云计算关键技术及发展态势

杨滨旭

摘要

随着近几年信息技术与大数据的发展，云计算在技术产业领域也逐渐成为一种热门词。本文主要概述和分析了云计算的研究现状、体系架构及其关键技术，其体系架构主要涉及到核心、服务管理及接口访问等方面。主要以可靠性、低成本、可用性等方面为研究目标，能够系统的分析云计算的关键技术与发展前景，针对目前出现的缺点，总结并探讨云计算未来的发展方向，并对此提出自己对云计算发展的看法。

【关键词】云计算 应用虚拟化 云计算数据

在上个世纪六十年代，约翰麦卡锡提出将计算能力进行提升，并将其应用在各种公共设施中，使得计算资源进行扩展。在我国，云计算这类应用不是一个新的概念，其涉及到的应用计算较为广泛，主要包括分布式、并行式、网络计算及虚拟化等，但经常使用的主要是将软件服务与虚拟化进行混合使用，这也是一种演进方式。利用云环境，将虚拟化技术进行进一步扩展，延展数据的应用与服务，在计算能力与空间存储等领域为用户节约了资源。为了完成上面的目标，在这需要解决许多关键的技术或理论问题，如果系统规模增大，那么可靠性和稳定性会是一个难点和挑战。所以，如何确保用户数据和云服务的安全性，不泄露用户隐私，这也会是一种挑战，上述都是在云计算进行发展过程中需要解决的问题。

1 云计算体系架构

通过对云计算现状的研究，其架构可分为三层：核心服务，服务管理和访问接口层。架构中的核心服务通常包括三个子层：IaaS层（基础架构即服务），PaaS层（平台即服务），SaaS层（软件服务）;上述服务管理层主要涉及到服务质量（QoS）保证和云计算安全;云计算主要追求高可靠性、可用性强及成本低，但云计算平台规模大、结构复杂，想要完全满足用户的QoS要求是非常难的;用户访问接口层实现端到云访问，接口访问都是采用云计算进行服务，包括Web用户服务。

2 云计算关键技术

为了实现云服务的安全性及高可靠性目标，需要几项关键技术，如虚拟化、数据管理及处理、资源管理和调度、QoS保证等，云计算的主要关键技术如下：

2.1 虚拟化技术

虚拟化技术将物理资源进行统一表示和抽象表现，一些计算机组件都是虛拟运行，而不是在硬件上进行。利用虚拟化能够节约资源，提高利用率，还可以按照用户的一些需求来进行改变和完善，响应迅速，可完成动态负载均衡。在云计算环境里，关于计算的一系列虚拟化都是建立在“云”上的，其运行都是采用底层服务和应用程序为基础。该技术应用较广泛，主要包括在CPU，操作系统，服务器等方面进行应用，能够提高服务效率。

2.2 数据存储技术

云计算存储数据主要采用分布式进行，并使用冗余存储来确保存储数据完整性，也就是存储相同数据的多个副本。对于存储容量没有限制，对数据存储位置以及安全性等问题也不需要考虑。

2.3 数据管理技术及云安全

云计算对一些大量数据进行处理，并为大型数据集提供有效的服务。如何在大规模数据中查找特定数据，这也是云计算在处理数据时需要考虑的问题。对于云计算系统，其涉及的数据管理技术主要有Google的BT（BigTable）技术和HBase技术，后者是由Hado叩团队开发的数据模块。

云计算是一种基于Intemet的计算模型。在给各用户提供服务时，就会出现一系列涉及安全的问题，比如信息泄露、病毒攻击等漏洞出现，这都是一些信息技术中出现的共性问题。

2.4 编程模型

为了提升云计算服务体验，研究者可以利用编程模型编写一些简单的程序，让用户利用此程序可以完成某些功能，这种模型需要较为简单，同时也能够完成后台复杂程序运行及任务的调动。

3 云计算发展趋势

通过上述对云计算关键技术的分析，云计算未来发展趋势如下：

3.1 云计算的标准化及PaaS未来趋向

对于云计算的认识，各个业界标准不一，如果要能够完成云计算产业化，就需要对云计算规定一些技术标准及运行模式。

IaaS优点是能够让用户使用起来较为方便，且可以自己选择，缺点是无法实现系统实时编制能力。PaaS对与后台硬件架构的屏蔽性较好，且能够为用户提供整个软件周期中的产品需求分析、开发阶段、测试阶段及后期维护的一些工具。所以，PaaS才是未来发展分主要方向，这也是很多企业愿意采用的。

3.2 混合云将成用户首选

随着云计算的不断发展，很多企业都将会运用到此功能，近几年，几乎都是采用公有云或私有云模式，这样可以为用户提供不同需求。混合云模式属于可定制型，其架构主要结合了两者云模式优点，例如私有云可靠性、可控性强，公有云具有成本低、灵活性强等优势。所以，混合云将会是提供商视为爆发的方向。

3.3 图应用作为一种云服务

运行高端图形应用程序通常需要大量的硬件设施，但云计算是不断变化的。随着新兴的面向云的图形技术的兴起，终端用户将可以在云端运行图形密集应用。

随着社会不断向前发展，云计算将会成为一种趋势，其主要通过终端形式进行呈现，所以云终端需要能够适应用户不同场景的需求及云计算要求。本文主要对云计算的背景及研究现状进行概述，分析了目前我国云计算使用的虚拟化技术、数据管理服务、编程技术及安全等关键技术，并对云计算发展趋势进行展望。总之，云计算将会是社会发展的一大优势，不管从云计算模式，还是云数据管理，都是以解决内在局限性作为出发点，并围绕可用性、可靠性、规模弹性、成本能耗等因素，云计算仍有大量关键问题需要深入研究，作为一种新兴的技术，云计算可以预想未来前景的无限光明。

参考文献

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