試論云計(jì)算中的關(guān)鍵技術(shù)

馮宇飛

（常州旅游商貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 213032）

0 引言

云計(jì)算是一種新型的計(jì)算模式，其主要特點(diǎn)是在互聯(lián)網(wǎng)存在的基礎(chǔ)上通過(guò)動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源來(lái)進(jìn)行計(jì)算。隨著云計(jì)算的興起，世界著名的IT企業(yè)如Microsoft（微軟）、Google（谷歌）等公司都加入到了云計(jì)算的開(kāi)發(fā)當(dāng)中，這對(duì)云計(jì)算的發(fā)展帶來(lái)了重大的促進(jìn)作用。近些年來(lái)我國(guó)也對(duì)云計(jì)算技術(shù)的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越重視，比如清華大學(xué)與谷歌公司進(jìn)行合作提出了云計(jì)算學(xué)術(shù)合作計(jì)劃，這項(xiàng)計(jì)劃將能夠?yàn)樵朴?jì)算帶來(lái)更大的使用范圍，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在未來(lái)云計(jì)算所占IT成本的比例將會(huì)超過(guò)30%，在各大IT公司的大力推動(dòng)下，云計(jì)算將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展空間[1]。

1 云計(jì)算技術(shù)的現(xiàn)狀

云計(jì)算技術(shù)正在逐漸步入成熟化階段，其使用范圍越來(lái)越廣。在科研領(lǐng)域可以通過(guò)云計(jì)算進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)、海洋信息監(jiān)控、天文信息計(jì)算處理；在網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)上可以通過(guò)云計(jì)算進(jìn)行病毒庫(kù)存儲(chǔ)、垃圾郵件屏蔽；在多媒體圖像及音頻處理處理中可以利用云計(jì)算進(jìn)行動(dòng)畫(huà)素材存儲(chǔ)分析、高仿真動(dòng)畫(huà)制作、海量圖片檢索；在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，在云計(jì)算的支持下可以提供相應(yīng)的E-m ail服務(wù)、在線實(shí)時(shí)翻譯、網(wǎng)絡(luò)檢索服務(wù)；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，云計(jì)算將成為DNA 信息分析、海量病例存儲(chǔ)分析、醫(yī)療影像處理的重要技術(shù)支持。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷深入，云計(jì)算技術(shù)也逐漸進(jìn)入了我們平時(shí)的生活中，為我們的生活帶來(lái)了極大的便利。在現(xiàn)有的云計(jì)算服務(wù)中，谷歌公司處于一個(gè)較為領(lǐng)先的地位，它的Gmail、Google Earth、Google Analytics都是以云計(jì)算為基礎(chǔ)；著名的谷歌翻譯服務(wù)在云計(jì)算的支持下，其服務(wù)質(zhì)量已經(jīng)有了顯著的提高。在我國(guó)，與谷歌齊名的百度公司也在不斷地開(kāi)發(fā)云計(jì)算技術(shù)，同時(shí)也在構(gòu)建相應(yīng)的云平臺(tái)，從而為用戶提供更加完善的服務(wù)?？傊朴?jì)算技術(shù)已經(jīng)成為了全球信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)各行各業(yè)帶來(lái)了巨大的推進(jìn)作用[2]。

2 云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)

云計(jì)算技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①可靠性較強(qiáng)。云計(jì)算技術(shù)主要是通過(guò)冗余方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理服務(wù)。在大量計(jì)算機(jī)機(jī)組存在的情況下，會(huì)讓系統(tǒng)中所出現(xiàn)的錯(cuò)誤越來(lái)越多，而通過(guò)采取冗余方式則能夠降低錯(cuò)誤出現(xiàn)的概率，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的可靠性。②服務(wù)性。從廣義角度上來(lái)看，云計(jì)算本質(zhì)上是一種數(shù)字化服務(wù)，同時(shí)這種服務(wù)較以往的計(jì)算機(jī)服務(wù)更具有便捷性，用戶在不清楚云計(jì)算具體機(jī)制的情況下，就能夠得到相應(yīng)的服務(wù)。③可用性高。云計(jì)算技術(shù)具有很高的可用性。在儲(chǔ)存上和計(jì)算能力上，云計(jì)算技術(shù)相比以往的計(jì)算機(jī)技術(shù)具有更高的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)在節(jié)點(diǎn)檢測(cè)上也能做到智能檢測(cè)，在排除問(wèn)題的同時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)任何影響。④經(jīng)濟(jì)性。云計(jì)算平臺(tái)的構(gòu)建費(fèi)用與超級(jí)計(jì)算機(jī)的構(gòu)建費(fèi)用相比要低很多，但是在性能上基本持平，這使得開(kāi)發(fā)成本能夠得到極大的節(jié)約。⑤多樣性服務(wù)。用戶在服務(wù)選擇上將具有更大的空間，通過(guò)繳納不同的費(fèi)用來(lái)獲取不同層次的服務(wù)。⑥編程便利性。云計(jì)算平臺(tái)能夠?yàn)橛脩籼峁┝己玫木幊棠Ｐ?，用戶可以根?jù)自己的需要進(jìn)行程序制作，這樣便為用戶提供了巨大的便利性，同時(shí)也節(jié)約了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)資源。

3 云計(jì)算技術(shù)所面臨的問(wèn)題

目前云計(jì)算技術(shù)所存在的主要問(wèn)題便是安全問(wèn)題。一般用戶都是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如Windows和Linux來(lái)得到相應(yīng)的服務(wù)，在進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建的過(guò)程中，則需要考慮主機(jī)安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等問(wèn)題。通過(guò)云計(jì)算所構(gòu)建的云計(jì)算平臺(tái)在安全問(wèn)題處理上較以往的單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更具有優(yōu)勢(shì)。云平臺(tái)可以將用戶的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高度的整合，這樣就能夠?qū)⒂脩舻陌踩[患轉(zhuǎn)移給云平臺(tái)終端，相對(duì)而言，云平臺(tái)在安全問(wèn)題的防范上更加可靠。目前，云計(jì)算技術(shù)在安全問(wèn)題上已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)審計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的安全措施，從而保障整個(gè)云平臺(tái)的安全[3]。

4 云計(jì)算中的關(guān)鍵技術(shù)概述

云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)以及編程模式。

4.1 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)

云計(jì)算一般都是通過(guò)分布式儲(chǔ)存的手段來(lái)近進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，同時(shí)在冗余式儲(chǔ)存的支持下，能夠提高數(shù)據(jù)保存的可靠性，這樣就能讓數(shù)據(jù)同時(shí)存在多個(gè)儲(chǔ)存副本，更加提高了數(shù)據(jù)的安全性。在現(xiàn)有的云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中主要是通過(guò)兩種技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存即為Google File System（非開(kāi)源的GFS）和Hadoop Distributed File System（開(kāi)源的HDFS）。以上技術(shù)實(shí)質(zhì)上是大型的分布式文件系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)組的支持下向客戶提供所需要的服務(wù)。

4.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

由于云平臺(tái)承載了大量的用戶信息，這就對(duì)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理功能提出了很高的要求。在云計(jì)算的支持下，云平臺(tái)在大量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的過(guò)程中同時(shí)還能夠進(jìn)行規(guī)模性的數(shù)據(jù)計(jì)算和分析。其代表性技術(shù)為Big Table數(shù)據(jù)管理技術(shù)，通過(guò)列存儲(chǔ)的方式來(lái)對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

4.3 編程模式

在現(xiàn)有的云計(jì)算中主要是通過(guò)Map-Reduce編程模式來(lái)進(jìn)行編程。以Map-Reduce編程模式編寫(xiě)出來(lái)的程序具有很好的兼容性同時(shí)也具備很強(qiáng)的容錯(cuò)性，一旦服務(wù)器工作節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，可以直接將出現(xiàn)問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行屏蔽，同時(shí)將正在運(yùn)行的程序轉(zhuǎn)移到其他服務(wù)器上運(yùn)行，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)處理工作的正常進(jìn)行[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算技術(shù)目前還處于發(fā)展階段，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行不斷地改良將會(huì)為其提供更加廣闊的發(fā)展空間。當(dāng)然目前的云計(jì)算技術(shù)還存在著一些問(wèn)題，特別是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心由于處理數(shù)據(jù)規(guī)模較大，很容易造成設(shè)備發(fā)熱從而對(duì)設(shè)備帶來(lái)一定的影響，另外云計(jì)算接口也存在著不同的標(biāo)準(zhǔn)，還需要進(jìn)一步統(tǒng)一?？傊?，云計(jì)算技術(shù)為我們的生活帶來(lái)了極大的便利，也為各行各業(yè)提供了良好的技術(shù)支持，發(fā)展云計(jì)算技術(shù)將會(huì)成為IT信息技術(shù)的主流趨勢(shì)。

[1]張?jiān)朴?陳清金,潘松柏,魏進(jìn)武.云計(jì)算安全關(guān)鍵技術(shù)分析[J]電信科學(xué), 2012(19):121-122.

[2]劉鵬.云計(jì)算[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010:145-146.

[3]王京,馬英.云計(jì)算的發(fā)展與安全問(wèn)題[J].數(shù)據(jù)通信,2010(15):132-133.

[4]張建勛,古志民,鄭超.云計(jì)算研究進(jìn)展綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2011, (12):430- 433.