计算机云计算技术论文(2)
计算机云计算技术论文
计算机云计算技术论文篇二
云计算进展研究
摘要：对云计算的不同定义，从横向和纵向两个维度对云计算的内涵进行了分析和归纳。基于对云计算广泛意义上的认知，进一步阐述了云计算系统的架构，最后，探讨了目前云计算发展过程中面临的困难及挑战。
关键词：云计算;系统架构;困难及挑战
中图分类号：F49
文献标识码：A
文章编号：1672-3198(2012)07-0167-02
1 云计算的定义
自2007年Google率先提出云计算，云计算就处于不断的快速发展阶段，各大IT厂商基于现有技术优势和业务需求纷纷推出自己的云计算产品。然而，究竟什么是云计算，目前还没有统一的定义，很多学者和机构从不同的角度对云计算进行了阐述。以下就分别从横向和纵向两个维度对云计算的定义进行分析和归纳。
(1)用户的角度。这种观点侧重于云计算为用户提供服务模式的变革。维基百科认为，云计算是将IT 相关能力通过Internet以服务的方式提供给用户，而用户不需具备相关技术或软件操作能力。CloudCamp的创始人Reuven Cohen认为，云计算是一种基于Web的服务，用户只需为自己需要的服务付费，消除应用传统软件在硬件、软件和专业技能方面的投资。此外，《美国国家科学和技术学会》从云计算应该具备的特性和功能角度对云计算进行定义。采用云计算，解放了用户终端，用户不必购买相关的软硬件，消除了为提高系统性能而不断进行维护和升级的麻烦，而用户只需为自己实际使用的功能支付廉价费用。这些观点局限于云计算为用户提供的服务，没有阐明云计算本身的思想和技术。
(2)技术的角度。这是目前使用最广泛的观点，它认为，云计算是分布式计算、网格计算、并行计算等IT技术的融合发展和应用。Oracle 在其技术白皮书中对云计算的定义是：云计算是虚拟技术、分布式计算和网格计算发展演化而来的。Rajkumar Buyya 等人认为云计算提供的是一种与交互式和虚拟计算构成的分布式系统相同的并行服务。这些观点从技术角度出发，认为云计算是相关信息技术的融合和商业实现，通过这个技术体系，能够使用户获得更廉价的网络资源。
(3)商业模式的角度。这种观点认为云计算从本质上是一种思维方式的体现和商业模式的变革。例如，王鹏对云计算的定义是将IT资源整合、抽象后提供给用户的一种产业模式及技术体系的总称。他认为云计算在本质上其实并不是一种新的技术，而是在系统架构的思想上有很大的变化，云计算是一种新的思想方法。因此，云计算并不是一种简单的产品，也不是一个单纯的技术，而是一种产生和获取计算能力的新方式的总称，是一场提高社会生产力、推动社会整体信息化的产业变革。面对各大国际互联网与IT巨头纷纷推出自己的云计算业务，宽带资本董事长田溯宁认为这将是一次重大的产业变革，并且，云计算对于我国IT产业升级，提高整个社会的效率和经济发展水平，具有重要意义。因此，云计算是信息技术的又一次重大变革，它对现有的IT产业提出挑战，从技术、服务、商业模式等方面颠覆现有的IT产业格局。
此外，各个机构和学者对于云计算系统的边界也存在分歧。当前大多数观点认为云计算是包括底层基础设施层、平台层到应用软件层的一个整体架构，它可以提供IaaS、PaaS和SaaS服务。而另一种观点以王鹏为代表，认为云计算系统应该只包括底层的硬件基础和云计算系统的核心软件，对外只提供计算和存储的服务。中国移动研究院黄晓庆院长也认为，云计算是一种利用大规模低成本PC通过IP网络连接，以提供各种计算服务的IT技术。基于这种观点，云计算不应过分考虑应用，它需要隐藏到云端之后。云计算应紧紧围绕计算和存储这两个核心工作，完成资源的管理和调度。云计算的计算和存储资源可以通过云计算应用服务商提供给终端用户。云计算时代的IT产业链应是一个共赢的架构。表1是从横向和纵向两个维度对云计算概念的划分。
广义软件开发商、企业、政府、个人用户等虚拟化技术、并行编程模型、Web服务与SOA、软件开发技术计算、存储、软件、硬件租赁等
狭义软件开发商、云计算应用服务商虚拟化技术、并行编程模型、Web服务与SOA，不需做面向最终用户的应用软件开发计算、存储
2 云计算系统体系架构
(1)基础设施层。这一层主要包括大量的计算节点、存储节点、网络设备等，对外提供虚拟化的计算资源、存储资源，还可以将整个或部分基础设施作为一种服务对外出租，即IaaS。
典型案例如亚马逊公司推出的弹性计算云服务(Amazon EC2，elastic computing cloud)。用户需要自己编写应用程序，组织数据，以及组建相关的配置信息，创建一个虚拟运行环境镜像(AMI，Amazon machine image)，或直接使用Amazon通用的AMI映像，然后，通过互联网使自己的应用程序运行在亚马逊公司提供的虚拟机上。另外，亚马逊还提供简单存储服务 (S3，simple storage service)用户还可以通过创建好的镜像将数据传送到亚马逊的服务器上进行快速安全的存储，并通过各种应用接口实现对数据的随时访问，而用户只需按自己实际使用的计算资源和存储资源支付廉价费用。
(2)平台层。这层主要是实现云计算的核心软件，包括并行程序开发环境、结构化数据管理、分布式文件系统以及其他系统管理工具。平台层提供应用服务引擎，用户可以在此平台上开发软件，而不用担心软件运行所需的资源。
典型案例如Google App Engine。Google App Engine是基于Google的基础架构，专门为应用程序的开发者而设计的一个平台。开发者可直接通过Google提供的接口，来运行程序自己编写的应用程序，而不需担心运行程序所需的平台资源，从而减少了程序开发者需购买服务器的投资。 与IaaS不同，Google App Engine不需要用户自己创建程序运行所需的虚拟平台环境。
(3)应用层。这一层主要是面向最终用户的各类应用软件及接口。用户可通过网络按需定制自己所需的服务。
典型案例如Salesforce CRM。Salesforce是SaaS领域的开拓者， CRM主要针对企业的客户关系管理。用户不需要购买Salesforce.com的CRM软件，只需在线定制需要的服务模块，就可以实现对企业客户的管理自动化。同时，Salesforce CRM还提供除客户关系管理的销售情况分析报告、邮件服务、定时提醒、支出管理等服务功能。并且，用户的所有数据都存储在云中的服务器上，因此，无论何时何地，用户都可以轻松获得自己所需的数据。另外，Salesforce CRM还允许用户自己在线发布或开发一些简单的应用程序，并允许用户之间进行服务模块的交换使用，以实现个性化应用。
3 云计算面临的挑战
利用分布式的硬件和软件系统，云计算将对人类生活的方方面面产生巨大的影响。在未来，人们可利用各种终端，如移动电话、MP3，甚至汽车、电视机等，以安全便捷的方式通过互联网获得自己所需的服务。然而，目前云计算的研究和应用仍属于初始阶段，云计算还面临着很多困难和挑战。
在技术方面，云计算面临的首要问题是如何保证用户的数据安全，同时云系统本身的可扩展性、可靠性、通用性等都是要解决的问题。对于如何将用户的业务理念转化为对资源的请求，如何实现和保证多级别的QoS，云系统之间的交互等，这些都是云计算亟待解决的问题。过去，海量数据的存储与处理依靠高性能计算机，进入云时代后，云计算体现的是集体的计算能力，而不是单个PC的计算能力。因此，云计算势必会对传统的IT产业产生巨大影响，甚至导致传统IT产业的重新洗牌。因此，传统产业环境在一定程度上会对云计算的快速发展造成阻力。同时，云计算企业应当认清自己在云计算产业链中的地位，扮演好自己的角色。例如，作为云计算平台提供商，不要过分关注应用，应当集中精力在自己的核心业务上，研发自己的云计算核心软件，真正发挥云计算优势。此外，由于云计算是思维的转变，是计算和存储资源应用模式的转变。因此，提高用户体验满意度，使用户从观念上真正接受云计算的服务模式也是非常重要的。
参考文献
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