陳 偉 楊韻豪

（西華大學(xué)理學(xué)院 四川成都 611700）

計(jì)算機(jī)中的云計(jì)算和現(xiàn)實(shí)技術(shù)討論

陳 偉 楊韻豪

（西華大學(xué)理學(xué)院 四川成都 611700）

云計(jì)算作為一種共享管理的新型虛擬化資源系統(tǒng)，在Internet的計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，完成數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)資源的儲(chǔ)備。目前，就云計(jì)算概念及其相關(guān)特點(diǎn)分析，并圍繞其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究探討，實(shí)現(xiàn)云技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Φ哪繕?biāo)。

計(jì)算模式 云計(jì)算 實(shí)現(xiàn)技術(shù)

一、云計(jì)算的基本概念

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，云計(jì)算已經(jīng)成為了一種商業(yè)的計(jì)算模式，通過(guò)將計(jì)算任務(wù)分布給眾多計(jì)算機(jī)構(gòu)成的“云”里即資源池，云計(jì)算系統(tǒng)為各種應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)其需要提供計(jì)算機(jī)、信息服務(wù)、存儲(chǔ)空間。維基百科（Wikipedia.com）對(duì)云計(jì)算作出了如下定義：一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)新方式，利用互聯(lián)網(wǎng)上的異構(gòu)、自治的服務(wù)給企業(yè)和個(gè)人用戶提供了按需求即取的計(jì)算。[1]

從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，云計(jì)算是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方式，將大量的物力資源進(jìn)行統(tǒng)一化管理，然后對(duì)其虛擬化，從而形成了一個(gè)巨大的虛擬化的資源池。所謂的“云”，其實(shí)就是這一系列相互連接的虛擬計(jì)算機(jī)而構(gòu)成的并行和分布式的系統(tǒng)?！霸啤敝械奶摂M計(jì)算機(jī)均是基于服務(wù)級(jí)別協(xié)議并由系統(tǒng)進(jìn)行被動(dòng)部署的，其存在的形式為一個(gè)或多個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算資源。本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，云計(jì)算是這樣一種形式：用戶終端利用遠(yuǎn)程連接，從網(wǎng)絡(luò)中獲取存儲(chǔ)、計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)等資源。[2]

二、云計(jì)算的特點(diǎn)

1.虛擬化，這是云計(jì)算中尤為重要的特點(diǎn)之一。虛擬化既表示應(yīng)用虛擬化，也表示資源虛擬化。在云計(jì)算中，各個(gè)應(yīng)用的部署環(huán)境和物理平臺(tái)之間沒(méi)有必然聯(lián)系，對(duì)應(yīng)用的管理及相應(yīng)的操作都是基于虛擬化層次進(jìn)行的。

2.動(dòng)態(tài)擴(kuò)展特性，即可以隨時(shí)調(diào)整服務(wù)器數(shù)量實(shí)現(xiàn)調(diào)整云計(jì)算系統(tǒng)的運(yùn)算能力。

3.根據(jù)需求進(jìn)行部署，云計(jì)算系統(tǒng)、平臺(tái)會(huì)根據(jù)用戶終端運(yùn)行的應(yīng)用特性，考慮其需求的大小部署相應(yīng)的資源和運(yùn)算能力。

4.高靈活性，指的是云計(jì)算時(shí)代各種IT資源（硬件、軟件、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)）均對(duì)虛擬化有了一定的支持。同時(shí)，不同硬件廠商之間的產(chǎn)品、不同配置的機(jī)型之間均能得到很好的兼容。

5.可靠性高，當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)中某臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，用戶的應(yīng)用和計(jì)算并不會(huì)因此而受到影響，因?yàn)橥ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能，云計(jì)算可以方便地?cái)U(kuò)展其他服務(wù)器來(lái)完成這一任務(wù)。

6.性價(jià)比高，虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，使得云計(jì)算系統(tǒng)能夠整合大量的廉價(jià)PC，而這些PC綜合起來(lái)的性能卻可以超過(guò)一臺(tái)大型機(jī)。

三、云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)形式

目前，云計(jì)算主要的商用形式有以下幾類：軟件即服務(wù)（SaaS）、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、實(shí)用計(jì)算（Utility Computing）、管理服務(wù)提供商（MSP）、商業(yè)服務(wù)平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)整合等。

1.軟件即服務(wù)（SaaS），SaaS類的云計(jì)算是指利用瀏覽器將程序、應(yīng)用傳給需要該項(xiàng)服務(wù)的用戶。這種形式的優(yōu)勢(shì)在于，用戶無(wú)需支付服務(wù)器和軟件授權(quán)的費(fèi)用；同時(shí)，供應(yīng)商只需關(guān)注維護(hù)一個(gè)程序即可，Google Apps就是這種服務(wù)形式。

2.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，指的是給開(kāi)發(fā)者提供API，讓他們自行開(kāi)發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，這和傳統(tǒng)的單機(jī)程序是不同的。

3.平臺(tái)服務(wù)（PaaS），這種形式提供的服務(wù)為開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)使用中間商的設(shè)備進(jìn)行自己程序的開(kāi)發(fā)，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器供用戶下載。

4.實(shí)用計(jì)算（Utility Computing），此形式旨在創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心給IT行業(yè)服務(wù)，這個(gè)虛擬的數(shù)據(jù)中心也稱為虛擬的資源池，包括整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)存、存儲(chǔ)、I/O設(shè)備和運(yùn)算能力，這些資源集中于網(wǎng)絡(luò)，也為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行服務(wù)。

5.管理服務(wù)提供商（MSP），這是云計(jì)算最古老的一種運(yùn)用形式。但是，這種形式并不是面向終端用戶的，而多為面向IT行業(yè)的，比如郵件病毒掃描、程序監(jiān)控等。

6.商業(yè)服務(wù)平臺(tái)，即SaaS與MSP兩者的混合應(yīng)用，這種形式的云計(jì)算能夠給提供商和用戶之間建立了一個(gè)互動(dòng)的平臺(tái)。

7.互聯(lián)網(wǎng)整合，也就是將互聯(lián)網(wǎng)上提供相似服務(wù)的公司進(jìn)行有效整合，進(jìn)而方便終端用戶選擇適合自己的服務(wù)提供商。[3]

四、云計(jì)算平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)可以分成四層：資源池層、物力資源層、管理中間件層和面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）構(gòu)建層。資源池層主要是指大量相同類型的資源集中形成的資源池，如數(shù)據(jù)資源池、運(yùn)算資源池等，對(duì)物理資源進(jìn)行管理和集成是這一層的主要工作。物力資源層主要包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。云計(jì)算資源的管理主要由管理中間件層來(lái)完成，，這一層主要為了確保資源高效、安全的為應(yīng)用服務(wù)。將云計(jì)算能力封裝為標(biāo)準(zhǔn)的Web Services服務(wù)主要由SOA層來(lái)負(fù)責(zé)，同時(shí)，這一層才負(fù)責(zé)將云計(jì)算能力納入SOA體系進(jìn)行使用與管理。資源池層和管理中間層可以說(shuō)是云計(jì)算技術(shù)中最為關(guān)鍵的部分。此外，SOA構(gòu)建層的功能實(shí)現(xiàn)受限于外部設(shè)施。

其中，用戶交互接口（User interaction interface）以Web Services這樣一種方式向應(yīng)用提供訪問(wèn)接口，其目的主要是用于獲取用戶的需求。服務(wù)器目錄里（Services catalog）存放著用戶能夠請(qǐng)求的所有服務(wù)目錄。對(duì)于可利用資源的管理和分配由系統(tǒng)管理模塊完成，而節(jié)點(diǎn)上任務(wù)的運(yùn)行環(huán)境則是通過(guò)配置工具實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)視統(tǒng)計(jì)模塊能夠監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，也能統(tǒng)計(jì)出用戶使用節(jié)點(diǎn)的情況。其實(shí)，云計(jì)算的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程并不那么復(fù)雜，當(dāng)用戶從目錄中選擇并調(diào)用服務(wù)時(shí)，用戶交互接口便能將該接口傳遞給系統(tǒng)管理模塊，之后，管理模塊負(fù)責(zé)為用戶分配合適的資源，而相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)境則由調(diào)用配置工具完成。

結(jié)語(yǔ)

科技的創(chuàng)新與人才的推動(dòng)作用，使得高新技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)作為信息社會(huì)革命性的發(fā)展，為科技時(shí)代的科技生活貢獻(xiàn)了巨大的力量。云計(jì)算是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，是虛擬化的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，以其高速的運(yùn)算能力、海量的信息資源等優(yōu)勢(shì)必將成為信息科技發(fā)展的重要方向，也必將推動(dòng)信息化、智能化生活的發(fā)展。

[1]孫偉龍.基于IasS云計(jì)算的Web應(yīng)用技術(shù)研究[D].南京理工大學(xué).2011.學(xué)位論文.

[2]劉曉樂(lè).計(jì)算機(jī)云計(jì)算及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析 [J].電子科技.2009，22：100-102.

[3]蔡鍵，王樹(shù)梅.基于Google的云計(jì)算實(shí)例分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù).