云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用

鄭海榮， 高 敬

(①中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020;②中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司黑山分公司，遼寧 黑山 121400)

0 引言

云計(jì)算[1]作為一種新興的信息服務(wù)模式，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心中，上千萬臺服務(wù)器連接成一片，作為巨大的資源池，用戶通過終端與數(shù)據(jù)中心連接，使用各自需求的數(shù)據(jù)。這種提供資源的網(wǎng)絡(luò)稱為“云”。對于用戶來說“云”中的資源是可無限擴(kuò)展的、可隨時(shí)獲取的、可按需分配的、可按用量付費(fèi)的?！霸啤钡挠?jì)算能力也能成為一種新產(chǎn)品在市場上進(jìn)行交易，它是承載于互聯(lián)網(wǎng)之上的技術(shù)產(chǎn)品。

1 云計(jì)算概念

云計(jì)算是并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)發(fā)展而來的一種商業(yè)計(jì)算模型，是將計(jì)算指令任務(wù)分布在批量計(jì)算機(jī)或服務(wù)器構(gòu)組成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算能力、存儲空間和各種軟件應(yīng)用服務(wù)。

2 云計(jì)算運(yùn)用的技術(shù)

在云計(jì)算自身應(yīng)用模式中，具有開放性、邊界動態(tài)、虛擬性等特點(diǎn)[2]。云計(jì)算運(yùn)用了多種技術(shù)，其中的關(guān)鍵技術(shù)以編程模型、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、虛擬技術(shù)、平臺管理技術(shù)為主。

(1)編程模型

云計(jì)算需要使用一種簡單的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型，用于規(guī)模較大數(shù)據(jù)集合的并行運(yùn)算。嚴(yán)格的編程模型將云計(jì)算環(huán)境中的代碼變的異常簡單，編程模型的中心思想是將要執(zhí)行的動作分解和簡化成多個(gè)小動作的方式，將數(shù)據(jù)切割成小塊，分配給服務(wù)器進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)同一時(shí)間同時(shí)對不同數(shù)據(jù)運(yùn)算的效果即并行處理，最后將執(zhí)行結(jié)果匯總輸出。

(2)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

云計(jì)算系統(tǒng)的特點(diǎn)是“云”中的服務(wù)器數(shù)量很多，同時(shí)需要提供服務(wù)的用戶數(shù)量也很大，因此采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余的方式保證數(shù)據(jù)安全是很必要的。選擇一個(gè)可擴(kuò)展的、大型的文件系統(tǒng)，用于處理應(yīng)用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的動作指令。它與大多數(shù)普通硬件兼容，可以運(yùn)行于主流硬件設(shè)備之上。而集群是運(yùn)行于文件系統(tǒng)之上的、將多臺服務(wù)器組成一個(gè)大資源池的虛擬化技術(shù)，它是由一臺主服務(wù)器和多臺的塊服務(wù)器構(gòu)成硬件資源組，主服務(wù)器定時(shí)發(fā)送消息與每一個(gè)塊服務(wù)器通信，所有數(shù)據(jù)方面的通信都直接和塊服務(wù)器聯(lián)系，并行處理能力大大提高了。

(3)數(shù)據(jù)管理技術(shù)

云計(jì)算要對海量的分散數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，數(shù)據(jù)管理技術(shù)能夠高效的管理海量數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同，它把所有數(shù)據(jù)都作為對象來處理，把不同應(yīng)用程序的不同類型和大小的數(shù)據(jù)，存儲在同一數(shù)據(jù)庫中，從后工端的大批處理到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的響應(yīng)要求各不相同，數(shù)據(jù)庫需要為應(yīng)用程序提供靈活高效的分析運(yùn)算功能。

(4)虛擬技術(shù)

虛擬技術(shù)指在物理設(shè)施基礎(chǔ)上，做的仿物理設(shè)施的一種技術(shù)?？梢园讯嗯_服務(wù)器虛擬成一臺大服務(wù)器，也可以把一塊大硬盤，分成幾塊容量較小的硬盤。

(5)平臺管理技術(shù)

云計(jì)算具有設(shè)備資源規(guī)模龐大，服務(wù)器數(shù)量眾多且分布在不同的地點(diǎn)的特點(diǎn)。平臺管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器統(tǒng)一協(xié)同工作，通過自動化、智能化的手段支撐應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)營。

3 云計(jì)算的服務(wù)形式

云計(jì)算一般包括3 個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS,Infrastructure as a Service）、平臺即服務(wù)(PaaS,Platform as a Service)和軟件即服務(wù)(SaaS, Software asa Service)[3]。云計(jì)算平臺架構(gòu)如圖1所示。

(1)軟件服務(wù)(SaaS)

SaaS服務(wù)將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在服務(wù)器上，用戶通過網(wǎng)絡(luò)向供應(yīng)商訂購軟件服務(wù)，供應(yīng)商向用戶收取標(biāo)準(zhǔn)定額費(fèi)用，為用戶提供使用授權(quán)許可，向客戶開放應(yīng)用的模式。此項(xiàng)服務(wù)的特點(diǎn)是，由供應(yīng)商維護(hù)、管理并提供軟件運(yùn)行的資源環(huán)境，用戶只需接入，即可使用軟件，為用戶節(jié)省了大量資金和人力、物力。SaaS是小型企業(yè)使用先進(jìn)技術(shù)的最簡便途徑。

(2)平臺服務(wù)(PaaS)

平臺服務(wù)是把開發(fā)環(huán)境作為服務(wù)來提供。供應(yīng)商提供開發(fā)環(huán)境、硬件資源等給用戶，用戶在其平臺上自行開發(fā)個(gè)性化的應(yīng)用程序。PaaS能夠給企業(yè)或個(gè)人提供研發(fā)的中間件平臺。

(3)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS)

IaaS是把多臺服務(wù)器組成的“云”平臺，作為服務(wù)提供給用戶。這是一種托管型的硬件服務(wù)方式，用戶付費(fèi)使用供應(yīng)商的硬件設(shè)施，用戶在其上布署個(gè)性化應(yīng)用。

4 云計(jì)算的應(yīng)用

4.1 個(gè)人及家庭應(yīng)用

移動辦公：利用3G網(wǎng)絡(luò)，連接到云平臺，遠(yuǎn)程處理日常工作，如收發(fā)郵件、批閱文件、編輯文檔、制作表格等。

手機(jī)支付：利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，將日常生活中費(fèi)用支付納入其中，讓手機(jī)與錢包合二為一，在網(wǎng)上支付中應(yīng)用手機(jī)支付功能，使用電子帳號，通過短信驗(yàn)證的方式提供支付。

手機(jī)備份：手機(jī)中的資料能備份到云平臺中，像備份到私人電腦上一樣，得到安全的保護(hù)。

應(yīng)用程序使用：手機(jī)應(yīng)用程序在云平臺中，有標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)接口，統(tǒng)一的下載和使用渠道，大大提高手機(jī)應(yīng)用的兼容性，引領(lǐng)各品牌智能手機(jī)軟件之間相互兼容。

圖1 云計(jì)算平臺架構(gòu)

4.2 中小企業(yè)應(yīng)用

(1)企業(yè)辦公與業(yè)務(wù)系統(tǒng)

門戶網(wǎng)站、OA、財(cái)務(wù)管理等企業(yè)、郵箱等企業(yè)內(nèi)部使用的系統(tǒng)，可以部署在云平臺上，無需企業(yè)投入人力、物力和資金建設(shè)、維護(hù)系統(tǒng)平臺，應(yīng)用部署結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1）企業(yè)應(yīng)用門戶

信息門戶主要實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄（SSO）、用戶權(quán)限管理、應(yīng)用、門戶配置管理、門戶界面管、個(gè)性化服務(wù)、搜索引擎、內(nèi)容管理、訪問統(tǒng)計(jì)等方面的功能,如圖3所示。

應(yīng)用整合：單點(diǎn)登陸，解決身份認(rèn)證，無需多次輸入用戶名及密碼。

數(shù)據(jù)整合：通過跨系統(tǒng)的報(bào)表平臺，做到不用登陸就可收到報(bào)表信息不存在信息孤島。

信息整合：會短信通知今天的待辦事宜且權(quán)限分明。

圖3 企業(yè)應(yīng)用門戶

2)OA辦公系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)是一個(gè)以科學(xué)方法對日常辦公業(yè)務(wù)進(jìn)行組織，以高度授權(quán)與控制為基礎(chǔ)，以信息交流與協(xié)作為目的的工作平臺，在這個(gè)平臺上只需進(jìn)行簡單的輕量級二次開發(fā)，就可以擴(kuò)展出：工作日志、工作日記、工作任務(wù)安排、工作總結(jié)匯報(bào)、報(bào)銷單、報(bào)銷單批復(fù)、請假單、請假單批復(fù)、個(gè)人及組織知識庫等流程相對簡單，信息流向是一對一、一對多或多對多的各種應(yīng)用子系統(tǒng)。

發(fā)文管理主要對發(fā)送公文的起草、流傳、監(jiān)控、辦理進(jìn)行管理。包括發(fā)文擬稿、已辦發(fā)文、文件歸檔、發(fā)文監(jiān)控、待辦發(fā)文、文件發(fā)送。

收文管理主要對接收公文的登記、流轉(zhuǎn)、監(jiān)控、辦理進(jìn)行管理。包括收文登記、待辦文件、系統(tǒng)收文、文件監(jiān)控、收文登記、文件歸檔、已辦文件。

會議管理主要對會議室、會議類型、會議級別、會議申請、會議審核、會議紀(jì)要等進(jìn)行管理，包括會議級別管理、會議室管理、會議類型、會議申請、會議審核、會議記錄、記錄審核、會議紀(jì)要、紀(jì)要審核、我的會議。

公告管理對發(fā)布的公告進(jìn)行管理，查詢閱讀記錄，包括我的公告、公告發(fā)布、公告簽批。

呈批件管理主要對非正式文件的申請、審核、審批過程進(jìn)行管理，包括呈批件申請、呈批件審核、呈批件簽批。

計(jì)劃管理計(jì)劃管理包括個(gè)人計(jì)劃、同事計(jì)劃、本部門計(jì)劃、其他部門計(jì)劃。

全文檢索主要為系統(tǒng)用戶提供一個(gè)方便快捷的查詢?nèi)肟冢樵兎秶鸀橐褮w檔的文件，包括已發(fā)公文、已收公文、會議、公告、期刊等信息。支持模糊查詢。

消息管理主要提供一個(gè)信息交互和定時(shí)消息提醒的平臺，讓用戶使用方便，并能及時(shí)了解目前需要待辦的任務(wù)，包括消息配置、我的消息。

(2)政府、事業(yè)單位、大企業(yè)應(yīng)用

無主機(jī)辦公,無需每位工作人員配備一臺電腦，在云平臺中每人有一臺虛擬主機(jī)，辦公桌面上只需要顯示器及網(wǎng)絡(luò)連接到平臺上，即可辦公，方便快捷。

私有云就像專網(wǎng)一樣，為政府、事業(yè)單位或大型企業(yè)提供相對獨(dú)立的平臺空間，布署業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用、開發(fā)新產(chǎn)品等，解決了系統(tǒng)投資大、維護(hù)難度高的問題。私有云服務(wù)部署結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 私有云服務(wù)部署

5 結(jié)語

云計(jì)算具備性能和價(jià)格上的優(yōu)勢條件，大大降低了企業(yè)進(jìn)入電子商務(wù)運(yùn)營的門檻。以易操作、安全的方式，為客戶提供更好的體驗(yàn)感知。將來必將成為主流技術(shù)，為信息時(shí)代提供更有效的交易和交流平臺。

[1]侯建,帥仁俊,侯文.云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)存儲模型[J].通信技術(shù),2011,44(05):163-165.

[2]謝靈智.云計(jì)算及云計(jì)算安全概述[J].信息安全與通信保密,2012(12):24-25.

[3]杜慶靈.企業(yè)信息管理云平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].通信技術(shù),2012,45(06):110-112.