計算機云計算技術論文(2)
計算機云計算技術論文
計算機云計算技術論文篇二
云計算進展研究
摘要：對云計算的不同定義，從橫向和縱向兩個維度對云計算的內涵進行了分析和歸納。基于對云計算廣泛意義上的認知，進一步闡述了云計算系統的架構，最后，探討了目前云計算發展過程中面臨的困難及挑戰。
關鍵詞：云計算;系統架構;困難及挑戰
中圖分類號：F49
文獻標識碼：A
文章編號：1672-3198(2012)07-0167-02
1 云計算的定義
自2007年Google率先提出云計算，云計算就處于不斷的快速發展階段，各大IT廠商基于現有技術優勢和業務需求紛紛推出自己的云計算產品。然而，究竟什么是云計算，目前還沒有統一的定義，很多學者和機構從不同的角度對云計算進行了闡述。以下就分別從橫向和縱向兩個維度對云計算的定義進行分析和歸納。
(1)用戶的角度。這種觀點側重于云計算為用戶提供服務模式的變革。維基百科認為，云計算是將IT 相關能力通過Internet以服務的方式提供給用戶，而用戶不需具備相關技術或軟件操作能力。CloudCamp的創始人Reuven Cohen認為，云計算是一種基于Web的服務，用戶只需為自己需要的服務付費，消除應用傳統軟件在硬件、軟件和專業技能方面的投資。此外，《美國國家科學和技術學會》從云計算應該具備的特性和功能角度對云計算進行定義。采用云計算，解放了用戶終端，用戶不必購買相關的軟硬件，消除了為提高系統性能而不斷進行維護和升級的麻煩，而用戶只需為自己實際使用的功能支付廉價費用。這些觀點局限于云計算為用戶提供的服務，沒有闡明云計算本身的思想和技術。
(2)技術的角度。這是目前使用最廣泛的觀點，它認為，云計算是分布式計算、網格計算、并行計算等IT技術的融合發展和應用。Oracle 在其技術白皮書中對云計算的定義是：云計算是虛擬技術、分布式計算和網格計算發展演化而來的。Rajkumar Buyya 等人認為云計算提供的是一種與交互式和虛擬計算構成的分布式系統相同的并行服務。這些觀點從技術角度出發，認為云計算是相關信息技術的融合和商業實現，通過這個技術體系，能夠使用戶獲得更廉價的網絡資源。
(3)商業模式的角度。這種觀點認為云計算從本質上是一種思維方式的體現和商業模式的變革。例如，王鵬對云計算的定義是將IT資源整合、抽象后提供給用戶的一種產業模式及技術體系的總稱。他認為云計算在本質上其實并不是一種新的技術，而是在系統架構的思想上有很大的變化，云計算是一種新的思想方法。因此，云計算并不是一種簡單的產品，也不是一個單純的技術，而是一種產生和獲取計算能力的新方式的總稱，是一場提高社會生產力、推動社會整體信息化的產業變革。面對各大國際互聯網與IT巨頭紛紛推出自己的云計算業務，寬帶資本董事長田溯寧認為這將是一次重大的產業變革，并且，云計算對于我國IT產業升級，提高整個社會的效率和經濟發展水平，具有重要意義。因此，云計算是信息技術的又一次重大變革，它對現有的IT產業提出挑戰，從技術、服務、商業模式等方面顛覆現有的IT產業格局。
此外，各個機構和學者對于云計算系統的邊界也存在分歧。當前大多數觀點認為云計算是包括底層基礎設施層、平臺層到應用軟件層的一個整體架構，它可以提供IaaS、PaaS和SaaS服務。而另一種觀點以王鵬為代表，認為云計算系統應該只包括底層的硬件基礎和云計算系統的核心軟件，對外只提供計算和存儲的服務。中國移動研究院黃曉慶院長也認為，云計算是一種利用大規模低成本PC通過IP網絡連接，以提供各種計算服務的IT技術。基于這種觀點，云計算不應過分考慮應用，它需要隱藏到云端之后。云計算應緊緊圍繞計算和存儲這兩個核心工作，完成資源的管理和調度。云計算的計算和存儲資源可以通過云計算應用服務商提供給終端用戶。云計算時代的IT產業鏈應是一個共贏的架構。表1是從橫向和縱向兩個維度對云計算概念的劃分。
廣義軟件開發商、企業、政府、個人用戶等虛擬化技術、并行編程模型、Web服務與SOA、軟件開發技術計算、存儲、軟件、硬件租賃等
狹義軟件開發商、云計算應用服務商虛擬化技術、并行編程模型、Web服務與SOA，不需做面向最終用戶的應用軟件開發計算、存儲
2 云計算系統體系架構
(1)基礎設施層。這一層主要包括大量的計算節點、存儲節點、網絡設備等，對外提供虛擬化的計算資源、存儲資源，還可以將整個或部分基礎設施作為一種服務對外出租，即IaaS。
典型案例如亞馬遜公司推出的彈性計算云服務(Amazon EC2，elastic computing cloud)。用戶需要自己編寫應用程序，組織數據，以及組建相關的配置信息，創建一個虛擬運行環境鏡像(AMI，Amazon machine image)，或直接使用Amazon通用的AMI映像，然后，通過互聯網使自己的應用程序運行在亞馬遜公司提供的虛擬機上。另外，亞馬遜還提供簡單存儲服務 (S3，simple storage service)用戶還可以通過創建好的鏡像將數據傳送到亞馬遜的服務器上進行快速安全的存儲，并通過各種應用接口實現對數據的隨時訪問，而用戶只需按自己實際使用的計算資源和存儲資源支付廉價費用。
(2)平臺層。這層主要是實現云計算的核心軟件，包括并行程序開發環境、結構化數據管理、分布式文件系統以及其他系統管理工具。平臺層提供應用服務引擎，用戶可以在此平臺上開發軟件，而不用擔心軟件運行所需的資源。
典型案例如Google App Engine。Google App Engine是基于Google的基礎架構，專門為應用程序的開發者而設計的一個平臺。開發者可直接通過Google提供的接口，來運行程序自己編寫的應用程序，而不需擔心運行程序所需的平臺資源，從而減少了程序開發者需購買服務器的投資。 與IaaS不同，Google App Engine不需要用戶自己創建程序運行所需的虛擬平臺環境。
(3)應用層。這一層主要是面向最終用戶的各類應用軟件及接口。用戶可通過網絡按需定制自己所需的服務。
典型案例如Salesforce CRM。Salesforce是SaaS領域的開拓者， CRM主要針對企業的客戶關系管理。用戶不需要購買Salesforce.com的CRM軟件，只需在線定制需要的服務模塊，就可以實現對企業客戶的管理自動化。同時，Salesforce CRM還提供除客戶關系管理的銷售情況分析報告、郵件服務、定時提醒、支出管理等服務功能。并且，用戶的所有數據都存儲在云中的服務器上，因此，無論何時何地，用戶都可以輕松獲得自己所需的數據。另外，Salesforce CRM還允許用戶自己在線發布或開發一些簡單的應用程序，并允許用戶之間進行服務模塊的交換使用，以實現個性化應用。
3 云計算面臨的挑戰
利用分布式的硬件和軟件系統，云計算將對人類生活的方方面面產生巨大的影響。在未來，人們可利用各種終端，如移動電話、MP3，甚至汽車、電視機等，以安全便捷的方式通過互聯網獲得自己所需的服務。然而，目前云計算的研究和應用仍屬于初始階段，云計算還面臨著很多困難和挑戰。
在技術方面，云計算面臨的首要問題是如何保證用戶的數據安全，同時云系統本身的可擴展性、可靠性、通用性等都是要解決的問題。對于如何將用戶的業務理念轉化為對資源的請求，如何實現和保證多級別的QoS，云系統之間的交互等，這些都是云計算亟待解決的問題。過去，海量數據的存儲與處理依靠高性能計算機，進入云時代后，云計算體現的是集體的計算能力，而不是單個PC的計算能力。因此，云計算勢必會對傳統的IT產業產生巨大影響，甚至導致傳統IT產業的重新洗牌。因此，傳統產業環境在一定程度上會對云計算的快速發展造成阻力。同時，云計算企業應當認清自己在云計算產業鏈中的地位，扮演好自己的角色。例如，作為云計算平臺提供商，不要過分關注應用，應當集中精力在自己的核心業務上，研發自己的云計算核心軟件，真正發揮云計算優勢。此外，由于云計算是思維的轉變，是計算和存儲資源應用模式的轉變。因此，提高用戶體驗滿意度，使用戶從觀念上真正接受云計算的服務模式也是非常重要的。
參考文獻
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