云計(jì)算研究綜述

王娟曾瑩

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

0 引言

2006年，“云計(jì)算”的概念問世。云計(jì)算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，能夠共享軟硬件資源和信息，按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。IBM公司于2007年底宣布了云計(jì)算計(jì)劃[1]，“云計(jì)算”時(shí)代隨之到來(lái)。云計(jì)算在最初提出來(lái)時(shí)備受爭(zhēng)議，但目前國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)云計(jì)算及其關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)理論正在進(jìn)行深層次的研究。

1 認(rèn)識(shí)云計(jì)算

1.1 什么是云計(jì)算

伯克利云計(jì)算白皮書的定義[2]：云計(jì)算包括互聯(lián)網(wǎng)上各種服務(wù)形式的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)中心中提供這些服務(wù)的軟硬件設(shè)施。應(yīng)用服務(wù)即SaaS(Software as a Service，軟件即服務(wù))[3]，而數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施即所謂的云。通過量入為出的方式提供給公眾的云,稱為公共云；而不對(duì)公眾開放的組織內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的云則稱為私有云。中國(guó)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬給出的定義：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”[4]。

1.2 云計(jì)算的特點(diǎn)

“云”具有超大的規(guī)模。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有200多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。因此，“云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。

云計(jì)算還具有以下特點(diǎn)：(1)虛擬化。虛擬化技術(shù)將服務(wù)器虛擬為多個(gè)性能可配的虛擬機(jī)，對(duì)整個(gè)集群系統(tǒng)中所有的虛擬機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和管理，并根據(jù)實(shí)際的資源使用情況對(duì)資源靈活分配和調(diào)度。(2)高可靠性?！霸啤辈捎脭?shù)據(jù)冗余和分布式存儲(chǔ)來(lái)保證數(shù)據(jù)的可靠性，數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施使云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。(3)高可用性。通過集成海量存儲(chǔ)和高性能的計(jì)算能力，云能提供較高的服務(wù)質(zhì)量。(4)高可擴(kuò)展性。“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮。由于應(yīng)用運(yùn)行在虛擬平臺(tái)上，沒有事先預(yù)訂的固定資源被鎖定，使用戶可以隨時(shí)隨地根據(jù)應(yīng)用的需求，動(dòng)態(tài)地增減IT資源，可以滿足特定時(shí)期、特定應(yīng)用及用戶規(guī)模變化的需要。(5)按需服務(wù)?！霸啤笔且粋€(gè)龐大的資源池，按需購(gòu)買。云可以像自來(lái)水、電、煤氣那樣計(jì)費(fèi)[5]。

1.3 云計(jì)算能解決什么問題

云計(jì)算是具有廣泛含義的虛擬化計(jì)算平臺(tái),它能夠支持非網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,如支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序中的前臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層應(yīng)用程序架構(gòu)模式等。云計(jì)算帶來(lái)的服務(wù)整合與按需供給大大提高了當(dāng)前計(jì)算資源的利用率,降低服務(wù)的能耗量,并且能有效屏蔽計(jì)算資源的出錯(cuò)問題。

此外,云計(jì)算能夠提供動(dòng)態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計(jì)算平臺(tái)，它體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)即計(jì)算機(jī)”的思想,并且能夠?qū)⒋罅坑?jì)算資源、存儲(chǔ)資源與軟件資源進(jìn)行鏈接,形成具有強(qiáng)大規(guī)模的共享虛擬IT資源池,為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)用戶提供按需提供資源的IT服務(wù)。

2 云計(jì)算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

2010年8月17日,上海發(fā)布了“云海計(jì)劃”三年方案,致力打造亞太云計(jì)算中心。北京于2010年9月8日發(fā)布了“祥云工程”行動(dòng)計(jì)劃,建成了世界級(jí)的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)基地。2011年10月,國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)、工業(yè)與信息化部、財(cái)政部三部委撥款15億元,成立國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)云計(jì)算示范工程專項(xiàng)資金,以中央補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)的方式,迅速對(duì)12個(gè)企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行了首批8億元資金。2013年，地方政府繼續(xù)對(duì)發(fā)展云計(jì)算保持高度熱情，我國(guó)累計(jì)已有30多個(gè)省市發(fā)布了云計(jì)算戰(zhàn)略規(guī)劃、行動(dòng)方案或?qū)嵤┕こ獭?/p>

2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

美國(guó)于2011年2月發(fā)布了《聯(lián)邦云計(jì)算戰(zhàn)略》,通過增設(shè)云計(jì)算管理機(jī)構(gòu)、增加開發(fā)云計(jì)算的預(yù)算、加強(qiáng)云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、制定云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等措施,加大對(duì)云計(jì)算技術(shù)發(fā)展的支持。歐盟國(guó)家組建了專家小組,鼓勵(lì)同盟國(guó)家相互扶植,共同推進(jìn)云計(jì)算服務(wù)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《云計(jì)算與日本競(jìng)爭(zhēng)力研究》報(bào)告,表示將從完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、改善制度及鼓勵(lì)創(chuàng)新三方面推進(jìn)云計(jì)算發(fā)展[6]。

3 云計(jì)算的應(yīng)用

3.1 電子商務(wù)

云計(jì)算為電子商務(wù)提供信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)作。它給電子商務(wù)提供資源信息整合與共享、隨需應(yīng)變的業(yè)務(wù)擴(kuò)展和協(xié)作等服務(wù)。信息共享以及業(yè)務(wù)協(xié)作是電商企業(yè)運(yùn)作中不可或缺中間環(huán)節(jié)；而云計(jì)算憑著資源的高度靈活性可以輕松實(shí)現(xiàn)電商企業(yè)與供應(yīng)商、客戶、政府之間以及企業(yè)內(nèi)部之間的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)作。

3.2 企業(yè)管理

云計(jì)算降低中小企業(yè)的成本。云計(jì)算具有按需、易擴(kuò)展，先期成本低、升級(jí)便利的特點(diǎn)，中小企業(yè)將以較小的成本享受到大企業(yè)級(jí)的技術(shù)。由于基礎(chǔ)設(shè)施是租用的，直接節(jié)省了服務(wù)器、電力、制冷及機(jī)房等的開支。

云計(jì)算提升中小企業(yè)創(chuàng)新能力。公司采用云計(jì)算，公司的軟件工程人才能夠有更多的時(shí)間去進(jìn)行企業(yè)的核心業(yè)務(wù)開發(fā)與創(chuàng)新，從而為企業(yè)創(chuàng)造更高的利潤(rùn)。

3.3 信息安全

基于云平臺(tái)虛擬化技術(shù)配置資源，云計(jì)算能夠進(jìn)行安全性部署，根據(jù)不同用戶身份的差異，提供身份標(biāo)識(shí)，建立授權(quán)機(jī)制。基于用戶對(duì)自身敏感數(shù)據(jù)高安全的需求，云計(jì)算能夠提供面向用戶的安全隱私保障?；谠朴?jì)算的高可用性，云計(jì)算能夠建立數(shù)據(jù)容錯(cuò)備份機(jī)制和服務(wù)故障診斷及恢復(fù)機(jī)制，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，?shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。云安全融合了并行處理、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、未知病毒行為判斷等新興技術(shù)和概念，通過網(wǎng)絡(luò)的大量客戶端對(duì)網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測(cè)，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到Server端進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個(gè)客戶端。

4 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算的憑著強(qiáng)大規(guī)模和虛擬化的功能，成為互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)研究的對(duì)象，它擁有海量的資源，用戶只要有一個(gè)可以上網(wǎng)的終端就可以享受所有的云計(jì)算服務(wù)。但當(dāng)前的云計(jì)算還處于一個(gè)不成熟的階段，信息安全方面還存在著許多需要去解決的問題，從現(xiàn)有的各個(gè)IT公司所推出的云計(jì)算服務(wù)可以看出，他們研究和發(fā)展的云計(jì)算技術(shù)還局限于自己擅長(zhǎng)的那部分。因此，當(dāng)云計(jì)算帶動(dòng)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時(shí)候，一定要迎難而上，大力推進(jìn)云計(jì)算的發(fā)展。

［1］Sims K.IBM introduces ready-to-use cloud computing collaboration services Get clients started with cloud computing.2007.http：//www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/22613.wss[Z].

［2］Michael A，Armando F.Above the clouds：A Berkeley view of cloud computing[EB/OL].2011-09-02.

［3］文杰,陳小軍.站在云端的 SaaS[M].北京清華大學(xué)出版社,2011：27-40.

［4］劉鵬.云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社,2010：56-88.

［5］龔強(qiáng).云計(jì)算應(yīng)用展望與思考[J].信息技術(shù),2013(1)：1-4.

［6］李琦,朱慶華.基于SOA與云計(jì)算融合的企業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃[J].情報(bào)雜志,2011,30(3)：12-15.