關于云計算的探究

摘 要：本文詳細介紹云計算的通過互聯(lián)網訪問“云端”資源的基本原理，虛擬化技術、并行計算、分布式存儲等關鍵技術，以及改變傳統(tǒng)互聯(lián)網商業(yè)模式，提供Iaas服務、PaaS服務、SaaS服務的商業(yè)應用，從而極大地推動IT產業(yè)的技術革新。

關鍵詞：云計算；虛擬化技術；并行計算；SaaS服務

中圖分類號：TP3

隨著科學技術和通信技術水平的不斷提高，網絡信息以及網絡服務正以指數(shù)級的速度增長，用戶的需求對于網絡需求也在不斷增高，傳統(tǒng)的計算機用戶將所有的應用安裝在本地的模式已經不能滿足當前的需求，尤其是面對當前分布異構、處理復雜的網絡應用來說，更是有點捉襟見肘，“云計算”技術已經成為一種全新的模式，將巨大的系統(tǒng)資源整合在“云端”，通過互聯(lián)網通信技術為終端用戶提供各種IT服務，從而減輕終端設備的運行壓力，提升IT服務的效率和質量。“云計算”技術方興未艾，由最初的理論研究到現(xiàn)在的實際應用，“云計算”發(fā)展的步伐越來越快，并將為全球的IT產業(yè)掀起一場聲勢浩大的改革浪潮。所以深入學習和研究“云計算”技術的基本理論和技術，對于提升“云計算”技術的理解，加強“云計算”在學習和研究中的應用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 云計算

由于云計算還在如火如荼地發(fā)展過程中，目前為止還沒有統(tǒng)一的定義，簡單地理解，云計算（Cloud Computing）是以互聯(lián)網為核心，對網絡相關服務的增加、使用或者交付等提供相關技術的商業(yè)模式，而具體的實現(xiàn)方案是對互聯(lián)網等資源進行虛擬化處理并對其及進行動態(tài)擴展和使用，從而實現(xiàn)云計算服務。根據(jù)伯克利云計算白皮書所說，云計算包括互聯(lián)網上的各種服務形式的應用以及數(shù)據(jù)中心中提供的軟件服務或者硬件設施資源。所以，云計算技術可以提供以服務為基本的交付方式，該交付服務具有高度的可擴展性，同時，云計算技術是以互聯(lián)網技術為基礎來進行開發(fā)和服務交付的，可以實現(xiàn)資源虛擬化、資源的自動管理與配置以及較低的成本對指數(shù)數(shù)量級別的數(shù)據(jù)進行分布式并行處理。

1.1 云計算的工作原理云計算技術的實現(xiàn)是依賴于互聯(lián)網通信技術，在典型的云計算框架中，用戶通過網絡終端連入互聯(lián)網絡，通過互聯(lián)網向“云端”服務器發(fā)送相應請求，“云端”服務器接收并分析用戶請求后，會自動調用可用的系統(tǒng)資源來完成相應的數(shù)據(jù)處理和計算，并通過互聯(lián)網絡將用戶的請求結果發(fā)送至網絡終端，從而實現(xiàn)云計算的數(shù)據(jù)處理過程。云計算技術使得本在網絡終端上進行數(shù)據(jù)計算和處理的功能轉移到了網絡服務器中，所需要的應用程序不再需要運行在用戶的個人電腦、手機上，而是轉移到了互聯(lián)網上的服務器集群上，同時，對于數(shù)據(jù)的存儲也會放到相應的服務器內，這樣一樣極大地簡化了網絡終端的資源開銷，減輕了個人網絡終端的設備管理和維護，用戶只要能夠接入互聯(lián)網，即可隨時隨地地訪問“云”，完成個人的需求。

1.2 云計算的關鍵技術云計算是以虛擬化技術、分布式存儲技術、互聯(lián)網技術等現(xiàn)代科技為基礎發(fā)展起來，從云計算的基本概念上來看，需要實現(xiàn)分布式的計算功能以及數(shù)據(jù)存儲功能，這也是云計算最關鍵的技術。云計算根據(jù)功能不同，又分為計算云和存儲云。其中存儲云是通過大量的分布式存儲系統(tǒng)來完成存儲云的基本功能，而計算云就是以資源虛擬化技術，通過分布式計算云的并行計算完成用戶請求數(shù)據(jù)的處理。簡單地講，虛擬化技術是請求占用計算云更少的資源來完成用戶請求，通過一定的計算策略，力求將數(shù)據(jù)處理的過程在更少的服務器上實現(xiàn)并行計算，從而使計算云的資源分配更加合理優(yōu)化。并行計算技術也是云計算的關鍵技術，通過對大量的任務進行合理分析拆分，并派發(fā)到各個分布式計算云的服務器上進行計算，最后收集各個節(jié)點上的計算結果進行統(tǒng)一整理從而完成并行計算。

2 云計算的應用

云計算技術的快速發(fā)展，已經在各個行業(yè)中得到廣泛應用，也改變了傳統(tǒng)的互聯(lián)網商業(yè)模式，為互聯(lián)網經濟帶來了新的生機。云計算所提供的軟件或者IT服務都是通過互聯(lián)網技術進行傳輸?shù)?，所以互?lián)網用戶不需要安裝任何客戶端軟件，只通過可通過瀏覽器來訪問云端提供的服務。云計算在實際商業(yè)中提供的服務模式有主要分為三類，即軟件即服務（Software as a Service）、平臺即服務（Platform as a Service）以及基礎設備即服務（Infrastructure as a Service）。如圖1所示，為云計算提供的服務類型示意圖。

圖1 云計算的服務類型結構圖

如圖1所示，為整個云計算的服務類型結構圖，網絡設備、虛擬化平臺，IaaS服務，PaaS服務，SaaS服務構成了整個云計算的平臺，而客戶只需通過互聯(lián)網絡即可享受云計算提供的服務。

其中IaaS服務是云計算提供的虛擬硬件服務，用戶通過租賃云計算提供的虛擬硬件資源即可搭建自己的應用系統(tǒng)，從而節(jié)省了硬件設備的開支；PaaS服務是云計算提供的應用服務引擎，將開發(fā)的平臺作為一種服務提供給客戶，從而用戶不必考慮底層設備與系統(tǒng)的兼容等問題即可在平臺上搭建自己的管理系統(tǒng)或者通過擴展接口來完成自己的服務；SaaS服務是云計算將軟件功能作為一種服務提供給客戶，客戶只需獲得授權認證即可通過瀏覽器來訪問云端計算機上的軟件，從而避免了軟件維護的成本開銷，極大地方面了客戶在相應功能上的應用。

3 結束語

云計算以其互聯(lián)網為基礎，虛擬化技術、并行計算技術以及分布式存儲等關鍵技術為主導，結合大量的網絡設備以及服務器集群構成云計算體系，并以基礎設備、擴展接口或應用平臺、應用軟件作為服務，提供給客戶，客戶只需通過瀏覽器訪問互聯(lián)網即可享受云計算提供的服務，極大地降低了網絡終端負載，簡化了客戶的成本開支和系統(tǒng)維護的過程，為客戶提供方便快捷經濟的IT服務。

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作者簡介：陳賀明（1981-），女，碩士研究生，講師，研究方向：軟件工程、數(shù)據(jù)庫、圖形圖像；王友順（1982-），男，碩士研究生，講師，研究方向：軟件工程、嵌入式、移動開發(fā)；趙國敏（1978-），男，本科，工程師，研究方向：軟件工程、物品編碼、標準化。

作者單位：河南廣播電視大學，鄭州 450008；河南省標準研究院，鄭州 450004

基金項目：河南省教育廳科學技術研究重點項目（項目編號：12B520048）。