基于云计算物联网核心技术学习报告学号:姓名:一、云计算与物联网概念与原理1、云计算1.1云计算概念云计算是一种新兴基于互联网商业计算模型。
它将计算任务分布在大量计算机构成资源池上,使各种应用系统可以依照需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
云计算是并行计算、分布式计算和网格计算发展,或者说是这些计算机科学概念商业实现。
1.2云计算原理云计算基本原理是,通过使计算分布在大量分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,公司数据中心运营将更与互联网相似。
这使得公司可以将资源切换到需要应用上。
依照需求访问计算机和存储系统。
3.云计算技术架构普通来讲,云计算重要思路是对基本资源虚拟化形成资源池,进行统一调度和管理,为顾客提供涉及从下到上3个层次服务:基本设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。
云计算平台可以分为3个逻辑层次和一种云管理平台。
最底层是基本资源层涉及物理资源和虚拟资源。
它重要功能是抽象物理硬件资源,涉及计算、存储和网络等硬件资源,在资源层内实现自动化资源管理和优化,并为外部使用者提供各种各样IaaS,使得硬件资源可以很容易被访问和管理。
第二层是平台层,从云计算架构而言,平台层位于资源层和应用层之间,平台层是运营在资源层之上一种以软件为核心,为应用服务提供开发、测试和运营过程中所需基本服务,涉及WEB 和应用服务器、数据库以及管理支撑服务等层次。
基本设施层所需要解决是IT资源虚拟化和自动化管理问题,而平台层需要解决是如何基于资源层资源管理能力提供一种高可用、可伸缩且易于管理云中间件平台。
它涉及两某些:云平台框架和云平台服务组件。
最上层是应用层,是运营在平台层上应用集合,提供详细业务应用。
每一种应用都相应一种业务需求,实现一组特定业务逻辑,并且通过服务接口与顾客交互。
总来说,应用层应用可以分为三大类:第一类是面向大众原则应用,例如GOOGLE文档服务Google Docs等;第二类是为了某个领域客户而专门开发客户应用,例如Salesforce CRM;第三类是由第三方独立开发商在云计算平台层上开发满足顾客多元化需求应用。
云管理平台为业务系统提供灵活布置、运营与管理环境,屏蔽底层硬件、操作系统差别,为应用提供安全、高性能、可扩展、可管理、可靠、可监控和可伸缩全面保障,减少开发、测试、布置、运营和维护应用系统成本。
云管理平台涉及三大某些内容:一是管理功能,二是顾客服务功能,三是调度监控功能。
2.物联网2.1物联网概念“物联网”是指各类传感器和既有“互联网”互相衔接一种新技术。
它是通过信息传感设备,并按商定合同,把任何物品通过互联网连接起来,进行信息互换和通讯,以实现智能化管理一种网络。
由此概念可以看出,物联网核心和基本依然是互联网,是对互联网延伸和扩展;其顾客端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息互换和通讯。
2.2物联网原理物联网中运用重要技术就是射频自动辨认(RFID)技术,以该技术为支撑,实现物品自动化辨认,并通过计算机互联网传播作用,达到信息互联与共享目。
从层次上可将物联网构造划分为如下三个层次:(1)信息感知层网络。
信息感知层网络是一种涉及RFID、条形码、传感器等设备在内传感网,重要用于物品信息辨认和数据采集;(2)信息传播层网络。
信息传播层网络重要用于远距离无缝传播由传感网所采集海量数据信息,将信息安全传播至信息应用层;(3)信息应用层网络。
信息应用层网络重要通过数据解决平台及解决方案等来提供人们所需要信息服务以及详细应用。
二、云计算与物联网关系1.物联网与云计算——应用与平台——主机与CPU云计算与物联网这两个名词总是同步浮现,人们在直觉上会以为这两者在技术上是关于系。
其实否则,物联网和云计算之间是应用与平台关系。
通过前面对物联网简介可以懂得,物联网就是互联网通过传感网络向物理世界延伸,它最后目的就是对物理世界进行智能化管理。
物联网这一使命也决定了它必然要由一种计算平台作为支撑。
由于云计算从本质上来说就是一种用于海量数据解决计算平台,因而,云计算技术是物联网涵盖技术范畴之一。
随着物联网发展,将来物联网将势必产生海量数据,而老式硬件架构服务器将很难满足数据管理和解决规定,如果将云计算运用到物联网传播层和应用层,采用云计算物联网,将会在很大限度上提高运作效率。
可以说,如果将物联网比作一台主机话,云计算就是它CPU了。
2.云计算是物联网核心建设物联网三大基石,涉及:(1)传感器等电子元器件;(2)传播通道(例如电信网);(3)高效地、动态、可以大规模扩展技术资源解决能力。
其中,第三个基石:“高效地、动态、可以大规模扩展计算解决能力”正是通过云计算模式协助实现。
运用云计算模式,使物联网中数以兆计各类物品实时动态管理、智能分析变得也许。
物联网通过将射频辨认技术(RFID)、传感器技术、纳米技术等新技术充分运用在各行各业之中。
将各种物体充分连接,并通过无线等网络将采集到各种实时动态信息送达计算解决中心,进行汇总、分析和解决,从而将各种物体连接。
3.云计算是互联网和物联网融合纽带物联网和互联网融合,需要更高层次整合,需要“更透彻感知、更全面互联互通、更进一步智能化”。
这同样也需要依托高效、动态、可以大规模扩展计算机资源解决能力,而这正是云计算模式所擅长。
同步,云计算创新型服务交付模式,简化服务交付,加强物联网和互联网之间及其内部互联互通,可以实现新商业模式迅速创新$增进物联网和互联网智能融合。
三、云计算在物联网中应用在咱们寻常生活中,咱们与Internet接触同步,就已经感受到云计算魅力。
其实,云计算就在咱们身边: 在线影视、即时通讯、在线查询系统、在线交易、邮件服务、搜索引擎等等,这些都是咱们身边云计算。
固然,云计算应用范畴远不止这些。
云计算在各种领域都具备广泛应用,特别是在需要海量数据解决应用领域,更是发挥着不可代替重要作用:①科研领域: 地震监测、海洋信息监控、天文信息计算解决;②医学领域: DNA信息分析、海量病历存储分析、医疗影像解决;③网络安全领域: 病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、动画素材存储分析;④图形和图像解决: 高仿真动画制作、海量图片检索;⑤互联网领域: Email服务、在线实时翻译、网络检索服务。
四、基于云计算物联网安全1、基于云计算物联网安全威胁感知层安全威胁。
在感知层,由于节点硬件构造相对简朴,存储能力和计算能力较弱,老式保密技术难以在节点上实现,因而,容易受到各种袭击。
这些袭击涉及节点控制、节点捕获、回绝服务袭击及认证袭击。
网络层安全威胁。
在网络层,由于网络异构,也许导致跨网认证袭击、认证袭击(如中间人袭击等),同步随着网络规模增大以及对于分布式信息解决,容易受到回绝服务袭击、路由袭击等威胁。
应用层安全威胁。
物联网应用层除了终端顾客认证外,重点是来自云计算平台安全威胁。
(1)针对云计算平台安全威胁。
云计算平台提供服务应是无处不在、无时不在,要保证云计算平台具备高可靠性,即保证云计算平台提供服务不中断,在面临恶意袭击时避免系统崩溃风险,因而,云计算平台应具备抵抗外来袭击能力。
(2)“云”中物联网数据安全。
终端顾客数据上传到“云”中之后,随机地存储在云计算平台服务器上,而这些服务器也许分布在世界各地,终端顾客无法懂得自己数据详细被存储在什么位置,因而,云计算平台要保证终端顾客数据存储安全性。
同步,当前云计算平台重要通过虚拟化技术实现多租户共享资源,各种虚拟机也许被绑定到同一种物理资源上,如果云计算平台无法实现顾客之间数据有效隔离,那么顾客数据就也许被其她顾客非法访问,云计算平台就无法使顾客相信自己数据是安全2、基于云计算物联网安全研究针对上述物联网体系构造中每一层所面临安全威胁,给出相应解决方案和核心技术难点研究,其中感知层和网络层核心技术当前已有大量研究并获得较快进展,本文着重分析物联网应用层,即云计算平台安全方案,从如下几种方面考虑:(1)构建物联网可信环境。
云计算平台要为物联网应用提供安全数据存储、超强计算能力,必要保证云计算平台自身可靠,即构建物联网可信环境。
一方面云计算平台应与老式计算平台同样采用严密安全办法,从物理安全、系统安全、网络安全、数据库安全等方面做好安全防范工作,保证云计算平台自身具备抗袭击能力;另一方面,云计算平台要向物联网顾客证明自己具备数据隐私保护能力。
(2)基于云计算数据安全防护。
顾客数据存储在世界各地服务器,要保证数据存储安全性,除在构建物联网可信环境基本上,还要采用数据备份办法保护数据。
为了保护数据隐私,物联网顾客要采用加密手段,使得敏感数据以密文形式存储在服务器上。
顾客数据从被感知开始,到进入云计算平台,从传播到使用过程,都存在泄漏顾客隐私风险。
在虚拟化条件下,存储在同一物理服务器上不同虚拟机之间也许存在非法访问,云计算平台要使顾客相信数据是安全,必要对顾客数据提供有效隔离,防止同一物理设备上其她顾客非法访问,更加有效地保护数据安全。
技术难点及研究现状。
在使用加密技术保护顾客数据隐私同步,云端存储是敏感信息密文,因而,如何高效地对密文进行解决和使用则成为核心。
同态加密技术将是解决这一问题首选方案。
同态加密技术在物联网认证与访问控制、云计算等方面应用,将是此后研究重点。
在物联网各个阶段都涉及数据隐私保护,当前研究较多隐私保护技术有k-匿名算法、图匿名、空间加密等。
关于保护顾客隐私方面安全技术尚有很大研究空间。
五、基于云计算物联网困惑云计算平台是物联网大规模发展有力支撑,同步物联网发展也为云计算平台广泛应用提供大量顾客,因而,两者结合势在必行,而基于云计算物联网安全研究将为两者发展提供最可靠保障,也是两者可以大规模应用必要条件。
但是与否能有安全可靠地监管机构进行监督管理呢?。