云計算技術(shù)及應(yīng)用前景分析

摘要：隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是Web2.0的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)用戶和數(shù)據(jù)量激增，對數(shù)據(jù)的處理能力提出了更高的要求；網(wǎng)絡(luò)資源的需求和利用失衡的問題日益突出，云計算技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地資源整合并對其進行優(yōu)化處理。本文對云計算的定義進行了詳細的闡述，深入地分析了云計算的特征和關(guān)鍵技術(shù)，并對其應(yīng)用前景進行了廣泛探討。

關(guān)鍵詞：云計算技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用前景

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 21-0000-02

互聯(lián)網(wǎng)時代信息和數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展，科研、工程和商業(yè)方面都需要處理大量的數(shù)據(jù)，自身IT架構(gòu)的計算能力已經(jīng)不能滿足計算能力的需求。云計算是分布式計算、并行處理和網(wǎng)絡(luò)計算進一步發(fā)展的必然結(jié)果，云計算是一種動態(tài)的易擴展且通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化資源的計算方式，用戶不需要對云計算的內(nèi)部進行深入了解，只需要通過與瀏覽器交互就可以得到自己需要的信息。自從云計算概念的提出，就引起各方面的極大關(guān)注，目前已經(jīng)成為信息領(lǐng)域的熱點話題之一。

1 云計算的定義

云計算的定義有狹義和廣義之分，狹義云計算是一種IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用的模式，通常指通過網(wǎng)絡(luò)按照需求和容易擴展的方式得到所需的資源，提供資源的網(wǎng)絡(luò)稱為“云”，使用者眼中網(wǎng)絡(luò)中的資源和信息可以無限擴展，并且可以隨時獲取，按照自身的需求進行使用，隨時進行擴展。

廣義云計算是服務(wù)的交付和使用的模式，指通過網(wǎng)絡(luò)按照需求、易擴展的方式得到所需的信息服務(wù)。這種信息服務(wù)可以是基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件服務(wù)、帶寬服務(wù)、也可以是其他的任意服務(wù)。這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以理解為網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)資源的總和稱為“云”，它們是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源，通常是一些大型的服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器以及寬帶資源等。云計算把所有的計算資源集中起來，不需要人為參與，軟件自動進行管理。這為應(yīng)用提供者節(jié)省了時間和成本，不必為細節(jié)而操心，從而專注于自己的業(yè)務(wù)。

不管是狹義概念還是廣義概念，都可以看出，云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算等相關(guān)技術(shù)融合的產(chǎn)物。

2 云計算的特征

2.1 支持虛擬化。通過在一個服務(wù)器上部署多個虛擬機和應(yīng)用，從而提高資源的利用率；當(dāng)一個服務(wù)器過載時支持負(fù)載的遷移。

2.2 云計算系統(tǒng)提供的是服務(wù)。云計算系統(tǒng)的管理對用戶來講是透明的，不同的管理任務(wù)是自動完成的，系統(tǒng)的硬件、軟件、存儲能夠自動進行配置，從而實現(xiàn)對用戶按需提供，用戶不需要了解云計算的具體機制，就可以獲得需要的服務(wù)。

2.3 提供服務(wù)質(zhì)量保證。云計算能夠向用戶提供滿足質(zhì)量保證要求的服務(wù)，能夠根據(jù)用戶的需求對系統(tǒng)作出調(diào)整，如用戶需要的硬件配置、網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲容量等。

2.4 高可靠性、可用性和可擴展性。云計算保證向用戶提供可靠的服務(wù)，保證用戶能夠隨時隨地地訪問所需要的服務(wù)，并且用戶的系統(tǒng)規(guī)模變化時，云計算系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求自由伸縮。

2.5 經(jīng)濟性。組建一個采用大量商業(yè)機組成的云計算機群比同樣性能的超級計算機的花費要少得多。

3 云計算的關(guān)鍵技術(shù)

云計算是一種新興的計算模式，以數(shù)據(jù)為中心，是一種數(shù)據(jù)密集型的超級計算，把強大的計算能力分布到終端用戶手中。

3.1 虛擬化技術(shù)。虛擬化是云計算實現(xiàn)的重要技術(shù)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，計算元件在虛擬基礎(chǔ)上運行。通過虛擬化軟件，單個任務(wù)的CPU占有率可以根據(jù)任務(wù)大小而自動調(diào)整，所以一個CPU上面就可以跑多個程序，一般這些任務(wù)對CPU的占有率都不高。通過虛擬化技術(shù)提高了資源的利用率，根據(jù)用戶的需求進行資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)動態(tài)資源平衡；虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等，計算虛擬化又分為系統(tǒng)級虛擬化、應(yīng)用級虛擬化和桌面虛擬化。

3.2 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。云計算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，同時為大量用戶服務(wù)，因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。如：Vmware公司和戴爾公司聯(lián)合推出的數(shù)據(jù)存儲租賃服務(wù)戴爾云，是按需數(shù)據(jù)存儲租賃服務(wù)。在“安全的戴爾數(shù)據(jù)中心”向客戶出售空間，以及提供咨詢、數(shù)據(jù)安全和其他服務(wù)。

3.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)。云計算需要對分布的大量數(shù)據(jù)進行分析處理，并為用戶提供高效可靠的服務(wù)；因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。如：VMware的vCente的管理控制臺，以此幫助企業(yè)構(gòu)建軟件定義的數(shù)據(jù)中心，提高IT部門異構(gòu)云管理能力，同時實現(xiàn)云計算的高效性、敏捷性和便捷性。

3.4 編程模型。為了保證給用戶帶來輕松地云計算服務(wù)，讓用戶利用編程模型編寫簡單的程序來實現(xiàn)特定的目的，云計算的編程模型不能太復(fù)雜，必須使后臺復(fù)雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向用戶和編程人員公開化。

3.5 云計算平臺管理技術(shù)。云計算資源規(guī)模巨大，服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地方，同時有數(shù)百種運行著應(yīng)用，如何有效的管理這些服務(wù)器，保證整個系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。云計算系統(tǒng)的管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便的進行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過自動化、智能化的手段實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運營。

4 云計算的應(yīng)用前景

云計算作為目前的研究熱點問題之一，是IT的一種發(fā)展趨勢，它被視為科技業(yè)的下一次革命，它將帶來工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。

4.1 云計算在大企業(yè)的應(yīng)用前景。大企業(yè)有完善的基礎(chǔ)設(shè)施和相當(dāng)數(shù)量的專業(yè)IT管理人才，對現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)設(shè)施進行高效的利用。如果將云計算的強大功能引入企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，將傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)為私有云，使IT的基礎(chǔ)架構(gòu)作為可以輕松訪問的服務(wù)來交付。這將極大地降低成本并且最大限度地提高IT效益。

4.2 云計算在中小企業(yè)的應(yīng)用前景。云計算意味著巨大的商業(yè)機遇，他們可以借助云計算在更高的層面上和大企業(yè)競爭。自1989年微軟推出Office辦公軟件以來，我們的工作方式已經(jīng)發(fā)生了極大變化，而云計算則帶來了云端的辦公室——更強的計算能力但無須購買軟件，省卻本地安裝和維護。那些對計算需求量越來越大的中小企業(yè)，不再試圖去買價格高昂的硬件，而是從云計算供應(yīng)商那里租用計算能力。在避免了硬件投資的同時，公司的技術(shù)部門也無須為忙亂不堪的技術(shù)維護而頭痛，節(jié)省下來的時間可以進行更多的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

4.3 云計算在家庭的應(yīng)用前景。智能家庭是未來家庭的發(fā)展方向，如果將云計算提供的服務(wù)引入智能家庭之中，建立家庭中心，也就是云的家庭終端，把所有的家庭里的數(shù)據(jù)同步起來，每一個智能家庭組成了智能家庭云，并且智能家庭云可以向外界提供不同的服務(wù)。

5 結(jié)論

隨著全球化和信息化的發(fā)展，云計算必定會迎來廣泛的發(fā)展機遇和應(yīng)用前景。云計算是基于多種技術(shù)的新興計算模式，它具有虛擬化、高可用性、高可靠性、低成本等特點；云計算是互聯(lián)網(wǎng)之后的第四次IT產(chǎn)業(yè)革命，將對IT業(yè)產(chǎn)生深遠影響。

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[作者簡介]

張宇馳（1979.5-），男，遼寧省凌海市人，本科，工程師。