云计算拓宽了用户可访问资源的范围，构建了一种以服务形式弹性、按需获取各类信息资源的架构，成为当前多种信息应用部署和扩展的坚实基础环境。云计算强化了面向服务计算的理念，其处理的对象被视为来自用户的各类数据，满足用户需求和实现资源利用效率的提高是云计算系统处理和优化管理各类数据的出发点。受到网络环境、资源分布情况、服务形态，以及模式等因素的影响，数据的优化管理和高效调度问题面临诸多挑战。在总结云计算中数据管理和优化调度成果的基础上，本文分别从数据的利用效率、各类环境因素的影响和物理节点失效等角度，重点考虑了运营成本最优化的问题，从数据管理和优化调度的角度进行了较深入的探讨，给出了基于热度的数据部署策略、部署节点性能的综合度量方法和应对节点失效的数据修复机制，并通过仿真和实验的方式进行了验证。成果将有利于云计算服务提供商在保证服务质量的前提下，实现运营成本的优化，具有较大的理论和现实意义。