网络环境下的云计算及其关键技术

李鸿雁

摘要：在当今计算机网络技术高速发展的时代，网络信息的数量也在日益扩大，我们要想在海量的网络信息中找出符合条件的信息越来越困难，云计算技术应运而生了，它成了发掘数据价值、征服数据海洋的“动力”，通过集中式远程计算资源池，以按需分配方式，为终端用户提供强大而廉价的计算服务能力。本文主要对云计算发展现状与趋势进行了阐述，并分析了云计算的特点及其所用的关键技术及其所面临的机遇与挑战。

关键词：云计算 大数据 分布式计算

中图分类号：TP309.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

1引言

云计算（ cloud computing）如今已成为学术界和产业界争相研究的热点，在美国市场调查公司Gartner评出的2011 年10 大战略技术中，排名首位。云计算是全球范围内各大搜索引擎及浏览器数据收集、处理的一种核心计算方式。推动着网络下的大数据时代更加人性化。所以了解对云计算发展现状与趋势，云计算的特点和它所使用的关键技术是非常必要的。

2 云计算发展现状与趋势

2.1云计算发展现状

亚马逊网络服务（AWS）推出了其桌面即服务（DaaS）WorkSpaces，进一步扩展其云生态系统。每个桌面都需要CPU、内存、存储、网络及GPU，而AWS提供了这些资源。在PaaS领域，亚马逊宣布EMR支持Impala之后，更推出了流计算服务Kinesis。

中国移动Big Cloud目标是建立可为中国移动企业内部进行海量通信数据存储和处理的使用的私有云平台，以及为社会大众和群体使用的公有云平台。

2.2云计算的发展趋势

（1）云计算将提供一种新的计算模式和服务模式。云计算将是计算技术的一次重大变革，作为今后计算发展的潮流将大大改变现有的计算模式，对计算技术领域本身以及各个应用行业都将带来重大的影响，提供更多的发展机遇。（2）通过云计算人们能获得前所未有的强大计算能力，并能按需分配，按需付费，提升了本地计算能力但使用成本低廉，而且还能大幅削减不断升级软硬件系统的费用。（3）通过云计算平台强大的计算和存储能力，人们将能完成传统系统所无法完成的计算和处理，开发出更强大的应用功能，提供更多智能化应用。（4）云计算与物联网有重要的关联性，作为未来的人机物计算的重要组成部分，云计算关注的是服务器端技术，物联网关注的客户和终端技术。

3云计算的特点

3.1“无限”多的计算资源，强大的计算能力

出现越来越多的超大规模数据处理应用需求，传统系统难以提供足够的存储和计算资源进行处理，据预计：未来10年，数据量将从数百EB增长到数百ZB量级！云计算平台是最理想的解决方案，而云计算环境提供分布式存储模式， 可以汇聚成百上千普通计算机的存储能力和计算能力， 提供高容量的存储服务， 完全能够存放和处理大规模的图数据。它可以海量的大数据中挖掘出用户所需的信息。

3.2按需分配，弹性伸缩，取用方便，成本低廉

从经济和技术两方面来讲， 云计算环境具有很强的弹性伸缩，处理数据量弹性变化的大规模图问题容易实现。云计算环境由价格非常低廉的计算机构成。随着数据规模的不断增大， 可以向云中动态添加节点来扩展存储容量和计算资源， 避免了传统并行机模式的巨大投资并且可以海量的大数据中挖掘出用户所需的信息。

3.3资源共享，降低企业IT基础设施建设维护费用

在云计算业务提供对计算、存储、网络、软件等多种IT 基础设施资源租用的服务。而云计算业务的用户也不需要自己维护和拥有这些资源。资源池中包含可快速分配和释放的可配置计算资源（例如网络、服务器、存储、应用和服务），并能以最小的管理代价或只需服务 提供商开展少量的工作就可实现资源发布。

3.4透明的云端计算服务

资源的物理位置和配置等信息对于云计算业务的用户来说是不需要了解的。

4云计算关键技术

云计算的目标是以低成本的方式提供高可靠、高可用、规模可伸缩的个性化服务。为了达到这个目标，需要数据中心管理、虚拟化、海量数据处理、资源管理与调度、QoS 保证、安全与隐私保护等若干关键技术加以支持。

4.1虚拟化技术

数据中心为云计算提供了大规模资源。为了实现基础设施服务的按需分配，需要研究虚拟化技术。虚拟化是IaaS 层的重要组成部分，也是云计算的最重要特点。虚拟化技术可以提供以下特点。（1）资源分享（2）资源定制（3）细粒度资源管理。为了进一步满足云计算弹性服务和数据中心自治性的需求，需要研究虚拟机快速部署和在线迁移技术。

4.2海量数据存储技术

云计算环境中的海量数据存储既要考虑存储系统的I/O性能，又要保证文件系统的可靠性与可用性。如为Google 设计了GFS（google file system），GFS 对其应用环境做了6 点假设：（1）系统架设在容易失效的硬件平台上；（2）需要存储大量GB 级甚至TB 级的大文件；（3）文件读操作以大规模的流式读和小规模的随机读构成；（4）文件具有一次写多次读的特点；（5）系统需要有效处理并发的追加写操作；（6）高持续I/O 带宽比低传输延迟重要。

5云计算的机遇与挑战

近年来，云计算技术得到了快速发展。随着它对人们日常生活的影响越来越深入，云计算最终使得计算和存储成为一种公共资源，像水、电一样渗透到人们生活的各个方面。与此同时，新的应用需求不断出现，比如实时搜索，在线推荐系统，社交网络分析等应用，将给云计算技术带来新的挑战。

参考文献

[1]孙香花.云计算研究现状与发展趋势[J].计算机测量与控制，2011，19（5）：998-1001.

[2]孟剑，耿耿.大数据时代，机遇？挑战？[J].中国新时代报，2012，（6）.

[3] （英）维克托·迈尔-舍恩伯格，肯尼思·库克耶，译者：盛杨燕，周涛.大数据时代[M].浙江：浙江人民出版社，2013.

[4]大数据时代降临，半月谈网[J].2012-09-22.