浅谈云计算技术的发展研究

摘要：云计算是当前信息产业的又一新的发展方向。该文主要对云计算的演进、原理、特征等几个方面的进行了介绍，重点解释了云计算的系统结构和服务形式，最后简单分析了云计算的发展趋势。文章主要对云计算进行综合性的概论介绍，通过基本的原理和结构，对云计算这个新兴发展的技术进行研究。

关键词：云计算；体系结构；发展趋势

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）16-3701-03

随着网络技术的迅猛发展发展，传统的用户终端开始向更为便捷并随时随地可以接入网络终端的方向发展。同时，PC、笔记本电脑也从传统的以桌面应用为中心逐渐发展为以浏览器为中心，总的趋势是终端多样化、操作系统便捷化、浏览器中心化、存储处理网络化。终端正在发生革命性的变化，而这个过程将与网络侧的另一项革新遥相呼应，即被称为“第三次IT革命”的云计算技术。随着终端需要处理的数据越来越多，以及浏览器逐步成为信息交换中心，更多的存储和计算机能力迁移到网络上，后端的服务器开始演变成“云”。云计算技术不仅使后段服务器能够以较低的成本实现规模化扩展，并满足海量数据的存储和并发处理需求。

1 云计算相关概念

1.1云计算的演进

1.2云计算的定义

云是由相互关联且虚拟化的计算机组成的分布式系统模式。这些虚拟化的计算机以动态的形式提供一种或多种的存储资源。这些资源通过服务提供者和服务消费者之间的协商来流通。基于这样云的计算称为云计算。简单地说，云计算就是指基于互联网络的超级计算模式。

1.3云计算原理

简单的说，云计算是指基于互联网规模化资源池的计算、存储、开发平台和软件能力提供给用户，实现自动化、低成本、快速提供和灵活伸缩的的IT服务。

通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

1.4云计算的特征

1）统一的管理与分配。所有资源无论地域或规模都由统一的管理节点进行分配与使用，将资源的价值实现最大化。

2） 规模庞大。各大微软公司均拥有近几十万台的“云”服务器并且企业私有云一般拥有数百万上千台的服务器。

3） 服务器虚拟化。各终端请求的服务均来自“云”，并不是有形的固定实体，使用者仅需一台电脑甚至一部手机，通过网络就可以使用。

4） 高品质的可扩展性：互联网的业务特征要求云计算的计算池能实现简单和高速扩展，以便在用户快速增长的情况下可以迅速满足需要。缺乏可扩展性可能导致很高的管理成本和很差的用户体验。

5） IT获取时间短。互联网上提供云计算服务时均以接口的形式提供计算与存储能力，因此，云计算运营商应具有非常强大的批量提供能力。

6） 可信任性高。“云”增加了数据多副本容错、计算节点同构可互换等方式来保障服务的可信任性，使用云计算比使用本地计算机可信。

7） 价格优廉。“云”利用具有经济性的节点以及自动化的集中式管理将资源高效率利用，有效降低了成本。

2 云计算系统架构

3 云计算服务形式

云计算的一个很突出的倾向就是IT服务化，也就是将传统的IT产品、能力通过互联网（如果私有云就是内部网）以服务的形式交付给用户，即大家所熟知的IaaS、PaaS和SaaS，对应于传统IT中的“硬件”、“平台”、和“（应用）软件”。下面简单介绍一下这3类服务。

3.1 1IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）

传统IT的基础设施主要包括服务器、存储、网络等，因此，IaaS主要指基于传统IT基础设施之上提供的服务，包括计算机服务、存储服务和网络服务。计算服务既包括弹性虚拟机， 如：Amazon的EC2，也包括高性能计算能力，如Amazon基于Hadoop MapReduce的HPC（High Performance Computing，高性能计算）服务。存储服务既包括块存储和对象存储服务，如Amazon SDB、Azure SQL。 提供存储能力的可以是传统的共享式系统，也可以是分布式存储系统。网络服务则包括防火墙服务、负载均衡服务、CDN服务、如：Amazon ASW的Route 53、Elastic Load Balancing、CouldFront等。

3.2 PaaS（Platform as a Service，平台即服务）

传统的IT平台主要是操作系统、中间件和开发平台，他们都是为应用开发和运行提供能力和支撑环境的，一般由用户自行部署。而在云计算中，PaaS服务提供商集中部署和运营操作系统、中间件、开发平台等，再以服务实例的形式将它们提供给外部的用户，即向第三方提供应用开发与运行实例环境，例如Google的App Engine、微软的Azure Platform。

3.3 SaaS（Software as a Service，软件即服务）

传统的软件既有面向个人的桌面软件，也有面向企业的服务器软件，由于用户自行订购及部署。而在云计算环境下，这些由SaaS服务提供商集中部署和运营，并以软件服务实例的形式提供给用户，供多用户共享，例如Google的Google Apps、Salesforce的CRM服务、NetSuite的管理软件的服务。

4 云计算发展趋势

目前使用公有云的服务的大型企业虽然较少，但未来3年这一局面将发生巨大改观。公有云在成本、大数据计算能力以及灵活的可扩展性方面比私有云更具有优势。随着移动互联网的发展，大型企业逐渐认识到公有云的成本和灵活性优势，因此会将一些数据和处理任务转移到公有云上存储和计算，越来越多的大型企业将选择公有云使用。

随着DropBox、Evernote等个人存储备份工具的出现，特别是智能手机以及平板电脑的普及，云计算开始全面进入个人消费领域。2011年，苹果推出iCloud，Amazon推出CloudDrive和CloudPlayer，Google推出Google Music和计划推出Google Driver，微软升级了SkyDrive，HTC、三星、华为、阿里巴巴、小米等多厂家推出面向移动终端的云存储服务备份等，云计算应用服务正在进入寻常百姓家，目前的主要应用形式包括多终端的文件数据备份同步、云音乐、云笔记本等。随着智能电视技术的逐步成熟，未来面向家庭的围绕智能电视与其他终端互动共享的各类云服务也将应运而生。

5 结束语

云计算是一个全新的、很有发展前景的计算模式。它以共享云中各节点的计算资源和存储资源为其本目的，以提供给终端用户所需的计算机资源为其主要职能进行开发与研究。目前，我国的“云”研究明显落后，如以本文提出的云服务进行深一步的开发与研究，我国的“云”发展将有突破性进展。

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