網絡環境下的云計算及其關鍵技術

李鴻雁

摘要：在當今計算機網絡技術高速發展的時代，網絡信息的數量也在日益擴大，我們要想在海量的網絡信息中找出符合條件的信息越來越困難，云計算技術應運而生了，它成了發掘數據價值、征服數據海洋的“動力”，通過集中式遠程計算資源池，以按需分配方式，為終端用戶提供強大而廉價的計算服務能力。本文主要對云計算發展現狀與趨勢進行了闡述，并分析了云計算的特點及其所用的關鍵技術及其所面臨的機遇與挑戰。

關鍵詞：云計算 大數據 分布式計算

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

1引言

云計算（ cloud computing）如今已成為學術界和產業界爭相研究的熱點，在美國市場調查公司Gartner評出的2011 年10 大戰略技術中，排名首位。云計算是全球范圍內各大搜索引擎及瀏覽器數據收集、處理的一種核心計算方式。推動著網絡下的大數據時代更加人性化。所以了解對云計算發展現狀與趨勢，云計算的特點和它所使用的關鍵技術是非常必要的。

2 云計算發展現狀與趨勢

2.1云計算發展現狀

亞馬遜網絡服務（AWS）推出了其桌面即服務（DaaS）WorkSpaces，進一步擴展其云生態系統。每個桌面都需要CPU、內存、存儲、網絡及GPU，而AWS提供了這些資源。在PaaS領域，亞馬遜宣布EMR支持Impala之后，更推出了流計算服務Kinesis。

中國移動Big Cloud目標是建立可為中國移動企業內部進行海量通信數據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云計算的發展趨勢

（1）云計算將提供一種新的計算模式和服務模式。云計算將是計算技術的一次重大變革，作為今后計算發展的潮流將大大改變現有的計算模式，對計算技術領域本身以及各個應用行業都將帶來重大的影響，提供更多的發展機遇。（2）通過云計算人們能獲得前所未有的強大計算能力，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的費用。（3）通過云計算平臺強大的計算和存儲能力，人們將能完成傳統系統所無法完成的計算和處理，開發出更強大的應用功能，提供更多智能化應用。（4）云計算與物聯網有重要的關聯性，作為未來的人機物計算的重要組成部分，云計算關注的是服務器端技術，物聯網關注的客戶和終端技術。

3云計算的特點

3.1“無限”多的計算資源，強大的計算能力

出現越來越多的超大規模數據處理應用需求，傳統系統難以提供足夠的存儲和計算資源進行處理，據預計：未來10年，數據量將從數百EB增長到數百ZB量級！云計算平臺是最理想的解決方案，而云計算環境提供分布式存儲模式， 可以匯聚成百上千普通計算機的存儲能力和計算能力， 提供高容量的存儲服務， 完全能夠存放和處理大規模的圖數據。它可以海量的大數據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

從經濟和技術兩方面來講， 云計算環境具有很強的彈性伸縮，處理數據量彈性變化的大規模圖問題容易實現。云計算環境由價格非常低廉的計算機構成。隨著數據規模的不斷增大， 可以向云中動態添加節點來擴展存儲容量和計算資源， 避免了傳統并行機模式的巨大投資并且可以海量的大數據中挖掘出用戶所需的信息。

3.3資源共享，降低企業IT基礎設施建設維護費用

在云計算業務提供對計算、存儲、網絡、軟件等多種IT 基礎設施資源租用的服務。而云計算業務的用戶也不需要自己維護和擁有這些資源。資源池中包含可快速分配和釋放的可配置計算資源（例如網絡、服務器、存儲、應用和服務），并能以最小的管理代價或只需服務 提供商開展少量的工作就可實現資源發布。

3.4透明的云端計算服務

資源的物理位置和配置等信息對于云計算業務的用戶來說是不需要了解的。

4云計算關鍵技術

云計算的目標是以低成本的方式提供高可靠、高可用、規模可伸縮的個性化服務。為了達到這個目標，需要數據中心管理、虛擬化、海量數據處理、資源管理與調度、QoS 保證、安全與隱私保護等若干關鍵技術加以支持。

4.1虛擬化技術

數據中心為云計算提供了大規模資源。為了實現基礎設施服務的按需分配，需要研究虛擬化技術。虛擬化是IaaS 層的重要組成部分，也是云計算的最重要特點。虛擬化技術可以提供以下特點。（1）資源分享（2）資源定制（3）細粒度資源管理。為了進一步滿足云計算彈性服務和數據中心自治性的需求，需要研究虛擬機快速部署和在線遷移技術。

4.2海量數據存儲技術

云計算環境中的海量數據存儲既要考慮存儲系統的I/O性能，又要保證文件系統的可靠性與可用性。如為Google 設計了GFS（google file system），GFS 對其應用環境做了6 點假設：（1）系統架設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）文件讀操作以大規模的流式讀和小規模的隨機讀構成；（4）文件具有一次寫多次讀的特點；（5）系統需要有效處理并發的追加寫操作；（6）高持續I/O 帶寬比低傳輸延遲重要。

5云計算的機遇與挑戰

近年來，云計算技術得到了快速發展。隨著它對人們日常生活的影響越來越深入，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，新的應用需求不斷出現，比如實時搜索，在線推薦系統，社交網絡分析等應用，將給云計算技術帶來新的挑戰。

參考文獻

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