云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)研究

張瑞

（商丘師范學(xué)院 河南 商丘 476000）

云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)研究

張瑞

（商丘師范學(xué)院 河南 商丘 476000）

近些年來，我國的服務(wù)計(jì)算范型得到了不斷的開發(fā)和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)布、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)資源部署以及網(wǎng)絡(luò)資源的合理配置等等領(lǐng)域都或多或少的產(chǎn)生了很大變化。不管是從個(gè)人角度來看，還是從企業(yè)整體的角度來看，用戶都已經(jīng)將過去原有的空間限制、時(shí)間限制以及組織限制很好的跨越，并且對其創(chuàng)新能力很好的擴(kuò)展。作為當(dāng)前形勢下新一代服務(wù)計(jì)算的模型，云計(jì)算對于IT以及與其有關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)的影響，具有深遠(yuǎn)的意義。面對當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)的千變?nèi)f化，將云計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)這一概念很好的采取，將云計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建、運(yùn)行機(jī)制、關(guān)鍵要素以及其關(guān)鍵的算法很好的提出來，并且將云存儲(chǔ)作為主要的例子，來將其構(gòu)建的過程很好的分析，對其可能產(chǎn)生的問題進(jìn)行探討，并且明確其解決的措施，本文中，筆者就研究云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)。

云存儲(chǔ)；云計(jì)算；生態(tài)系統(tǒng)；代理；協(xié)作

所謂的云計(jì)算主要將互聯(lián)網(wǎng)作為平臺(tái)，并且充分利用這一平臺(tái)來為自己的用戶提供一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算力、按需付費(fèi)、成本低廉、可靠、高可用以及分布式的服務(wù)，這一服務(wù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對知識(shí)、信息、相關(guān)數(shù)據(jù)的無限存儲(chǔ)，進(jìn)而使得人類的信息技術(shù)能夠達(dá)到其自身無處不在和無時(shí)不在這兩種服務(wù)能力以及可用性。事物是運(yùn)動(dòng)變化發(fā)展的，云計(jì)算作為一項(xiàng)事物同樣如此，主要體現(xiàn)在云計(jì)算的平臺(tái)以及技術(shù)得到了不斷的發(fā)展，進(jìn)而為人類很好的描繪了一種圖景。云計(jì)算主要來自于服務(wù)計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)、效用計(jì)算技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)等等技術(shù)中，云計(jì)算還可以在互聯(lián)網(wǎng)所提供這一廣域分布式的平臺(tái)基礎(chǔ)之上來為自己的客戶提供一些具有可伸縮性、易用性、泛在性以及遠(yuǎn)程性的服務(wù)和資源，所以深受人們的喜愛和關(guān)注，下面，筆者就對云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究。

1 關(guān)于云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的組成

云計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)主要由兩個(gè)重要的組成部分：消費(fèi)者以及生產(chǎn)者，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者主要職責(zé)就是對資源進(jìn)行生產(chǎn)，以便消費(fèi)者能夠很好的使用[1]。在云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者和生產(chǎn)者之間往往存在著信息流、能量流以及物質(zhì)流，而對于云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)來說，消費(fèi)者就是與計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的客戶，生產(chǎn)者則是云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)商，這二者之間存在著資金流、物質(zhì)流[2]等等多重并且復(fù)雜的關(guān)系。云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)商主要包括軟硬件的服務(wù)代理商、軟硬件的系統(tǒng)集成商、軟硬件的生產(chǎn)商等等，客戶組成可以是企業(yè)的客戶，也可以是興趣相投的團(tuán)體客戶，還有臨時(shí)客戶以及個(gè)人客戶等等諸多類型，團(tuán)體客戶主要包括娛樂以及教育等等。

實(shí)際上，云計(jì)算主要基于互聯(lián)網(wǎng)這一平臺(tái)，進(jìn)而提供一個(gè)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)以及高效的資源共享、應(yīng)用服務(wù)以及信息服務(wù)，這些服務(wù)主要包括通信、游戲、教育、知識(shí)、娛樂、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、軟件、硬件設(shè)備、計(jì)算力以及儲(chǔ)存資源等等。云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的目的就是要通過其自身高效的管理資源，進(jìn)而為自己的用戶提供一些簡單易用的資源，并且按照需求以及供給之間的關(guān)系，來達(dá)到和服務(wù)商以及客戶這二者之間的雙贏局面，比如人類的生態(tài)系統(tǒng)鏈[3]。可以說，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)兩端就是用戶和服務(wù)商，其中間的環(huán)節(jié)存在著很多路徑，伴隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，在這一種局勢下，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)一定會(huì)發(fā)生一定的變化，因此，我們可以將云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)[4]分為云計(jì)算服務(wù)商、云計(jì)算客戶、云計(jì)算生產(chǎn)商、云計(jì)算集成商以及云計(jì)算的代理商，我們也可以從利益這一角度出發(fā)，將其分為生態(tài)劉、物質(zhì)流、資金流以及信息流等幾個(gè)部分，進(jìn)而能夠取得一定的前進(jìn)動(dòng)力，將人們的生活改變，將整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域、整個(gè)社會(huì)以及人們的生活都在一定程度上進(jìn)行改變。

當(dāng)前我們所接觸的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)是一種初級(jí)系統(tǒng)和簡單系統(tǒng)，主要包括客戶以及生產(chǎn)服務(wù)商，近些年來，比較知名的廠商一直承擔(dān)著生產(chǎn)服務(wù)這一職能，比如IBM以及美國的微軟等等，用戶能夠經(jīng)過對互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問而獲得自己想要的信息，想要將云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)很好的應(yīng)用到人們的日常生活、學(xué)習(xí)、工作、科研以及娛樂等活動(dòng)中，就要求必須要有代理商以及集成商等等對其進(jìn)行一定的協(xié)助，對于現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的云計(jì)算服務(wù)來實(shí)施一個(gè)跨平臺(tái)、跨組織以及跨地域整合的服務(wù)目錄，以便能夠提供一個(gè)推介以及參數(shù)化評(píng)價(jià)等等相對來說比較有效地機(jī)制，進(jìn)而獲得大家的認(rèn)同以及了解，使其達(dá)到一個(gè)規(guī)?；?jīng)營模式，最終實(shí)現(xiàn)投入和產(chǎn)出這二者之間相互協(xié)調(diào)和平衡。

2 云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制

云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)一直都具有多鏈、多成員以及資源密集等特點(diǎn)，因此，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)自身實(shí)施的有效維護(hù)機(jī)制以及運(yùn)行機(jī)制能夠?qū)ξ覀內(nèi)祟愓麄€(gè)社會(huì)的發(fā)展規(guī)律以及自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行借鑒，將成員之間的協(xié)商、他律、自律、相互協(xié)作進(jìn)行充分利用，將市場機(jī)制以及價(jià)格調(diào)控機(jī)制很好的使用，對于云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)方面都實(shí)施一個(gè)有效的協(xié)調(diào)以及調(diào)控，進(jìn)而保證實(shí)現(xiàn)云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，達(dá)到云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)展。云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制以及構(gòu)建機(jī)制主要包括[5]：調(diào)研服務(wù)需求、實(shí)施系統(tǒng)規(guī)劃、實(shí)施系統(tǒng)控制、實(shí)時(shí)系統(tǒng)監(jiān)控、實(shí)施系統(tǒng)調(diào)度、管理系統(tǒng)生命周期、進(jìn)化和重構(gòu)系統(tǒng)等等。調(diào)研云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求主要對服務(wù)的市場傳統(tǒng)轉(zhuǎn)型以及新客戶的群體趨勢來實(shí)施預(yù)測和調(diào)研工作，進(jìn)而決定云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的宣傳以及實(shí)施的策略；而對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃主要是通過對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)整體的市場需求進(jìn)行嚴(yán)格分析，對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)以及云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)容量的擴(kuò)展方法進(jìn)行規(guī)劃；實(shí)施云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控主要對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的日志進(jìn)行記錄，定期或者不定期的對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，及時(shí)采取正確的對策；云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)度工作主要對用戶的請求來實(shí)施排隊(duì)工作，并且根據(jù)用戶的請求以及負(fù)載達(dá)到率動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的服務(wù)進(jìn)程進(jìn)行清理、克隆以及執(zhí)行和生成；對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施生命周期的管理工作主要是除了主服務(wù)進(jìn)程之外，根據(jù)系統(tǒng)其他的派生服務(wù)完成作業(yè)的情況來實(shí)施自身的管理工作。

3 云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

眾所周知，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)自身就是一個(gè)十分宏大和龐大的系統(tǒng)，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)能夠提供一定的信息服務(wù)、軟件服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)以及基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，我們可以說，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)是由各種各樣的資源以及服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的，因?yàn)楫?dāng)前企業(yè)的信息系統(tǒng)核心內(nèi)容就是數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)成為了企業(yè)中最為重要的無形資產(chǎn)，作為數(shù)據(jù)的一種載體，云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)是云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)重要的部分，當(dāng)前已經(jīng)有HP公司、IBM公司以及EMC公司等等廠商都提供了云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)④浖?wù)以及計(jì)算服務(wù)等服務(wù)項(xiàng)目通過一個(gè)虛擬機(jī)來進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而為客戶提供一定的遠(yuǎn)程應(yīng)用服務(wù)。信息基礎(chǔ)設(shè)施最為核心的資源就是儲(chǔ)存資源，儲(chǔ)存資源主要進(jìn)行文件數(shù)據(jù)以及軟件等等進(jìn)行存放，并且成為了一個(gè)不可或缺的重要組成部分。云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)一直都是一個(gè)廣義方面的生態(tài)系統(tǒng)，在云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中存在著各種各樣的資源，每一種資源都能夠構(gòu)成云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)子系統(tǒng)，進(jìn)而為云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)這一個(gè)總系統(tǒng)提供一個(gè)分布式的管理，所以，將云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中的儲(chǔ)存資源作為目標(biāo)，進(jìn)行云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，進(jìn)而對云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)這一總系統(tǒng)進(jìn)行拓展。

云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)主要包括云儲(chǔ)存代理商、集成商、客戶以及生產(chǎn)商等等，其中，云儲(chǔ)存的生產(chǎn)生商主要包括系統(tǒng)集成生產(chǎn)商、服務(wù)開發(fā)生產(chǎn)商、軟件生產(chǎn)商以及硬件生產(chǎn)商等等，這些生產(chǎn)商都為云儲(chǔ)存客戶提供了儲(chǔ)存的實(shí)體。云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)中的代理商主要通過為用戶提供一些儲(chǔ)存資源的銷售、配置以及安裝等等，進(jìn)而為用戶提供儲(chǔ)存的資源。而儲(chǔ)存集成商主要通過把用戶的儲(chǔ)存資源進(jìn)行有效的集合，進(jìn)而為用戶提供一個(gè)增值儲(chǔ)存的服務(wù)。儲(chǔ)存用戶直接將儲(chǔ)存的資源進(jìn)行使用，進(jìn)而直接產(chǎn)生一種儲(chǔ)存效益。為了對云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的可靠性以及安全性進(jìn)行很好的保證，要求我們必須要對第三方認(rèn)證這一措施進(jìn)行借助，所謂的第三方認(rèn)證就是指云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組成部分提供一定的能力、信譽(yù)以及資質(zhì)認(rèn)證。

在云儲(chǔ)存這一生態(tài)系統(tǒng)中，我們不難發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)流流動(dòng)主要體現(xiàn)在將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備在服務(wù)端進(jìn)行部署，進(jìn)而能夠有效地將用戶端存儲(chǔ)系統(tǒng)購置減少，能量流主要表現(xiàn)在計(jì)算密集型或者數(shù)據(jù)密集型在本地資源應(yīng)用不足而不能完成，進(jìn)而通過在遠(yuǎn)程云服務(wù)端來講客戶請求完成，在云服務(wù)端來將更多能量消耗掉，在云儲(chǔ)存系統(tǒng)的客戶端將系統(tǒng)運(yùn)行能量很好的節(jié)省，將能量流動(dòng)間接體現(xiàn)出來。

在云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)主要包括云儲(chǔ)存系統(tǒng)服務(wù)調(diào)度機(jī)制、云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新方案、云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)緩存管理方案以及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)管理方案等等[6]。其中，元數(shù)據(jù)管理方案能夠采用集中式的元數(shù)據(jù)、本地元數(shù)據(jù)上傳、本地元數(shù)據(jù)跟新、本地元數(shù)據(jù)下載以及云端元數(shù)據(jù)的更新等等，對緩存進(jìn)行管理要求我們必須要根據(jù)用戶訪問的模式來實(shí)施，將低訪問頻率冷數(shù)據(jù)以及高訪問熱數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)而采取一個(gè)與之不同的緩存分配的策略，與此同時(shí)，我們還要通過應(yīng)用緩存替換策略、緩存更新、緩存通信、客戶緩存、緩存實(shí)效機(jī)制以及服務(wù)器緩存等來將請求響應(yīng)性能有效的提升。云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的方案主要包括客戶端與服務(wù)端之間廣播更新、更新緩存、更新元數(shù)據(jù)、通知更新、更新執(zhí)行、認(rèn)可更新等等。

正如我們所了解到的一樣，云計(jì)算一直都將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)[7]，并且集成了很多種高薪的技術(shù)，在人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)、以及人類社會(huì)領(lǐng)域中都產(chǎn)生了十分重要的影響，云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)都得到了飛速的發(fā)展，這一種發(fā)展并不單純體現(xiàn)在概念上的發(fā)展，更加體現(xiàn)在技術(shù)的集成以及技術(shù)的綜合。面對當(dāng)前人類需求所具有的諸多廣泛性，云計(jì)算以及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)都提供了將人們需求實(shí)現(xiàn)的可能。

4 結(jié)束語

筆者主要從云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的組成、云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制以及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建這3個(gè)方面探討了云計(jì)算以及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)，云計(jì)算以及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)不僅僅影響到了IT行業(yè)的發(fā)展和開發(fā)，對包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、市場、人類生產(chǎn)和生活等各個(gè)方面都產(chǎn)生了直接影響，將高技術(shù)推向到人類社會(huì)之中，與此同時(shí)，云計(jì)算及云儲(chǔ)存生態(tài)系統(tǒng)還在很大程度上提升了人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能力，進(jìn)而使人們的生產(chǎn)和生活更加便捷，使整個(gè)時(shí)代步入了信息化時(shí)代。

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Cloud computing and cloud storage ecosystem research

ZHANG Rui
（Shangqiu Normal University， Shangqiu 476000， China）

In recent years， our country service computing paradigm has been constant development， cyber source release，network maintenance，cyber source as well as the deployment of the reasonable configuration of cyber source domain and so on are more or less produced very big change.Whether from the personal point of view，or from the point of view of the whole enterprise， users have the old space limit， time limit and limit the great span， and the innovation ability is very good extension.As the current situation of the new generation service computing model，cloud computing for IT and the related industry produced very far-reaching effect，has the profound significance.In the face of the current cloud computing cloud computing will be the myriads of changes， the ecosystem of this concept is good take， cloud computing system， operation mechanism， key factors and its key algorithm good put up， and a cloud storage as the main example， the process of the construction of a good analysis， the possible problems are discussed， and the measures to solve， in this paper， the author study of cloud computing and cloud storage ecosystem.

cloud storage； cloud computing； ecosystem； agent； collaboration

TP391

A

1674－6236（2013）08-0001-03

2012-11-17稿件編號(hào)201211145

河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2011A520034）

張 瑞（1983—），男，河南商丘人，碩士，助教。研究方向：知識(shí)工程。