王 猛，陳國棟

山西省科學技術廳信息中心，山西太原 030001

云計算和云數(shù)據(jù)管理技術探討

王 猛，陳國棟

山西省科學技術廳信息中心，山西太原 030001

計算機與網(wǎng)絡技術是20世紀人類最偉大的發(fā)明，極大的改變了人們的生活與生產(chǎn)方式，與此同時，人們對于計算機與網(wǎng)絡的有關功能也提出了更高的要求。正是在這種背景之下，云計算和云數(shù)據(jù)管理技術產(chǎn)生并得到了快速的發(fā)展。本文系統(tǒng)分析了云計算和云數(shù)據(jù)技術相關理論，希望本文的論述可以對云計算和云數(shù)據(jù)管理技術的進一步發(fā)展帶來一定的啟發(fā)。

云計算；云數(shù)據(jù)；管理技術

近些年來，隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對于計算機和網(wǎng)絡的要求逐步提升，進一步推動了數(shù)據(jù)信息技術的發(fā)展與進步?！拔锫?lián)網(wǎng)”、“三網(wǎng)融合”、“智能電網(wǎng)”等應用成為了現(xiàn)代計算機發(fā)展的前沿產(chǎn)物，這些應用的出現(xiàn)對數(shù)據(jù)管理以及系統(tǒng)都提出了更高的要求。云計算和云數(shù)據(jù)管理是一種先進的信息管理技術，可以改變傳統(tǒng)的信息計算能力和服務能力，讓用戶在使用之中獲得更多的方便，提升用戶的滿意度。云計算采用分布式系統(tǒng)，可以有效的提升系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的存儲能力和計算能力。筆者通過查閱相關文獻并結合自身工作經(jīng)驗對云計算和云數(shù)據(jù)處理技術研究如下。

1 云計算技術

1.1 基本含義

云計算是一種新興的計算方式，這種技術是在網(wǎng)格計算、效用計算、網(wǎng)絡存儲等技術的基礎上發(fā)展而來的產(chǎn)物，是當下較為流行的技術方式。云計算的傳輸媒介是互聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)過國內(nèi)外技術人員的不斷攻關，現(xiàn)階段云計算技術已經(jīng)逐步走向成熟，例如google推出goole apps服務、亞馬遜推出的彈性計算云EC2服務，以及IBM公司推出的“藍云”計劃等等，這些應用程序可以有效應對超大規(guī)模的分布式環(huán)境，其核心功能就是處理海量數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行高效計算，這些服務的推出極大的方便了人們的生活。但是，現(xiàn)階段，云計算相關的配套技術與產(chǎn)品仍然不夠成熟，還有待進一步的發(fā)展。

1.2 運行模式

云計算技術是以分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網(wǎng)格計算（Grid Computing）為基礎的，并在此基礎上進行了進一步的發(fā)展，從而實現(xiàn)了計算機概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算工作原理如下：在沒有本地計算機或者遠程服務器的幫助下，便可以將計算合理的分布在一系列的分布式計算機上，將相應的信息資源對接到相應的分布網(wǎng)絡系統(tǒng)，并能進行及時的數(shù)據(jù)更新。云計算通過這種方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心運行的優(yōu)化和互聯(lián)網(wǎng)的精準對接。

利用云計算，企業(yè)便可以將資源及時的更新到相關網(wǎng)站或者應用程序上，并結合實際要求對計算機以及相關存儲系統(tǒng)進行及時的訪問，在給企業(yè)帶來方便的同時，也為人們提供了更為及時的信息需求。由此可見，云計算是一項實用價值極強的現(xiàn)代計算基數(shù)，其功能本身帶有商品性質(zhì)，通過這種方式可以有效的降低網(wǎng)絡營銷成本，并使營銷過程方便快捷。

1.3 體系結構

云計算體系自身結構較為復雜，并且十分的龐大，其技術核心是“云”網(wǎng)絡中樞，與一系列的網(wǎng)絡計算相連接，借助虛擬化技術，對各個服務器的能力進行相應的擴展，在此基礎上，將目標資源整合在一起，為云計算用戶提供強大的存儲能力和計算能力。一般而言，一個完整的云計算體系包括四個方面：一是云端用戶，二是服務目錄，三是管理系統(tǒng)，四是部署工具、監(jiān)控、服務器集群。

2 云數(shù)據(jù)管理技術

云計算技術是在計算機信息大量出現(xiàn)之后針對海量信息處理的一個技術。隨著云計算技術的不斷發(fā)展，一種新興的衍生技術也應運而生，這就是我們所說的云數(shù)據(jù)管理技術。云數(shù)據(jù)管理技術的出現(xiàn)和發(fā)展極大的提升了數(shù)據(jù)信息管理的能力，促使數(shù)據(jù)信息得到有效的整理和分別，并方便了數(shù)據(jù)的調(diào)用與獲取，極大的提升了數(shù)據(jù)的存儲能力與應用能力，促使數(shù)據(jù)信息利用率得到明顯的提高。云數(shù)據(jù)管理技術處于高速發(fā)展的階段，現(xiàn)階段主要的技術管理類型包括以下三種：GFS技術、BigTable技術、Dynamo 技術

2.1 GFS技術

GFS技術是一種分布式文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)十分龐大，可以滿足海量信息處理，Google云計算的海量數(shù)據(jù)存儲就是由GFS技術提供的，除此之外，GFS技術還與Chubby，MapReduce以及BigTab1e等技術進行了有效的結合，從而有效提升了Google的云計算的數(shù)據(jù)處理能力。GFS技術系統(tǒng)的節(jié)點分為3種角色：Client，Master和Chunk Server?？蛻舳嗽谶M行訪問的過程之中首先需要訪問Master節(jié)點，獲取Chunk Server信息，之后對Chunk Server進行訪問，從而完成數(shù)據(jù)存儲過程。

2.2 BigTable技術

BigTable是Google在GFS基礎上開發(fā)出來一種分布式存儲系統(tǒng)，在Google上有眾多的應用數(shù)據(jù)，這些應用數(shù)據(jù)中包含了大量的存儲數(shù)據(jù)，這些存儲數(shù)據(jù)都存儲在BigTable上。BigTable采用的存儲方式是列序存儲，這種存儲方式可以大大提高數(shù)據(jù)讀取的效率，其基本元素主要包括行、列族和時間戳等。

2.3 Dynamo 技術

在Dynamo技術環(huán)境之中，需要構建特殊的鍵值結構化數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)HASH 表格和分布式數(shù)據(jù)庫進行有效的結合，Dynamo技術的底層支持是想對于AWS 而言的，一般情況這下不會直接暴露于外網(wǎng)之上。Dynamo 技術的存儲架構為DHT，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的均勻存儲，也可以結合用戶的要求進行環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，各個存儲點之間可以相互感知，并完成相互故障檢測，提升了系統(tǒng)自我管理的能力。

3 云計算和云數(shù)據(jù)管理技術的展望

云計算和云數(shù)據(jù)管理技術是一項新興的技術，現(xiàn)階段，國內(nèi)外學者和技術人員仍然在對其進行著更為深刻的研究。物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合等技術的快速發(fā)展給云計算和云數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展帶來了全新的契機，同時，也給其發(fā)展帶來了全新的挑戰(zhàn)。隨著海量數(shù)據(jù)信息的不斷涌現(xiàn)，例如氣象信息、網(wǎng)絡檢索信息、股票信息等，這些信息數(shù)據(jù)十分龐大，普通的管理方式無法對其進行科學有效管理，這是云計算與云數(shù)據(jù)管理技術未來發(fā)展的必然方向。

未來社會中會出現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)信息量必然越來越大，云計算和云數(shù)據(jù)管理技術必須不斷發(fā)展，向著更為先進的行列邁進，尤其是海量信息、動態(tài)信息數(shù)據(jù)信息處理方面，在未來發(fā)展之中，云計算和云數(shù)據(jù)管理技術采用各項分布式數(shù)據(jù)庫技術集約化管理龐大的數(shù)據(jù)，同時把任務劃分為若干個子任務，先行化簡，隨后映射，合理調(diào)度分配計算節(jié)點。

4 結論

云計算和云數(shù)據(jù)管理技術是現(xiàn)代計算機與網(wǎng)絡發(fā)展的前沿產(chǎn)物，處于發(fā)展的初級階段，技術仍然不甚成熟，很多方面仍然有待進一步的提高。云計算與云數(shù)據(jù)管理技術掙處在不斷的發(fā)展之中，國內(nèi)外的眾多科研技術人員正在對其進行技術攻關，對其計算方式與存儲方式正在逐步改進，期待更大的技術突破。筆者結合自身的工作經(jīng)驗，對云計算和云數(shù)據(jù)管理技術進行了相關的分析，希望本文的論述可以對該技術的進一步發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

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1674-6708（2015）143-0069-02