網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的云計算及其關(guān)鍵技術(shù)

李鴻雁

摘要：在當(dāng)今計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的時代，網(wǎng)絡(luò)信息的數(shù)量也在日益擴(kuò)大，我們要想在海量的網(wǎng)絡(luò)信息中找出符合條件的信息越來越困難，云計算技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了，它成了發(fā)掘數(shù)據(jù)價值、征服數(shù)據(jù)海洋的“動力”，通過集中式遠(yuǎn)程計算資源池，以按需分配方式，為終端用戶提供強(qiáng)大而廉價的計算服務(wù)能力。本文主要對云計算發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢進(jìn)行了闡述，并分析了云計算的特點及其所用的關(guān)鍵技術(shù)及其所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：云計算 大數(shù)據(jù) 分布式計算

中圖分類號：TP309.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）04-0000-00

1引言

云計算（ cloud computing）如今已成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界爭相研究的熱點，在美國市場調(diào)查公司Gartner評出的2011 年10 大戰(zhàn)略技術(shù)中，排名首位。云計算是全球范圍內(nèi)各大搜索引擎及瀏覽器數(shù)據(jù)收集、處理的一種核心計算方式。推動著網(wǎng)絡(luò)下的大數(shù)據(jù)時代更加人性化。所以了解對云計算發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，云計算的特點和它所使用的關(guān)鍵技術(shù)是非常必要的。

2 云計算發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1云計算發(fā)展現(xiàn)狀

亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）推出了其桌面即服務(wù)（DaaS）WorkSpaces，進(jìn)一步擴(kuò)展其云生態(tài)系統(tǒng)。每個桌面都需要CPU、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)及GPU，而AWS提供了這些資源。在PaaS領(lǐng)域，亞馬遜宣布EMR支持Impala之后，更推出了流計算服務(wù)Kinesis。

中國移動Big Cloud目標(biāo)是建立可為中國移動企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行海量通信數(shù)據(jù)存儲和處理的使用的私有云平臺，以及為社會大眾和群體使用的公有云平臺。

2.2云計算的發(fā)展趨勢

（1）云計算將提供一種新的計算模式和服務(wù)模式。云計算將是計算技術(shù)的一次重大變革，作為今后計算發(fā)展的潮流將大大改變現(xiàn)有的計算模式，對計算技術(shù)領(lǐng)域本身以及各個應(yīng)用行業(yè)都將帶來重大的影響，提供更多的發(fā)展機(jī)遇。（2）通過云計算人們能獲得前所未有的強(qiáng)大計算能力，并能按需分配，按需付費，提升了本地計算能力但使用成本低廉，而且還能大幅削減不斷升級軟硬件系統(tǒng)的費用。（3）通過云計算平臺強(qiáng)大的計算和存儲能力，人們將能完成傳統(tǒng)系統(tǒng)所無法完成的計算和處理，開發(fā)出更強(qiáng)大的應(yīng)用功能，提供更多智能化應(yīng)用。（4）云計算與物聯(lián)網(wǎng)有重要的關(guān)聯(lián)性，作為未來的人機(jī)物計算的重要組成部分，云計算關(guān)注的是服務(wù)器端技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注的客戶和終端技術(shù)。

3云計算的特點

3.1“無限”多的計算資源，強(qiáng)大的計算能力

出現(xiàn)越來越多的超大規(guī)模數(shù)據(jù)處理應(yīng)用需求，傳統(tǒng)系統(tǒng)難以提供足夠的存儲和計算資源進(jìn)行處理，據(jù)預(yù)計：未來10年，數(shù)據(jù)量將從數(shù)百EB增長到數(shù)百ZB量級！云計算平臺是最理想的解決方案，而云計算環(huán)境提供分布式存儲模式， 可以匯聚成百上千普通計算機(jī)的存儲能力和計算能力， 提供高容量的存儲服務(wù)， 完全能夠存放和處理大規(guī)模的圖數(shù)據(jù)。它可以海量的大數(shù)據(jù)中挖掘出用戶所需的信息。

3.2按需分配，彈性伸縮，取用方便，成本低廉

從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面來講， 云計算環(huán)境具有很強(qiáng)的彈性伸縮，處理數(shù)據(jù)量彈性變化的大規(guī)模圖問題容易實現(xiàn)。云計算環(huán)境由價格非常低廉的計算機(jī)構(gòu)成。隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增大， 可以向云中動態(tài)添加節(jié)點來擴(kuò)展存儲容量和計算資源， 避免了傳統(tǒng)并行機(jī)模式的巨大投資并且可以海量的大數(shù)據(jù)中挖掘出用戶所需的信息。

3.3資源共享，降低企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)維護(hù)費用

在云計算業(yè)務(wù)提供對計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、軟件等多種IT 基礎(chǔ)設(shè)施資源租用的服務(wù)。而云計算業(yè)務(wù)的用戶也不需要自己維護(hù)和擁有這些資源。資源池中包含可快速分配和釋放的可配置計算資源（例如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)），并能以最小的管理代價或只需服務(wù) 提供商開展少量的工作就可實現(xiàn)資源發(fā)布。

3.4透明的云端計算服務(wù)

資源的物理位置和配置等信息對于云計算業(yè)務(wù)的用戶來說是不需要了解的。

4云計算關(guān)鍵技術(shù)

云計算的目標(biāo)是以低成本的方式提供高可靠、高可用、規(guī)?？缮炜s的個性化服務(wù)。為了達(dá)到這個目標(biāo)，需要數(shù)據(jù)中心管理、虛擬化、海量數(shù)據(jù)處理、資源管理與調(diào)度、QoS 保證、安全與隱私保護(hù)等若干關(guān)鍵技術(shù)加以支持。

4.1虛擬化技術(shù)

數(shù)據(jù)中心為云計算提供了大規(guī)模資源。為了實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的按需分配，需要研究虛擬化技術(shù)。虛擬化是IaaS 層的重要組成部分，也是云計算的最重要特點。虛擬化技術(shù)可以提供以下特點。（1）資源分享（2）資源定制（3）細(xì)粒度資源管理。為了進(jìn)一步滿足云計算彈性服務(wù)和數(shù)據(jù)中心自治性的需求，需要研究虛擬機(jī)快速部署和在線遷移技術(shù)。

4.2海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

云計算環(huán)境中的海量數(shù)據(jù)存儲既要考慮存儲系統(tǒng)的I/O性能，又要保證文件系統(tǒng)的可靠性與可用性。如為Google 設(shè)計了GFS（google file system），GFS 對其應(yīng)用環(huán)境做了6 點假設(shè)：（1）系統(tǒng)架設(shè)在容易失效的硬件平臺上；（2）需要存儲大量GB 級甚至TB 級的大文件；（3）文件讀操作以大規(guī)模的流式讀和小規(guī)模的隨機(jī)讀構(gòu)成；（4）文件具有一次寫多次讀的特點；（5）系統(tǒng)需要有效處理并發(fā)的追加寫操作；（6）高持續(xù)I/O 帶寬比低傳輸延遲重要。

5云計算的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

近年來，云計算技術(shù)得到了快速發(fā)展。隨著它對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懺絹碓缴钊?，云計算最終使得計算和存儲成為一種公共資源，像水、電一樣滲透到人們生活的各個方面。與此同時，新的應(yīng)用需求不斷出現(xiàn)，比如實時搜索，在線推薦系統(tǒng)，社交網(wǎng)絡(luò)分析等應(yīng)用，將給云計算技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

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