[发明专利]新技术的云计算平台数据库基准测试系统及其方法

权利要求书

1. 数据丢失/泄漏： 云计算中对数据的安全控制力度并不是十分理想，API访问权限控制以及密钥生成、存储和管理方面的不足都可能造成数据泄漏，并且还可能缺乏必要的数据销毁政策；　

共享技术漏洞：在云计算中，简单的错误配置都可能造成严重影响，因为云计算环境中的很多虚拟服务器共享着相同的配置，因此必须为网络和服务器配置执行服务水平协议(SLA)以确保及时安装修复程序以及实施最佳做法；

云计算服务供应商对工作人员的背景调查力度可能与企业数据访问权限的控制力度有所不同，很多供应商在这方面做得还不错，但并不够，企业需要对供应商进行评估并提出如何筛选员工的方案；　

帐户、服务和通信劫持：很多数据、应用程序和资源都集中在云计算中，而云计算的身份验证机制如果很薄弱的话，入侵者就可以轻松获取用户帐号并登陆客户的虚拟机，因此建议主动监控这种威胁，并采用双因素身份验证机制；　

不安全的应用程序接口：在开发应用程序方面，企业必须将云计算看作是新的平台，而不是外包；

在应用程序的生命周期中，必须部署严格的审核过程，开发者可以运用某些准则来处理身份验证、访问权限控制和加密；

没有正确运用云计算：在运用技术方面，黑客可能比技术人员进步更快，黑客通常能够迅速部署新的攻击技术在云计算中自由穿行；　

未知的风险：透明度问题一直困扰着云服务供应商，帐户用户仅使用前端界面，他们不知道他们的供应商使用的是哪种平台或者修复水平；

客户端问题

对于客户来说，云安全有网络方面的担忧；

有一些反病毒软件在断网之后，性能大大下降；

而实际应用当中也不乏这样的情况；

由于病毒破坏，网络环境等因素，在网络上一旦出现问题，云技术就反而成了累赘，帮了倒忙；

解决方式

近来出现了一种“混合云”技术，将公有云与私有云相结合，既发挥了公有云用户量大的优势，又保留了本地的数据能力，结合了传统与新技术的优势，解决了不少应用问题。

2. 云计算——至少作为虚拟化的一种延伸，影响范围已经越来越大；

但是，目前云计算还不能支持复杂的企业环境；

因此云计算架构呼之欲出，经验表明，在云计算走向成熟之前，我们更应该关注系统云计算架构的细节；

基于对现有的一些云计算产品的分析和个人一些经验，总结出一套云计算架构，云计算架构主要可分为四层；

云计算的架构层显示层

多数数据中心云计算架构的这层主要是用于以友好的方式展现用户所需的内容和服务体验，并会利用到下面中间件层提供的多种服务，主要有五种技术： 

HTML：标准的Web页面技术，现在主要以HTML4为主，但是将要推出的HTML5会在很多方面推动Web页面的发展，比如视频[1]和本地存储等方面；

JavaScript：一种用于Web页面的动态语言，通过JavaScript，能够极大地丰富Web页面的功能，并且用以JavaScript为基础的AJAX创建更具交互性的动态页面；

CSS：主要用于控制Web页面的外观，而且能使页面的内容与其表现形式之间进行优雅地分离；

业界最常用的RIA(Rich Internet Applications)技术，能够在现阶段提供HTML等技术所无法提供的基于Web的富应用，而且在用户体验虽然其现在市场占有率稍逊于Flash，但由于其可以使用C#[5]来进行编程，所以对开发者非常友好； 

这层是承上启下的，它在下面的基础设施层所提供资源的基础上提供了多种服务，比如缓存服务和REST服务等，而且这些服务即可用于支撑显示层，也可以直接让用户调用，并主要有五种技术： REST：通过REST技术，能够非常方便和优雅地将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者； 

多租户：就是能让一个单独的应用实例可以为多个组织服务，而且保持良好的隔离性和安全性，并且通过这种技术，能有效地降低应用的购置和维护成本； 

并行处理：为了处理海量的数据，需要利用庞大的X86集群进行规模巨大的并行处理，Google的MapReduce是这方面的代表之作； 

应用服务器：在原有的应用服务器的基础上为云计算做了一定程度的优化，比如用于Google App Engine的Jetty应用服务器； 

分布式缓存：通过分布式缓存技术，不仅能有效地降低对后台服务器的压力，而且还能加快相应的反应速度，最著名的分布式缓存例子莫过于Memcached；

基础设施层

这层作用是为给上面的中间件层或者用户准备其所需的计算和存储等资源，主要有四种技术： 

虚拟化：也可以理解它为基础设施层的“多租户”，因为通过虚拟化技术，能够在一个物理服务器上生成多个虚拟 机，并且能在这些虚拟机之间能实现全面的隔离，这样不仅能减低服务器的购置成本，而且还能同时降低服务器的运维成本，成熟的X86虚拟化技术有 VMware的ESX和开源的Xen； 

分布式存储：为了承载海量的数据，同时也要保证这些数据的可管理性，所以需要一整套分布式的存储系统； 

关系型数据库：基本是在原有的关系型数据库的基础上做了扩展和管理等方面的优化，使其在云中更适应； 

NoSQL：为了满足一些关系数据库所无法满足的目标，比如支撑海量的数据等，一些公司特地设计一批不是基于关系模型的数据库；

管理层

这层是为横向的三层服务的，并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术，主要有下面这六个方面： 

帐号管理：通过良好的帐号管理技术，能够在安全的条件下方便用户地登录，并方便管理员对帐号的管理； 

SLA监控：对各个层次运行的虚拟机，服务和应用等进行性能方面的监控，以使它们都能在满足预先设定的SLA(Service Level Agreement)的情况下运行； 

计费管理：也就是对每个用户所消耗的资源等进行统计，来准确地向用户索取费用； 

安全管理：对数据，应用和帐号等IT[6]资源采取全面地保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害； 

负载均衡：通过将流量分发给一个应用或者服务的多个实例来应对突发情况； 

运维管理：主要是使运维操作尽可能地专业和自动化，从而降低云计算中心的运维成本； 

云计算架构其中有三层是横向的，分别是显示层、中间件层和基础设施层，通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，云计算架构还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的；

一种计算模式：把IT资源、数据、应用作为服务通过网络提供给用户（IBM） 

一种基础架构管理方法论：把大量的高度虚拟化的资源管理起来，组成一个大的资源池，用来统一提供服务（IBM） 

以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全 、快速、便捷的数据存储和网络计算服务（Google） 

云计算所使用的技术

Google的云计算平台与应用

分布式文件系统( Google File System ) 

MapReduce编程模式

分布式锁机制Chubby 

分布式数据库BigTable 

IBM蓝云计算平台

虚拟机的使用

存储结构 

    随着我国经济结构的调整与经济发展方式的转变，制造业面临着前所未有的机遇与挑战，迫切需要提高制造企业的核心竞争力；

制造的服务化、基于知识的创新能力，以及对各类制造资源的聚合与协同能力、对环境的友好性，已成为构成企业竞争力的关键要素和制造业信息化发展的趋势； 

    云制造即是在这种趋势下借鉴了云计算思想发展起来的一种将现有的信息技术、制造技术与云计算、物联网等新兴技术相融合，对各类制造资源进行统一的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程中的各类制造活动提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的服务的网络化制造新模式； 

    对于占企业总数99%的中小企业，云制造通过盘活社会制造资源存量、优化配置，为解决其所普遍面临的机器设备老旧、生产水平不高、技术能力不足、经营管理水平低下等问题提出了新的思路； 

 云计算共享的是计算资源，软件、平台和基础设施是云计算的3种典型服务资源。