論云計(jì)算技術(shù)及運(yùn)營(yíng)可行性研究

夏鋒

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了社會(huì)生活的方方面面。云計(jì)算技術(shù)作為一項(xiàng)近幾年來(lái)新提出來(lái)的技術(shù)概念，在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注，并引發(fā)了一系列的研究探討。本文對(duì)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展以及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)云計(jì)算技術(shù)運(yùn)營(yíng)的可行性進(jìn)行了分析，為云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算技術(shù)；運(yùn)營(yíng)；可行性；參考

中圖分類號(hào)：TP301

云計(jì)算是一種通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化資源的，動(dòng)態(tài)且易擴(kuò)展的計(jì)算方式為用戶提供自定義的、有效可靠的、資源利用最大化的分布式計(jì)算服務(wù)的新興技術(shù)。計(jì)算服務(wù)在最初主要是集中采用大型處理機(jī)進(jìn)行計(jì)算，隨著信息和通信技術(shù)的發(fā)展，逐漸發(fā)展為基于網(wǎng)絡(luò)的分布式任務(wù)處理模式，近年來(lái)又出現(xiàn)了按需處理的云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算技術(shù)會(huì)將網(wǎng)絡(luò)上的各種服務(wù)資源首先進(jìn)行虛擬化，然后再安排專人負(fù)責(zé)整個(gè)資源的調(diào)度、管理和維護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)資源的按需服務(wù)。云計(jì)算模式綜合運(yùn)用了分布式計(jì)算、虛擬化技術(shù)、效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算以及Web服務(wù)等多項(xiàng)技術(shù)，從而保證虛擬資源能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)得到最大化的利用，極大地提高了大規(guī)模計(jì)算的效率。

目前云計(jì)算一定成為一種提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的重要商業(yè)平臺(tái)，云計(jì)算的概念已經(jīng)逐漸深入到包括以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)的IT資源整合服務(wù)的各種運(yùn)算服務(wù)當(dāng)中，極大地推動(dòng)了信息計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，。因此加強(qiáng)云計(jì)算技術(shù)的研究以及對(duì)其運(yùn)營(yíng)可行性進(jìn)行深入分析具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 云計(jì)算技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)以及計(jì)算優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的超級(jí)計(jì)算工程，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理等多個(gè)方面有自身獨(dú)特的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也由于這些關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算也形成對(duì)于其他計(jì)算方式的優(yōu)勢(shì)，極大地提高了計(jì)算的效率和計(jì)算速度。

1.1 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)。（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。云計(jì)算中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)采用冗余的存儲(chǔ)方式，對(duì)同一份數(shù)據(jù)保存多個(gè)副本，從而保證存數(shù)數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。并且云計(jì)算是大數(shù)據(jù)計(jì)算，要同時(shí)為大量客戶進(jìn)行服務(wù)，這也就要求云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有較高的吞吐率和傳輸速度，從而保證多個(gè)客戶可以及時(shí)有效的得到數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)。目前主要的云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)包括Google開發(fā)的GFS以及Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的HDFS。（2）數(shù)據(jù)管理技術(shù)。云計(jì)算中數(shù)據(jù)管理技術(shù)一般采用列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)管理方式。云計(jì)算是面向大量客戶的大數(shù)據(jù)計(jì)算，需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中有效的管理，同時(shí)在計(jì)算過程中需要調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)，快速準(zhǔn)確的在龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)找到所需要的數(shù)據(jù)也是數(shù)據(jù)庫(kù)管理的關(guān)鍵技術(shù)之一。（3）云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)。云計(jì)算平臺(tái)管理是運(yùn)用“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”將大量的服務(wù)器串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，通過智能化的手段實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。云計(jì)算結(jié)構(gòu)龐大，關(guān)聯(lián)的服務(wù)器數(shù)量可能回達(dá)到上百萬(wàn)臺(tái)，運(yùn)行的應(yīng)用錯(cuò)綜復(fù)雜，因此做好整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的管理工作也是云計(jì)算過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（4）并行編程模式。云計(jì)算采用Map-Reduce 編程模式，將任務(wù)分成多個(gè)子任務(wù)，通過 Map 和 Reduce 兩步實(shí)現(xiàn)任務(wù)在大規(guī)模計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的調(diào)度與分配。云計(jì)算編程模型中的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度對(duì)于用戶和編程人員的透明更加有效的利用云計(jì)算技術(shù)中的資源，更好地為客戶進(jìn)行服務(wù)。（5）綠色節(jié)能技術(shù)。云計(jì)算系統(tǒng)和傳統(tǒng)的計(jì)算模式有著本質(zhì)的區(qū)別，云計(jì)算是以數(shù)據(jù)中心建設(shè)為核心而優(yōu)化的。一旦系統(tǒng)溫度過高，降溫措施自動(dòng)相應(yīng)并自動(dòng)將該計(jì)算中心的計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到其他計(jì)算中心，實(shí)現(xiàn)該中心的自動(dòng)降溫，最終實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算的節(jié)能減排和系統(tǒng)優(yōu)化。

1.2 云計(jì)算的計(jì)算優(yōu)勢(shì)。云計(jì)算技術(shù)極大的降低了企業(yè)的IT建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，節(jié)省了能源消耗，同時(shí)提高了企業(yè)的數(shù)據(jù)處理效率。云計(jì)算技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、運(yùn)算能力方面的優(yōu)勢(shì)使其成為推動(dòng)企業(yè)信息發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步的巨大動(dòng)力。云計(jì)算技術(shù)相對(duì)于其他計(jì)算模式的優(yōu)勢(shì)如表1。

通過對(duì)表1的分析，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)理論對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：（1）云計(jì)算的操作可性能比較高，成本低。對(duì)于一些新興企業(yè)來(lái)說，可以用較少的資金就能完成相關(guān)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，將相應(yīng)的商業(yè)計(jì)劃付諸實(shí)際。較低的操作成本，快速啟動(dòng)是云計(jì)算對(duì)于其他模式的一大優(yōu)勢(shì)。（2）云計(jì)算技術(shù)可以根據(jù)客戶的需求分配相應(yīng)的計(jì)算資源，不會(huì)造成計(jì)算資源的浪費(fèi)，具有良好的靈活性。同時(shí)云計(jì)算具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理能力，可以最大程度的滿足不同客戶對(duì)不同數(shù)據(jù)處理的要求。（3）云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)屬于公共服務(wù)平臺(tái)，在客戶的使用過程中不需要自身部署安裝自身的數(shù)據(jù)處理中心，無(wú)需投入額外的資金，獲取計(jì)算服務(wù)的成本較低。

2 云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)營(yíng)可行性分析

云計(jì)算技術(shù)主要是利用云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)向相關(guān)的技術(shù)人員和不同的客戶提供平臺(tái)開口，利用這開口平臺(tái)可以提供的基礎(chǔ)服務(wù)主要包括一下幾個(gè)方面：（1）云計(jì)算中的客戶與存儲(chǔ)管理。云計(jì)算的主要服務(wù)對(duì)象包括相關(guān)的技術(shù)人員和一般的消費(fèi)者。云計(jì)算技術(shù)會(huì)根據(jù)實(shí)際用戶的需求進(jìn)行資源的科學(xué)性匹配，及時(shí)對(duì)資源進(jìn)行劃分和釋放。當(dāng)用戶的需求完成之后，這部分資源就會(huì)被及時(shí)釋放，并且用于其他用途，當(dāng)新的用戶提出新的需求時(shí)，這部分資源又會(huì)被重新劃分，再次利用起來(lái)，從而保證了資源利用的最大化。同樣云計(jì)算過程中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理也會(huì)根據(jù)用戶的個(gè)人需求及時(shí)的進(jìn)行調(diào)用、切換以及釋放等，從而保證存儲(chǔ)資源應(yīng)用到最需要的地方，提高存儲(chǔ)空間的利用率。（2）云計(jì)算中的運(yùn)營(yíng)成本。云計(jì)算中可以通過壓縮軟件開發(fā)生命周期以及降低IT總成本來(lái)降低云計(jì)算的運(yùn)營(yíng)成本。降低軟件的開發(fā)周期可以有效降低，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)劃可以有效的節(jié)約人力資源成本。同時(shí)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)可以延長(zhǎng)服務(wù)器的使用年限，間接降低了運(yùn)營(yíng)過程中的硬件成本。（3）云計(jì)算中操作系統(tǒng)的部署和維護(hù)。云計(jì)算可以通過云計(jì)算平臺(tái)中的平臺(tái)開口管理員來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)的部署以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)。當(dāng)云計(jì)算過程中需要進(jìn)行一對(duì)一特殊服務(wù)或者特殊定制服務(wù)時(shí)，相應(yīng)的平臺(tái)開口管理員可以通過相關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)相關(guān)軟件的一對(duì)一特殊定制服務(wù)。

3 云計(jì)算技術(shù)的案例應(yīng)用

中國(guó)移動(dòng)作為最早介入我國(guó)云計(jì)算領(lǐng)域的企業(yè)之一，從而2007年就逐漸開始了云計(jì)算的研究與應(yīng)用，為了滿足中國(guó)移動(dòng)對(duì)于低成本、高性能、高可靠性、可擴(kuò)展IT計(jì)算和存儲(chǔ)以及對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的需求，中國(guó)移動(dòng)實(shí)施了“大云”計(jì)劃，并在2008年建設(shè)了256個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，試點(diǎn)結(jié)果分析表明云計(jì)算技術(shù)在降低陳本、提高效率等方面有著顯著的效果。通過“大云”運(yùn)行結(jié)果和小型機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)：“大云”的數(shù)據(jù)挖掘性能提高了將近50倍，其數(shù)據(jù)處理性能最高提高了將近60倍，云計(jì)算的優(yōu)越性非常明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算技術(shù)作為一種新興的計(jì)算模式，得到了廣泛的關(guān)注，又由于自身在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理，計(jì)算等方面的巨大優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用。云計(jì)算模式的出現(xiàn)使得計(jì)算能力以及存儲(chǔ)空間可以像普通商品一樣通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通、交易、買賣，這極大地促進(jìn)了信息計(jì)算科學(xué)的發(fā)展、為企業(yè)的數(shù)據(jù)計(jì)算提供了廉價(jià)有效的服務(wù)。通過加強(qiáng)對(duì)云計(jì)算技術(shù)以及其運(yùn)營(yíng)可行性的研究，可以更好地將云計(jì)算技術(shù)推向市場(chǎng)，為廣大企業(yè)和人民群眾服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：江蘇徐州港務(wù)（集團(tuán)）有限公司，江蘇徐州 221006