發(fā)布時間：2023-09-08 17:06:08
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的簡述云計算的關(guān)鍵技術(shù)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞 云計算架構(gòu) 云計算關(guān)鍵技術(shù) 商業(yè)模式
1 引言
自2007年末，Cloud Computing開始頻繁出現(xiàn)。2008年初，Cloud Computing開始被翻譯為“云計算”。云計算在中國萌發(fā)的短短幾年中，其概念迅速被發(fā)酵，并已上升到國家信息化戰(zhàn)略層面，而在各大電信運營商發(fā)力備戰(zhàn)云計算服務(wù)的形勢下，云計算各級產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，短短幾年云計算就風生水起。
云計算嚴格意義上講，并不算是新產(chǎn)品，應(yīng)稱為一種新技術(shù)。而云計算的服務(wù)對于用戶而言，用“有形不累物，無跡去隨風“來形容最恰當不過，因為云計算最終是為了將企業(yè)級的計算能力和業(yè)務(wù)處理能力，變成如同電力一樣的服務(wù)，從而降低公眾和企業(yè)獲取信息服務(wù)的成本，并提升應(yīng)用的便利性。
2 云計算架構(gòu)
云計算的架構(gòu)可以分為服務(wù)和管理這兩大部分，服務(wù)部分主要以提供用戶基于云的各種服務(wù)為主；管理部分則像公司離不開董事會一樣，提供核心管理。
2.1 服務(wù)部分
服務(wù)部分共包含3個層次。其一是軟件即服務(wù)（SaaS），這層的作用是將應(yīng)用主要以基于Web的方式提供給客戶。其二是平臺即服務(wù)（PaaS），這層的作用是將一個應(yīng)用的開發(fā)和部署平臺作為服務(wù)提供給用戶。其三是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），這層的作用是將各種底層的計算和存儲等資源作為服務(wù)提供給用戶。從用戶角度而言，這3層服務(wù)是獨立，但從技術(shù)角度而言，這三層則有一定依賴關(guān)系。比如一個SaaS層的產(chǎn)品和服務(wù)不僅需要用到SaaS層本身的技術(shù)，而且還依賴PaaS層所提供的開發(fā)和部署平臺或者直接部署于IaaS層所提供的計算資源上，而PaaS層的產(chǎn)品和服務(wù)也很有可能構(gòu)建于IaaS層服務(wù)之上。可以通過圖1窺其一斑：
2.2 管理部分
雖然和前面云服務(wù)的三層相比，熟悉云管理層的人非常少，但是它確實是云最核心的部分，猶如人的首腦一般。與過去的數(shù)據(jù)中心相比，云最大的優(yōu)勢在于云管理的優(yōu)越性。云管理分成3層9個模塊，分別是用戶層：用戶管理模塊、客戶支持模塊、服務(wù)管理模塊、計費管理模塊；機制層：運維管理模塊、資源管理模塊、安全管理模塊、容災(zāi)管理模塊；檢測層：監(jiān)控系統(tǒng)。
3 云計算關(guān)鍵技術(shù)
云計算孕育在近年半導體、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展基礎(chǔ)上，而摩爾定律促使硬件價格以指數(shù)級速度下降，加速了大規(guī)模部署硬件基礎(chǔ)設(shè)施。云計算的關(guān)鍵技術(shù)，如虛擬技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、并行計算、分布式計算等也經(jīng)過長期發(fā)展與完善，逐步具備規(guī)?；逃脳l件。并行計算夯實了云計算松、緊耦合相結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)；分布式計算通過軟件的方式來實現(xiàn)可用性、可靠性和可擴展能力，降低了硬件需求；虛擬化技術(shù)則從軟件發(fā)展到軟、硬件配合，效率更高。上述技術(shù)的逐步成熟驅(qū)動云計算快速發(fā)展。
3.1 虛擬技術(shù)
虛擬技術(shù)即服務(wù)器虛擬化，是云計算底層架構(gòu)的重要基石。在服務(wù)器虛擬化中，虛擬化軟件需要實現(xiàn)對硬件的抽象，資源的分配、調(diào)度和管理，虛擬機與宿主操作系統(tǒng)及多個虛擬機間的隔離等功能，目前典型的實現(xiàn)（基本成為事實標準）有Citrix Xen、VMware ESX Server 和Microsoft Hype—V等。
3.2 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
云計算系統(tǒng)需要同時滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)。因此，云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)必須具有分布式、高吞吐率和高傳輸率的特點。目前數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有Google的GFS（Google File System，非開源）以及HDFS（Hadoop Distributed File System，開源），目前這兩種技術(shù)已經(jīng)成為事實標準。
3.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)
云計算的特點是對海量的數(shù)據(jù)存儲、讀取后進行大量的分析，如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進一步提高隨機讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須解決的問題。云計算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)最著名的是谷歌的BigTable數(shù)據(jù)管理技術(shù)，同時Hadoop開發(fā)團隊正在開發(fā)類似BigTable的開源數(shù)據(jù)管理模塊。
3.4 分布式編程與計算
為了使用戶能更輕松的享受云計算帶來的服務(wù)，讓用戶能利用該編程模型編寫簡單的程序來實現(xiàn)特定的目的，云計算上的編程模型必須十分簡單。必須保證后臺復雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向用戶和編程人員透明。當前各IT廠商提出的“云”計劃的編程工具均基于Map—Reduce的編程模型。
4 云計算商業(yè)模式
對于電信運營商而言，寬帶用戶不斷增長的內(nèi)容訪問需求對電信網(wǎng)絡(luò)的出口和傳輸?shù)膲毫ρ杆僭黾?，?gòu)建內(nèi)容中心已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的普遍共識。相較于傳統(tǒng)內(nèi)容中心服務(wù)器，云服務(wù)器可以降低硬件維護和整體的運維成本；可根據(jù)不同服務(wù)器應(yīng)用的不同，分配不同配置的云服務(wù)器指標。做到物理資源合理分配，提高利用率；物理服務(wù)器與現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的各個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)物理連接，可以在宿主機內(nèi)分配不同區(qū)域的云服務(wù)器；可方便對云服務(wù)器文件進行備份，云服務(wù)器出現(xiàn)故障時遷移也很方便，故障幾分鐘即快速恢復；低能耗，綠色環(huán)保，單物理服務(wù)器上運行多個云服務(wù)器，降低了物理服務(wù)器的使用數(shù)量，服務(wù)器能耗降低、制冷能耗降低，既綠色環(huán)保，又符合當前提倡的低碳經(jīng)濟。
基于上述的優(yōu)勢，構(gòu)建基于云計算的內(nèi)容中心將成為云計算的重要應(yīng)用模式。關(guān)于云計算，雖然人們談?wù)撟疃嗟哪^于以Amazon EC2和Google App Engine為代表的公有云，但是對許多大中型企業(yè)而言，因為很多限制和條款，它們在短時間內(nèi)很難大規(guī)模地采用公有云技術(shù)，可是它們也期盼云所帶來的便利，所以引出了私有云這一云計算模式。私有云主要為企業(yè)內(nèi)部提供云服務(wù)，不對公眾開放，在企業(yè)的防火墻內(nèi)工作，并且企業(yè)IT人員能對其數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量進行有效地控制。與傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心相比，私有云可以支持動態(tài)靈活的基礎(chǔ)設(shè)施，降低IT架構(gòu)的復雜度，使各種IT資源得以整合和標準化。在私有云領(lǐng)域，主要有兩大聯(lián)盟：其一是IBM與其合作伙伴，主要推廣的解決方案有IBM Blue Cloud和IBM CloudBurst；其二是由VMware、Cisco和EMC組成的VCE聯(lián)盟，它們主推的是Cisco UCS和vBlock。
電信運營商在構(gòu)建云計算內(nèi)容中心時，從其企業(yè)管理、安全等方面出發(fā)，私有云是必然選擇。可以通過購買商業(yè)解決方案，如購買Cisco的UCS和IBM的Blue Cloud等方案來一步到位。通過云計算、云存儲等技術(shù)構(gòu)建集約化的運營商級綜合內(nèi)容服務(wù)平臺，通過虛擬機技術(shù)建立統(tǒng)一的服務(wù)接口，通過業(yè)務(wù)管理平臺實現(xiàn)業(yè)務(wù)的運營管理，借此大幅緩解電信運營商的互聯(lián)網(wǎng)出口成本壓力，短期內(nèi)以低成本極大豐富網(wǎng)內(nèi)內(nèi)容資源，改善用戶服務(wù)質(zhì)量，提高客戶滿意度。
綜合內(nèi)容服務(wù)平臺根據(jù)用戶需求與資源情況，對互聯(lián)網(wǎng)主要內(nèi)容應(yīng)用進行緩存，減少重復內(nèi)容（流量）對網(wǎng)絡(luò)出口的占用，平臺對外網(wǎng)資源的復制由單一服務(wù)節(jié)點一次完成，服務(wù)節(jié)點間的復制時機與數(shù)量，要根據(jù)內(nèi)容請求頻率、文件大小、存儲空間與帶寬條件進行綜合權(quán)衡。緩存內(nèi)容通過平臺對用戶進行就近服務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)帶寬、機房環(huán)境等資源條件滿足要求的情況下，盡量靠近最終用戶，可以采用省公司核心機房作為云虛擬機的節(jié)點機房就近部署，提高用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體驗。在發(fā)展基于云計算的內(nèi)容中心時，還應(yīng)關(guān)注建立健全完整的業(yè)務(wù)模式，整合存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)、用戶、渠道、計費、收費資源。通過開放的API，為內(nèi)容服務(wù)商提供統(tǒng)一、標準、便捷的增值業(yè)務(wù)開發(fā)接口，使其可以容易的使用整合后的資源開發(fā)業(yè)務(wù)，其只需考慮內(nèi)容服務(wù)的創(chuàng)意，其他資源由運營商提供的標準API提供，進而提升電信網(wǎng)絡(luò)的價值和主導地位。
關(guān)鍵詞：高校圖書館；云計算；模式架構(gòu)；云服務(wù)平臺；圖書館建設(shè)
中圖分類號：G252 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）04-0145-03
The University Library Construction Based on Cloud Computing
XIANG Rong
（Huainan Vocational Technical College， Huainan 232001， China）
Abstract： With the development of big data， the amount of data in University Libraries increase rapidly， there is a serious data redundancy and overload. Thus， the data storage service， management service and data security service of the university library platform are higher. The use of cloud computing technology and data processing capabilities to integrate information resources to build university libraries， will greatly improve the plight of university libraries.
Key words： university library； cloud technology； schema architecture； cloud service platform； library construction
1 引言
在全球信息化和網(wǎng)絡(luò)化的迅猛發(fā)展之下，許多領(lǐng)域都開始拓展新的方向，高校圖書館也不例外，對于高校圖書館基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及工作模式的轉(zhuǎn)換都在發(fā)生著巨大的變化，服務(wù)理念以及技術(shù)手段也在不斷更新。但目前我國各大高校圖書館科學數(shù)據(jù)共享平臺卻還是自行管理以及獨立運行的模式，對于用戶而言，每個平臺的功能和信息量太過孤立，有時為了尋找所需的信息則需要訪問多個資源共享平臺，因此傳統(tǒng)模式下的高校圖書館科學數(shù)據(jù)共享模式還有很多需要改進的地方 [1]。尤其在高校圖書館平臺的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)、管理服務(wù)以及數(shù)據(jù)安全方面的要求嚴重制約著高校圖書館的發(fā)展與建設(shè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展――云計算技術(shù)的出現(xiàn)，為高校圖書館的建設(shè)提供了諸多的便利，基于云計算的云技術(shù)具有強大的計算能力與數(shù)據(jù)處理能力，利用云計算可以很好地解決大數(shù)據(jù)環(huán)境下資源共享平臺的各種技術(shù)難題，因此建立基于云計算的高校圖書館尤為重要[2]。
2 云計算的概念
云計算最早由IBM公司與2007年的“云計算計劃”報告中提出的，此后，許多軟件公司都緊隨著IBM的腳步投入到云計算這一商業(yè)領(lǐng)域，提供商業(yè)服務(wù)，如微軟、Google、雅虎等。云計算技術(shù)是應(yīng)多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展要求而產(chǎn)生的，云計算是分布式處理、并行處理以及網(wǎng)格計算的新發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)[3]。云計算主要是服務(wù)的提供方和使用方的形式，用戶可以通過“云”按照某種方式得到自己所需要的服務(wù)。該技術(shù)的核心是把所有連接到網(wǎng)絡(luò)的各種資源統(tǒng)一運用和處理，形成一個資源管理庫，對每個用戶提供個性化的服務(wù)。
云計算由廣義和狹義兩種定義。狹義的云是針對基礎(chǔ)設(shè)施而言，主要指通過網(wǎng)絡(luò)采取分布式計算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心模式使用所需的基礎(chǔ)設(shè)施資源，即基礎(chǔ)設(shè)施的使用模式。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為云。云中的資源規(guī)模龐大，“云”能賦予用戶前所未有的計算能力，并且可以按使用量付費、任意獲取、高通用性、隨時擴展。廣義的云則是指通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器群，向各種類型的客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲、計算分析等服務(wù)，這種服務(wù)是和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)[4]。
3 云計算的特點
3.1快捷高效性
在云計算的環(huán)境下，可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)資源的互聯(lián)，用戶不需要對終端的各種系統(tǒng)和軟件資源進行配置，降低了用戶IT專業(yè)知識的依賴，其只需要通過客戶端發(fā)送服務(wù)請求，繼而訪問云端的各種資源，實現(xiàn)資源的方便、快捷、高效地利用，從而可以更好地為用戶對各種資源的需求服務(wù)。
3.2強大的運算能力
云計算是將分布在各個服務(wù)器的資源進行統(tǒng)一調(diào)度，這些服務(wù)器數(shù)量龐大，分布在全球各個地區(qū)，為云計算提供了強大的運算處理能力，同時也為云存儲提供了強大的后備存儲能力。
3.3海量的數(shù)據(jù)存儲
在云計算中，數(shù)據(jù)存儲在云中，用戶不必為數(shù)據(jù)存儲空間而煩惱，只需要在使用時發(fā)送請求服務(wù)即可。同時云計算服務(wù)商也提供了安全的存儲中心，有著專業(yè)人員對用戶的數(shù)據(jù)進行管理。
3.4 高可靠性
云計算由處于各個節(jié)點上的分布式服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，每一臺服務(wù)器可視為一個數(shù)據(jù)中心，云計算使用的多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)互換等措施可以自動檢測并排除失效節(jié)點，保證用戶的需求得到及時快速地響應(yīng)。
3.5 按需付費
在云計算環(huán)境下，用戶只需要通過云端龐大的資源庫搜索所需要的服務(wù)，按照使用量支付一定的費用，不必花費大量的資金購買軟硬件，就像水、電以及煤氣一樣的方式計費。
4 高校圖書館云服務(wù)的可行性
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及圖書館學科研究的不斷深入的情況下，新技術(shù)在高校D書館服務(wù)平臺中的應(yīng)用也逐漸加強，從技術(shù)、安全以及管理等三方面來看，高校圖書館的云服務(wù)是具有可行性的。
4.1技術(shù)方面
三類云服務(wù)提供商為高校圖書館實現(xiàn)云服務(wù)提供了技術(shù)方面的可行性，這三類云服務(wù)提供商分別為數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商、技術(shù)開發(fā)商以及系統(tǒng)開發(fā)商。數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商在組建云服務(wù)器時，可以同步上傳各類數(shù)字資源，并且在云端進行數(shù)據(jù)的維護、更新等操作，省去了高校圖書館購買存儲設(shè)備以及建設(shè)數(shù)據(jù)庫的費用。技術(shù)開發(fā)商提供的服務(wù)系統(tǒng)，能夠?qū)Ω咝D書館的各類資源進行計算、存儲與處理，并上傳至云服務(wù)器，這樣客戶端不用存儲任何信息，降低了對用戶所持終端設(shè)備的要求。系統(tǒng)開發(fā)商可以根據(jù)高校圖書館云服務(wù)的需求，結(jié)合圖書館的業(yè)務(wù)流程，開發(fā)與高校圖書館各項功能需求相匹配的軟件，并將這些軟件上傳至云端，以供高校圖書館下載使用[5]。
4.2 安全方面
云計算數(shù)據(jù)存儲方面提供了身份認證、訪問控制、加密、安全刪除、完整性檢測以及數(shù)據(jù)屏蔽等技術(shù)，基于以上方面的安全性技術(shù)控制，可以保證用戶在使用云計算獲取“云”中的各類資源不受到安全方面的威脅。
4.3管理可行性
近年來，高學歷高層次的技術(shù)人才逐漸加入高校圖書館工作中，他們有著專業(yè)的知識和技術(shù)，各大高校圖書館陸續(xù)設(shè)立服務(wù)部、技術(shù)部、網(wǎng)絡(luò)部等職能部門來管理有關(guān)技術(shù)的實施，同時更有國內(nèi)外先進的管理經(jīng)驗可以借鑒引用。
5 高校圖書館云服務(wù)平臺架構(gòu)
基于云計算技術(shù)的高校圖書館云服務(wù)模式的架構(gòu)，以圖書館資源和軟硬件為基礎(chǔ)，充分利用分布式技術(shù)、集群技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等技術(shù)作為技術(shù)支撐，對數(shù)據(jù)和信息資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配。高校圖書館的建設(shè)包括信息資源、存儲空間、計算資源、應(yīng)用系統(tǒng)以及操作界面等[6]。根據(jù)云技術(shù)的特點結(jié)合當前構(gòu)建高校圖書館的需求情況，可以將高校圖書館的體系結(jié)構(gòu)自下而上劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、管理平臺層以及應(yīng)用層等4個層次，如圖1所示。
5.1 基礎(chǔ)設(shè)施層（Iaas）
基礎(chǔ)設(shè)施層是整個云服務(wù)平臺體系的基礎(chǔ)層，即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a service， Iaas），它決定了高校圖書館的服務(wù)水平與服務(wù)范圍?；A(chǔ)設(shè)施層對分布節(jié)點的硬件資源進行虛擬化（如虛擬主機、存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)庫管理以及網(wǎng)絡(luò)等資源），使其成為一個配置有安全管理模塊的邏輯資源，這類服務(wù)可以由第三方服務(wù)商提供，也可以由自己的云服務(wù)平臺提供。基礎(chǔ)設(shè)施層通過嵌入式云端技術(shù)及虛擬化技術(shù)，將分布在各個節(jié)點上的資源接入到網(wǎng)絡(luò)中，進行統(tǒng)一調(diào)度管理及集中處理，實現(xiàn)各類節(jié)點資源的全面互聯(lián)，從而實現(xiàn)各類資源的共享服務(wù)及優(yōu)化配置，以滿足不同用戶的各類需求服務(wù)。
5.2 數(shù)據(jù)層（Daas）
數(shù)據(jù)層利用數(shù)據(jù)即服務(wù)（Data as a service， Daas）來構(gòu)建和整合文獻資源數(shù)據(jù)，其主要功能是對分布于各節(jié)點的圖書館數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一調(diào)度管理與分配、壓縮數(shù)據(jù)、刪除重復數(shù)據(jù)、及數(shù)據(jù)的加密與備份等。數(shù)據(jù)層利用數(shù)據(jù)庫的虛擬化技術(shù)及中間件技術(shù)等將分布于不同節(jié)點的云圖書館元數(shù)據(jù)進行采集，并定期檢測更新表單數(shù)據(jù)信息，從而保證用戶所取的數(shù)據(jù)的準確性及新穎性。用戶首先通過客戶端的Web頁面發(fā)送服務(wù)請求，云服務(wù)平臺接收到用戶的服務(wù)請求后對用戶的請求進行分析、處理，并在高校圖書館平臺的節(jié)點上檢索用戶所需的信息，將檢索到的信息再進行合理地組織排列，最后應(yīng)答用戶的請求，將滿足用戶需求的信息反饋給用戶。
5.3 管理平臺層（Paas）
管理平臺層利用平臺即服務(wù)（Platform as a service， Paas）來構(gòu)建高校圖書館的云服務(wù)平臺的應(yīng)用環(huán)境。該平臺層是高校圖書館云服務(wù)平臺的核心部分，其主要負責節(jié)點圖書館資源的訪問、認證、遠程管理、監(jiān)控管理、并發(fā)控制以及服務(wù)質(zhì)量管理等，對云服務(wù)中各節(jié)點資源負載進行動態(tài)平衡，并監(jiān)控各節(jié)點運行情況，當某個節(jié)點出現(xiàn)故障，將立即被恢復或暫時過濾。管理平臺層也提供開發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲管理系統(tǒng)以及應(yīng)用云計算的其他系統(tǒng)工具，如高校圖書館云服務(wù)平臺中資源的部署和分配等。
5.4 應(yīng)用層（Saas）
應(yīng)用層利用云計算技術(shù)的軟件即服務(wù)（Software as a service， Saas）來構(gòu)建高校云圖書館的關(guān)系系統(tǒng)、信息檢索平臺以及其他應(yīng)用軟件。應(yīng)用層是整個平臺的最高層，該層直接面向用戶，向用戶提供操作簡單、美觀的應(yīng)用界面，用戶可以根據(jù)自己的喜好設(shè)置個性化的應(yīng)用服務(wù)軟件的外觀，用戶在這里可以進行注冊、登陸與登出等操作。高校圖書館云服務(wù)平臺以Web形式向用戶提供服務(wù)界面，并可以應(yīng)用云計算技術(shù)向不同用戶提供與服務(wù)相對應(yīng)的鏈接接口、數(shù)字化管理、權(quán)限管理、安全性驗證等管理服務(wù)[6-7]。
6 高校圖書館云服務(wù)平臺運行流程與管理機制
6.1高校圖書館云服務(wù)平臺運行流程
高校圖書館云服務(wù)平臺用戶使用該服務(wù)平臺獲得需求的信息資源的過程可以簡單概括為以下幾個步驟，如圖2所示：（1）信息資源描述，高校圖書館云服務(wù)平臺根據(jù)用戶的請求指令，準確地進行翻譯，使用規(guī)范化的描述語言對用戶需求信息進行描述；（2）信息資源發(fā)現(xiàn)，用戶將所需求的信息發(fā)送給云服務(wù)平臺，云服務(wù)平臺則根據(jù)用戶的需求進行搜索發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息；（3）信息資源匹配，高校圖書館云服務(wù)平臺對用戶發(fā)送的資源請求服務(wù)分析處理后，調(diào)取各節(jié)點資源進行信息的搜索、采集，根據(jù)節(jié)點平臺數(shù)據(jù)所提供的信息資源尋找與用戶需求向相匹配的信息資源；（4）信息資源調(diào)度，為了確保用戶所需要的信息資源的有效存取和并行存取，高校圖書館平臺提供了信息資源調(diào)度機制；（5）信息資源，運行在“云”中的節(jié)點將所匹配到的信息進行合理地安排調(diào)度，及時響應(yīng)用戶的請求服務(wù)，將用戶所需的信息及時準確地出去。
6.2高校圖書館云服務(wù)平臺運行管理機制
高校圖書館信息Y源共享體系十分復雜，組織協(xié)調(diào)困難，必須建立完善的運行管理機制確保其正常運行。（1）科學決策機制，高校圖書館在開展云計算資源信息共享建設(shè)前，應(yīng)對本館經(jīng)費來源、業(yè)務(wù)能力、用戶群體及技術(shù)力量進行全面分析和評估，廣泛開展市場調(diào)研，科學確定建設(shè)模式、共享資源規(guī)模、建設(shè)步驟及實現(xiàn)目標等，形成較為完整的方案；（2）利益平衡機制，利益平衡機制是通過調(diào)整各信息資源共享體系下的高校圖書館的利益關(guān)系，使各館間的利益分配趨于平衡，并充分發(fā)揮和調(diào)動各館參與建設(shè)的積極性和源動力；（3）分工協(xié)調(diào)機制，由于每個高校圖書館所擅長的業(yè)務(wù)范圍不一致，并且各圖書館的技術(shù)力量、人才配置、管理經(jīng)驗、服務(wù)水平以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也不在同一起點上，要在共享體系下發(fā)揮每一個圖書館成員的作用和優(yōu)勢，必須建立科學的分工協(xié)調(diào)機制；（4）服務(wù)評價機制，用戶對信息資源服務(wù)的評價是高校圖書館信息資源共享建設(shè)的唯一標準，因此，在信息資源共享建設(shè)的時候必須完善服務(wù)評價機制，及時了解用戶對云服務(wù)平臺的意見和建議，以促進云服務(wù)平臺朝著更好地為用戶服務(wù)的方向發(fā)展[8]。
7 云計算環(huán)境下高校圖書館的未來展望
近年來，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖書館保存的資源不再局限于手寫和印刷版本的紙質(zhì)文獻，以數(shù)字化形式存在的其他各種載體形式的資源也成為圖書館的重要保存對象。在這種情況下，存儲空間、訪問速度以及檢索結(jié)果質(zhì)量都成為圖書館發(fā)展的重要難題，而云計算的出現(xiàn)使得這些難題得以解決。但是云計算的出現(xiàn)雖然解決了當前的難題，隨之而來的圖書館云服務(wù)平臺的信息安全問題也日漸凸顯[9]。
針對云服務(wù)平臺的云端信息存儲的信息安全問題，IT工作者們也提出了相應(yīng)的云數(shù)據(jù)訪問安全策略。云計算訪問安全策略主要是指分級訪問權(quán)限控制，這種權(quán)限控制策略依據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)分類和人員職責設(shè)立，盡量保證用戶權(quán)限的最小化，做到管理員、用戶以及業(yè)務(wù)等角色相互分離，并盡可能避免將多角色權(quán)限分配給同一用戶，形成分級訪問權(quán)限控制列表[7]。
雖然云計算環(huán)境的高校圖書館發(fā)展中還存在著諸多的問題，但是我們也應(yīng)看到云計算給高校圖書館平臺建設(shè)帶來的方便、快捷、高效與共享等優(yōu)勢。隨著云計算的發(fā)展，勢必會將高校圖書館的建設(shè)帶來巨大的變革，推動著高校圖書館向前發(fā)展。
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關(guān)鍵字：云計算；物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)挖掘模式；研究
物聯(lián)網(wǎng)其實就是指物和物之間相互聯(lián)系的互聯(lián)網(wǎng)，隨著社會科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，促進了互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也讓社會經(jīng)濟得到了很好的發(fā)展。云計算主要就是指對相關(guān)的信息進行虛擬化的計算和存儲，對各種信息在互聯(lián)網(wǎng)上進行規(guī)范和整理，這樣就能夠有效的形成很多個計算中心和數(shù)據(jù)。
一、基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)其實就是一個比較大而且分布也非常廣泛的物和物的互聯(lián)網(wǎng)，主要作用就是對生活中的各種事物進行監(jiān)控，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在也接入了很多的應(yīng)用終端，其中就包括了湖泊、建筑物以及交通設(shè)施等。一般來說，云計算物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘就是指通過對云計算來解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘存在的問題。首先建立一個能夠全面捕捉物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式時空數(shù)據(jù)庫，然后在云計算的平臺上，全面的對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行挖掘。云計算中的數(shù)據(jù)挖掘主要就是通過對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析研究，從而知道通過這種方式進行數(shù)據(jù)挖掘，物聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)工作將能夠被完美的執(zhí)行與完成。
二、基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺
在工作中，能夠提供高可用性和更多的動態(tài)資源池的計算機平臺，將能夠很好的實現(xiàn)云計算的數(shù)據(jù)挖掘。在對那些可用性比較高的應(yīng)用程序進行開發(fā)的時候就可以選擇使用基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺，在利用云計算對數(shù)據(jù)進行挖掘的時候也可以采用基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺。一般情況下，可以通過軟件分層的理念，對物聯(lián)網(wǎng)的基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺系統(tǒng)進行一定的分層處理。云計算的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)從下而上可以分為算法層、任務(wù)層和用戶層三層。各層系統(tǒng)的相關(guān)工作，都需要相互配合才能夠完成。軟件中的下層可以向它的上層提供相關(guān)的服務(wù)內(nèi)容，而上層在對下層的服務(wù)進行調(diào)用的時候主要就是通過上層層間的開發(fā)接口來完成的，這樣就能夠有效的保證基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺系統(tǒng)當中的各個層之間的功能能夠比較的獨立。采用這樣的一種設(shè)計模式主要就是為了在對系統(tǒng)進行二次開發(fā)的時候能夠比較的方便。
在構(gòu)建基于云計算數(shù)據(jù)挖掘模式的時候主要就是通過積極的應(yīng)用云計算的服務(wù)模式，那么在這樣的一種情況下建立起來的基于云計算數(shù)據(jù)挖掘平臺它們當中的每一個部分在實際提供服務(wù)的過程當中都能夠比較獨立的去完成。操作人員在使用基于云計算數(shù)據(jù)挖掘平臺的時候主要就是經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)來連接數(shù)據(jù)挖掘平臺，在監(jiān)控使用賬戶的管理系統(tǒng)時，主要就是在SaaS、PaaS以及DaaS這三個系統(tǒng)當中來完成的。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當中的任何環(huán)節(jié)都是在云計算服務(wù)的模式中。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當中的賬戶管理系統(tǒng)主要就是指管理使用者的實際服務(wù)情況的一個系統(tǒng)，它對使用者的賬戶信息有一個比較全面的記錄，它主要就是把用戶在平臺當中使用設(shè)備的情況以及服務(wù)的情況比較詳細的記錄下來形成一個賬目，這樣就能夠為使用者提供一個比較全面的數(shù)據(jù)使用的資源。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當中的數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要是指管理用戶的數(shù)據(jù)資源。這個數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要就是在云計算中的DaaS服務(wù)模式下進行工作的，用戶在購買數(shù)據(jù)等相關(guān)活動的時候就是通過這個系統(tǒng)來完成的。數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)能夠?qū)κ褂谜叩碾[私起到很好的保護作用，而且使用者在處理了數(shù)據(jù)之后還能夠進行再次的出售。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當中的子挖掘系統(tǒng)主要的作用就是發(fā)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)當中的知識，讓數(shù)據(jù)挖掘目標能夠有效的實現(xiàn)，在在數(shù)據(jù)挖掘平臺中子挖掘系統(tǒng)是最主要的部分，它的專業(yè)性比較的強。
三、基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式
物聯(lián)網(wǎng)的整個環(huán)境決定了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的模式，因為物聯(lián)網(wǎng)當中的數(shù)據(jù)類型比較復雜，而且物和物之間的關(guān)聯(lián)以及相關(guān)的特性也不一樣，那么這些情況可能就會使得在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式的時候就會和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘模式不相同。
在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，常常會出現(xiàn)一些問題，如在發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的時候可能出現(xiàn)部分或者是全部信息出錯甚至是丟失。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，可能是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的原因，也可能是其他什么原因。那么基于云計算物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式就應(yīng)該要考慮到這種情況，在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用模型的時候，必須考慮對物與物之間的關(guān)系的表達，這樣才能有效的解決數(shù)據(jù)的錯誤與丟失。如果物與物存在間接的關(guān)系的時候，可以采用SVD模型或者是拉普拉斯變換模型進行推導。如果物與物之間存在非常重要的直接關(guān)系時，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式應(yīng)該要具有表達出物和物之間直接關(guān)系的能力，這樣在對物和物的間接關(guān)系進行推導的時候才會比較的方便。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型當中的一種就是基于超圖的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，在超圖當中的每一個變都能夠和很多的點進行聯(lián)接，對于物聯(lián)網(wǎng)當中數(shù)據(jù)之間比較復雜的關(guān)系可以通過超邊來進行標示。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型當中的另外一種就是基于馬爾科夫鏈的數(shù)據(jù)挖掘模型。在基于馬爾科夫鏈的數(shù)據(jù)挖掘模型中，對于進行預測未來可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象的概率時，不需要根據(jù)以前的信息或知識，只需要根據(jù)現(xiàn)在的信息或知識就能夠完成。在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)實際應(yīng)用當中，這一類問題最常見的。
穩(wěn)定的可外推參數(shù)模型是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型中的另外一種數(shù)據(jù)挖掘模型。在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用當中，在進行物理建模的時候應(yīng)該要先要了解到物和物之間的關(guān)系，然后建立起數(shù)據(jù)模型來描述數(shù)量上面的相互關(guān)系，但是因為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的類型比較復雜，有可能會出現(xiàn)錯誤或者丟失的情況，所以采用傳統(tǒng)的方法進行物理建模會有很多的困難。
參考文獻
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作者簡介：
關(guān)鍵詞：云計算；數(shù)據(jù)安全；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-02
大量的事實證明，云計算作為軟件發(fā)展的一個重要表征和趨勢，其應(yīng)用范圍極其廣泛、應(yīng)用前景非常明朗，無論是國際社會還是在我國國內(nèi)，都對此表現(xiàn)出了極大的興趣和普遍的關(guān)注[1]。這是因為，在網(wǎng)絡(luò)時代，用戶在進行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸時，都不可避免的要與云計算系統(tǒng)保持某種關(guān)聯(lián)。若想在數(shù)據(jù)存儲和應(yīng)用方面獲得更為積極的功效，更是要將云計算納入到自身的發(fā)展規(guī)劃之中，否則，極有可能在競爭對手的擠壓下，失去既定的優(yōu)勢。但是，不可否認的是，任何技術(shù)都不是萬能的，尤其是在開放性的環(huán)境中，維護數(shù)據(jù)的安全和信息的真實是十分困難的，需要通過行之有效的途徑對此加以保護[2]?？梢姡谏鐣枨蟛粩嘣鲩L的情況下，云計算的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，其特性更是影響著社會發(fā)展的多個不同的層面。在這一過程中用戶通過網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)，而網(wǎng)絡(luò)的開放性是其作為重要的特征之一，這就使得數(shù)據(jù)的使用、備份等與安全有關(guān)的問題變得非常敏感和重要。從這個角度講，最大限度的保障云中的數(shù)據(jù)安全，保護用戶的利益將會成為云計算發(fā)展中的非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。本文以此為基礎(chǔ)，對云計算模式下數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用問題進行了全面的研究，首先對云計算的應(yīng)用領(lǐng)域與數(shù)據(jù)安全現(xiàn)狀進行了闡述，然后以此為基礎(chǔ)，討論了云計算中數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵技術(shù)，最后，從多個不同的側(cè)面探討了云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全技術(shù)的應(yīng)用，從中得出了一些有價值的結(jié)論，希望能夠以此指導實踐。
1 云計算的應(yīng)用領(lǐng)域與數(shù)據(jù)安全現(xiàn)狀
1.1 云計算的應(yīng)用領(lǐng)域
（1）在現(xiàn)代市場環(huán)境中，企業(yè)的生存和發(fā)展需要依靠越來越緊缺、越來越高質(zhì)量的資源。為了實現(xiàn)對各類、各級別資源的管理和使用，企業(yè)的信息化已經(jīng)成為大勢所趨。一方面，企業(yè)的信息化能夠促進企業(yè)的生產(chǎn)率，提升其管理水平[3]；但是，同時，也能夠為企業(yè)帶來新的成本，使企業(yè)的總成本隨之上升，比如，當企業(yè)的信息化水平獲得提高時，企業(yè)信息系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本會不同程度的增長。在這種情況下，以傳統(tǒng)IT制造為主的企業(yè)在原有的IT架構(gòu)上，對其進行了虛擬化的改造，使原本分立、專用的系統(tǒng)經(jīng)整合后，成為彈性可以調(diào)度的IT“資源池”[4]，以此來實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)間的資源共享和充分利用。
（2）在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，隨著社會行為的復雜程度逐漸加深，來自于互聯(lián)網(wǎng)和指向互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出前所未有的增長趨勢，一些大型的互聯(lián)網(wǎng)公司每日需要處理的數(shù)據(jù)量更是達到了男難以負載的程度。在這種情況下，互聯(lián)網(wǎng)公司不但要對大量的數(shù)據(jù)進行存儲、檢索和傳遞，只有這樣才能最大限度的滿足用戶的需求；同時，龐大的數(shù)據(jù)量也是一個重要資源或者機會，在其中往往蘊藏著意想不到的商業(yè)機會，如果對其進行深入的挖掘，將會得到一定的利益回報，而云計算為此提供了能夠?qū)崿F(xiàn)的前提條件。
（3）在當今社會，無論是中小企業(yè)、小微企業(yè)還是個人用戶，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)使用“公共云計算”服務(wù)商提供的廉價IT服務(wù)都被看作是一種明智的選擇[5]。同時，通過對公共云服務(wù)的利用，中小企業(yè)、小微企業(yè)和個人用戶能夠在很大程度上使專有設(shè)備和軟件的束縛降至最低。并且在云計算模式下，能夠?qū)崿F(xiàn)對資源或應(yīng)用的按需使用，成本會明顯降低。
1.2 云計算模式下數(shù)據(jù)安全的現(xiàn)狀
（1）在通常情況下，用戶除了要關(guān)注數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量外，還會對數(shù)據(jù)的提供者或者保存者予以關(guān)注。因為云計算服務(wù)的提供商并不是唯一的，不同的提供商在性質(zhì)上和規(guī)模上往往是不一致的，更為重要的是，不同的提供商抵御風險的能力不同，部分提供商會在內(nèi)外部因素的影響下逐漸的或者突然的退出市場，這樣一來，用戶存放在服務(wù)商那里的數(shù)據(jù)將會面臨極為復雜的處理問題。
（2）用戶在使用云服務(wù)時，更為看重的是其服務(wù)的安全性，也就是說，用戶要求云服務(wù)的提供商應(yīng)該在其內(nèi)部擁有一套足夠強大的安全防范體系，無論在技術(shù)層面，還是在監(jiān)管制度層面，都應(yīng)該具有較高的保障系數(shù)[6]。但是，到目前為止，市場上依然缺乏具有公信力的對云計算提供商進行安全方面的監(jiān)管的第三方，相應(yīng)的法律、法規(guī)也并不健全，至于云計算服務(wù)提供商要通過什么樣的手段，在多大程度上，利用什么樣的人員，也就無標準可言了。
（3）在云計算領(lǐng)域，云端的環(huán)境是不受地域限制的，因此，數(shù)據(jù)的存儲就不會有特定的位置或者環(huán)節(jié)，在世界各地的任何地方、任何角落，都有可能成為數(shù)據(jù)存儲的中心。這種狀況的存在實際上是存在較大的風險的，其安全性問題不容忽視。首先，在法律層面上，數(shù)據(jù)安全的管轄權(quán)并不明確，如果數(shù)據(jù)被存放在了其他國家，那么這些數(shù)據(jù)就極有可能被他人或者機構(gòu)占據(jù)。其次，當用戶的重要數(shù)據(jù)被占有、取消或者丟失時，難以通過法律工具進行訴訟或者獲得相應(yīng)的賠償，如果被盜取的是重要的商業(yè)機密，情況會更加糟糕。
2 云計算中數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 數(shù)據(jù)傳輸安全
在云計算模式下，用戶在將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到云計算服務(wù)商，要求其對數(shù)據(jù)進行處理時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珕栴}是十分重要的。為此，云計算中需要對以下問題繼續(xù)擰處理：確保用戶的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，能夠被嚴格的加密，而不被竊??；使云計算服務(wù)商在獲得了用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)后，能夠按照行業(yè)的規(guī)范妥善的保存數(shù)據(jù)，而不是將其有意或者無意的泄露出去[7]；云計算服務(wù)商在存儲數(shù)據(jù)時，應(yīng)該保證用戶在權(quán)限認證之后獲得合法的數(shù)據(jù)訪問，并且訪問的對象應(yīng)該直接指向自身的數(shù)據(jù)。
2.2 數(shù)據(jù)存儲安全
在云計算模式下，數(shù)據(jù)存儲依據(jù)的是資源共享的模式，為此，云計算服務(wù)商要通過必要的方式，使不同的數(shù)據(jù)之間能夠進行有限的隔離；此外，即便用戶對數(shù)據(jù)存放的服務(wù)器的位置十分的了解，云計算的服務(wù)商也要為此作出承諾，保證對所托管的數(shù)據(jù)進行了及時有效的備份，保證重大事故不會出現(xiàn)，最大限度的避免用戶的數(shù)據(jù)無法恢復到初始狀態(tài)[8]。當然，在云計算環(huán)境中，數(shù)據(jù)殘留是最容易泄露敏感信息的，所以，云服務(wù)提供商同樣需要在這方面為用戶提供數(shù)據(jù)的安全保證。
2.3 數(shù)據(jù)審計安全
在云計算環(huán)境下，云計算服務(wù)商需要確保在對用戶提供必要的信息支持的同時，不對其他用戶的數(shù)據(jù)計算產(chǎn)生潛在的風險。此外，云計算提供商還要協(xié)助第三方機構(gòu)，確保數(shù)據(jù)審計安全，即對數(shù)據(jù)進行安全性、準確性的審計，以此保證用戶的數(shù)據(jù)安全，也能夠在一定程度上，促進云計算服務(wù)商的可持續(xù)性發(fā)展。
3 云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全技術(shù)的應(yīng)用
在云計算環(huán)境下，用戶的數(shù)據(jù)安全問題一直被人關(guān)注，如何應(yīng)用其關(guān)鍵技術(shù)保護數(shù)據(jù)的安全就成為當務(wù)之急。一般而言，數(shù)據(jù)安全技術(shù)主要在以下方面得到應(yīng)用：
3.1 在數(shù)據(jù)加密中的應(yīng)用
在數(shù)據(jù)加密的過程中，要通過一個對稱加密算法密鑰生成器完成，其原理是首先隨機生成一個包含校驗信息的密鑰，然后，將該密鑰通過非對稱加密算法進行加密。最后，要對加密算法處理后的數(shù)據(jù)信息和對稱加密算法的密鑰的密文進行處理——將其作為一個數(shù)據(jù)包保存到云端。然后，一直重復上述過程，直到加密并發(fā)送完所有的數(shù)據(jù)包為止。當然，在對上述數(shù)據(jù)進行加密的過程中，需要對數(shù)據(jù)量巨大的用戶的數(shù)據(jù)通過對稱算法進行，而對數(shù)據(jù)量相對較小的要進行非對稱算法加密，這兩種（加密鑰和密文數(shù)據(jù)）要同時存儲到云端，對用戶來說，只需保存非對稱加密算法和解密密鑰即可。
3.2 在數(shù)據(jù)解密中的應(yīng)用
在對數(shù)據(jù)進行解密時，解密的一方首先要對對稱加密算法的密鑰進行解密，使用的工具是非對稱加密算法的解密鑰，然后，要依據(jù)密鑰利用對稱加密算法對數(shù)據(jù)包進行解密，以此來還原原文。這樣，就完成了一次對數(shù)據(jù)包的解密。最后，再重復以上過程，直到所有數(shù)據(jù)包的解密工作都完成為止，這樣一來，加密前的原始數(shù)據(jù)就被全部還原了。通過這一過程，對稱加密算法密鑰管理問題就得到了完好的解決，即使非對稱加密算法的運算量較大，也不影響這一工作的進行。
3.3 在數(shù)據(jù)認證中的應(yīng)用
從現(xiàn)實的情況看，認證技術(shù)在數(shù)據(jù)的訪問控制方面經(jīng)常被使用，它一般采用基于身份認證權(quán)限控制的方式，對身份、權(quán)限認證和證書檢查進行實時的監(jiān)控，以此來阻止用戶間的非法越權(quán)訪問問題出現(xiàn)。目前，常見的認證技術(shù)包括PIK技術(shù)、動態(tài)口令技術(shù)、矩陣卡技術(shù)以及一次性密碼技術(shù)等。
4 結(jié)束語
作為一種新的計算模式，云計算正在改變著IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，也在改變著學術(shù)界對相關(guān)領(lǐng)域的已經(jīng)形成的看法。同時，作為效能工具，云計算能夠?qū)④浖鳛榉?wù)的模式，在為用戶提供高性能計算服務(wù)的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)低成本運作、快速反應(yīng)和靈活調(diào)整以及規(guī)模經(jīng)濟，這對當前競爭激烈的各個產(chǎn)業(yè)來說，選擇云計算是一個明智的選擇。本文從這一視角出發(fā)，對云計算模式下的數(shù)據(jù)安全問題、數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用問題進行了系統(tǒng)的分析。但是，本文的研究畢竟是初步的，因為，云計算技術(shù)的發(fā)展前景不但極為廣闊，其發(fā)展速度也是信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史中前所未有的。
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關(guān)鍵詞：云計算；分布存儲；關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）04-0104-01
云計算本身具備著數(shù)據(jù)處理效率較高、數(shù)據(jù)存儲量較大的特點，但由于其本身的數(shù)據(jù)缺乏實時性，這就使得云計算的實際效用發(fā)揮受到了一定影響，而云計算在分布存儲技術(shù)中的應(yīng)用就能夠較好化解這一影響，這樣云計算就能夠更好實現(xiàn)自身在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
1 云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)
為了較好完成本文就云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)展開的研究，我們首先需要明晰這一關(guān)鍵技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)，而結(jié)合相關(guān)文獻資料與自身實際認知，本文將這一基本結(jié)構(gòu)劃分為以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)、以交換機為中心的結(jié)構(gòu)、服務(wù)器與交換機相結(jié)合的結(jié)構(gòu)三類。
1.1 以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)
對于以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)來說，這一結(jié)構(gòu)通過網(wǎng)絡(luò)線路實現(xiàn)服務(wù)器網(wǎng)卡的相連，服務(wù)器就能夠由此實現(xiàn)同一網(wǎng)絡(luò)體系下的互聯(lián)，Cam Cube數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就屬于這一結(jié)構(gòu)的代表。在云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)中，以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)較為簡單，這就使得樹型結(jié)構(gòu)中單點瓶頸問題往往較難出現(xiàn)，不過以服務(wù)器為中心結(jié)構(gòu)常常出現(xiàn)的線路運行補償影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行問題，卻必須引起我們重視[1]。
1.2 以交換機為中心的結(jié)構(gòu)
對于以交換機為中心的結(jié)構(gòu)來說，這一結(jié)構(gòu)本身屬于傳統(tǒng)型分布存儲技術(shù)，不過雖然該結(jié)構(gòu)具備著結(jié)構(gòu)簡單、連接便捷的優(yōu)點，但隨著我國信息化水平的不斷提升，以交換機為中心的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能較好滿足使用者需要，這就使得近年來云計算環(huán)境下分布存儲關(guān)鍵技術(shù)基本結(jié)構(gòu)中以交換機為中心的結(jié)構(gòu)數(shù)量不斷下降[2]。
1.3 服務(wù)器與交換機相結(jié)合的結(jié)構(gòu)
除了上述兩方面外，服務(wù)器與交換機相結(jié)合的結(jié)構(gòu)同樣屬于典型的云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)基本結(jié)構(gòu)，而結(jié)合上文中對以服務(wù)器為中心的結(jié)構(gòu)、以交換機為中心的結(jié)構(gòu)的論述我們不難發(fā)現(xiàn)，兩種結(jié)構(gòu)都存在著各自的問題，而為了保證云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)效用得以實現(xiàn)更好發(fā)揮，兩種結(jié)構(gòu)開始了結(jié)合的嘗試。對于服務(wù)器與交換機相結(jié)合的結(jié)構(gòu)來說，該結(jié)構(gòu)在可擴展性、路由費用、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面都存在著較強的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢就使得該結(jié)構(gòu)能夠較好實現(xiàn)工作流程的簡化、存儲工作效率與質(zhì)量提升、系統(tǒng)運行效益的提高[3]。
2 云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
2.1 數(shù)據(jù)容錯技術(shù)
數(shù)據(jù)容錯技術(shù)本身屬于云計算環(huán)境下分布存儲的關(guān)鍵技術(shù)之一，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備可用性、海量信息數(shù)據(jù)訪問率的大幅提升，這就使得云技術(shù)分布存儲將在數(shù)據(jù)容錯技術(shù)的支持下始終為用戶提供優(yōu)質(zhì)信息服務(wù)，由此可見該技術(shù)的重要性。對于數(shù)據(jù)容錯技術(shù)來說，其本身可以細分為糾刪碼容錯技術(shù)與復制容錯技術(shù)，其中糾刪碼容錯技術(shù)本身屬于借助信道實現(xiàn)傳輸?shù)木幋a技術(shù)，這一技術(shù)通過實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)塊丟失的容忍實現(xiàn)數(shù)據(jù)容錯，不過該技術(shù)很容易引起數(shù)據(jù)失真問題，這點需要引起我們重視；而對于復制容錯技術(shù)來說，該技術(shù)主要通過相同模塊的創(chuàng)建實現(xiàn)數(shù)據(jù)容錯，這一技術(shù)本身具備著簡單易用的特點，但這種技術(shù)本身對于存儲空間提出的較高要求需要引起我們重視[4]。
2.2 節(jié)能技術(shù)
節(jié)能技術(shù)同樣屬于云計算環(huán)境下分布存儲的關(guān)鍵技術(shù)之一，該技術(shù)的應(yīng)用主要是為了降低存儲系統(tǒng)能耗，其本身可以細分為軟件節(jié)能技術(shù)與硬件節(jié)能技術(shù)兩類，其中軟件節(jié)能技術(shù)主要通過云計算環(huán)境下的閑置計算機自動化關(guān)閉狀態(tài)進入實現(xiàn)，這自然就使得各方面的能耗率由此實現(xiàn)較好降低；而對于硬件節(jié)能技術(shù)來說，這一技術(shù)主要運用高性能設(shè)備取代低性能設(shè)備的方式實現(xiàn)云計算環(huán)境下的分布存儲節(jié)能，而全面替換高能耗結(jié)構(gòu)并應(yīng)用新型體系結(jié)構(gòu)，就能夠極大程度上實現(xiàn)云計算環(huán)境下分布存儲的節(jié)能目標。
3 結(jié)語
在本文基于云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)展開的研究中，筆者詳細論述了云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)與具體應(yīng)用，而將結(jié)合這一系列論述內(nèi)容我們能夠發(fā)現(xiàn)，“經(jīng)濟、社會、生態(tài)”效益的取得是云計算環(huán)境下分布存關(guān)鍵技術(shù)具體發(fā)展目標，而相關(guān)技術(shù)人員也將由此認識到降低系統(tǒng)設(shè)備的故障發(fā)生率、運營成本，提高運營效益的重要性。
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關(guān)鍵詞：高校；信息化建設(shè)；云計算；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）23-0005-02
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的學習、工作和生活變得越來越便利。而云計算作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，已成為如今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流趨向。對高校而言，云計算為高校推進信息化建設(shè)提供有利條件，也極大地提高了高校信息化建設(shè)水平，推動了高校事業(yè)的發(fā)展。研究云計算技術(shù)在高校信息化建設(shè)中應(yīng)用策略已成為當下高校信息化建設(shè)領(lǐng)域的重要課題。
1 云計算技術(shù)的概述
1.1云計算的定義
關(guān)于云計算定義，一般可從廣義和狹義兩個角度來理解。其中，從廣義上講云計算是指服務(wù)的交付和使用方式，這里所指的服務(wù)包含與IT相關(guān)，與軟件相關(guān)的各種服務(wù)；而狹義的云計算主要是指通過網(wǎng)絡(luò)以按照需要、已擴展的方式來獲取所需要的軟件、硬件、平臺等資源。其中，提供這些資源的網(wǎng)絡(luò)稱之為“云”。隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展和日趨成熟，已被廣泛應(yīng)用于政府、企業(yè)、高校等企業(yè)事業(yè)單位，發(fā)揮著重要的作用。
1.2云計算的特征
云計算的特征主要體現(xiàn)為：超大規(guī)模、可靠性、虛擬化、通用性、成本低。具體如下：
1）超大規(guī)模。云計算為滿足用戶的各種需求，需要為用戶提供大量資源。而為保證資源充足和訪問速度快，必須依賴于數(shù)以千計、萬計的服務(wù)器組成。這些服務(wù)器共同構(gòu)成計算機群。正是依賴超大規(guī)模服務(wù)器，賦予了用戶無盡的計算能力。
2）可靠性。可靠性是云計算技術(shù)的顯著特點。云計算通過多節(jié)點，多副本的為用戶提供服務(wù)，且用戶的數(shù)據(jù)被存儲在服務(wù)器之中，服務(wù)器可以依據(jù)不同的服務(wù)類型為不同的用戶提供服務(wù)。同時，由于數(shù)據(jù)被多節(jié)點、多副本的存儲，更加確保了數(shù)據(jù)的安全性和服務(wù)的穩(wěn)定性，如果某一個節(jié)點出現(xiàn)問題，其他節(jié)點將會代替他進行服務(wù)。對用戶而言，通過安全的云備份可以不用擔心電腦硬件損毀或數(shù)據(jù)丟失等問題。
3）虛擬化。虛擬化主要體現(xiàn)在用戶對基礎(chǔ)設(shè)置的管理與應(yīng)用上。用戶可以不受地點限制的使用計算機資源、存儲資源和軟件資源等。
4）通用性。云計算環(huán)境下，可以構(gòu)造出不同的應(yīng)用，且不同的應(yīng)用可以均可以在“云”中運行。正是這種通用性，保證了其正常運行，一些新的計算不斷加入資源池，而一些故障節(jié)點排出后重新投入使用。
5）成本低。云計算的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在其管理成本上，由于云具有較高的自動化和較強的通用性，其在使用過程中無需進行過多管理便可在短時間內(nèi)完成多項工作，利用效率極大提升，具有成本低的優(yōu)勢。
2 云計算對高校信息化建設(shè)的重要意義
對高校信息化建設(shè)而言，運用云計算技術(shù)的重要意義集中體現(xiàn)在如下幾個方面：
2.1 充分保證高校數(shù)據(jù)安全，實現(xiàn)高校數(shù)據(jù)的集中管理
隨著高校信息化建設(shè)進程的推進，越來越多的高校核心數(shù)據(jù)資源需要進行存儲。而依靠云計算技術(shù)的我可靠性、安全性特點，無疑是存儲高校核心數(shù)據(jù)資源的最好方式。同時，云技術(shù)服務(wù)實現(xiàn)了高校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源的虛擬化，用戶無需擔心云的內(nèi)部實現(xiàn)問題，只需要將數(shù)據(jù)存儲到云端。而其他的服務(wù)資源會由專人進行維護、管理和調(diào)度。高校核心數(shù)據(jù)在云端是通過快速加密方式進行存儲的，也正是因為在云端存儲可以避免硬件傷害，且數(shù)據(jù)加密可以極大地提高數(shù)據(jù)的安全性，用戶無需擔心數(shù)據(jù)的安全性、病毒以及黑客入侵等問題。
2.2 基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)成本較低，無需多次投入維護和升級
云計算的基礎(chǔ)架構(gòu)耗費成本較低，不需要用戶購置昂貴設(shè)備，只需有可上網(wǎng)的接入設(shè)備、瀏覽器以便可以實現(xiàn)訪問云端。而云端通過基礎(chǔ)架構(gòu)對外提供服務(wù)。云端用戶不需要購置昂貴硬件，也不需要進行相應(yīng)的維護升級。高校在信息化建設(shè)中，只需要高校來進行軟硬件設(shè)備的投入，而用戶采用普通的電腦便可以接入云端，這為極大地降低了高校的軟硬件投入成本。
2.3 為高校教學提供靈活接入方式，方便教學活動開展
云計算技術(shù)為高校教學提供了靈活的接入方式，師生可以通過手機、PC端電腦、Ipad等各種終端接入云服務(wù)，且可以通過云服務(wù)觀看教學視頻、在線提交作業(yè)、與師生進行在線交流、參加網(wǎng)上考試等。學生通過各種終端都可以訪問云端，方便利用。而教師可以通過電子教案，在線答疑以及評閱學生作業(yè)等。
2.4 基礎(chǔ)架構(gòu)及應(yīng)用模式規(guī)范，方便實現(xiàn)教育資源共享
云計算技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)及應(yīng)用模式較為規(guī)范，通過基礎(chǔ)架構(gòu)提供對外公共服務(wù)，通過云應(yīng)用平臺為客戶提供私有云服務(wù)。通過云平臺實現(xiàn)了多種信息資源的整合和挖掘，同時依賴于云計算技術(shù)強大的協(xié)同能力，實現(xiàn)教育信息資源的共享和共建。這不僅有效地提高了高校信息化建設(shè)的效率，更提升了資源的利用率，減少了資源的重復性建設(shè)，保證了數(shù)據(jù)的一致性。
3 高校信息化建設(shè)中云計算技術(shù)運用的關(guān)鍵問題
高校積極運用云計算技術(shù)解決信息化發(fā)展中的問題，并分步驟，有條不紊的建設(shè)高校信息化云支撐平臺，逐步制定起PaaS，IaaS 和SaaS的演進路線，最終實現(xiàn)在高校范圍內(nèi)各種教育、圖書等信息資源的快速配給、共享以及集中維護。這是高校信息化建設(shè)的發(fā)展趨勢。目前，高校在信息化建設(shè)過程中取得了很多豐碩的成果，也遇到了一些不適應(yīng)的問題。這些問題必須充分借助云計算技術(shù)來解決。在高校信息化建設(shè)中運用云計算技術(shù)時，應(yīng)注意如下幾個關(guān)鍵問題：
3.1 高校信息化建設(shè)中存在的問題分析
目前，高校信息化建設(shè)方面的問題主要體現(xiàn)在如下兩個方面：
一是，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面缺乏對軟件和硬件的合理規(guī)劃
高校在推動信息化建設(shè)過程中，普遍存在重視硬件，忽視軟件的問題，最終導致高校雖然投入了巨大的彩禮，但取得的效果甚微。云計算平臺不同是以穿件為基礎(chǔ)的，而高校在這方面先對缺失，最終造成高校硬件投入成本增加與硬件閑置之間的矛盾發(fā)生，耗費了自己，卻沒有實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的合理規(guī)劃。
二是，在管理信息系統(tǒng)集成缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，重復性建設(shè)嚴重
在建設(shè)高校信息化建設(shè)中，由于各部門對信息服務(wù)的需求存在差異，且他們過多的從自身的需求出發(fā)，影響高校信息化建設(shè)的整體性。這需要高校必須對各部門的需求進行匯總，通過協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)各部門之間信息的集合，減少各部門之間的分離，避免資源建設(shè)方面出現(xiàn)重復性。
目前高等學校信息化建設(shè)取得了很大的成果，但還存在一些與需求不相適應(yīng)的問題，這就需要借助云計算技術(shù)加以解決，從而提高高校信息化建設(shè)的應(yīng)用水平和效率。通過分析高校信息化建設(shè)中存在的問題，有利于更好的促進云計算技術(shù)在高校信息化建設(shè)中的應(yīng)用。
3.2 高校數(shù)字化建設(shè)中運用云計算的關(guān)鍵技術(shù)
目前，在高校信息化建設(shè)中，應(yīng)從如下幾方面入手：
一是，高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。從基礎(chǔ)設(shè)施層面建設(shè)，應(yīng)對校園網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)，保證基礎(chǔ)設(shè)置的安全性和可靠性，減少資源的重復建設(shè)，從而最大程度提升基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。在校園網(wǎng)中，通過軟件和硬件架設(shè)起GFS體系結(jié)構(gòu)。GFS體系結(jié)構(gòu)由master和眾多chunk服務(wù)器否出，GFS的文件塊大小為64MB。GFS結(jié)構(gòu)下數(shù)據(jù)均按1+2的冗余方式進行備份。在校園信息系統(tǒng)中應(yīng)用云平臺的好處在于可以避免服務(wù)器單點故障，支持海量數(shù)據(jù)、具有整體高性能等。
二是，高校信息化業(yè)務(wù)的整合。伴隨高校信息化系統(tǒng)的增多，重復性數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率也越來越多，這在一定程度上造成了人力、物力、財力的浪費。因此，有必要對高校信息化業(yè)務(wù)進行整合，構(gòu)建完善的業(yè)務(wù)模型。可以以信息化系統(tǒng)硬件及數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)中間件等作為基礎(chǔ)，然后按照SOA體系架構(gòu)和實施理念來搭建一個應(yīng)用信息系統(tǒng)開發(fā)、運行、管理、監(jiān)控的應(yīng)用支撐平臺。同時也可以通過一定的技術(shù)將即時通訊、目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)交換、權(quán)限服務(wù)、報表服務(wù)、內(nèi)容管理等支撐組建加入應(yīng)用支撐平臺之中，為高校信息化業(yè)務(wù)的開展提供完整二開發(fā)的支撐管理平臺。
3.3 充分運用云計算平臺，實現(xiàn)高校間資源的共享
高校信息化建設(shè)應(yīng)盡可能的朝向混合云的方向發(fā)展。一般而言，我們可以將云分為專有云、公用云和混合云。這里僅對混合云進行闡述?；旌显剖菍Ｓ迷婆c公有云的有機結(jié)合。在推動高校信息化建設(shè)過程中，應(yīng)強調(diào)采用混合云模式，通過將不同高校的專用云加入到公共云中，通過統(tǒng)一的標準來進行管理，這樣可以有效彌補一些高校的在資源上存在的不足，充分利用公共云實現(xiàn)高校之間資源的共享和互補，不可以極大的降低高校的建設(shè)成本，且可以為高校用戶提供更高質(zhì)量的信息化服務(wù)。這些都是依賴于云計算平臺才能完成的。
4 結(jié)束語
云計算技術(shù)的優(yōu)勢是顯而易見的，其對高校信息化建設(shè)帶來的巨大變化也是有目共睹的。因此，我們必須充分的運用云計算技術(shù)，發(fā)揮云計算技術(shù)在高校管理領(lǐng)域、教育領(lǐng)域以及圖書館建設(shè)等領(lǐng)域的重要作用，實現(xiàn)高校信息化建設(shè)需求與云計算技術(shù)的融合，使高校信息服務(wù)的作用得到最大程度的發(fā)揮，切實解決高校用戶的實際問題，滿足高校師生的各種需求，促進高校教育事業(yè)的更好更快發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：云計算；關(guān)鍵問題；圖書館；應(yīng)用
中圖分類號：G250.7
在互聯(lián)網(wǎng)信息和各種數(shù)據(jù)高速增長的今天，商業(yè)計算和科學工程需要更加強大的數(shù)據(jù)處理和存儲技術(shù)。因此，需要對當前計算程序進行擴展，使其達到容易學習、方便使用、滿足要求的目的。在這種情況下，云計算概念被提了出來，云計算技術(shù)在一定程度上也達到了節(jié)約成本和實現(xiàn)可擴放性的目的。因為云計算技術(shù)強大的服務(wù)能力，使其迅速成為當前產(chǎn)業(yè)界和科學學術(shù)界關(guān)注研究的焦點和熱點。
1 云計算技術(shù)的相關(guān)概述
1.1 云計算的定義
當前學術(shù)界并沒有關(guān)于云計算的統(tǒng)一定義，總結(jié)現(xiàn)有的說法，可以認為云計算系統(tǒng)是以收費使用的形式向用戶提供各種服務(wù)的分布式計算系統(tǒng)。云計算系統(tǒng)實現(xiàn)信息永久存儲，在使用時也可進行緩存的計算技術(shù)。云計算技術(shù)對應(yīng)的客戶端可以是筆記本、界面器、手持設(shè)備等，很大程度上滿足了動態(tài)遷移的要求。
1.2 云計算系統(tǒng)的特點
云計算系統(tǒng)的特點可以概括為四個方面：支持虛擬化、提供服務(wù)質(zhì)量保證、高可靠性實用性和可擴放性、自治性。
（1）支持虛擬化。云計算系統(tǒng)最基本的特點就是虛擬化，虛擬化的存儲器，虛擬機的服務(wù)器等，也由此大大提高了資源的利用率。
（2）提供服務(wù)質(zhì)量保證。云計算系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的要求對系統(tǒng)做出適當調(diào)整，保證服務(wù)質(zhì)量。
（3）高可靠性、實用性和可擴放性。對用戶而言，云計算系統(tǒng)必須是可靠的，同時還能隨時隨地地提供用戶所需要的服務(wù)，從而保證其可靠性、實用性和可擴放性。
（4）自治性。所謂自治性是指云計算系統(tǒng)的管理對用戶來講是透明課件，系統(tǒng)的不同部分可以進行自動優(yōu)化配置，從而實現(xiàn)按需提供服務(wù)。
2 云計算技術(shù)的關(guān)鍵問題
云計算的思想可以追溯到20世紀60年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，云計算技術(shù)已經(jīng)有了很大的進步，在云計算技術(shù)的發(fā)展過程，所遇到的關(guān)鍵問題可以歸結(jié)為如下幾個方面。
2.1 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是云計算技術(shù)發(fā)展中的首要關(guān)鍵問題。云計算是虛擬的存儲服務(wù)器，同時也是通過虛擬化的存儲服務(wù)技術(shù)，支持多個虛擬機運行多個操作系統(tǒng)，從而大大提高了服務(wù)器的利用率，同時也由于虛擬特性，實現(xiàn)了靈活可變、可擴展性的平臺服務(wù)。隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，如何對虛擬資源進行管理逐漸成為當前研究的熱點之一。當前采用廣泛的方法是采用兩級調(diào)度的方法將VM的管理集成到批調(diào)度器中，從而向用戶提供最大限度的調(diào)度服務(wù)，缺點是不支持虛擬資源的預定服務(wù)，同時完成嚴格的預定資源服務(wù)租賃也是非常困難的。
當前的云系統(tǒng)如Scientific Cloud、Amazon EC2等都是采用虛擬樣機的形式來滿足用戶對計算資源和計算能力的要求，但是用戶如何根據(jù)自己的要求整合這些虛擬機使其成為一個工作群還是一個有待改進的問題。一般采用的方法是通過對虛擬機的IP地址、安全信息等上下文環(huán)境的分析，提出一種可以在多種虛擬機之間快速自動地部署上下文環(huán)境的機制，從而滿足用戶的特定要求。
2.2 網(wǎng)絡(luò)和安全
在計算機發(fā)展歷程中，曾經(jīng)發(fā)生過的幾起信息泄露問題，無不對用戶造成了嚴重的損失。安全性永遠是用戶最關(guān)注的問題。用戶在使用云計算系統(tǒng)服務(wù)時，需要上傳數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行存儲，云計算系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。目前，云計算技術(shù)還處于初級發(fā)展階段，由于云計算是分布式的體系結(jié)構(gòu)，不僅要進行數(shù)據(jù)的存儲，還要進行消息的傳遞、交互和共享，這就使得云計算體系的安全性問題變得更加復雜。目前有兩種較好的解決方法，一是通過減少敏感數(shù)據(jù)的傳輸，降低云計算使用的風險，要保證在不同的環(huán)境下都要減少敏感數(shù)據(jù)的傳輸與存儲；二是從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和傳輸數(shù)據(jù)堵塞控制的角度進行考慮，提出了語義控制策略語言，來描述不同客戶的存取策略，不同的客戶對于云計算需要提供的服務(wù)是不一樣的，因此需要靈活的存取機制，這也為安全提供一個途徑，通過不同的存取機制，來增強操作的靈活性和數(shù)據(jù)的安全性。
2.3 云計算系統(tǒng)仿真
云計算系統(tǒng)提供的必須是安全可靠、可擴展性的服務(wù)，因此必須對不同的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)進行度量和評估，以保證滿足相關(guān)協(xié)議的要求。在云計算系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施搭建之前，為了確保其可行性，同時減少成本，有必要對其復雜的管理系統(tǒng)和運行機制進行仿真。如何開發(fā)出科學合理的仿真軟件，使其能對前期的運行機制和管理系統(tǒng)進行仿真，還能實現(xiàn)后期的追蹤和分析，這是一件極具挑戰(zhàn)性的問題。當前的研究中提出了不同的解決方案，例如云計算仿真軟件CloudSim、SPECI仿真工具等，都達到了很好的效果，但是還存在一定的缺陷，這是我們需要繼續(xù)堅持解決的問題。
2.4 云計算系統(tǒng)的成本
作為一種擁有超強數(shù)據(jù)處理能力和存儲能力的計算系統(tǒng)，云計算系統(tǒng)的經(jīng)濟成本也是非常高的，這在一定程度上也阻礙了云計算系統(tǒng)的普及使用，因此如何制定出精確的成本模型變得尤為重要。影響成本模型的因素有很多，比如服務(wù)器、軟件、網(wǎng)絡(luò)元素和人為因素等不同的因素對模型的影響是不一樣。如何完整地考慮各個方面的因素，確定其不同的影響權(quán)重系數(shù)，從而制成精確的成本計算模型，對于降低云計算系統(tǒng)的成本是不可或缺的。
3 云計算系統(tǒng)在高職院校圖書館中的應(yīng)用
云計算技術(shù)的超級計算和海量存儲能力，使得其成為當今數(shù)字圖書館研究的熱點問題，同時也為讀者提供了安全、高效的云個性化閱讀服務(wù)。云計算系統(tǒng)在高職院校圖書館中的應(yīng)用主要可以從兩個方面來介紹：國外和國內(nèi)的圖書館中的應(yīng)用。
3.1 云計算系統(tǒng)在國外高職院校圖書館中的應(yīng)用
國外第一個開放的圖書館自動化系統(tǒng)產(chǎn)生于1999年，它的目標客戶是小型的學校圖書館或者專業(yè)圖書館，它的出現(xiàn)也為后續(xù)大型的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨后在2006年，Amazon推出了彈性云計算EC2服務(wù)，主要的目標客戶是各種組織機構(gòu)，服務(wù)內(nèi)容為存儲服務(wù)和計算資源服務(wù)。目前，亞馬遜云計算服務(wù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，很多大型的圖書館都在使用，如哥倫比亞區(qū)公共圖書館。
被譽為業(yè)界最有影響的莫過于OCLC將“基于云”的概念服務(wù)引入了圖書館的系統(tǒng)中，這是圖書館界的第一個專業(yè)云計算服務(wù)，將會有廣泛的發(fā)展前景。
3.2 云計算系統(tǒng)在國內(nèi)高職院校圖書館中的應(yīng)用
在國內(nèi)，云計算系統(tǒng)在高職院校圖書館中的應(yīng)用還處于理論研究的階段。國內(nèi)有關(guān)于“云計算和圖書館”的定期研討會表明國內(nèi)的圖書館界已經(jīng)開始充分重視云計算的發(fā)展，也預示著云計算系統(tǒng)將在圖書館界中產(chǎn)生重大影響
目前，已經(jīng)基本建成了CALIS云服務(wù)平臺的框架，同時也在全國的多數(shù)高校中構(gòu)建了分布式的數(shù)字圖書館服務(wù)平臺。借助云計算平臺，圖書館可以即時地為用戶提供最新信息，同時也簡化和壓縮了咨詢信息的服務(wù)過程，提高了圖書館的管理效率，減輕了圖書管理員的管理任務(wù)。用戶只需擁有一個可以和云計算端鏈接的終端設(shè)備，就可以輕松地獲取自己所需要的信息，大大降低了用戶獲取信息的難度和成本，因此，云計算系統(tǒng)在圖書館界的應(yīng)用，不僅最大限度地實現(xiàn)了資源共享，還大大簡化了日常的信息獲取過程。
4 結(jié)束語
云計算系統(tǒng)具有超強計算和海量存儲的能力，同時還有方便使用、按需支付的特點，使其具有非常廣闊的應(yīng)用前景，對于圖書館來說，云計算系統(tǒng)的能力和特點正是其所需要的，即使當前云計算在圖書館中的應(yīng)用還處于理論研究階段，但是隨著相關(guān)工具和技術(shù)的不斷改善，相信云計算圖書館不久就可以更好地服務(wù)于各高職院校的學子們，服務(wù)于每個需要云計算系統(tǒng)的人們。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)抽取；Hadoop；輿情
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）15-0023-03
Abstract：The public opinion information data with massive， show data sources of unpredictability， article on the HTML page for noise reduction， sub tree construction， and then through the similarity calculation， combined with public opinion simple ontology library， the realization of the data block identification and record the data extract， finally to Hadoop platform for experimental environment and pumping out the algorithm experiment. Experimental results show that the algorithm in the public opinion data mining， automatic extraction of extraction rules has a certain reference value.
Key words：Data extraction； Hadoop； public opinions
1 概述
網(wǎng)絡(luò)輿情是某些社會事件發(fā)生后，在互聯(lián)網(wǎng)的平臺上，民眾針對其發(fā)展和變化過程的不同階段逐漸產(chǎn)生和發(fā)酵的社會態(tài)度，并借助于諸如論壇、博客、微博、微信、新聞跟帖等此類便捷的網(wǎng)絡(luò)媒體進行關(guān)注、表達或宣泄。由于網(wǎng)絡(luò)媒體的自由性和實時性，互聯(lián)網(wǎng)的便捷性和隨意性，網(wǎng)民針對社會過程中的各種問題，越來越多的傾向于借助網(wǎng)絡(luò)媒體跟帖、轉(zhuǎn)發(fā)、投票等方式暢所欲言，淋漓盡致地發(fā)表觀點，在極短時間造成內(nèi)凝聚共識，并誘發(fā)行動，直接影響社會。[1]同時由于閱歷和思想認識水平的局限性，網(wǎng)民們往往會在短時間內(nèi)難以認識事情背后復雜的社會，并認清其心理動因，從而造成非理性和過于主觀的聲音占據(jù)上風。從目前各領(lǐng)域內(nèi)的一系列突發(fā)事件來分析，人們通過網(wǎng)絡(luò)媒體進行傳播爆發(fā)出的輿論能量不容小覷。各級行政機關(guān)、企事業(yè)部門都越來越重視互聯(lián)網(wǎng)輿情的監(jiān)測，各專家學者也從不同方面對輿情進行分析研究，如從政策機制、評估體系策略[2]、用戶行為特征、網(wǎng)絡(luò)輿情傳播模式的研究和引導；技術(shù)上主要集中在網(wǎng)頁抓取、內(nèi)容分析、語義識別、數(shù)據(jù)挖掘、主題識別與跟蹤等算法的研究等。在這在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，影響力日益巨大的時下，網(wǎng)絡(luò)已化身為思想文化的集散地和社會輿論的增強器，我們應(yīng)充分認識以其為載體的新媒體的社會影響力。因此，對于如何快速、準確的發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上潛在輿情信息并對其進行有效監(jiān)測、監(jiān)控及正確引導勢在必行，本文通過對已有技術(shù)和知識進行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，引入了云計算技術(shù)，對以面對與高校相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)輿情信息的數(shù)據(jù)抽取的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
2 研究現(xiàn)狀
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，我國的網(wǎng)民數(shù)量、網(wǎng)站數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)信息資源的容量以爆炸性的趨勢增長。據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心2016年1月的《第37次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》[3]顯示：網(wǎng)民通過各類移動設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)行為的用戶占全體網(wǎng)民總量的90.8%，規(guī)模達到了6.06億，其中手機占移動類網(wǎng)民的91%。同時，以互聯(lián)網(wǎng)為工具進行新聞獲取閱讀的用戶規(guī)模為5.55億，手機網(wǎng)絡(luò)新聞用戶規(guī)模為4.60億，相較于去年年底將近增長11%。如作為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對新聞快速傳播形成熱點話題的微博、微信、來往等App應(yīng)用借助于手機等無線設(shè)備，極大促進了網(wǎng)民對網(wǎng)絡(luò)輿情的接觸度和傳播速度，從而使Web成為一個以大數(shù)據(jù)為基本特征的全球化信息中心。這些在許多領(lǐng)域具有重要價值的海量數(shù)據(jù)具有多樣性、異構(gòu)性且動態(tài)變化等特征，單純地依賴人工的方法難以及時、迅速地完成海量web信息的收集、 web輿情的發(fā)現(xiàn)及進一步的跟蹤。
針對網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測迫切需要分析挖掘的這些海量數(shù)據(jù)，按其信息蘊藏的深度，可分為SurFace Web和Deep Web兩大類[4][5]。Surface Web是將各個獨立的HTML靜態(tài)網(wǎng)頁通過超鏈接進行連接，其內(nèi)容能夠為當前的通用搜索引擎直接索引和檢索而無需與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫進行交互；而Deep Web面向的是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，Deep Web的內(nèi)容頁面在被查詢時才由Web服務(wù)器主動與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行交互而動態(tài)按照某一特定的HTML布局生成后返回給提交查詢請求的訪問者。隨著信息化的不斷跨躍推進和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫形式存儲的資源成指數(shù)級增長，如今人們也已訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫成為信息獲取的主要方式和方法。[6] Deep Web形式的數(shù)據(jù)內(nèi)容分布于商業(yè)、經(jīng)濟、計算機、教育、新聞媒體、娛樂等不同的領(lǐng)域；網(wǎng)絡(luò)媒體以BBS論壇、微博、微信、來往、博客、播客、新聞、跟帖等各種形式載體和展現(xiàn)，此類海量存儲在Deep Web背后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)已成為了供政府及企事業(yè)單位進行輔助決策的來源。但由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫隱藏在Web服務(wù)后端的隱蔽性，及各個Deep Web站點在網(wǎng)頁展現(xiàn)形式和表述質(zhì)量的差異性，使得當前存儲DeepWeb數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫搜索引擎只能實現(xiàn)大約33%左右覆蓋搜索，因此如何有效的、快速的且準確地在浩瀚的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中抽取信息資源成為當前輿情研究中首當解決的問題。
3 基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)抽取的相關(guān)技術(shù)
3.1 數(shù)據(jù)抽取
數(shù)據(jù)抽取，也稱之為網(wǎng)頁信息提取，主要是從HTML源碼中去除一些如廣告、標語等噪聲信息，提取出標題、作者、正文等有用的信息。及時準確的信息提取為輿情系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)抽取在web 輿情發(fā)現(xiàn)中至關(guān)重要，，它為輿情系統(tǒng)準確地發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息提供基礎(chǔ)。信息的抽取過程按自動化程度一般可分為人工、半自動化及全自動化三種方式。網(wǎng)頁信息抽取是一種針對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通過分析、加工網(wǎng)頁的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的提取的過程。由于網(wǎng)頁的復雜性、多樣性以及程序員構(gòu)建過程的隨意性和習慣性，使得信息展現(xiàn)的模版不確定性和多樣性，針對不同的網(wǎng)頁模版抽取規(guī)則也不盡相同，信息抽取的方法也越來越多，按其實現(xiàn)原理大致可分為基于HTML結(jié)構(gòu)、基于自然語言處理和基于本體幾類方式[7]。
3.2 Hadoop
Hadoop是由Apache基金會開發(fā)的一個開源的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，其核心為實現(xiàn)為海量數(shù)據(jù)提供了存儲的分布式文件系統(tǒng) （Hadoop Distributed File System，HDFS）和為海量數(shù)據(jù)提供了計算能力的分布式計算MapReduce。Hadoop為程序開發(fā)者提供了簡單易用的接口，用戶只需編寫 Map函數(shù)和Reduce函數(shù)即可實現(xiàn)分布式計算，而無需考慮諸如由Hadoop負責處理的任務(wù)調(diào)度，負載平衡和通信等問題[8]。
HDFS是能部署在廉價的機器上的分布式文件系統(tǒng)，用戶不需知道文件的實際存儲位置就能夠訪問分布在不同機器上的文件，具有高容錯性、高吞吐量、能自動處理失效節(jié)點的特點。HDFS包含三種類型的角色：用以實現(xiàn)系統(tǒng)命名空間的管理和客戶端文件訪問管理的Name Node，用以實現(xiàn)管理節(jié)點文件存儲的Data Node 和用于需要操作分布式文件系統(tǒng)文件應(yīng)用程序的Client。MapReduce是包含一個主服務(wù)器Job Tracker和多個從服務(wù)器Task Tracker的主從式架構(gòu)，Job Tracker是一個master服務(wù)，負責調(diào)度、監(jiān)控和管理Task Tracker，并給空閑的Task Tracker分配Map任務(wù)和Reduce任務(wù)。
4 抽取框架
實現(xiàn)上主要對查詢結(jié)果列表頁和內(nèi)容頁進行信息提取，提取過程中使用自建的簡單本地體庫抽取方法來實現(xiàn)抽取，主要過程為：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)塊識別，結(jié)果集抽取，抽取規(guī)則構(gòu)建。
4.1 數(shù)據(jù)清洗
一般情況下，一個查詢結(jié)果頁面可能包含多個數(shù)據(jù)塊，如宣傳數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)塊、位置數(shù)據(jù)塊、導航數(shù)據(jù)塊等。其文檔中含有一些對抽取沒有價值的信息，如樣式表標簽、圖片標簽、命名空間標簽、內(nèi)容標簽、表單標簽、媒體標簽、表格標簽等，直接對此類有大量無用節(jié)點的HTML代碼進行解析而生成的網(wǎng)頁標簽樹會十分臃腫，因此首先將列表結(jié)果頁和內(nèi)容結(jié)果頁文件進行“瘦身”解析成標簽樹，并采用廣度優(yōu)先遍歷方法對標簽樹中所有節(jié)點進行降噪處理，其過程如下：從根節(jié)點開始出發(fā)，直至發(fā)現(xiàn)表示正文開始的body標簽節(jié)點，將當前節(jié)點及其子樹提取后向下遍歷，判斷讀入節(jié)點是否是噪音節(jié)點，如果是則將該節(jié)點及其子樹刪除，循環(huán)直至到達樹末尾。經(jīng)過上述過程的降噪處理，可以將網(wǎng)頁標簽樹中明顯的以上所提及的無用信息標簽及其間的內(nèi)容刪除，從而降低了計算量，并極大簡化了后續(xù)算法的輸入。
4.2數(shù)據(jù)塊識別和數(shù)據(jù)記錄集抽取
一般情況下，每個查詢結(jié)果頁面一般只有一塊區(qū)域是用戶所關(guān)心并希望可以獲取的，這部分即為該頁面的數(shù)據(jù)信息部分，而其他的模塊則認為是對用戶數(shù)據(jù)塊信息順利的獲取的干擾因素，因此如何準確的識別出數(shù)據(jù)塊在HTML頁面的位置的至關(guān)重要。在完成對標簽樹清洗處理之后，我們需要發(fā)現(xiàn)并定位標簽樹中的數(shù)據(jù)塊，此數(shù)據(jù)塊包含查詢結(jié)果。分析比較多個經(jīng)過清洗生成的查詢結(jié)果的標簽樹后發(fā)現(xiàn)：對于標簽樹中，某一父親節(jié)點T具有越多的結(jié)構(gòu)相似的子樹越多，當比重超過一定的閥值，則該節(jié)點將越會是我們所關(guān)注的數(shù)據(jù)塊，針對這一思想實現(xiàn)如何快遞自動識別出的興趣數(shù)據(jù)塊，算法描述如下：
輸入：節(jié)點T下的兩顆子樹T1、T2
輸出：子樹T1、T2的相似度Sim（T1，T2）
算法：
1）初始化SumT1、SumT2、DisumT12；
2） 循環(huán)T節(jié)點直至遍歷所有的子節(jié)點{
3） 如果兩個節(jié)點的標簽相同{
4） Sum T1++； Sum T2++；
5） }
6） 如果兩個節(jié)點的有節(jié)點但標簽相同{
7） Sum T1++； Sum T2++； Disum T12++；
8） }
9） 如果T1節(jié)點樹有節(jié)點而 T2節(jié)點樹無節(jié)點{
10） Sum T1++； Sum T2++；Disum T12++；
11） }
12） 否則{
13） Sum T2++； Disum T12++；
14） }
15） Sim（T1，T2）=（SumT1+ SumT2- DisumT12）/（ SumT1+ SumT2）
16） }