时间:2023-08-12 08:24:36
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇云计算的技术特征,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词云计算;呼叫中心;油田;应用
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0165-01
就当前的信息技术发展状况而言,可谓一日千里。单纯对云技术展开考察,可以发现从2009年到2013年期间,云技术完成了其从理论逐步走向实践应用的过程,即便是这个渗入的过程,其也仍然为全球带来了超过8000亿美元的新业务收入,并且相关统计表明,在中国经济环境下,云计算同样带来了大约590亿美元的新净业务收入。由此可见其生命力之旺盛不容忽视,而在油田工作环境下的呼叫中心建设方面,云技术同样发挥着重要的推动作用。
1基于云计算的呼叫中心技术特征
对于云计算(Cloud Computing)的概念界定,在学术界中存在有多种版本,其中美国国家标准与技术研究院(NIST,National Institute of Standards and Technology)将其定义为一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池,这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。这种对于云计算的概念界定只是从经济和实现的角度对其展开了必要的说明,虽然对于更深一步展开对于云计算的了解有所帮助,并且也成为了当前收到认可最多的云计算概念,但是随着云本身的发展,这种描述已经不足以支持目前的技术环境认知。
维基百科中收录的云计算概念为“是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。”这种表达方式从根本上点明了云计算对于当前社会应用的根本价值,这种价值同样在呼叫中心应用环境下有着极强的体现。云计算通过互联网,打造了一个从逻辑层面看更为完善的高聚集程度的工作环境,于此同时允许这个逻辑层面上高聚集的环境中的诸多资源在物理层面实现分散。如果单纯从计算能力的角度看,云计算实际上是将分散于不同地理位置和网络中的多个计算力量聚集在同一个逻辑环境中。而如果将云计算技术放置于呼叫中心这种特殊的应用环境中,则云计算会进一步衍生出更为广泛的表现形式,即在资源的认识层面更为广泛,将呼叫所需要的诸多资源都聚集在一个逻辑环境中,甚至在对资源的考量方面,也将人力资源纳入到资源的范畴中,实现完全技术云计算的呼叫中心实现。
从技术层面看,基于云技术的呼叫中心本身是基于IP化的,这种基于IP的资源逻辑聚集,使得呼叫中心在资源层面上有着更好的聚合表现。并且以计算机作为基础的呼叫系统,本身能够实现更多的功能,包括借由互联网支持的文字以及语音等多种交互方式,并且随着通信带宽的进一步完善以及移动端的功能加强,视频也必然会出现在呼叫业务中,这些都有赖于云计算技术为相应的呼叫无业调动相应的资源予以支持。
2基于云计算的呼叫中心业务发展特征以及趋势分析
通过对云计算相关概念以及其技术优势的深入分析,结合当前呼叫中心的主要应用和服务宗旨,可以发现,云计算技术在该领域中的参与,必然极大地成为了推动呼叫中心技术发展并且实现进一步转型的重要力量。
依据当前的发展状态,可以对未来的呼叫中心发展趋势做出更深一步的理解,而这种对于趋势的判断,也必然会在一定程度上进一步成为油田工作环境中重要的推动力量。
2.1 优化资源利用
对于资源的优化利用,是云计算最为基本的职能之一。但是在油田呼叫中心工作环境之下,这种职能又呈现出与众不同的特征。基于广义的资源概念,云计算可以实现数据存储以及处理和人力资源的分布部署,这种状态对于面向社会的呼叫中心而言意义更为明显,即可以将数据存储和处理功能放在相对发达的区域,借数据枢纽的地位实现逻辑上的便利,而同时在二三线城市召集客服人员团队,实现对于人力资源成本的优化利用。这种优势虽然对于油田工作环境而言并不明显,但是这种分布部署的优势仍然存在,这就给予了呼叫中心更大的部署自由,既能够将数据中心放置于更为专业的保护环境中,而将人员放置于更便于实现人力资源管理的环境中。云计算完全可以通过这种方式实现对于优化管理工作的支持。与此同时,从资源的利用角度看,无论是数据的优化存储,还是人工智能分析功能的实现,都会对计算能力产生巨大的需求,这也有赖于云计算技术的参与。更为重要的在于,对于通信系统中通信资源的配给,也同样能够通过云计算技术得到优化。这些都能够极大地提升整个呼叫中心系统的资源利用效率,对于缩短呼叫响应时间、提升呼叫服务质量都有着毋庸置疑的积极意义。
2.2 智能化数据分析以及多媒体通信的实现
云计算技术为呼叫中心赋予了更强的计算能力,因此可以帮助整个服务系统实现更为强劲的数据分析能力,并且在进行数据查询的时候,也必然可以实现更为及时的数据获取。从这个角度看,人工智能在呼叫系统中的出现势在必行。人工智能的出现和数据的更加深入分析和加工,重点在于通过呼叫客服向呼叫发起放提供更全面和及时的服务,在呼叫发起的过程中,首先相关网络可以通过呼叫发起方的自身特征,诸如接入端特征(固话或者移动端,手机或者电脑)、接入端地理位置(位于某一个工作组)等相关属性,对于呼叫发起方的身份进行初步的推断,并且将相关数据第一时间呈现给呼叫服务人员,方便其展开进一步的精准服务。并且随着接入端本身功能的强大与发展,包括图片以及视频等在内的数据格式都会成为将来呼叫的内容,这些多媒体数据在油田工作环境中可以用于包括油田工作环境以及相关设备维护、人力资源管理优化等工作的重要支持力量,必然会在未来的油田环境中发挥着不容忽视的积极作用。
3结论
呼叫中心云平台的建设,可以为电信运营商节能降耗,大大降低运维成本,提高服务效率,同时为后续应用的快速部署和共享资源池的建设提供了必要条件,对提高用户感知和服务水平起到积极的作用,进一步促进我国石油产业的繁荣发展。
参考文献
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)24-0229-03
0 引言
Java提供了进行大整数计算的类BigInteger,封装了大整数的加(add)、减(subtract)、乘(multiply)、除(divide)以及求余(remainder)运算,还封装了大整数的幂运算(power)和比较(compare)运算等。通过使用这些大整数运算,可以求解许多高精度运算问题。
计算具有100位以上精度的黄金分割系数、计算100位以上精度的圆周率、计算具有100位以上十进制数的大整数都是具有重要意义的事。应用Java的BigInteger类,可以方便地解决这些问题。
1 Java BigInteger类封装
Java的BigInteger类是java.math包中的一个类,提供任意精度的整数运算。
1.1 构造大整数对象 Java中的大整数是BigInteger类的对象,构造大整数对象的构造方法是:
1.2 BigInteger类封装的主要方法 BigInteger类封装了以下常用方法,实现另一个大整数对象与本对象的运算,并生成一个新的大整数对象(比较运算除外)。另外,还封装了与大素数的方法,这些方法是:
①获取一个给定位数和随机数位的大素数,是一个静态(static)方法,定义如下:
public static BigInteger probablePrime(int bitLength,Random rnd):该方法获得一个可能性很的具有二进制bitLength位的大素数,其概率为1-2-100。
②获取下一个可能素数的方法,方法定义如下:
BigInteger nextProbablePrime();该方法返回一个与当前的可能素数p, 最接近的可能素数q;对于任意p
③将一个长整型转换为BigInteger对象的方法,方法定义如下:
public static BigInteger valueOf(long val); 该方法返回长整型数val的bigInteger对象。
④判断大整数是否为可能素数的方法,方法定义
如下:
boolean isProbablePrime(int certainty); 若对象num.isProbablePrime(cer)返回true,则num是素数的概率大于1-2-cer。
⑤求余数运算方法remainder(),方法定义如下:
public BigInteger remainder(BigInteger opnd);实现一个大整数对象与另一大整数对象opnd的求余运算,并返回余数(一个大整数对象)。
⑥求大整数的商和余数的方法 divideAndRemainder(BigInteger opnd),该方法返回大整数对象除以大整数opnd的商和余数,用一个BigInteger类型数组存放,例如:
BigInteger aBig[]=new BigInteger[2];
BigInteger num=new BigInteger(“125”);
aBig=divideAndRemainder(num,new BigInteger(“23”));
那么aBig[0]是125除以23的商5,aBig[1]是余数10。
其余方法这里就不多加叙述,可参考文献[1]。
2 BigInteger类在高精度计算问题中的应用
可应用BigInteger类进行高精度计算问题的求解,方法简便。求解步骤如图1。
3 典型问题的大整数求解
3.1 高精度黄金分割系数问题的求解 黄金分割系数0.61803... 是个无理数,这个常数十分重要,在许多工程问题中会出现。有时需要把这个数字求得很精确。比较简单的一种是用连分数表示,如图2。
这个连分数计算的“层数”越多,它的值越接近黄金分割数。
我们需要求出黄金分割数的足够精确值,四舍五入到小数点后100位。
我们可以将黄金数的计算抽象为以下表达形式:
由此递推,计算分子和分母,直到分子≥10100,这样,可保证结果满足能得到所要求精度。然后是将分子乘上10100,在与分母做除法,得到的就是100位的大整数,就是这个黄金数的小数点后的数字,经四舍五入处理并转换成字符串输出即可,通过对余数的判断,可确定是否要在结果中加1。程序如下:
3.2 求大素数问题的程序 大素数是数据加密与解密问题的核心,在RSA加密体系中,为了生成RSA算法的公钥和私钥的秘钥对,先要选择两个大素数p和q,并计算它们的乘积N。我们这里用Java的BigInteger类来产生具有100位(当然可以更多,视需要而定)十进制数的大素数。对于大素数的判断,并没有一个严密的数学公式可供应用。可用BigInteger类中相关运算方法,结合素数相关方法,可以求出给定位数(二进制)的可能大素数,且具有随机性。
可以用BigInteger类的probablePrime()方法生成给定位数的近似大素数(称为概素数),其准确度可用一个参数进行控制。下面的程序生成若干个随机生成的具有330位二进制位(具有100位十进制)的大素数。BigInteger.probablePrime(bitNum, rnd)生成的“概素数”具有bitNum位二进制,其是素数的概率大于1-2-100。为了提高可靠性,程序中对生成的“概素数”进行更严格测试,用10000做参数,用isProbablePrime(10000)测试,该方法保证素数的概率大于1-2-10000。
3.3 求解与梅森素数有关的问题 根据法国数学家梅森的猜想,我们习惯上把形如:2n-1的素数称为:梅森素数。截止2013年2月,一共只找到了48个梅森素数。新近找到的梅森素数太大,以至于难于用一般的编程思路验证。这里要解决的是跟梅森素数有关的一个问题:1963年,美国伊利诺伊大学为了纪念他们找到的第23个梅森素数n=11213,在每个寄出的信封上都印上了“211213-1是素数”的字样。211213-1这个数字已经很大(有3000多位),编程求出这个素数的十进制表示的最后100位。直接用BigInteger类求解该问题相关语句如下:
4 结束语
本文介绍了Java中的BigInteger类的一些典型应用。BigInteger类中包装了绝大多数大整数运算功能,文中没有完全涉及,可参考Java有关技术资料,应用Java的BigInteger类求解一些高精度运算问题,十分方便。特别说明的是,符合费尔马定理的大整数只符合素数的必要条件,但不是充分条件。本文中所给程序计算的结果,只能是有极大可能性是素数,其可能性超过1-2-10000。如果要用所有小于待测“概素数”的平方根的所有概素数去检测一个数百位十进制位需要很长时间,并不实用。
参考文献:
[1]耿祥义,张跃平.Java面向对象程序设计(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2013.
关键词:云计算;基本定义;特点;应用形态;管理功能
中图分类号:TN918 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)10-0029-01
1 关于云计算的基本概念
云计算是建立在互联网基础上拓展增加的服务模式。在一般情况下,云计算是依赖互联网实现扩展目的而成的一种虚拟化资源的目标。它是信息基础设施的使用模式。它通过网络来将这种虚拟化的资源得到扩展使用。有专家学者把计算所应有的功能看成是能在互联网上交易流通的商品,顾名思义的解释,云代表局域网络,也代表更为广阔的互联网,很多科学家对于云计算有着迥异的概念解读,使得云计算拥有了不同的定义。
有人说,所谓“云计算”是指以公开的标准和服务为基础,把互联网作为其中心,能够给用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务,能让互联网的这片“云”成为每个网民的数据中心可计算中心。我们可以在实际研究和应用中逐渐得到更多有关定义的正确认知。
2 关于云计算的5个显著特征
第一个特征――发掘和实践应用证明,云计算的计算功能非常强大。随着因互联网应用的不断拓展,许多应用领域对通信和计算方面的要求越来越高,单机的计算机无法满足需要,尤其是通信受到的限制很大。为了解决这些问题,云计算应运而生,它将很多计算机连接在一起实施调度策略和分工,使得云计算拥有了超级计算机的功能。它的超级计算能力就是在这样的情况下产生的。
第二个特征――相对于其他存储方式看,云计算的存储数据更为安全可靠。信息存储中心通过制定特有的严格的云计算限定管理权限,使很多不安全因素被拒之门外,用户可以在放心的前提下使用云计算提供的安全可靠的数据服务。
第三个特征――以虚拟化表现形式出现。云计算技术在运作过程中,服务器和存储设备等硬件都被虚拟,这就使可选择变化的信息资源来按需使用成为可能,IT技术的基础结构更利于信息资源的不同选择和使用。
第四个特征――将使用成本缩小到尽可能小的状态,而后是放大服务功能。有专家学者评价称之为“最小的代价,最优的服务”对此作了很好的诠释。常规情况下每一个用户都需要不一定相同或的资源,云计算可以满足这样的要求,也可以说正是这样的特征使得云计算成为拓展服务功能和需要的最佳选择,也是消除用户对电脑软件不支持带来的麻烦。原因是在“云端”,也就是云计算服务中心有大量的专业人员对软件和系统做维护升级服务,因此,用户只需要一台电脑,就能得到充分的服务。
第五个特征――减少无客户端资源。云计算对商业模式的影响应该说是非常巨大的,直接和间接关联的包括商业的推广部署、软件开发和后续的交付运行使用,云计算所拥有的虚拟化、数据存储和管理技术,完全可以实现用户网上支付少量费用二获取服务内容的重要载体,无需用户再建立客户端,这是网络资源简洁的一种节约方式。
3 云计算的三个主要技术内容概述
第一个技术内容是数据储存。它基于网络的超级计算功能,使它拥有了强大的数据量,在稻莘务器集群中分布储存数据信息,配合加密手段安全性和传输率更高。目前的云计算技术应用费用更低,但却能够实现稳定的数据服务。
第二个技术内容是数据管理。在云计算运行中,首要条件要求是同事同步完成不同的数据计算,信息量非常大,因此它具有的数据管理技术是非常高效的。它依托BIGTABLE以及GOOSE的数据管理技术、基于HADOOP团队的管理模块HBASE,其庞大的数据量轻松解决相关的服务问题。
第三个技术内容是虚拟化。虚拟化指的是在电脑的硬件以及操作系统、应用程序中构建一个虚拟化层来起到承上启下的作用,此外,虚拟化技术资源整合的作用发挥的非常出色,使资源得到最大优化。
4 云计算的主要服务形式
第一是分布服务平台。PAAS服务作为分布式平台由开发商提供硬件资源的服务,用户能够利用这个平台,开发新的应用程序并通过网络让其它用户共享。PAAS服务还能为个体或群体客户提供研发的中间平台,同时实现应用程序开发、托管等多项功能。
第二是计量服务。所谓IAAS服务是通过将服务器组成“云端”,将其作为计量服务提供给客户。整合内存、存储和计算能力,就完成了虚拟资源的整合过程,让使用数据的用户付费更加方便精确。
在通信领域所涉及的实际案例中,涉及商业方法的申请往往不是单纯的以商业方法为主题,而是利用计算机及网络技术实施的商业方法,其中包含许多技术特征,例如通过对商业方法的技术性处理,采用沉降法,将商业方法方案的非技术特征部分下沉,使技术的部分显露出来,从而达到用专利保护商业方法的目的。因此,对判断此类申请是否属于商业方法增加了难度,本文通过对实际案例的分析,对商业方法中的有关货币交易的案例进行了研究,进一步剖析判断涉及货币交易的申请是否属于商业方法的把握尺度。
二 、实际案例分析
【案例1】
权利要求:
1、一种在多方之间进行安全交易的方法,所述方法由第一计算机设备执行,包括:
(1)从第二计算机设备接收一个证书;
(2)从所述第二计算机设备接收一个承诺书;
(3)使用所述证书验证所述承诺书;
(4)从所述第二计算机设备接收一个具有货币特征和类型特征的安全交易令牌;
(5)使用在所述承诺书内的信息验证所述安全交易令牌。
其中,所述安全交易令牌符合Payword规范;所述承诺书至少包括链信息;所述链信息包括数据:{链ID,链值,链类型,根部值},所述链ID是每个交易方的链的唯一ID;所述链值是每个安全交易令牌payword表示的值;所述链类型是指如何对待相关链值的指令,至少包括请求、同意、拒绝和确认四个典型类型/指令;所述根部值是在所述安全交易令牌payword链里的第一个payword。
说明书中对该方案的举例:为了启动一个使用安全交易方式涉及$x价值的采购请求,商家发出一个交易令牌,其包括请求链的一个或多个Payword单元,表示$x价值。例如,在商家的系统内有3个请求链:一个$0.1链,其中每个单元表示$0.1;一个$1.0链,其中每个单元表示$1.0;一个$10.0链,其中每个单元表示$10.0。为了请求一个价值$23.5的新采购,商家将采购订单连同请求交易令牌一起发送给经纪人,包括a+5个$0.1请求链的Payword单元、b+3个$1.0请求链的Payword单元、以及c+2个$10.0请求链的Payword单元的组合,即(a+5个$0.1)+(b+3个$1.0)+(c+2个$10.0),其中“a”、“b”和“c”分别是在各个链里最后使用的Payword单元的指标。一旦收到采购订单,经纪人验证请求令牌(即来自请求链的Payword单元的组合,从商家提供的承诺书,请求链的信息已为经纪人所知),如果请求令牌没有问题的话,将采购订单连同请求交易令牌一起发送给产品供应商,请求交易令牌包括一个它自己的适当总价值(有或者没有加价或降价)的请求Payword单元。
案例1用于电子商务交易,所用的“安全交易令牌”具有货币特征。申请人声称要解决的技术问题是:既能保证交易的安全性,又能确保计算机的计算量处于合理水平。其中使用了公共密钥验证和Payword小额电子支付协议组合而成的验证技术。本案判断的难点在于权利要求1中包含了众多的技术特征,那么这些众多的技术特征是否构成技术手段呢?
观点一:本发明解决的技术问题是提供一种在多方之间进行安全交易的方法,实现散列技术和公钥基础结构技术的结合使用,能够解决“确保交易过程的安全性并提高效率”的技术问题,进而构成技术手段并具有相应的技术效果,因此属于《专利法》第2条第2款规定的专利保护客体。
观点二:权利要求1采用了公知技术手段,但是没有解决技术问题,没有获得技术效果。利用公共密钥PKI验证和Payword小额电子支付协议相结合组成的验证方法,在现有技术中已经存在,属于公知的技术手段;且使用上述两个协议相结合的验证方法,已经能够解决申请人声称的“既能保证交易的安全性,又能确保计算机的计算量处于合理水平”的问题。从说明书中实施例可以看出,该申请中所述的安全交易令牌,实际上是通过交易金额作为交易方们商讨交易定价所用的工具,其内容是一种商业需要,是由交易方设定的,属于人为定义的商业手段。由此可以判断包括了多个技术特征的权利要求1的方案并没有解决技术问题也没有产生相应的技术效果,因此其方案不构成专利法意义上的技术方案。
对于此案,通过检索,发现现有技术中具有大量使用公共密钥PKI验证和Payword小额电子支付协议相结合而成的验证方法来进行商业交易的内容,由此认定该申请所声称的技术问题客观上已经解决;在此基础上,分析案例1的整体方案,其虽然具有众多的技术特征,但却属于本领域技术人员所公知的技术特征,均不能构成专利法意义上的技术手段。观点二考虑到了现有技术对整体方案的影响,是相对合理的判断思路,也即该权利要求不符合专利法第2条第2款的规定。
【案例二】
权利要求:
1、一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法,其特征在于采用一种基于云币的可信赖“端”节点激励机制,通过采用命名为云币的虚拟货币来刺激节点积极地提供服务,具体实施方法如下:
(1)当端节点首次加入云端计算环境时须在系统管理员处注册,由系统管理员以奖励方式分配给该节点少量云币并存储于云核心层或云内层节点上的节点账户内,作为节点在系统中活动的启动资金;
(2)当节点愿意接受某一次服务请求,并按约定成功完成了任务则将获得约定数量的云币,并存入节点账户内;如果失败将相应的扣除比约定获取的数量要少的云币作为惩罚;
(3)在云端计算环境可能存在着两种服务,一种是免费服务,节点在获取服务时需要出示其所拥有的云币数量,以此作为获取服务的优先级设置依据;另一种是付费服务,节点在获取服务时需要支付相应数量的云币。
拥有云币数量越多的节点享受免费服务的时候可获得优先服务,系统管理员在某一段时间内接收到来自多个用户不同类型服务的请求时,按照节点拥有云币数量将节点编入m个优先级队列,对于队列i中的请求,则以其发出服务请求的先后次序即先来先服务策略来排队。
设定相应的衰减因子μ,0
当节点希望获取需付费的服务时,需要支付相应数量的云币时,通过由系统管理员统一管理的账户进行转付即可,采用下述方法来实现云端计算环境中的分布式支付行为;当节点在系统管理员进行注册时,系统管理员将给节点颁发一张支付证书Certificate,内容如下所示:式中Sign是对证书内容用系统管理员的私钥进行签名,SKadmin是系统管理员的私钥,ID是节点的用户标识,PK是其公钥;Fund是该节点的帐户资金,获得支付证书的节点即拥有创建云币的权利,administrator是指系统管理员。
节点首先任选一个随机数rn,对其进行多次散列运算:
是对随机数rn进行散列运算,由此构成序列链,是该链的根;即为支付的云币面额,如果i=5,表示做5次hash运算,即为5个云币单位;利用散列函数的单向性特征使得反向运算在计算上是不可行的,当节点A因为获取了节点B的服务而必须支付云币时,其将r0和支付对,其中,签名后发送给B,这就成为一次支付行为,支付的云币CCAB内容如下:式中SKA是节点A的私钥,CertificateA是节点A的证书,IDB是节点B的用户标识;SN是本次支付序列号,序列号使得节点B不能伪造节点A支付给他的电子货币。
分析与讨论
案例2的权利要求1要求包含一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法,其中涉及一种虚拟货币“云币”;说明书中声称的其要解决的问题是:“云端计算系统中端节点因加入和退出云端计算环境的动态随机性引起的诸如行为不可靠、服务质量难保证”。通过分析,确定该权利要求中包含的技术特征有:“支付证书”、“私钥签名”、“散列函数”等。
观点一:是技术方案
理由:权利要求1中采用了“支付证书”、“私钥签名”和“散列函数”,这些技术不但实现了云币使用者身份的确认、云币的制造以及支付行为的实施,是本方案的重要构件,而且对云端计算系统的性能和结构带来了改进。在这些技术的联合保障下,云端计算系统中云外层的端节点才能积极、稳定、诚实地提供自身的资源以完成分配的任务,让端节点能够发挥尽可能大的作用,并促使系统达到不断优化的目标。
观点二:不是技术方案
权利要求1的方案实质上是采用了人类社会中“按劳计酬”的思想,通过采用命名为基于云币的虚拟货币来刺激节点积极地提供服务,促使端节点稳定、诚实地提供自身的资源以完成分配的任务,从而让云外层的端节点能够发挥尽可能大的作用。显然,“按劳计酬”属于人类社会经济活动中的一个普遍准则,利用的是人类社会活动的规则,而非自然规律、自然力。为了实现“按劳计酬”的激励手段,权利要求1的方案借助了现有技术中的“支付证书”、“私钥签名”、“散列函数”,这些特征属于技术特征,但是这些技术特征属于现有技术中的公知技术,且这些技术特征仅仅是为了帮助实现利用虚拟云币按劳计酬的激励手段,并未对云端计算机系统的性能和结构带来改进。权利要求1要解决的问题实质上是通过激励规则来保证用户行为的稳定,属于组织管理的问题,而非技术问题;采用的手段,基于“按劳计酬”的思想设置一种激励规则,并非受自然规律约束的技术手段;获得的效果是用户行为的稳定,属于有效激励后的管理效果,并非符合自然规律的技术效果。
笔者认为,尽管案例2中加入了许多技术特征,如“支付证书”、“私钥签名”、“散列函数”等,但本领域技术人员可知,这些技术特征均是在具体实现中涉及支付操作时为了保障支付安全所公知的手段,并未对云端计算机系统的性能和结构带来改进,方案整体上是利用人类社会中“按劳取酬”机制激励端节点持续提供服务,因此并未采用技术手段。对于其解决的问题,实际上是现有技术中端节点不能被黏着在云计算系统中提供稳定的服务,该问题是由于端节点没有意愿持续提供服务而非某种技术性的原因所导致,不是技术问题;所达到的效果是使端节点稳定、诚实地提供自身资源以完成分配的任务,也不是技术效果。因此,笔者认为观点二更加合理,即该权利要求不符合专利法第2条第2款的规定。
三、 思考与分析
以上是以通信领域中涉及的具有交易货币特征且属于商业方法的案例来进行讨论和分析,对于此类具有交易货币特征的案件,其共同点在于:(1)应用于商业领域上,具体到通信领域,其涉及电子商务、在线支付等具体领域;(2)其中包含的部分技术特征具有货币特性,且该货币特性均不是技术特征;(3)权利要求中均包含通信领域中的技术特征,且均与人为制定的规则紧密结合,并且二者不容易被剥离。
通过对上述案例的分析,笔者发现,对于所要解决的问题的判定,首先,由于申请人也知晓纯商业方法是不被保护的,其往往在撰写申请文件时声称解决的问题是一个具有技术性的问题。因此,对于发明所要解决的问题的判断,是不能仅从说明书文字记载的部分来认定的;同时,所要解决的问题的判断是不能脱离技术方案的其他两个要素,即技术手段和技术效果。对于技术手段,由于此类申请中包括技术特征,要对该技术特征是否能够构成技术手段进行判断,需要从本领域技术人员的角度出发。若对相关技术不熟悉,可对其涉及的技术特征进行检索,根据现有技术中已有的公知特征来判断,由此进一步明确解决了哪些问题和是否达到预期的效果。可见,对于此类案件,应当依据《专利法》第2条第2款的判断标准进行把握,从整体上进行三要素的分析,单纯地从其解决的问题和效果出发去判断是很难准确有效的判断出方案是否具有技术性的。
关键词:云计算;病毒;杀毒;安全
云计算将极大地改变我们使用计算机的方式,作为最日常的应用之一,病毒防护与杀毒软件的使用,在云计算时代将会与现在有较明显的区别。
1 传统杀毒模式的困境
用户依赖于计算机软件来进行工作与计算机病毒的破坏是一对长期存在的矛盾。进入网络时代后,除了传统的病毒传播方式外,病毒还可通过电子邮件、网页、即时通讯软件等进行传播。计算机网络的发展对于计算机病毒的传播起到了一个加速器的作用,并且感染的范围也越来越广。可以说,网络化为计算机病毒的快速传播提供了极大的便利。
传统上,清除和预防病毒的方法是使用防病毒软件。杀毒软件常采用特征代码法在病毒样本中,抽取特征代码。并将特征代码纳入病毒特征库。杀毒软件工作时,打开被检测文件,在文件中搜索,检查文件中是否含有病毒特征库中的病毒特征代码。由于病毒特征代码与病毒一一对应,如果发现病毒特征代码,便可断定被查文件中含有何种病毒。采用病毒特征代码法的杀毒软件,面对不断出现的新病毒,必须不断更新版本,否则杀毒软件便会老化,逐渐失去实用价值。病毒特征代码法对从未见过的新病毒,自然无法知道其特征代码,因而无法去检测这些新病毒。这也就是杀毒软件必须时时更新的原因。
如果病毒的数量没有迅猛的增加,而是以很慢的速度递增,那么,以上的杀毒方式还是能够适应使用要求的。然而,据德国AV测试实验室在2008年1到2月,已经发现了100多万种新病毒,并预计2008年的新病毒数量将首次超过1000万种,在2009年的新病毒数量将超过2000万种。与此对应,当杀毒软件面对2000万种新病毒时,其对计算机扫描一次,就需要1GB左右的内存空间。目前主流的PC机内存是2GB,其中操作系统和其他应用已经占据了大量内存空间,如果特征库占1GB内存,计算机很可能将无法正常运行操作系统和其他应用程序。可以看出,病毒的传播手段、途径和数量已经超出了杀毒软件的能力界限。从各大杀毒软件厂商所的最新安全报告中也能看出病毒难防的无力现实。同时,传统的病毒采集渠道也不堪重负,在短时间内收集不到必需的样本;而限于现有的病毒分析能力,即使收集到足够的病毒样本,海量的病毒也会让病毒分析人员无所适从,导致杀毒软件赖以生存的“特征码扫描”技术面临严峻的挑战。
2 云计算带来的转变
2.1 什么是云计算
云计算的概念众说纷纭,不同的厂商从不同的角度定义。简单的说,云计算就是简化客户端的处理能力,将更多的处理任务交给云计算端去做,两者之间通过互联网交换数据,最为典型的就是互联网搜索、邮件等服务,数据存储在互联网之上,而不是客户端计算机中,需要使用就可以随时获得。
2.2 云计算时代的杀毒模式
云计算时代的防病毒技术不再需要客户端保留病毒特征库,所有的信息都将存放于互联网中。当全球任何角落的终端用户连接到互联网后,与云端的服务器保持实时联络,当发现异常行为或病毒等风险后,自动提交到云端的服务器群组中,用云计算技术进行集中分析和处理。
2.3 云计算时代杀毒软件的特点
(1)杀毒软件独立于云计算之外,以云安全为平台,与不断涌现的“云病毒”“云僵尸”等新威胁做斗争。透过云计算平台,为用户提供安全服务,与云计算平台结合紧密。但生存的本质不再依赖于病毒特征库,而是更加完善的反病毒技术和引擎。
(2)杀毒软件在云端之中,是云计算的组成部分,与云数据安全、云风险管理、云硬件安全设备等成为云计算安全服务的一部分。
云端强大的存储和处理能力,完全可以保证用户得到的反馈是同步的,而目前的杀毒软件则无法实现这种快速分析处理,一般都是“马后炮”,也就是说,只有大规模的感染了病毒且在相应的服务器中又事先存入了对应的病毒特征代码时,杀毒软件才能起到应有的查杀和拦截作用,如果是变种病毒则无法拦截,我们看到臭名昭著的熊猫烧香病毒,杀毒软件都是无能为力的。而通过遍布全球的服务器构建一个强大的云端,完全能够拦截病毒变种,而且这也大大减少了客户端的处理任务,减少了客户端的内存占用,客户端无需按时杀毒和升级软件,因为云端和客户端随时通过互联网交互信息。所有计算放到云端上进行,大大节约了成本和时间,有效的控制了病毒传播。
3 现阶段的云安全产品
现阶段,各著名的传统杀毒软件厂商都根据自己的理解,开发推广各自的云安全产品。
3.1 瑞星云安全产品
瑞星通过其“云安全”计划,在其推出的瑞星全功能安全软件2009版本中,通过互联网,将全球瑞星用户的电脑与瑞星“云安全”平台实时联系,组成覆盖互联网的木马、恶意网址监测网络,能够在最短时间内发现、截获、处理海量的最新木马病毒和恶意网址,并将解决方案瞬时送达所有用户,提前防范各种新生网络威胁。每一位“瑞星全功能安全软件2009”的用户,都可以共享上亿瑞星用户的“云安全”成果。
3.2 IBM云安全产品
IBM推出了Proventia虚拟化网络安全平台(Proventia Virtualized Network Security Platform),这一虚拟设备可以帮助保护公司有形资产和云资产的安全。作为IBM涉足安全虚拟化领域的首批产品之一,Proventia虚拟化网络安全平台是一个可扩展的虚拟安全平台,它把包括入侵防御、网络应用程序保护和网络政策执行在内的安全应用程序整合成为一个单一的解决方案。使用Proventia虚拟化网络安全平台,客户能够通过前所未有的规模获得虚拟化的强大功能,进而向虚拟网络提供X-Force支持的网络保护,而这种保护是实现“安全云”服务的重要组成部分。
3.3趋势科技云安全产品
趋势科技Secure Cloud云安全网络防护解决方案包括如下技术:
(1)Web信誉服务
(2)电子邮件信誉服务
(3)文件信誉服务
(4)行为关联分析技术
(5)自动反馈机制
(6)威胁信息汇总
Web信誉服务是趋势科技云安全网络防护解决方案的关键组成部分,它为网域及网域内的网页指定相对的信 誉分数,按照多种因素进行评分,包括网站网页、历史地址变化及其它可能揭示可疑行为的因素。电子邮件信誉技术是一层额外的保护,可拦截高达80%的电子邮件威胁,包括含有危险网站链接的电子邮件,防止这些威胁到达网络或用户计算机。趋势科技云安全利用行为分析的“相关性技术”把威胁活动综合联系起来,确定其是否属于恶意行为。Web威胁的单一活动似乎没有什么害处,但是如果同时进行多项活动,那么就可能会导致恶意结果。另一个重要组件就是自动反馈机制,以双向更新流方式在趋势科技的产品及公司的全天候威胁研究中心和技术之间实现不间断通信。
4 结论
互联网日新月异的发展,使得传统单机时代的杀毒模式与现实需要严重脱节,解决之道是与云计算的发展同步。利用云计算的防病毒技术使Web威胁、电子邮件威胁和文件威胁等相关威胁到达最终用户或公司网络之前即可对其予以拦截,这种全新的方法降低了客户网络和端点的带宽消耗和资源占用率,提供了更快、更全面的及时保护。随着云安全技术的发展和成熟,需要软件厂商不断推出云安全产品来适应网络时代的安全需求。最终实现“互联网就是杀毒软件”的目的。
参考文献:
[1] 计算机病毒的特征发展趋势及防范措施 汤轶 罗庆云 网络安全技术与应用2008年12期
【关键词】云计算;GIS;云GIS平台
0 引言
GIS(Geographic Information System)是以地理科学为依托,以计算机科学技术为支撑,以遥感技术(Remote Sensing, RS)和全球定位系统(Global Position System,GPS)为重要数据来源的交叉学科,范围介于管理科学、空间科学、信息科学之间。正是由于这种地理事物的多学科性,最终导致了GIS具有明显的多学科交叉特征,它必须同时吸收相关学科的特点,并逐步形成自身独立的风格,同时又要被应用于多个学科,以推动这些学科的快速发展。近些年来,由于云计算技术在IT行业内的迅猛发展以及所导致的产业革命,PC时代将逐步被云计算时代所代替。虽然云计算目前还处于起步的发展阶段,但是在大规模计算、海量数据处理、降低系统设备代价和维护,以及用户透明性方面都已经展现出无与伦比的优势。
受益于云计算带来的优势,对广大用户而言,云GIS意味着数据、软件、开发之间的壁垒已被打破,地理信息资源变得唾手可得。用户可在云中随时获取所需的各种GIS资源,并且可以以计量方式拥有并进行灵活扩展,基于这种环境,GIS系统的运行模式面临了新的挑战。而对于GIS领域的研究者和工作者而言,如何利用云计算技术解决GIS问题,已经成为一项更具创新性和前沿性的研究工作。
1 云计算与GIS
1.1 云计算
云计算是继分布式计算、并行计算和网格计算之后出现的一种新兴的计算模式,或者也可称之为以上三种模式的商业化实现。其概念目前并没有统一的标准定义,大型IT厂商和领域专家们都从自身角度给定了其定义。综合来讲,在狭义上,云计算主要是通过Internet以按需和易扩展的方式获得所需资源(包括硬件、软件及平台),提供资源的Internet即可被称为“云”,“云”上的资源对用户而言是可以无限扩展的,并随时获取,即付即用;在广义上,云计算则是指一种服务的交付与使用模式,这种服务可以是与IT、软件、互联网等领域相关的,也可以是任意其他服务。
云计算的主要特征可总结为:1)规模大。云计算拥有庞大的系统规模,云数据中心的服务器可以多至上百万台并遍布世界各地。2)虚拟化程度高。云计算利用互联网实现功能虚拟化,使得分布于世界各地的用户都可以通过Internet使用云计算提供的服务。3)可靠性高。云计算提供了节点互换、虚拟机迁移及数据副本和容错等功能,这些技术可以极大地确保云数据中心的信息存储的稳定性和安全性。4)扩展性和通用性。云计算可以根据不同的用户需求为用户定制不同的分配资源。5)成本低。云计算以集中化的管理模式和功能强大的节点构成模式,可以极大地降低云计算的运营和管理成本,这样可将更为便利和廉价的服务提供给用户,而用户不需为获得更多资源付出过多代价。
1.2 GIS
地理信息系统GIS是利用计算机的软硬件系统,对各种形式的地理数据进行采集、存储、操作、运算、分析、描述并显示所组成的一种集成系统。GIS的应用基础是需要采集海量的基本地理空间信息,然后对这些信息进行存储、管理、分析。
1.3 云GIS
云GIS,旨在将云计算的各种特征利用于支撑GIS的各种要素(建模、存储及数据处理),从而改变传统的用户应用GIS的建设模式,以一种更加高效、低成本与友好的方式使用各种地理信息资源[1]。由此定义可见,云GIS实质上是利用云计算技术扩展GIS功能,改进GIS的传统架构,以实现海量数据空间的高性能可靠性存取及数据处理,使GIS能够更好地提供高效的计算能力和数据处理能力,解决地理信息科学领域中计算密集型和数据密集型的各种问题,以弹性按需方式获取更加广泛的Web服务。
比较传统GIS,云GIS具有以下特征[2]:1)存储在云平台上的空间数据具有“云”特征,即虚拟化特征。2)空间数据管理与实施过程具有 “云” 特征。3)GIS业务的连续性。云GIS可以为用户提供弹性的地理信息服务,并能够根据用户需求的变化,动态的进行资源扩展,从而提升其连续性。4)更好的用户体验。云GIS可以降低用户使用地理信息资源的复杂度,用户只需根据需求选择适合终端即可访问GIS服务。综合来看,云GIS平台实质上就是在实现已有GIS通用功能(如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和遥感影像操作)的基础上,使得用户在使用云GIS时如同使用个人PC一样简单便利;同时, 这些地理信息服务还提供了服务接口,供更多更高级的用户开发和使用,以产生更丰富的GIS功能。图1显示了云GIS的主要应用模式[3]。
图1 云GIS应用模型
2 基于云计算的GIS系统框架设计
基于云计算的相关技术,本文设计了一种基于云计算的GIS通用框架体系,主要利用虚拟化技术、即付即用的方式将GIS资源封装为在线服务,用户通过Internet进行基础设施和地理空间信息资源的共享,以提高资源利用效率,降低GIS系统的重复建设成本。框架体系如图2所示。
图2 基于云计算的GIS框架
该框架体系共分为三层,其中,基础设施层由各种硬件资源组成,通过硬件、存储、网络等虚拟化技术将物理资源转化为虚拟共享资源池;中间层负责管理虚拟共享资源池,并提供虚拟资源的调度部署策略,实现虚拟机的实时动态调度;服务层主要面向用户,以按需方式提供虚拟化的GIS环境。
图3是根据图2的GIS框架设计的基于云计算的GIS平台功能。访问控制功能用于对用户进行分类,并对不同的分类给予其对资源不同的操作权限,这可以保证GIS数据及系统的安全性,降低系统运行的复杂度。资源管理功能负责管理云数据中心的各类基础设施,并利用分配与调度策略提供给不同分类的用户不同的服务类型。GIS虚拟机(VM)主要用于管理与调度GIS虚拟机,用户通过互联网即可访问GIS VM,并设置自身的数据与应用。按需收费功能继承云计算资源的即付即用使用模式,将虚拟机使用成本细划为计算、存储、网络带宽等成本,制定GIS资源的收费模式,并按需向用户收费。
图3 功能
3 结论
基于云计算与GIS的技术关联性,本文设计了一种基于云计算的GIS系统框架,该框架可以有效利用云计算在资源提供与数据分析上的优势,为GIS用户提供更高效稳定的服务。
【参考文献】
[1]彭义春,王云鹏,牛熠.云计算环境下的GIS研究[J].东莞理工学院学报,2013,20(1):17-23.
【关键词】云计算计算机安全防护措施
云计算背景下的计算机在功能上有了拓展,在计算机为人们提供方便的同时,也带来了很大的信息安全风险。解决这些方面的安全问题就成为云计算发展的重要课题,在当前的计算机安全问题上还相对比较突出,要能从实际出发,对这些安全问题加以针对性的解决。
一.云计算的特征体现和计算机安全问题分析
1.1云计算的特征体现分析
云计算的技术应用是在近几年开始的,其主要是依靠着互联网技术作为依托,进而来提供相应的服务,以及在交互模式的作用上能够得到充分的发挥。云计算技术在当前之所以能够得到广泛的应用,就是因为其自身有着鲜明的优势发展特征,这些特征主要体现在能有效实现资源共享[1]。由于云计算是多种资源的结合体,能够为用户提供多方面的服务,满足其实际的需求。另外,云计算自身的收缩性以及扩展性的特征也有着比较鲜明的呈现,在对云计算应用过程中,能有效结合实际进行资源的再分配,这样就对云计算资源配置效率能得到有效提升。除此之外,云计算的按需付费以及访问多样化的特征也比较突出,能够通过手机以及平板电脑等进行多样化的访问,还能有效实现按需付费的目标,能够对用户的使用成本得到有效降低。
1.2云计算环境下计算机的安全问题分析
云计算环境下的计算机的安全问题也是比较突出的,主要体现在数据的安全层面。在云计算背景下数据的传输以及存储的过程中,由于其存储空间比较大,在信息的实际传输过程中,就比较容易受到黑客的拦截,或者是病毒的传播等,对信息系统造成严重的威胁。在对信息数据存储过程中,也会存在着信息的存储以及共享等方面的安全风险[2]。这些都是在云计算环境下面临的比较主要的安全风险问题。再者,云计算下计算机的用户访问权限的管理安全问题方面。对云程序的软件进行应用下,能有效实现检索以及浏览的功能,但在进入权限方面有着相应的设置,但不管是哪种方式管理,都会给黑客带来很大的诱惑,这就比较容易让黑客利用相关的漏洞来对资料进行访问,对信息造成破坏等。另外,从计算机的网络取证的安全问题上也比较突出。在这一问题上主要是由于计算机网络安全的问题比较突出,并且短时期内不能有效解决,由于网络环境的开放性,就比较容易造成网络安全的取证较为困难。对于这些方面的问题要能充分重视,从多方面对安全问题进行分析,针对性的进行解决。
二、云计算环境下的计算机安全防护措施
第一,从元计算环境下的计算机安全进行保障,就要注重多种措施的实施。要对云计算的业务定位加以明确化,并要从法律层面进行严格的规范。云计算所包含的业务类型比较多样化,这就需要对云计算的业务有明确化的定位,将完善的市场准入制度以及监管制度进行构建,对云服务的发展进行保障。通过相关的法律法规的建设进行加强和完善,对云计算下的计算机业务进行防护。第二,加强对计算机稳定数据安全的保护,这就需要对云计算的运营商在数据的加密保护工作上进行加强和完善。在对数据的读取过程中,通过密码的加密处理,就能将信息数据的安全性得到有效保障。再有是对计算机的数据存储安全性得到充分加强,通过虚拟存储的方式以及在实名注册的方式上进行加强防护,这些措施的实施都能对计算机的安全性得到保证。第三,对云计算下的计算机用户权限的管理进行加强,以及从网络取证的措施上进行优化。要能通过多种验证方式加以应用,避免系统的漏洞出现,通过设置安全措施对用户权限要加强检测,对比较敏感的操作要充分注重按照规范进行操作[3]。而在网络取证方面,云计算服务提供方以及用户要能在相关的义务方面有详细的了解。只有在这些基础工作上得到了加强,才能有利于计算机安全的保障。第四,加强云计算下的计算机安全还要能将技术监控的水平不断提升,要能在相关业务的分析能力上进行强化,构建完善有效的技术监控体系,对审计系统以及定位系统的建设,为计算机的安全提供良好的发展平台,为网络的安全性提供良好保障。再有就是从制度的建立上进行完善化,在这些方面得到了加强,才能保障计算机的安全。
三、结语
总而言之,云计算环境下的计算机安全保证措施的实施,要从实际出发,保证措施实施的科学有效性。只有在计算机的安全上得到了保证,才能真正的促进相关产业的发展,对实际的需求才能得到有效满足。此次主要从多方面对计算机安全问题和措施进行了探究,希望能通过此次理论研究,对解决实际问题起到促进作用。
参考文献
[1]罗拥华,邱尚明,姚幼敏.云计算背景下计算机安全问题及对策[J].电子制作.2015(14)
[2]纪凌,谈良.云计算背景下计算机安全问题及应对方法分析[J].电子技术与软件工程.2014(03)
关键词:云计算;体系架构;关键技术
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)33-0035-02
云计算相关概念早在1961年就有一定的思想雏形,人们预言计算资源可以发展为一种公共设施被人们使用,随后出现的效用计算、服务计算以及网格计算等技术,均是云计算的发展基础。就一般情况而言,云计算习惯利用计算机集群构成相应的数据中心,用户通过付费获得相应的服务,具体模式与用水、用电类似。云计算对于服务弹性具有一定的要求,还需综合考虑经济性、可用性、运行可靠性等内容。
1 云计算基本特征分析
云计算具体特征与其实际使用要求关系紧密,具体包含弹、资源池化、可计费服务、按需服务、泛在接入等。
1)弹特征分析
云计算相关服务可依据业务负载实际变化,自动完成相应的快速伸缩变化,具有良好的服务弹性。这种弹可有效增强用户使用与业务需求的一致性,从而避免因服务器性能冗余或过载,造成的资源浪费或服务质量下降问题。
2)资源池化特征分析
云计算所有资源均通过共享资源池模式进行管理,以保障管理的系统性和统一性。这种管理模式借助虚拟化技术,实现不同用户的资源分享,并保障资源的管理、放置以及分配对用户完全透明。
3)可计费服务特征分析
云计算可自动完成用户实际资源使用量的监控,并依据相应的收费标准,对用户使用的服务进行计费。
4)按需服务特征分析
云计算系统可依据用户的实际需求,完成资源的自动分配,以资源服务的形式,为不同用户提供基础设施、应用程序以及数据储存等资源。云计算相关服务不需要系统管理员进行干预。
5)泛在接入
云计算系统对于终端设备并无具体要求,在互联网条件允许情况下,用户可使用笔记本电脑、智能手机以及PC电脑等设备访问云计算服务。
2 云计算体系架构分析
云计算以一系列的服务集合为主要表现形式,从而满足弹性资源、按需服务的实际需求,结合当前云计算相关研究、应用分析,其体系架构主要分为三层,具体包括服务管理、核心服务以及用户访问接口三部分内容,如图1所示。核心服务层主要负责间应用程序、硬件基础设施以及软件运行环境抽象为可用性高、可靠性高且规模可伸缩的服务,以充分满足云计算的应用需求;服务管理层负责给予核心服务层相应的支持,以提高服务的安全性、可用性及可靠性;用户访问接口主要负责实现用户端到云的有效访问。
1)核心服务层
就一般情况而言,核心服务层具有三个子层,分别是平台即服务层(PaaS,platform as a service)、软件即服务层(SaaS,software as a service)、以及基础设施即服务层(IaaS,infrastructure as a service)。
基础设施即服务层主要负责提供硬件基础设施相关的部署服务,根据不同用户的实际需求,为其提供虚拟或实体的网络、储存、计算等相关资源。用户在实际使用基础设施即服务层过程中,需将基础设施相应的配置信息提交给IaaS层的提供商,同时包含基础设施运行的程序代码及其他数据。就基础设施即服务层而言,数据中心是基础,其优化及管理问题一向是该部分的研究重c。随着云计算研究不断深入,IaaS层应用了虚拟化技术,以进一步提高硬件资源分配的科学性,同时为用户提供规模可扩展、可靠性更高的优质服务。
平台即服务层是指应用程序的具体运行环境,主要负责相关管理服务及程序部署服务的提供。借助平台即服务层的开发语言和相应的软件工具,应用程序开发者通过上传具体数据和程序代码即可获得相应的服务,有效避免了底层操作系统、存储以及网络的管理问题。
软件即服务层是一种在云计算基础平台基础上,开发的应用程序,主要用于解决企业的信息化问题。企业主要通过租赁的形式实现该平台的使用,以GMail为例,企业并不需要对服务器相关的维护、管理问题分心,均有Google数据中心负责。
2)服务管理层
服务管理层主要负责保障核心服务层的安全性、可靠性、及可用性,具体分为安全管理和服务质量保障两部分内容。
云计算用户客观要求其实现高可用性、高可靠性,且成本低廉的个性化服务。但云计算本身结构复杂且规模庞大的系统平台,提高了这些要求实现的难度。因袭,云计算服务提供商常需围绕服务质量与用户进行有效的协商,并通过服务水平协议的形式,名列双方的服务需求,以控制双方需求的一致性。如提供商未能遵照协议提供相应质量的服务,用户可依据协议内容获得赔偿。
安全性也是用户重点关注的问题。采用资源集中式管理模式会导致云计算平台出现单点失效问题,即发生停电、地震等突发事故时,可能导致数据中心的数据丢失问题。因此,云计算平台还需加强个性化安全管理相关探索,利用隐私保护、数据隔离等技术,提高平台使用的安全性。
3)用户访问接口层
用户访问接口层是云计算平台实现泛在接入功能的基础,具体包含Web门户、Web服务以及命令行等形式。其中Web服务和命令行模式,既可作为应用程序的开发接口,又具备多种服务组合的能力。Web门户则是另一种访问接口形式,借助Web门户,云计算可实现用户桌面至互联网的迁移,完成这种迁移之后,用户可借助浏览器完成相关程序及数据的访问,不受时间和空间的影响,从而极大地提高用户的实际工作效率。随着云计算的发展,其计算接口逐渐趋向统一化标准发展,从而实现了不同企业间的无缝合作。
3 云计算关键技术
云计算平台的最终目标就是低成本条件下为用户提供可靠、安全、弹性的个性化服务。为全面满足不同用户的使用需求,云计算广泛应用了虚拟化技术、数据中心管理技术、QoS保障技术等关键技术。
3.1 基础设施即服务层关键技术分析
IaaS层是整合云计算平台的基础,承担着海量硬件资源提供、按需配置硬件资源以及个性化基础设施服务的重要职能。该层应用的关键技术,主要包含以下几点内容。
1)数据中心关键技术分析
数据中心作为云计算的绝对核心,其运行可靠性及资源规模,关乎于云计算服务的整体质量。该部分内容的技术应用要点主要分为两点,其一数据中心网络拓扑应满足成本经济性、运行可靠性要求,其二加强节能技术研究,以减少环境污染。
就现阶段云计算数据中心而言,通常由近万个计算节点组成,且随着云计算平台不断发展,节点数量有进一步上涨的趋势。在这种背景下,传统的树形网络拓扑结构具有较大的应用局限性,包括可靠性地、可扩展性差以及网络宽带有限等。为解决数据中心网络拓扑问题,相关研究人员相继提出了PortLand、BCube、VL2等网络拓扑结构。这些创新性网络拓扑结构,通过类似mesh构造的融入,相同提高了节点间的容错能力和连通性,增强了节点负载的均衡性。此外,这种形式的拓扑结构通过小型交换机即可完成,进一步降低了建设成本。
云计算平台数据中心普遍规模较大,在实际运行过程中,涉及计算机设备、制冷装置、通风系统、不间断电源等多项耗电单元,会消耗大量的电力能源。因此,加强绿色节能技术的研究,具有重要的现实意义。
2)虚拟化技术分析
数据中心作为大规模资源的提供基础,需满足平台资源按需分配的实际需求,即虚拟化技术的应用,包括虚拟机快速部署以及在线迁移两部分技术内容。虚拟机模板技术的应用,极大地简化了其部署过程、缩短了部署时间;在线迁移技术具体是指保持虚拟机运行状态下,实现不同物理机转移的技术,其应用意义主要包括以下几点:(1)增强系统运行可靠性;(2)促进负载均衡;(3)便于节能方案设计。
3.2 平台即服务层关键技术分析
平台即服务层在核心服务层中处于中间位置,需同时满足上层分布式编程框架和下层复杂数据调度管理的双重需求,该层的技术重点在于数据的储存与处理。
1)数据存储技术分析
就云计算平台实际需求而言,其数据存储需综合考虑文件的可用性、可靠性要求,和系统I/O性能要求。以Google公司的数据存储技术GFS(google file system)为例,在其实际运行过程中,大文件被有效分为若干数量的数据块,每块数据块具有统一的标准大小,分布存储于节点对应的本地硬盘中,且每一块数据块均具有多个副本,以确保数据存储的可靠性。这种技术的优势在于:一,数据存储能力强,通过文件分块,GFS可满足PB级的存储要求;二,并行读取模式;三,可有效解决数据块副本同步的简化问题;四,数据存储可靠性提升。
2)数据处理技术分析
除数据存储外,平台即服务层还包括相应的数据处理功能,由于该平台建立在大规模硬件资源上,故而其数据处理要求相应的抽象处理过程,同时要求规模扩展功能。
以Google公司的数据处理技术MapReduce槔,是一种建立在GFS之上运行的数据处理技术。在实际运行阶段,可将完整的作业分解为多个Map任务及Reduce任务,从而通过两个阶段的数据处理过程完整相应的数据处理工作。第一阶段为Map阶段,该阶段主要读取Map任务,并完成相应的处理,其中间结果通常保存在对于的Map节点中;第二阶段为Reduce阶段,读取Reduce任务的同时,完成Map中间结果的合并。
3.3 SaaS层关键技术分析
SaaS层主要面向用户终端服务,负责互联网软件应用服务的提供,在Web服务、Mashup、Ajax等技术飞速发展的背景下,带动了SaaS应用的迅猛发展。
4 结语
综上所述,云计算是一种新型的信息技术,具有弹、资源池化、可计费服务、按需服务、泛在接入等特性。云计算体系架构主要分为三层,具体包括服务管理、核心服务以及用户访问接口三部分内容,分别对应不同的服务功能。同时为进一步满足不同用户的实际使用需求,云计算广泛应用了虚拟化技术、数据中心管理技术、QoS保障技术等关键技术。目前,云计算还处于研究发展阶段,针对其运行可靠性、可用性、成本经济性要求,仍需相关人员不断进行探究,以促进云计算的进一步发展。
参考文献:
[1] 罗军舟,金嘉晖,宋爱波等.云计算:体系架构与关键技术[J].通信学报,2011(7).
[2] 黄晓雯.云计算体系架构与关键技术[J].中国新通信,2014(13).
[3] 杨通国.云计算的体系架构与关键技术研究[J].科技展望,2016(25).