這是一個(gè)關(guān)于基于云計(jì)算的存儲(chǔ)論文PPT課件，主要介紹云計(jì)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(jì)算介紹 云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹 1. 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） 通過(guò)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(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)和/或信息資源。 云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹 2. 開發(fā)平臺(tái)即服務(wù)（PaaS） 將一個(gè)開發(fā)平臺(tái)作為服務(wù)提供給用戶,通過(guò)PaaS這種模式，用戶可以在一個(gè)包括SDK，文檔和測(cè)試環(huán)境等在內(nèi)的開發(fā)平臺(tái)上非常方便地編寫應(yīng)用，而且不論是在部署，或者在運(yùn)行的時(shí)候，用戶都無(wú)需為服務(wù)器，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源的管理操心.PaaS主要的用戶是開發(fā)人員。 云計(jì)算介紹 3. 軟件即服務(wù)（SaaS） 提供給客戶的服務(wù)是運(yùn)營(yíng)商運(yùn)行在云計(jì)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(guò)瘦客戶端界面訪問(wèn)如瀏覽器。消費(fèi)者不需要管理或控制任何云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)等等； 目錄 云計(jì)算是一種交付和消費(fèi)模式，而虛擬化是支持此模式的一種技術(shù)。 虛擬化為云計(jì)算提供了很好的底層技術(shù)平臺(tái)，而云計(jì)算則是最終產(chǎn)品。 Virtualization is the infrastructure for the cloud, where the cloud is the final product. 一個(gè)虛擬化示例：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計(jì)算系統(tǒng)利用率不高！系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計(jì)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(biāo)是實(shí)現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化三個(gè)基本概念在一臺(tái)物理主機(jī)上虛擬出多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)（虛擬機(jī)，Virtual Machine，VM），其上能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，這些客戶操作系統(tǒng)（Guest OS）通過(guò)虛擬機(jī)管理器（Virtual Machine Monitor，VMM，也稱作Hypervisor）訪問(wèn)實(shí)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(jī)聚合虛擬化系統(tǒng)虛擬化的應(yīng)用虛擬機(jī)的特征及應(yīng)用相互隔離動(dòng)態(tài)構(gòu)建動(dòng)態(tài)部署在線遷移動(dòng)態(tài)資源調(diào)整服務(wù)器融合容錯(cuò)支持：在線備份、Checkpoint …… 動(dòng)態(tài)快速部署動(dòng)態(tài)快速部署虛擬機(jī)在線遷移服務(wù)器融合虛擬機(jī)容錯(cuò) 多租戶的特點(diǎn)復(fù)雜的工作量信息的隱蔽性單點(diǎn)接入機(jī)制較少的物理設(shè)備復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?多租戶的特點(diǎn)位于同一個(gè)云平臺(tái)上的用戶通過(guò)共享硬件資源和部分應(yīng)用程序來(lái)運(yùn)行各自的虛擬機(jī)。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(fù)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(diǎn)接入機(jī)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(jī)，歡迎點(diǎn)擊下載基于云計(jì)算的存儲(chǔ)論文PPT課件哦。

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目錄云計(jì)算介紹 云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹 1. 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） 通過(guò)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(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)和/或信息資源。 云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹云計(jì)算介紹 2. 開發(fā)平臺(tái)即服務(wù)（PaaS） 將一個(gè)開發(fā)平臺(tái)作為服務(wù)提供給用戶，通過(guò)PaaS這種模式，用戶可以在一個(gè)包括SDK，文檔和測(cè)試環(huán)境等在內(nèi)的開發(fā)平臺(tái)上非常方便地編寫應(yīng)用，而且不論是在部署，或者在運(yùn)行的時(shí)候，用戶都無(wú)需為服務(wù)器，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源的管理操心.PaaS主要的用戶是開發(fā)人員。 云計(jì)算介紹 3. 軟件即服務(wù)（SaaS） 提供給客戶的服務(wù)是運(yùn)營(yíng)商運(yùn)行在云計(jì)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(guò)瘦客戶端界面訪問(wèn)如瀏覽器。消費(fèi)者不需要管理或控制任何云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)等等； 目錄 云計(jì)算是一種交付和消費(fèi)模式，而虛擬化是支持此模式的一種技術(shù)。 虛擬化為云計(jì)算提供了很好的底層技術(shù)平臺(tái)，而云計(jì)算則是最終產(chǎn)品。 Virtualization is the infrastructure for the cloud， where the cloud is the final product. 一個(gè)虛擬化示例：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計(jì)算系統(tǒng)利用率不高！系統(tǒng)虛擬化的產(chǎn)生計(jì)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(biāo)是實(shí)現(xiàn)IT資源利用效率和靈活性的最大化三個(gè)基本概念在一臺(tái)物理主機(jī)上虛擬出多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)（虛擬機(jī)，Virtual Machine，VM），其上能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，這些客戶操作系統(tǒng)（Guest OS）通過(guò)虛擬機(jī)管理器（Virtual Machine Monitor，VMM，也稱作Hypervisor）訪問(wèn)實(shí)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(jī)聚合虛擬化系統(tǒng)虛擬化的應(yīng)用虛擬機(jī)的特征及應(yīng)用相互隔離動(dòng)態(tài)構(gòu)建動(dòng)態(tài)部署在線遷移動(dòng)態(tài)資源調(diào)整服務(wù)器融合容錯(cuò)支持：在線備份、Checkpoint …… 動(dòng)態(tài)快速部署動(dòng)態(tài)快速部署虛擬機(jī)在線遷移服務(wù)器融合虛擬機(jī)容錯(cuò) 多租戶的特點(diǎn)復(fù)雜的工作量信息的隱蔽性單點(diǎn)接入機(jī)制較少的物理設(shè)備復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?多租戶的特點(diǎn)　　　位于同一個(gè)云平臺(tái)上的用戶通過(guò)共享硬件資源和部分應(yīng)用程序來(lái)運(yùn)行各自的虛擬機(jī)。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(fù)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(diǎn)接入機(jī)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(jī)。 Hyper-V 是一種虛擬機(jī)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(jī)的創(chuàng)建和運(yùn)行，并提供硬件資源的虛擬化。 Hyper-V是一個(gè)只有300多K的小程序，用于連接硬件和虛擬機(jī)。支持4個(gè)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(huì)大量的使用第三方軟件，如果第三方軟件有漏洞， VMware一樣會(huì)受到影響。 虛擬機(jī)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(jī)中的網(wǎng)絡(luò)流量能見度問(wèn)題：用戶無(wú)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(guò)真實(shí)的服務(wù)器，因而傳統(tǒng)的安全工具無(wú)法分析這些流量，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)入侵防御系統(tǒng)無(wú)法保護(hù)基于同一個(gè)物理服務(wù)器的眾多虛擬服務(wù)器。 帶寬問(wèn)題：云計(jì)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(xiǎn)。 傳統(tǒng)的安全措施針對(duì)虛擬化技術(shù)的安全措施虛擬機(jī)監(jiān)控器微內(nèi)核架構(gòu)的研究針對(duì)VMM層的防護(hù) 傳統(tǒng)的安全措施 關(guān)注點(diǎn)在于如何利用現(xiàn)有的安全技術(shù)（比如：防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等等）保證云平臺(tái)的安全性。 嚴(yán)重的限制 1. 降低了系統(tǒng)的性能； 2. 無(wú)法阻止虛擬機(jī)和虛擬交換器之間的攻擊； 3. 沒(méi)有考慮云架構(gòu)的復(fù)雜性； 4.需要在每一個(gè)虛擬機(jī)上安裝安全代理或驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行檢測(cè)功能。 針對(duì)虛擬化技術(shù)的安全措施 在具有特權(quán)可以訪問(wèn)VMM的VM中部署安全軟件(SecVM)來(lái)保護(hù)位于同一個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施上的其他虛擬機(jī)。 嚴(yán)重的限制 1.丟失了語(yǔ)義信息； 2.基于虛擬機(jī)的代理仍然存在； 3.只可以用于被動(dòng)檢測(cè)； 4.沒(méi)有考慮虛擬機(jī)和云平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性，只為處于同一個(gè)云平臺(tái)上的有限個(gè)虛擬機(jī)提供安全保障。 虛擬機(jī)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(jī) 安全看門狗虛擬機(jī)利用自省API來(lái)訪問(wèn)關(guān)于每一臺(tái)虛擬機(jī)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(jī)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)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(guò)“改進(jìn)應(yīng)用程序流量管理、消除多余的傳輸”來(lái)緩解企業(yè)應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)流量的擁塞問(wèn)題。比如，Citrix系統(tǒng)公司推出的Ctrix Netscaler軟件，它提供一個(gè)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(fù)荷均衡的流量管理。 目錄 Hadoop實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed File System），簡(jiǎn)稱HDFS。 具有高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)用來(lái)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(jì)的，它是一個(gè)開源的分布式計(jì)算框架，核心內(nèi)容主要有兩個(gè)：一個(gè)是它的分布式文件系統(tǒng)（HDFS），另一個(gè)是 Map/Reduce 編程模型。 HDFS 就像一個(gè)傳統(tǒng)的分級(jí)文件系統(tǒng)�？梢詣�(chuàng)建、刪除、移動(dòng)或重命名文件。 目錄 傳統(tǒng)訪問(wèn)控制模型加密文件存儲(chǔ)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(duì)幾種有限的運(yùn)算具有同態(tài)特性。如RSA算法對(duì)乘法運(yùn)算具有同態(tài)性（對(duì)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(gè)部分同態(tài)且具有bootstrappable特性的加密方案。安全級(jí)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(gè)改進(jìn)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(jìn)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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