浅谈云计算技术

摘要：随着网络技术的广泛应用和深化,网络信息与服务趋于海量,海量数据挖掘处理、分布异构等问题逐渐显现,随之新概念新技术也层出不穷,目前倍受关注的网络计算方法--云计算,它在人们工作和生活中的应用越来越多,产生的影响越来越深。本文介绍了对当前主流的云计算方法从定义、特点方面进行了详细的阐述,并对技术进行深入的分析比较。

关键词：云计算 技术

Abstract: along with the wide application of network technology and deepening, the network information and services tend to be huge, huge data mining processing, distribution problems such as heterogeneous gradually revealed, and then the new concept of new technology also emerge in endlessly, people pay more attention to the current network computing method, the cloud computing, it in people in work and life more and more application, the impact of the more and more deep. This paper introduces the current mainstream to the cloud computing method from the definition, characteristics in detail, and the technology is a thorough analysis.

Keywords: cloud computing technology

中图分类号：TN711文献标识码：A 文章编号：

1．云计算定义

云计算是一个大规模的分布式计算系统，其提供抽象的、虚拟的、动态调整以及可管理的计算能力、存储、平台以及服务提供给因特网上的外部用户。

从定义可以看出，云计算是一个巨大规模的分布式计算环境，与传统的计算模式不同的地方是：

1) 具有巨大的规模；

2) 可以封装成一个单一的入口，提供不同层次的服务；

3) 服务可以动态配置和按需提交。

推动云计算发展的动力主要来自以下四个方面：

1) 快速降低的硬件成本，以及更强大的计算能力和存储能力；

2) 多核技术的广泛采用和现代高性能计算机能够提供的几十万个核的计算能力；

3) 科学计算面临的成指数增长的数据以及互联网上的巨大数据处理要求；

4) 广为接受的面向服务计算和Web 2.0应用。

2． 云计算分布式系统

从云计算的定义中可以看出，云计算与网格计算、公共计算、服务计算、分布式计算等技术存在相互交叉的内容。云计算是从网格计算演化出来的，其框架体系在一定程度依赖网格计算的框架体系。公用计算仅仅是一个计算和存储的商业模式，其通常采用网格架构提供记帐和监控服务实现。图1 说明了云计算和其他分布式计算之间的关系。

Web2.0 几乎涵盖了面向服务应用，云计算在Web2.0 中占据重要地位。超级计算和集群计算更多的侧重于传统的应用计算。

2.1 商业模式

传统的商业模式是软件（通常在一台计算机上运行）一次支付终身使用。在以云计算为基础的商业模式中，用户采用租用模式，由于规模效益，云计算提供的产品价格将大大降低。例如，亚马逊在线主要提供一个计算云和数据云，计算云的收费方式是根据每个应用实例消耗的计算小时数，数据云是根据每GB/月来收费的，数据传输是按照TB/月来计算的。

2.2 体系结构

云计算用于解决因特网规模的计算问题，这与网格所解决的问题是完全不同的。云计算采用标准的协议和接口实现一个巨大的计算和存储资源的共享。云计算构建在一系列已存在的协议之上，例如Web Service 协议（WSDL，SOAP），一些Web2.0技术例如REST、RSS、AJAX 等等。

云计算的体系结构同样有很多种，这里给出最常见的四层架构定义。基础层、架构层、平台层和应用层。基础层包含了原始的硬件资源，例如计算资源、存储资源和网络资源。架构层通常采用虚拟化技术将基础层的资源进行抽象和封装，对上层提供一个集成的资源环境，例如，虚拟的计算机和集群，一个逻辑上的文件系统，逻辑上的数据库系统等等。平台层在统一资源层的基础上添加一些特殊的工具、中间件和服务来作为开发平台环境。应用层则在平台层的基础上提供面向服务的应用。

在云计算的商业实现种，云通常在三个层次上提供服务，IaaS(Infrastructure as a Service)架构即服务、PaaS(Platform as a Service) 平台即服务、SaaS(Software as a Service)软件即服务。

IaaS 提供硬件、软件以及应用程序运行环境。云的架构可以根据应用程序使用资源需求动态伸缩。典型的例子是Amazon的EC2（弹性云计算）服务和S3（简单存储服务），其提供开放的计算和存储服务。Eucalyptus是其开放源码实现，提供类似Amazon 的EC2 接口，允许用户建立一个云架构的试验环境。

PaaS 提供一个更高层次的集成环境，以便用户建立、测试和部署定制的应用程序。为了获得程序的可扩展性，开发者需要遵守软件开发上的一些限制，否则程序无法提交到云上运行。典型的平台即服务是Google 的App Engine，它提供终端用户在可伸缩环境下开发Web 应用程序的能力。

SaaS 采用计费模式提供一些特定的软件允许用户远程使用。Sale force 是在线客户关系管理的业界领先厂商。微软提供的Live Mesh 服务允许多台设备的文件和目录同步共享。

虽然云提供了三层模型架构，但是三层模型之间没有标准接口协议。因此，云间互操作几乎不太可能。目前云提供商重点是提供更好的云服务，一旦云计算技术成熟后，各种云之间的互联、互通和互操作有可能发展起来形成一个新的商业环境。

2.3 资源管理

虚拟化：虚拟化技术已经成为云计算中最不可或缺的要素之一。对于使用的用户而言，虚拟化给用户造成云中所有的资源均被用户独占的假象。虚拟化同时对于基础层（计算、存储、网络资源）提供统一的资源描述。虚拟化同时提供每个程序封闭的运行环境，提供例如配置、部署、启动、迁移、暂停、恢复和停止的统一机制以实现更好的安全、管理和隔离。

云计算采用虚拟化技术还有以下原因：

1.服务器上应用程序聚合，将多个应用程序运行在同一台服务器上可以使资源得到最佳利用；

2.由于每个程序对资源需求不同，例如有的需要大规模计算，有的需要更多的存储。采用虚拟化技术可以针对

不同的应用程序需求提供不同的资源；

3.增强了应用的可用性，虚拟化允许快速的恢复一个虚拟环境而不会中断服务，便于新旧程序的切换；

4.提高了响应能力，资源供应、监视和维护可以是自动的，常用资源可以被缓冲和重用。