一 : 浅谈云计算时代下数据中心建设

摘要：现如今科学技术飞速发展，信息科技更新换代急速加快，我们已经进入了信息时代。在信息交换量如此巨大的今天，数据中心建设已经成为了人们关注的焦点，本文就云计算下的数据中心建设的相关内容做了研究和分析。

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关键词：云计算 存储 数据

信息化时代的到来，决定了信息的网络化，随着信息业务量的不断增多，对于网络信息的数据传输量和速度的要求也急剧增长，传统的数据网络中心已经无法满足日益增长的对信息传输和应用的要求，云计算时代的到来，大大解决了这一问题。所以，能够高速运转的云计算下的数据中心就成为了人们关注的焦点和业务应用的首要选择。

一、数据中心的建设

1.1 数据中心构建新型化

云计算下的数据中心建设，改进了原来的树形结构即二叉树构建的模式，而是采用网络架构的设计模式，解决和克服了传统的树形结构的缺陷，新型的数据中心建设共包含3个层次：基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。这样，可以使信息的流量加大，缓解来网络的信息和流量过载问题，从根本上解决了过载和热点问题，拓宽了网络的流量，对于构建大规模的数据中心具有重要的推进作用。

1.2 数据中心的自动化

数据中心的自动化已成为未来两年内的发展趋势，人们对于数据中心化的建设的需求也越来越多，当前随着信息化的不断发展，我国企业的信息化业务也越来越多，数据中心也变得越来越复杂。所以，对IT设备的需求也就越来越高，传统的管理应用模式已无法适用于新型的设备和企业的发展需求。因此，实现数据中心建设的自动化就成了IT研究的一项紧要和重大的工作，当前，云计算下的数据中心建设，就是实现信息的自动化管理，提高和改善工作效率，降低企业的管理成本以及风险。

1.3 数据中心虚拟化

数据中心建设的一项最基本和普遍的工作任务就是虚拟化，虚拟化的应用不仅可以在很大程度上服务器的管理得到简化，而且计算机网络虚拟化应用中可以很大程度上增加服务器的运行速度。通过应用可以最在化的提升数据中心服务器利用率，增强网络灵活性和可靠性。在应用中可知虚拟化技术的使用，可以有效的促进用户将可能将多种应用整合到少量企业级服务器上，并且能够仍然保持高可靠性和灵活性，同时有效的提升IT系统适应业务变化的能力。

1.4 数据中心节约化

与计算下的数据中心建设可以减少消耗，节约运行成本。目前网络化能源消耗成本，基本上可以说能占到数据中心运营维护成本的50%左右。而且随着能源需求以及能源和冷却成本不断的大幅度上涨，可用能源的容量在今后的应用中将会很快跟不上需求的增长。可以说，可用能源的容量不足对于当前日益发展的网络技术应用来说，对于当前的数据中心来说，目前本地区最为急需解决的问题就是通过创新的技术实现节能降耗。

1.5 数据中心的组合优化

当前优化数据中心运行，实现三网融合是一个较好的结果，通过三网融合可以强化各运营商从事多业务运营，具体方法基本有两种让所有业务都走同一协议和采用波分复用，通过频分复用、时分复用等技术，使同一传输介质分离出不同的传输通道。但是另一方面来说，实施数据中心的组合优化基本上可以说是最后传输部分也都被光网络替换，应用实现IP化。

二、数据中心中云存储的优势

2.1 节约资本

企业在进行数据中心建设中用于服务器购买和维护等方面的投入是非常大的，采用网络架构的设计模式，解决和克服了传统的树形结构的缺陷，可以使信息的流量加大，缓解来网络的信息和流量过载问题，从根本上解决了过载和热点问题，拓宽了网络的流量，而云存储允许企业从自身实际情况出发，在云存储租用及购买上进行选择。云存储服务商更加专业，而且在应用中能够及时更新和优化存储效能，通过云存储可以达到使用成本与用户能够接受的价格间的平衡状态，所以说，当前数据中心选择租用公共云存储比建设更节约资金成本。

2.2 降低风险

在实际应用中，企业要构建专属数据中心需要购置相关的硬件设备及数据存储管理软件，并且在应用过程中需要保证用户正常使用，及时进行设备及软件的升级及管理;而且在软件应用中为防止意外情况的发生，数据中心必须要确保数据备份及归档的高效管理。通过云存储服务，可以使企业将部分风险有效转移，并且最大化的有效管理控制风险。

2.3 增加访问量

当用户访问量出现突发性大幅度上升的情况，例如购物网站做活动，出现了大量的访问量时，如果在应用是只是单纯依赖企业自身，那么数据中心将会难以应对，然后通过云存储服务，利用云存储所提供的服务器集群技术以及虚拟化技术，可以有效的对计算机存储资源进行科学的临时调用，将服务器和相应的存储子模块科学有效的进行适当的分配，从而解决问题。

三、云计算数据中心的安全问题

3.1 网络的恶意攻击

随着计算机技术应用的日益广泛，云计算任何拥有庞大的计算能力与丰富的计算资源，受到了越来越多的关注，随之而来的导致诸多恶意攻击越来越多，这些恶意攻击者利用云计算服务，大肆实施恶意攻击。如果数据中心一旦虚拟防火墙被恶意攻击者攻破，那整个系统就会诱发连锁反应，使得存储在云端的数据面临危险，将要面对被窃取的威胁。

3.2 传统的防范措施

目前我们使用的网络数据基本上物理层处于云计算的最底层，在应用中安全性都会出现问题，一般都会特别容易受到各种病毒的的侵入或者是遭到本地网入侵等问题，为防范这些问题的发生，在应用中可以采用传统的安全机制对物理层的安全性问题进行处理。

3.3 升级的防范措施

在核心层安全性问题主要是分布式资源管理软件产生的漏动、分布式资源管理等，在应用中操作人员要经常检查软硬件的更新情况，根据系统情况经常性对其进行升级，改变分布式抽象技术，针对资源架构层的问题，可以通过通信过程中进行信息加密、控制带宽、通信安全协议等措施防范。对平常使用的开发平台层，操作人员针对一般存在平台构建漏洞、计算服务性能不可靠等因素，可以可采用平台升级、Parley-X保护等措施进行防范。

四、结语

综上所述，新型的数据中心建设在很大程度上改善了数据的传输和应用，随着云存储技术的不断发展，我们的数据中心将会更加完善和便捷，服务器的应用也将会更加有效和快速。

参考文献：

[1]赵吉志.云计算数据中心及标准化发展[J].信息技术与标准化，2011.

[2]侯建，帅仁俊.基于云计算的海量数据存储模型[J].通信技术，2011(5)：163-165.

[3]罗海龙.浅谈新一代云计算数据中心[J].黑龙江科技信息，2012.

浅谈云计算时代下数据中心建设

二 : 计算机中数据的表示及运算-1

1.1计算机系统的基本组成

计算机硬件系统由：

运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部件组成

运算器与控制器等部件已被集成在一起了统称为中央处理器

运算器：主要完成算术和逻辑运算

控制器：主要是从主存中取出指令并进行分析

存储器：计算机系统中的记忆设备，分为内存（Main Memory ,MM,简称内存、主存）和外部

存储器（外存）。内存用来临时存放计算机运行时所需要的程序、数据、及中间结果。寄存器

是cpu中的记忆设备，用来临时存放指令、数据及运算结果、与内存相比，寄存器的速度要快得多。

1.2计算机中数据的表示及运算

1.2.1计算机中数据的表示

…计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储、和处理，

所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂

多样的信息，基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素，例如，用26个英文字母表示英文词汇，这是编码的典型例子。

1. 进位计数制及其转换

在采用进位计数的数字系统中，如果只用r个基本符号表示数值，则称称其为r进制，

R称为该数制的基数。一句话：就是一种计数方式

计算机常用的进位数制的表示有：
二进制：逢二进一 形式表示符：B

八进制：逢八进一 形式表示符：O

十进制：逢十进一 形式表示符：D

十六进制：逢十六进一 形式表示符：H

二进制运算规则：

*加法逢二进一 0+0=0 1+0=1 1+1=0;

*减法借一当二 0-0=0；1-0=1；0-1=1；

*乘法：0*0=0 1*0=0 1*1=0；

算算：

十进制转成二进制

（175）₁₀=（10101111）₂--》除以2取余，第一次得到的为最低位

（0.25）₁₀=（0.01）₂—》乘以2取整，第一次得到的为最高位

0.25*2….0; 0.5*2….1;à0.01

（175．71875）₁₀=（10101111.10111）₂à因为整数和小数的运算规则是不一样的

，所以要分开来运算，然后再相加

如：175=10101111

0.71857=0.10111

二进制转成十进制；

（100110）₂=0*2⁰+1*2¹+1*2²+0*2³+0*2⁴+1*2⁵=(38)₁₀

(0.101)₂=1*2^-1+0*2^-2+1*2^-3=(0.625)₁₀

(100110.101)₂=(38.625)₁₀

10进制与8进制的转换

例如：

十进制数10转换成八进制就是：12

过程是：１０（１０）＝００００１０１０（２）＝１２（８）

例：

反过来求：

１０（８）――》？？（２）

１０（８）＝００００１０００（２）＝８（１０）

十进制与１６进制的转换

１０（１０）――》？？（１６）

１０（１０）＝００００１０１０（２）＝Ａ（１６）

那么１２（１６）——？？（１０）

１２（１６）＝０００１００１０（２）＝１８（２）

3.机器数和码制

各种数据在计算机中表示的形式称为机器数。机器数有无符号和带符号之分

为了便于运算，带符号的机器数可以采用原码、反码和补码等不同的编码方法，这叫码制

最高位最示符号位：0表示正号，1表示负号，

正数的补码和反码是相同的

原码：一个整数的绝对值的二进制表示称之为原码

反码=原码取反

补码=反码+1；

数值零的原码有两种形式：+0=00000000；-0=00000000；

数值零的反码有两种形式：+0=00000000；-0=11111111；

注意：运算过程中符号位是不变的

负数的十进制数转为二进制

例－３（１０）――》？？（２）

（１）。得到原码：00000011

（２）。得到反码：11111100

(3).得到补码：11111101，OK

如果想要得到8进制那就3位合成一位，如果要得到16进制，就4位合成一位。

以上都假设机器字长n=8。

***移码表示法

移码表示是在数X上增加一个偏移量来定义，常用于表示浮点数中的阶码。如果字长为n，在偏移2^n-1的

情况下，只要将补码的符号位取反便可获得相应的移码表示

若机器字长n=8,则 ： -1（移）=01111111；

4.浮点数

在十进制中，一个数可以写成多种表示形式。如83.125可写成10³*0.083125或10⁴*0.0083125

同样，一个二进制数可以写成多种表示形式：如

1011.10101可以写成2⁴*0101110101、2⁵*0.0101110101

一个含小数点的二进制数N可以表示为

N=2^E*F

其中E称为阶码，F为尾数。这种表示数的方法叫浮点表示法

浮点数所能表示的数值由阶码决定，精度则由尾数决定

利用IEEE754标准将数176.0625表示为单精度浮点数

1. 转换在二进制：得：10110000.0001

2. 规格化处理：得：1.01100000001*2 7次方，这就保证了最高位为1

3. 将最位去掉扩展为单精度浮点数所规定的23位尾数

得：01100000001000000000000

4. 求阶码；指数为偏移后的指数为7+127=134

得：0 100011001100000001000000000000—》单精度浮点数表示形式

**十进制数与字符的编码表示

用4位二进制代码表示一位十进制数，称为二-十进制编码，简称BCD编码

因为2的4次等于16，而十进制只有0-9这10个不同数符，

故有多种BCD编码，根据4位代码中每一位是否有确定的权来划分，

可以分为有权码和无权码两类

**ASCII码：

美国标准信息交换码

低4位组d3d2d1d0用作行编码

高3位组d6d5d4用作列编码

***汉字编码

汉字处理包括汉字的编码输入汉字的存储汉字的输出

**输入码

分为3类数字编码、拼音码、字形码

(1).数字编码。数字编码就是用数字串代表一个汉字的输入，常用 的国标区位码。国标区位码将国家标准局公布的

6763个两级汉字分成94个区，每个区94位，区码和位码各两位十制制数字。例如。“中”字位于每54区48位，区位码为

5448。

（2）.拼音码。拼音码是以汉语读音为基础的输入方法。由于汉字同音字太多，输入重码率很高，因此，按拼音输入后

还必须进行同音字选择，会影响输入速度。

（3）。字形编码。字形编码是以汉字的形状确定的编码。汉字总数多，但都是由一笔一划组成，全部汉字的部件和笔划是有限的

。因此，把汉字的笔划部件用字母或数字进行编码，按笔划书写的顺序依次输入，就能表示一个汉字，五笔字形、表形码等

便是这种编码法，五笔字弄编码是最常见的输入码

2）内部码

汉字内部码（汉字内码）是汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式，是在设备和信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的

代码。汉字数量多，用一个字节无法区分，采用国家标准局GB2312-80中规定的汉字国标码，两个字节存放在一个汉字的内码

，每个字节的最高位置1，作为汉字机内码。由于两个字节各用7位，因此可表示16384个可区别的机内码。心汉字“大”为例。

国标码为3473H两个字节的高位置1，得到机内码为B4F3H。+8080得到！

3）汉字字形是表示汉字字形的字模数据，通常用点阵、矢量函数等方式表示，用点阵表示字形时，汉字字形码指

的就是这个汉字字形点阵的代码，字形码也称字模码，是用点阵表示的汉字字形码，它是汉字的输出方式，

根据输出汉字的要求不同，点阵的多少也不同，简易型汉字为16*16阵，高精度型汉字为24*24点阵、32*32点阵

、48*48点阵。

***基本的逻辑运算

在逻辑代数中有三种最基本的运算：与、或、非

与运算：又称为逻辑乘，其运算符号常用 AND 等符号表示

设A和B为两个逻辑变量，当且仅当A和B的取值都为真时，A与B的值才会真，

否则值为假

或运算：也称逻辑加，其运算符号常用 OR表示

设A和B为两个逻辑变量，当且仅当A和B的取值为假时， A或B的值为假

否则为真人。

非运算：非运算也称为逻辑求反运算,真的就是假的，假的就是真的

异或运算：又称为半加运算，运算符号常用XOR

设A和B为两个逻辑变量，当且仅当A、B的值不同时，A异或B为真，

A异或B运算可由前三种基本运算表示。

逻辑表达式的化简：

*****机器数的加减运算

在计算机中，可以只设置加法器，将减法运算为加法运算来实现

1. 原码加、减法

当两个相同符号的原码数相加时，只需将数值部分直接相加，

当两个加数的符号相异时，则应进行减法运算。其方法是：先比较两个绝对值的大小

，然后用绝对值大的绝对值减去绝对值小的绝对值。结果的符号取绝对值大的符号，

So原码表示的机器数进行减法运算是很麻烦的，so计算机中很少被采用

2. 补码加、减法

补码的加法运算规则是：和的补码等于补码求和，即【Ｘ＋Ｙ】＝【Ｘ】＋【Ｙ】

补码的减法是方法是：差的补码等于被减数的补码加上减数取负后的补码，即【X-Y】=[X]+[-Y]

由【X】求【-X】的方法是：【X】的各位取反（包括符号位），末尾加1

设二进制整数X=+10000100，Y=+1110，求X+Y、X-Y的值

解：设用8位补码表示带符号数据，由于 X和Y都是正数，所以[X]补=010000100

[Y]补=00001110，那么【-Y】被=11110010

由于 X和Y均是正数，所以X+Y的值就等于[X]补+[Y]补，即X+Y=+1010010,

设二进制整数X=+110110，Y=-110011，求X+Y，X-Y的值

解：设用8位补码表示符号数据

因此：X补=00110110

Y补=11001101 ——》-Y补=00110001

由于X是正数、Y是负数，且X的绝对值大于Y的绝对值，所以X+Y的值就等于X-|Y|,也就等于X+Y

.因此X-Y=X+|Y|,也就等于X+-Y

补码加减运算规则：

1. 参加运算的操作数用补码表示

2. 符号位参加运算

3. 若进行相加运算，则两个数的补码直接相加，若进行相减运算，则将减数边同符号位一起

变反加1后与被减数相加

4，运算结果用补码表示

与原码减运算相比，补码减运算的过程要简单很多，在补码加减运算中，符号位和数值位一样

参加运算，无须作特殊处理，因此，多数计算机都采用补码加减运算法

4. 运算结果用补码表示：

与原码减运算相比，补码减运算的过程要简便很多，在补码加减运算中，符号位和数值位一样

参加运算，无须作特殊处理，因此，多数计算杨都采用补码加减运算

3）、溢出及判定

确定了运算的字长和数据的表示方法后，数据的范围也确定了，一旦运算结果超出所能表示的数据范围

就会发生溢出，发生溢出时，运算结果肯定是错误的

只有当两个符号的相加或相减时，运算结果才有可能溢出

设正整数X=+1000001，Y=+1000011，若用8位补码表示

则X补=01000001 ；Y补=01000011

则：X补+Y补=10000100；

两个正数相加的结果为一个负数，产生错误的原因就是溢出

*用的溢出检测机制主要有进位制判决法和双符号位判决法等如下几种方法

（1）双符号位判决法，若采用两位表示符号，即00表示正号、11表示负号，则溢出时两个符号就不一致了

，从而可以判断是否发生了溢出。

若运算结果两符号分别用S1和S2表示，则差别溢出的逻辑表示式为-VF=S2XORS1

设正整数X=+10000001，Y=+10000011，若用8位补码表示，

则X补 00 10000001 ；Y补 0010000011

得：010000100；结果s2和S1不一致，说明运算过程中有溢出。

校验码

计算机系统运行时，各个部件之间要进行数据交换，为了确保数据在传送过程中正确无误

一是提高硬件电路的可靠性，二是提高代码的校验能力，包括查错和纠错，通常使用校验码

的方法来检测传送的数据是否出错，其基本思想是把数据可能出现的编码分为两类，合法编码和

错误编码，合法编码用于传送数据，错误编码是不允许在数据中出现的编码，合理地设计错误编码以及

编码规则，使得数据在传送中出现某种错误时就会变成错误编码，这样就可以检测出接收到的数据是否出

错

码距：是校验码中的一个重要概念，所谓码距，是指一个编码系统中任意两个合法编码之间至少

有多少个二进制位不同，例如：4位8421码的码距为1.在传输过程中，该代码的一位或多位发生错误

，都半变成另外一个合法编码，因此这种代码无差错校验能力。

**简单认识三种校验码

1. 奇偶校验码

奇偶校验是一种简单有效的校验方法，这种方法通过在编码中增加一个校验位来使编码中

1的个数奇数（奇校验）或者偶数（偶校验），从而使码距变为2 。

从表1-7可知，奇偶校验位的8421码由4位信息位和1位校验位组成，码距为2，能检查出代码

信息奇数位出错的情况，而错在哪此位是检查不出来的，即：它只能发现错误，而不能校正错误。

*常用奇偶校验码有三种：

（1）、水平奇偶校验码。对每一个数据的编码添加校验位，使信息位与校验位处于同一行

（2）、垂直奇偶校验码：这种校验码把数据分成若干组，一组数据占一行，排列整齐，再加

一行校验码。针对每一列采用奇校验或是偶校验。

1. 海明码

海明码也是利用奇偶性来检错和纠错的校验方法，

海明码的构成方法：在数据之间插入K个校验位，通过扩大码距来实现检错和纠错

三 : 心中的云

　　蓝天镶在网格里，如一片片拼图，白云就是那图案，杂乱，有似一个天蓝的大盘子，零零散散盛着几十个棉花糖，甜蜜。今天，阳光明媚。

　　喜欢看孤云。青的天作舞台，几缕孤云缓缓走过。那是一个节目，演绎着一个故事。孤云是主角，自由的主角。舞台无限大，主角可旋无数个圈，踏无数缠绵的舞步，亦可随意变换华丽的白色连衣裙。主角用优美的动作，缓慢的舞步，迷离的神情，诉说着她的孤独，她的无奈，和她的绝望。于是有人对她说：你要坚强，至少，要让节目有个完美的收场。

　　喜欢看晚霞。红的天作画布，夕阳的光辉是颜料，晚霞打草稿。画布很鲜艳，很明亮，可以让晚霞自由发挥她的天赋。夕阳的余辉涂在她身上，立刻绚丽灿烂。画家们说：晚霞是最优秀的。而她不相信。她用挑剔的眼光打量画作，却总是不满意。时间的齿轮“咔咔”地转过去，太阳要回家了，再过不久，就没有颜料了。晚霞想到生命的短暂，不禁忧伤。于是有人对她说：生命如白驹过隙，你既然认识到它的短暂，就应该好好珍惜，尽全力展现自己，至少，你应该画好一幅画。

　　喜欢毕加索的云。墨的天作跑道，流云飞驰而过，迸发着激情。跑道很宽很长，可以让流云跑很远很远。然而，流云常常被假象迷惑，踏入未知世界，不能完成比赛。他悲伤了。他想用无限的激情演绎青春，却总是失败。他躲在角落不出来，拒绝一次次的比赛。于是有人对他说：你太冲动了，你需要冷静。至少，你应该专心完整地跑完整，跑到终点。

　　心中的云是自由的，是绚烂的，是激情的。然而它需要坚强，需要锻造，需要冷静，需要超越自己。

　　想做一片云。一片坚强的自由的云；一片尽力展现自己的绚烂的云；一片不失冷静的激情的云！

　　想做一片，心中的云。

 

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