云計(jì)算及其應(yīng)用研究

齊佳玥

（大連市第八中學(xué)，遼寧 大連 116000）

云計(jì)算及其應(yīng)用研究

齊佳玥

（大連市第八中學(xué)，遼寧 大連 116000）

云計(jì)算的出現(xiàn)給信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命。云計(jì)算的特點(diǎn)十分顯著，能夠提高運(yùn)算效率，降低成本，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，帶來(lái)新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。云計(jì)算應(yīng)用范圍廣闊，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)信息產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代。推動(dòng)我國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，需要系統(tǒng)的規(guī)劃，不光需要教育、科研跟進(jìn)，政府支持也十分關(guān)鍵，還需要完善相關(guān)法律法規(guī)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)云計(jì)算的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了研究。

云計(jì)算；虛擬化技術(shù)；可擴(kuò)展性；高可靠性

21世紀(jì)以來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，網(wǎng)絡(luò)信息和服務(wù)內(nèi)容龐雜，用戶激增，數(shù)據(jù)繁多、分布不均、處理困難、應(yīng)用煩瑣等問(wèn)題逐漸顯露出來(lái)，云計(jì)算的迅速崛起為解決這些問(wèn)題提供了新的思路。云計(jì)算的“新”在于將龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)信息進(jìn)行整合，從而提供各類(lèi)信息服務(wù)。隨著研究的深入，云計(jì)算的實(shí)用化程度越來(lái)越高，云終端隨之產(chǎn)生，云計(jì)算及云計(jì)算的應(yīng)用發(fā)展，接下來(lái)也會(huì)作深入探討。

1 云計(jì)算

1.1 云計(jì)算簡(jiǎn)介

李開(kāi)復(fù)對(duì)“云計(jì)算”的定義：云計(jì)算，是以互聯(lián)網(wǎng)為樞紐，通過(guò)公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)，為廣大互聯(lián)網(wǎng)用戶提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)，讓互聯(lián)網(wǎng)成為每一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)中心和計(jì)算中心。例如，在谷歌的云計(jì)算模式中，用戶需要的應(yīng)用程序不運(yùn)行在個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端設(shè)備上，而是運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器集群中。用戶處理后的數(shù)據(jù)并不會(huì)存儲(chǔ)在本地，而是存放在網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心。提供云計(jì)算服務(wù)的企業(yè)的日常工作就在于維護(hù)和管理這些數(shù)據(jù)中心，提供足夠的儲(chǔ)存空間和運(yùn)算能力，使用戶能夠正常使用。用戶可以隨時(shí)隨地，通過(guò)連上互聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備訪問(wèn)這些服務(wù)器，從而獲取云計(jì)算服務(wù)。例如谷歌的網(wǎng)絡(luò)搜索功能，本身也是一種云計(jì)算，諸如Gmail、Google Docs、Google Picasa Web等其他功能網(wǎng)站，也是云計(jì)算服務(wù)的代表性體現(xiàn)。

1.2 云計(jì)算的架構(gòu)

云計(jì)算是分布式處理、并行處理以及網(wǎng)格計(jì)算共同發(fā)展產(chǎn)生的結(jié)果，更是計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的商業(yè)化呈現(xiàn)。云計(jì)算的運(yùn)行原理在于通過(guò)使計(jì)算分布于大量的分布式計(jì)算機(jī)上，并非本地計(jì)算機(jī)或者其他遠(yuǎn)程服務(wù)器上，為廣大用戶提供便捷的服務(wù)，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)大同小異。云計(jì)算的硬件基礎(chǔ)非常靈活，可以是公司自身維護(hù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的服務(wù)器集群，也可以是其他閑置的和非閑置的硬件資源，通過(guò)重新整合形成新的、提供多種計(jì)算類(lèi)型服務(wù)的、虛擬的運(yùn)算服務(wù)平臺(tái)。具體是通過(guò)軟件來(lái)管理和調(diào)控這些服務(wù)器集群和硬件資源，實(shí)現(xiàn)運(yùn)算平臺(tái)的虛擬化。

1.3 云計(jì)算特點(diǎn)

不同于傳統(tǒng)的應(yīng)用模式，云計(jì)算自身特色非常顯著，具有虛擬化技術(shù)、靈活定制、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性、高可靠性和安全性等特點(diǎn)。

1.3.1 虛擬化技術(shù)

現(xiàn)在云計(jì)算應(yīng)用的最大特色就在于通過(guò)軟件來(lái)調(diào)控和使用硬件資源，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算管理的虛擬化。云計(jì)算平臺(tái)用戶通過(guò)這種虛擬化技術(shù)使用計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源、儲(chǔ)存資源等，就像在自己的電腦面前使用自己的本地資源，非常便捷。云計(jì)算使用這種虛擬化技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的利用效率并且可以減少管理成本。

1.3.2 靈活定制

云計(jì)算平臺(tái)的另一個(gè)特點(diǎn)就是定制的靈活性，用戶可以依據(jù)自身興趣愛(ài)好定制自己需要的應(yīng)用資源和服務(wù)，云計(jì)算平臺(tái)隨后會(huì)根據(jù)用戶的需要來(lái)統(tǒng)籌系統(tǒng)的資源，為用戶篩選出需要的資源和服務(wù)。在這一過(guò)程中，用戶不需關(guān)注資源儲(chǔ)存在哪里、如何統(tǒng)籌篩選，只需要根據(jù)自己的需要進(jìn)行定制，云會(huì)提供相應(yīng)的資源和服務(wù)，給予用戶反饋，用戶也可以根據(jù)自己的需要對(duì)定制的資源和服務(wù)進(jìn)行篩選、退訂或刪除。

1.3.3 動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性

在現(xiàn)有的云計(jì)算運(yùn)行體系中，為了提高系統(tǒng)的計(jì)算能力和處理能力，可以在已有的服務(wù)器集群中加入新的服務(wù)器，如果某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，可以暫時(shí)拋棄該節(jié)點(diǎn)，將計(jì)算任務(wù)交給別的節(jié)點(diǎn)，等到節(jié)點(diǎn)問(wèn)題解決后，再將其納入原來(lái)的服務(wù)器集群，恢復(fù)其正常的運(yùn)行功能。

1.3.4 高可靠性和安全性

用戶數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器端，應(yīng)用程序在服務(wù)器端運(yùn)行，計(jì)算由服務(wù)器端處理。不同的服務(wù)分布在不同的服務(wù)器端上，即使某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，也不會(huì)影響整個(gè)服務(wù)器的運(yùn)行，暫停這一節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行，啟動(dòng)新的節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)代替出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)，而應(yīng)用數(shù)據(jù)和服務(wù)不受干擾，繼續(xù)運(yùn)行，用戶端不需要備份，系統(tǒng)具備任意點(diǎn)恢復(fù)的功能。云計(jì)算的服務(wù)器的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心的高可靠性和高安全性，有可靠的管理團(tuán)隊(duì)進(jìn)行信息管理，先進(jìn)的數(shù)據(jù)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，嚴(yán)格的權(quán)限管理可以讓用戶安全地與自己的同伴分享數(shù)據(jù)和信息。另外，數(shù)據(jù)會(huì)復(fù)制到多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，形成多個(gè)副本，即使系統(tǒng)崩潰或者是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)被意外刪除，都能夠立即恢復(fù)。

2 云計(jì)算應(yīng)用展望

云計(jì)算的出現(xiàn)為我國(guó)信息業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和發(fā)展思路。當(dāng)前，云計(jì)算的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，未來(lái)云計(jì)算將會(huì)投入更廣闊的領(lǐng)域，帶來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。

2.1 云計(jì)算推動(dòng)了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展

現(xiàn)代制造業(yè)的標(biāo)志是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的虛擬規(guī)劃、維護(hù)和制造。利用云計(jì)算，可以隨時(shí)隨地了解供應(yīng)商的庫(kù)存以及交易行情，從而做好調(diào)整規(guī)劃，進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)和組裝。例如，汽車(chē)、飛機(jī)等大型機(jī)械、電子產(chǎn)業(yè)，都是多家廠商聯(lián)合生產(chǎn)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)方式，信息共享與合作顯得尤為重要。云計(jì)算在制造業(yè)的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品性能。云計(jì)算平臺(tái)的信息共享功能，可以使企業(yè)隨時(shí)掌握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和客戶需要，提高企業(yè)的整體效益。另外，云計(jì)算等信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)于新興產(chǎn)業(yè)的崛起至關(guān)重要，像我國(guó)的信息技術(shù)、生物科技、新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須依賴云計(jì)算等信息技術(shù)的支持，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制作、銷(xiāo)售的產(chǎn)業(yè)化和高效化。

2.2 云計(jì)算教育的創(chuàng)新

中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，需要大量的云計(jì)算方面的創(chuàng)新型、普及型人才和機(jī)構(gòu)。云計(jì)算是多學(xué)科融合發(fā)展的應(yīng)用科學(xué)，信息技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)相應(yīng)人才的普及、創(chuàng)新和推動(dòng)。解決長(zhǎng)期以來(lái)存在的產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)問(wèn)題就成為了重中之重，必須提供足夠的時(shí)間與投資來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。因此，云計(jì)算教育應(yīng)運(yùn)而生，云計(jì)算教育以計(jì)算機(jī)和信息理論為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，將各種數(shù)據(jù)資源和應(yīng)用軟件輸送到課堂，提供與產(chǎn)業(yè)相似的運(yùn)行環(huán)境。云計(jì)算的高科技手段會(huì)為學(xué)生們帶來(lái)新資源、新思路和新方法，并且可以投入云計(jì)算應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐，形成理論與實(shí)踐相互補(bǔ)充的良好循環(huán)，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研一體化模式。

［1］龔強(qiáng).云計(jì)算及其在地理信息工程中的應(yīng)用［J］.測(cè)繪空間地理信息，2012（1）：1-5．

［2］龔強(qiáng).網(wǎng)格計(jì)算商業(yè)演化的云計(jì)算與應(yīng)用展望［J］.信息技術(shù)，2011（10）：21-25．

［3］吳朱華.云計(jì)算和新技術(shù)剖析［M］.北京：人民郵電出版社，2011．

［4］虛擬化與云計(jì)算小組.云計(jì)算實(shí)踐之道戰(zhàn)略藍(lán)圖與技術(shù)架構(gòu)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2011．

〔編輯：劉曉芳〕

TP3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.152

2095－6835（2017）23－0152－02