淺議計算機(jī)云計算技術(shù)

劉艷芳

摘要：隨著有關(guān)云計算概念、術(shù)語和技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和大量報道，人們在生活中越來越多的采用和實施云計算技術(shù)。由于云計算概念和技術(shù)比較新穎，涵義比較寬泛，再加上市場上一些人將云計算放大成無所不包、無所不能和無所不在的萬能技術(shù)，對云計算的描述和推銷多少出現(xiàn)了一些浮燥和炒做的嫌疑。脫離實際過分夸大或缺乏全面分析地炒做云計算不僅可能讓人誤解，也會使得云計算的發(fā)展不切實際，對于云計算產(chǎn)業(yè)在中國的成長非常不利。所以，有必要對云計算的由來和概念進(jìn)行了較為全面的梳理和定義。在總結(jié)云計算技術(shù)為IT產(chǎn)業(yè)帶來好處的同時，找出不足及局限，從而更好地發(fā)展云計算技術(shù)。

關(guān)鍵詞：云計算；發(fā)展現(xiàn)狀；對未來互聯(lián)網(wǎng)的影響

一、云計算的概念

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式。它是分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展。 詳細(xì)內(nèi)容請看下文淺談云計算技術(shù)。

基本原理為：利用非本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器（集群）的分布式計算機(jī)為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供服務(wù)（計算、存儲、軟硬件等服務(wù)）。云是一種思想，一種大規(guī)模資源整合的思想，是IT界發(fā)展的必然趨勢。云計算是一種新型的超級計算方式，以數(shù)據(jù)為中心，是一種數(shù)據(jù)密集型的超級運(yùn)算，在數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、云計算平臺管理等多方面具有自身獨特的技術(shù)。

云計算是從分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算發(fā)展而來的。到目前為止，對于云計算的定義還沒有一個確定的說法，可謂仁者見仁、智者見智。狹義的云計算：指廠商通過分布式計算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級計算機(jī)，以免費或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲、分析以及科學(xué)計算等服務(wù)，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉庫出租生意；廣義的云計算：指廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，向各種不同類型客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲、計算分析等不同類型的服務(wù)，廣義的云計算包括了更多的廠商和服務(wù)類型，例如國內(nèi)用友、金蝶等管理軟件廠商推出的在線財務(wù)軟件，谷歌發(fā)布的Google應(yīng)用程序套裝等。

云計算系統(tǒng)運(yùn)用了許多技術(shù)，其中以數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、編程模型、虛擬化技術(shù)、云計算平臺管理技術(shù)最為關(guān)鍵。

云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有谷歌的非開源的云計算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，同時為大量用戶服務(wù)，因此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。云計算系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是Google的GFS和Hadoop團(tuán)隊開發(fā)的GFS的開源實現(xiàn)，GFS即Google文件系統(tǒng)，是一個可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)，用于大型的、分布式的、對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的應(yīng)用。GFS系統(tǒng)由一個Master和多個塊服務(wù)器構(gòu)成。Master存儲著文件系統(tǒng)的所有元數(shù)據(jù)，包括名字空間、存取控制、文件分塊信息、文件塊的位置信息等。

二、云計算對互聯(lián)網(wǎng)的影響

（1）互聯(lián)網(wǎng)的端到端理念面臨巨大挑戰(zhàn)。目前，用戶不斷通過升級硬件和軟件來享受更多的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。當(dāng)云計算時代到來以后，用戶端將變得越來越簡單，幾乎所有的計算和存儲資源都集中到了云端。云端與用戶端在資源的配置上存在著嚴(yán)重的不對等現(xiàn)象。

（2）提出了面向商用的計算模式。Microsoft、IBM、Oracle等傳統(tǒng)軟件廠商一般通過出售軟件介質(zhì)來盈利。這些軟件都安裝在用戶的PC上，軟件功能越強(qiáng)大價值就越高。在云計算時代，用戶無須關(guān)心軟件的維護(hù)和升級，這些工作都由云計算服務(wù)提供商來完成。用戶通過瀏覽器接入云端就可以享受各項服務(wù)。云計算服務(wù)提供商僅對服務(wù)進(jìn)行收費。

（3）提出了基于分布式存儲和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的新存儲模式。目前，數(shù)據(jù)一般存儲在個人和企業(yè)私有的存儲介質(zhì)里。由于受計算機(jī)病毒等因素的影響，其安全性不高。如果用戶將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云端，這些數(shù)據(jù)就可以得到專業(yè)的維護(hù)，數(shù)據(jù)的安全性大大提高。

（4）提出了新的容錯管理模式和可靠性理念。認(rèn)為采用多個低端服務(wù)器即可實現(xiàn)高容錯和高可靠的系統(tǒng)。在硬件不可靠的情況下，通過軟件技術(shù)，將多個低端服務(wù)器組合成集群，就可以實現(xiàn)與大型服務(wù)器相同的功能，但商業(yè)成本卻大大降低。這也是谷歌云計算的一個顯著特點。

（5）提出了結(jié)合虛擬技術(shù)的新業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式。虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)在計算、存儲器和網(wǎng)絡(luò)硬件以及在其上運(yùn)行的軟件之間提供了一個抽象層，簡化了IT計算體系結(jié)構(gòu)，可以控制成本，并提高響應(yīng)速度。

三、云計算面臨的挑戰(zhàn)

利用分布式的硬件和軟件系統(tǒng)，云計算將對人類生活的方方面面產(chǎn)生巨大的影響。在未來，人們可利用各種終端，如移動電話、MP3，甚至汽車、電視機(jī)等，以安全便捷的方式通過互聯(lián)網(wǎng)獲得自己所需的服務(wù)。然而，目前云計算的研究和應(yīng)用仍屬于初始階段，云計算還面臨著很多困難和挑戰(zhàn)。

在技術(shù)方面，云計算面臨的首要問題是如何保證用戶的數(shù)據(jù)安全，同時云系統(tǒng)本身的可擴(kuò)展性、可靠性、通用性等都是要解決的問題。對于如何將用戶的業(yè)務(wù)理念轉(zhuǎn)化為對資源的請求，如何實現(xiàn)和保證多級別的QoS，云系統(tǒng)之間的交互等，這些都是云計算亟待解決的問題。過去，海量數(shù)據(jù)的存儲與處理依靠高性能計算機(jī)，進(jìn)入云時代后，云計算體現(xiàn)的是集體的計算能力，而不是單個PC的計算能力。因此，云計算勢必會對傳統(tǒng)的IT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大影響，甚至導(dǎo)致傳統(tǒng)IT產(chǎn)業(yè)的重新洗牌。因此，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境在一定程度上會對云計算的快速發(fā)展造成阻力。同時，云計算企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)清自己在云計算產(chǎn)業(yè)鏈中的地位，扮演好自己的角色。例如，作為云計算平臺提供商，不要過分關(guān)注應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)集中精力在自己的核心業(yè)務(wù)上，研發(fā)自己的云計算核心軟件，真正發(fā)揮云計算優(yōu)勢。此外，由于云計算是思維的轉(zhuǎn)變，是計算和存儲資源應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)變。因此，提高用戶體驗滿意度，使用戶從觀念上真正接受云計算的服務(wù)模式也是非常重要的。

四、結(jié)束語

總的來說，云計算可以說是目前世界上最引人注目的改革技術(shù)項目了，這是一個同時集合軟件、硬件以及中間件的信息化終端科技技術(shù)，并且這些還需要很龐大的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)上的研究開發(fā)。而加強(qiáng)云技術(shù)的整體開發(fā)，非常有助于產(chǎn)學(xué)沿用的創(chuàng)新，并且在整個創(chuàng)新過程當(dāng)中還會培養(yǎng)大量的科研人員以及專業(yè)的開發(fā)人員。雖然目前為止云計算的一些發(fā)展還是會遇到很多難題阻礙，但是就云計算這項技術(shù)來說，它已經(jīng)有了不可替代的優(yōu)勢并且被許多專業(yè)人員說認(rèn)可。而許多科研專家也認(rèn)為，云計算的普及會改變整一個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本，甚至有可能會影響整一個產(chǎn)業(yè)的整體格局。

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