞。在當(dāng)前的存儲系統(tǒng)的環(huán)境下，一些存儲系統(tǒng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳送協(xié)議，異構(gòu)的平臺之間的信息可以進(jìn)行有效的資源共享。在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，程序和數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化問題是需要我們共同考慮的。在使用數(shù)據(jù)庫的時候，存儲過程是必不可少的，它提供了一種更加高級的特性。它可以傳遞一些函數(shù)或者是邏輯表達(dá)方式，這樣就可以幫助程序人員來處理一些比較復(fù)雜的任務(wù)。它的存儲過程也比一些別的程序快很多，如果存儲的過程發(fā)生在本地的服務(wù)器上，那就可以減少在執(zhí)行和操作過程中的寬帶傳輸和執(zhí)行命令的時間。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以分頁顯示數(shù)據(jù)，執(zhí)行一個命令會產(chǎn)生幾萬種結(jié)果，這些結(jié)果是不可能一次性的直接輸出到客戶端上，可以采用分頁顯示來解決這個問題。分頁顯示主要有兩種，一種是在數(shù)據(jù)庫的查詢所匹配的記錄一下子存儲在內(nèi)存儲器當(dāng)中。另一個是根據(jù)用戶的需求，從這些匹配的記錄當(dāng)中顯示指定的記錄。這兩者是有一定的區(qū)別的，前一種是把所有的記錄一次性的寫到內(nèi)存里，再使用分頁顯示，后一種是指通過指定數(shù)量的查詢互相匹配的記錄然后寫入到內(nèi)存當(dāng)中，接著分頁顯示。這個系統(tǒng)使每一個要求只需要返回一個頁面的數(shù)據(jù)，效率大大的提高了。
3 關(guān)于企業(yè)的存儲構(gòu)建方案
1）商業(yè)化的云存儲系統(tǒng)。在一些數(shù)據(jù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫已經(jīng)研發(fā)出一系列的商業(yè)化存儲產(chǎn)品，主要建立在云存儲的相關(guān)理論基礎(chǔ)上。一些最早就致力于云存儲研發(fā)的公司推出數(shù)項(xiàng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的存儲技術(shù)，而且還提出了云存儲系統(tǒng)的構(gòu)架方案。從用戶的角度出發(fā)，在相關(guān)協(xié)議下可以實(shí)現(xiàn)自身數(shù)據(jù)的存儲和提取?？梢蕴峁┮恍┖唵蔚年?duì)列服務(wù)，在一些虛擬的主機(jī)之間信息可以互相發(fā)送好接收，而且一些支持的服務(wù)可以為用戶提供專業(yè)的存儲接口。一些公司希望他們提出的數(shù)據(jù)庫分布式的編程環(huán)境，可以適用于本公司的具體情況，還可以適用于云存儲的應(yīng)用開發(fā)商提出的關(guān)于存儲的一些應(yīng)用服務(wù)，可以起到一箭雙雕的作用。
2）構(gòu)建企業(yè)自身的數(shù)據(jù)中心。對于許多大型企業(yè)來說，數(shù)據(jù)的安全性是最重要的，數(shù)據(jù)中包含著許多客戶的信息，這些客戶的信息一定不能泄露，泄露了以后就會面臨重大的信譽(yù)問題，這個時候如果選擇的是租用的云存儲服務(wù)的話，企業(yè)許多的數(shù)據(jù)資料都需要存儲在云服務(wù)提供的云數(shù)據(jù)中心，會面臨一定的風(fēng)險性，所以有一些大型的企業(yè)轉(zhuǎn)向一些私有的云存儲的云服務(wù)提供商提供的云數(shù)據(jù)的中心，借助這個存儲設(shè)備也需要大量的資金投入，它是借助私云存儲提供的存儲設(shè)備以及冗余備份系統(tǒng)，所以這種結(jié)構(gòu)并不靈活。作為企業(yè)可以選擇混合云存儲方案，可以把與之相關(guān)的關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)作為首要的存儲，存到私云存儲當(dāng)中，對于其它的一些數(shù)據(jù)就可以存儲在租用的云存儲當(dāng)中，借用這種存儲的方法可以實(shí)現(xiàn)存儲效用利用的最大化。
4 云計(jì)算的環(huán)境下關(guān)于數(shù)據(jù)安全問題
為了保證數(shù)據(jù)的安全性能我們可以采用加密的方式，對于加密的方法有兩種：對稱加密和非對稱加密。實(shí)踐證明，對稱加密的算法還比較成熟，所以應(yīng)用的范圍比較廣泛，這種加密的算法、加密和解密都比較容易實(shí)現(xiàn)，所以廣泛的應(yīng)用于大量的數(shù)據(jù)傳輸，對于非對稱加密來說，可以把傳統(tǒng)的密鑰分為公開密鑰和私有密鑰，把加密算法和解密算法分開控制，這樣可以在計(jì)算方法的復(fù)雜程度上確保其的安全性。
1）關(guān)于加密。當(dāng)想要對某一個數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的時候可以通過對稱加密算法密匙生成器，通過密匙生成器來隨機(jī)生成含有校驗(yàn)信息的密匙，再通過非對稱加密算法對所包含的效驗(yàn)信息的密匙進(jìn)行加密。這樣就可以把密文統(tǒng)一打包以后發(fā)到用戶端供用戶們使用，這個密文是經(jīng)過加密算法處理的。除這些以外，對于一些數(shù)據(jù)量十分大的用戶的數(shù)據(jù)可以通過對稱的加密算法對其進(jìn)行加密。但是對于一些數(shù)據(jù)量用戶較小的用戶可以考慮對一些非對稱算法進(jìn)行加密，將這兩種密匙和密文數(shù)據(jù)一塊兒存儲起來放到云存儲中心，對于那些非加密的密匙以及解密的密匙僅僅需要進(jìn)行保存就行。
2）關(guān)于解密。既然可以加密處理，那么就應(yīng)該對密匙進(jìn)行解密，這樣密碼的設(shè)立才會更有意義。在對數(shù)據(jù)解密的過程中，用戶首先需要對對稱加密的算法進(jìn)行解密，這種算法是跟非對稱加密相關(guān)的。這樣就可以對密匙進(jìn)行還原，然后，被還原的密匙根據(jù)對稱算法對所提供的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解密，這樣可以把所需要的文件進(jìn)行還原。兩種算法需要配合使用，這樣才能最大限度的發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，避免某一種算法的不足導(dǎo)致文件不能安全的進(jìn)行保密。我們的目的是對數(shù)據(jù)的安全進(jìn)行保密，可以通過對稱密匙對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密也可以利用非對稱密匙僅僅對一部分密匙進(jìn)行加密。這兩種算法互相結(jié)合，有效地解決了云計(jì)算中所面臨的安全問題。
5 結(jié)束語
在云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)給人們帶了許多的方便，釋放了個人計(jì)算機(jī)終端的數(shù)據(jù)存儲任務(wù)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。云計(jì)算環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲中把對稱密匙和非對稱密匙結(jié)合起來使用，為云環(huán)境下的存儲技術(shù)帶來了一定的安全性。這是一種解決安全問題比較可行的方法。隨著科技的不斷進(jìn)步，云計(jì)算環(huán)境下的存儲技術(shù)一定會有更大的突破，實(shí)踐應(yīng)用也一定會更加廣泛。
參考文獻(xiàn)
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