計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用探究

朱廣超

摘 要：本文結(jié)合云計(jì)算技術(shù)概念和基本特點(diǎn)分析，對(duì)云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式、機(jī)制以及體系結(jié)構(gòu)、自動(dòng)化部署、資源監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；技術(shù)特點(diǎn)；關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)前，隨著虛擬化、多核處理器、分布式存儲(chǔ)等發(fā)展，云計(jì)算模式產(chǎn)生，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)算資源部署，使終端用戶在終端遠(yuǎn)程連接獲取計(jì)算資源的儲(chǔ)存、計(jì)算，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平提升具有重要意義。

1 云計(jì)算技術(shù)的概念和基本特點(diǎn)

1.1云計(jì)算技術(shù)的基本概念

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用程度深化，云計(jì)算成為商務(wù)計(jì)算模式，可通過將計(jì)算任務(wù)分不到眾多計(jì)算機(jī)構(gòu)成的“云”資源池，通過云計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行信息服務(wù)、計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)空間等分配。云計(jì)算技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)新模式，以互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)構(gòu)和自治服務(wù)為終端用戶（包括企業(yè)和個(gè)人）進(jìn)行“按需求即取”計(jì)算服務(wù)。

云計(jì)算技術(shù)借助互聯(lián)網(wǎng)體系下“共享基礎(chǔ)架構(gòu)”，將大量計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一虛擬化管理，形成相互聯(lián)系的虛擬化計(jì)算機(jī)構(gòu)，由并行和分布式資源數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，包含的虛擬計(jì)算機(jī)是被動(dòng)部署，主要以服務(wù)級(jí)別協(xié)議為依據(jù)，可以以一個(gè)或多個(gè)統(tǒng)一計(jì)算資源形式存在。

1.2云計(jì)算技術(shù)的基本特點(diǎn)

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)相比，技術(shù)特點(diǎn)更為鮮明：虛擬化特點(diǎn)，是最突出特點(diǎn)，可通過資源的虛擬化，使各應(yīng)用部署的環(huán)境和物理平臺(tái)間沒有設(shè)備必然聯(lián)系，完全通過虛擬化的層次實(shí)現(xiàn)應(yīng)用管理和操作；動(dòng)態(tài)可拓展特性，可按需分配計(jì)算資源，動(dòng)態(tài)進(jìn)行服務(wù)器數(shù)量調(diào)整和部署，滿足終端用戶需要，實(shí)現(xiàn)最大限度地計(jì)算能力優(yōu)化；靈活性特點(diǎn)，可對(duì)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代傳統(tǒng)軟件、硬件設(shè)施以及各類操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)空間，包括互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行虛擬化支撐，實(shí)現(xiàn)不同類型產(chǎn)品和不同配置計(jì)算機(jī)機(jī)型間的兼容使用；可靠性較強(qiáng)，是對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行的動(dòng)態(tài)調(diào)整部署，不會(huì)因整個(gè)虛擬環(huán)境中某臺(tái)或某部分計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障而引起終端用戶應(yīng)用收到影響，且可以通過動(dòng)態(tài)可拓展應(yīng)用，將計(jì)算要求擴(kuò)展到其他服務(wù)器完成任務(wù)；性價(jià)比較高，可將大量廉價(jià)PC結(jié)合起來，形成虛擬的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”。

2 云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)形式和應(yīng)用關(guān)鍵

2.1云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)形式

一是軟件即服務(wù)技術(shù)。通過借助網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，將應(yīng)用程序和具體的應(yīng)用傳遞給需要該項(xiàng)服務(wù)的終端客戶，可以使客戶無需支付費(fèi)用就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器和軟件的應(yīng)用。同時(shí)，技術(shù)的供應(yīng)主體秩序要進(jìn)行單個(gè)程序的維護(hù)就可以提供給眾多的客戶高質(zhì)量的服務(wù)，典型的應(yīng)用形式為Google Apps。

二是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)。通過將API提供給開發(fā)者就可以實(shí)現(xiàn)，使終端用戶能夠自行進(jìn)行各類以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用模式，改變了傳統(tǒng)的單機(jī)程序應(yīng)用無法共享的弊端。

三是平臺(tái)服務(wù)技術(shù)。將提供的服務(wù)作為開發(fā)環(huán)境，以中間商的設(shè)備為依托進(jìn)行自身程序的開發(fā)，并借助互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器等載體進(jìn)行應(yīng)用下載。

四是實(shí)用計(jì)算技術(shù)?？蓪⑻摂M的數(shù)據(jù)中心提供給IT行業(yè)服務(wù)，構(gòu)建虛擬的數(shù)據(jù)池和資源池，將“云”內(nèi)的各類存儲(chǔ)、內(nèi)存和I/O設(shè)備，以及集聚起來的計(jì)算能力，都集中在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，為需要的客戶提供服務(wù)。

五是管理服務(wù)提供商技術(shù)。通過云計(jì)算最傳統(tǒng)的運(yùn)用方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)，可以面向整個(gè)IT行業(yè)進(jìn)行程序的運(yùn)行監(jiān)控、郵件的病毒掃描等。

六是商業(yè)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)。整合平臺(tái)服務(wù)和管理服務(wù)供應(yīng)商服務(wù)的統(tǒng)一，打造服務(wù)供應(yīng)商和終端用戶之間的互動(dòng)交流平臺(tái)。

七是互聯(lián)網(wǎng)整合技術(shù)。將互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)提供同類服務(wù)的服務(wù)主體進(jìn)行整合，使終端用戶能夠根據(jù)自己的需要進(jìn)行隨機(jī)選擇。

2.2云計(jì)算技術(shù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)

云計(jì)算體系主要包括資源池、物力資源、管理中間和面向服務(wù)等體系，其中，資源池主要是對(duì)各類互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行匯總，將各類資源集聚，形成數(shù)據(jù)池、運(yùn)算池等不同類型的資源集聚中心，形成物理資源的集成；物力資源層主要是體系內(nèi)的存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等；中間層是完成主體，主要是連通供應(yīng)主體和服務(wù)終端，提供安全高效的應(yīng)用服務(wù)，具體是將資源能力轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化模式下的WebServices服務(wù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和輸出；面向服務(wù)就是對(duì)終端用戶進(jìn)行服務(wù)。

一是體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)需要自治、支持內(nèi)嵌的自動(dòng)化技術(shù)，提升智能化和故障診斷能力；必須反應(yīng)敏捷，能對(duì)各種信號(hào)作出快速反應(yīng)，通過內(nèi)嵌集群化和虛擬化技術(shù)，應(yīng)付日益增長(zhǎng)的服務(wù)需求，具體如圖1所示。其中，用戶界面是“云”用戶請(qǐng)求服務(wù)交互界面，服務(wù)目錄是終端用戶可以選擇的服務(wù)列表，管理系統(tǒng)是用于管理的計(jì)算資源和服務(wù)輸出板塊，部署工具可根據(jù)用戶需求進(jìn)行靈活、智能化的資源部署、配置和回收，監(jiān)控是對(duì)資源使用狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，服務(wù)器集群是通過虛擬物理服務(wù)器進(jìn)行系統(tǒng)管理。

二是自動(dòng)化部署。自動(dòng)化部署是通過自動(dòng)安裝，將計(jì)算資源由初始狀態(tài)轉(zhuǎn)化為可用狀態(tài)，主要是軟硬件、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等。資源部署步驟較多，可通過腳本調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備自動(dòng)配置和不同類型軟件應(yīng)用配置，簡(jiǎn)化人機(jī)交互，減少人工操作行為，具體如圖2所示。

工作流引擎和數(shù)據(jù)模型是管理工具涉及到的功能板塊，將具體軟件和硬件以及邏輯概念在數(shù)據(jù)模型中定義，實(shí)現(xiàn)管理工具的分類調(diào)度和管理，作為調(diào)用和觸發(fā)工具流的板塊，是核心機(jī)制，能將不同腳本整合到集中、可重復(fù)使用的工作流數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的需要手工完成的中間件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配制任務(wù)。

三是資源監(jiān)控。依托大量服務(wù)器進(jìn)行準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)監(jiān)控，可為“云”資源部署提供依據(jù)，具體通過監(jiān)視服務(wù)器對(duì)池內(nèi)資源進(jìn)行監(jiān)控，并為各服務(wù)器安裝Agent代理程序，定期將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)倉庫，對(duì)資源使用狀況進(jìn)行分析，對(duì)可用性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為故障排除和資源均衡布置提供依據(jù)。

3 結(jié)論

綜上所述，云計(jì)算技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新興技術(shù)應(yīng)用，具有獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)其基本情況、實(shí)現(xiàn)機(jī)制和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，有利于提升技術(shù)應(yīng)用水平。

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