苗 壯

（西安外事學院，西安，710077）

0 引言

想要實現(xiàn)最終資源的整合，就需要制定一個比較完整的云架構，云計算的研究不僅僅改變了用戶的日常生活與工作，面對著業(yè)務越來越繁雜、計算量越來越大的企業(yè)來說，云計算的引進也十分必要。因此，做好云計算架構以及調(diào)度的相關研究，對用戶和企業(yè)至關重要。

1 云計算架構的概況

1.1 云計算架構的研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外對于云計算的研究正在不斷的發(fā)展之中，為了實現(xiàn)云計算的最終目的，學者們紛紛提出了不同的觀點，例如虛擬化、人工智能化等。透明計算作為一種新型的計算模式在我國剛剛發(fā)展，它是指將計算機的常規(guī)的計算操作與存儲技術分離，從而實現(xiàn)不同位置的獨立工作，具體的工作原理是將計算機的系統(tǒng)操作應用到服務器之上，利用服務器的功能完成相關程序的應用，而真正的實際操作卻是在用戶自己的計算機之中，通俗點說，也就是大腦與肢體的獨立運行。資源的調(diào)度對用戶來說沒有絲毫的掩藏，雖然計算的全程都是由計算機系統(tǒng)自身來完成的，但是用戶能夠對計算的環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，并且可以對計算中所涉及到的資源隨意使用。

1.2 云計算的概念

云計算的應用研究還處于初級階段，國內(nèi)外對云計算的概念還沒有真正的統(tǒng)一，例如維基百科，它對于云計算的概念介紹與目標管理的概念有些相似，是指通過計算機網(wǎng)絡的聯(lián)入對計算目標進行拆分，從而將總體目標劃分為一個個的小程序，再將這些程序分配給不同的網(wǎng)絡進行解決，最終將處理完成的小程序進行整合并反饋給用戶，從上述的概念介紹不難看出，云計算對于龐大數(shù)據(jù)的計算能力很強大，有時甚至能夠用數(shù)以億計來形容。

IBM對云計算的定義相對貼于實際，它將云計算概括為一個應用平臺，并不只是將其定義為一個流程，認為云計算僅僅是網(wǎng)絡應用程序的一種擴展，就像網(wǎng)絡防火墻一樣，只不過防火墻適用于安全防護的，而云計算是用于資源訪問的?；谏鲜鰞蓚€概念的整合，筆者對云計算提出了自己的定義：云計算是指通過分布式計算原理，將網(wǎng)絡上的虛擬資源實質(zhì)化，以此向用戶提供高度整合的信息資源的網(wǎng)絡平臺。

1.3 云計算的特點

首先，云計算對于資源的整合是基于系統(tǒng)化、透明性的原則，采用了計算機軟硬件、網(wǎng)絡平臺以及用戶服務的方式向用戶提供信息，信息提供的過程是完全透明的。分布式的計算模式，使大型數(shù)據(jù)的處理變?yōu)榱丝赡?，通過大規(guī)模的計算機以及服務器的構建，能夠將大型數(shù)據(jù)進行劃分，并將數(shù)據(jù)任務劃分給各類服務器進行解決，規(guī)?；臄?shù)據(jù)處理能力極大的提升的數(shù)據(jù)處理的速度，滿足了信息化時代下社會對效率的要求。

其次云計算技術大部分是以虛擬化的形式呈現(xiàn)在用戶面前的，能夠循環(huán)往復的被利用，動態(tài)化的數(shù)據(jù)傳輸能夠滿足各類用戶對信息的需求，不僅提升了資源的利用率，而且保證了網(wǎng)絡環(huán)境的生態(tài)高效。動態(tài)化的云計算模式，彌補了未來發(fā)展的局限性，通過對未來計算模式的研究以及對現(xiàn)有資源的掌握，能夠實時進行更新滿足用戶需求。

2 云計算的架構

云計算的架構是影響云計算研究的重要問題，我國學者對云計算的架構環(huán)節(jié)進行了分層，認為其架構主要是由節(jié)點構成的，并將節(jié)點進行轉變，通過程序語言的編寫，使用戶能夠通過接口的連接實現(xiàn)對云計算的使用。也有一些學者根據(jù)云計算的硬件將其架構從底層到頂層劃分了9層。雖然國內(nèi)外對于云計算架構劃分的觀點不同，但是，其最終都是針對云計算整體而言的，并不會對原本的計算產(chǎn)生影響，在這里，筆者就根據(jù)云計算的軟硬件對架構進行闡述：

2.1 硬件設計架構

2.1.1 服務器

基于分布式的云計算能夠將數(shù)據(jù)分化，并傳送給不同的服務器。也就是說數(shù)據(jù)的大小和子程序的多少決定著服務器的架構數(shù)量，針對大型的數(shù)據(jù)處理，需要服務器的集群。大量的服務器集中在一點，就為服務器的串聯(lián)工作帶來了很大的難度，其散熱問題也很難解決。目前，服務器的放置采用了集裝箱的原理，將大量的服務器放置在一個貨柜之中，通過對貨柜的技術研發(fā)，從而方便了對集群服務器的整體控制，在一定程度上能夠緩解集群帶來的負面影響，但是隨著數(shù)據(jù)的增加，對服務器的數(shù)量要求將越來越高，能否做好大規(guī)模的服務器集群處理，對云計算的未來發(fā)展至關重要。為了更加高效的對服務器平臺進行利用，就需要加強對服務器空間、伸縮性、容錯、預警機制的研究，加大服務器的負載能力，以滿足串聯(lián)之后服務器整體的處理能力。

2.1.2 存儲器

存儲器的大小直接影響云計算的運行速度，如果不能快速的完成數(shù)據(jù)的交換就會導致存儲器內(nèi)數(shù)據(jù)的堆積，堆積的數(shù)據(jù)會阻擋正常的數(shù)據(jù)交換，造成數(shù)據(jù)的輸入與輸出速度過慢，想要真正提升存儲器的儲存能力可以從三個方面下手，第一，增加存儲器的數(shù)量。第二，增加個體存儲器的容量[3]。第三，改變存儲器的處理程序，等級性的處理方案既能防止重要數(shù)據(jù)的遺失，也能提升處理的效率。

2.1.3 網(wǎng)絡的高速化

網(wǎng)絡的全球化決定著云計算的推行必然要與整個世界接軌，屆時，云計算涉及到的服務器和存儲器將不再局限在一個地區(qū)、一個國家之中，整個世界的信息交互對網(wǎng)絡的流量的速度提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，突破原有的流量局限，消除網(wǎng)絡中的阻礙因素，是擺在云計算技術研究前的一個重大障礙。

2.2 軟件設計架構

2.2.1 系統(tǒng)層

系統(tǒng)層是構建云計算軟件的基礎，云計算涉及的硬件系統(tǒng)需要由某些軟件進行控制，系統(tǒng)層的應用解決了硬件之間的整合問題。系統(tǒng)管理層是通過文件系統(tǒng)來實現(xiàn)的，能夠將云計算涉及到的絕大部分環(huán)節(jié)置于用戶的控制之下，體現(xiàn)人工智能。

2.2.2 虛擬化層

虛擬化是云計算的顯著特點，如果說系統(tǒng)層是硬件控制的大腦，那么虛擬化就是網(wǎng)絡訪問的核心。它改變了服務器和軟件的物理化特點，對其進行了虛擬改革，并且能夠應對多重對象帶來的程序要求，操作簡單、靈活。

2.2.3 計算能力

云計算在計算能力上能夠達到一個非常高的層次。但是，計算能力越高對程序設計標準的挑戰(zhàn)就越大，能否架構出一套簡單、方便的計算模型，對計算能力的提升具有重要的影響。另外，需要遵循針對性的原則，做好應用平臺的開發(fā)，保證云計算始終能夠在高端的領域占有一席之地。

3 云計算的調(diào)度

調(diào)度機制的完善目的是為了保證云計算的各個節(jié)點之間的資源能夠得到最大程度上的利用，筆者根據(jù)QOS要求以及對現(xiàn)有技術下的云計算調(diào)度環(huán)境進行了研究，為云計算的調(diào)度機制構建提出了自己的一些見解：

3.1 資源管理

想要做好節(jié)點之間的調(diào)度，就需要對運行狀態(tài)下各個節(jié)點的資源有一個全面的掌握，需要掌握的資源主要包括文件數(shù)據(jù)的數(shù)量、寬帶的輸送能力、可用磁盤空間等等，周期性的對節(jié)點上的資源信息進行收集，并對數(shù)據(jù)的運行狀況進行監(jiān)控，核對好正在運行的進程數(shù)量以及占用的內(nèi)存空間。

3.2 服務管理

對采集而來的信息進行初步的解析預處理，將信息傳遞給用于服務管理的設備之上，為調(diào)度的決策提供詳細的數(shù)據(jù)支持。對服務管理模塊所涉及的環(huán)節(jié)進行全面的監(jiān)控查找程序中的異常狀態(tài)，并制定相應的解決方案，提升服務質(zhì)量。另外對于服務模塊的設計需要滿足用戶的個性化需求，設計可視化、簡便化的操作 。

3.3 服務調(diào)度

服務調(diào)度是云計算調(diào)度中的關鍵環(huán)節(jié)，它主要的任務是對整個調(diào)度流程進行控制和監(jiān)督，通過在知識庫中調(diào)取各類有效信息，保證調(diào)度決策的可靠性。服務調(diào)度擁有自身的評價規(guī)則，可以對每個調(diào)度的環(huán)節(jié)進行干預，根據(jù)評價規(guī)則的標準，對運行狀態(tài)進行改變。

4 結束語

云計算架構的設計以及調(diào)度機制的完善，將推動云技術的研究邁入一個新的階段，作為計算機技術未來發(fā)展的方向，將對今后的數(shù)據(jù)計算帶來極大的幫助。

[1]陳康,鄭緯民.云計算:系統(tǒng)實例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學報,2009(05).

[2]宋可為.云計算在電信業(yè)務平臺中的應用[D].北京郵電大學,2011.