云计算技术发展分析及其应用探讨

张浩 庞艳艳 韩梅梅

[摘要]根据国内外对云计算技术的相关研究，本文分析了亚马逊的EC2、谷歌的ApEngene，Microsor的Azure等云计算平台，并对云计算技术的发展进行了阐述。云计算平台的三个独有特征：平台用户对基础实现很感兴趣;它非常灵活;并且资源规模可以完全根据实际需求进行调整。本文在云计算的概念开始切入分析，对它的技术架构进行了阐述，对不同的企业采取的云计算技术进行分析，提供了基于大规模数据，对计算技术的一般技术框架及其未来的发展方向进行了分析，为云计算技术发展提供合理性的建议。

[关键词]虚拟化;云计算;网络服务;规模可伸缩性

[中图分类号]TP393.09

[文献标识码]A

计算机和网络技术的蓬勃发展，在性能方面的增长面临瓶颈，而网络技术的发展使得有可能实现在全球范围内共享计算资源，因此需要使用大量的网络资源，用于提供高性能服务的计算资源。自技术引入以来，网络计算就一直致力于解决这一问题。但是网络面向应用程序，调用网络的资源需要用户将程序转换为分布式方式，这对程序员的硬性要求就是了解网络的内部结构，这些障碍使普通用户难以使用网络资源。因此，计箅机与网络技术的应用对于企业的发展有着重要的意义，很多时候企业的数据分析和服务运作都需要计算机和网络技术的支撑，在这个竞争积累的时代只有掌握了核心技术才能够有长远的发展。

1 云计算的概念

云计算兴起与网络应用程序转型密不可分。从理论到实践的Web2.0概念，到一些实验性网站的出现，再到当今吸引大量用户的学校内部网和其他应用程序，网络都体现着紧密连接，从“高承诺义务”时代到“松耦合，低维护成本，低承诺义务”的商业模式。以网站作为网络应用程序提供商的示例，维护一个大型有利可图的网站通常意味着要维护一个庞大的团队，从硬件维护者到市场分析师和服务设计师，企业需要完全意识到硬件和软件的问题，网络服务只是庞大系统金字塔的一部分。云计算技术对于现今很多企业而言都是必不可少的内容，这主要是因为云计算技术在面对服务人群和目标人群时可以有更科学和准确的数据预测，云计算技术是企业的发展状态的展现，但它仍然有很多的问题和困难，如果要满足现今企业的内部运作需求和市场的需要，就要有把这些问题找出来，并投入一定的人力物力成本，让云计算技术能够更好地适应企业的发展，这种由于技术问题导致的不平衡的功能极大地阻碍了网站的进一少发展，对于那些使用网络来提供服务的组织，传统计算模型的困难体现在四个方面。

（1）中小型组织没有建立大型基础和基础设施所需的初始资金，即使大型基础架构也很难以在短期内筹集到充足的资金，这也就意味着云计算技术难以在市场上帮助到更多的企业进行工作，这对企业的未来发展是一个严峻的问题。

（2）开发的成本很高。即使是顶级设置，服务提供商也必须从硬件开始，这会增加开发时间和人工成本，对于很多中小企业而言，绝大多数都会面对这个问题，然而这也是最难解决的问题，因为开发成本需要巨大的投资，而且并不会在短时间内得到回报。

（3）在服务上线时，服务提供商仍需要继续维护，而不是专注于开发新服务，这就是云计算的维护工作，在服务开发后还需要多注重后台对企业的数据分析和服务，这是因为维护工作不做好，后续的发展与服务的进行都会受到限制。

（4）无法完全跟上需求的变化，因为我们没有根据规模进行扩展的服务支持平台。如果服务的业务需求发生重大变化，或者仅在服务规模上增加或减少，则传统计算模型就需要进行重大更改。云计算平台的灵活而可靠，允许用户基于该平台提供的现有服务快速构建系统，并将维护基础架构的任务专门用于专门机构，拥有这样昀能力，则可以专注于完成业务的相关操作。

2 云计算的定义

关于云计算的定义有很多，但由于经历了时代的变化，定义也有所不同，很多对于云计算的定义只是说出理论层面，对于具体应用没有具体说明。华尔街日报中表示：关于云计算平台讨论的诸多现象之一是我们经常根据自己创建的内容重新定义云计算。云计算具有多重定义，并且现有的云计算平台也以不同的方式实现。通过诸如LanFoster此类的研究总结和分析当今的云计算定义，以下摘录是更具代表性的定义：

（1）用户可以在几分钟甚至几秒钟内计划其基础架构的使用，根据一天或一周的时间安排而定，这可以避免了资源闲置（资源浪费）或资源过载的问题。

（2）云计算是一組提供服务层同步的联网虚拟设备，是由计算机提供的并行分布式系统，可以统一计算资源。

（3）云计算包含多个因素的概念，有发布，负载平衡，事物模型和体系结构模型的概念，因此云计算最简单的定义是互联网集成软件。

3 云计算技术架构的分析

云计算技术架构的分析十分重要，这是运作系统的内容的分析，不同的企业有不同的云技术架构，它们各有优点，但是适用性才是最重要的，微软、Google、Amazon都各有不同，这些企业都有自己特定的数据和服务系统，掌握了比较核心先进的技术，当前，正在研究许多云计算平台一通过分析这些现有平台，可以了解云计算总体技术架构。

3.1 现有典型的云计算模式

3.1.1 微软Azure

Microsoft的云计算平台全名是Azure Service Platform，通过汇总Microsoft发布的信息，可以看到Azure的总体技术结构。微软的Azure服务平台是一套基于大型，全球分布的数据中心的云计算技术，可为应用程序开发人员提供一系列特定的服务。可以通过在云中或本地系统上运行的应用程序调用Azure服务平台。如果网络条件不稳定或对数据机密性的要求很高，则将在本地执行计算。对于云计算应用程序，Azure平台已连接到Internet上以提供计算服务。该模型对于逐步采用云计算的平台非常重要，并且由于用户的逐渐习惯和软件的不断升级，大多数应用程序最终都将迁移到云中。可以通过在本地各种系统上运行的软件来调用Azure Service Platform组件，这包括Windows移动设备和其他平台，这些组件有：

（1）Windows Azure捉供平台，该平台可以运行基于Windows环境的应用程序并将数据存储在Microsoft数据中心服务器上。

（2）Microsoft.NET Services为基于云的应用程序和本地应用程序提供分布式基础结构服务。

（3）Microsoft SQL Services提供基于SQL Server上的数据服务。

（4）Live Services通过Live Framework提供来自Microsoft Live应用程序和其他应用程序的数据访问。

3.1.2 Google

Google的云计算技术是针对Google的特定Weh应用程序定制的。Google的内部网络数据规模巨大。为了处理这些数据，Google提出了一套基于分布式并行集群的基础架构。这是为了利用软件的功能来处理群集中频繁发生的节点故障问题。Google使用的基础架构包括四个独立的紧密集成的系统。群集Google FileSystem-包含基于Map/Reduce编程模型构建的Google文件系统。Google应用程序分布式锁定机制针对Chubby的特性和由Google开发的简化的大型分布式数据库Big Table提出的编程模型。基于这组组件，Google特其基础架构集成到一个集成的云计算平台中，主要提供平台API服务和一组网络应用程序服务。

3.1.3 Amazon：EC2

与Microsoft和Google云计算平台相比，Amazon的EC2（弹性计算云）需要进一步商业化。用户可以通过简单的网络服务界面使用或配置资源，并完全控制它们将哪些资源用作网络虚拟机。请求资源和启动新服务实例的时间间隔达到分钟级别。这意味着EC2可以快速响应用户请求并提供用户使用情况的详细分析。

从技术上讲，EC2生成提供了完全虚拟化的计算环境。只要用户请求资源，EC2就可以提供满足不同系统要求的计算环境和响应资源。但是，其主要技术级别是虚拟化级别。它提供的服务是虚拟化技术提供的基本实施服务资源（例如存储和虚拟机）。

3.2 不同运营模式的比较

Berkeley的研究总结了这三个平台的技术模型之间的差异。基于伯克利的研究得到了补充。无论平台如何，它们提供的服务和计费标准通常可以分为三类：计算资源（例如CPU）、存储和网络传输。换句话说，对于这三种类型的服务，不同的平台具有不同的技术模型。

从使用平台的用户的角度来看，Amazon倾向于提供基础平台和资源。Google提供丁高级编程API。微软的Azure也基于许多自动分配和程序员API，但是程序员也可以修改组件描述以限制资源供应，因此，Azure位于Amazon和Google之间。

首先，对于像Amazon这样的平台，该平台为用户提供了对其模型的底层语言支持，用户实际上可以使用它来完成不同的计算任务，但是用户可以使用示例当需要注意系统的细节时，代码变得长而复杂。另外，提供高级语言支持的框架要求用户将其应用程序嵌入现有框架中，例如Google的交互式API要求应用程序遵守请求，响应模型。

4 结语

综上所述，当今时代最重要的还是对于核心技术的掌握，互联网时代的来临让企业的发展产生了巨大的变化，对于技术的研发变得更为重要，高新技术人才的需求量也在不断提高，云技术对于互联网而言是一个合理性的存在，也是企业未来发展必须要掌握的内容，但由于对云计算技术的应用需要企业有强大的资源，包括资金的汇集和人才、技术的挖掘，这些都是必须要具备的条件，对于很多企业而言，这都是比较难实现的目标，通常都只有大公司能够拥有这些资源。但由于时代发展的需要，中小企业也需要在发展的潮流中不断学习和进步，互联网时代对于很多企业而言是机遇，同时也是桃战，抓住时机不断进取，才能为企业和技术的发展开拓出一条道路，云计算的新时代已经到来，当前人们正在与有限的计算资源告别，与费时且繁琐的维护任务告别，市场的发展需要云计算，IT行业的进一步发展需要云计算。但不可否认，电信级和云计算应用程序已经走了很长一段路，有相关学者指出，云计算基础架构技术还需要较长的时间才能成熟。

[參考文献]

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