发布时间：2024-01-22 15:36:07
绪论：一篇引人入胜的云计算基础技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
0引言：
云计算 [1]网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！
云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度云存储，构成一个计算资源池向用户按需服务。云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
云存储[2]不是存储，而是服务，就如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备云存储，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。
云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。
1云计算体系结构
云计算平台是一个强大的“ 云” 网络, 连接了大量并发的网络计算和服务,可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。 一个通用的云计算体系结构如图 1所示怎么写论文。
图1
云端用户:提供云用户请求服务的交互界面,用户通过Web 浏览器可以注册、登陆及定制服务、配置和管理用户。
服务目录:用户在取得相应权限后可以选择或定制的服务列表。
管理系统和部署工具: 提供管理和服务,能管理云用户,能对用户授权、 认证、 登录进行管理, 并可以管理可用计算资源和服务, 接收用户发送的请求,根据用户请求并转发到相应的应用程序,调度资源智能地部署资源和应用, 动态地部署、 配置和回收资源。
监控:监控和计量云系统资源的使用情况, 以便作出迅速反应, 完成节点同步配置、 负载均衡配置和资源监控,确保资源能顺利分配合适的用户。
服务器集群: 虚拟的或物理的服务器, 由管理系统管理,负责高并发量的用户请求处理、 大运算量的计算处理、 用户Web 应用服务, 云数据存储时采用相应数据切割算法, 采用并行方式上传和下载大容量数据。
用户可通过云用户端从列表选择所需服务, 其请求通过管理系统调度相应的资源,并通过部署工具分发请求、 配置Web 应用。
2云存储系统结构模型
与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。
云存储系统的结构模型由 4层组成,如图2所示。
图2
一、存储层
存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。
存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。
二、基础管理层
基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作云存储，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。
三、应用接口层
应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台等。
四、访问层
任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。
3云存储服务器配置
在云存储系统中，重复数据的删除技术是十分重要。在存储的数据中，有很多文件经过反复修改，造成了大量重复的资料，这时，重复数据的删除实现后，网络优化的效果就变得比较明显。根据云存储的特点，可将其过程描述为：将数据分块后云存储，保存在不同的数据存储节点并写入数据文件存储信息表。需要删除时，在数据文件信息表中查找文件ID，找到后
删除该文件的数据信息怎么写论文。其核心程序代码如下：
1）将一个数据块保存在三个不同节点，成功返回1
intWriteStorInfo(fStorInfo fInfo)
{
fStorInfo temp;
memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));
int id = 1;
int num = 0;
FILE *fd;
if( (fd = open(fileinfo, "rb+"))== NULL)
fd = fopen(fileinfo, "wb+");
while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1)
{
if(temp.flag == 0)
break;
++num;
}
fInfo.flag = 1;
fseek(fd, num * sizeof(fStorInfo),0);
fwrite(&fInfo, sizeof(fStorInfo),1, fd);
fclose(fd);
return 1;
}
2）获得文件保存信息的顺序表intGetStorInfo(int fID, StorInf OList *L)
{
fStorInfo temp;
memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));
FILE *fd;
if((fd = fopen(fileinfo, "rb")) ==NULL)
fd = fopen(fileinfo, "wb+");
while(fread(&temp,sizeof(fStorInfo),1,fd)==1){
if(temp.flag == 1 && temp.fID ==fID)
AddStorInfoList(L, temp);
}
fclose(fd);
return 1;
}
3）获得文件ID信息，若存在返回文件ID，不存在返回-1int GetfID
(Char* user, char* load, char*name)
{
struct fnode dir, src;
memset(&dir, 0, SIZE);
memset(&src, 0, SIZE);
strcpy(dir.user, user);
strcpy(dir.load, load);
strcpy(dir.name, name);
FILE *fp;
if( (fp = fopen(filebase, "rb"))== NULL)
fp = fopen(filebase, "wb+");
int id = -1;
while(fread(&src, SIZE, 1, fp) == 1)
{
if(src.flag==1&&strcmp(src.user,dir.user)==0&&strcmp(src.Load,dir.load)==0&&strcmp(src.name,dir.name) == 0)
{
id = src.ID;
break;
}
}
fclose(fp);
return id;
}
4）根据文件ID删除该文件所有信息，成功返回1int DeletStorInfo(Int fID)
{
fStorInfo temp;
memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));
FILE *fd;
if( (fd = fopen(fileinfo, "rb"))== NULL)
fd = fopen(fileinfo, "wb+");
while(!feof(fd)){
fread(&temp, sizeof(fStorInfo), 1, fd);
if(temp.flag == 1 && temp.fID == fID)
temp.flag = 0;
fseek(fd,ftell(fd)-sizeof(fStorInfo), 0);
fwrite(&temp, sizeof(fStorInfo), 1, fd);
fseek(fd,ftell(fd), 0);
}
memset(&temp, 0, sizeof(fStorInfo));
}
fclose(fd);
return 1;
}
4云存储的优点
云存储技术的使用，使我们无须知道存储设备的型号、接口和传输协议以及存储系统中磁盘的数量和容量，经过授权的用户均可与云存储连接并进行数据访问。
1）硬件冗余自动故障切换。
2）存储设备升级不会导致服务中断。云存储不是单独依赖一台存储服务器。当服务器硬件更新和升级时，系统会将旧的存储服务器上的文件迁移到别的存储服务器，等新的存储服务器上线后，文件会再迁移回来。
3）容量分配不受物理硬盘限制。
4）海量并行扩容。云存储采取的架构是并行扩容，容量不够时只要添加新的存储服务器即可。
5）负载均衡。云存储将工作量均匀分配到不同的存储服务器上云存储，避免个别存储服务器因工作负荷过大造成瓶颈，使存储系统能够发挥最大效能。
5结论
在云计算技术的发展和数据存储需求的共同影响下，为了实现更好的利用现有设备，快速访问数据资源并降低存储成本，云存储的概念和模型逐渐形成。经过了从模型到规模化实验的过程，现在基于云计算技术的云存储产品，形成了具有一定性能优势的成套产品。云存储作为云计算技术的典型应用实例，从架构上彻底改变了传统存储系统的模式，增强了数据应用的灵活性和可靠性。
参考文献
[1]陈全、邓倩妮，云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009，29（9）
[2]石利平，浅析基于Web的云存储技术[J].现代计算机，2010，3：67-69
[3]HayesB. Cloud Computing [J].Communications of the ACM, 2008, 51(7)：9-11
引言：
伴随着我国综合国力的快速提升，现代化发展建设的速度也随之加快，各种各样相对先进的科学技术在我国当中的运用范围也变得更加广泛，在电子信息技术以及互联网技术当中所呈现出来的大数据、云处理、移动互联网以及云计算等为我国国内各方面的发展与建设提供了重大的帮助。云计算作为互联网服务当中的重要基础，经过对技术理念整合之后，形成资源共享以及优化的技术模式。现如今，我国的云数据计算技术应用，已经逐渐实现了改革，并且逐渐普及到不同的技术领域，对社会的发展产生极为深远的影响。
1计算机与计算的概念与发展现状
1.1计算机云计算存储技术的主要概念
计算机云计算存储与传统的存储技术有所不同，计算机存储技术在发展过程当中，受到现代科学技术的影响有了很大的转变，除了在自身的运算方式上，在储存方式也有了很大的提升。这种技术内容通过较为复杂的网络系统，进而实现在大数据当中进行运算和储存，这也是传统储存技术难以达到的重要高度。与此同时，运用计算机储存设备不仅仅只是计算机系统当中的硬件设备、网络设备以及储存设备，而且还是一种多设备构成的具有极为复杂的系统内容，由此可以看出，云计算储存技术极为的复杂。但是，计算机云计算储存技术极具简便性，以储存设备为重要核心，不同的部分都需要围绕其进行展开，沿着这样一种工作核心，才能够进一步减轻工作上所带来的难度。
1.2计算机云计算技术目前的发展状况
现如今，计算机云计算技术具有非常特殊的服务模式，不仅仅能够更有效的推动信息技术的快速发展，而且还能够促使人们在潜意识当中更加重视云安全。针对云计算存储技术当中的云安全而言，主要可以划分为基础设施安全、云端安全以及应用服务安全这三个不同的层次。事实上，云计算的安全性大多是将其与技术进行有效的结合，进而更好的满足于现当代时代的发展需求。现如今，我国的内外针对云计算安全问题进行了更多的研究，并且获取相对不错的最终成果。例如：目前我国所建设的IBM云计算中心、卡巴斯基研发的解决网络安全有效对策等等，都被广泛的运用到现当代人类的生产和生活当中。
2计算机云计算储存技术中的主要构成要素
2.1计算机云计算储存技术中的存储层
存储层可以说是计算机云储存设备当中最为基础的部分。现如今，能够用来存储的设备非常的多，主要包含了NAS、FC等IP储存设备，或者是采用DAS储存设备，在这当中，共奏人员可以依据自己所具有的特殊需求，针对储存设备进行相应的选择，进而将其与使用者的工作更加吻合。与此同时，在与计算的存储设备当中，能够用来存储的设备也具有非常多的种类，并且在现实的运用当中，能够用于储存的设备数量更大，所分布的位置也会有所不同，在他们之间传达的信息通过互联网或者是相关设备进行存储，由此构建形成完整的储存设备管理系统，成为起发展中最重要核心内容。
2.2计算机云计算储存技术中的访问层
不管是通过怎样授权的用户，都能够通过访问层针对云计算储存系统予以访问，这一部分的用户大多会通过标准公共应用接口层进行存储，而且还可以采用云计算储存系统当中的存储空间进行存储，真正体验云计算所带来的重要服务。然而，在现实的发展过程当中，不同的单位之间所表现出来的云计算储存系统大多存在很大的差异性特点，他们所运用的云计算储存系统所表现出来的运营单位则有所不同，进而难以实现单位与单位之间的有效交流，除此之外，不同的单位在针对云计算储存系统当中进行访问，在相关程度之上为管理带来一定的难度。
2.3计算机云计算储存技术中的应用接口层
相对而言，计算机云计算储存技术当中的应用接口层是相对比较灵活的，变化程度是一种相对较小的设备。在应用接口层当中，需要通过网络的接入、使用者的认证、授权管理当中的功能。面对现如今市场当中所呈现出来的各不相同种类的储存设备，工作人员大多可以依据自己公司的现实需要，去选择相对合适的应用接口，为用户提供各不相同的体验与服务。与此同时，对这些不同类型的应用接口进行选择的时候，还可以开发出各不相同的云储存适应于不同的领域当中，更好的提升使用的效率。
2.4计算机云计算储存技术中的基础管理层
在计算机云计算储存技术当中所表现出的基础管理层在后期的实现过程当中具有非常大的难度，但是，在计算机云计算储存和运用技术当中，基础管理层则是最核心的内容所在，是工作和技术人员需要仔细衡量，并构建出最好解决方式的内容所在。为了能够促使更多的存储设备可以针对各不相同的客服端提供最基础的服务，需要为云计算储存设备当中的不同内容进行更为协调而又有效的使用。如果，在不同的设备当中能够使之更为协调的予以操作的花，就需要让计算机系统在后期的运行过程当中，更好的维持一定的稳定性和流畅性，进而让计算机的访问者去使用云计算这样一种存储技术去工作，而且整个运行相对比较通畅。在整个运行过程当中，需要在基础管理层次之上通过网络技术进行合理的处理。为了促使计算机工作当中的安全性更高的花，工作人员就可以运用基础管理层当中的相关数据予以加密，进而对数据有效的存储，并实施加密，运用相应的保密技术，让整个计算机数据难以受到破坏，进而保证数据结构内容的完整性特点。
3云计算在计算机网络安全存储当中的具体运用
3.1运用数据加密技术提高存储的安全性
首先，在采用云计算技术的时候，可以对相关数据进行加密，在这过程当中，表现出来的伪随机许梿，具有很强的随意性特点。例如：在获取相关信息的时候，如果没能够掌握当时所发送的随即序列，在获取的时候就会遭受很大的阻碍，具有很强的防护措施。采用这样一种特殊的方式，能够更有效的对数据长度进行隐藏，使得外界人员获取信息比较困难，安全性很高；其次，在这过程当中运用多步加密这一特殊算法，将其运用到计算机云储存当中，能够有助于规避数据在后期的存储过程当中遭受外界黑客的窃取，进而不断提升数据存储独有的安全性的特点。例如：可以采用解码的形式对数据相关数据进行有效解码，并且在这过程当中生成所对应的加密序列表，进而实现对数据的加密，达到不断提升网络数据存储的重要目的。
3.2通过身份认证提升云计算网络安全存储
身份认证可以说是云计算存储技术当中维持网络安全性存储最为基本的技术内容。身份认证所表现的内容极为多样化：例如：a）在使用过程当中，运用只能IC卡对使用者的身份进行认证。这种特殊的身份认证大多是运用只能IC卡来对使用者的身份进行辨别，需要使用者在智能的IC卡当中输入自己的个人信息，具有非常强大的稳定性，但是却有被别人盗取的风向，安全性相对较弱；b）运用使用者所设定的密码进行真实身份予以认证。这就需要使用者依据系统当中所提示来输入正确的密码以及账号，对自身的身份进行认证，而这大多需要使用者输入密码进行认证，进而保护使用者信息的准确性，并确保登录的合法行；c）运用KPI对使用者的身份进行认证，这样一种认证技术主要采用个人信息进而匹配出密钥以及公钥予以匹配、解密，更有效的确保计算机使用的网络安全，并对使用者的身份进行认证，确保安全性；d）运用Kerberos进行使用者的身份认证。这样一种特殊的认证方式则是一种在第三方协议安全所表现出来的认证方式，并且运用第三方资源对访问者授权进入到服务器当中，然后授权生成所需要的与密码相匹配的密钥，服务器在后期的授权之后就会提供相应的票据，使用者在获取享用的票证之后进一步完成对使用者身份的认证。
3.3运用可取回性来证明其中的算法
1.引言
自新千年IT业引入云计算概念以来，通过广大的市场需求及雄厚的技术支持，大规模云计算系统已成为当今IT业发展的主流。实现云计算的基础是实现云计算系统基础架构。一个云计算系统的优秀与否，关键在于其基础架构是否能够稳定、高效地完成各项任务。本文试图结合相关资料，对云基础架构及其效能进行分析、定义及具体阐述，为下一步研究提供有力参考。
2.云计算简介
云计算的迅猛发展与广大的市场需求和强大的技术支撑密切相关。首先，随着IT业的迅猛发展，各IT运营商都形成了各自庞大的服务器集群。如何实现现有集群的重新整合以降低运维成本，提高效率成为运营商考虑的首要问题；另外，IT市场的迅猛发展也要求各运营商提供更加稳定、快捷的服务。其次，分布式系统、虚拟化技术的不断发展完善，使得服务集群性能的快速提升成为可能。所以，在上述两方面原因的相互作用下，云计算得到了前所未有的发展。
目前，不同公司对云计算有着不同的理解和实现方式。通过对现有云计算系统的分析及对相关资料的研究[1—5]，本文认为云计算是以商业需要为出发点，将数量庞大的服务器集群整合成为分布式的资源池，通过虚拟化技术、Web2.0技术将资源池强大的计算能力、存储能力和构建在其基础之上的各类应用以按需计费的形式从不同的层次（Infrastructure、Platform、Application）租赁给用户的一种新型网络运营模式。
由上述定义可得到云计算体系结构如图1。
由图可知，云计算基础架构位于云计算系统的底层，它为云计算系统的出色运营提供了有力的支持。
3.云计算基础架构
3.1 云计算基础架构的定义
目前，业界及学术界对云计算基础架构还没有一个统一的定义利标准。各IT运营商均根据自身的实际情况，以各自的理解定义和实现云计算基础架构的部署。理工大学教授刘鹏在其著作《云计算》中提出：云基础架构及管理层由数据中心与云基础架构、安全产品、基础架构和运营管理三大部分组成[3]。作为虚拟化技术的龙头，Vmware公司在谈到其云基础架构层产品时说道：云计算基础架构是指通过虚拟化技术将传统数据中心转变为云基础架构并在其之上创建云，将IT基础架构作为服务交付给客户使用[6]。Lenk等人在其文章谈及云计算基础设施层时也指出：云基础架构可划分为基础设施服务和资源集两大部分，其中资源集可分为虚拟资源集和物力资源集；而基础设施服务又分为高级基础设施服务、基本基础设施服务、计算服务、存储服务和网络服务[7]。
通过对现有云基础架构以及对相关文献资料的研究，本文认为云计算基础架构是指由硬件资源（PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备）组成，通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。
3.2 云计算基础架构的分类
通过分析研究现有云计算系统及相关[8—12]，本文认为云基础架构按照服务的对象可分为基础型云基础架构和外向型云基础架构：基础型云基础架构指主要向运系统上层提供计算、存储资源服务的云基础架构，基础型云基础架构的代表系统有：TFS、GFS、Cassandra、KIDC；外向型云基础架构指直接向用户提供计算、存储资源服务的云基础架构，外向型云基础架构的代表系统有：IBM Ensembles、Amazon EC2、Amazon S3、HyperCloud、Megastore。
3.3 云基础架构的结构体系
通过对当前业界主流云基础架构系统的分析和对相关学术成果的研究，可以看出云基础架构的作用是通过将物理资源转化为虚拟资源池，实现对资源的监控、调度和管理以达到为上层应用和用户提供弹性的计算和存储资源的目的。云基础架构结构框架如图2。
由此本文将云基础架构分为以下五个层次：
1）物理层是指搭建、部署云基础架构所需的物理设备和配套环境。起作用时为云基础架构提供基本的物力资源，并保持物理设备的可靠性。
2）虚拟层是指通过虚拟化技术解除实现方式、地理位置或底层物理配置对计算机资源的限制，打破上层与物力资源之间的耦合关系，形成统一的虚拟资源。虚拟层的作用是为上层提供可靠且能够灵活按需分配的虚拟资源。虚拟层由虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源组成。
3）数据层是指对云基础架构内运行的客户数据进行基本操作和管理的层次。数据层主要包含两个部分，既数据处理与数据管理。
4）管理层是整个云基础架构中的一个抽象层次。它对云基础架构的各类资源进行监控，根据实际负载状况对资源进行管理和调度并且根据上层需求对资源进行快速部署，以保证云基础架构高效运行。云基础架构管理层主要由资源监控、负载管理、资源部署和安全管理四个部分组成。
5）服务层是指为上层云计算应用调用云基础架构计算、存储资源预留的接口和对用户使用云基础架构计算、存储资源提供的交互界面。服务层对云基础架构效能的影响体现在服务层各类接口的通用性上。因为服务层接口与上层的松耦合性能够减小底层云基础架构对上层应用的限制，从而提高云基础架构自身的可用性。
3.4 云基础架构实现的主要技术
3.4.1 虚拟化技术
虚拟化是表示计算机资源的一种抽象方法。通过虚拟化，可以简化基础设施、系统和软件等计算机资源的表示、访问和管理，并为这些资源提供标准的接口来接受输入和提供输出[2]。通过虚拟化技术，可以实现在一台服务器上运行多个虚拟机，从而提供服务器的效率。由于绝大部分PC产品均属于X86架构，所以本文论述的虚拟化技术主要指X86架构的虚拟化技术。当前X86虚拟化技术的主流产品是VMware的VMware vSphere。
vSphere主要用于服务器的虚拟化，即在一台物理服务器上运行多台虚拟机，以次达到服务器整合和优化的目的。vSphere的核心是ESX架构，它可分为两部分：Service Console和VMKernel。其中前者提供管理服务，后者提供虚拟化能力。
随着虚拟化技术在云计算中发展中的作用越来越重要，对虚拟化技术的研究也成为热点。对虚拟资源的管理便是热点之一，[13]提出将VM模型集成到资源管理框架里，利用两极调度将VM的管理集成至批调度器里，以次为用户提供调度服务。
当前如Amazon EC2等云计算产品大多是以虚拟机的形式为用户提供计算能力，但对于虚拟机的具体配置，需要用户手动完成，因此虚拟化技术在自适应方面还需要进一步研究。
3.4.2 分布式存储系统
随着IT业的发展，网上交易、网上检索等系统所要处理的数据量越来越大。如何利用最低的资源成本创造最高的运行效率成为各大运营商考虑的首要问题。因此研发人员开发完成了一系列分布式存储系统，为云计算提供了强有力的后盾。
分布式存储系统研发目的是为云基础架构提供高效、海量的数据存储能力。各大运营商在搭建自己的云基础架构前都会开发自己的分布式存储系统如Google的GFS分布式文件系统。Google的GFS（Google File System）[14]是Google研发完成的作用于底层的分布式文件系统。GFS的作用是为大规模分布式应用系统提供强大的数据存储服务。GFS的核心设计思路是将系统故障当作一种常态来处理，实现这一思路的技术主要是提供多个副本进行操作。在接口方面GFS除提供基本的Creat、Delete、Open、Close、Read、Write外还提供Snapshot和记录追加两项操作。Snapshot以最低的开销创建一个文件或目录副本，记录追加则保证多客户同时对文件进行数据追加时的原子性和正确性。
GFS含有一个主控服务器（Master）和多个块服务器（Chunk Server）。一份文件由设备经接口，会被分为有限个数据块（每个数据块64MB）。此外，每个数据块都会产生一个元数据（
当前分布式存储系统已成为云基础架构重要组成之一。在学术界，对分布式存储系统的研究逐渐成为热点。[11]提出并实现了一种对等结构分布式存储系统NDSS，该系统取消了类似GFS中主控服务器的中心节点，而是利用分布式共享内存（DSM，Distributed Shared Memory）实现了数据一致性模块，利用分布式共享位图（DSB，Distributed Shared Bitmap）限制了多个节点对信息的同时访问，解决了同步访问控制问题。以此在对等节点中完成了中心节点的主要功能。从测试结果看，NDSS系统的整体性能优于有中心节点的YNS系统[10]。
目前，云基础架构中著名的分布式存储系统还有Google的Bigtable分布式存储系统和Amazon的Dynamo分布式数据存储中心[11]等。它们虽然为云基础架构提供了强大的动力，但仍有改进之处。
3.4.3 并行编程模型
并行编程模型是云计算中的一个重要概念。它是指系统为高效并行处理海量数据而设定的一组数据处理规则。研发人员为了解决输入数据的并行计算、分发数据等问题提出了并行编程模型的概念。
MapReduce是Google公司开发的一种新的抽象模型，也是当前起主导作用的编程模型。它的设计思路来源于函数式编程语言的映射和简化操作[1]。MapReduce的核心思想是将数据逻辑列表通过Map函数处理成为键值对集（），经过排序将具有相同Key值的键值对放在一起后通过Reduce函数将具有相同Key值的键值对的Value值进行合并。
当前对并行编程模型的研究大多以在MapReduce的基础上提出改进方案为主。在文献[15]中。Zaharia等人根据MapReduce建立在系统同构的假设基础上，提出了LATE（Longest Approximate Time to End）调度算法。通过新型调度算法的改进使得MapReduce在异构环境下运行。
虽然现行并行编程模型为云计算提供了强大的技术支持，在某些具体情况的适用性上还需进一步的完善。
4.结论与展望
当前对云基础架构的研究主要集中在业界IT运营商，在学术界对云计算基础架构的研究主要集中在单个技术性能的改进与提高上，明确提出云计算基础架构概念，并进行整体性理论分析研究相对较少。本文通过分析研究现有云计算基础架构实例及相关文献资料，提出了云计算基础架构定义，指出：云计算基础架构是指由硬件资源（PC服务器、磁盘阵列、路由器、交换机及相关配套设备）组成，通过虚拟化技术、分布式并行技术整合形成的用以直接对外提供存储、计算服务或作为基础设施为上层云计算应用提供存储、计算能力支撑的一种高效、可靠并且具有良好扩展性的底层分布式系统。根据云计算基础架构定义，预计在今后的一段时间内，对云计算基础架构的研究会朝着以下几个方面进行：
1）更加高效的数据交互体验。云计算基础架构为上层应用提供存储与计算能力，在此过程中必然会存在基于请求的数据交互过程。而数据交互的速度会直接影响用户对云计算应用的操作体验。所以对高效的数据交互地研究会成为未来云计算基础架构的研究重点。
2）更稳定的系统运行过程。云计算基础架构位于云计算系统的底层，其运行的稳定与否直接关系到整个云计算系统的运作。尽管当前已有多种技术手段（资源监控技术、同步复制技术，心跳检测技术等）来确保云计算基础架构的稳定性。但是这些技术手段任然存在自身消耗资源过大、检测周期与负载变化不适应等问题。而这些问题也会在今后的云计算基础架构的研究中得到解决。所以系统的稳定性也将是云计算基础架构研究的重点之一。
3）更灵活的系统扩展。随着数据量的增加，云计算基础架构不得不面临系统扩展的问题。而实时变化的数据交互量，使得云计算基础架构在扩展的同时更加注重扩展的灵活性。系统的扩展意味着资源的扩充，而系统扩展后的资源合理分配是体现灵活系统扩展的重要部分。当前尽管各类云基础架构都在努力统一和规范各自系统扩展接口并改进资源分配方式，但资源分配是否能够与负载变化同步依然是问题的实质和仍未解决的问题。而这也是云计算发展的基本出发点和立足点。所以，灵活的系统扩展能力是云计算基础架构未来的重要研究方向。
综上所述，云计算基础架构是一个具有现实意义并充满挑战的新兴领域，它的发展将对云计算发展产生巨大的推进作用，而云计算基础架构也会在未来的发展中扮演越来越重要的角色。
参考文献
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