淺談云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

徐璐

【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展和用戶(hù)需求的增加，如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的按需和彈性分配，成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域需要解決的重要問(wèn)題之一，云計(jì)算的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了方法。本文對(duì)云計(jì)算的概念進(jìn)行了介紹，闡述了云計(jì)算的服務(wù)形式和應(yīng)用場(chǎng)景，并對(duì)云計(jì)算的發(fā)展和挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算；服務(wù)形式；典型應(yīng)用

隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）硬件的發(fā)展，PC機(jī)性能越來(lái)越高，已基本能夠滿足人們?nèi)粘Ｊ褂眯枨?，但面?duì)時(shí)多時(shí)少、時(shí)高時(shí)低的計(jì)算資源需求，用戶(hù)不得不按照最高需求購(gòu)置PC機(jī)，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)的同時(shí)，也增加了用戶(hù)的使用成本。如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的按需和彈性分配，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域需要解決的重要問(wèn)題之一。

一、云計(jì)算概述

1.1 云計(jì)算的概念

云計(jì)算是并行處理、分布式處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展和延伸，與上述三個(gè)名詞不同，云計(jì)算并不是一項(xiàng)全新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，而更像是一種新的商業(yè)模式。

云計(jì)算在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式計(jì)算模式的基礎(chǔ)上，將計(jì)算資源分散在大量的遠(yuǎn)程分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上，這樣用戶(hù)能夠像使用電和水一樣，按需使用計(jì)算和存儲(chǔ)資源。依靠云計(jì)算模式，用戶(hù)只需要筆記本、手機(jī)甚至可以聯(lián)網(wǎng)的顯示設(shè)備，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取到我們需要的一切資源，甚至是大規(guī)模超級(jí)四算能力。從這個(gè)點(diǎn)看，用戶(hù)才是云計(jì)算的真正擁有者。

1.2 云計(jì)算的主要技術(shù)

1.2.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)能夠?qū)⒁慌_(tái)物理服務(wù)器按需劃分成多個(gè)虛擬服務(wù)器，虛擬化技術(shù)是云計(jì)算的基礎(chǔ)和核心，它能夠提高服務(wù)器的利用率，同時(shí)降低投資成本。

1.2.2分布式計(jì)算

分布式計(jì)算具有極高的靈活性，可以將大規(guī)模的計(jì)算任務(wù)分割成多塊后分別計(jì)算，再將結(jié)果合并后反饋給用戶(hù)。

1.2.3效用計(jì)算

效用計(jì)算是云計(jì)算商業(yè)模式運(yùn)行的基礎(chǔ)，他根據(jù)用戶(hù)申請(qǐng)使用的云計(jì)算資源進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

1.2.4集群技術(shù)

集群技術(shù)與虛擬化技術(shù)的目標(biāo)相關(guān)，其目標(biāo)是將多個(gè)物理服務(wù)器整合起來(lái)，共同完成單個(gè)計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的高性能計(jì)算或大規(guī)模存儲(chǔ)等問(wèn)題。

二、云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

2.1 云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算的創(chuàng)新概念和先進(jìn)技術(shù)，為其帶來(lái)了很多優(yōu)點(diǎn)：

（1）規(guī)模超大：云計(jì)算中心一般擁有幾十萬(wàn)臺(tái)乃至上百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，能夠賦予用戶(hù)前所未有的計(jì)算能力。

（2）可靠性高：云計(jì)算使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、虛擬機(jī)在線遷移等技術(shù)保證了服務(wù)的高可靠性，所以云計(jì)算比本地PC機(jī)更加可靠。

（3）通用性強(qiáng)：云計(jì)算不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)某一領(lǐng)域或?qū)I(yè)的，使用云計(jì)算可以搭建不用的應(yīng)用，也可以支持不用應(yīng)用的同時(shí)運(yùn)行。

（4）伸縮靈活：云計(jì)算借助虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模的動(dòng)態(tài)伸縮。

（5）按需服務(wù)：云計(jì)算平臺(tái)提供了巨大的資源池，用戶(hù)像使用自來(lái)水、電和煤氣一樣使用云計(jì)算資源，按需使用，按需收費(fèi)。

（6）極其廉價(jià)：云計(jì)算通過(guò)自動(dòng)化管理、大模部署等手段，極大地降低了運(yùn)行成本，且云計(jì)算中心一般建立在水資源和電力資源相對(duì)豐富的區(qū)域，能夠進(jìn)一步降低能源成本消耗。

2.2 云計(jì)算的服務(wù)形式和典型應(yīng)用

（1）軟件即服務(wù)（SaaS）

SaaS服務(wù)商通過(guò)云環(huán)境向用戶(hù)提供軟件服務(wù)，用戶(hù)根據(jù)個(gè)人使用需求進(jìn)行租用，服務(wù)商根據(jù)時(shí)間、流量等因素向用戶(hù)收取一定的費(fèi)用。

SaaS的優(yōu)勢(shì)在于用戶(hù)不需要自己出錢(qián)購(gòu)買(mǎi)軟件和使用權(quán)，只需要通過(guò)瀏覽器就可以直接使用我們需要的任何軟件，用戶(hù)租用軟件的費(fèi)用也相當(dāng)?shù)土?，這樣就為用戶(hù)節(jié)省了大量的資金成本。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)享受到相應(yīng)的硬件、軟件和維護(hù)服務(wù)，這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最具效益的營(yíng)運(yùn)模式，也是小型企業(yè)和創(chuàng)業(yè)初期最佳的軟件使用模式。

典型的以企業(yè)資源管理軟件ERP為例，ERP軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)施和維護(hù)費(fèi)用相對(duì)都比較昂貴，基于SaaS模式的ERP軟件可以讓用戶(hù)根據(jù)需求定制軟件模塊，而且最終收費(fèi)也不需要包含軟件使用許可費(fèi)和硬件設(shè)施采購(gòu)費(fèi)，只需要根據(jù)云服務(wù)提供商的收費(fèi)策略支付低廉的費(fèi)用即可，同時(shí)還免除了企業(yè)IT維護(hù)部門(mén)的人員成本，是真正按照服務(wù)收費(fèi)的ERP產(chǎn)品。

（2）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）

PaaS平臺(tái)是將開(kāi)發(fā)環(huán)境作為服務(wù)提供給用戶(hù)的服務(wù)方式，服務(wù)提供商提供了開(kāi)發(fā)環(huán)境、服務(wù)器平臺(tái)和硬件資源，用戶(hù)在平臺(tái)上開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將其傳遞給其他用戶(hù)。

PaaS平臺(tái)不僅僅只提供了一個(gè)平臺(tái)，還提供了很多封裝好的服務(wù)接口和中間件，可以大幅度降低用戶(hù)開(kāi)發(fā)的門(mén)檻和難度，比較好的PaaS平臺(tái)甚至能夠幫助用戶(hù)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試，確保用戶(hù)應(yīng)用程序質(zhì)量，這樣應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本地化開(kāi)發(fā)。

Google App Engine是PaaS的代表產(chǎn)品，他是一個(gè)由python應(yīng)用服務(wù)器群、Big Table數(shù)據(jù)庫(kù)及GFS組成的平臺(tái)，為開(kāi)發(fā)者提供了服務(wù)器和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用戶(hù)編寫(xiě)的應(yīng)用程序可以直接在Google平臺(tái)上運(yùn)行和發(fā)布，可直接為使用互聯(lián)網(wǎng)的其他用戶(hù)提供服務(wù)，而Google平臺(tái)將對(duì)該應(yīng)用程序的運(yùn)行和維護(hù)負(fù)責(zé)。

（3）基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）

IaaS是為用戶(hù)提供了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，并將這些基礎(chǔ)設(shè)施作為商品租賃給用戶(hù)使用，它將多臺(tái)服務(wù)器的內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)和計(jì)算能力整合成一個(gè)大的資源池，并按照用戶(hù)需要對(duì)其進(jìn)行配置和切分，用戶(hù)為自己要求的基礎(chǔ)設(shè)施配置付錢(qián)，且可隨時(shí)增減基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行能力。IaaS的優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)按需租用相應(yīng)計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，大大降低了用戶(hù)在硬件上的開(kāi)銷(xiāo)。

Amazon Web服務(wù)（AWS）， IBM的Blue Cloud等均是將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)出租的典型代表。

2.3 云計(jì)算的應(yīng)用擴(kuò)展

除了上述典型應(yīng)用外，云計(jì)算還有兩個(gè)重要的擴(kuò)展領(lǐng)域：

（1）云存儲(chǔ)

云存儲(chǔ)是將個(gè)人或企業(yè)用戶(hù)儲(chǔ)存信息所需要的硬盤(pán)空間上移至云端，用戶(hù)本地不需要任何存儲(chǔ)空間，其主要面向以數(shù)據(jù)、資料等存儲(chǔ)業(yè)務(wù)為主的企業(yè)或用戶(hù)。

云存儲(chǔ)的核心是通過(guò)云來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式相比，云存儲(chǔ)不僅只提供了硬件資源，而是網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)、應(yīng)用等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這些部分圍繞存儲(chǔ)為核心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。

（2）云安全

云安全是云計(jì)算的另一個(gè)應(yīng)用分支，已經(jīng)在病毒控制領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用和成功。云安全通過(guò)網(wǎng)狀的大量客戶(hù)端對(duì)網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測(cè)，能夠獲取到各類(lèi)病毒、木馬和惡意程序的最新信息，經(jīng)過(guò)云安全的分析和處理，將解決策略通過(guò)云網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到各客戶(hù)端，這樣就保證了每個(gè)客戶(hù)端可以享受最新、最安全的安全策略，也為用戶(hù)提供了最高等級(jí)的安全服務(wù)。

三、云計(jì)算的未來(lái)發(fā)展

云計(jì)算在我國(guó)起步較晚，目前還主要面向個(gè)人和中小企業(yè)用戶(hù)提供服務(wù)，與國(guó)外對(duì)比還有比較大的差距，但是在包括以IBM、EMC、Intel等為代表的跨國(guó)設(shè)備制造商，上海、北京、天津等為代表的地方政府，以新浪、騰訊、阿里巴巴為代表的國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，以中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信為代表的傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下，云計(jì)算在我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭比較迅速，無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是在與國(guó)外合作方面都取得了一些階段性的成果。

雖然云計(jì)算發(fā)展迅速，但是仍面臨著許多不成熟的挑戰(zhàn)：在國(guó)內(nèi)而言，寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要加快，數(shù)據(jù)中心發(fā)展水平有待提高，IT從產(chǎn)品到服務(wù)的過(guò)渡遠(yuǎn)未到位，用戶(hù)市場(chǎng)仍需培育。在全球范圍內(nèi)，云系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程管理的安全性和傳統(tǒng)企業(yè)管理模式的不適應(yīng)性都在嚴(yán)重制約著云計(jì)算的發(fā)展和進(jìn)步，也給云計(jì)算的未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。

四、總計(jì)

云計(jì)算的出現(xiàn)為計(jì)算式應(yīng)用帶來(lái)了一場(chǎng)革命性變革，他的新模式、新技術(shù)、新趨勢(shì)正逐漸成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，雖然云計(jì)算的發(fā)展仍面臨著許多的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，但其巨大的、不可取代的優(yōu)勢(shì)讓我們相信，未來(lái)的云計(jì)算將進(jìn)一步進(jìn)入我們的生活和工作，甚至成為未來(lái)最基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)之一。

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