云計算技術(shù)淺析

引言

當(dāng)前，在眾多流行的詞語中，大家會經(jīng)常聽到“云”或者“云計算”這個詞，或是說把什么什么放到“云端”。那么“云”到底是什么？它和我們有著什么樣的關(guān)系？

云，也叫云計算，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究隠NIST）定義：“云計算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件及服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互?！痹朴嬎闶且环N基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機(jī)和其他設(shè)備。典型的云計算提供商往往提供通用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用，可以通過瀏覽器等軟件或者其他Web服務(wù)來訪問，而軟件和數(shù)據(jù)都存儲在服務(wù)器上。云計算服務(wù)通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業(yè)應(yīng)用，軟件和數(shù)據(jù)可存儲在數(shù)據(jù)中心。

1云計算的概念

或許上面的解釋，似乎還有點(diǎn)“云”里“霧”里，換一種說法，也許可以更好地理解：一個大型的中央電廠通過一條電線，電力可以被傳輸?shù)礁鱾€地方。企業(yè)或個人無須采購昂貴的發(fā)電設(shè)備，只需繳付一定的費(fèi)用，通過墻上的插頭就能得到源源不斷的電力，而且也不必關(guān)心這些電是怎么來的。那么我們可以把這個大型的中央電廠看作為云服務(wù)器，電線就是網(wǎng)線，電燈就是電腦終端。用戶無需要求所使用的電腦終端有很強(qiáng)的運(yùn)算和存儲能力，只要能夠顯示和聯(lián)網(wǎng)，就可以使用由遠(yuǎn)程服務(wù)器提供的服務(wù)，而所有對數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用的處理都由“云”服務(wù)器的計算來完成。而企業(yè)也可以通過避免購買昂貴的設(shè)備來節(jié)省支出。

從以上不難看出，云計算的背后，就好比是一臺擁有著超強(qiáng)信息處理能力的超級電腦，或者說是服務(wù)器。它由上百臺乃至上千臺高配置的服務(wù)器所搭建的服務(wù)器集群構(gòu)成。為了更好地為用戶提供服務(wù)，這些服務(wù)器集群面臨著從解決硬件基礎(chǔ)設(shè)施方面功率密度增加，PUE（能源利用率）惡化，宕機(jī)風(fēng)險上升以及通過采用不必要的冗余等級來降低成本等困難，到優(yōu)化處理數(shù)據(jù)庫的訪問等各種挑戰(zhàn)。

2云計算的服務(wù)類型

云計算大致分為三種類型：laaS（InfrastructureasaService,基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（PlatformasaService,平臺即服務(wù)）和SaaS（SoftwareasaService,軟件即服務(wù)），我們接觸到最多的就是SaaS。各個供應(yīng)商利用這些平臺提供了各自基于云計算的應(yīng)用服務(wù)，其中最為典型的三種為Google、亞馬遜和IBM。Google的云計算是專門為它自己特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序特殊定制的，針對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)規(guī)模超大的特點(diǎn)，Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基礎(chǔ)架構(gòu),利用軟件的能力來處理集群中經(jīng)常發(fā)生的節(jié)點(diǎn)失效問題。其中包括：MapReduce（映射簡化）用來解決并行處理PB（千萬億字節(jié)）數(shù)據(jù):GFS（GoogleFileSystem,分布式文件系統(tǒng)）用來處理捜索引擎海量數(shù)據(jù)；BigTable,一種多級映射的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫用來存儲和利用數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)；以及Chubby（分布式鎖服務(wù)）用來使一個分布式系統(tǒng)中的上千個client都能夠?qū)δ稠?xiàng)資源進(jìn)行“加鎖”或者“解鎖”。Google通過這些后臺的云技術(shù)，為全球千千萬萬個互聯(lián)網(wǎng)用戶提供了便捷的服務(wù)。與Google不同，亞馬遜的彈性計算云（ElasticComputeCloud,EC2）是一個開放式的服務(wù)，亞馬遜將自己的彈性計算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計算的平臺之上，用戶可以通過彈性計算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計算平臺上運(yùn)行的各個實(shí)例（Instance）,而付費(fèi)方式則由用戶的使用狀況決定，即用戶僅需要為自己所使用的計算平臺實(shí)例付費(fèi)，運(yùn)行結(jié)束后計費(fèi)也隨之結(jié)束。這種靈活的服務(wù)模式使得很多企業(yè)免于投資昂貴的設(shè)備。

3云計算服務(wù)的意義

云計算的產(chǎn)生，為IT界帶來了一次新的技術(shù)革命，云計算的到來，意味著用戶將不再被地理位置所限制，不再被所使用的設(shè)備所限制。實(shí)際上，在不知不覺中，云計算早就悄悄地來到了我們身邊。大家也許對網(wǎng)絡(luò)郵箱并不陌生：雅虎、新浪、騰訊、網(wǎng)易等等，大家每天習(xí)慣性地在辦公室，在家里，在公共汽車上，甚至于在上廁所的時候閱讀郵件。這些郵件都存儲在地球某個角落里的多個服務(wù)器集群里，我們不需要知道它們在哪里，只要知道在我們需要的時候可以隨時打開就可以了。還有就是類似于360云盤、金山快盤、華為Dbank這類的網(wǎng)絡(luò)硬盤，也是同樣的道理，通過把數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器中，達(dá)到隨時隨地訪問和異地訪問目的，從而避免了隨身攜帶電腦、硬盤等設(shè)備，也解決了異地共享文件的難題。

對于普通用戶而言，云計算沒有太大的經(jīng)濟(jì)利益，大部分的時候只是起到了充實(shí)我們的生活和方便我們的生活而已。但對于企業(yè)，尤其是中小型企業(yè)，通過對云計算的使用，可以大大節(jié)省對IT人力以及物力的開支，企業(yè)能夠利用云計算整合其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)對已有IT資源的充分利用，提高信息系統(tǒng)的效率和性能。舉個例子，著名的微軟公司推出了云計算產(chǎn)品一Office365,用戶只需支付少量的月費(fèi)，即可通過瀏覽器享受到完善的辦公方案，集中包括在線Office、在線郵件交換和在線Lync（提供與OfficeCommunicator桌面工具完全相同的PC音頻、視頻和協(xié)作工具），同時用戶還將獲得一定的在線儲存空間，真正達(dá)到了不受空間限制的移動辦公方案。同時在付費(fèi)授權(quán)期限內(nèi)，微軟還將提供即時產(chǎn)品更新,讓用戶隨時享用其最新產(chǎn)品。而所有這些服務(wù)，如果要一個企業(yè)自行搭建，將會要付出許多。例如，一個企業(yè)希望通過一個網(wǎng)關(guān)，對其所有員工包括異地分公司員工的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽進(jìn)行控制和篩選。傳統(tǒng)的方案則需要建立一臺服務(wù)器，安裝相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)軟件，將此臺服務(wù)器放置到公網(wǎng)上，或通過VPN將所有分公司站點(diǎn)連接在一起，使每一臺電腦都可以訪問到此臺服務(wù)器，然后通過對每一臺電腦的配置來控制。在這個方案中,既勞民傷財，又存在很多薄弱環(huán)節(jié)。例如這臺服務(wù)器需要有很強(qiáng)大的處理能力來同時處理企業(yè)所有用戶的訪問請求，要確保這臺服務(wù)器的不間斷性，所有分公司站點(diǎn)與主機(jī)的連接性以及軟件授權(quán)的購買。云計算出現(xiàn)后，企業(yè)只需向供應(yīng)商按用戶數(shù)量定期交付一定費(fèi)用，軟件將會安裝在供應(yīng)商的服務(wù)器群上，由供應(yīng)商提供對服務(wù)器的維護(hù)、軟件的升級以及備份。各個分公司站點(diǎn)只需要確保能連接到互聯(lián)網(wǎng)，通過配置供應(yīng)商服務(wù)器的代理網(wǎng)關(guān)，從而達(dá)到同樣的效果。一般情況供應(yīng)商通過配置，一個服務(wù)器群可以對很多不同企業(yè)提供服務(wù)，將成本分散到很多企業(yè)，從而降低企業(yè)的費(fèi)用。

云計算的潛力是無窮的，實(shí)際的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，作為用戶來說，我們所關(guān)心的是它會怎樣為我們的日常生活及應(yīng)用帶來便捷。當(dāng)然，這里也存在很多爭論：云計算固然好,但是它的安全性、可靠性怎么樣？鑒于它的特殊性，它將完全依賴于互聯(lián)網(wǎng)，那么互聯(lián)網(wǎng)出故障了怎么辦？這就要通過各個服務(wù)供應(yīng)商在不斷完善云計算應(yīng)用的同時，對基礎(chǔ)設(shè)施同時進(jìn)行升級和完善，對用戶的數(shù)據(jù)和服務(wù)提供保障。

4結(jié)語

云計算雖然已經(jīng)渡過了萌芽期，但還處于起步階段，很多地方還需要改進(jìn)。未來的電腦可能只需要一個輸入設(shè)備、一個顯示設(shè)備和一個連接方式，所有的娛樂、應(yīng)用以及辦公將會在云端實(shí)現(xiàn)，用戶可以通過各種基本的移動設(shè)備就能達(dá)到需要電腦才能做到的事情，最終達(dá)到所謂的“云生態(tài)”。

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