計算機(jī)云計算技術(shù)論文(2)
計算機(jī)云計算技術(shù)論文
計算機(jī)云計算技術(shù)論文篇二
云計算進(jìn)展研究
摘要：對云計算的不同定義，從橫向和縱向兩個維度對云計算的內(nèi)涵進(jìn)行了分析和歸納?；趯υ朴嬎銖V泛意義上的認(rèn)知，進(jìn)一步闡述了云計算系統(tǒng)的架構(gòu)，最后，探討了目前云計算發(fā)展過程中面臨的困難及挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞：云計算;系統(tǒng)架構(gòu);困難及挑戰(zhàn)
中圖分類號：F49
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1672-3198(2012)07-0167-02
1 云計算的定義
自2007年Google率先提出云計算，云計算就處于不斷的快速發(fā)展階段，各大IT廠商基于現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢和業(yè)務(wù)需求紛紛推出自己的云計算產(chǎn)品。然而，究竟什么是云計算，目前還沒有統(tǒng)一的定義，很多學(xué)者和機(jī)構(gòu)從不同的角度對云計算進(jìn)行了闡述。以下就分別從橫向和縱向兩個維度對云計算的定義進(jìn)行分析和歸納。
(1)用戶的角度。這種觀點(diǎn)側(cè)重于云計算為用戶提供服務(wù)模式的變革。維基百科認(rèn)為，云計算是將IT 相關(guān)能力通過Internet以服務(wù)的方式提供給用戶，而用戶不需具備相關(guān)技術(shù)或軟件操作能力。CloudCamp的創(chuàng)始人Reuven Cohen認(rèn)為，云計算是一種基于Web的服務(wù)，用戶只需為自己需要的服務(wù)付費(fèi)，消除應(yīng)用傳統(tǒng)軟件在硬件、軟件和專業(yè)技能方面的投資。此外，《美國國家科學(xué)和技術(shù)學(xué)會》從云計算應(yīng)該具備的特性和功能角度對云計算進(jìn)行定義。采用云計算，解放了用戶終端，用戶不必購買相關(guān)的軟硬件，消除了為提高系統(tǒng)性能而不斷進(jìn)行維護(hù)和升級的麻煩，而用戶只需為自己實(shí)際使用的功能支付廉價費(fèi)用。這些觀點(diǎn)局限于云計算為用戶提供的服務(wù)，沒有闡明云計算本身的思想和技術(shù)。
(2)技術(shù)的角度。這是目前使用最廣泛的觀點(diǎn)，它認(rèn)為，云計算是分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算等IT技術(shù)的融合發(fā)展和應(yīng)用。Oracle 在其技術(shù)白皮書中對云計算的定義是：云計算是虛擬技術(shù)、分布式計算和網(wǎng)格計算發(fā)展演化而來的。Rajkumar Buyya 等人認(rèn)為云計算提供的是一種與交互式和虛擬計算構(gòu)成的分布式系統(tǒng)相同的并行服務(wù)。這些觀點(diǎn)從技術(shù)角度出發(fā)，認(rèn)為云計算是相關(guān)信息技術(shù)的融合和商業(yè)實(shí)現(xiàn)，通過這個技術(shù)體系，能夠使用戶獲得更廉價的網(wǎng)絡(luò)資源。
(3)商業(yè)模式的角度。這種觀點(diǎn)認(rèn)為云計算從本質(zhì)上是一種思維方式的體現(xiàn)和商業(yè)模式的變革。例如，王鵬對云計算的定義是將IT資源整合、抽象后提供給用戶的一種產(chǎn)業(yè)模式及技術(shù)體系的總稱。他認(rèn)為云計算在本質(zhì)上其實(shí)并不是一種新的技術(shù)，而是在系統(tǒng)架構(gòu)的思想上有很大的變化，云計算是一種新的思想方法。因此，云計算并不是一種簡單的產(chǎn)品，也不是一個單純的技術(shù)，而是一種產(chǎn)生和獲取計算能力的新方式的總稱，是一場提高社會生產(chǎn)力、推動社會整體信息化的產(chǎn)業(yè)變革。面對各大國際互聯(lián)網(wǎng)與IT巨頭紛紛推出自己的云計算業(yè)務(wù)，寬帶資本董事長田溯寧認(rèn)為這將是一次重大的產(chǎn)業(yè)變革，并且，云計算對于我國IT產(chǎn)業(yè)升級，提高整個社會的效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，具有重要意義。因此，云計算是信息技術(shù)的又一次重大變革，它對現(xiàn)有的IT產(chǎn)業(yè)提出挑戰(zhàn)，從技術(shù)、服務(wù)、商業(yè)模式等方面顛覆現(xiàn)有的IT產(chǎn)業(yè)格局。
此外，各個機(jī)構(gòu)和學(xué)者對于云計算系統(tǒng)的邊界也存在分歧。當(dāng)前大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為云計算是包括底層基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層到應(yīng)用軟件層的一個整體架構(gòu)，它可以提供IaaS、PaaS和SaaS服務(wù)。而另一種觀點(diǎn)以王鵬為代表，認(rèn)為云計算系統(tǒng)應(yīng)該只包括底層的硬件基礎(chǔ)和云計算系統(tǒng)的核心軟件，對外只提供計算和存儲的服務(wù)。中國移動研究院黃曉慶院長也認(rèn)為，云計算是一種利用大規(guī)模低成本PC通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，以提供各種計算服務(wù)的IT技術(shù)。基于這種觀點(diǎn)，云計算不應(yīng)過分考慮應(yīng)用，它需要隱藏到云端之后。云計算應(yīng)緊緊圍繞計算和存儲這兩個核心工作，完成資源的管理和調(diào)度。云計算的計算和存儲資源可以通過云計算應(yīng)用服務(wù)商提供給終端用戶。云計算時代的IT產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)是一個共贏的架構(gòu)。表1是從橫向和縱向兩個維度對云計算概念的劃分。
廣義軟件開發(fā)商、企業(yè)、政府、個人用戶等虛擬化技術(shù)、并行編程模型、Web服務(wù)與SOA、軟件開發(fā)技術(shù)計算、存儲、軟件、硬件租賃等
狹義軟件開發(fā)商、云計算應(yīng)用服務(wù)商虛擬化技術(shù)、并行編程模型、Web服務(wù)與SOA，不需做面向最終用戶的應(yīng)用軟件開發(fā)計算、存儲
2 云計算系統(tǒng)體系架構(gòu)
(1)基礎(chǔ)設(shè)施層。這一層主要包括大量的計算節(jié)點(diǎn)、存儲節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，對外提供虛擬化的計算資源、存儲資源，還可以將整個或部分基礎(chǔ)設(shè)施作為一種服務(wù)對外出租，即IaaS。
典型案例如亞馬遜公司推出的彈性計算云服務(wù)(Amazon EC2，elastic computing cloud)。用戶需要自己編寫應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)，以及組建相關(guān)的配置信息，創(chuàng)建一個虛擬運(yùn)行環(huán)境鏡像(AMI，Amazon machine image)，或直接使用Amazon通用的AMI映像，然后，通過互聯(lián)網(wǎng)使自己的應(yīng)用程序運(yùn)行在亞馬遜公司提供的虛擬機(jī)上。另外，亞馬遜還提供簡單存儲服務(wù) (S3，simple storage service)用戶還可以通過創(chuàng)建好的鏡像將數(shù)據(jù)傳送到亞馬遜的服務(wù)器上進(jìn)行快速安全的存儲，并通過各種應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的隨時訪問，而用戶只需按自己實(shí)際使用的計算資源和存儲資源支付廉價費(fèi)用。
(2)平臺層。這層主要是實(shí)現(xiàn)云計算的核心軟件，包括并行程序開發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理、分布式文件系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)管理工具。平臺層提供應(yīng)用服務(wù)引擎，用戶可以在此平臺上開發(fā)軟件，而不用擔(dān)心軟件運(yùn)行所需的資源。
典型案例如Google App Engine。Google App Engine是基于Google的基礎(chǔ)架構(gòu)，專門為應(yīng)用程序的開發(fā)者而設(shè)計的一個平臺。開發(fā)者可直接通過Google提供的接口，來運(yùn)行程序自己編寫的應(yīng)用程序，而不需擔(dān)心運(yùn)行程序所需的平臺資源，從而減少了程序開發(fā)者需購買服務(wù)器的投資。 與IaaS不同，Google App Engine不需要用戶自己創(chuàng)建程序運(yùn)行所需的虛擬平臺環(huán)境。
(3)應(yīng)用層。這一層主要是面向最終用戶的各類應(yīng)用軟件及接口。用戶可通過網(wǎng)絡(luò)按需定制自己所需的服務(wù)。
典型案例如Salesforce CRM。Salesforce是SaaS領(lǐng)域的開拓者， CRM主要針對企業(yè)的客戶關(guān)系管理。用戶不需要購買Salesforce.com的CRM軟件，只需在線定制需要的服務(wù)模塊，就可以實(shí)現(xiàn)對企業(yè)客戶的管理自動化。同時，Salesforce CRM還提供除客戶關(guān)系管理的銷售情況分析報告、郵件服務(wù)、定時提醒、支出管理等服務(wù)功能。并且，用戶的所有數(shù)據(jù)都存儲在云中的服務(wù)器上，因此，無論何時何地，用戶都可以輕松獲得自己所需的數(shù)據(jù)。另外，Salesforce CRM還允許用戶自己在線發(fā)布或開發(fā)一些簡單的應(yīng)用程序，并允許用戶之間進(jìn)行服務(wù)模塊的交換使用，以實(shí)現(xiàn)個性化應(yīng)用。
3 云計算面臨的挑戰(zhàn)
利用分布式的硬件和軟件系統(tǒng)，云計算將對人類生活的方方面面產(chǎn)生巨大的影響。在未來，人們可利用各種終端，如移動電話、MP3，甚至汽車、電視機(jī)等，以安全便捷的方式通過互聯(lián)網(wǎng)獲得自己所需的服務(wù)。然而，目前云計算的研究和應(yīng)用仍屬于初始階段，云計算還面臨著很多困難和挑戰(zhàn)。
在技術(shù)方面，云計算面臨的首要問題是如何保證用戶的數(shù)據(jù)安全，同時云系統(tǒng)本身的可擴(kuò)展性、可靠性、通用性等都是要解決的問題。對于如何將用戶的業(yè)務(wù)理念轉(zhuǎn)化為對資源的請求，如何實(shí)現(xiàn)和保證多級別的QoS，云系統(tǒng)之間的交互等，這些都是云計算亟待解決的問題。過去，海量數(shù)據(jù)的存儲與處理依靠高性能計算機(jī)，進(jìn)入云時代后，云計算體現(xiàn)的是集體的計算能力，而不是單個PC的計算能力。因此，云計算勢必會對傳統(tǒng)的IT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大影響，甚至導(dǎo)致傳統(tǒng)IT產(chǎn)業(yè)的重新洗牌。因此，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境在一定程度上會對云計算的快速發(fā)展造成阻力。同時，云計算企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)清自己在云計算產(chǎn)業(yè)鏈中的地位，扮演好自己的角色。例如，作為云計算平臺提供商，不要過分關(guān)注應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)集中精力在自己的核心業(yè)務(wù)上，研發(fā)自己的云計算核心軟件，真正發(fā)揮云計算優(yōu)勢。此外，由于云計算是思維的轉(zhuǎn)變，是計算和存儲資源應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)變。因此，提高用戶體驗(yàn)滿意度，使用戶從觀念上真正接受云計算的服務(wù)模式也是非常重要的。
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