這是一個關(guān)于基于云計算的存儲論文PPT課件，主要介紹云計算介紹、 虛擬化技術(shù)介紹、 Hadoop介紹、 云數(shù)據(jù)安全。目錄云計算介紹 云計算介紹云計算介紹 1. 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） 通過互聯(lián)網(wǎng)提供了數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)架構(gòu)硬件和軟件資源。IaaS可以提供服務(wù)器、操作系統(tǒng)、磁盤存儲、數(shù)據(jù)庫和/或信息資源。 云計算介紹云計算介紹云計算介紹 2. 開發(fā)平臺即服務(wù)（PaaS） 將一個開發(fā)平臺作為服務(wù)提供給用戶,通過PaaS這種模式，用戶可以在一個包括SDK，文檔和測試環(huán)境等在內(nèi)的開發(fā)平臺上非常方便地編寫應(yīng)用，而且不論是在部署，或者在運行的時候，用戶都無需為服務(wù)器，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源的管理操心.PaaS主要的用戶是開發(fā)人員。 云計算介紹 3. 軟件即服務(wù)（SaaS） 提供給客戶的服務(wù)是運營商運行在云計算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過瘦客戶端界面訪問如瀏覽器。消費者不需要管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲等等； 目錄 云計算是一種交付和消費模式，而虛擬化是支持此模式的一種技術(shù)。 虛擬化為云計算提供了很好的底層技術(shù)平臺，而云計算則是最終產(chǎn)品。 Virtualization is the infrastructure for the cloud, where the cloud is the final product. 一個虛擬化示例：數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計算系統(tǒng)利用率不高！系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計算系統(tǒng)靈活性不高！什么是系統(tǒng)虛擬化系統(tǒng)虛擬化是將底層物理設(shè)備與上層操作系統(tǒng)、軟件分離的一種去耦合技術(shù)虛擬化的目標是實現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化三個基本概念在一臺物理主機上虛擬出多個虛擬計算機（虛擬機，Virtual Machine，VM），其上能同時運行多個獨立的操作系統(tǒng)，這些客戶操作系統(tǒng)（Guest OS）通過虛擬機管理器（Virtual Machine Monitor，VMM，也稱作Hypervisor）訪問實際的物理資源提高資源利用率提高系統(tǒng)靈活性另一種形式的系統(tǒng)虛擬化多機聚合虛擬化系統(tǒng)虛擬化的應(yīng)用虛擬機的特征及應(yīng)用相互隔離動態(tài)構(gòu)建動態(tài)部署在線遷移動態(tài)資源調(diào)整服務(wù)器融合容錯支持：在線備份、Checkpoint …… 動態(tài)快速部署動態(tài)快速部署虛擬機在線遷移服務(wù)器融合虛擬機容錯 多租戶的特點復(fù)雜的工作量信息的隱蔽性單點接入機制較少的物理設(shè)備復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲 多租戶的特點位于同一個云平臺上的用戶通過共享硬件資源和部分應(yīng)用程序來運行各自的虛擬機。這種特征增大了云基礎(chǔ)設(shè)施的攻擊面，使得信息泄露、VM到VM以及VM到VMM的攻擊成為可能。復(fù)雜的工作量 云物理服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)流量和工作負載隨著服務(wù)器的聚集而增加，這就增加了管理云工作量的復(fù)雜性。單點接入機制 虛擬服務(wù)器只提供有限數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）給所有的虛擬機，歡迎點擊下載基于云計算的存儲論文PPT課件哦。

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目錄云計算介紹 云計算介紹云計算介紹 1. 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） 通過互聯(lián)網(wǎng)提供了數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)架構(gòu)硬件和軟件資源。IaaS可以提供服務(wù)器、操作系統(tǒng)、磁盤存儲、數(shù)據(jù)庫和/或信息資源。 云計算介紹云計算介紹云計算介紹 2. 開發(fā)平臺即服務(wù)（PaaS） 將一個開發(fā)平臺作為服務(wù)提供給用戶，通過PaaS這種模式，用戶可以在一個包括SDK，文檔和測試環(huán)境等在內(nèi)的開發(fā)平臺上非常方便地編寫應(yīng)用，而且不論是在部署，或者在運行的時候，用戶都無需為服務(wù)器，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源的管理操心.PaaS主要的用戶是開發(fā)人員。 云計算介紹 3. 軟件即服務(wù)（SaaS） 提供給客戶的服務(wù)是運營商運行在云計算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過瘦客戶端界面訪問如瀏覽器。消費者不需要管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲等等； 目錄 云計算是一種交付和消費模式，而虛擬化是支持此模式的一種技術(shù)。 虛擬化為云計算提供了很好的底層技術(shù)平臺，而云計算則是最終產(chǎn)品。 Virtualization is the infrastructure for the cloud， where the cloud is the final product. 一個虛擬化示例：數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計算系統(tǒng)利用率不高！系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計算系統(tǒng)靈活性不高！什么是系統(tǒng)虛擬化系統(tǒng)虛擬化是將底層物理設(shè)備與上層操作系統(tǒng)、軟件分離的一種去耦合技術(shù)虛擬化的目標是實現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化三個基本概念在一臺物理主機上虛擬出多個虛擬計算機（虛擬機，Virtual Machine，VM），其上能同時運行多個獨立的操作系統(tǒng)，這些客戶操作系統(tǒng)（Guest OS）通過虛擬機管理器（Virtual Machine Monitor，VMM，也稱作Hypervisor）訪問實際的物理資源提高資源利用率提高系統(tǒng)靈活性另一種形式的系統(tǒng)虛擬化多機聚合虛擬化系統(tǒng)虛擬化的應(yīng)用虛擬機的特征及應(yīng)用相互隔離動態(tài)構(gòu)建動態(tài)部署在線遷移動態(tài)資源調(diào)整服務(wù)器融合容錯支持：在線備份、Checkpoint …… 動態(tài)快速部署動態(tài)快速部署虛擬機在線遷移服務(wù)器融合虛擬機容錯 多租戶的特點復(fù)雜的工作量信息的隱蔽性單點接入機制較少的物理設(shè)備復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲 多租戶的特點　　　位于同一個云平臺上的用戶通過共享硬件資源和部分應(yīng)用程序來運行各自的虛擬機。這種特征增大了云基礎(chǔ)設(shè)施的攻擊面，使得信息泄露、VM到VM以及VM到VMM的攻擊成為可能。 復(fù)雜的工作量 云物理服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)流量和工作負載隨著服務(wù)器的聚集而增加，這就增加了管理云工作量的復(fù)雜性。 單點接入機制 虛擬服務(wù)器只提供有限數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）給所有的虛擬機。 Hyper-V 是一種虛擬機監(jiān)控器，采用微內(nèi)核架構(gòu)，主要作用就是管理、調(diào)度虛擬機的創(chuàng)建和運行，并提供硬件資源的虛擬化。 Hyper-V是一個只有300多K的小程序，用于連接硬件和虛擬機。支持4個虛擬處理器，64 GB內(nèi)存，并且支持x64操作系統(tǒng)和VLAN功能。 Host OS、Guest OS 的漏洞：本地權(quán)限提升等 第三方軟件漏洞 ：VMware會大量的使用第三方軟件，如果第三方軟件有漏洞， VMware一樣會受到影響。 虛擬機逃逸：（1）共享文件夾 、(2) DHCP Server、（3）VMware中的用于支持客操作系統(tǒng)向外面的操作系統(tǒng)通訊的渠道 虛擬機中的網(wǎng)絡(luò)流量能見度問題：用戶無法監(jiān)控虛擬服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)流量，這些數(shù)據(jù)包從未離開過真實的服務(wù)器，因而傳統(tǒng)的安全工具無法分析這些流量，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)入侵防御系統(tǒng)無法保護基于同一個物理服務(wù)器的眾多虛擬服務(wù)器。 帶寬問題：云計算不僅使得互聯(lián)網(wǎng)的使用增加，而且還增加了網(wǎng)絡(luò)堵塞瓶頸的風(fēng)險。 傳統(tǒng)的安全措施針對虛擬化技術(shù)的安全措施虛擬機監(jiān)控器微內(nèi)核架構(gòu)的研究針對VMM層的防護 傳統(tǒng)的安全措施 關(guān)注點在于如何利用現(xiàn)有的安全技術(shù)（比如：防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等等）保證云平臺的安全性。 嚴重的限制 1. 降低了系統(tǒng)的性能； 2. 無法阻止虛擬機和虛擬交換器之間的攻擊； 3. 沒有考慮云架構(gòu)的復(fù)雜性； 4.需要在每一個虛擬機上安裝安全代理或驅(qū)動來執(zhí)行檢測功能。 針對虛擬化技術(shù)的安全措施 在具有特權(quán)可以訪問VMM的VM中部署安全軟件(SecVM)來保護位于同一個云基礎(chǔ)設(shè)施上的其他虛擬機。 嚴重的限制 1.丟失了語義信息； 2.基于虛擬機的代理仍然存在； 3.只可以用于被動檢測； 4.沒有考慮虛擬機和云平臺的動態(tài)性，只為處于同一個云平臺上的有限個虛擬機提供安全保障。 虛擬機監(jiān)控器微內(nèi)核架構(gòu)的研究 研究一種用微內(nèi)核代替宏內(nèi)核的VMM，根據(jù)TCB規(guī)則，這種方法有助于減少VMM的攻擊面。 安全看門狗虛擬機 安全看門狗虛擬機利用自省API來訪問關(guān)于每一臺虛擬機的特權(quán)狀態(tài)信息，包括內(nèi)存、狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)通信流量等。 面向虛擬機的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng) （1）Livewire系統(tǒng)（2）Revirt系統(tǒng)（3）virtual IDS系統(tǒng)等等. Netscaler軟件 WAN優(yōu)化產(chǎn)品可以通過“改進應(yīng)用程序流量管理、消除多余的傳輸”來緩解企業(yè)應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)流量的擁塞問題。比如，Citrix系統(tǒng)公司推出的Ctrix Netscaler軟件，它提供一個Web 應(yīng)用程序的防火墻，并且結(jié)合了第4-7網(wǎng)絡(luò)層負荷均衡的流量管理。 目錄 Hadoop實現(xiàn)了一個分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed File System），簡稱HDFS。 具有高容錯性的特點，并且設(shè)計用來部署在低廉的硬件上。 高吞吐率適合那些有著超大數(shù)據(jù)集（large data set）的應(yīng)用程序。 Hadoop 是主要用于處理海量數(shù)據(jù)而設(shè)計的，它是一個開源的分布式計算框架，核心內(nèi)容主要有兩個：一個是它的分布式文件系統(tǒng)（HDFS），另一個是 Map/Reduce 編程模型。 HDFS 就像一個傳統(tǒng)的分級文件系統(tǒng)�？梢詣�(chuàng)建、刪除、移動或重命名文件。 目錄 傳統(tǒng)訪問控制模型加密文件存儲密文策略的基于屬性加密密文策略的基于屬性加密代理重加密 可搜索加密公鑰可搜索加密公鑰可搜索加密可搜索加密可搜索加密可搜索加密 傳統(tǒng)的密碼算法只對幾種有限的運算具有同態(tài)特性。如RSA算法對乘法運算具有同態(tài)性（對密文相乘后解密等于明文相乘） 2009年Gentry 首次提出了支持任意函數(shù)的完全同態(tài)的加密方案，基于理想格，構(gòu)造構(gòu)造一個部分同態(tài)且具有bootstrappable特性的加密方案。安全級別為kbit（通常選128bit）， Gentry方案的每加密1bit的復(fù)雜度是 C. Gentry. Fully homomorphic encryption using ideal lattices. In Proc. of STOC， pp 169_178. ACM， 2009 隨后基于歐氏格提出兩個改進方案 M. van Dijk， C. Gentry， S. Halevi， and V. Vaikuntanathan. Fully homomorphic encryption over the integers. In Proc. of Eurocrypt， volume 6110 of LNCS， pp 24_43. Springer， 2010. N. P. Smart and F. Vercauteren. Fully homomorphic encryption with relatively small key and ciphertext sizes. In Proc. of PKC， volume 6056 of LNCS， pp 420_443. Springer， 2010. 2010年的改進方案將復(fù)雜度降到 Damien Stehlé and Ron Steinfeld， Faster Fully Homomorphic Encryption， Lecture Notes in Computer Science， 2010， Volume 6477， Advances in Cryptology - ASIACRYPT 2010， PP 377-394FVm紅軟基地

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