云計算技術應用與發(fā)展研究

張憲文，盧靜，代守輝

（1山東臨朐縣節(jié)約能源辦公室 山東濰坊 262600；2濰坊學院 山東濰坊 261061）

一、概述

云計算是在互聯(lián)網(wǎng)計算的基礎上發(fā)展起來的。它可以根據(jù)用戶不同的需求來提供硬件、三個平臺、數(shù)據(jù)保存、計算等服務。一般由第三方提供服務，用戶可以對資源動態(tài)的申請部分應用，來滿足自己的需求。它還支持各種應用程序的運行，通過使用云計算，用戶可以更多地關注他們的業(yè)務，無需關注硬件使用和維護的細節(jié)問題。

云計算是現(xiàn)在發(fā)展起來的新技術和商業(yè)模式，如同來自自來水廠的水和發(fā)電廠的電，使用方便、價格低。對生活的各個方面的發(fā)展起著重要的作用。通過技術和服務形式的改進，云計算產(chǎn)業(yè)日趨成為移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等新興領域的重要支撐。

二、云計算系統(tǒng)

2.1 云計算的概念

云計算的核心是一個抽象、有彈性、虛擬的可以自動化控制的資源池。一般是由很多很多的服務器（用于計算、存儲等）聚集在一起組成的。通過專門的軟件進行處理云計算中大量的計算數(shù)據(jù)和資源，基本全部自動化不需人為干涉。使用者可以彈性的請求自己所需資源，來滿足自身對工作的需求，各類的應用程序都可在上面運行，通過使用云計算用戶能夠把精力放在自己的工作上，無需為硬件的使用和維護等細節(jié)煩惱。

2.2 云計算系統(tǒng)的特征

1.規(guī)模大?！霸啤本哂邢喈?shù)囊?guī)模，Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務器。

2.虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。

3.穩(wěn)定性、通用性、彈性。多副本容錯是“云”高穩(wěn)定性的必要保證，其穩(wěn)定性比普通計算機要高很多。

4.自動化。自我管理和自我維護的云計算對使用者來說是透明的。自動完成各類工作項目和服務。

2.3 云計算系統(tǒng)的基本架構

云計算的服務層次可以分為：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。

1.基礎設施即服務（IaaS）在云計算的3層服務的底部，把最基本服務器和存儲等硬件設施提供給用戶使用，可根據(jù)使用者對“云”的要求擴展IaaS提供的基礎設施。

2.平臺即服務（PaaS）層位于基礎設施即服務和軟件即服務的中間。它給使用者的是一個可開發(fā)應用的平臺，包含運行平臺和接口等服務，最后用SaaS的形式反饋給開發(fā)者或使用者。該平臺涉及到了兩個關鍵技術：一是基于該平臺的使用技術；二是運行環(huán)境。

3.軟件即服務（SaaS）是云用戶最常用的，位于3層服務的最上面。用戶可以通過標準的瀏覽器來使用互聯(lián)網(wǎng)上的軟件。

三、云計算的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 我國云計算產(chǎn)業(yè)

目前，中國云計算產(chǎn)業(yè)處于開始階段，各方面還存在許多不足。在我國政府不斷鼓勵和各企業(yè)不斷努力下，我國的云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，正在一步步走向成熟。云計算在我國的不斷發(fā)展將推動各行各業(yè)在不同層面均實現(xiàn)不同程度的發(fā)展。圖3.1為中國云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。

圖3.1 中國云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

3.2 云計算服務提供商

世界上著名的搜索引擎Google，在云計算方面一直處于領先水平，一直引領著世界云計算商業(yè)模式，各國也紛紛效仿Google在云計算方面所取得的成就。阿里云為我國各小微企業(yè)和中型企業(yè)提供了廣泛的網(wǎng)上交易服務，受到了業(yè)界的一致好評，成為國內(nèi)公有云較為成功的案例之一。

3.3 云計算服務器廠商

惠普擁有豐富的架構融合的經(jīng)驗，惠普云共享的應用與實踐，包括政府云，通信云，經(jīng)濟云，游戲云，云移動，大數(shù)據(jù)云等。IBM是全球最大的云計算廠商之一，它提供包括所有領域的各類服務，如設計云計算和云的保護，在互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)存儲、云的基礎架構等。

3.4 云計算平臺提供商

Amazon提供的云計算服務是IaaS的代表，主要有：簡單的存儲服務、彈性計算云、簡單排列服務和SimpleDB。微軟是全球最大的操作系統(tǒng)提供商，它的云平臺包括四部分，即微軟云計算OS、云中的關系數(shù)據(jù)庫、Windows Azure AppFabric和Windows Azure Marketplace。

四、云計算的發(fā)展問題和解決方案

云計算每一個發(fā)展階段都面臨著不同的問題，針對這些問題都會有一些對應的解決方法。數(shù)據(jù)安全性，采用加密技術、防火墻，跨地域的數(shù)據(jù)存儲、管理；服務的使用性，采用不同的云計算企業(yè)服務，利用彈性來防范DDOS攻擊；性能可知性，改進虛擬機支持，支持HPC應用的虛擬集群；數(shù)據(jù)丟失，使用統(tǒng)一的API；使用兼容的軟硬件用于計算；數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，快遞硬盤；廣域網(wǎng)路由開銷低；聲譽和法律危機，制定相應的云法律法規(guī)進行約束和治理。

五、云計算的機遇與挑戰(zhàn)

目前，云計算發(fā)展速度飛快，很多公司為了適應當下經(jīng)濟和技術的發(fā)展開始轉型，朝著軟硬件結合的方向發(fā)展。國外大型的互聯(lián)網(wǎng)提供商將云計算當做將來發(fā)展方向的重點。這幾年互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在“云”方面的兼并活動越來越多，這些公司都希望以兼并和購買的方式來消除其服務應用上的不足，提升“云”的各方面性能。

現(xiàn)代信息系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，綜合和集成為云計算業(yè)務的發(fā)展提出了更高的要求。云計算公司都在努力拓展他們的業(yè)務范圍和深度，建立一套全業(yè)務綜合集成服務體系，其中包括問題分析、方案規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)、項目開發(fā)、云計算人力的培訓等方案，該體系的建設將成為云計算競爭的焦點。

[1]劉芳，劉艷.云安全問題探討[J].信息通信, 2012;(1).

[2]劉鵬. 云計算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]楊立博.云計算技術發(fā)展分析及其應用探討[J]. 網(wǎng)絡安全技術與應用, 2014;(04).