云計算研究綜述

王娟曾瑩

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，湖南 長沙 410128）

0 引言

2006年，“云計算”的概念問世。云計算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，能夠共享軟硬件資源和信息，按需提供給計算機(jī)和其他設(shè)備。IBM公司于2007年底宣布了云計算計劃[1]，“云計算”時代隨之到來。云計算在最初提出來時備受爭議，但目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對云計算及其關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)理論正在進(jìn)行深層次的研究。

1 認(rèn)識云計算

1.1 什么是云計算

伯克利云計算白皮書的定義[2]：云計算包括互聯(lián)網(wǎng)上各種服務(wù)形式的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)中心中提供這些服務(wù)的軟硬件設(shè)施。應(yīng)用服務(wù)即SaaS(Software as a Service，軟件即服務(wù))[3]，而數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施即所謂的云。通過量入為出的方式提供給公眾的云,稱為公共云；而不對公眾開放的組織內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的云則稱為私有云。中國網(wǎng)絡(luò)計算、云計算專家劉鵬給出的定義：“云計算將計算任務(wù)分布在大量計算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)”[4]。

1.2 云計算的特點(diǎn)

“云”具有超大的規(guī)模。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器，Google云計算已經(jīng)擁有200多萬臺服務(wù)器。因此，“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。

云計算還具有以下特點(diǎn)：(1)虛擬化。虛擬化技術(shù)將服務(wù)器虛擬為多個性能可配的虛擬機(jī)，對整個集群系統(tǒng)中所有的虛擬機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和管理，并根據(jù)實際的資源使用情況對資源靈活分配和調(diào)度。(2)高可靠性。“云”采用數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲來保證數(shù)據(jù)的可靠性，數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施使云計算比使用本地計算機(jī)可靠。(3)高可用性。通過集成海量存儲和高性能的計算能力，云能提供較高的服務(wù)質(zhì)量。(4)高可擴(kuò)展性。“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮。由于應(yīng)用運(yùn)行在虛擬平臺上，沒有事先預(yù)訂的固定資源被鎖定，使用戶可以隨時隨地根據(jù)應(yīng)用的需求，動態(tài)地增減IT資源，可以滿足特定時期、特定應(yīng)用及用戶規(guī)模變化的需要。(5)按需服務(wù)。“云”是一個龐大的資源池，按需購買。云可以像自來水、電、煤氣那樣計費(fèi)[5]。

1.3 云計算能解決什么問題

云計算是具有廣泛含義的虛擬化計算平臺,它能夠支持非網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,如支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序中的前臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層應(yīng)用程序架構(gòu)模式等。云計算帶來的服務(wù)整合與按需供給大大提高了當(dāng)前計算資源的利用率,降低服務(wù)的能耗量,并且能有效屏蔽計算資源的出錯問題。

此外,云計算能夠提供動態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算平臺，它體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)即計算機(jī)”的思想,并且能夠?qū)⒋罅坑嬎阗Y源、存儲資源與軟件資源進(jìn)行鏈接,形成具有強(qiáng)大規(guī)模的共享虛擬IT資源池,為遠(yuǎn)程計算機(jī)用戶提供按需提供資源的IT服務(wù)。

2 云計算的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

2010年8月17日,上海發(fā)布了“云海計劃”三年方案,致力打造亞太云計算中心。北京于2010年9月8日發(fā)布了“祥云工程”行動計劃,建成了世界級的云計算產(chǎn)業(yè)基地。2011年10月,國家發(fā)展與改革委員會、工業(yè)與信息化部、財政部三部委撥款15億元,成立國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)云計算示范工程專項資金,以中央補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)的方式,迅速對12個企業(yè)項目進(jìn)行了首批8億元資金。2013年，地方政府繼續(xù)對發(fā)展云計算保持高度熱情，我國累計已有30多個省市發(fā)布了云計算戰(zhàn)略規(guī)劃、行動方案或?qū)嵤┕こ獭?/p>

2.2 國外研究現(xiàn)狀

美國于2011年2月發(fā)布了《聯(lián)邦云計算戰(zhàn)略》,通過增設(shè)云計算管理機(jī)構(gòu)、增加開發(fā)云計算的預(yù)算、加強(qiáng)云計算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、制定云計算標(biāo)準(zhǔn)等措施,加大對云計算技術(shù)發(fā)展的支持。歐盟國家組建了專家小組,鼓勵同盟國家相互扶植,共同推進(jìn)云計算服務(wù)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《云計算與日本競爭力研究》報告,表示將從完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、改善制度及鼓勵創(chuàng)新三方面推進(jìn)云計算發(fā)展[6]。

3 云計算的應(yīng)用

3.1 電子商務(wù)

云計算為電子商務(wù)提供信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)作。它給電子商務(wù)提供資源信息整合與共享、隨需應(yīng)變的業(yè)務(wù)擴(kuò)展和協(xié)作等服務(wù)。信息共享以及業(yè)務(wù)協(xié)作是電商企業(yè)運(yùn)作中不可或缺中間環(huán)節(jié)；而云計算憑著資源的高度靈活性可以輕松實現(xiàn)電商企業(yè)與供應(yīng)商、客戶、政府之間以及企業(yè)內(nèi)部之間的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)作。

3.2 企業(yè)管理

云計算降低中小企業(yè)的成本。云計算具有按需、易擴(kuò)展，先期成本低、升級便利的特點(diǎn)，中小企業(yè)將以較小的成本享受到大企業(yè)級的技術(shù)。由于基礎(chǔ)設(shè)施是租用的，直接節(jié)省了服務(wù)器、電力、制冷及機(jī)房等的開支。

云計算提升中小企業(yè)創(chuàng)新能力。公司采用云計算，公司的軟件工程人才能夠有更多的時間去進(jìn)行企業(yè)的核心業(yè)務(wù)開發(fā)與創(chuàng)新，從而為企業(yè)創(chuàng)造更高的利潤。

3.3 信息安全

基于云平臺虛擬化技術(shù)配置資源，云計算能夠進(jìn)行安全性部署，根據(jù)不同用戶身份的差異，提供身份標(biāo)識，建立授權(quán)機(jī)制。基于用戶對自身敏感數(shù)據(jù)高安全的需求，云計算能夠提供面向用戶的安全隱私保障。基于云計算的高可用性，云計算能夠建立數(shù)據(jù)容錯備份機(jī)制和服務(wù)故障診斷及恢復(fù)機(jī)制，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑪?shù)據(jù)存儲的安全性。云安全融合了并行處理、網(wǎng)絡(luò)計算、未知病毒行為判斷等新興技術(shù)和概念，通過網(wǎng)絡(luò)的大量客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到Server端進(jìn)行自動分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個客戶端。

4 結(jié)束語

云計算的憑著強(qiáng)大規(guī)模和虛擬化的功能，成為互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)研究的對象，它擁有海量的資源，用戶只要有一個可以上網(wǎng)的終端就可以享受所有的云計算服務(wù)。但當(dāng)前的云計算還處于一個不成熟的階段，信息安全方面還存在著許多需要去解決的問題，從現(xiàn)有的各個IT公司所推出的云計算服務(wù)可以看出，他們研究和發(fā)展的云計算技術(shù)還局限于自己擅長的那部分。因此，當(dāng)云計算帶動科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時候，一定要迎難而上，大力推進(jìn)云計算的發(fā)展。

［1］Sims K.IBM introduces ready-to-use cloud computing collaboration services Get clients started with cloud computing.2007.http：//www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/22613.wss[Z].

［2］Michael A，Armando F.Above the clouds：A Berkeley view of cloud computing[EB/OL].2011-09-02.

［3］文杰,陳小軍.站在云端的 SaaS[M].北京清華大學(xué)出版社,2011：27-40.

［4］劉鵬.云計算[M].北京：電子工業(yè)出版社,2010：56-88.

［5］龔強(qiáng).云計算應(yīng)用展望與思考[J].信息技術(shù),2013(1)：1-4.

［6］李琦,朱慶華.基于SOA與云計算融合的企業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃[J].情報雜志,2011,30(3)：12-15.