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云計(jì)算與云數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究的論文
【摘要】文章通過分析云計(jì)算的定義特點(diǎn)及云數(shù)據(jù)的管理技術(shù)，以促進(jìn)云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展和提高。
【關(guān)鍵詞】云計(jì)算；云數(shù)據(jù)；管理技術(shù)
作者簡介：初魯京（1987-），男，山東煙臺(tái)人，中國人民大學(xué)在職研究生，研究方向：企業(yè)管理
近年來隨著科技水平的不斷提高，信息數(shù)據(jù)量不斷增大，并且具有快速的增長速度，用戶對(duì)于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)能力提出了更高的要求。而“三網(wǎng)融合”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能電網(wǎng)”等應(yīng)用的快速發(fā)展對(duì)于計(jì)算和數(shù)據(jù)管理也帶來了新的挑戰(zhàn)。云計(jì)算作為一種正在興起中的新型技術(shù)，可以改變普通用戶操作計(jì)算機(jī)的模式，可以根據(jù)用戶的需要來提高計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，使用戶像使用水電一樣的方便快捷的使用計(jì)算機(jī)，降低用戶的軟件和硬件采購成本。云計(jì)算是基于分布式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算上提出的新型概念，核心功能的提供海量的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)，并且提供高效率的計(jì)算能力，由于開發(fā)更多的應(yīng)用形式。而云計(jì)算并不僅僅是做計(jì)算，還需要融合更多的技術(shù)成果，提出云數(shù)據(jù)的管理概念。本文通過分析云計(jì)算和云數(shù)據(jù)的管理技術(shù)，促進(jìn)云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展和提高，方便今后工作的開展。
一、云計(jì)算的概念
�。ㄒ唬┰朴�(jì)算的定義
云計(jì)算是一種近年來興起的新型計(jì)算模型，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于目前對(duì)于云計(jì)算還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，所以出現(xiàn)了很多云計(jì)算的定義版本。而通過對(duì)于云計(jì)算的分析研究，總體的定義方向都是一致的。具體來說，云計(jì)算實(shí)際上是一種對(duì)于虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和WebService等幾種不同的新型信息技術(shù)的綜合應(yīng)用。云計(jì)算所運(yùn)用的技術(shù)幾乎包括了所有的互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)�？梢哉f云計(jì)算是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的必然發(fā)展，虛擬化技術(shù)又是云計(jì)算得以發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，WebService信心技術(shù)為云計(jì)算提供了互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的技術(shù)支持。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)用戶也越來越專業(yè)化，它們對(duì)于數(shù)據(jù)信息的了解和使用越來越熟練，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的要求也發(fā)生了變化，提出了各種不同的信息數(shù)據(jù)需求，云計(jì)算正是滿足了這類用戶的需要，也得到了進(jìn)一步的使用和發(fā)展。
�。ǘ┰朴�(jì)算的工作原理
云計(jì)算在工作環(huán)境下不需要使用本地的計(jì)算機(jī)，通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接來進(jìn)行數(shù)據(jù)的分布和處理，并且優(yōu)化數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)的連接來實(shí)現(xiàn)分享數(shù)據(jù)的目的。這種工作模式可以使企業(yè)方便的進(jìn)行資源利用，并且有效的切換有效資源，根據(jù)實(shí)際工作的具體要求來訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)，獲得相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。云計(jì)算作為一項(xiàng)新型的實(shí)用性技術(shù)，一定程度上提高了計(jì)算能力的商業(yè)性，通過網(wǎng)絡(luò)傳播和售賣實(shí)現(xiàn)了降低售賣成本的目的，同時(shí)還充分發(fā)揮了實(shí)用性，使企業(yè)的相關(guān)工作得以全面落實(shí)。
�。ㄈ┰朴�(jì)算的體系結(jié)構(gòu)
云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)非常龐大，并且具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，一般以“云”網(wǎng)絡(luò)為核心，聯(lián)接到其他網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器，發(fā)送出相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)通過虛擬技術(shù)的支持?jǐn)U展相關(guān)服務(wù)器的功能，在云計(jì)算的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)各種信息資源的整合，達(dá)到為用戶提供更多更有效數(shù)據(jù)的目的，提升了計(jì)算能力和儲(chǔ)存能力。完善的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)應(yīng)包括云端用戶、部署工具、服務(wù)目錄、管理系統(tǒng)這主要的四個(gè)部分。
二、云數(shù)據(jù)管理技術(shù)的主要特點(diǎn)
（一）規(guī)模大，海量性
隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和普及，一些互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過傳感器來進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集來完成相關(guān)的工作。而隨著應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和推廣，數(shù)據(jù)量變得越來越大，并且還在快速的增長。云計(jì)算中的“云”具有規(guī)模大的特性，以云計(jì)算為基礎(chǔ)而構(gòu)建的信息服務(wù)或設(shè)備也具有大規(guī)模的特點(diǎn)，并且應(yīng)用于處理海量性的信息數(shù)據(jù)。另外云計(jì)算還可以無限擴(kuò)展，同時(shí)處理成百上千的信息節(jié)點(diǎn)。這種可以無限擴(kuò)大和伸縮的特點(diǎn)滿足了不同用戶的不同需求，在云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)中也要注重技術(shù)和方法的改進(jìn)，提高信息數(shù)據(jù)的管理水平和處理水平，重視信息數(shù)據(jù)的整合、提取和推理，有助于工作決策的完成。
（二）安全可靠性
云計(jì)算的技術(shù)包括了虛擬化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及分布式計(jì)算等比較成熟的技術(shù)手段，為云計(jì)算的可靠性提供了有效的保證。并且云計(jì)算在安全性方面也具有優(yōu)勢(shì)，云計(jì)算采用了不同服務(wù)器上的信息數(shù)據(jù)多副容錯(cuò)的方式，計(jì)算的信息節(jié)點(diǎn)采用了同構(gòu)互換技術(shù)，這些都極大地提高了云數(shù)據(jù)管理的安全性。
（三）異構(gòu)性
由于應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的領(lǐng)域和行業(yè)的不同，云計(jì)算的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和方式也各不相同，存在著一定的差異性。每個(gè)行業(yè)中云計(jì)算所獲取的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)形態(tài)也存在著不同的差別，需要根據(jù)具體的實(shí)際情況，來判斷采取不同的傳感器，例如二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等。不同的傳感器在應(yīng)用的時(shí)候，傳遞信息和獲取信息的形式也是不盡相同的，這些差別會(huì)帶來數(shù)據(jù)分析、處理和訪問等各個(gè)環(huán)節(jié)的差別，另外數(shù)據(jù)的多源性也會(huì)造成數(shù)據(jù)的類型各不相同，不同類型的數(shù)據(jù)信息也有不同的格式，從而會(huì)出現(xiàn)半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)同時(shí)存在的情況，使信息數(shù)據(jù)存在異構(gòu)性的特點(diǎn)。
�。ㄋ模┎淮_定性
云計(jì)算的運(yùn)行環(huán)境中數(shù)據(jù)信息具有一定的非確定性，主要表現(xiàn)為信息數(shù)據(jù)本身、數(shù)據(jù)語義匹配及數(shù)據(jù)信息的分析查詢等方面具有不確定性。而為了達(dá)到保證信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀的目的，用戶在應(yīng)用云計(jì)算時(shí)一定要明辨真?zhèn)�，去其槽粕取其精華，反映真實(shí)的需求完成預(yù)期的工作目標(biāo)。
�。ㄎ澹┩ㄓ眯�、便捷性
云計(jì)算的使用平臺(tái)在提供各項(xiàng)服務(wù)時(shí)，用戶在使用中不會(huì)受到空間上的限制，也不會(huì)受到時(shí)間的約束。用戶只要具有訪問驗(yàn)證信息就可以自由的使用云計(jì)算平臺(tái)，享受云計(jì)算的服務(wù)，不會(huì)受到系統(tǒng)和平臺(tái)的限制，具有極大的通用性和便捷性。
三、云數(shù)據(jù)管理技術(shù)
用戶通過云計(jì)算來分析處理大量的數(shù)據(jù)信息，云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須要能夠滿足用戶的需求，高效及時(shí)的管理分析海量的數(shù)據(jù)和信息。云計(jì)算分析處理的數(shù)據(jù)具有海量性、不確定性，這對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展不斷提出新的要求，需要積極的構(gòu)造高效可用的信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
�。ㄒ唬⿺�(shù)據(jù)信息的組織管理
數(shù)據(jù)的組織管理可以采用分布式的系統(tǒng)來訪問分析海量的分布式數(shù)據(jù)，例如GFS技術(shù)。這種技術(shù)可以在差別不大的各種普通硬件上運(yùn)行，為用戶提供了容錯(cuò)功能，并且為用戶提供高效可靠的信息數(shù)據(jù)并行的存儲(chǔ)和訪問權(quán)限。
（二）數(shù)據(jù)信息的集合管理
數(shù)據(jù)信息具有海量性、動(dòng)態(tài)性、不確定性等特點(diǎn)，需要采取分布式的數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)來進(jìn)行采集分析，例如BigTable技術(shù)可以用于對(duì)海量數(shù)據(jù)信息的處理，提供高效的服務(wù)。
�。ㄈ⿺�(shù)據(jù)信息的分析管理
應(yīng)用云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)是為了分析和挖掘相關(guān)的數(shù)據(jù)來滿足用戶的需求。因此需要運(yùn)用不同技術(shù)和布局來從海量的數(shù)據(jù)中提取挖掘有用的潛在數(shù)據(jù)，并且理解所挖掘的信息數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行分析，為各種應(yīng)用提供支持。
�。ㄋ模⿺�(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)管理
以Dynamo技術(shù)為例，這是一個(gè)具有高可用度的存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有DHT和數(shù)據(jù)庫的特征，為AWS提供了基礎(chǔ)的技術(shù)支持，并不直接展示于外網(wǎng)。Dynamo技術(shù)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)架構(gòu)可以使信息數(shù)據(jù)在框架內(nèi)均勻的存儲(chǔ)，并且各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間可以互通，根據(jù)數(shù)據(jù)的具體操作需求在框架內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，具有較強(qiáng)的自主性，而由于有主控點(diǎn)來進(jìn)行控制，單個(gè)節(jié)點(diǎn)之間一般不會(huì)出現(xiàn)故障。Dynamo技術(shù)在存儲(chǔ)時(shí)還具有一些優(yōu)點(diǎn)，可以通過提供N、R、W這三個(gè)參數(shù)結(jié)合實(shí)際情況去調(diào)整實(shí)例。N即表示副本的個(gè)數(shù)，R為可完成的數(shù)據(jù)信息的成功一致個(gè)數(shù)，W為完成寫入的個(gè)數(shù)。Dynamo技術(shù)可以記錄、處理不同版本的對(duì)象，將對(duì)象的不同版本來提供給技術(shù)應(yīng)用，使應(yīng)用可以對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的整合和利用。在這一過程中并不要求將副本個(gè)數(shù)N全部的成功完成，只需要成功讀取的個(gè)數(shù)R和成功寫入的個(gè)數(shù)W兩者相加，大于副本個(gè)數(shù)N，這樣就可以保證數(shù)據(jù)的最終一致性。這種讀取方式比寫入一次進(jìn)行多次讀取的系統(tǒng)要麻煩一些，但是寫入方式變得更簡單，也充分滿足了用戶的需要。同時(shí)Dynamo技術(shù)也具有負(fù)載均衡的優(yōu)勢(shì)，由于所采用的DHT方式將需要的信息數(shù)據(jù)都均勻的存儲(chǔ)到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息訪問量和存儲(chǔ)量都大致相同，比較均衡。
四、結(jié)語
當(dāng)今社會(huì)處于高速發(fā)展的信息時(shí)代，各種數(shù)據(jù)信息在全球范圍內(nèi)傳遞交換，也就需要開發(fā)和利用高效可用的信息傳播媒介來適應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展，云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)正是為此而生。作為新型的信息技術(shù)，云計(jì)算具有廣闊的發(fā)展空間也面臨著不同的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展使云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)有了更好的機(jī)會(huì)和支持，也導(dǎo)致了新型應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，因此云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)要充分把握機(jī)會(huì)面對(duì)挑戰(zhàn)，利用本身的優(yōu)勢(shì)和時(shí)代的發(fā)展來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提高，解決應(yīng)用過程中的技術(shù)難題，得到長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]劉正偉，文中領(lǐng)，張海濤，等．云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)[J]．計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2012，49（z1）：26-31．
[2]羅亞東．云計(jì)算和云數(shù)據(jù)管理技術(shù)的思考[J]．電子制作，2015，（1）：155-156．
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