1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上云計算的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀摘要：云計算是一種全新的領(lǐng)先信息技術(shù)，結(jié)合 IT 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)超級計算和存儲能力，它的目標(biāo)是要像供水、供電、金融系統(tǒng)一樣，把“計算力”作為一種公用基礎(chǔ)設(shè)施、組織大規(guī)模的信息和計算資源，面向用戶提供便捷、全面的公眾服務(wù)，滿足個人和社會信息服務(wù)的需要。關(guān)鍵詞：云計算 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀云計算的最初想法可以追溯到上世紀(jì) 60 年代，圖靈獎得主 John McCarthy 提到的：“在不遠的將來，計算有可能成為一種公共基礎(chǔ)設(shè)施”。2007 年底，IBM 公司率先提出了他們的云計算計劃，并將云計算平臺描述為一個按需進行動態(tài)部署和配置的可伸縮性平臺。

2、一、云計算的概念對于云計算仍沒有普遍一致的定義。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院對云計算的定義: 云計算是一個模型, 這個模型是可以方便地按需訪問一個可配置的計算資源 ( 例如, 網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲設(shè)備、應(yīng)用程序以及服務(wù)) 的公共集。這些資源可以被迅速提供并發(fā)布, 同時最小化管理成本或服務(wù)提供商的干涉。中國云計算專家劉鵬給出的定義如下: 云計算將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上, 使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù) 。通俗地理解, 云計算的 云 就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源, 它包括硬件資源和軟件資源, 本地計算機只需要通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個需求信息, 就能夠獲取所

3、需的計算資源。二、云計算的關(guān)鍵技術(shù)云計算的發(fā)展離不開虛擬化、并行計算等核心技術(shù)的發(fā)展成熟, 正是這些計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展融合產(chǎn)生了云計算, 并借助 SaaS/PaaS/IaaS 等先進的商業(yè)模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。1.虛擬化技術(shù)虛擬化作為云計算的核心特征, 是云計算依托的基礎(chǔ)。虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了物理資源的邏輯抽象和統(tǒng)一表示, 它是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實硬件的基礎(chǔ)上運行。通過虛擬化技術(shù)可以實現(xiàn)資源的最優(yōu)利用; 并能夠根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求的變化, 按需分配資源, 實現(xiàn)動態(tài)負載均衡; 同時與硬件無關(guān)的特性帶來系統(tǒng)自愈功能, 提升系統(tǒng)的可靠性。虛擬化技術(shù)的對象可以涵蓋從服

4、務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)到平臺、應(yīng)用等各個方面。2.分布式技術(shù)分布式技術(shù)最早由 Google 規(guī)模應(yīng)用于向全球用戶提供搜索服務(wù), 其分布式的架構(gòu), 可以讓多達百萬臺的廉價計算機協(xié)同工作。分布式文件系統(tǒng)完成海量數(shù)據(jù)的分布式存儲,分布式計算編程模型完成大型任務(wù)的分解和基于多臺計算機的并行計算, 分布式數(shù)據(jù)庫完成海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲。分布式文件系統(tǒng)作為分布式技術(shù)中最重要的實現(xiàn)部分,不管是 Google 的 GFS 還是 Hadoop 的 HDFS, 都是針對特定的海量大文件存儲應(yīng)用設(shè)計的, 可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲訪問的高可靠性、高訪問性能、在線遷移、自動負載均衡。3.并行計算并行計算是指同時使用多種計算資源解決計

5、算問題的過程, 是提高計算機系統(tǒng)計算速度和處理能力的一種有效手段。它的基本思想是用多個處理器來協(xié)同求解同一問題, 即將被求解的問題分解成若干個部分, 各部分均由一個獨立的處理機來并行計算。并行計算是相對于串行計算 ( 通常針對單個 CPU 或單臺計算機) 而言, 它將進程相對獨立地分配于不同的節(jié)點上, 由各自獨立的操作系統(tǒng)調(diào)度, 享有獨立的 CPU 和內(nèi)存資源 ( 內(nèi)存可以共享); 進程間相互信息交換通過消息傳遞。4.SaaS/ P aaS/ I aaS 服務(wù)模式服務(wù)模式創(chuàng)新是云計算的一個重要特性, 云計算徹底實現(xiàn)了計算機軟硬件都是服務(wù)的變革, 今后用戶所需要的東西只有一種 服務(wù), 包括計算服

6、務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、軟件服務(wù)、平臺服務(wù)、存儲服務(wù)等。云計算服務(wù)模式主要有: SaaS ( 軟件即服務(wù))、PaaS ( 平臺即服務(wù)) 和 IaaS ( 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。SaaS 是用戶獲取軟件服務(wù)的一種新形式, 用戶不需將軟件產(chǎn)品安裝在自己的電腦或服務(wù)器上, 而直接通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)ｉT的供商獲取自己所需要的相應(yīng)軟件功能服務(wù)。PaaS 是指把開發(fā)環(huán)境 ( 包括應(yīng)用設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用測試和應(yīng)用托管) 都作為一種服務(wù)提供給客戶。客戶不需要購買硬件和軟件, 只需要利用 PaaS 平臺, 就能夠創(chuàng)建、測試和部署應(yīng)用和服務(wù)。IaaS 是指企業(yè)或個人可以使用云計算技術(shù)來遠程訪問計算資源, 這包括計算、存儲以及應(yīng)用虛擬

7、化技術(shù)所提供的相關(guān)功能。無論是最終用戶、SaaS 提供商還是 PaaS 提供商都可以從基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)中獲得所需的計算能力, 但卻無需對支持這一計算能力的基礎(chǔ) IT 軟硬件付出相應(yīng)的原始投資成本。三、云計算的發(fā)展現(xiàn)狀云計算作為業(yè)界熱點，近年來世界各國對于它的研究和應(yīng)用方興未艾，許多政府部門和著名公司在研發(fā)與應(yīng)用云計算的過程中作出了大量的工作和努力。1.云計算在國外的發(fā)展云計算與網(wǎng)絡(luò)密不可分。云計算的原始含義是通過互聯(lián)網(wǎng)提供計算能力。云計算的起源與亞馬遜和 Google 兩個公司有十分密切的關(guān)系，它們最早使用到了“Cloud Computing”的表述方式。目前美國公開宣布進入或支持云計算技術(shù)開發(fā)的

8、業(yè)界巨頭包括微軟、谷歌、IBM、亞馬遜、Netsuite、NetApp、Adobe 等。Goog le 是 云 計 算 的 提 出 者 。 2006 年 ，Goog le 啟 動 了“Google101”計劃，引導(dǎo)大學(xué)生們進行“云”系統(tǒng)的編程開發(fā)。多年的搜索引擎技術(shù)的積累成果使 Google 在云計算技術(shù)上處于領(lǐng)先的地位，不僅提供在線應(yīng)用，還希望發(fā)揮自身的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)勢，成為在線應(yīng)用的統(tǒng)一平臺。Google 以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式公開了其云計算三大法寶：GFS、Map/Reduce 和 BigTable，并在美國、中國等高校開設(shè)云計算編程課程。微軟于 2008 年 10 月推出了 Windows

9、 Azure 操作系統(tǒng)，這個系統(tǒng)作為微軟云計算計劃的服務(wù)器端操作系統(tǒng)（Cloud OS）為廣大開發(fā)者提供服務(wù)。微軟擁有全世界數(shù)以億計的 Windows 用戶桌面和瀏覽器，Azure （藍天） 試圖通過在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造新云計算平臺，讓W(xué)ind ows 由 PC 延伸到“藍天”上。IBM 從企業(yè)內(nèi)部需求的逐漸上升出發(fā)，在 2007 年 11 月提出了“藍云”計劃，推出共有云和私有云的概念。IBM提出私有云解決方案是為減少諸如數(shù)據(jù)、信息安全等共有云現(xiàn)存的問題，從而搶占企業(yè)云計算市場。依托 IBM在服務(wù)器領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢，IBM成為目前唯一一個提供從硬件、軟件到服務(wù)全部自主生產(chǎn)的廠商。2008年7月，

10、雅虎、惠普和英特爾聯(lián)合宣布將建立全球性的開源云計算研究測試床，稱為 Open Cirrus，鼓勵開展云計算、服務(wù)和數(shù)據(jù)中心管理等領(lǐng)域中各方面的研究。Apple 是云計算領(lǐng)域的一位積極參與者。從近年來推出的 iTunes服務(wù)，到Mob ile Me服務(wù)，到收購在線音樂服務(wù)商Lala，再到最近在美國北卡萊羅納州投資 10 億美元建立新數(shù)據(jù)中心的計劃，無不顯示其進軍云計算領(lǐng)域的巨大決心。這些國際知名大公司在全世界建造了龐大的云計算中心。譬如：Goog le 的搜索引擎分布于 200 多個站點、超過 100 萬臺服務(wù)器的支撐，而且設(shè)施數(shù)量正在迅猛增長。2.云計算在國內(nèi)的發(fā)展目前中國云計算的討論多數(shù)集中

11、在早期云計算的概念、技術(shù)和模式上。早期的云計算是一種動態(tài)的、易擴展的、通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化IT 資源和應(yīng)用的一種計算模式。用戶不需要了解云技術(shù)內(nèi)部的細節(jié)，也不必具有云內(nèi)部的專業(yè)知識，更不需要直接參與、投入、建設(shè)、維護和控制就能直接按需使用并按用量付費。2008年，IBM在無錫建立了中國第一個云計算中心，在北京 IBM中國創(chuàng)新中心建立了第二個云計算中心IBM 大中華區(qū)云計算中心。2009 年初，在南京建立國內(nèi)首個“電子商務(wù)云計算中心”。世紀(jì)互聯(lián)推出“CloudEx”產(chǎn)品線，包括完整的互聯(lián)網(wǎng)主機服務(wù)“CloudEx Comp uting Service ”、基于在線存儲虛擬化的“CloudEx S

12、torage Service ”等云計算服務(wù)。隨著云計算的升溫，國內(nèi)的電信運營商也都積極投入到云計算的研究中，以期通過云計算技術(shù)促進網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和整合，尋找到新的贏利機會和利潤增長點，以實現(xiàn)向信息服務(wù)企業(yè)的轉(zhuǎn)型。中國移動推出了“大云”（Big Cloud）云計算基礎(chǔ)服務(wù)平臺，中國電信推出了“e云”云計算平臺，中國聯(lián)通則是推出了“互聯(lián)云”平臺。我國企業(yè)創(chuàng)造了“云安全”概念，通過網(wǎng)狀的大量客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，在服務(wù)端進行自動分析和處理，再把解決方案分發(fā)到客戶端。瑞星、趨勢等企業(yè)都推出了云安全解決方案。隨著云計算的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的功能越來越強大，用戶可以通過云計算在互聯(lián)網(wǎng)上處理龐大的數(shù)據(jù)和獲取所需的信息。從云計算的發(fā)展現(xiàn)狀來看，未來云計算的發(fā)展會向構(gòu)建大規(guī)模的能夠與應(yīng)用程序密切結(jié)合的底層基礎(chǔ)設(shè)施的方向發(fā)展。不斷創(chuàng)建新的云計算應(yīng)用程序，為用戶提供更多更完善的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)也可作為云計算的一個發(fā)展方向。四、總結(jié)云計算是基于多種技術(shù)的新興計算模式，現(xiàn)代軟件應(yīng)用和商務(wù)處理的全球化、信息化和自動化，必將為云計算的研究發(fā)展提供廣泛的市場和應(yīng)用背景。云計算具有超大規(guī)模、虛擬化、高可用性、高可靠性、按需服