計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)初探

黃鶯

摘 要：在信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)占據(jù)重要地位。特別是云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)與服務(wù)應(yīng)用方面都具有重大作用，與人們的生活密切相關(guān)。當(dāng)然，云計(jì)算技術(shù)在促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)服務(wù)效率的同時(shí)更為其他細(xì)節(jié)技術(shù)帶來(lái)新挑戰(zhàn)，因此人們?cè)谶\(yùn)用云計(jì)算技術(shù)過(guò)程中還必須做到安全、科學(xué)、合理與有效，并爭(zhēng)取在原有技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用突破。本文闡述了云計(jì)算技術(shù)的基本概念和特征，對(duì)身份認(rèn)證技術(shù)、備份技術(shù)與恢復(fù)技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)做出闡釋，以商業(yè)銀行為案例分析了云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；云存儲(chǔ)；安全隱患；銀行ATM數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP393.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-9052（2020）04-0178-02

基金項(xiàng)目： 2019年安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目-教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“高職SPOC混合式學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑與效果評(píng)價(jià)研究”（2019jyxm0557）；2019年安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目-大規(guī)模在線開放課程（MOOC）示范項(xiàng)目“l(fā)inux服務(wù)器應(yīng)用”（2019mooc382）；馬鞍山師范高等專科學(xué)校校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“移動(dòng)學(xué)習(xí)課堂-linux服務(wù)器應(yīng)用”（2017xjydk03）；馬鞍山師范高等專科學(xué)校校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“智慧課堂- linux服務(wù)器應(yīng)用”（2018xjzhkt03）

云計(jì)算技術(shù)衍生于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系中，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它具有數(shù)據(jù)傳輸與共享功能。但是在當(dāng)前信息高度發(fā)達(dá)的大背景下，云計(jì)算技術(shù)在用于計(jì)算機(jī)用戶之間數(shù)據(jù)共享同時(shí)也存在一定安全隱患，那就是對(duì)數(shù)據(jù)的管理與保存問題。

1 關(guān)于云計(jì)算技術(shù)

1.1 基本概念

云計(jì)算技術(shù)存在廣義與狹義兩種定義，根據(jù)技術(shù)所覆蓋的范圍不同而定。從狹義層面說(shuō)云計(jì)算技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)建立媒介平臺(tái)，圍繞客戶需求核心建立服務(wù)擴(kuò)展方式，將客戶所需要的各種資源通過(guò)IT基礎(chǔ)設(shè)施交付、使用等模式聚攏起來(lái)，促成云存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)；從廣義層面講，云計(jì)算技術(shù)擁有更大的服務(wù)覆蓋范圍，例如它超出了傳統(tǒng)IT相關(guān)服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域，提出以“云”為基礎(chǔ)平臺(tái)的資源共享網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)云計(jì)算使用者有兩點(diǎn)重要特征：隨時(shí)獲取信息以及無(wú)限擴(kuò)展信息。云計(jì)算作為一種動(dòng)態(tài)化的計(jì)算模式，主要基于Internet網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)面向客戶隨時(shí)隨地提供實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的、具有伸縮性的資源內(nèi)容。而在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院NIST看來(lái)，云計(jì)算就是一種按照使用量進(jìn)行付費(fèi)的核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式。實(shí)際上絕大部分的云計(jì)算部署都與計(jì)算機(jī)網(wǎng)格計(jì)算類似。如果從硬件結(jié)構(gòu)層面看，它所構(gòu)建的則是一對(duì)一結(jié)構(gòu)，主要從服務(wù)或功能層面展開技術(shù)分析，利用“云”的超強(qiáng)數(shù)據(jù)計(jì)算與處理能力，大幅度提高客戶的數(shù)據(jù)使用滿意度。

1.2 基本特征

云計(jì)算技術(shù)擁有不同于傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)的獨(dú)有特征，具體分析有以下幾點(diǎn)：

第一，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源配置的動(dòng)態(tài)化操作。它會(huì)根據(jù)用戶需求增設(shè)“資源池”，并從池中調(diào)用多余閑置資源進(jìn)行匹配，匹配速度相當(dāng)之快。如此可基于云計(jì)算無(wú)限滿足客戶需求，對(duì)提高資源配置動(dòng)態(tài)能力也有一定促進(jìn)作用。

第二，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源需求服務(wù)的自助化操作。云計(jì)算具有相對(duì)完善的應(yīng)用服務(wù)目錄，能通過(guò)服務(wù)目錄自主選擇所需服務(wù)內(nèi)容，最大限度提高客戶數(shù)據(jù)應(yīng)用滿意度。

第三，它圍繞網(wǎng)絡(luò)建立技術(shù)中心。云計(jì)算技術(shù)需要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)作為支撐，在客戶獲得云服務(wù)內(nèi)容后，主要通過(guò)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)多層面、多渠道網(wǎng)絡(luò)訪問，保證客戶切實(shí)享受到云服務(wù)內(nèi)容。

第四，它建立了服務(wù)可計(jì)量化體系。主要是根據(jù)客戶所提出的不同需求實(shí)現(xiàn)資源配置優(yōu)化。它在一定程度上屏蔽了包括存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算在內(nèi)的各種底層資源內(nèi)容，整體表現(xiàn)出異構(gòu)性特征，這對(duì)建立服務(wù)可計(jì)量化體系很有幫助。具體來(lái)講，它的資源配置模式邊界相當(dāng)模糊，甚至在某種情況下會(huì)打破邊界，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)資源內(nèi)容的統(tǒng)一管理與調(diào)度，構(gòu)建新的“資源池”，為客戶提供所需要的各種服務(wù)內(nèi)容。所以說(shuō)云計(jì)算技術(shù)同時(shí)兼顧動(dòng)態(tài)性、虛擬性、擴(kuò)展性、有效性以及靈活性特征，完全支持消費(fèi)者應(yīng)用與商業(yè)應(yīng)用[1]。

2 云計(jì)算技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)闡釋

云計(jì)算技術(shù)之所以強(qiáng)大是因?yàn)樗年P(guān)鍵分支技術(shù)非常豐富，例如在安全存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用方面相當(dāng)強(qiáng)勢(shì)，且能夠衍生出多種分支技術(shù)內(nèi)容，下文簡(jiǎn)單介紹幾點(diǎn)。

2.1 身份認(rèn)證技術(shù)應(yīng)用

身份認(rèn)證技術(shù)是云計(jì)算技術(shù)中的核心技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)普遍，已經(jīng)滲透到人們的日常生活中，例如智能手機(jī)上的面部、指紋、聲音識(shí)別技術(shù)等。這一技術(shù)打破了傳統(tǒng)中僅僅依靠數(shù)字密碼識(shí)別身份的固有局限，增加了用戶輸入通過(guò)驗(yàn)證、匹配身份的渠道路徑，確保了用戶身份驗(yàn)證的精確性與合法性。該技術(shù)的核心原理就是利用IC智能芯片對(duì)用戶的面部、指紋以及聲音進(jìn)行智能化識(shí)別，這種識(shí)別技術(shù)的穩(wěn)定性表現(xiàn)不亞于密碼識(shí)別，且更加方便。因?yàn)樗⒌男酒€中擁有PKI專屬身份認(rèn)證機(jī)制，并利用到密鑰匹配對(duì)公鑰實(shí)施加密與解密的綜合方式，可有效保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與共享快速到位，提高了用戶使用與共享數(shù)據(jù)的安全度。

2.2 云計(jì)算備份技術(shù)與恢復(fù)技術(shù)應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)的備份技術(shù)與恢復(fù)技術(shù)也很強(qiáng)大，它對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與使用靈活快速，有效提升計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的整體備份性能，避免黑客、病毒等外部入侵因素。同時(shí)建立了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障修復(fù)機(jī)制，為數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)再加一道防護(hù)。就該修復(fù)機(jī)制來(lái)說(shuō)，它實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)與被動(dòng)刪除數(shù)據(jù)后的恢復(fù)功能，避免數(shù)據(jù)信息意外丟失，提高了數(shù)據(jù)保存的完整性與可使用性。實(shí)際上，該技術(shù)中運(yùn)用到了云數(shù)據(jù)庫(kù)Memacache版本的內(nèi)存緩存服務(wù)項(xiàng)目，它支持海量細(xì)碎數(shù)據(jù)的高速訪問，同時(shí)可提高網(wǎng)站應(yīng)用響應(yīng)速度。另外，它也會(huì)在本地建立Memcached云數(shù)據(jù)庫(kù)，支持對(duì)數(shù)據(jù)的即開即用與快速部署，甚至建立專屬動(dòng)態(tài)Web以及智能手機(jī)App對(duì)緩存服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行有效控制，提高網(wǎng)站整體響應(yīng)速度，確保數(shù)據(jù)內(nèi)容與用戶環(huán)境相互兼容，保證數(shù)據(jù)可被直接使用。該技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)的云端硬件與數(shù)據(jù)部署，它擁有更完善的基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)安全保障機(jī)制，也能夠隨時(shí)隨地實(shí)施系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)[2]。

2.3 云計(jì)算數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用

云計(jì)算數(shù)據(jù)加密技術(shù)是云計(jì)算安全存儲(chǔ)技術(shù)中分支技術(shù)最多的。例如最基本的加密與密鑰管理，可實(shí)現(xiàn)客戶端加密與企業(yè)端加密，建立軟件即服務(wù)SaaS，內(nèi)容為客戶提供加密與解密數(shù)據(jù)服務(wù)，當(dāng)服務(wù)端收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，檢查數(shù)據(jù)安全性。該技術(shù)所采用的加密與解密方式都很特殊，它采用POST GET、DES以及RSA方式加密，再利用DESKey加密數(shù)據(jù)，配合后臺(tái)RSA私鑰加密解密DESKey。在整個(gè)加密與解密過(guò)程中，為避免后臺(tái)解密壓力過(guò)大、RSA解密太過(guò)耗時(shí)，還專門對(duì)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了修正改進(jìn)，配合服務(wù)端交換DESKey，將加密后的DESKey傳輸?shù)胶笈_(tái)部分，在數(shù)據(jù)交換完畢后，再利用DESKey加密數(shù)據(jù)傳輸后臺(tái)，如此可適當(dāng)緩解服務(wù)端壓力[3]。

除上述技術(shù)方式外，像云服務(wù)端加密方式、保格式加密技術(shù)也有較廣泛的應(yīng)用，由其所衍生出的云密碼機(jī)服務(wù)、密鑰管理服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳輸服務(wù)技術(shù)也非常流行，具有較高的實(shí)用性價(jià)值[4]。

2.4 糾刪碼技術(shù)應(yīng)用

糾刪碼技術(shù)也是云計(jì)算技術(shù)的一個(gè)重要分支，屬于一種數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)，可有效提高計(jì)算機(jī)磁盤利用效率。在安全存儲(chǔ)領(lǐng)域中，糾刪碼技術(shù)主要可提高對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全可靠性。具體來(lái)講，它包含了兩點(diǎn)核心技術(shù)內(nèi)容：第一，建立了副本冗余機(jī)制，例如HDFS中的3副本策略，始終確保磁盤利用率被控制在30%左右；第二，使用到了糾刪碼技術(shù)，將該技術(shù)引入數(shù)據(jù)校驗(yàn)塊中，配合編碼過(guò)程確保數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K與原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)，快速推動(dòng)生產(chǎn)進(jìn)程。如果數(shù)據(jù)模塊丟失，它還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容快速恢復(fù)，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)磁盤利用效率至70%以上。糾刪碼技術(shù)對(duì)提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用可靠性與安全性很有效果，也能提高數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，所以它是目前云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一[5]。

3 案例分析

3.1 商業(yè)銀行中的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)概述

在目前國(guó)內(nèi)的商業(yè)銀行中都會(huì)建立基于云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的完整系統(tǒng)，該系統(tǒng)成功運(yùn)用到云計(jì)算安全存儲(chǔ)技術(shù)。它的主要組成部分包括用戶處理器、數(shù)據(jù)處理器、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)控制以及通信子系統(tǒng)。

3.2 商業(yè)銀行ATM網(wǎng)銀數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能應(yīng)用

商業(yè)銀行中的云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要是希望為ATM機(jī)器服務(wù)，它為ATM建立了一套完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該套系統(tǒng)應(yīng)用功能非常豐富，下文簡(jiǎn)單介紹兩點(diǎn)。

3.2.1 目錄存儲(chǔ)與管理功能

商業(yè)銀行ATM機(jī)中需要大量存儲(chǔ)目錄內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的有序有效管理，因此就借用到云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，基于地域分組方式將系統(tǒng)目錄劃分為若干部分，確保每個(gè)小組內(nèi)部的目錄服務(wù)都由一個(gè)Master指定節(jié)點(diǎn)專門提供數(shù)據(jù)內(nèi)容。具體講，每一個(gè)Master普通節(jié)點(diǎn)都是建立在整個(gè)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，被設(shè)置為可提供目錄服務(wù)內(nèi)容分組服務(wù)器。銀行ATM主要通過(guò)它建立服務(wù)客戶的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)并與銀行內(nèi)部其他服務(wù)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，保證每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)都能通過(guò)Master才能獲得編號(hào)，與其他節(jié)點(diǎn)相互連通。整體來(lái)講，該技術(shù)專門為ATM用戶提供目錄查詢節(jié)點(diǎn)功能，為客戶查詢業(yè)務(wù)提速。

3.2.2 負(fù)載平衡算法功能

負(fù)載平衡算法功能主要根據(jù)不同銀行ATM服務(wù)機(jī)制的差異性來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。它專門針對(duì)商業(yè)銀行客戶的訪問機(jī)制建立服務(wù)功能區(qū)域分類，基于IP地址信息建立客戶訪問DNS分流渠道。例如可保證同一地區(qū)的所有訪問客戶均能采用輪轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)施負(fù)載分流，再在分流基礎(chǔ)上建立DNS與Master通信節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)機(jī)制，確保Master以節(jié)點(diǎn)客觀反映信息內(nèi)容，調(diào)整DNS中不同節(jié)點(diǎn)權(quán)值，做到對(duì)系統(tǒng)負(fù)載的有效平衡。

4 結(jié)語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中采用云計(jì)算技術(shù)非常有效，諸如本文中所探討的安全存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值較高，能夠?qū)崿F(xiàn)可取回性證明計(jì)算，并通過(guò)云端建立數(shù)據(jù)信息查詢、回溯、統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)制，對(duì)編碼冗余信息進(jìn)行恢復(fù)。在未來(lái)，伴隨我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)將會(huì)成為計(jì)算機(jī)安全管理與運(yùn)行的真正主流技術(shù)，發(fā)揮其更大價(jià)值作用。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：李凌峰）