<strong>什么是并行计算</strong>？并行计算是相对于串行计算而言的，是指一种能够让多条指令同时进行的计算模式，可分为时间并行和空间并行。<br> <br> 时间并行即利用多条流水线同时作业;空间并行是指使用多个处理器执行并发计算，以降低解决复杂问题所需要的时间。后者主要表现为利用共享存储器组成多处理器的并行计算机，以及利用网络组成多台计算机的并行结构。<br> <br> 早期的并行计算主要应用于科学研究领域，配备专有的操作系统、网络结构和应用环境，需要专门的并行程序语言和编程模型才能完成程序设计和运行。科学家利用这种并行计算结构在高精尖领域来缩短解决复杂问题的时间。<br> <p><br></p><p><img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-06/1655099292832.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-06/1655099292832.jpg" alt=""><br></p><p><br></p> 现在全球领先的超级计算机，包括IBM的BlueGene/Q、Summit、Sierra，还有我国的天河二号、神威太湖之光等都已经发展到了数百万个，甚至是数千万个CPU核，具备令人吃惊的计算及存储能力。可以说并行计算为云计算奠定了理论和架构基础。<br> <br> 分布式计算与并行计算的相同之处都是将大型的复杂任务划分为多个子任务，然后再分配到多台计算机上同时运算。不同之处在于并行计算一般是各节点之间通过专有的高速网络进行连接和通信，节点之间具有较强的关联性，主要部署在局域网内，节点的软硬件配置也比较一致。<br> <br> 分布式计算的结构则比较松散，计算机可以分布在各处，软硬件配置不尽相同，不需要专有网络，可以跨越局域网通过互联网进行连接，对节点间的实时通信要求没有那么严格。<br> <br> 分布式计算的通信代价比起并行计算来说要大得多，也需要应对更多的网络及安全挑战。分布式计算的网络技术、通信和调度是云计算的基础支撑技术。<br>

随着存储的需求不断增长，对于企业来说，所需要的存储服务器和磁盘都会随之相应地快速增长。面对这种存储管理困境，存储虚拟化就是其中一种可选的解决方案。<br><br>那么，存储虚拟化的定义是什么呢?权威机构——SNIA(Storage NetworkIndustry Association，全球网络存储工业协会)给出了以下定义：“通过将存储系统/子系统的内部功能从应用程序、计算服务器、网络资源中进行抽象、隐藏或隔离，实现独立于应用程序、网络的存储与数据管理”。存储虚拟化技术的实现手段是通过将底层存储设备进行抽象化统一管理，底层硬件的异构性、特殊性等特性都被屏蔽了，对于服务器层来说只保留其统一的逻辑特性，从而实现了存储系统资源的集中，提供方便、统一的管理。<br><p><br></p><p><img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653891526006.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653891526006.jpg" alt=""><br></p><p><br></p>存储虚拟化可以使管理员将不同的存储作为单个集合的资源来进行识别、配置和管理，存储资源的调度、存储设备的增减对于用户来说都是透明的。存储虚拟化是存储整合的一个重要组成部分，它能减少管理问题，而且能够提高存储利用率，这样可以降低新增存储的费用。<br><br>存储虚拟化相对于传统存储较大的优势在于磁盘的利用率很高，可以把传统的存储磁盘利用率从30%～70%提高到70%～90%。其二是在存储的灵活性上，虚拟化可以把不同厂商的异构的存储平台整合起来，为资源的存储管理带来更好的灵活性。其三是管理方便，它提供了一个大容量存储系统集中管理的手段，避免了由于存储设备扩充所带来的管理方面的麻烦。其四是性能更好，存储虚拟化系统可以很好地进行负载均衡，把每一次数据访问所需的带宽合理地分配到各个存储模块上，提高了系统的整体访问带宽。<br><br>存储虚拟化根据在I/O路径中实现虚拟化的位置不同，可以分为三种实现技术：基于主机的存储虚拟化、基于网络的存储虚拟化以及基于存储设备的存储虚拟化。<br>

<strong>什么是云存储</strong>？云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。<br> <br> 当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。<br> <p><br></p><p><img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653890189441.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653890189441.jpg" alt=""><br></p><p><br></p> 云存储实际是网络上所有的服务器和存储设备构成的集合体，其核心是用特定的应用软件来实现存储设备向存储服务功能的转变，为用户提供一定类型的数据存储和业务访问服务。<br> <br> 与传统的存储设备相比，云存储不仅是一个硬件，还是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。<br> <br> 云存储的特点<br> <br> 根据前面的介绍，云存储是基于网络向广大用户提供数据存储和访问服务，它的特点可以用表1来总结。<br> <br> 表1 云存储的特点<br> <br> <img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653891028574.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653891028574.jpg" alt=""><br> <br> 当然，云存储服务在具备上述优势和便利的同时，也有一定的缺点和不足，如下所述：<br> <br> (1)提供商锁定问题<br> <br> 选择特定的云提供商进行数据存储后，将数据迁移到其他提供商会遇到困难，这种情况的术语是“提供商锁定”，在中型和大型企业中很明显。<br> <br> (2)安全和隐私问题<br> <br> 云存储涉及将机密信息和数据的控制权交给云服务商，尽管可以采取数据加密、数据访问权限管理等措施，但毕竟数据是存放在且托管给第三方的。因此，需要完全信任云服务商不会形成安全和隐私的威胁。<br> <br> (3)云存储服务也不是万无一失<br> <br> 如果云存储提供商遇到一些不可预知的或是灾难性的问题，那么所存储的数据和所提供的云服务也不是绝对保险。云提供商使用数据中心进行数据存储，数据中心需要电力和互联网来进行操作，然而前所未有的电源故障或互联网连接失败会导致大量停机;提供商出现内部网络拥堵，或者互联网连接速度较慢的情况下，用户在访问其存储在云中的数据时也会遇到问题，对于一些实时性要求比较强或者关键应用会造成不利的影响。自然灾害或毁灭性事故往往无法掌控。<br> <br> 此外，数据的治理和合规性问题也会有些棘手，这涉及企业的规章、制度和政策等与提供商可能是不一致的，在面临数据使用、法律监管和合规时也会有一定的矛盾和冲突。<br>

PaaS都是多用户共享的，所以用户只能根据服务商提供的选项来设置服务的运行方式，而不能根据自己的需要来修改服务的功能。<br><p><br></p><p><img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653533488618.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653533488618.jpg" alt=""><br></p><p><br></p><strong>主要的PaaS产品</strong><br><br>1.Web运行环境PaaS服务<br><br>比较早的PaaS服务是亚马逊云的弹性豆茎(Elastic Beanstalk)，这是专门为Web应用开发和运行所提供的平台，支持多种Web应用开放语言和框架，包括Java、.NET、PHP、Node.js、Python、Ruby、Go以及Apache、Nginx、Passenger和IIS等Web应用服务器。用户只需要上载所开发的应用代码，弹性豆茎服务将负责程序的部署，包括容量规划、负载均衡、自动扩展、一起运行的监控。而用户也可以在任何时候直接来管辖支持他们应用程序的基础结构。<br><br>作为谷歌最早推出的云服务，应用引擎(App Engine)也是一个旨在支持Web应用的PaaS。它支持Go、PHP、Java、Python、Node.js、.NET和Ruby应用开发语言以及相应的框架。应用引擎服务在应用的使用量达到一定程度之前是免费的。<br><br>与上述两个服务类似的还有微软的Azure应用服务(App Service)和Heroku的运行环境(Runtime)等。<br><br>2.容器环境PaaS服务<br><br>微软的Azure Kubernetes Service(AKS)是托管的容器管理环境。它实现了开源的Ku-bernetes所定义的容器管理功能，并且把容器都部署在用户的虚拟网络里，实现客户应用与外界的隔离。该服务根据用户的要求来自动增加或减少容器的数量，既保证应用的响应事件，又使得用户的花费可以降到最低。AKS与微软的应用开发工具Visual Studio结合，使软件工程师可以直接在开发工具里部署、调试、管理面向AKS的应用，从而大大提高了工作效率。<br><br>与微软的AKS类似，亚马逊的Fargate服务和谷歌云的Kubernetes Engine(GKE)也都是托管的容器管理环境。<br><br>3.数据库PaaS服务<br><br>全托管的数据库管理系统也是对企业非常有吸引力的一项服务。亚马逊云服务很早就推出了Rational Databases(RDS)服务以及针对NoSQL数据库的DynamoDB平台。之后亚马逊又推出了与开源数据库兼容而与商业数据库性能相当的Aurora服务。<br><br>微软云平台提供Azure SQL这一PaaS平台，既支持商用的Microsoft SQLServer，也支持开源的MySQL和PostgreSQL。在NoSQL方面，微软提供了CosmosDB这个PaaS平台。<br>

<strong>什么是端口扫描技术</strong>？端口扫描技术一个端口就是一个潜在的通信通道，也就是一个入侵通道。对目标节点进行端口扫描，能得到许多有用的信息。<br> <br> 通过端口扫描，可以得到许多有用的信息，从而发现系统的安全漏洞。它使系统用户了解系统目前向外界提供了哪些服务，从而为系统用户管理网络提供了一种手段。<br> <p><br></p><p><img src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653470606906.jpg" data-ke-src="http://115.29.210.249/tggPic/content/2022-05/1653470606906.jpg" alt=""><br></p><p><br></p> 1.端口扫描技术的原理<br> <br> 端口扫描向目标主机的 TCP/IP 服务端口发送探测数据包，并记录目标主机的响应。通过分析响应来判断服务端口是打开的还是关闭的，就可以得知端口提供的服务或信息。端口扫描也可以通过捕获本地主机或服务器的流入流出IP数据包来监视本地主机的运行情况，它仅能对接收到的数据进行分析，帮助人们发现目标主机的某些内在的弱点，而不会提供进入一个系统的详细步骤。<br> <br> 2.各类端口扫描技术<br> <br> 端口扫描主要有经典的扫描器(全连接)以及所谓的SYN(半连接)扫描器。<br> <br> (1)全连接扫描<br> <br> 全连接扫描是TCP端口扫描的基础，现有的全连接扫描有TCP Connect扫描和TCP反向Ident扫描等。其中TCP Connect扫描的实现原理如下所述：扫描主机通过 TCP/IP 协议的 3 次握手与目标主机的指定端口建立一次完整的连接。连接由系统调用Connect开始。如果端口开放，则连接将建立成功;否则，若返回则表示端口关闭，建立连接不成功。<br> <br> (2)半连接(SYN)扫描<br> <br> 若端口扫描没有完成一个完整的TCP连接，在扫描主机和目标主机的某指定端口建立连接时候只完成了前2次握手，在第3步时，扫描主机中断了本次连接，使连接没有完全建立起来，这样的端口扫描称为半连接扫描，也称为间接扫描。现有的半连接扫描有TCPSYN扫描和IP ID头Dumb扫描等。<br> <br> SYN扫描的优点在于即使日志中对扫描有所记录，尝试进行连接的记录也要比全扫描少得多。缺点是在大部分操作系统下，发送主机需要构造适用于这种扫描的IP包，通常情况下，构造SYN数据包需要超级用户或者授权用户访问专门的系统调用。<br>