大數(shù)據技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用研究

孟祥富

【摘要】本文在對大數(shù)據的定義及主要特征進行綜合闡述的基礎上，介紹了幾種大數(shù)據的關鍵技術，并說明了大數(shù)據技術在計算機信息系統(tǒng)中的具體應用，以期為相關人士提供借鑒和參考。

【關鍵詞】數(shù)據備份；云計算；Hadoop

隨著社會的不斷發(fā)展和生產力的不斷提高，大數(shù)據技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，成為一種必然的發(fā)展趨勢。大數(shù)據技術的應用，使得人們可以通過計算機的信息系統(tǒng)，分析事物的發(fā)展趨勢，從而不斷提升自身的知識層次和價值觀念。因此，大數(shù)技術在計算機信息系統(tǒng)的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、大數(shù)據的基本概述

大數(shù)據指的是無法在短時間內進行捕捉、處理和分析的數(shù)據組合，通過運用嶄新的數(shù)據處理模式，采用較為方便的算法，利用強大的洞察能力獲取有價值的信息資產。大數(shù)據的來源較為廣泛，例如，網上交易記錄、監(jiān)控視頻等，都屬于大數(shù)據的范疇。大數(shù)據主要有以下四個特征：首先，大數(shù)據具有多樣性的特點，由于數(shù)據的來源渠道不同，數(shù)據的形式也多種多樣，例如：圖片、視頻、音頻等。其次，大數(shù)據的存儲能力和計算能力都很強大，能夠完成常規(guī)軟件無法完成的數(shù)據計算和存儲。第三，大數(shù)據的發(fā)展速度較快，目前已被應用于包括計算機信息系統(tǒng)在內的各個領域。最后，由于大數(shù)據的信息量巨大，導致了其實用價值降低，篩選真正有價值信息的難度增大。

二、大數(shù)據的關鍵技術

（一）云計算技術。云計算技術是一種通過分布式、并行式的計算方法對計算機數(shù)據進行梳理，綜合網絡上的所有信息資源，包括數(shù)據、存儲等相關計算資源都進行并行式網格化計算，以此來實現(xiàn)對各種資源的分配調度。通過云計算技術對大數(shù)據時代下的信息進行系統(tǒng)管理和處理。云計算技術不斷發(fā)展的同時也推動著計算機處理數(shù)據的方式帶來革命性的創(chuàng)新，將信息產業(yè)的模式推向一種全新的并行交互化發(fā)展模式。隨著云計算技術的不斷革新，數(shù)據處理過程中可以容納的信息量不斷增加，可以處理的領域不斷擴展，云計算技術帶來了第三次計算機數(shù)據處理的變革浪潮。

（二）數(shù)據備份技術。大數(shù)據時代下的信息保護也受到各界的重視，計算機信息數(shù)據備份的重要性日益凸顯，數(shù)據備份技術可以幫助企業(yè)保護企業(yè)信息，為企業(yè)數(shù)據資源建立一個安全的儲存環(huán)境。信息化的不斷發(fā)展給全球帶來巨大的技術進步的同時也造成了信息泄露、個人企業(yè)的私人信息受到極大的威脅。一份完整的數(shù)據可以保障企業(yè)業(yè)務順利運作，有效避免因為突發(fā)意外情況而導致的數(shù)據丟失，數(shù)據備份系統(tǒng)一定要做到和企業(yè)的信息操作系統(tǒng)完全兼容，這樣才能保證事故發(fā)生時，能夠快速恢復企業(yè)信息。

（三）Hadoop。Hadoop系統(tǒng)是一個綜合性處理信息資源的平臺，可以綜合多種信息處理技術工具，其中包括多種功能零部件，比如HDFS分布式文件系統(tǒng)、MapReduce并行計算框架、Hbase分布式NoSQL列式數(shù)據庫、Hive數(shù)據倉庫工具、 Flume日志收集工具等許多關鍵技術工具。Hadoop系統(tǒng)中的每個相關技術工具都擁有高性能、高容錯率這樣的優(yōu)點，可靠地對大數(shù)據進行管理和應用。

三、大數(shù)據技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用

（一）云計算技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用。想要應用云計算技術在計算機信息系統(tǒng)中進行數(shù)據處理，通過云計算的分布式網格計算，對整個資源進行數(shù)據處理，首先要構建相關模型。云計算模型的構建可以讓全部數(shù)據都遷移到云端，合理有效地降低計算機系統(tǒng)在信息處理上的經濟費用。在云計算下，技術服務軟件利用無線局域網自動產生了相應的傳輸移動數(shù)據的網格，面向大數(shù)據信息構建出了一個的閉環(huán)反饋信息處理模型。在云計算處理數(shù)據的過程中，云計算又以一個有向無環(huán)的數(shù)據流圖展示出來，流圖為G=（V，E），在此基礎之上根據云計算的并行式的計算方法，生成了由一系列的組和一系列的傳輸遠程數(shù)據所用的隱性通道組成了云計算的計算服務模式，其中模式中組和隱形通道的公式分別為和，此外還需要出口節(jié)點用來生成輸出的對應數(shù)據。在C/S的架構下，如果云計算數(shù)據流模型的傳輸范圍被控制在這個范圍內：

在此范圍內傳輸數(shù)據時，云計算技術處理大數(shù)據信息時所應用的數(shù)據流圖上的關鍵組成部位也要采用有向圖模型來表示，即為，云計算模式中最重要的交叉通道承載物理節(jié)點集和鏈路集在公式中分別以VP和EP表示，而公式中的SCAP則代表了不同組件中物理節(jié)點的不同數(shù)據單元的具體數(shù)量。另行設置輸入數(shù)據所用的無向圖模式，實現(xiàn)云計算對數(shù)據資源的動態(tài)資源配置管理處理，最終云計算的整體架構可以通過下式表示出來：

這種云計算的整體架構是結合多方信息進行數(shù)據整合加速處理的云計算技術，根據不斷的應用模擬試驗得知，將此種云計算方法應用到計算機系統(tǒng)中的數(shù)據處理中，可以大幅度增加數(shù)據的容納量，減少數(shù)據處理的能量損耗和所需時間，并且由于其能夠將數(shù)據上傳至云端，還可以達到資源共享和提高計算機系統(tǒng)處理效率等目的。上述云計算的模型不僅能夠進行多數(shù)據集中計算，還支持多個用戶計算資源的共享，減少同類型數(shù)據的重復運算率，一套較為基礎、普遍的云計算技術，可以在全國范圍內進行推廣，解決絕大部分數(shù)據計算問題，因此云計算技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用具有極大的市場前景。

（二）數(shù)據備份技術在計算機信息系統(tǒng)中的應用。新時代背景下，商業(yè)環(huán)境越發(fā)復雜化，企業(yè)要從多種方面來加強對數(shù)據的保護，包括數(shù)據的備份恢復系統(tǒng)無休運行以及提高系統(tǒng)的容錯率，在企業(yè)建立數(shù)據備份的同時，應該建立數(shù)據備份系統(tǒng)的容災系統(tǒng)，建立對信息數(shù)據的最優(yōu)備份方案，即“數(shù)據備份加數(shù)據保險庫”。現(xiàn)階段大部分企業(yè)對數(shù)據備份的重要性沒有足夠的認識，導致應用數(shù)據備份系統(tǒng)的企業(yè)只有20%，而被應用的數(shù)據備份系統(tǒng)中含有容災系統(tǒng)的只有5%-6%，應該在國內大力推廣實施數(shù)據備份技術，加強對企業(yè)信息的保護，讓企業(yè)家認識到數(shù)據保護對企業(yè)的幫助。想要從根本上保障企業(yè)的信息安全，除了要做到對數(shù)據的定期備份之外，還應該強化備份細節(jié)，部分企業(yè)認為拷貝數(shù)據到移動儲存就是數(shù)據備份，這樣的觀念，給企業(yè)信息資源留下了極大的隱患。endprint

實現(xiàn)數(shù)據備份的方式多種多樣，首先備份的存儲介質要使用磁帶、移動硬盤、U盤等設備備份，還要做到異地存放，在存放的地點安裝完整的計算機、互聯(lián)網等相關通信設備，確保意外發(fā)生后，能夠立刻啟動備份數(shù)據系統(tǒng)。再將備份數(shù)據系統(tǒng)與企業(yè)系統(tǒng)相連接，以此恢復企業(yè)本部系統(tǒng)數(shù)據。除了要將數(shù)據存儲到可移動設備上，還要將數(shù)據傳輸至遠程備份中心，制作成光盤，雙重保證企業(yè)信息安全。企業(yè)都會建立相關企業(yè)信息數(shù)據庫，因此，在做到信息詳細內容備份的同時，還應該在備份機上建立對應的備份數(shù)據庫，通過通信系統(tǒng)，保持主數(shù)據庫和備份數(shù)據庫同步更新，在事故發(fā)生時，備份數(shù)據庫就可以立即代替主數(shù)據庫，恢復企業(yè)相關信息，減少企業(yè)因為數(shù)據丟失造成的經濟損失。數(shù)據備份還可以應用對主數(shù)據庫和重要文件的監(jiān)控和跟蹤，在備份機中生成對應的更新日志，備份系統(tǒng)會根據更新日志，自動對備份磁盤進行數(shù)據更新。綜上所述，企業(yè)可以根據企業(yè)的實際情況，按照企業(yè)的需求，制定出對企業(yè)最佳的數(shù)據備份方案，保證系統(tǒng)的可實施性。

（三）Hadoop在計算機信息系統(tǒng)中的應用。Hadoop系統(tǒng)由于自身具有的極高的擴展性能和低成本，被廣泛應用在各行各業(yè)中，并且對于Hadoop來說無論是怎樣的數(shù)據都可以快速大量地儲存信息數(shù)據，能夠做到和絕大部分的數(shù)據倉庫系統(tǒng)完美融合不出現(xiàn)排斥現(xiàn)象。以鐵路貨運為例，鐵路運輸存在數(shù)據類型多、數(shù)據資源難以進行整合、運用其他系統(tǒng)成本較高等諸多實際問題，而Hadoop則從根本上解決了鐵路運輸信息的問題，滿足鐵路運輸中絕大部分類型的數(shù)據，Hadoop系統(tǒng)和鐵路運輸?shù)臄?shù)據倉庫系統(tǒng)一起構成了貨運信息的大數(shù)據分析平臺，Hadoop系統(tǒng)在平臺上對數(shù)據存儲備份進行管理，兩個系統(tǒng)互相配合，使得數(shù)據信息的整合和管理變得簡單便捷。從鐵輪貨運系統(tǒng)對Hadoop系統(tǒng)的應用可以看出，Hadoop系統(tǒng)在針對復雜數(shù)據的整合儲存、集中管理方面的優(yōu)異性，Hadoop系統(tǒng)的各個零部件在運行過程中發(fā)揮各自功能的同時能做到相互協(xié)作，給數(shù)據資源處理提供所需的功能，目前Hadoop系統(tǒng)的開發(fā)逐漸步入完善階段，各個功能部件的功能分工明確，細致劃分，逐漸形成一套功能豐富、作用完善的大數(shù)據信息分析平臺應用系統(tǒng)。

四、結論

綜上所訴，當今世界信息知識蓬勃發(fā)展，大數(shù)據技術已經被廣泛應用到各行各業(yè)中去，隨之帶動相關信息行業(yè)規(guī)模擴大，給相關行業(yè)帶去大數(shù)據中具有極高行業(yè)價值的數(shù)據信息，幫助行業(yè)解決實際問題的同時，因為行業(yè)需求不同，對計算機系統(tǒng)的要求也在不斷提高，促進其快速發(fā)展，未來大數(shù)據技術會被更多地應用在計算機信息系統(tǒng)中。

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