云計算技術分析及其展望

摘 要：以傳統的計算機分布式、網絡技術以及數據存儲等為基礎，經過發展之后形成了云計算，其以大量數據的處理和存儲作為主要宗旨，使人們能夠在相關服務的獲取上等價及時。本文從當前的計算機概念角度出發，對其作出解釋，對其服務方式進行研究，對其重要技術進行總結，對當前存在于其中的問題進行研究，對國內的云計算進行展望和介紹，對其前景作出展望。

關鍵詞：云計算；服務模式；系統結構；虛擬化；數據存儲；編程模型

在存儲資源以及計算之間完成共享模式的IT框架就是云計算，在互聯網的作用下，連接許多的計算機為一個集群，成為資源池。以眾多的計算機作為基礎的資源池，可以將其想象成“云”的樣子，類似于發電廠，通過協調的指揮不同計算機來達到計算與存儲的目的，上述計算與存儲等資源可以為不同的客戶所平等使用，對不同客戶而言，上述資源都具有透明性和平等性，服務于自己的計算時哪一臺無需用戶關心，而“云”的服務是什么樣的是其關注點之一，所有工作由“云”完成，本地硬件條件不會限制用戶的計算與存儲工作，分配相關工作的任務由“云”全權負責，達到計算的高速化，實現資源的共享。

1 云計算的概念

云計算進行超級計算的基礎是因特網，通過數據的遠程中心，數以萬計的服務器以及電腦組成了電腦云，這是計算機網格發展、處理以及分布式處理的結果，換句話說，這是計算機實現其科學概念商業化的結果。負責云計算的服務端維護工作的是許多的專業技術人員跟工程師，同時還有許多的副本數據，丟失數據以及病毒等不是用戶所擔心的問題，在數據的存儲上，更加的科學和安全；在設備方面，云計算沒有較高的客戶端需求，使用便捷；各種設備都能輕松地完成共享任務；使網絡的各項功能得到拓展，增強了其共享網絡以及計算數據的各項能力。

2 云計算的服務模式

云計算的服務模式分為平臺即服務、設施即服務和軟件即服務等三種形式。1）基礎設施即服務：在互諒網的作用下，商家將不同服務器集群后所形成的“云端”等基礎設施作為基本量來為客戶提供服務，其服務種類包括服務的虛擬化以及資源存儲等，該服務類型屬于硬件托管式，用戶對商家提供的硬件采取服務使用的方式進行使用。2）平臺即服務：這種方式主要是為用戶提供開發軟件平臺以及相關研發環境為主，通過其提供的開發平臺，客戶能夠自行研發各種程序，并在互諒網的作用下得到使用。用戶使用PasS的模式與SaaS具有相同之處，不同之處在于前者是開發軟件的平臺，而后者是應用軟件的平臺。3）軟件即服務：這一模式主要是為客戶提供應用軟件類的服務。有關商家將其應用軟件全部共享在其“云端”的服務器中，在互聯網的作用下，使用戶享受其服務，并依據需求而進行訂購，費用計算以時間、數量為主，使用以瀏覽器為主。

3 云計算的關鍵技術

1）數據存儲技術。云計算屬于超級的、密集型的數據計算，其數據存儲量大，所以高效經濟的讀寫數據能力以及可靠安全的存儲數據能力是其基礎。分布式的存儲是云計算的主要方法，在服務器中存儲大量的數據，并且存儲許多的副本數據，數據的可靠與安全主要通過技術加密以及存儲的冗余等來得到保障；通過并行的較高的傳輸率以及吞吐率為實現服務客戶的目標。2）數據管理技術。云計算要研究和處理眾多的分布式數據，所以，較大的數據必須通過有關管理技術得到高效管理。其中GOOGLE在云計算的數據技術管理系統中占據著主導地位。3）虛擬化技術。云計算和存儲能夠保證期服務的重點與根本就在于虛擬化。所謂虛擬化就是在虛擬的環境中運行真實的計算機有關系統，將虛擬化的層次運行在不同的應用程序、操作系統以及硬件資源中，虛擬化在上下兩個層次之間起中間連接作用，使上下兩層之間的功能實現類似化，如此一來，上層的運行不與下層環境相連接，而是在虛擬的環境中運行。上下兩層在關系上的耦合化被虛擬化曾有效解決，在實現方面，上下兩層更加獨立。在成本節約、服務整合、高校利用資源方面，虛擬化意義重大。

4 云計算技術面臨的問題

人類的生活與工作受云計算的高速發展，便利性越來越強，但是在其發展的過程中，還有很多的不足之處，最常見的問題一般與系統的穩定性、數據的安全性、傳輸網絡和標準化技術等有關。1）數據安全問題：傳輸以及存儲數據等可靠性與安全性如何得到保障，使用方面更加安全長期、保證數據不被盜竊、丟失。尤其是一些與國家、商業和公司機密有關的信息數據的安全性，其與公司以及國家的安全息息相關，對其未來的發展具有決定性作用。安全性是未來發展云計算的關鍵所在，一方面需要改進相關技術，另一方面需要在法律上予以健全。2）系統穩定可靠性問題：支撐云計算得以運行的系統是集群計算系統，隨著這一系統規模的不算擴大，其穩定性與可靠性都成為關鍵性問題。3）網絡傳輸問題：網絡是云計算的基礎，其執行的效率以及發揮優勢直接受傳輸網絡速度的影響，網絡技術是未來普及以及發展云計算的基礎。4）技術標準化問題：各個云服務的運營商在轉換以及移動云服務的過程中遇到的兼容方面的問題需要有規范的技術予以支撐。例如，用戶要想在不同的云之間實現操作與數據的同步和共享，對不同的云數據中心進行虛擬，使其實現通用，這是最為合理的措施，如此一來，簡化了同步的操作，使云服務的共性得到提升。

5 云計算的發展應用及其展望

在快速發展的社會需求、分布式計算以及互聯網的作用下，同時與微軟、GOOGLE、浪潮以及政府部門的支持和推動，世界范圍內的云計算都被普遍的使用。中國也不斷加強對云計算的關注力度，對其發展速度不斷提升。云海OS作為中國的首款云數據操作中心于2011年中旬由浪潮宣布發布；同時學術范圍內，包括中科院、上海交大、華東師范等在內的高校等都開始投入研究。截止到當前，云計算涉及的領域越來越廣泛。特別是在生物醫學、地理天文、軍事科研、網絡、服務等行業中，云計算未來的發展勢頭良好。尤其是在檢測地震、天氣預報、分析DNA，掃描病毒，模擬高仿軍事、娛樂游戲、挖掘大量數據等領域內，其中的技術問題都離不開云計算。

6 結語

云計算一方面屬于分布式計算，另一方面也屬于商業服務。它將大量的管理和存儲數據、網絡以及計算機等技術予以整合，將不同的服務提供個用戶，實現成本控制，便捷的目的。再不斷研究以及應用云計算的過程中，解決了存在于其中的許多問題。并且攻克了許多技術上的困難。許多嶄新的行業被云計算催生出來，使人類在生活自己思想上都發生了重大的變化。

作者簡介：肖利群（1979-），女，漢族，四川宜賓人，四川工商學院計算機學院講師，教研室主任，多年從事計算機教學和教革工作。