云計(jì)算體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

黃曉雯

【摘要】 云計(jì)算是在互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的使用、增加和交付模式時(shí)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。本文詳細(xì)的解釋了云計(jì)算概念，系統(tǒng)的總結(jié)和分析了云計(jì)算的發(fā)展和現(xiàn)狀，綜合各種云計(jì)算參考體系架構(gòu)，得出了一個(gè)云計(jì)算具有代表性的體系架構(gòu)，并深入全面地介紹了云計(jì)算所用到的關(guān)鍵技術(shù)和最新的研究結(jié)果。探討并展望了云計(jì)算服務(wù)的質(zhì)量保證和安全隱私，以及云計(jì)算的應(yīng)用性和局限1生。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 體系架構(gòu) 關(guān)鍵技術(shù)

前言：近年來(lái)，電子商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)、在線視頻等新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用迅猛發(fā)展，這些新型應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，業(yè)務(wù)增長(zhǎng)速度飛快，同時(shí)，傳統(tǒng)企業(yè)硬件維護(hù)所需要的成本高昂，故云計(jì)算體系誕生。云計(jì)算具有資源池化、泛在接人、按需服務(wù)、彈性服務(wù)、可計(jì)費(fèi)服務(wù)五個(gè)特性，使用戶在任何情況下只要能連接互聯(lián)網(wǎng)就可以方便快捷的使用計(jì)算機(jī)資源。本文針對(duì)當(dāng)前云計(jì)算所出現(xiàn)的問(wèn)題，提出發(fā)展方向及解決辦法。

一、云計(jì)算體系架構(gòu)

1.1 核心服務(wù)層

1.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層

基礎(chǔ)服務(wù)層為云計(jì)算提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施的部署服務(wù)。根據(jù)用戶的需要來(lái)提供虛擬或者實(shí)體的存儲(chǔ)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)等資源[1]。用戶在使用基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層時(shí)需要向服務(wù)提供商提供基礎(chǔ)設(shè)施的配置信息、相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)以及運(yùn)行于基礎(chǔ)設(shè)施的程序代碼。基礎(chǔ)服務(wù)層通過(guò)引入虛擬化技術(shù)，極大的提高了服務(wù)的規(guī)模和可靠性。

1.1.2 平臺(tái)服務(wù)層

平臺(tái)服務(wù)層為云計(jì)算提供管理和部署服務(wù)。應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員利用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和相應(yīng)軟件，不用管底層系統(tǒng)的管理問(wèn)題，直接通過(guò)上傳程序代碼及相關(guān)數(shù)據(jù)就可以使用相應(yīng)的服務(wù)。平臺(tái)服務(wù)層是云計(jì)算應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境，具有對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)能力，通過(guò)全面的資源管理和調(diào)度策略大大提高了數(shù)據(jù)的處理效率。

1.1.3 軟件服務(wù)層

軟件服務(wù)層是在云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序。企業(yè)用戶可以采用租用軟件服務(wù)的形式來(lái)解決企業(yè)信息化問(wèn)題。軟件服務(wù)層可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的泛在接入。

1.2 服務(wù)管理層

服務(wù)管理層是為云計(jì)算的核心服務(wù)層的可用性、可靠性和安全性提供保障的。它主要包括對(duì)服務(wù)質(zhì)量保證和安全管理等。云計(jì)算平臺(tái)規(guī)模龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而云計(jì)算需要提供高可靠、高可用及低成本的全方位服務(wù)，所以很難完全滿足用戶要求的服務(wù)質(zhì)量。所以，云計(jì)算服務(wù)提供商和用戶進(jìn)行協(xié)商，制定服務(wù)水平協(xié)議，讓服務(wù)提供商和用戶所的要求服務(wù)質(zhì)量達(dá)成共識(shí)。此外，用戶對(duì)數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題十分關(guān)心，云計(jì)算服務(wù)管理層采用資源集中的管理方式使得云計(jì)算平臺(tái)存在單點(diǎn)失效問(wèn)題，保存在云端的關(guān)鍵數(shù)據(jù)會(huì)因?yàn)橥话l(fā)事件、黑客人侵等多種原因發(fā)生丟失和泄漏的隱患[2]。

1.3 用戶訪問(wèn)接口層

用戶訪問(wèn)接口層實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算的泛在訪問(wèn)。Web的服務(wù)訪問(wèn)模式為終端設(shè)備提供應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)接口，也實(shí)現(xiàn)了多種服務(wù)的組合應(yīng)用。Web門(mén)戶形式是用戶訪問(wèn)接口層的一種，它可以實(shí)現(xiàn)桌面程序網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的遷移。使得用戶能隨時(shí)隨地通過(guò)瀏覽器來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)和程序，大大提高了用戶的工作效率。

二、云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)

2.1 虛擬化技術(shù)

實(shí)現(xiàn)多個(gè)程序之間的虛擬和資源共享，將各種設(shè)備的最大性能發(fā)揮出來(lái)是云計(jì)算的最大優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)現(xiàn)階段的普通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，不一樣的應(yīng)用程序在運(yùn)行過(guò)程中需要不同服務(wù)器的支持。但是云計(jì)算則不然，即使是不同的服務(wù)器也能實(shí)現(xiàn)資源的共享。通過(guò)虛擬化的技術(shù)，可以將不同的服務(wù)器形成一個(gè)有機(jī)的整體，為多個(gè)應(yīng)用程序提供支持。我們現(xiàn)在常說(shuō)的虛擬化技術(shù)主要包括了虛擬機(jī)技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩個(gè)方面[3]。

2.2 海量的存儲(chǔ)技術(shù)

云計(jì)算涉及到的數(shù)據(jù)數(shù)量非常龐大，云計(jì)算的突出特點(diǎn)就是利用了分布式的技術(shù)完成了海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，云技術(shù)還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，就是能自動(dòng)備份重要的數(shù)據(jù)，來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。這種分布式海量存儲(chǔ)技術(shù)，要求了非常高的服務(wù)器主機(jī)性能以及數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能，因此提高了服務(wù)器建設(shè)的成本。

結(jié)論：我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步促進(jìn)了信息技術(shù)的發(fā)展，因此云計(jì)算的前景非?？捎^。但是對(duì)于云技術(shù)的體系和需要支撐它的相關(guān)技術(shù)也隨著網(wǎng)民的要求而越來(lái)越高，這也促進(jìn)了云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展。云計(jì)算的出現(xiàn)是lT產(chǎn)業(yè)新的革命，它將為lT產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新鮮血液以及更加深遠(yuǎn)的影響。

參 考 文 獻(xiàn)[1]羅軍舟，金嘉暉，宋愛(ài)波，東方.云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報(bào)，2011，（07）：3-21[2]李華清，云計(jì)算體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電子制作，2014，（04）：170[3]嚴(yán)駿.云計(jì)算體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].信息與電腦（理論版），2012，（09）：67-68