云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)

范芳東

摘要：互聯(lián)網(wǎng)的普及改變了人們的生活方式，手機(jī)、平板、電腦的應(yīng)用產(chǎn)生了大量用戶信息，有效開發(fā)利用云計(jì)算可以快速存儲運(yùn)行信息，提高數(shù)據(jù)的處理分析能力，方便人們進(jìn)行信息資源共享，提高企業(yè)信息管理能力。云計(jì)算對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到重要作用，受到社會各界的廣泛關(guān)注。不過云計(jì)算發(fā)展處于初級階段，面臨著巨大挑戰(zhàn)，需要不斷研發(fā)核心技術(shù)，對信息資源進(jìn)行合理存儲運(yùn)算，提高數(shù)據(jù)運(yùn)行效率，該文通過研究云計(jì)算的相關(guān)理論知識，對云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)展開論述，希望可以為云計(jì)算后續(xù)發(fā)展提供參考建議。

關(guān)鍵詞：云技術(shù);關(guān)鍵技術(shù);數(shù)據(jù)存儲運(yùn)行;研發(fā)應(yīng)用

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）23-0130-02

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)、視頻播放都需要云計(jì)算的應(yīng)用發(fā)展，需要互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)支撐線上交流、購物、娛樂的發(fā)展，企業(yè)需要投入80%的IT資金成本用于云計(jì)算系統(tǒng)的維護(hù)發(fā)展不利于企業(yè)進(jìn)行軟硬件更新和開發(fā)效果更好的云計(jì)算結(jié)構(gòu)，容易造成資金、能源浪費(fèi)，企業(yè)需要通過合理的資金分配，提高資金使用效率，降低云計(jì)算系統(tǒng)維護(hù)成本，彌補(bǔ)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不足之處，開發(fā)滿足需求的云計(jì)算技術(shù)，提高數(shù)據(jù)的存儲運(yùn)算能力，滿足人們對數(shù)據(jù)的使用需求。

1 云計(jì)算相關(guān)理論

1.1 云計(jì)算的概念與特點(diǎn)

云計(jì)算是以互聯(lián)網(wǎng)連接為基礎(chǔ)的新興計(jì)算模式，由可共享、可自我整合的資源池組成，融合分布式與并行處理的計(jì)算思維，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)虛擬資源的整合與公開透明化，有償提供服務(wù)應(yīng)用。虛擬資源通過云計(jì)算可以從終端計(jì)算機(jī)上傳到網(wǎng)絡(luò)資源庫，改變數(shù)據(jù)存儲方式，降低計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)維護(hù)成本，釋放終端儲存運(yùn)算空間。“云”是英特網(wǎng)上提供數(shù)據(jù)資源服務(wù)的軟硬件，包含大量計(jì)算器與服務(wù)器構(gòu)建而成的存儲空間，形成資源共享平臺，終端計(jì)算器可以下載資源，方便數(shù)據(jù)資源合理分配與使用，提高數(shù)據(jù)資源的利用率[1]。

云計(jì)算提供虛擬信息服務(wù)，優(yōu)勢明顯，首先用戶可以直接獲取服務(wù)，不需要詳細(xì)了解云計(jì)算的運(yùn)行機(jī)制，云計(jì)算將復(fù)雜的信息運(yùn)算存儲機(jī)制轉(zhuǎn)化為簡單透明的信息服務(wù)，方便用戶理解使用云計(jì)算;其次，數(shù)據(jù)處理服務(wù)使用的計(jì)算機(jī)硬件越多，出錯(cuò)的概率越大，不利于數(shù)據(jù)信息的存儲運(yùn)算，用戶通過軟件方式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息保存共享，可以不需要準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)硬件來保存數(shù)據(jù)，依靠軟件也可以確保數(shù)據(jù)的可靠性;同時(shí)云計(jì)算存儲量大、規(guī)模大、編程模型層次高，可以提供高水平的信息服務(wù)與計(jì)算能力，用戶可以通過簡單學(xué)習(xí)快速熟悉操作系統(tǒng)。

1.2 云計(jì)算的結(jié)構(gòu)與服務(wù)模式

云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行結(jié)構(gòu)以基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層、訪問層為主，基礎(chǔ)管理層以提供資源共享為主，是云計(jì)算信息儲備的重要部分，應(yīng)用接口層是互聯(lián)網(wǎng)“云”與終端PC手機(jī)設(shè)備連接的重要層次，訪問層是用戶通過云計(jì)算進(jìn)行信息收集、處理、存儲的操作層次，用戶可以通過訪問層滿足操作需求。云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)遞進(jìn)關(guān)系，通過相互聯(lián)系，形成穩(wěn)定的云計(jì)算系統(tǒng)，為用戶提供資源服務(wù)。

云計(jì)算服務(wù)模式根據(jù)用途進(jìn)行分類，分為IaaS、PanS、Sans?；A(chǔ)設(shè)施IaaS使用簡單，規(guī)范性低，適用于虛擬服務(wù)設(shè)備，屬于較為基礎(chǔ)的服務(wù)模式;平臺服務(wù)PanS可以幫助用戶托管應(yīng)用，方便用戶做決策，不過PanS需要遵守規(guī)范，注重細(xì)則;軟件服務(wù)Sans可以共享軟件資源，滿足用戶對軟件的需求，在HR領(lǐng)域往往需要共享軟件提高工作效率，方便彼此溝通交流[2]。

1.3 云計(jì)算的應(yīng)用研究

云計(jì)算應(yīng)用范圍廣，提高商業(yè)信息交流效率，企業(yè)通過云計(jì)算平臺進(jìn)行合作，方便企業(yè)與各個(gè)合作方之間的溝通，快速獲取想要的數(shù)據(jù)信息，大大簡化數(shù)據(jù)信息傳輸接收的效率，提高企業(yè)的運(yùn)營能力，為企業(yè)節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間與成本，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)外部協(xié)調(diào)發(fā)展，方便企業(yè)執(zhí)行信息快速傳達(dá)，有助于企業(yè)開展經(jīng)濟(jì)管理活動，實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤持續(xù)增長。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為企業(yè)收集行業(yè)信息，幫助企業(yè)進(jìn)行判斷規(guī)劃，制定更加符合發(fā)展的經(jīng)營策略，提高企業(yè)的社會商業(yè)價(jià)值。同時(shí)云物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)物物跟蹤，幫助企業(yè)快速了解產(chǎn)品信息，通過合理的經(jīng)營政策，提高企業(yè)競爭力，促使企業(yè)快速發(fā)展。

2 運(yùn)計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)與管理技術(shù)

云計(jì)算主要特點(diǎn)包括海量數(shù)據(jù)存儲，滿足多用戶的存儲運(yùn)算需求，提高多用戶并行效率，方便用戶訪問不同的云端，滿足多用戶的各種需求。針對數(shù)據(jù)存儲，應(yīng)當(dāng)使用分布式方式來存儲數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)存儲安全，提高數(shù)據(jù)訪問效率及經(jīng)濟(jì)可靠性，降低用戶數(shù)據(jù)存儲成本。云計(jì)算需要高吞吐率，方便存儲海量數(shù)據(jù)，同時(shí)也需要高效率的傳輸效率，提高用戶訪問效率，幫助用戶快速匹配需求信息。

海量數(shù)據(jù)存儲需要進(jìn)行管理，云計(jì)算通過管理可以快速更新信息庫，找到最新的數(shù)據(jù)內(nèi)容，方便用戶獲取最新消息。目前，想要在海量的數(shù)據(jù)庫中尋找有需求的數(shù)據(jù)是比較困難的，云計(jì)算更新數(shù)據(jù)庫的效率比讀取數(shù)據(jù)庫更低，用戶獲取的數(shù)據(jù)難以保證是精準(zhǔn)的，云計(jì)算優(yōu)化數(shù)據(jù)資料的能力有待改進(jìn)，因此云計(jì)算通過列儲存的方式，保證數(shù)據(jù)深度銜接，有利于提高用戶數(shù)據(jù)獲取效率。

2.2 數(shù)據(jù)處理與編程模型

云計(jì)算除了海量存儲數(shù)據(jù)，還需要具備數(shù)據(jù)分析處理能力，通過有效處理分析數(shù)據(jù)，減輕存儲負(fù)擔(dān)，增加數(shù)據(jù)訪問匹配性，平臺服務(wù)Pans需要有擴(kuò)展編程來分析處理數(shù)據(jù)信息，提高數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，屏蔽底層信息。數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，可以提高用戶搜索效率，方便用戶分析數(shù)據(jù)信息，增強(qiáng)信息安全性，提高數(shù)據(jù)負(fù)載與讀寫能力，簡化數(shù)據(jù)平臺的運(yùn)行流程的復(fù)雜性。

云計(jì)算可以通過程序編程模型提高平臺數(shù)據(jù)處理能力，通過MapReduce編程結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，減輕計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)能力，平衡云計(jì)算節(jié)點(diǎn)任務(wù)，其中MapReduce編程分為Map與MapReduce兩部分進(jìn)行工作，節(jié)點(diǎn)任務(wù)輸入處理發(fā)生在Map，節(jié)點(diǎn)任務(wù)數(shù)據(jù)分析、Map結(jié)果管理發(fā)生在Reduce，即外部文件輸入-實(shí)施Worker文件分配并同時(shí)并列執(zhí)行任務(wù)-輸寫中間調(diào)控文件-Reduceworkers文件同時(shí)運(yùn)行控制-輸出數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果。云計(jì)算實(shí)施MapReduce程序模型，整理數(shù)據(jù)信息，分析優(yōu)化數(shù)據(jù)信息，并且輸出結(jié)果，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性，但是還是存在不足之處，靈活性較差，解決的問題有限，對于虛擬抽象信息處理效果不明顯;數(shù)據(jù)信息更新變化效率低，對云計(jì)算后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生一定影響[3]。