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计算机通讯技术范文1
中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 17-0000-01
Some Thoughts on Computer Communication Technology Issues
Hou Kangyou,Huang Jingbo
(Guangxi China Unicom Guilin Branch Network Management Center,Guilin541000,China)
Abstract:The computer has become a modern life,the main tool indispensable work,with the development of technology and people's living standards improve,people for computer network communication technology have become more sophisticated,computer network communication technologies face the challenge good and challenging opportunities for development.
Keywords:Computer;Network communication technology;Trends;Status
一、引言
20世纪60年代产生了计算机网络技术，它是由计算机技术和通信技术两者相结合而形成的，从此人们进入了计算机网络通信时代。在计算机网络通信的环境中，用户可以对传输网络中的数据、软、硬件实现资源共享，还能够利用网络上的多台不同计算机来共同完成一件工作任务。近年来，随着网络宽带技术的不断发展，大容量和高速度的新型数据传输交换技术越来越成功的运用到了现代信息传输技术发展中，并成为了一项重要的阶段性技术，这极大地促进了数据交换技术的进一步发展。
随着计算机的日益普及和应用领域的不断扩展，人们对计算机性能的要求也越来越高，特别是在科学计算、图形图像处理、网络工程、计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）以及软件工程等领域。在我国当前的网络经济条件下，随着计算机网络技术技术迅速发展，逐渐的形成了以信息产品为基础，以软件和信息资源开发为产业群，经过不断的集合，形成新兴的产业，这就是信息通讯技术产业。近些年，伴随信息通讯技术的不断的发展，在人们的意识中信息通讯技术产业被人们认为是现代经济的重要产业，随着信息技术网络全球化的不断壮大，在获取知识和技术方面，都为厂商的经济活动提供了有利的帮助，所以，在进行信息通讯技术产业的发展过程中，这种形式加剧了全球化的垄断和竞争。本文主要就计算机网络技术的发展特点及发展趋势等问题进行了分析探讨。
二、计算机通讯技术发展特点
（一）对于技术密集型国家而言，它的工业、农业以及服务业占有的比重是比较大的就是物质、能源以及劳动力等，其中劳动力是以体力劳动为主的一项产业结构体系，所以，对于物质、能源等，只有体力劳动是可以决定经济增长的一项产业。从严格的意义上说，计算机网络技术是由很多种新型的知识或者是技术型企业共同组成。在计算机网络技术中，比较重要的就是生产劳动，它是以劳动作为基础的，之后把大量的技术和智力进行结合，对于劳动力的结构而言，实际就是专业技术人员之间进行相互的合作。在信息产品中，信息含量的重要性是比较明显的，它的比重比其他产业产品中信息含量要大得多。目前，在我国的计算机网络技术中，通信信息产品的生产和信息服务是需要用脑力的活动，假使没有很好的观察力、思维力，就不会生产出具有一定质量的产品，也不可能为客户提供较高层次和较高效率的服务。
（二）高投入、高增值型信息和通讯技术产业是一种新兴的产业。当前，它的技术和生产水平都在不断的提高和发展。不管是信息产品的生产还是信息技术的开发都需要大量资金和时间，与此同时，信息的检索系统以及高速公路的建设也是需要大量投入的。这种新兴的产业以及它的生产水平也是在不断的提高的。不管是技术的研究或者是对于新产品的研发，对于资金的需求都比较大，对于一个比较单一的企业来说，它的力量很难支撑庞大的资金供应和投入，需要很多的企业联合起来。
（三）高风险、高竞争性信息和通讯技术的产业具有高增值性，这也是在信息产业高风险之上的。对于那些在经营中有一定能力，而且可以承受风险的企业，它们可以及时和准确的去做出自己的决定，只有这样才可以克服信息产业中的风险，逐渐的成为效益和经济增长都比较好的企业。
三、计算机通讯技术的发展趋势
当今世界正跨入经济信息时代。一方面，整个社会的政治、军事、经济、科技都日益受到计算机通讯技术的影响；另一方面，社会的信息总量的膨胀和增长速度也是惊人的。计算机通讯的发展趋势成为影响社会进步的重要因素。
计算机通讯网络即将分散在世界各地的计算机通过通讯网络连接起来而形成的系统。通过通讯网络，分散在各地的计算机之间能够通讯，使所有资源能够共享，人们得以克服地理位置的局限而协同工作。尽管受到物理极限的约束，但采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力，一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段（如语音输入、手写输入）外，让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现。硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限。因此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机通讯技术，包括量子计算机、光子计算机、生物计算机纳米计算机等将会在21世纪通过网络通讯技术走进我们的生活，遍布各个领域。量子计算机是基于量子效应基础上开发的，它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动.从而进行运算。光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。光计算机还具有与人脑相似的容错性。系统中某一元件损坏或出错时，并不影响最终的计算结果。作为计算机业和通讯业的联袂产物，计算机网络业在迅猛发展。国际计算机互联网是全球最大的信息资源网络系统，作为未来信息高速公路的雏形，其发展正如日中天。
四、结束语
随着计算机的日益普及和应用领域的不断扩展，人们对计算机性能的要求也越来越高，计算机网络技术的发展也面临着巨大的挑战。传统的计算机网络技术已经难以满足人们生活、工作的需要，因此需要不断研究与开发新的计算机网络通讯技术。
参考文献：
[1]刘鹏飞.浅谈未来通讯技术的发展趋势[J].科教论坛,2010
[2]李国杰.怎样做强信息产业明[J].中国信息导报,2005,6
计算机通讯技术范文2
【关键词】计算机；远程网络；通讯技术
引言
科学技术的不断发展和创新、新型技术的深入应用在一定程度上都可以促进社会经济的发展和人民生活水平的提升，每项新型技术的发展都是为促进我国社会主义现代化的建设，提高人们生活和工作效率而研发。只有充分发挥其自身价值，才可以促进我国经济的稳步增长。而计算机远程网络通讯技术就是其中一种，它在悄然改变人们的生活、工作和交流方式，受到越来越多人的喜爱，同时也被广泛应用于社会建设中，为工业、教育等方面做出巨大贡献。因此对计算机远程网络通讯技术的应用进行详细分析有着十分重要的作用。
1计算机远程网络通讯技术概念
计算机远程网络通讯技术主要是由计算机技术和通讯技术为基础发展而来，这两种技术为计算机远程网络通讯技术的发展发挥着十分重要的作用。简单而言，计算机技术的日趋完善发展为计算机远程网络通讯技术提供信息储存量，并且在一定程度上促进信息响应速度的提升；而通讯技术的迅速发展和完善使得计算机远程网路通讯技术具有较强的稳定性，能够快速的将图片、文字等信息内容通过网络进行传输，从而使得信息内容不受空间、地域和时间的限制实现共享，为人们获得信息提供巨大的便利。
2实现计算机远程网络通讯技术的前提
2.1拥有高速度的通讯连接渠道
拥有高速度的通讯连接渠道是影响计算机远程网络通讯技术实现的关键问题。一般情况下，在通讯线路材料选择方面都应具有良好的流畅性，包括同轴电缆、对称电缆等的选择。其中对称电缆应选择绝缘层较多的电缆，这样可以有效的避免磁场干扰；同轴电缆通常属于较为封闭的一种导线，具有高速度的传送能力。
2.2良好的终端设备和接口
终端设备通常意指人们在日常生活中浏览网页、查看电子邮件的电子设备，包含电脑、手机、平板等，这些终端设备也可以实现计算机远程网络通讯能力，并且是传输信息中不可以缺少的重要构成部分。
2.3拥有较强的调制解调器
调制解调器是实现信息转化的重要工具，能够有效地将信息转化为用户所需要的文本、图片、视频等，是为方便用户浏览信息的设备，其也是实现计算机远程网络通讯技术的一种设备。
2.4可以实施通讯的软件
对软件的开发利用，可以更好的满足用户需求，从而实现计远程网络通讯技术的根本目的。现阶段许多设备都是可以实现信息共享的软件，并且随着网络通讯技术的完善发展，会使得信息传输信息更加丰富，且速度更加快速。
3日常中计算机远程网络通讯技术的广泛应用
3.1计算机远程网络通讯技术在工业中的应用
计算机远程网络通讯技术在工业中应用是非常普遍的现象，该技术在工业化中的融入，在一定程度上可以促进监督和管理有机结合，提高监督管理水平。在工业生产设备中安装远程设备，可以实现远程电脑操作的目的，而且还可以对生产过程进行实时动态监督管理。这样不仅可以为企业节约成本费用的浪费，而且如果企业生产设备出现问题，可以及时找出故障问题并解决，从而提高生产效率，促进企业收获更多的经济收益。在工业发展中应用计算机远程网络通讯技术，不仅只是可以提高生产效率，而且还可以实现在线实时监控，这样可以保障企业生产安全，促进企业生产水平的提升，为企业的长久发展提供支持。
3.2计算机远程网络通讯技术在生活中的应用
随着互联网技术的迅猛发展，计算机远程网络通讯技术已经渐渐融入于人们的日常生活和工作中，我们经常使用的以QQ和微信为代表的各种社交聊天软件，可以方便人们随时随地进行交流沟通，并且还可以实现视频、音频等的对话，同时还兼有办公功能，例如文字和文件的传输等多种性能。其中QQ就是应用计算机远程网络通讯技术的代表，是一个多种功能集于一体的一款APP社交聊天软件，例如，QQ可以实现电脑和手机终端同时登陆，为人们的生活和工作带来极大的便利。与此同时，随着计算机远程网络通讯技术的日趋完善，人们所接触的抖音、微博、快手等都是该技术应用的表现形式。
3.3计算机远程网络通讯技术在教育中的应用
随着互联网技术的普及和发展，一些经济相对落后的地区，可以通过计算机远程网络通讯技术，搭建教育学习平台，使得学生可以与其他学校学生进行学习交流。即可以通过视频语音软件搭建一个教育学习交流平台，学生可以在平台内容学习交流，遇到重点和难点可以及时寻求教师，教师通过远程指导的方式帮助学生解决问题，从而促进学生学习成绩的提升。将计算机远程网络通讯技术应用于教育行业中，可以实现全国教育平台的互联，为学生打造一个不受时间、空间和地域限制的学习平台，实现资源共享，使得学生可以通过教育学习平台与其他同学分享学习心得和学习方法，实现取长补短，共同进步的目的，从而促进学生的全面发展，为今后的学习打下夯实的基础，同时也可以为我国社会主义建设培养更多优秀的人才。
3.4计算机远程网络通讯技术在企业中的应用
企业是促进我国经济稳步增长的重要组成部分，随着经济制度的不断发展使得越来越多的企业开始转变经营管理方式，在这个过程中就需要计算机远程网络通讯技术的协作，促进企业创新符合现阶段经济制度发展的经营管理方式，同时也对过去的商业发展方式和商业机构带来巨大的冲击，使得以淘宝和阿里巴巴等为代表的电商平台开始改革创新，这样大的变化趋势在一定程度上促进对我国商业经济结构的改革。但有些传统的企业在这样背景下遭受巨大的打击，丧失与同行之间的竞争能力，甚至有些企业面临着破产倒闭的风险。
计算机通讯技术范文3
关键词：计算机 网络通讯技术 故障分析 处理措施
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）01-0000-00
随着社会的发展，网络通信已经与人们的生活密切相关，但是在计算机网络通讯使用过程中，各种技术故障问题也时有发生，这对计算机网络通讯的合理运用造成了阻碍。因此，分析计算机网络通讯的技术故障及处理措施，对保障计算机的高效运行，提高人们生活质量有着积极的意义。
1计算机网络通讯中存在的技术故障
1.1硬件方面的故障
导致硬件故障的原因主要为：①供电不稳、供电线路老化和雷电等因素影响，使得计算机的电源出现损伤，从而影响计算机网络的正常通讯；②端口存在问题，如搬运时造成损坏、通电时拔插接头和购买时带下不合适等，从而使计算机无法进行网络链接，导致网络通讯出现中断；③线缆和背板出现故障，如潮湿环境下出现短路或漏电、高温或雷击时元器件受损或者线路连接错误使得网络络出现故障等。
1.2软件方面的故障
导致软件故障的原因主要为：①病毒入侵。在计算机网络通信过程中，很多恶意病毒会干扰通信软件正常运行，使得链接线路中段，这种情况在网络时代比较常见；②交换机配置不当。计算机型号不同，交换器配置兼容性也需要随之变化，如果操作人员不熟悉交换机系统，很容易配置错误，进而影响网络正常通讯；③主机逻辑混乱。计算机主机的安全性能出现问题后，网络地址也会出现混乱，进而使主机IP地址相互冲突，使得网络通讯线路中断。
1.3 安全方面的故障
导致安全故障的原因主要为：①自然条件的不利影响，如环境温度过高或者不可抗拒因素等，使得用户密码丢失或者被破译，无法正常进行网络通讯；②人为破坏，如不法分子为盗取信息资料，恶意破坏破坏网络系统，进行假冒和偷听等不法行为；③病毒侵扰，如黑客编制破坏性与隐蔽性较强的病毒，破坏用户计算机正常运行，为网络通讯埋下安全隐患。
2计算机网络通讯技术故障的处理措施
2.1注重日常维护，改善硬件环境
一方面，系统维护人员需要按照使用手册，定期检查计算机的硬件设备，电脑显示器、交换机、路由器、网线和显卡等，并做好其日常保养与维护工作。例如在显示器保养时，主要保持其湿度，正确清洁显示屏的表面，避免受到外力碰撞；在键盘保养时，需要不定期进行清洁，避免累积灰尘，并在使用时放轻力度，延长键盘使用寿命；在电脑主板保养时，注意定期清扫主板，更换CPU散热器的导热硅脂，不定期给散热风扇加机油，使用时避免产生静电，保持主板运行的环境温度等。另一方面，系统维护人员需要定期检查网络通信方面的安全性能，确保系统始终为加密状态，严格按照国家规定要求开展网络通讯的建设工作，经过公安机关检查后方可正式运行，并且在计算机运行过程中，注重计算机的防水与防火等方面的工作，改善计算机运行时的硬件环境，确保计算机的网络通讯系统可以正常运行。
2.2定期进行检测，加强软件维护
首先，系统维护人员需要在网络通信系统运行中，定期检测配置中存在的安全隐患，正确设定IP协议，下载安装补丁程序、设置防火墙和安装网络杀毒软件等，弥补操作系统中的安全系统，并且对磁盘进行清理、维护与碎片整理，彻底删除无效文件、临时文件与垃圾文件，释放计算机的磁盘空间，保障系统操作性能的稳定性，避免受到不法分子的恶意攻击。其次，系统维护人员需要设置账号与密码保护，避免黑客从系统上截获或者猜测密码，从而盗取用户的信息资料。设置的密码位数需要在8位以上，不要用生日、出生日期和手机号等作为密码，并且需要定期更改账号密码，关闭不常用的账户，如匿名登陆账号等，从而提高计算机网络通讯的安全系数。再次，系统维护人员需要定期检测系统日志，分析日志程序生成的报表，如最近登录的时间、使用账号和进行活动等，及时发现存在的异常情况，采取妥善措施进行处理。最后，系统维护人员需要定期对系统进行备份。为了避免用户的非法操作或者无法预知的系统故障，系统维护人员需要定期对系统进行安全备份，并将修改后的重要文件存放在不同服务器上，从而使系统崩溃时可以及时恢复到正常的状态。
2.3加强计算机管理，构建保障体系
首先，单位需要配备专人负责管理计算机设备，并且对计算机管理人员进行统一培训，强化管理人员的责任意识和安全意识，提高管理人员的网络管理水平，可以正确处理计算机出现的网络故障。其次，管理人员需要对计算机资源进行统一的登记和备案，建立准确的资产账，并建立完善的设备记录本，记录计算机设备的原始资料、运行中的维修、升级与变更情况，对计算机的硬件资源需要加贴标签和编号进行标识，设备的光盘与磁介质等随机资料和保修单由管理部门负责保管。最后，管理人员需要做好机房的安防措施，计算机在进入系统、共享资源和屏幕保护时需要采取妥善的安全保密措施，未经管理人员许可，任何人不得用光盘、U盘和移动硬盘等存储设备在计算机上使用，避免制造与传播计算机病毒。
3结语
最后，计算机网络通讯的应用已经非常普及，给人们的生活和工作带来了便利。系统维护人员只有做好计算机网络通讯的故障分析，及时消除存在的安全隐患，做好计算机硬件与软件的维护工作，才能真正保障计算机网络通讯的正常运行，促进计算机网络通讯技术的发展。
参考文献
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[2]查黄英.计算机网络通讯技术故障成因及处理对策刍议[J].硅谷，2014，23：75-76.
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[5]王峰.计算机通讯网络的故障处理和日常维护措施研究[J].网络安全技术与应用，2015，09：14+16.
计算机通讯技术范文4
关键词：计算机；远程网络通信技术；应用
我国进入21世纪后，科技技术不断发展，其中计算机网络技术在人们的生活中应用越来越广泛，计算机普及率的增加，也促进了计算机技术的发展，在这样的社会背景下，我国也进入了信息化的发展时。计算机远程网络通讯技术的应用范围很广，在人们的日常生活中发挥着重要的作用，使人们的通信更加方便，同时也推动了我国信息化的发展进程。
一、计算机远程网络通讯技术概述
计算机是一种先进的机器，其功能很多，不但可以进行复杂的运算，还具有娱乐、通讯等重要功能，这些功能给人们的生活带来了很多的便利。计算机的远程网络通讯技术，可以使相隔较远的人交流沟通更加方便，计算机的远程通讯功能主要利用了网络通讯的技术，在交流的过程中，需要利用电脑或者手机这项设备，通过传输协议以及网络IO进行信息的传播，网络协议主要是HTTP形式，网络IO指的是aio等计算机技术。这些先进的技术使得计算机的通讯功能越来越强大，也是人们沟通交流运用比较多的工具。
计算机通讯需要用到远程技术，当一台计算机发出信息后，接收的计算机必须对这些信息进行处理与反馈，这一过程就是计算机远程网络通讯。在信息传输的过程中，必须做好同步请求以及异步请求工作，这样才能使信息更好的交流与反馈，这一过程必须符合网络通讯的相关规定与原则，否则就无法实现计算机网络通讯的功能。
1、计算机远程网络通讯组成。计算机网络通讯是由四个部分组成的，其中包括计算机主机、计算机终端处理器、数据传输线路和交换装置。
2、计算机的传输方向。远程网络通讯的传输方向具有多种形式，其通讯传输的形式主要包括单工通讯、双工通讯和半双工通讯。单工通讯就是单向的传输形式，双工通讯指的是双向的通讯传输方向，在信息传输的过程中，线路以及结构较为复杂，一般采用四线制的形式进行通讯，而半双工通讯是从两个方向进行通讯，但其在某一时刻的传输方向却只有一个。半双工通讯在我国计算机远程网络通讯中应用的比较多，这种形式操作简单，而且具有一定的经济性以及实用性。
3、连接方式。计算机远程网络通讯技术的连接方式一般有四种，这些方式分布是分支点、点到点、集线式以及路复式。根据不同的要求，需要利用不同的连接方式，这样才能使计算机网络通讯更加方便。
二、计算机实现远程网络通讯需要具备的条件
1、通讯通道必须保持畅通
畅通的通讯通道可以使计算机远程网络通讯更加快捷，这个通道其实指的就是通讯线路。在现代社会，常用的通讯线路一般是对称电缆或者同轴电缆等。对称电缆的线路外侧包裹着很多绝缘材料，这可以有效的防止电磁干扰，降低外界因素对通讯线路的影响，但是这种线路也有一个缺点，其自身电缆之间比较容易互相干扰，这会降低通讯的效率，使信息的传输速度大大减缓。同轴电缆具有一定的封闭性，其是有多种外导体构成，这种电缆可以防止电磁场的干扰，传输的时候速度相对较快。
2、远程网络通信想要实现必须有终端设备以及接口
所谓的终端设备就是我们所说的各种各样的计算机，这些计算机设备能够实现远程网络通信，不但具有很多种的通讯功能，还能够在法律允许的范围内利用计算机自带的接口或者通讯接口实现对点通讯。
3、必须有调制调节器
调制调节器对于计算机以及通讯线路而言作用非常重要，它能够将各种信息转化成我们实际需要的信息，若是没有这种设备，我们便无法接收到我们需要的信息。
4、必须有能够进行通讯的软件
实现远程网络通讯还必须有能够对通讯进行控制的软件，利用软件进行信息的收发，满足远程网络通讯的需要。在进行网络通讯的时候，利用控制软件从而实现用户收发信息的需求，满足其通讯的目的。
三、计算机远程网络通讯技术在实际生活中的应用
1、ICQ聊天。这个软件名字翻译成中文便是我寻找你，使用ICQ能够在用户好友之间进行聊天和信息文件的发送。并且现在还能够查看打印历史消息，可以通过各种方式添加好友。除了上述的功能以外，用户还能够创建属于自己的个人主页，能够转寄和发送各种贺卡和邮件，并且还能够选择打字的声音，趣味性比较强。还能够保存内容和聊天记录，添加那些自定义表情，并且还实现了网址的搜索。
2、MSN。在我们的生活中，进行远程通讯的时候也会经常用到MSN，这种聊天软件的开发公司是微软公司，实现的基础是互联网和计算机设备。用户在有设备和网络的时候，可以利用MSN进行交流，能够进行好友间的实时流。并且MSN的聊天对象的选择性比较强，聊天的基本都是熟悉的人。公司在开发MSN的时候便对软件以及实用软件的用户的信息进行了严格的加密，能够阻止不良客户进入这个平台，增加用户聊天时的安全性和可靠性。
3、QQ聊天软件。现在在中国QQ号基本人手一个，可以说QQ是中国大陆地区使用人数最多的一种聊天软件，其开发公司是腾讯公司。它是一种即时寻呼软件，人们可以利用腾讯QQ实现和朋友家人的实时交流，在利用QQ进行通讯的时候收发信息都比较及时，并且全面，还能够进行网络聊天室的聊天，支持文件的传输和短信的收集，还能够收发语音邮件。腾讯QQ在应用的时候不但能利用计算机进行直接聊天，还能实现电脑和手机的互相联系。腾讯QQ在使用的时候比较方便，信息传送比较及时，并且还能够了解好友的实际在线情况，还能够在聊天的时候进行文件的传输和网址的发送。
四、结语
综上所述，随着计算机在人们生活中的普遍使用，远程网络通讯技术越来越发达，人们的生活质量也在不断提高。实现计算机远程通讯技术，需要利用很多技术，其中较为重要的有远程操作技术、互联网技术等等。保证计算机远程网络通讯的质量，首先需要建立畅通的通讯网络通道，还要准备终端设备以及接口、调制调解器，最为关键的是计算机中必须具有能够实现通讯功能的软件。计算机远程网络通讯技术在实际生活中使用非常频繁，是人们交流沟通的重要工具，而且科技技术的不断发展，计算机的通讯功能较会越来越强大。■
参考文献
[1]夏志竞.计算机远程网络通讯技术的应用[J].电脑知识与技术，2011
计算机通讯技术范文5
基金项目：国家自然科学基金（60903016， 60773063）；国家自然科学基金重点项目（60933001）；黑龙江省博士后资金（LBH-Z09140）。
作者简介：王金宝（1983-），男，黑龙江哈尔滨人，博士研究生，主要研究方向：云计算系统中的查询处理和索引技术；
高宏（1966-），女，黑龙江哈尔滨人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：图数据库，数据挖掘，云计算数据管理。
云计算系统中查询处理及优化技术研究综述
王金宝， 高宏（哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院， 哈尔滨 150001）摘要：云计算系统中的查询及优化技术是近年来倍受关注的热点研究领域，综合了并行计算、分布式计算和查询处理及优化技术等方面的研究成果，具有广阔的应用前景。云计算系统中的查询和优化是一项基础而重要的操作，被研究者们所广泛关注，也涌现出了很多研究工作。总结了近年来云计算系统中的查询处理和查询优化方向的研究工作，讨论了现有工作的内容和需要进一步研究的方向，并提供了广泛的参考文献。
关键词：云计算； 查询处理； 查询优化
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：2095-2163（2013）04-0051-04
Survey on Query Processing and Optimization in Cloud Systems
WANG Jinbao， GAO Hong
（School of Computer Science and Technology， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001，China）
Abstract：Cloud computing is a research area with many hot research topics， which is widely concerned in recent years. Cloud computing integrates the technology of parallel computing， distributed computing， query processing and optimization and etc.， and provides significant application perspective. Query processing and optimization is an essential and important operation in cloud systems， which is widely concerned by researchers， and there are also large amounts of research work on cloud query processing. This paper introduces and summarizes the research work on system， data management and query processing in cloud computing systems. This paper discusses the existing solutions and the possible future work， and provides with plenty of references.
Key words：Cloud Computing； Query Processing； Query Optimization
0云计算的背景和意义
作为一种新出现的计算模式，云计算（Cloud Computing）提供安全、可靠的数据存储，可以对海量数据管理提供有效支持。云计算就是使用构建于低成本硬件和网络设备基础上的大规模计算机集群，资源可在集群用户之间实现动态分配[1]。云计算具有以下特点：
（1）超大规模。“云”具有相当的规模，Google 云计算已经拥有100 多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo 等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云也一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。
（2）虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的、有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也勿需担心应用运行的具置。
（3）高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。
（4）通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。
（5）高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用及用户数量增长的需要。
目前，TB/PB级海量数据的查询处理技术已逐渐引起世界各国数据库领域的研究学者和工业界人士的关注重视。人们在此领域开展了一定的研究工作。但是从数据库的角度，系统的研究工作还较为少见，除了在TB/PB级海量数据的数据存储、查询语言等方面取得了一些成果外[2]，在海量数据的代数操作及其实现技术、海量数据的查询处理和优化技术等方面并未获得显著进展。传统的数据库系统既不能提供针对TB/PB 级数据的有效存储与索引，也难以提供专门针对TB/PB 级海量数据的高性能基本数据操作算法以及高性能查询处理技术。数据网格查询处理的研究虽然取得了一定的进展，但是大多数查询处理器都是针对特定应用的。数据网格查询处理的研究工作主要集中在查询处理的体系结构、基于服务思想的分布式查询处理、基于语义本体的分布式查询处理等几个方面，而却没有从数据库系统的角度进行进一步研究。由于云计算系统能够提供可靠、安全的数据存储，以及对TB/PB级海量数据的管理提供稳固、有利的支持。目前，基于云计算环境的TB/PB 级海量数据查询处理技术的相关研究工作还处于初期阶段，研究成果还未形成规模，在针对TB/PB 级海量数据的存储与索引、各种数据操作算法、查询优化处理等方面，还有大量的理论和技术问题需要解决，研究工作任重道远。
基于此，开展研究基于云计算环境的TB/PB级海量数据查询处理的关键技术和理论研究，包括TB/PB级海量数据的存储与索引、数据的高效操作算法，查询优化与处理技术具有很大的学术价值和实际意义。
1云计算系统概述
目前，将计算和存储从客户的PC端移动到大规模的服务平台（数据中心）的思想逐渐流行，而为学术界熟悉与接受。这种态势一方面可以利于用户对个人数据的管理，用户不需要对数据进行配置或备份操作，并且只要能连接到Internet就可以随时随地获得数据；另一方面也可以方便服务供应商提供更好的服务，因为供应商可以通过随时更新软件来提高数据中心的服务质量。数据中心可以实现用户以较低的代价成本获得较高质量的服务。基于这种服务模式，工业界近年来设计了众多云计算系统，用于支持网络自身服务所需的数据管理功能。第4期王金宝，等：云计算系统中查询处理及优化技术研究综述智能计算机与应用第3卷
GFS[3]集群由一个master和大量的chunkserver构成。文件被分成固定大小的块。每个块由一个不变的、全局唯一的64位的chunk-handle标识，chunk-handle是在块创建时由master分配的。ChunkServer将块当作Linux文件存储在本地磁盘并可以读/写由chunk-handle和位区间指定的数据。每一个块均可复制到多个chunkserver上。Master维护文件系统所有的元数据（metadata），包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。GFS是Google网络服务的后台数据存储系统。BigTable[4]是由Google提出的、构建于GFS之上的用于管理结构化数据的分布式数据模型，其管理的数据规模可以达到PB级。Google的众多应用都构建于BigTable之上，如网络索引、Google地球、Google商务等。BigTable数据模型使用行值、列值和时间标识作为哈希键值来定位结构化的目标数据。在分布式文件系统GFS和数据模型BigTable的基础上，Google设计了并行编程模型MapReduce[5]用来在大规模集群环境中并行地处理TB/PB级数据。MapReduce将计算任务划分成若干Map和Reduce过程，由用户编写Map和Reduce功能代码。系统提供自动的并行化处理、计算节点状态检测、任务调度、负载平衡、容错性。MapReduce为并行编程提供了很大的便利。MapReduce使用BigTable作为数据存储模型，并将数据以及中间计算结果存储在GFS中。
Amazon成功设计了Dynamo[1]，将其作为具有高可靠性的分布式存储系统，其存储数据格式为。Dynamo采用环状结构组织所有节点，并且采用consistent hashing划分数据。Dynamo保证用户总是可以执行写操作，并提供多版本数据冲突的解决方案。系统中通过参数来实现可用性和容错性的平衡，Dynamo采用冗余存储来保证容错性，当一个数据存储节点出现问题以后，数据存储即交由下一个节点进行处理。Amazon提出了具有可扩展性的云计算数据存储服务Simple Storage Servic （S3） ，存储数据。文献[6]提出了在S3中构建数据库的技术，包括S3中的B树索引、日志、安全等方面。
作为Yahoo！公司的云计算平台，PNUTs[7]重点关注了可扩展性和高可靠性，而放松了对一致性的要求。PNUTs只保证提供最终一致性，即用户可以更新数据的任何一个副本，并最终可以将更新应用到该数据的所有副本。PNUTs系统分布在全球多个数据中心，具有可扩展性，可支持记录数由几万条直至几亿条。数据容量增加不会影响性能。数据格式使用key/value存储，保持数据的弱一致性，并提供了容错机制。文献[2]介绍了Yahoo！设计使用的其他网络服务系统，包括云计算系统PNUTs[7]、ad-hoc分析查询语言Pig、云平台服务设计系统AppForce、网络信息提取系统Purple Sox、GUESTS等。文献[8]介绍了Yahoo！设计的Pig Latin查询语言，该语言作用于MapReduce[3]系统中，使用类似SQL的声明语法，并实现了MapReduce机群中数据分析查询的各种基本操作。Pig Latin提供了相应的调试组件，用以提高生产效率。
Dryad[9]是微软分布式并行计算基础平台，程序员可以利用数据中心的服务器集群对数据进行并行处理。Dryad程序员在操作数千台机器时，无需关心并行处理的细节。Dryad则设计为伸缩于各种规模的计算平台：从单台多核计算机、到由几台计算机组成的小型集群，直至拥有数千台计算机的数据中心。Dryad执行引擎负责处理大型分布式、并行应用程序中可能出现的各种难题：对计算机和其中的CPU进行调度，从通信或计算机的失败中恢复，以及数据在节点之间的传递等等。微软设计了可扩展的声明语言SCOPE[10]（Structured Computations Optimized for Parallel Execution），用于分析大规模数据集合。SCOPE无需用户显式的定义并行操作，实现了机群中的自动并行化。SCOPE使用关系数据和类似SQL语言的语法，并提供选择操作、内连接、外连接和聚集操作功能，同时还支持用户自定义的函数功能以及表达式的嵌套。
威斯康辛大学开发了Clustera[11]系统，用于提供具有可扩展性的系统功能，使得系统适用于不同的工作负载，包括计算密集型的任务、长期任务以及大规模数据集上的负载SQL查询等。Clustera使用服务器和数据库管理系统来管理工作负载信息和系统状态，以此获得通用性、可扩展性和更高性能。加利福尼亚大学设计实现了分布式文件系统Ceph[12]。Ceph在存储数据时区分数据和中间结果，并使用伪随机数据分布代替了数据定位表，以此获取更好的性能和可靠性。Ceph Client 是 Ceph 文件系统的用户。Ceph Metadata Daemon 提供了元数据服务器，而 Ceph Object Storage Daemon 提供了实际存储（对数据和元数据两者）。最后，Ceph Monitor 提供了集群管理。需要注意的是，Ceph 客户，对象存储端点，元数据服务器（根据文件系统的容量）可以有许多，而且至少有一对冗余的监视器。
文献[12]针对MapReduce在处理异构数据以及关系数据连接操作时的相应缺点，将MapReduce编程模型做以改进，使其发展成为Map-Reduce-Merge模型。Map-Reduce-Merge在MR后期加入了一个Merge过程。Map-Reduce-Merge能够表达关系代数中的各种操作以及一些连接算法。
综上所述，现有的系统缺乏对海量数据复杂查询处理功能的支持，只能提供基于键值的有效查询处理。
2云计算系统中数据管理的研究工作
MapReduce被工业界广泛接受，除了设计者Google使用MapReduce之外，Yahoo！使用开源的项目Hadoop实现了MapReduce的功能，并作为内部数据并行处理的基础结构。大量研究人员在MapReduce系统中展开工作，研究各种数据管理技术在MapReduce中的实现方法以及MapReduce在数据管理领域的功能角色。如文献[13]设计了高级的数据流系统Pig，设计目标是在SQL和MapReduce之间建立联系通道。Pig系统实现了MapReduce系统中各种SQL基本操作的具体实现。文献[14]在MapReduce系统中提出了大规模数据集上的学习树模型的并行算法框架PLANET，定义了一系列分布式计算并在MapReduce中实现了其中的一个算法。文献[15]同样致力于MapReduce中SQL 语言的实现，并且实现了Aster Data System nCluster数据库系统，支持多种用户自定义函数功能。文献[16]评估了MapReduce在多核或者多处理器系统中的适用性，并设计了Phoenix作为MapReduce在共享内存系统中的改进版本，其功能主要包括自动管理进程建立、动态任务调度、数据划分以及处理器之间的容错性。文献[17]讨论了并行数据库和MapReduce之间的关系。文章指出并行数据库和MapReduce是互补型技术，两者可以互相借鉴，获取更好的工作效率。并行数据库和MapReduce都不能完全取代对方。文献[18]研究了MapReduce系统中的自动优化问题，用以减轻调节系统的复杂性。文献[19]通过测试研究MapReduce的系统性能，发现通过调整五种主要的设计因素，MapReduce的系统性能可以获得大幅提升（2.5-3.5倍），而与并行数据库系统的性能差异则明显缩小。文献[20]在MapReduce中使用三个阶段的Map-Reduce方法实现了并行集合的相似性连接操作。算法通过有效的数据划分平衡了工作负载并且实现了最小化备份参数。文献[20]给出了算法在内存资源不足情况下的实现方法。文献[21]讨论了在现有云计算平台（如Amazon的EC2）中部署数据管理系统的约束限制及机遇场合。论文提出如下观点，大规模数据分析、决策支持系统与事务处理数据库系统相比，更能利用云计算系统的优势。同时指出，利用二者结合的无共享并行数据库是云系统中数据库研究的切实有效的出发点。文献[22]使用大规模数据分析任务剖析比较了并行数据库和MapReduce的性能。与MapReduce相比，并行数据库的优势主要表现在数据模式的支持，索引等提升性能的技术，SQL语言的表达能力。而MapReduce的优势在于自动的并行化，任务的灵活性，高可靠的容错能力，在异构环境中的运行能力。实验表明，在集群同构且节点不发生失效的情况下，并行数据库的性能要远远优于MapReduce。而在节点频繁失效的情况下，并行数据库的性能就会出现显著下降，而MapReduce的性能影响则较小。HadoopDB[23]将数据库管理系统和MapReduce结合，使用PostgreSQL开源数据库管理系统作为MapReduce节点管理系统，而且使用Hadoop提供的MapReduce框架连接系统中的节点。HadoopDB具有较快的单机处理速度优势，并且兼有MapReduce的异构有效性、容错性的优势。HadoopDB支持SQL语言。
3无线传感器网络上数据聚集调度的研究工作
文献[24]提出了云计算数据存储系统中批量插入数据的有效方法，系统中的数据按照key值范围水平划分并分布在各个存储节点中。文献[24]考虑了在数据插入过程中的数据迁移代价和插入后系统吞吐量之间的折中，而且也证明了问题属于NP-hard问题。文献[25]研究了如何在系统中有效的并行化范围查询的问题。本文考虑到存储系统的客户应用消耗数据的速度与查询获取结果的速度之间的差异，通过动态适应的方式增加或减少并行处理范围内实现而需查询的节点个数，以此使得系统并行获取足够的查询结果发送到客户应用。文献[26]实现了在MapReduce中构建分布式数据流处理的系统。文献[27]研究了在大规模分布式数据管理系统中使用索引和视图的机制。本文使用两种视图，即远程视图表和本地视图表，并以此提供了系统吞吐量和视图更新速度之间的折中处理，同时也给出了构建和维护式图标以及使用视图回答聚集查询、连接查询、选择查询的方法。文献[28]设计了可扩展的分布式关系表系统Crescando用以支持大量的查询和更新，并提供可预测的操作延迟。Crescando使用并行协作的扫描指令以及数据流中“查询-数据”连接技术保证工作负载的反应时间和结果的新度。Crescando在处理各种工作负载时不能取得最优性能，但是在工作负载未知，而且变化的情况下，Crescando却具有独特优势。文献[29]设计了云计算数据存储系统Spinnaker，在数据的可获取性和一致性之间达到了更新的折中。Spinnaker使用一致性备份协议取得了高可获取性和timeline一致性，并在元组级的事务处理中实现了ACID。与Dynamo相比，Spinnaker具有更好的数据一致性，而只需付出较小的性能代价。文献[30]设计了云计算平台测试的模拟软件CloudSim，用于简化云计算中应用开发的性能评估。文献[31，32]设计了云计算平台中的单维索引CG-Index，用以支持key查询和范围查询。CG-Index通过两级索引结构，在本地构建B-Tree索引并选择若干B-Tree节点为全局索引。系统中的节点则组织成BATON Overlay结构，其的全局索引负责回答系统中收到的查询。文献[33]设计了ecStore，将数据对象分布并备份于云计算集群环境中。文献[34]设计了P2P数据管理系统中在线近似聚集的处理算法，通过不断获取数据，提高计算结果的精度。文献[35]比较了现有云计算平台的架构对构建云数据库的影响，其主要研究对象是在线事务处理而不是在线分析处理。结果表明现有的主流云计算系统具有不同的架构，对于相同的工作负载也具有不同的性能。文献[36]提出了一种分布式的B树索引。该索引结构将数据索引缓存在各个存储节点中，回答查询时，首先检查缓存内容是否过期，如果还未过期，则直接在本地回答查询，否则需要执行相应更新操作。这种索引结构在数据更新快的情况下，效率严重下降。
4结束语
目前，云计算系统中数据管理方面的研究已经引起广泛关注和浓厚兴趣，而查询处理和优化技术则是其中最为基础、且最为重要的研究内容，对此已经开展了较为详尽与深入的研究工作。本文中，归纳并总结了云计算系统、数据管理以及查询和索引技术等方向已有的研究，并对可能的研究方向进行了简要的分析与阐述。
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计算机通讯技术范文6
【关键词】 计算机网络通讯 问题对策
随着计算机信息的不断发展，它已经成为日常生活的一部分了。因此，网络通信成为大家的焦点，对于网络通信的要求也不断增加。通过现如今对计算机要求的不多增加，对网络通讯的要求也愈加增多，这就要求它要具有高效率，才能实现计算机信息通信。笔者浅析计算机网络通讯所存在的问题，并且提出解决方法，希望能为今后的发展中奠定基础。
一、计算机网络通信出现这种的问题
通过计算机网络通讯下，整合网络通讯中所出现的问题，举例说明重点问题：
1、通讯信号问题。计算机网络通讯中经常出现的问题就是通讯信号不稳定，这类问题属于干扰问题。现如今，计算机网络通信的线缆不断扩大，会对其降低原由水平，得到干扰，这种现象无疑是影响网络通讯在计算机网络中的价值。这样的状态下，无疑是降低了计算机网络通信的质量。干扰通讯信号的因素可分为以下三种：（1）通讯线缆遭到损坏，以至于信号在传输中出现连接失败的现象。（2）通讯装置不符合标准，使通讯信号和设备出现相斥。所以，通讯设备不能高效的传输信号，以至于信号出现不稳定的现象。（3）环境影响，计算机通信线缆受到了外界环境的干扰，造成了严重的损坏，会直接影响整个通讯网络的信号。
2、通讯技术问题。计算机网络通信存在的技术方面，主要是软件故障和硬件故障两个因素。前者故障表现出的形式就是通讯明显不正常，当计算机网络通讯存在软件故障的时候，用户在进行网络通讯的过程时就会受到干扰。例如：网页打不开、QQ下线等，最显著的表现形式就是网速迅速下降。硬件故障就是参与计算机网络通讯的硬件设备存在问题时，网络就会出现相关错误代码和提示，切断网络通讯的正常运转。通讯技术中软件、硬件的影响较大，要积极采取对策才能避免问题的出现。
3、通讯安全问题。安全问题严重阻碍计算机网络通讯的发展，很多违法分子通过系统漏洞对计算机网络通信进行攻击，破坏网络通讯，形成安全隐患。比如：攻击者通过计算机网络通讯的特点，根据更改主要信息的方式，在网络通讯中植入病毒，以至于通讯网络的瘫痪，与此同时，攻击者再利用远程控制，将盗取计算机用户的信息。这种现象容易导致重要文件丢失，信息传输得不到保障，损害用户的利益。
二、计算机网络通讯问题对策
对于计算机网络通讯中出现的问题，笔者相对应的提出了有效地解决方法，有利于计算机网络通讯的安全与稳定。
1、稳定通讯信号。计算网络通信中最重要的就是通信信号问题，我们要结合通讯信号不稳定的原因，进行相对应的解决方法。（1）加强通讯线缆的保护，确保通信电缆的完整性，施工单位一定要对线缆进行全面性的检查，合格后才能进行建设。（2）对计算机通讯网络中不符合标准的设备和装置进行更换，与此同时，在工程阶段严格检查装置质量，为保障信号打好基础。（3）通过计算机通信网络所处的环境，做出特定的保护，避免外部环境对线缆的破坏，维护通讯信号。
2、强化通讯技术。解决软件故障和硬件故障的方法，首先是要对计算机网络通信软件、硬件的应用进行深入了解。加强软件的方式我们可以根据日常维护的方法来完成，打造安全的软件环境。根据日常出现的问题，结合实际来制定维护的方案。一旦发现问题，会及时修复。计算机网络通信中硬件设备就要求达到相关的应用标准，用户可以主动改善硬件运行环境，防止外部环境对硬件造成损害，避免出现故障。
3、提高通讯安全。计算机网络通讯安全应该要根据安全技术进行操作，利用先进的防护手段，为实现安全的通讯环境奠定基础。比如：在某大型公司中，为了能进一步提高计算网络通讯的安全性，在终端计算机、路由器和主控计算机上全部都安装防火墙，全方位的维护通讯环境。该公司安排专门的工作人员，对防火墙进行升级和完善，配合防火墙的安全保护。公司定期对员工进行安全教育和培训，要求员工不仅要了解计算机网络通讯安全应用的途径，而且还要在日常的生活中，确保计算机网络通讯的安全应用，避免降低安全风险。计算机网络通信安全成为了如今最重要的研究课题，应该要采取有效的保护方法，才能保障通讯的安全。
结束语：计算机网络通讯是最基础环节，完成了网络下计算机中高效率的信息传输，并且能提高视频、图像等信息的传输，为信息时代的进步奠定基础。计算机网络通讯应该有高效、精确的特性，这样才能达到通讯的需求。因此，要重视计算机网络通讯中的问题，不断改进，才能从根本上提高通讯水平。
参 考 文 献
[1]曾俊. 计算机网络通讯中的问题及对策探讨[J]. 电子技术与软件工程，2014，24：18.
