淺談云計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用

侯佳路++李煥春++郭永剛

【摘要】雖然云計(jì)算提出的時(shí)間不長(zhǎng)，但是其所涉及到的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)卻比較成熟，比如網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算、集群技術(shù)、分布式系統(tǒng)等等，因此，可以說(shuō)云計(jì)算是這些技術(shù)的集成與升集。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也越來(lái)越普及，其為人們提供一種全新的計(jì)算模型。文章分析了云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)云計(jì)算的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 ； 關(guān)鍵技術(shù) ； 應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）23-0026-01

狹義的云計(jì)算是指利用網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方法獲得所需資源的IT基礎(chǔ)設(shè)施交付及使用模式，而廣義的云計(jì)算服務(wù)不僅包括IT、軟件及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的內(nèi)容，還包括其它服務(wù)。

一、云計(jì)算的基本原理及特點(diǎn)

云計(jì)算是分布于大量分布式計(jì)算機(jī)上的，而非像傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)分布于本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)更加接近。云計(jì)算用戶通過(guò)遠(yuǎn)程的連接獲取相關(guān)服務(wù)，包括信息存儲(chǔ)、信息計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、各式交互服務(wù)等等。由此可見(jiàn)，云計(jì)算具有以下特點(diǎn)：首先強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，云計(jì)算用戶可獲取沒(méi)有界限的資源數(shù)據(jù)，可根據(jù)自己的需求購(gòu)買(mǎi)任何數(shù)量的資源；其次，服務(wù)可度量，云計(jì)算供應(yīng)商及云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)的監(jiān)測(cè)者可在云計(jì)算模式下實(shí)現(xiàn)服務(wù)的度量，這對(duì)于服務(wù)計(jì)費(fèi)、訪問(wèn)控制、資源優(yōu)化、容量規(guī)劃等工作有著重要的現(xiàn)實(shí)意義；再次，可做到按需自助服務(wù)，云計(jì)算用戶可直接使用云計(jì)算服務(wù)，無(wú)需與供應(yīng)商進(jìn)行人工交互；最后，便捷的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)：用戶可以通過(guò)客戶端以標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲到供應(yīng)商的資源。

二、云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)

具體而言，云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾種：

首先，云平臺(tái)服務(wù)優(yōu)化管理。服務(wù)優(yōu)化管理的關(guān)鍵技術(shù)包括資源管理、云任務(wù)管理、云數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用行為分析與系統(tǒng)測(cè)評(píng)等等，服務(wù)優(yōu)化管理的主要目的是提高云平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量及性能。其中資源管理的主要對(duì)象包括物理機(jī)、虛擬機(jī)及虛擬集群等，主要通過(guò)按需管理及分區(qū)隔離機(jī)制實(shí)現(xiàn)優(yōu)化管理。云任務(wù)管理的主要內(nèi)容包括任務(wù)分類(lèi)、負(fù)載平衡、功耗管理、容錯(cuò)、高效調(diào)度等等。云數(shù)據(jù)管理則以大規(guī)模結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化、多媒體數(shù)據(jù)為管理對(duì)象。等。其次，云計(jì)算應(yīng)用構(gòu)建與集成技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)包括應(yīng)用服務(wù)化、虛擬化及服務(wù)集成技術(shù)，其主要目的是為行業(yè)用戶提供服務(wù)。應(yīng)用服務(wù)化主要研究云計(jì)算環(huán)境中應(yīng)用服務(wù)的按需服務(wù)理論模型；應(yīng)用虛擬化則為應(yīng)用軟件提供一個(gè)虛擬的運(yùn)行環(huán)境，使服務(wù)化的應(yīng)用可在任何共享的計(jì)算資源上運(yùn)行。服務(wù)集成則是將多家應(yīng)用服務(wù)提供方集合在一起，為用戶提供更加完整的服務(wù)。再次，云計(jì)算應(yīng)用系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行技術(shù)。該技術(shù)是支持企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，主要研究?jī)?nèi)容包括平臺(tái)物理資源及虛擬化資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)、平臺(tái)服務(wù)監(jiān)控技術(shù)及云計(jì)算應(yīng)用與用戶活動(dòng)監(jiān)控技術(shù)等。最后，云計(jì)算多模式客戶端技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，任何計(jì)算方法均是以數(shù)據(jù)、用戶及服務(wù)為核心，對(duì)于云計(jì)算技術(shù)而言，其未來(lái)計(jì)算架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)包括云端共存及云端互動(dòng)?，F(xiàn)階段智能設(shè)備的發(fā)展日益成熟，云客戶端除了傳統(tǒng)的電腦、筆記本之外，還包括了手機(jī)、PDA及其它各種智能移動(dòng)終端，因此云計(jì)算多模式客戶端技術(shù)的應(yīng)用與研究十分重要。

三、云計(jì)算的典型應(yīng)用

現(xiàn)階段云計(jì)算的典型應(yīng)用根據(jù)其服務(wù)對(duì)象不對(duì)，主要包括三個(gè)方面，即個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)、企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)及運(yùn)營(yíng)商級(jí)云計(jì)算。

（一）個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)

個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)主要包括兩種服務(wù)形式，即網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)與在線文檔編輯。其中網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)屬于在線存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)云平臺(tái)可以把分布于不同區(qū)域的物理服務(wù)器虛擬成一個(gè)個(gè)邏輯服務(wù)器，構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)空間池，用戶可根據(jù)自己的需要使用空間池的邏輯資源，空間使用后重新釋放，再返回空間池供其它使用者使用。且云中的虛擬磁盤(pán)是構(gòu)筑于物理服務(wù)器中的，不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用產(chǎn)生任何影響。在線文檔編輯則是將應(yīng)用程序“云端”化，即由云端提供程序所需的內(nèi)存、CUP資源等。云系統(tǒng)根據(jù)用戶的需要統(tǒng)一調(diào)度分布于不同區(qū)域的物理CPU及內(nèi)存，并對(duì)其進(jìn)行邏輯組合。這種調(diào)度方式最大程度上實(shí)現(xiàn)了按需分配，用戶的處理量越大，所分配的資源就越多。

（二）企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)

企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)包括企業(yè)空間租賃、企業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份與容災(zāi)等。傳統(tǒng)企業(yè)需要在硬件設(shè)備方面投入大量的資金，才能實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部呈幾何曲線增長(zhǎng)的信息數(shù)據(jù)量的處理與應(yīng)用，而這種投資無(wú)疑會(huì)大幅增加企業(yè)的運(yùn)營(yíng)民本。而云存儲(chǔ)系統(tǒng)性能好、容易大，可以為企業(yè)提供方便、快捷的空間租賃服務(wù)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。此外，云存儲(chǔ)系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的安全模塊，可以為企業(yè)提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備位及容災(zāi)服務(wù)。

（三）運(yùn)營(yíng)商級(jí)的云計(jì)算

運(yùn)營(yíng)商級(jí)的應(yīng)用主要側(cè)重于優(yōu)化業(yè)務(wù)流及不同業(yè)務(wù)之間的資源配置。云計(jì)算系統(tǒng)可以在數(shù)量眾多的物理服務(wù)納入統(tǒng)一的資源調(diào)度，對(duì)不同的物理機(jī)硬盤(pán)、CUP、內(nèi)存等進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)不同資源之間的互補(bǔ)與應(yīng)用。比如游戲服務(wù)器消耗內(nèi)存資源較多，可與同樣消耗硬盤(pán)資源較多的視頻應(yīng)用分配至相同的物理機(jī)；再比如夜間BT下載類(lèi)可以與白天Web瀏覽類(lèi)應(yīng)用分配到相同物是機(jī)上，以平衡不同時(shí)間段的協(xié)作等等，這些均可提高服務(wù)器的利用率，擴(kuò)展業(yè)務(wù)量。運(yùn)營(yíng)商級(jí)的云計(jì)算還包括互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容聚合系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)內(nèi)容越來(lái)越豐富，網(wǎng)絡(luò)視頻逐漸成為主流，云計(jì)算系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)內(nèi)容的部署，通過(guò)流量分析、控制系統(tǒng)確定用戶的訪問(wèn)熱點(diǎn)，再將內(nèi)容源鏡像到云存儲(chǔ)空間，重定向給訪問(wèn)用戶。這種方式運(yùn)營(yíng)商僅需投入少量服務(wù)器，通過(guò)云計(jì)算方式分配服務(wù)器資源，內(nèi)容提供商做好內(nèi)容分發(fā)就能完成。不僅運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容商投入少，而且內(nèi)容使用者在使用方式無(wú)任何變化的同時(shí)視頻觀看效果有極大的提高。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，云計(jì)算并非一個(gè)單純的技術(shù)概念，而是基于互聯(lián)網(wǎng)的、現(xiàn)有硬件及軟件技術(shù)的有面結(jié)合，通過(guò)云計(jì)算可以將現(xiàn)有的信息資源充分利用、調(diào)動(dòng)起來(lái)，構(gòu)架一個(gè)新的服務(wù)模式與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為人們是供更低成本、更高效率的智能化服務(wù)與信息服務(wù)。相信隨著該技術(shù)的不斷完善，會(huì)開(kāi)發(fā)出更符合市場(chǎng)需求的服務(wù)來(lái)。

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