云计算技术与应用

2013-10-27郑海荣

通信技术 2013年4期

郑海荣，高敬

(①中国联合网络通信有限公司内蒙古分公司，内蒙古呼和浩特 010020;②中国联合网络通信有限公司黑山分公司，辽宁黑山 121400)

0 引言

云计算[1]作为一种新兴的信息服务模式，是一种基于互联网络的相关服务的增加、使用和交付模式，在远程的数据中心中，上千万台服务器连接成一片，作为巨大的资源池，用户通过终端与数据中心连接，使用各自需求的数据。这种提供资源的网络称为“云”。对于用户来说“云”中的资源是可无限扩展的、可随时获取的、可按需分配的、可按用量付费的。“云”的计算能力也能成为一种新产品在市场上进行交易，它是承载于互联网之上的技术产品。

1 云计算概念

云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)发展而来的一种商业计算模型，是将计算指令任务分布在批量计算机或服务器构组成的资源池上，使各种应用系统数据能够根据需要获取计算能力、存储空间和各种软件应用服务。

2 云计算运用的技术

在云计算自身应用模式中，具有开放性、边界动态、虚拟性等特点[2]。云计算运用了多种技术，其中的关键技术以编程模型、数据存储技术、数据管理技术、虚拟技术、平台管理技术为主。

(1)编程模型

云计算需要使用一种简单的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于规模较大数据集合的并行运算。严格的编程模型将云计算环境中的代码变的异常简单，编程模型的中心思想是将要执行的动作分解和简化成多个小动作的方式，将数据切割成小块，分配给服务器进行处理，实现同一时间同时对不同数据运算的效果即并行处理，最后将执行结果汇总输出。

(2)数据存储技术

云计算系统的特点是“云”中的服务器数量很多，同时需要提供服务的用户数量也很大，因此采用分布式存储的方式存储数据，用冗余的方式保证数据安全是很必要的。选择一个可扩展的、大型的文件系统，用于处理应用系统对数据进行访问的动作指令。它与大多数普通硬件兼容，可以运行于主流硬件设备之上。而集群是运行于文件系统之上的、将多台服务器组成一个大资源池的虚拟化技术，它是由一台主服务器和多台的块服务器构成硬件资源组，主服务器定时发送消息与每一个块服务器通信，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，并行处理能力大大提高了。

(3)数据管理技术

云计算要对海量的分散数据进行运算分析，数据管理技术能够高效的管理海量数据。与传统的关系型数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，把不同应用程序的不同类型和大小的数据，存储在同一数据库中，从后工端的大批处理到实时数据服务，应用程序对数据库的响应要求各不相同，数据库需要为应用程序提供灵活高效的分析运算功能。

(4)虚拟技术

虚拟技术指在物理设施基础上，做的仿物理设施的一种技术。可以把多台服务器虚拟成一台大服务器，也可以把一块大硬盘，分成几块容量较小的硬盘。

(5)平台管理技术

云计算具有设备资源规模庞大，服务器数量众多且分布在不同的地点的特点。平台管理技术能够使大量的服务器统一协同工作，通过自动化、智能化的手段支撑应用系统的运营。

3 云计算的服务形式

云计算一般包括3 个层次的服务：基础设施即服务（IaaS,Infrastructure as a Service）、平台即服务(PaaS,Platform as a Service)和软件即服务(SaaS, Software asa Service)[3]。云计算平台架构如图1所示。

(1)软件服务(SaaS)

SaaS服务将应用软件统一部署在服务器上，用户通过网络向供应商订购软件服务，供应商向用户收取标准定额费用，为用户提供使用授权许可，向客户开放应用的模式。此项服务的特点是，由供应商维护、管理并提供软件运行的资源环境，用户只需接入，即可使用软件，为用户节省了大量资金和人力、物力。SaaS是小型企业使用先进技术的最简便途径。

(2)平台服务(PaaS)

平台服务是把开发环境作为服务来提供。供应商提供开发环境、硬件资源等给用户，用户在其平台上自行开发个性化的应用程序。PaaS能够给企业或个人提供研发的中间件平台。

(3)基础设施服务(IaaS)

IaaS是把多台服务器组成的“云”平台，作为服务提供给用户。这是一种托管型的硬件服务方式，用户付费使用供应商的硬件设施，用户在其上布署个性化应用。

4 云计算的应用

4.1 个人及家庭应用

移动办公：利用3G网络，连接到云平台，远程处理日常工作，如收发邮件、批阅文件、编辑文档、制作表格等。

手机支付：利用网络优势，将日常生活中费用支付纳入其中，让手机与钱包合二为一，在网上支付中应用手机支付功能，使用电子帐号，通过短信验证的方式提供支付。

手机备份：手机中的资料能备份到云平台中，像备份到私人电脑上一样，得到安全的保护。

应用程序使用：手机应用程序在云平台中，有标准的开发接口，统一的下载和使用渠道，大大提高手机应用的兼容性，引领各品牌智能手机软件之间相互兼容。

图1 云计算平台架构

4.2 中小企业应用

(1)企业办公与业务系统

门户网站、OA、财务管理等企业、邮箱等企业内部使用的系统，可以部署在云平台上，无需企业投入人力、物力和资金建设、维护系统平台，应用部署结构如图2所示。

1）企业应用门户

信息门户主要实现单点登录（SSO）、用户权限管理、应用、门户配置管理、门户界面管、个性化服务、搜索引擎、内容管理、访问统计等方面的功能,如图3所示。

应用整合：单点登陆，解决身份认证，无需多次输入用户名及密码。

数据整合：通过跨系统的报表平台，做到不用登陆就可收到报表信息不存在信息孤岛。

信息整合：会短信通知今天的待办事宜且权限分明。

图3 企业应用门户

2)OA办公系统

办公自动化系统是一个以科学方法对日常办公业务进行组织，以高度授权与控制为基础，以信息交流与协作为目的的工作平台，在这个平台上只需进行简单的轻量级二次开发，就可以扩展出：工作日志、工作日记、工作任务安排、工作总结汇报、报销单、报销单批复、请假单、请假单批复、个人及组织知识库等流程相对简单，信息流向是一对一、一对多或多对多的各种应用子系统。

发文管理主要对发送公文的起草、流传、监控、办理进行管理。包括发文拟稿、已办发文、文件归档、发文监控、待办发文、文件发送。

收文管理主要对接收公文的登记、流转、监控、办理进行管理。包括收文登记、待办文件、系统收文、文件监控、收文登记、文件归档、已办文件。

会议管理主要对会议室、会议类型、会议级别、会议申请、会议审核、会议纪要等进行管理，包括会议级别管理、会议室管理、会议类型、会议申请、会议审核、会议记录、记录审核、会议纪要、纪要审核、我的会议。

公告管理对发布的公告进行管理，查询阅读记录，包括我的公告、公告发布、公告签批。

呈批件管理主要对非正式文件的申请、审核、审批过程进行管理，包括呈批件申请、呈批件审核、呈批件签批。

计划管理计划管理包括个人计划、同事计划、本部门计划、其他部门计划。

全文检索主要为系统用户提供一个方便快捷的查询入口，查询范围为已归档的文件，包括已发公文、已收公文、会议、公告、期刊等信息。支持模糊查询。

消息管理主要提供一个信息交互和定时消息提醒的平台，让用户使用方便，并能及时了解目前需要待办的任务，包括消息配置、我的消息。

(2)政府、事业单位、大企业应用

无主机办公,无需每位工作人员配备一台电脑，在云平台中每人有一台虚拟主机，办公桌面上只需要显示器及网络连接到平台上，即可办公，方便快捷。

私有云就像专网一样，为政府、事业单位或大型企业提供相对独立的平台空间，布署业务系统应用、开发新产品等，解决了系统投资大、维护难度高的问题。私有云服务部署结构如图4所示。