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篇(1)

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；體系架構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0035-02

云計(jì)算相關(guān)概念早在1961年就有一定的思想雛形，人們預(yù)言計(jì)算資源可以發(fā)展為一種公共設(shè)施被人們使用，隨后出現(xiàn)的效用計(jì)算、服務(wù)計(jì)算以及網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，均是云計(jì)算的發(fā)展基礎(chǔ)。就一般情況而言，云計(jì)算習(xí)慣利用計(jì)算機(jī)集群構(gòu)成相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心，用戶通過付費(fèi)獲得相應(yīng)的服務(wù)，具體模式與用水、用電類似。云計(jì)算對(duì)于服務(wù)彈性具有一定的要求，還需綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、可用性、運(yùn)行可靠性等內(nèi)容。

1 云計(jì)算基本特征分析

云計(jì)算具體特征與其實(shí)際使用要求關(guān)系緊密，具體包含彈、資源池化、可計(jì)費(fèi)服務(wù)、按需服務(wù)、泛在接入等。

1）彈特征分析

云計(jì)算相關(guān)服務(wù)可依據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載實(shí)際變化，自動(dòng)完成相應(yīng)的快速伸縮變化，具有良好的服務(wù)彈性。這種彈可有效增強(qiáng)用戶使用與業(yè)務(wù)需求的一致性，從而避免因服務(wù)器性能冗余或過載，造成的資源浪費(fèi)或服務(wù)質(zhì)量下降問題。

2）資源池化特征分析

云計(jì)算所有資源均通過共享資源池模式進(jìn)行管理，以保障管理的系統(tǒng)性和統(tǒng)一性。這種管理模式借助虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同用戶的資源分享，并保障資源的管理、放置以及分配對(duì)用戶完全透明。

3）可計(jì)費(fèi)服務(wù)特征分析

云計(jì)算可自動(dòng)完成用戶實(shí)際資源使用量的監(jiān)控，并依據(jù)相應(yīng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶使用的服務(wù)進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

4）按需服務(wù)特征分析

云計(jì)算系統(tǒng)可依據(jù)用戶的實(shí)際需求，完成資源的自動(dòng)分配，以資源服務(wù)的形式，為不同用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等資源。云計(jì)算相關(guān)服務(wù)不需要系統(tǒng)管理員進(jìn)行干預(yù)。

5）泛在接入

云計(jì)算系統(tǒng)對(duì)于終端設(shè)備并無具體要求，在互聯(lián)網(wǎng)條件允許情況下，用戶可使用筆記本電腦、智能手機(jī)以及PC電腦等設(shè)備訪問云計(jì)算服務(wù)。

2 云計(jì)算體系架構(gòu)分析

云計(jì)算以一系列的服務(wù)集合為主要表現(xiàn)形式，從而滿足彈性資源、按需服務(wù)的實(shí)際需求，結(jié)合當(dāng)前云計(jì)算相關(guān)研究、應(yīng)用分析，其體系架構(gòu)主要分為三層，具體包括服務(wù)管理、核心服務(wù)以及用戶訪問接口三部分內(nèi)容，如圖1所示。核心服務(wù)層主要負(fù)責(zé)間應(yīng)用程序、硬件基礎(chǔ)設(shè)施以及軟件運(yùn)行環(huán)境抽象為可用性高、可靠性高且規(guī)模可伸縮的服務(wù)，以充分滿足云計(jì)算的應(yīng)用需求；服務(wù)管理層負(fù)責(zé)給予核心服務(wù)層相應(yīng)的支持，以提高服務(wù)的安全性、可用性及可靠性；用戶訪問接口主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶端到云的有效訪問。

1）核心服務(wù)層

就一般情況而言，核心服務(wù)層具有三個(gè)子層，分別是平臺(tái)即服務(wù)層（PaaS，platform as a service）、軟件即服務(wù)層（SaaS，software as a service）、以及基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層（IaaS，infrastructure as a service）。

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層主要負(fù)責(zé)提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的部署服務(wù)，根據(jù)不同用戶的實(shí)際需求，為其提供虛擬或?qū)嶓w的網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)存、計(jì)算等相關(guān)資源。用戶在實(shí)際使用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層過程中，需將基礎(chǔ)設(shè)施相應(yīng)的配置信息提交給IaaS層的提供商，同時(shí)包含基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行的程序代碼及其他數(shù)據(jù)。就基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層而言，數(shù)據(jù)中心是基礎(chǔ)，其優(yōu)化及管理問題一向是該部分的研究重c。隨著云計(jì)算研究不斷深入，IaaS層應(yīng)用了虛擬化技術(shù)，以進(jìn)一步提高硬件資源分配的科學(xué)性，同時(shí)為用戶提供規(guī)模可擴(kuò)展、可靠性更高的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

平臺(tái)即服務(wù)層是指應(yīng)用程序的具體運(yùn)行環(huán)境，主要負(fù)責(zé)相關(guān)管理服務(wù)及程序部署服務(wù)的提供。借助平臺(tái)即服務(wù)層的開發(fā)語言和相應(yīng)的軟件工具，應(yīng)用程序開發(fā)者通過上傳具體數(shù)據(jù)和程序代碼即可獲得相應(yīng)的服務(wù)，有效避免了底層操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)的管理問題。

軟件即服務(wù)層是一種在云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)基礎(chǔ)上，開發(fā)的應(yīng)用程序，主要用于解決企業(yè)的信息化問題。企業(yè)主要通過租賃的形式實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)的使用，以GMail為例，企業(yè)并不需要對(duì)服務(wù)器相關(guān)的維護(hù)、管理問題分心，均有Google數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)。

2）服務(wù)管理層

服務(wù)管理層主要負(fù)責(zé)保障核心服務(wù)層的安全性、可靠性、及可用性，具體分為安全管理和服務(wù)質(zhì)量保障兩部分內(nèi)容。

云計(jì)算用戶客觀要求其實(shí)現(xiàn)高可用性、高可靠性，且成本低廉的個(gè)性化服務(wù)。但云計(jì)算本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜且規(guī)模龐大的系統(tǒng)平臺(tái)，提高了這些要求實(shí)現(xiàn)的難度。因襲，云計(jì)算服務(wù)提供商常需圍繞服務(wù)質(zhì)量與用戶進(jìn)行有效的協(xié)商，并通過服務(wù)水平協(xié)議的形式，名列雙方的服務(wù)需求，以控制雙方需求的一致性。如提供商未能遵照協(xié)議提供相應(yīng)質(zhì)量的服務(wù)，用戶可依據(jù)協(xié)議內(nèi)容獲得賠償。

安全性也是用戶重點(diǎn)關(guān)注的問題。采用資源集中式管理模式會(huì)導(dǎo)致云計(jì)算平臺(tái)出現(xiàn)單點(diǎn)失效問題，即發(fā)生停電、地震等突發(fā)事故時(shí)，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)丟失問題。因此，云計(jì)算平臺(tái)還需加強(qiáng)個(gè)性化安全管理相關(guān)探索，利用隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)隔離等技術(shù)，提高平臺(tái)使用的安全性。

3）用戶訪問接口層

用戶訪問接口層是云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)泛在接入功能的基礎(chǔ)，具體包含Web門戶、Web服務(wù)以及命令行等形式。其中Web服務(wù)和命令行模式，既可作為應(yīng)用程序的開發(fā)接口，又具備多種服務(wù)組合的能力。Web門戶則是另一種訪問接口形式，借助Web門戶，云計(jì)算可實(shí)現(xiàn)用戶桌面至互聯(lián)網(wǎng)的遷移，完成這種遷移之后，用戶可借助瀏覽器完成相關(guān)程序及數(shù)據(jù)的訪問，不受時(shí)間和空間的影響，從而極大地提高用戶的實(shí)際工作效率。隨著云計(jì)算的發(fā)展，其計(jì)算接口逐漸趨向統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)了不同企業(yè)間的無縫合作。

3 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)

云計(jì)算平臺(tái)的最終目標(biāo)就是低成本條件下為用戶提供可靠、安全、彈性的個(gè)性化服務(wù)。為全面滿足不同用戶的使用需求，云計(jì)算廣泛應(yīng)用了虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)中心管理技術(shù)、QoS保障技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層關(guān)鍵技術(shù)分析

IaaS層是整合云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)，承擔(dān)著海量硬件資源提供、按需配置硬件資源以及個(gè)性化基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的重要職能。該層應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，主要包含以下幾點(diǎn)內(nèi)容。

1）數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵技術(shù)分析

數(shù)據(jù)中心作為云計(jì)算的絕對(duì)核心，其運(yùn)行可靠性及資源規(guī)模，關(guān)乎于云計(jì)算服務(wù)的整體質(zhì)量。該部分內(nèi)容的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)主要分為兩點(diǎn)，其一數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)滿足成本經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行可靠性要求，其二加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)研究，以減少環(huán)境污染。

就現(xiàn)階段云計(jì)算數(shù)據(jù)中心而言，通常由近萬個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)組成，且隨著云計(jì)算平臺(tái)不斷發(fā)展，節(jié)點(diǎn)數(shù)量有進(jìn)一步上漲的趨勢(shì)。在這種背景下，傳統(tǒng)的樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較大的應(yīng)用局限性，包括可靠性地、可擴(kuò)展性差以及網(wǎng)絡(luò)寬帶有限等。為解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯栴}，相關(guān)研究人員相繼提出了PortLand、BCube、VL2等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些創(chuàng)新性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過類似mesh構(gòu)造的融入，相同提高了節(jié)點(diǎn)間的容錯(cuò)能力和連通性，增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)負(fù)載的均衡性。此外，這種形式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過小型交換機(jī)即可完成，進(jìn)一步降低了建設(shè)成本。

云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)中心普遍規(guī)模較大，在實(shí)際運(yùn)行過程中，涉及計(jì)算機(jī)設(shè)備、制冷裝置、通風(fēng)系統(tǒng)、不間斷電源等多項(xiàng)耗電單元，會(huì)消耗大量的電力能源。因此，加強(qiáng)綠色節(jié)能技術(shù)的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2）虛擬化技術(shù)分析

數(shù)據(jù)中心作為大規(guī)模資源的提供基礎(chǔ)，需滿足平臺(tái)資源按需分配的實(shí)際需求，即虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，包括虛擬機(jī)快速部署以及在線遷移兩部分技術(shù)內(nèi)容。虛擬機(jī)模板技術(shù)的應(yīng)用，極大地簡(jiǎn)化了其部署過程、縮短了部署時(shí)間；在線遷移技術(shù)具體是指保持虛擬機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)不同物理機(jī)轉(zhuǎn)移的技術(shù)，其應(yīng)用意義主要包括以下幾點(diǎn)：（1）增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性；（2）促進(jìn)負(fù)載均衡；（3）便于節(jié)能方案設(shè)計(jì)。

3.2 平臺(tái)即服務(wù)層關(guān)鍵技術(shù)分析

平臺(tái)即服務(wù)層在核心服務(wù)層中處于中間位置，需同時(shí)滿足上層分布式編程框架和下層復(fù)雜數(shù)據(jù)調(diào)度管理的雙重需求，該層的技術(shù)重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與處理。

1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分析

就云計(jì)算平臺(tái)實(shí)際需求而言，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需綜合考慮文件的可用性、可靠性要求，和系統(tǒng)I/O性能要求。以Google公司的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)GFS（google file system）為例，在其實(shí)際運(yùn)行過程中，大文件被有效分為若干數(shù)量的數(shù)據(jù)塊，每塊數(shù)據(jù)塊具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)大小，分布存儲(chǔ)于節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的本地硬盤中，且每一塊數(shù)據(jù)塊均具有多個(gè)副本，以確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：一，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力強(qiáng)，通過文件分塊，GFS可滿足PB級(jí)的存儲(chǔ)要求；二，并行讀取模式；三，可有效解決數(shù)據(jù)塊副本同步的簡(jiǎn)化問題；四，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性提升。

2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)分析

除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)外，平臺(tái)即服務(wù)層還包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理功能，由于該平臺(tái)建立在大規(guī)模硬件資源上，故而其數(shù)據(jù)處理要求相應(yīng)的抽象處理過程，同時(shí)要求規(guī)模擴(kuò)展功能。

以Google公司的數(shù)據(jù)處理技術(shù)MapReduce槔，是一種建立在GFS之上運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。在實(shí)際運(yùn)行階段，可將完整的作業(yè)分解為多個(gè)Map任務(wù)及Reduce任務(wù)，從而通過兩個(gè)階段的數(shù)據(jù)處理過程完整相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理工作。第一階段為Map階段，該階段主要讀取Map任務(wù)，并完成相應(yīng)的處理，其中間結(jié)果通常保存在對(duì)于的Map節(jié)點(diǎn)中；第二階段為Reduce階段，讀取Reduce任務(wù)的同時(shí)，完成Map中間結(jié)果的合并。

3.3 SaaS層關(guān)鍵技術(shù)分析

SaaS層主要面向用戶終端服務(wù)，負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用服務(wù)的提供，在Web服務(wù)、Mashup、Ajax等技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，帶動(dòng)了SaaS應(yīng)用的迅猛發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，云計(jì)算是一種新型的信息技術(shù)，具有彈、資源池化、可計(jì)費(fèi)服務(wù)、按需服務(wù)、泛在接入等特性。云計(jì)算體系架構(gòu)主要分為三層，具體包括服務(wù)管理、核心服務(wù)以及用戶訪問接口三部分內(nèi)容，分別對(duì)應(yīng)不同的服務(wù)功能。同時(shí)為進(jìn)一步滿足不同用戶的實(shí)際使用需求，云計(jì)算廣泛應(yīng)用了虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)中心管理技術(shù)、QoS保障技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。目前，云計(jì)算還處于研究發(fā)展階段，針對(duì)其運(yùn)行可靠性、可用性、成本經(jīng)濟(jì)性要求，仍需相關(guān)人員不斷進(jìn)行探究，以促進(jìn)云計(jì)算的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅軍舟，金嘉暉，宋愛波等.云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報(bào)，2011（7）.

[2] 黃曉雯.云計(jì)算體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)新通信，2014（13）.

[3] 楊通國(guó).云計(jì)算的體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技展望，2016（25）.

篇(2)

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；發(fā)展

1 引言

如今，云計(jì)算技術(shù)打破了高端技術(shù)“獨(dú)享”的局面，讓每個(gè)普通用戶和中小企業(yè)都能以極低的成本享有原先只有大型企業(yè)才能享有的高端技術(shù)服務(wù)。云計(jì)算徹底改變了我們的工作方式和商業(yè)模式，云計(jì)算已經(jīng)走入我們的生活。

2 云計(jì)算的概念及其基本原理

狹義的云計(jì)算指的是廠商通過分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)，以免費(fèi)或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)。

廣義的云計(jì)算指的是廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，向各種不同類型的客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)。廣義的云計(jì)算包括了更多的廠商和服務(wù)類型。

通俗地講，云計(jì)算是一種基于Internet的超級(jí)計(jì)算模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心里，成千上萬臺(tái)電腦和服務(wù)器連接成一片電腦云。因此，云計(jì)算甚至可以讓你體驗(yàn)超乎想像的運(yùn)算能力，用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。

云計(jì)算的基本原理是，通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

3 云計(jì)算的特點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)

基于云計(jì)算概念及原理，云計(jì)算應(yīng)至少具備如下特點(diǎn)：一是以網(wǎng)絡(luò)為中心，云計(jì)算的整體架構(gòu)是建立在由多臺(tái)計(jì)算機(jī)或其他硬件設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；二是以服務(wù)為提供方式，以按需服務(wù)的方式根據(jù)不同用戶的個(gè)性化需求推出多層次的服務(wù)；三是高擴(kuò)展性和高可靠性，基于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的云計(jì)算可以快速靈活地適應(yīng)用戶不斷變化的需要，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)冗余機(jī)制實(shí)現(xiàn)高可靠性；四是資源透明化，底層資源（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源等）對(duì)用戶透明，用戶無需了解資源具體實(shí)現(xiàn)和地理分布等細(xì)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)上述特點(diǎn)，云計(jì)算采用了如下關(guān)鍵技術(shù)：一是數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù)，通過采用分布式存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用冗余存儲(chǔ)的方式保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性，提高軟件可靠性彌補(bǔ)硬件的不可靠，從而提供廉價(jià)可靠的系統(tǒng)；二是并行計(jì)算編程模型，將任務(wù)自動(dòng)分解成多個(gè)子任務(wù)，通過Map和Reduce兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)任務(wù)在大規(guī)模計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的調(diào)度和分配；三是高效數(shù)據(jù)管理，通過采用列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)管理模式實(shí)現(xiàn)在規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)中高效地找到特定數(shù)據(jù)；四是分布資源管理，云計(jì)算系統(tǒng)在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中可以保障關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)的自動(dòng)遷移及其狀態(tài)的同步。

4 云計(jì)算的服務(wù)方式

云計(jì)算已在日常網(wǎng)絡(luò)中隨處可見，以各種形式提供服務(wù)，云計(jì)算的主要服務(wù)方式有：IaaS（Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（Platform as a Service，平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（Software as a Service，軟件即服務(wù)）三種形式，其中IaaS是把計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)及搭建應(yīng)用環(huán)境所需的一些工具當(dāng)成服務(wù)提供給用戶，使得用戶能夠按需獲取IT基礎(chǔ)設(shè)施。它由計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)虛擬化環(huán)境、效用計(jì)算計(jì)費(fèi)方法、服務(wù)級(jí)別協(xié)議等組成，其表現(xiàn)形式是為用戶提供按需付費(fèi)的資源服務(wù)，例如虛擬服務(wù)器、存儲(chǔ)等；PaaS是把分布式軟件的開發(fā)、測(cè)試和部署環(huán)境當(dāng)作服務(wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶，其表現(xiàn)形式是為用戶提供基于可擴(kuò)展的大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的平臺(tái)能力與資源服務(wù)，例如云應(yīng)用開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境、用戶數(shù)據(jù)、信息資源、公共服務(wù)能力；SaaS是一種基于互聯(lián)網(wǎng)來提供軟件服務(wù)的應(yīng)用模式，它通過瀏覽器把服務(wù)器端的程序軟件傳給千萬用戶，供用戶在線使用，其表現(xiàn)形式是為用戶提供基于云基礎(chǔ)架構(gòu)的應(yīng)用軟件服務(wù)，例如CRM、文檔編輯，典型的商用代表是Google公司基于云計(jì)算平臺(tái)提供的Google辦公套件，只用瀏覽器即可訪問使用。

5 云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善和成熟，以及云計(jì)算應(yīng)用的不斷深入，越來越多的人開始重視云計(jì)算，不僅僅大中小企業(yè)廣泛應(yīng)用云計(jì)算，人們的日常生活也會(huì)像離不開煤氣、水電那樣，離不開云計(jì)算。

云計(jì)算已經(jīng)從前期的起步階段開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展的階段。互聯(lián)網(wǎng)公司、基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商、軟硬件IT企業(yè)及各地政府等多方力量都在積極推動(dòng)云計(jì)算發(fā)展。我國(guó)已將云計(jì)算列為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域，“十二五”將給予大力扶持。與此同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商在主管部門的大力支持下，已經(jīng)開始大規(guī)模部署云計(jì)算解決方案來加速云實(shí)施。云計(jì)算在企業(yè)中正變得無處不在，大多數(shù)公司正在嘗試云計(jì)算。目前，已經(jīng)有相當(dāng)一部分大中型企業(yè)開始應(yīng)用私有云及混合云，而針對(duì)小型企業(yè)的公有云項(xiàng)目也開始啟動(dòng)。“十二五”期間我國(guó)云計(jì)算將步入高速發(fā)展期。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)云計(jì)算網(wǎng)..

篇(3)

【關(guān)鍵詞】 磨牙；全瓷冠；可靠性；有限元；最大咬合力

【Abstract】AIM: To explore the reliability of ultimate strength allceramic crown of mandibuler first molar for further application in reliability analysis of other prosthesis. METHODS: To calculate the reliability of ultimate strength of allceramic crown of mandibular first molar， with respect to the random variables of mechanical properties and normal maximum biting force， using finite element analysis and stressstrength inference theory. RESULTS: With the random variable of loading， the reliability of the ultimate strength under horizontal loading and vertical loading were 99.65% and 70.54%， respectively. CONCLUSION： The reliability theory can be applied in the analysis of ultimate strength of allceramic crown， which explores a new way of application of reliability theory in other oral prosthesis.

【Keywords】 molar; allceramic crown; reliability; finite element analysis; maximum biting force

0 引言

對(duì)于傳統(tǒng)口腔生物力學(xué)研究方法［1-2］的分析結(jié)果，通常采用的是傳統(tǒng)的安全系數(shù)法進(jìn)行分析，即將各參數(shù)視為定值，直接比較計(jì)算應(yīng)力與材料抗力，憑經(jīng)驗(yàn)判斷結(jié)果安全與否. 事實(shí)上，口腔修復(fù)體的質(zhì)量和預(yù)期壽命是由許多隨機(jī)因素綜合作用的結(jié)果. 我們首次嘗試將在工程中已廣泛應(yīng)用的可靠性理論引入到口腔修復(fù)體分析的研究中，以下頜第一磨牙全瓷冠為例，計(jì)算其在最大咬合力作用下的可靠度，以期為今后開展各類修復(fù)體的可靠性分析打下基礎(chǔ).

1 材料和方法

1.1 材料 DELL OPTIPL EXGX260 商用臺(tái)式機(jī)； SDSSSTDCⅡ（標(biāo)準(zhǔn)彩色型）掃描儀（上海數(shù)造機(jī)電科技有限公司）； Geomagic Studio 8.0（美國(guó)Raindrop 公司）； CATIA（V5R16）軟件CAD軟件 (法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司)；Ansys有限元分析軟件(美國(guó)Ansys公司).

1.2 方法

1.2.1 實(shí)體模型的數(shù)字化三維重建 根據(jù)我國(guó)人牙的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)報(bào)道［3］，選擇形態(tài)正常、咬合面無明顯磨耗的下頜磨牙1個(gè). 通過掃描獲取下頜第一磨牙的咬合面、根面及4個(gè)軸面6個(gè)方位的點(diǎn)云文件，掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)進(jìn)逆向功能軟件Geomagic Studio 8.0中， 將三維表面點(diǎn)云進(jìn)行減點(diǎn)、去噪及平滑拼接處理，最后精修及細(xì)化，最終獲得下頜第一磨牙的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù). 將點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)進(jìn)CATIA軟件， 利用Quick surface reconstruction模塊里的Automatic surface命令自動(dòng)生成曲面， 并對(duì)模型進(jìn)行缺陷修補(bǔ)及曲面優(yōu)化， 進(jìn)而獲得下頜第一磨牙三維實(shí)體模型. 通過BOLEEN運(yùn)算分別得到聚合角為80°，肩臺(tái)為90°的基牙和頸緣厚度1.0 mm， 瓷冠軸面及咬合面厚度均為1.5 mm的全瓷冠實(shí)體模型，最后以IGES格式保存.

1.2.2 可靠度分析 將所有IGES格式的實(shí)體模型坐標(biāo)導(dǎo)入Ansys有限元分析軟件(Ansys公司， 美國(guó))，假設(shè)模型中的各材料和組織為連續(xù)、均質(zhì)、各向同性的線彈性材料，并對(duì)以上實(shí)體模型設(shè)定材料參數(shù)， 各材料的彈性模量和泊松比選自有關(guān)文獻(xiàn)［4-5］(表1). 假設(shè)受力時(shí)模型各界面均不產(chǎn)生相互滑動(dòng)，最后采用20節(jié)點(diǎn)95面體單元(Solid 95) 對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，實(shí)體模型共劃分78791個(gè)單元及155670個(gè)節(jié)點(diǎn). 根據(jù)參考文獻(xiàn)［6］，下頜第一磨牙正常最大咬合力為（401.4±185.4）N，假設(shè)正常最大咬合力分布符合正態(tài)分布. 將其函數(shù)均值401.4 N加載于全瓷冠近中頰尖頜面及斜面，加載方向包括垂直向及水平向，約束條件為完全約束于牙槽骨底部. 從計(jì)算結(jié)果中分別提取全瓷冠上Von Mises應(yīng)力最大值的單元，此單元即分別為在垂直向與水平向荷載下整個(gè)全瓷冠失效概率最大的單元，即可靠度最低的單元. 修復(fù)體在正常行使咀嚼功能時(shí)，由于各種隨機(jī)因素的影響，會(huì)導(dǎo)致修復(fù)體部分或全部完全損毀，對(duì)于這樣一個(gè)隨機(jī)事件，需通過對(duì)各隨機(jī)因素進(jìn)行可靠性分析，從而得出確切概率值.

可靠度計(jì)算公式如下：

βi =(μr－μs) /(σr2+σs2)1/2 （i=1，2，…，n）

Ri=Ф（βi）

（i=1，2，…，n）

R=Min {Ri}

（i=1，2，…，n）

其中：μr，σr分別為修復(fù)體材料i單元許用應(yīng)力（最大咬合力作用）的均值和均方差；μs，σs分別為在最大咬合力作用下修復(fù)體i單元最大Von Mises應(yīng)力的均值和均方差；β，R 分別為可靠性指標(biāo)和可靠度， 即每個(gè)單元的可靠性指標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)可靠度概率值. Ri為i單元最大咬合力作用下的可靠度，Ф（X）表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù); R為整個(gè)修復(fù)體最大咬合力作用下的可靠度，即修復(fù)體單元中可靠度最小的單元處的概率值.

表1 有關(guān)材料的力學(xué)參數(shù)（略）

2 結(jié)果

2.1 基于ANSYS的全瓷冠應(yīng)力分析 采用SDSSSTDCⅡ掃描儀，逆向功能軟件Geomagic Studio及CATIA軟件結(jié)合Ansys有限元分析軟件，比較理想的建立了下和第一磨牙全瓷冠的有限元模型（圖1，2）. 通過ANSYS軟件，分別對(duì)下頜第一磨牙基牙及全瓷冠在垂直向及水平向最大咬合力下的應(yīng)力進(jìn)行分析，垂直向時(shí)，應(yīng)力峰值分布于全瓷冠遠(yuǎn)中頰側(cè)頸部，Von Mises應(yīng)力值最大為68.31 Mpa; 水平向時(shí)應(yīng)力峰值分布于荷載施加區(qū)域及冠內(nèi)表面，Von Mises應(yīng)力值最大為77.49 Mpa.

圖1 基牙三維有限元模型（略）

2.2 全瓷冠強(qiáng)度可靠度計(jì)算 進(jìn)入后處理，分別提取水平向及垂直向荷載時(shí)，全瓷冠上Von Mises應(yīng)力值最大點(diǎn)處的應(yīng)力值，即此時(shí)的工作應(yīng)力. 通過正常最大咬合力函數(shù)分布可求得變異系數(shù)γ為0.06. 垂直向加載時(shí)，根據(jù)均方差公式σs=γ.μs， 求得此時(shí)工作應(yīng)力均方差σs為4.10 Mpa；水平向加載時(shí)，根據(jù)均方差公式σs=γ.μs， 求得此時(shí)工作應(yīng)力均方差σs為4.64 Mpa；選取日本松風(fēng)株式會(huì)社的Shofu Vintage全瓷冠（松風(fēng)株式會(huì)社，日本）為研究對(duì)象， 假設(shè)其材料極限強(qiáng)度為正態(tài)分布，根據(jù)“3σ”則有材料極限強(qiáng)度均方差σr =(μmax－μmin)/6，查表得材料極限強(qiáng)度為(80.11±4.61 Mpa)，則σr=1.53 Mpa. 將導(dǎo)致修復(fù)體損壞的兩個(gè)主要因素材料的物理參數(shù)及其受到的最大咬合力作為隨機(jī)變量. 假設(shè)應(yīng)力（最大咬合力）與強(qiáng)度（材料許用應(yīng)力）均為正態(tài)分布函數(shù)，通過建立正態(tài)-正態(tài)模型，應(yīng)用應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論［7］，可以計(jì)算修復(fù)體的可靠度指標(biāo)，并通過正態(tài)分布函數(shù)表找到對(duì)應(yīng)的概率值（圖3）. 將以上各值帶入可靠度計(jì)算公式β=(μr－μs) /(σr2+σs2)1/2，分別得到水平向及垂直向時(shí)全瓷冠極限強(qiáng)度的可靠度指標(biāo)以及對(duì)應(yīng)的可靠度概率. 垂直向荷載時(shí)，下頜第一磨牙全瓷冠正常最大咬合力荷載下可靠度指標(biāo)為2.7，查表得其對(duì)應(yīng)的可靠度，即不發(fā)生破壞的概率為99.65%. 水平向荷載時(shí)，下頜第一磨牙全瓷冠正常最大咬合力荷載下可靠度指標(biāo)0.54，查表得其對(duì)應(yīng)的可靠度，即不發(fā)生破壞的概率為70.54%.

轉(zhuǎn)貼于

3 討論

可靠性定義為：使用對(duì)象在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力，可靠度為可靠性的數(shù)學(xué)量度［8］. 在可靠性研究中，結(jié)構(gòu)的一系列基本變量都具有不確定性，可靠性設(shè)計(jì)理論正是通過對(duì)研究對(duì)象失效模式及機(jī)制的分析，根據(jù)重要度分析及敏感性試驗(yàn)篩選出影響因子較大的因素，通過對(duì)這些對(duì)可靠性影響較大因素的改進(jìn)來提高產(chǎn)品的可靠性［8］. 采用基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的可靠性理論對(duì)修復(fù)體進(jìn)行研究，使針對(duì)義齒的分析更為精確，更符合實(shí)際. 因此采用結(jié)構(gòu)可靠度理論對(duì)口腔修復(fù)體進(jìn)行研究是較為理想的方法，量化了口腔修復(fù)體的性能和使用壽命的評(píng)估，從而有助于口腔修復(fù)體的壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì).

圖2 全瓷冠三維有限元模型（略）

圖3 應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論（略）

我們將修復(fù)體材料的物理參數(shù)及其受到的最大咬合力作為隨機(jī)變量，計(jì)算出在正常最大咬合力荷載下分別進(jìn)行垂直向及水平向加載時(shí)，下頜第一磨牙全瓷冠的可靠度分別為99.65%和70.54%，即在制作出的所有SHOFU全瓷冠［9］中，在某一次正常咬合狀態(tài)下，其不發(fā)生破壞的概率為99.65%和70.54%. 陶瓷材料雖具有很高硬度，但由于其為脆性材料，因而在受到側(cè)向力時(shí)，易發(fā)生崩裂.

臨床固定修復(fù)體口內(nèi)服役壽命的離散度很大，究其原因，主要是因?yàn)樾迯?fù)體在口內(nèi)的破壞受到很多因素的控制和影響，例如口腔唾液的浸泡以及其它一些腐蝕性的環(huán)境因素使得修復(fù)體瓷強(qiáng)度下降；或者在功能狀態(tài)下，循環(huán)咀嚼應(yīng)力引起材料疲勞［10］；此外，外力創(chuàng)傷和進(jìn)食咀嚼過程中的意外應(yīng)力［11］也是導(dǎo)致修復(fù)體破壞的因素. 要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)全瓷冠壽命需要綜合考慮材料疲勞、環(huán)境腐蝕等諸多因素才能較為準(zhǔn)確地計(jì)算修復(fù)體可靠度. 我們從導(dǎo)致修復(fù)體損壞的兩個(gè)主要因素材料的物理參數(shù)及其受到的最大咬合力角度對(duì)全瓷冠的可靠性進(jìn)行了探索性研究.

參考文獻(xiàn)

［1］ 徐學(xué)軍. 口腔生物力學(xué)問題有限元分析的研究進(jìn)展［J］. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2006， 42(4): 411-419.

［2］ 段媛媛. 有限元方法及其在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用［J］. 醫(yī)學(xué)與哲學(xué)， 2004， 25(10): 48-50.

［3］ 皮 昕.口腔解剖生理學(xué)［M］.5版. 北京:人民衛(wèi)生出版社， 2003: 76-77.

［4］ Fischer H， Weber M， Marx R. Lifetime prediction of allceramic bridges by computational methods ［J］. J Dent Res， 2003， 82(3): 238-242.

［5］ 于海洋，周仲榮，何立弘. 表面處理工藝對(duì)長(zhǎng)石質(zhì)牙科陶瓷摩擦學(xué)特性的影響［J］. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào)， 2004， 24(3):207-211.

［6］ 趙云鳳. 不同年齡正常牙合力值的測(cè)定［J］. 華西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)， 1994， 25(4):414-417.

［7］ 靳 慧，周奇才，張其林.應(yīng)變疲勞可靠性分析的有限元法［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2006， 34(4)：438-442.

［8］ 呂震宙， 馮蘊(yùn)雯. 結(jié)構(gòu)可靠性問題研究的若干進(jìn)展［J］. 力學(xué)進(jìn)展， 2000， 30(1): 21-28.

［9］ 禹智濤， 韓大建. 基于可靠度的橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2002， 19(3):50-55.

［10］Ozcan M. Fracture reasons in ceramicfusedtometa1 restorations ［J］. J Oral Rehabilit， 2003， 30:265-269.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格單元 接線模式 負(fù)荷密度

目前，城市配電網(wǎng)逐漸向網(wǎng)格化形式發(fā)展，網(wǎng)格化作為一種自下而上的新型規(guī)劃模式，是在城市控制性規(guī)劃的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步提高可靠性作為發(fā)展目標(biāo)，經(jīng)過網(wǎng)格化這一改造內(nèi)容后，配電設(shè)備的平均利用率會(huì)得到明顯的提升，網(wǎng)格之間及網(wǎng)格內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生定向的轉(zhuǎn)供能力，使下級(jí)電網(wǎng)能夠更好地支撐上級(jí)電網(wǎng)。網(wǎng)格形式的配電網(wǎng)布局有利于接入的便利化，確保配電網(wǎng)的安全供電，引導(dǎo)配電網(wǎng)的健康發(fā)展，因此網(wǎng)格化配電網(wǎng)的推廣具有十分重要的社會(huì)意義。

本文的配電網(wǎng)分析計(jì)算平臺(tái)是以網(wǎng)格式配電網(wǎng)為基礎(chǔ)，不僅消除了網(wǎng)格規(guī)模大小配置的問題，還解決了網(wǎng)格間及內(nèi)部聯(lián)絡(luò)和供電可靠性問題。通過“聯(lián)絡(luò)組合”這一理念的充分應(yīng)用，使網(wǎng)格內(nèi)部各分段、網(wǎng)格與其上級(jí)變電站組成定向聯(lián)絡(luò)，對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)氖崂恚Y(jié)合重要客戶的所在區(qū)域和負(fù)荷大小，有效提升高峰用電時(shí)期的轉(zhuǎn)供能力和可靠性，用電低谷時(shí)期的設(shè)備閑置問題也迎刃而解，為之后的配電自動(dòng)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1網(wǎng)格化研究模型

1.1模型構(gòu)建功能結(jié)構(gòu)

本次研究利用計(jì)算機(jī)程序來設(shè)計(jì)并建立基礎(chǔ)分析平臺(tái)，并植入匹配結(jié)果、計(jì)算模塊、負(fù)荷密度設(shè)置、邊界參數(shù)設(shè)置、配電網(wǎng)組網(wǎng)模型、網(wǎng)格化供電單元模型、高壓電源點(diǎn)模型等功能。配電網(wǎng)基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)置包含環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)置、供電能力、高中壓設(shè)備參數(shù)、位置、面積、負(fù)荷、定為坐標(biāo)等，將6至40MW/ 作為負(fù)荷密度的范圍。基礎(chǔ)參數(shù)不同時(shí)，研究對(duì)象也會(huì)發(fā)生變化，分析平臺(tái)依據(jù)實(shí)際情況來選擇應(yīng)用模塊，這種層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有應(yīng)變能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其計(jì)算結(jié)果也會(huì)更貼近實(shí)際電網(wǎng)。

1.2高壓電源點(diǎn)分布建模

高壓電源點(diǎn)在分布建模時(shí)必須符合一個(gè)前提，即上級(jí)高壓電源點(diǎn)符合下級(jí)的出現(xiàn)要求，首先35kV和110kV變電站的高壓電源點(diǎn)分布建模時(shí)會(huì)采用同樣的空間坐標(biāo)，這是為后續(xù)研究作基礎(chǔ)；其次，一個(gè)圓形區(qū)域即一個(gè)高壓電源點(diǎn)的供電范圍，必須均勻出線，四個(gè)同規(guī)模的高壓電源點(diǎn)正好形成一個(gè)正方形的供電區(qū)域。

1.3網(wǎng)格化供電單元

將正方形供電區(qū)域網(wǎng)格化劃分成更小的供電網(wǎng)格，將其作為最小的供電單元進(jìn)行研究；供電網(wǎng)格一般會(huì)根據(jù)普通街道的形成方式或小區(qū)變電器的供電距離來劃分，網(wǎng)格的單元邊距一般在0.5至1km以內(nèi)；供電網(wǎng)格劃分完成后，每個(gè)網(wǎng)格會(huì)依據(jù)所在的空間位置，配備面積、負(fù)荷、定位編號(hào)這三個(gè)基本參數(shù)；網(wǎng)格面積和負(fù)荷密度的關(guān)系可進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，也可單獨(dú)修改，具有較好的拓展性。

1.4可靠性計(jì)算單元

在分析基礎(chǔ)平臺(tái)頁面上有可靠性計(jì)算參數(shù)設(shè)置，用戶可以結(jié)合管理特征或區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置參數(shù)不同，其計(jì)算結(jié)果也不盡相同；接線方式、負(fù)荷密度與可靠性計(jì)算單元關(guān)系密切，接線模式從最初的架空線到四聯(lián)絡(luò)，從單環(huán)網(wǎng)的電纜到雙環(huán)網(wǎng)，組成不同的分段數(shù)，構(gòu)成接線方式的不同，負(fù)荷密度也從0.6至40MW/ 不等。

2配電網(wǎng)可靠性分析

2.1可靠性分析方法

配電網(wǎng)可靠性的評(píng)估方式包括近似法、網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化法、狀態(tài)空間圖評(píng)估法、可靠度預(yù)測(cè)分析法、故障模式后果分析法，目前較常用也最符合實(shí)際的就是故障模式后果分析法，這種方法可以清晰反應(yīng)配電系統(tǒng)的運(yùn)行特征和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本文依據(jù)《城市配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)技術(shù)原則》，采取故障模式后果分析法，先計(jì)算網(wǎng)格單元在負(fù)荷密度不同情況下的區(qū)域面積，依照不同的接線模式，最后計(jì)算網(wǎng)格單元的供電可靠率。

2.2可靠性分析計(jì)算

計(jì)算分析可靠率時(shí)，需要提取若干線路組合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)中輸入采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)后方可進(jìn)行可靠率計(jì)算，將環(huán)狀供電和典型線路作為基礎(chǔ)，以概率分析的方法推算出整體樣本的供電可靠性。配電網(wǎng)正常運(yùn)行的指標(biāo)之一就是供電可靠性的計(jì)算結(jié)果，試驗(yàn)將會(huì)反復(fù)核實(shí)校驗(yàn)?zāi)K參數(shù)和計(jì)算結(jié)果，并與實(shí)際電網(wǎng)進(jìn)行對(duì)比，依次確定合適的計(jì)算參數(shù)，但鑒于不同地區(qū)的運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備檢修時(shí)間有所出入，因此計(jì)算可靠率時(shí)加入了人工輸入端的設(shè)置，使計(jì)算結(jié)果能夠更加貼近于實(shí)際地區(qū)特點(diǎn)。

3配電網(wǎng)可靠性分布研究

3.1模型匹配可靠性計(jì)算結(jié)果

中壓配網(wǎng)組網(wǎng)模式的關(guān)鍵指標(biāo)是分段和聯(lián)絡(luò)，本試驗(yàn)從這兩者入手，逐漸導(dǎo)入有關(guān)模型來匹配分析，匯總對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果后，在負(fù)荷密度確定的區(qū)間內(nèi)，無聯(lián)絡(luò)和無分段的情況下，改變分段數(shù)量和組網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，獲得的匹配計(jì)算結(jié)果將用于基礎(chǔ)材料分析。

3.2架空網(wǎng)接線方式下的可靠性

架空網(wǎng)線路的聯(lián)絡(luò)和分段對(duì)供電可靠性的影響十分深遠(yuǎn)，分段不同、接線模式相同的供電線路出現(xiàn)故障時(shí)，停電的用戶數(shù)量是不同的，線路分段數(shù)的增加可有效提升供電可靠性，降低由線路故障引發(fā)的停電損失。

試驗(yàn)結(jié)果表明，負(fù)荷密度增大時(shí)，供電半徑會(huì)隨之減小，供電可靠率呈整體上升趨勢(shì)；在單輻射、單聯(lián)絡(luò)、二聯(lián)絡(luò)、三聯(lián)絡(luò)、四聯(lián)絡(luò)這四種接線模式中，單輻射的供電可靠性最低，而四聯(lián)絡(luò)的供電可靠性最高；負(fù)荷密度小于12MW/ ，分類供電區(qū)域后的有限聯(lián)絡(luò)數(shù)小于2個(gè)以內(nèi)；負(fù)荷密度大于32MW/ ，分類供電區(qū)域后的有限聯(lián)絡(luò)數(shù)小于3個(gè)以內(nèi)；在網(wǎng)格單元中，可通過局部聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的增加或采取“三雙”接線來滿足用戶的高可靠性需求；增加聯(lián)絡(luò)數(shù)或分段數(shù)，基本不會(huì)對(duì)提高供電可靠性產(chǎn)生作用，甚至還會(huì)增加對(duì)設(shè)備機(jī)械的保養(yǎng)維修費(fèi)用。

3.3電纜網(wǎng)接線方式下的可靠性

電纜網(wǎng)絡(luò)的環(huán)網(wǎng)單元作用和規(guī)模和架空網(wǎng)絡(luò)存在差異，因此另作單獨(dú)分析，供電方式會(huì)以中心環(huán)網(wǎng)和復(fù)雜雙環(huán)網(wǎng)作為代表來進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果證明，由電纜網(wǎng)組成的電網(wǎng)模型擁有較高的供電可靠性，在單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)和中心環(huán)網(wǎng)站這三種組網(wǎng)模式中，雙環(huán)網(wǎng)的供電可靠性最高，單環(huán)網(wǎng)的供電可靠性最低；負(fù)荷密度逐漸上升時(shí)，單環(huán)網(wǎng)和雙環(huán)網(wǎng)的供電可靠率曲線增長(zhǎng)幾乎一致，待上升到20MW/ ，單環(huán)網(wǎng)的中心環(huán)網(wǎng)站的供電可靠率已經(jīng)十分接近了；中心環(huán)網(wǎng)站具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，但一旦負(fù)荷密度增加，用戶數(shù)量提升，供電可靠率的增長(zhǎng)速度也會(huì)趨于緩慢；組網(wǎng)模式采取中心環(huán)網(wǎng)站后，供電可靠率與負(fù)荷密度成正比例關(guān)系，指標(biāo)變化率漸漸趨于平均狀態(tài)。

4結(jié)語

綜上所述，供電單元的負(fù)荷密度處于6至12MW/ 時(shí)，此時(shí)單元面積居于4至1.98 時(shí)，單元負(fù)荷約為1.5至30MW，中壓配網(wǎng)的組網(wǎng)方式可采取單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)、二聯(lián)絡(luò)方式，電纜接線的可靠率約在99.9983%至99.9989%，架空接線的可靠率約在99.975%至99.989%，分類供電區(qū)域后的有限聯(lián)絡(luò)數(shù)小于2個(gè)以內(nèi)。

供電單元的負(fù)荷密度處于12至22MW/ 時(shí)，此時(shí)單元面積居于1.98至1.08 時(shí)，單元負(fù)荷約為3至55MW，中壓配網(wǎng)的組網(wǎng)方式可采取單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)、二聯(lián)絡(luò)方式，電纜接線的可靠率約在99.9983%至99.9990%，架空接線的可靠率約在99.981%至99.990%，分類供電區(qū)域后的有限聯(lián)絡(luò)數(shù)小于3個(gè)以內(nèi)。

供電單元的負(fù)荷密度處于22至32MW/ 時(shí)，此時(shí)單元面積居于1.08至0.74 時(shí)，單元負(fù)荷約為5.5至8MW，中壓配網(wǎng)的組網(wǎng)方式可采取雙環(huán)網(wǎng)、“三雙”接線方式、三聯(lián)絡(luò)方式，電纜接線的可靠率約在99.9990%至99.9991%，架空接線的可靠率約在99.990%至99.991%。

供電單元的負(fù)荷密度處于32至40MW/ 時(shí)，此時(shí)單元面積居于0.74至0.59 時(shí)，單元負(fù)荷約為8至10MW，中壓配網(wǎng)的組網(wǎng)方式可采取雙環(huán)網(wǎng)、“三雙”接線方式、電纜接線的可靠率是99.9991%，架空接線的可靠率是99.991%。

參考文獻(xiàn)：

[1]王成山，王賽一，葛少云，等.中壓配電網(wǎng)不同接線模式經(jīng)濟(jì)性和可靠性分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，26（24）：34-39.

[2]肖峻，高海霞，葛少云 等.城市中壓配電網(wǎng)評(píng)估方法與實(shí)例研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2014， 29（20）.

篇(5)

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)；可靠性；優(yōu)化設(shè)計(jì)；策略

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）16-0056-02

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性定義

一般而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性指的是網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的特定功能在一定條件下（如性能要求、時(shí)效性要求）達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的功能特性。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性已經(jīng)成為信息系統(tǒng)最為基本的要求保障，是信息系統(tǒng)提供可靠服務(wù)必須遵守的設(shè)計(jì)與運(yùn)行原則。根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，度量計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要包括三個(gè)方面的要求：人為或者自然破壞條件下的網(wǎng)絡(luò)抗毀性要求、不可預(yù)知條件下信息系統(tǒng)生存能力和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)提供服務(wù)的有效性要求。

具體而言，人為或者自然破壞條件下的網(wǎng)絡(luò)抗毀性要求指的是信息系統(tǒng)在人為或者自然破壞條件下，出現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或者線路失效后，信息系統(tǒng)有效供給能力以及提供持續(xù)的能力，其主要側(cè)重點(diǎn)在于破壞條件下的網(wǎng)絡(luò)可靠性保障。簡(jiǎn)言之，提高網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)抗毀能力能有效的應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)大面積癱瘓事件。而不可預(yù)知條件下信息系統(tǒng)的生存能力則是在隨機(jī)破壞條件下網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的可靠性保障。隨機(jī)性的破壞主要是指由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備癱瘓或者損壞以及網(wǎng)絡(luò)線路的老化等因素引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，從而造成的信息系統(tǒng)存在持續(xù)不足。而網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)提供服務(wù)的有效性更多的是側(cè)重于具體網(wǎng)路業(yè)務(wù)方面的要求。以常見的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為例，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)延時(shí)、數(shù)據(jù)的通達(dá)性都是具體的表現(xiàn)。

通常計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用人員將信息系統(tǒng)可靠性保障歸結(jié)為各種設(shè)備的硬件保障，而忽視了人員可靠性、軟件平臺(tái)的可靠性保障，因此，可靠性保障不僅僅關(guān)乎于硬件設(shè)備，對(duì)于人員管理以及軟件平臺(tái)管理方面都提出了一定的要求，在今后的系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)以及平臺(tái)保障方面應(yīng)予以綜合性考慮。

2 研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性意義

1）提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和抗破壞能力

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性研究就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身而言，有效保障了其網(wǎng)路服務(wù)的持續(xù)性要求以及抗破壞能力，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的本質(zhì)要求。通過一定的手段以及優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，能夠有效提升和應(yīng)對(duì)由于人為破壞、自然災(zāi)害、設(shè)備損壞、軟硬件平臺(tái)的不穩(wěn)定性等因素帶來的信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交付處理能力以及各種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)持續(xù)性保障。正如上文所述，無論是在生存性、抗毀性方面的要求，還是在有效性方面的要求，都是以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)作用作為出發(fā)點(diǎn)來討論的，由此可見，探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的意義首先要能夠有效提升信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及抗破壞能力。

2）應(yīng)對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)信息安全重要手段

信息安全已成為當(dāng)前信息系統(tǒng)發(fā)展面臨的重要威脅，從橫行網(wǎng)絡(luò)世界的木馬病毒、到令世人瞠目結(jié)舌“棱鏡門”事件，再到現(xiàn)如今每年數(shù)以億計(jì)的信息數(shù)據(jù)損失，網(wǎng)絡(luò)信息安全無不影響著人們生活的方方面面。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性研究，可以在兩個(gè)方面應(yīng)對(duì)當(dāng)前日益突出的信息安全問題，首先，從物理支撐方面，通過一定的冗余設(shè)備等設(shè)計(jì)手段，能夠?yàn)楦鞣N網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供相對(duì)安全的電磁環(huán)境保護(hù)，有效地避免人為或者自然因素帶給信息系統(tǒng)的破壞性；另一方面，網(wǎng)絡(luò)可靠性研究還通過整合軟硬件平臺(tái)來提供信息系統(tǒng)的保障，尤其是針對(duì)軟件平臺(tái)的一些措施，對(duì)于增強(qiáng)數(shù)據(jù)完整性、保密性以及有效性保障有著非常積極的作用。

3）為新技術(shù)發(fā)展提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施支撐

除了上述兩個(gè)方面的作用，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性為新技術(shù)的發(fā)展提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施支撐。以當(dāng)前十分流行的云計(jì)算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)為例，首先應(yīng)架設(shè)一定的主機(jī)集群，集群中的主機(jī)數(shù)據(jù)交換基于必要的物理網(wǎng)絡(luò)支持，再通過必要的軟件處理手段屏蔽各種物理設(shè)備的差異性以此來提供海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及計(jì)算服務(wù)，可見，網(wǎng)絡(luò)有效性保障、數(shù)據(jù)的可靠付都是云計(jì)算大數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)；除此之外，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都需要可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐。因此，從新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用方面而言，提供可靠的網(wǎng)絡(luò)保障為其奠定了堅(jiān)實(shí)的物理支撐。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)和優(yōu)化策略實(shí)施原則

1）突出“標(biāo)準(zhǔn)化”設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是遵循網(wǎng)絡(luò)體系模型，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各種異構(gòu)設(shè)施平臺(tái)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)以及優(yōu)化策略的基本原則。無論是實(shí)際運(yùn)行的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型，還是國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織的OSI網(wǎng)絡(luò)模型，其都遵循了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)理念，通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)能夠使得網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)具有較好的適應(yīng)性以及可拓展性，新技術(shù)、新設(shè)備只要符合標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)接口即可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷成熟的必然要求，更是網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的前提保障。鑒于上述原因，網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)優(yōu)化實(shí)施首先應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)實(shí)施原則，以達(dá)到系統(tǒng)在通用性、拓展性等方面的要求。

2）提升網(wǎng)絡(luò)“互通”能力

互聯(lián)互通優(yōu)化設(shè)計(jì)也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的重要原則，一方面對(duì)于不同的系統(tǒng)平臺(tái)（軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)兩個(gè)方面），應(yīng)保障其數(shù)據(jù)的可達(dá)性和暢通性，另一方面對(duì)于不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議應(yīng)做到較好的支持。除此之外，還應(yīng)使得各種物理設(shè)備具有較強(qiáng)的一定容錯(cuò)能力。需要注意的是互通不代表任意設(shè)備都必須實(shí)現(xiàn)可達(dá)性，有時(shí)候?yàn)榱藬?shù)據(jù)安全或者是數(shù)據(jù)傳輸效率等方面的要求，通過一定的技術(shù)手段或者硬件設(shè)計(jì)人為的阻斷了不同網(wǎng)絡(luò)層次的可訪問性，常見的設(shè)計(jì)如不同部門之間利用交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行VLAN的劃分。提升互聯(lián)互通能力原則是網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)滿足用戶需求，提升網(wǎng)絡(luò)交付能力，保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性重要實(shí)施設(shè)計(jì)原則。

3）提升網(wǎng)絡(luò)資源可管理性以及對(duì)現(xiàn)有資源的有效利用性保障

網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的可靠性不僅僅是對(duì)各種物理設(shè)備的要求保障，同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源可管理性也應(yīng)做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)。一方面，應(yīng)保障主干網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求，將常見的FTP服務(wù)或者訪問數(shù)據(jù)較大的WEB服務(wù)進(jìn)行單獨(dú)帶寬供應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)其高度的響應(yīng)服務(wù)能力；另一方面，網(wǎng)絡(luò)線路設(shè)計(jì)、各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)管理軟件應(yīng)在系統(tǒng)安全穩(wěn)定、可靠性、可服務(wù)性方面進(jìn)行綜合考量以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。除此之外，為了盡可能地提升網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益，在設(shè)計(jì)實(shí)施的時(shí)候應(yīng)對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行合理整合，通過原有線路改造等手段提升整個(gè)優(yōu)化過程的性價(jià)比。

除此之外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)原則還應(yīng)在先進(jìn)性與通用性、鏈路的截止等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，限于篇幅的限制，本文就不一一的進(jìn)行論述了。總的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)施策略原則，應(yīng)從可拓展性、安全性、通達(dá)性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合考量，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)高度可靠性的要求。

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性實(shí)施方案

1）提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余設(shè)計(jì)

冗余設(shè)計(jì)實(shí)施方案主要是通過增加設(shè)備以及線路的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性，這是目前常見的一種設(shè)計(jì)實(shí)施手段。冗余設(shè)計(jì)過程中，涉及的設(shè)備比較多，無論是供電設(shè)備、核心層的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換設(shè)備、還是數(shù)據(jù)處理終端的主機(jī)設(shè)備等都可以進(jìn)行冗余處理，以常見的備用電源設(shè)備和服務(wù)器磁盤陣列為例，通過故障時(shí)供電系統(tǒng)的及時(shí)切換以及數(shù)據(jù)磁盤多層次備份能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性，另外對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及線路的冗余設(shè)計(jì)，可以在一條線路或者節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題的時(shí)候，啟用其他通信線路，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴３酥猓ㄟ^冗余性實(shí)施，對(duì)于提升處理端的數(shù)據(jù)容錯(cuò)能力也有積極的意義，當(dāng)然隨著各種設(shè)備冗余度的提升，處理好可靠性保障與經(jīng)濟(jì)效益的平衡性也是非常值得注意的重要方面。

2）做好網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)

分層處理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性處理以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要方面，這主要是基于網(wǎng)絡(luò)模型，依次分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層。物理層對(duì)應(yīng)了各種物理接口、電氣化標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)要求，數(shù)據(jù)鏈路層則是將網(wǎng)絡(luò)傳輸層的IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的包裝過程，并對(duì)下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行01代碼的轉(zhuǎn)換過程，網(wǎng)絡(luò)傳輸層則重點(diǎn)是進(jìn)行IP數(shù)據(jù)的傳輸過程（UDP以及TCP傳輸），應(yīng)用層則是通過將不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分裝的過程。不同的網(wǎng)絡(luò)層次對(duì)于數(shù)據(jù)可靠性要求都是不盡相同的，并且每個(gè)層次關(guān)注的重點(diǎn)差異性也是非常明顯的，因此，在具體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)施的時(shí)候按照網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分層次的設(shè)計(jì)檢測(cè)，使得每個(gè)層次都能達(dá)到預(yù)先的設(shè)計(jì)目的也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可靠性保障的重要手段。

3）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于信息平臺(tái)的可靠性也有重要的影響。通常而言，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如常見的Windows Server操作系統(tǒng)，Linux/Unix操作系統(tǒng)平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)通常提供了網(wǎng)絡(luò)管理的一些功能，是整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)控制的中心；網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，如常見的路由設(shè)備、交換機(jī)設(shè)備，這類設(shè)備拓展了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了不同區(qū)域的主機(jī)互聯(lián)互通性，并且提供了一定的安全管理例如訪問控制管理，內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換等等；網(wǎng)絡(luò)主機(jī)，這是最終用戶工作的平臺(tái)，用戶利用各種軟件完成各類辦公任務(wù)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，如各種文件服務(wù)器、WEB服務(wù)器、郵件服務(wù)器等等，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的各類功能。優(yōu)化這四類設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，將服務(wù)器設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)放置帶寬資源相對(duì)充足的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，并且合理的配置路由、防火墻設(shè)備可以提升網(wǎng)絡(luò)可靠性保障。

4）合理的運(yùn)用“試湊”方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

試湊是通過在諸多可行方案進(jìn)行多層次、多角度比較，選擇綜合優(yōu)勢(shì)較高的的一種優(yōu)化方案。試湊是一種常見的優(yōu)化實(shí)施手段，再加之當(dāng)前先進(jìn)的軟件模擬工具，能夠較快的進(jìn)行費(fèi)用、可用性、可靠性方面的比較，通過綜合權(quán)衡比較以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的解決方案。因此，信息平臺(tái)優(yōu)化注重試湊方法的合理運(yùn)用。

5 小結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是提供可靠用戶服務(wù)、應(yīng)對(duì)信息安全以及適應(yīng)技術(shù)發(fā)展要求的重要保障，本文通過介紹可靠性相關(guān)概念，分析了其重要意義，并總結(jié)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及實(shí)施保障的具體措施。通過加強(qiáng)分層設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)以及試湊方法的有效利用實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的高可靠性要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李佳音， 余子偉， 趙典. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的研究[J]. 電子技術(shù)與軟件工程， 2014 （9）： 46.

[2] 王應(yīng)邦， 孔春麗. 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的分析[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用， 2015（12）： 26，28.

篇(6)

關(guān)鍵詞：云存儲(chǔ) 安全架構(gòu) 分散式存儲(chǔ)

中圖分類號(hào)：TP393.09 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）09-0079-02

1 前言

2013“第五屆云計(jì)算中國(guó)峰會(huì)”聚焦云計(jì)算商業(yè)模式與業(yè)務(wù)發(fā)展表明云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景越來越好。隨著網(wǎng)絡(luò)從IPV4逐步向IPV6的過渡，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜化程度日益增強(qiáng)，而當(dāng)前云計(jì)算服務(wù)商的數(shù)量越來越多，云盤服務(wù)已經(jīng)成為一種常見的云計(jì)算服務(wù)。在這樣的前提下，數(shù)據(jù)服務(wù)的提供和安全保障對(duì)改善用戶的云計(jì)算服務(wù)體驗(yàn)和云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的意義。

2 云存儲(chǔ)系統(tǒng)存在的安全問題

2.1 多層云存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

云存儲(chǔ)技術(shù)的本質(zhì)是將網(wǎng)絡(luò)中原來已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備通過虛擬化技術(shù)進(jìn)行管理和提供訪問服務(wù)。對(duì)內(nèi)則實(shí)現(xiàn)各個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的分工與協(xié)調(diào)，對(duì)外則通過統(tǒng)一的接口提供海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與訪問。借助軟件開發(fā)的分層思想，將云存儲(chǔ)設(shè)計(jì)成一個(gè)四層架構(gòu)的體系，從數(shù)據(jù)訪問的角度來看外到內(nèi)分為訪問層、接口層、管理層和存儲(chǔ)層。云存儲(chǔ)系統(tǒng)需要網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、系統(tǒng)軟件、接口等各個(gè)系統(tǒng)相互協(xié)作。

2.2 云存儲(chǔ)系統(tǒng)安全性分析

云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于共享和易于訪問，但是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的開放性特點(diǎn)決定了云計(jì)算的云存儲(chǔ)系統(tǒng)在安全性方面存在較大的壓力。由于云存儲(chǔ)依賴網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)的IO通道，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)竊聽、篡改和非法訪問的威脅同樣存在，網(wǎng)絡(luò)滲透、拒絕服務(wù)攻擊可能造成云存儲(chǔ)系統(tǒng)無法正常提供服務(wù)。數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)層保存后，數(shù)據(jù)的完整性、一致性、可靠性、可用性等問題也需要一一解決。由于云存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)是階段性，隨著用戶的訪問量的增加，存儲(chǔ)的容量需要逐步擴(kuò)大，存儲(chǔ)層需要不斷投入硬件設(shè)備，設(shè)備和子系統(tǒng)的增加必然會(huì)帶來數(shù)據(jù)管理難度的增加，數(shù)據(jù)之間的邏輯卷管理、虛擬化管理等也需要進(jìn)一步優(yōu)化，否則將帶來無法繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)的高速訪問與傳輸服務(wù)，導(dǎo)致云存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能下降。

3 云存儲(chǔ)安全架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)該問題，本文將采用分段存儲(chǔ)管理的方式來提高云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全性問題。根據(jù)云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型可知，不同的層可以采用不同的安全技術(shù)來保障數(shù)據(jù)在本層的安全性，同時(shí)要需要考慮層與層之間的數(shù)據(jù)安全傳輸問題。

3.1 訪問層到應(yīng)用接口層的安全加固

訪問層是訪問云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)的入口。主要目標(biāo)是提供便捷、透明的服務(wù)。本層主要面向用戶和應(yīng)用程序，可以借鑒已經(jīng)成熟的訪問控制與身份認(rèn)證技術(shù)，認(rèn)證技術(shù)采用雙向認(rèn)證，采用安全性較高的數(shù)字簽名和證書甄別技術(shù)。通過客戶端和服務(wù)器端認(rèn)證后，采用安全通信通道進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問與存儲(chǔ)操作。接口層是訪問程序訪問云存儲(chǔ)的接口，訪問程序根據(jù)統(tǒng)一的協(xié)議和接口參數(shù)進(jìn)行編程。接口層的存在讓訪問程序的訪問實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)性。

3.2 管理層安全設(shè)計(jì)

該層可以采用目前已經(jīng)相當(dāng)成熟的集群技術(shù)、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)等。該層還可以具有數(shù)據(jù)加密、備份、容災(zāi)和壓縮等數(shù)據(jù)的可靠。本層主要借鑒Rabin提出的信息擴(kuò)散法（Information Dispersal Algorithms，IDA），將一個(gè)文件進(jìn)行分段，分段可由分配器完成，或者直接使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)層ip數(shù)據(jù)分組格式，使數(shù)據(jù)由于擴(kuò)散后不具有明顯的關(guān)聯(lián)性而無法被第三方識(shí)別。相對(duì)于非對(duì)稱加密，該方法具有實(shí)現(xiàn)容易，速度快，計(jì)算壓力較小等特點(diǎn)。分段后的數(shù)據(jù)也是保存在不同的存儲(chǔ)設(shè)備中，攻擊方即時(shí)能獲得某個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中全部的數(shù)據(jù)也無法從部分分段數(shù)據(jù)中還原出其他部分的數(shù)據(jù)。采用分散存儲(chǔ)的方式也能使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有很高的可靠性和可恢復(fù)性。分然后利用分段進(jìn)行文件重組。雖然數(shù)據(jù)進(jìn)行了分段，當(dāng)用戶訪問的時(shí)候，分段器將根據(jù)分段算法的恢復(fù)算法將分散的各段數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，整個(gè)過程對(duì)用戶而言是透明的。

3.3 存儲(chǔ)層安全設(shè)計(jì)

存儲(chǔ)層是最低層，該層主要是具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，同時(shí)還包括不同存儲(chǔ)設(shè)備之間的連接系統(tǒng)。存儲(chǔ)層的安全問題主要在數(shù)據(jù)保存的可靠性，云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不斷增加，存儲(chǔ)層需要不斷擴(kuò)容。也會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)操作出現(xiàn)錯(cuò)誤。本文將采用Reed-Solomon碼來提高容錯(cuò)和恢復(fù)性能。采用此技術(shù)同樣能滿足異地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容錯(cuò)的需要，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤或者損壞，本層能迅速發(fā)現(xiàn)并能將錯(cuò)誤迅速消除，從而將差錯(cuò)控制在較小的范圍內(nèi)。進(jìn)而提高了整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性和可靠性。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

4 系統(tǒng)的安全性分析

用戶使用云計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)時(shí)，首先需要通過身份認(rèn)證，在此處可以阻擋大多數(shù)非法用戶的越權(quán)訪問。在此過程中，用戶與系統(tǒng)交互的信息是通過非對(duì)稱加密的，攔截者無法獲得有效的認(rèn)證信息。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入管理層后，數(shù)據(jù)進(jìn)行分段或者重組。由于數(shù)據(jù)來自存儲(chǔ)層不同的存儲(chǔ)系統(tǒng)，分段后的數(shù)據(jù)經(jīng)過信息擴(kuò)散處理，信息段之間的關(guān)聯(lián)性不明顯，竊聽者一方面無法獲取全部分段信息，另一方面也無法通過有限的分段還原整個(gè)信息。從而避免了數(shù)據(jù)的泄露。數(shù)據(jù)通過管理分段后，根據(jù)相應(yīng)的調(diào)度算法將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在不同存儲(chǔ)設(shè)備中。保證了數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)層的安全性和可靠性。本層次模型，在各層內(nèi)部、層與層之間運(yùn)用相應(yīng)安全保障技術(shù)，建立了相應(yīng)保障措施實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全方位保護(hù)。

5 結(jié)語

云計(jì)算系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，云存儲(chǔ)主要存在數(shù)據(jù)間分開存放？數(shù)據(jù)恢復(fù)？數(shù)據(jù)加密？數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等問題。本文提出的層次架構(gòu)和安全技術(shù)解決方法基于內(nèi)容保存的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式具有較好適用性，同時(shí)本系統(tǒng)模型還具有較好的數(shù)據(jù)備份、容災(zāi)恢復(fù)能力。當(dāng)然該實(shí)現(xiàn)技術(shù)是需要消耗系統(tǒng)較多的空間資源和時(shí)間資源，需要較為強(qiáng)大的硬件設(shè)備支持，下一步將進(jìn)一步優(yōu)化存儲(chǔ)方式、提升數(shù)據(jù)的分散與組合效率等軟件優(yōu)化的措施來提升本架構(gòu)的性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮丹.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的研究及進(jìn)展[J].移動(dòng)通信，2009，33（11）：35-39.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算運(yùn)營(yíng)商技術(shù)應(yīng)用

云計(jì)算是將大量的通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起的計(jì)算、存儲(chǔ)以及其他網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理和分配，構(gòu)建一個(gè)有序、高效的資源池向用戶提供其所需要的計(jì)算、存儲(chǔ)和信息資源。與其他計(jì)算機(jī)計(jì)算技術(shù)相比，云計(jì)算具有成本低、效率高、資源共享以及節(jié)能環(huán)保、安全可靠等多重優(yōu)勢(shì)。正是憑借其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。

一、云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用按照其應(yīng)用模式以及實(shí)際效果的不同，可以分為資源共享、彈性計(jì)算以及終端管理等方面。云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)需要建立在資源虛擬化基礎(chǔ)之上，因此云計(jì)算應(yīng)用最基礎(chǔ)的過程是對(duì)數(shù)據(jù)信息虛擬化的過程，主要通過對(duì)內(nèi)存、CPU以及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等資源的虛擬化，實(shí)現(xiàn)資源的共享。云計(jì)算應(yīng)用另一個(gè)重要的特性是自動(dòng)化，資源的收集與調(diào)度全部是由自動(dòng)資源調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，既能保證計(jì)算運(yùn)行的準(zhǔn)確性也能提升計(jì)算安全性。除此之外，多樣化的終端管理服務(wù)也是云計(jì)算得以廣泛應(yīng)用的重要原因之一。云計(jì)算將復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)在網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)，并且通過簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化的接口對(duì)用戶終端開放，對(duì)用戶接入終端的要求較低，一般的智能終端設(shè)備都可以成為云計(jì)算的輸出設(shè)備[1]。

彈性計(jì)算以及擴(kuò)展存儲(chǔ)是針對(duì)傳統(tǒng)操作平臺(tái)中的計(jì)算或存儲(chǔ)擴(kuò)展能力不足、靈活性差的問題進(jìn)行的升級(jí)。云計(jì)算的存儲(chǔ)與計(jì)算方式為橫向拓展，在計(jì)算存儲(chǔ)擴(kuò)展能力不足的情況下，能夠直接從資源池中調(diào)用其他的虛擬設(shè)備，彈性計(jì)算和存儲(chǔ)拓展能力在處理突發(fā)需求狀況中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

二、運(yùn)營(yíng)商云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用

云計(jì)算技術(shù)在信息共享、使用便捷性、安全性及可靠性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)了其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，隨著云計(jì)算技術(shù)的成熟與完善，各大運(yùn)營(yíng)商從試驗(yàn)階段走向大規(guī)模應(yīng)用階段。下面就運(yùn)營(yíng)商云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)分析。

1、應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。運(yùn)營(yíng)商對(duì)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，包括內(nèi)部支撐系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)等信息化系統(tǒng)。建立在云計(jì)算基礎(chǔ)之上的運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)能夠快速的部署，并在很大程度上提升內(nèi)部服務(wù)質(zhì)量，提高信息處理的能力和效率，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部業(yè)務(wù)的集中化、重點(diǎn)化管理。借助云計(jì)算虛擬化技術(shù)，可以構(gòu)建多個(gè)物理資源整合的資源池。由資源池向使用者提供的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和信息數(shù)據(jù)資源比傳統(tǒng)模式更加靈活方便，計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)等各種類型資源的利用效率也大大提升。云計(jì)算能夠準(zhǔn)確的識(shí)別和調(diào)配不同類型的需求指令，以資源池的方式形成內(nèi)部系統(tǒng)供應(yīng)資源，根據(jù)用戶不同層次的需求進(jìn)行資源靈活分配。自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)最大的亮點(diǎn)在于一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題故障或性能不足時(shí)，會(huì)自動(dòng)安排另一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行接手或參與服務(wù)，在很大程度上保證了用戶使用資源的便利性與可靠性。云計(jì)算技術(shù)的成熟，也推進(jìn)了驗(yàn)證計(jì)算、儲(chǔ)存以及服務(wù)自動(dòng)化、安全管理等技術(shù)的推廣與使用[2]。

2、應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商外部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。云技術(shù)的推廣與普及是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商的外部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是提升運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的重要舉措，能夠推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)范圍的擴(kuò)展。特別是客戶個(gè)性化定制服務(wù)的升級(jí)與完善，使得建立一套高效、穩(wěn)定的外部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)成為運(yùn)營(yíng)商面臨的主要問題。具體來說，對(duì)于中小型客戶，運(yùn)營(yíng)商主要以計(jì)算、存儲(chǔ)能力的出租為主，推出成本低、彈性高的計(jì)算和存儲(chǔ)虛擬化資源服務(wù)，在滿足客戶實(shí)際需求的同時(shí)，獲取最大化的經(jīng)濟(jì)效益。采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建起來的綜合性外部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)能夠通過虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源利用效率最大化，對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一分配管理。借助于運(yùn)營(yíng)商獨(dú)特的政策優(yōu)勢(shì)、資金優(yōu)勢(shì)以及強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極的與外部采取技術(shù)合作，大力開展云計(jì)算技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目，提升自身的技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

總體來說，云計(jì)算技術(shù)自出現(xiàn)以來，憑借其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，獲得了迅速發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。運(yùn)營(yíng)商云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用也隨著云計(jì)算技術(shù)的推廣不斷擴(kuò)展，已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)