云計算技術(shù)的產(chǎn)生概念原理應(yīng)用和前景樣本

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。云計算技術(shù)的產(chǎn)生、 概念、 原理、 應(yīng)用和前景 HYPERLINK 賽迪網(wǎng): 谷歌推出了”Google101計劃”, 并正式提出”云”的概念和理論。隨后亞馬遜、 微軟、 惠普、 雅虎、 英特爾、 IBM等公司都宣布了自己的”云計劃”, 云安全、 云存儲、 內(nèi)部云、 外部云、 公共云、 私有云一堆讓人眼花繚亂的概念在不斷沖擊人們的神經(jīng)。那么到底什么是云計算技術(shù)呢? 對云計算技術(shù)的產(chǎn)生、 概念、 原理、 應(yīng)用和前景又在哪里? 一、 云計算思想的產(chǎn)生 傳統(tǒng)模式下, 企業(yè)建立一套IT系統(tǒng)不但僅需要購買硬件等基礎(chǔ)設(shè)施, 還有買軟件的許可證,

2、需要專門的人員維護(hù)。當(dāng)企業(yè)的規(guī)模擴大時還要繼續(xù)升級各種軟硬件設(shè)施以滿足需要。對于企業(yè)來說, 計算機等硬件和軟件本身并非她們真正需要的, 它們僅僅是完成工作、 提供效率的工具而已。對個人來說, 我們想正常使用電腦需要安裝許多軟件, 而許多軟件是收費的, 對不經(jīng)常使用該軟件的用戶來說購買是非常不劃算的。可不能夠有這樣的服務(wù), 能夠提供我們需要的所有軟件供我們租用? 這樣我們只需要在用時付少量”租金”即可”租用”到這些軟件服務(wù), 為我們節(jié)省許多購買軟硬件的資金。我們每天都要用電, 但我們不是每家自備發(fā)電機, 它由電廠集中提供; 我們每天都要用自來水, 但我們不是每家都有井, 它由自來水廠集中提供。這

3、種模式極大得節(jié)約了資源, 方便了我們的生活。面對計算機給我們帶來的困擾, 我們可不能夠像使用水和電一樣使用計算機資源? 這些想法最終導(dǎo)致了云計算的產(chǎn)生。 中國云計算網(wǎng) HYPERLINK 云計算的最終目標(biāo)是將計算、 服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾, 使人們能夠像使用水、 電、 煤氣和電話那樣使用計算機資源。云計算模式即為電廠集中供電模式。在云計算模式下, 用戶的計算機會變的十分簡單, 或許不大的內(nèi)存、 不需要硬盤和各種應(yīng)用軟件, 就能夠滿足我們的需求, 因為用戶的計算機除了經(jīng)過瀏覽器給”云”發(fā)送指令和接受數(shù)據(jù)外基本上什么都不用做便能夠使用云服務(wù)提供商的計算資源、 存儲空間和各種應(yīng)用軟件。

4、這就像連接”顯示器”和”主機”的電線無限長, 從而能夠把顯示器放在使用者的面前, 而主機放在遠(yuǎn)到甚至計算機使用者本人也不知道的地方。云計算把連接”顯示器”和”主機”的電線變成了網(wǎng)絡(luò), 把”主機”變成云服務(wù)提供商的服務(wù)器集群。 在云計算環(huán)境下, 用戶的使用觀念也會發(fā)生徹底的變化: 從”購買產(chǎn)品”到”購買服務(wù)”轉(zhuǎn)變, 因為她們直接面正確將不再是復(fù)雜的硬件和軟件, 而是最終的服務(wù)。用戶不需要擁有看得見、 摸得著的硬件設(shè)施, 也不需要為機房支付設(shè)備供電、 空調(diào)制冷、 專人維護(hù)等等費用, 而且不需要等待漫長的供貨周期、 項目實施等冗長的時間, 只需要把錢匯給云計算服務(wù)提供商, 我們將會馬上得到需要的服務(wù)

5、。 二、 云計算的概念 云計算( CloudComputing) 是由分布式計算( DistributedComputing) 、 并行處理( ParallelComputing) 、 網(wǎng)格計算( GridComputing) 發(fā)展來的, 是一種新興的商業(yè)計算模型。當(dāng)前, 對于云計算的認(rèn)識在不斷的發(fā)展變化, 云計算沒仍沒有普遍一致的定義。中國網(wǎng)格計算、 云計算專家劉鵬給出如下定義: ”云計算將計算任務(wù)分布在大量計算機構(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)”。狹義的云計算指的是廠商經(jīng)過分布式計算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級計算機, 以免費或按需租用方式

6、向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲、 分析以及科學(xué)計算等服務(wù), 比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉庫出租生意。廣義的云計算指廠商經(jīng)過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群, 向各種不同類型客戶提供在線軟件服務(wù)、 硬件租借、 數(shù)據(jù)存儲、 計算分析等不同類型的服務(wù)。廣義的云計算包括了更多的廠商和服務(wù)類型, 例如國內(nèi)用友、 金蝶等管理軟件廠商推出的在線財務(wù)軟件, 谷歌發(fā)布的Google應(yīng)用程序套裝等。 通俗的理解是, 云計算的”云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源, 它包括硬件資源( 服務(wù)器、 存儲器、 CPU等) 和軟件資源( 如應(yīng)用軟件、 集成開發(fā)環(huán)境等) , 本地計算機只需要經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個需求信息, 遠(yuǎn)端就會有成千上萬

7、的計算機為你提供需要的資源并將結(jié)果返回到本地計算機, 這樣, 本地計算機幾乎不需要做什么, 所有的處理都在云計算提供商所提供的計算機群來完成。 三、 云計算的主要服務(wù)形式和典型應(yīng)用 云計算還處于萌芽階段, 有龐雜的各類廠商在開發(fā)不同的云計算服務(wù)。云計算的表現(xiàn)形式多種多樣, 簡單的云計算在人們?nèi)粘＞W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中隨處可見, 比如騰訊QQ空間提供的在線制作Flash圖片, Google的搜索服務(wù), GoogleDoc,GoogleApps等。當(dāng)前, 云計算的主要服務(wù)形式有: SaaS(SoftwareasaService), PaaS(PlatformasaService), IaaS(Infrastr

8、uctureasaService)。 (1)軟件即服務(wù)(SaaS) SaaS服務(wù)提供商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上, 用戶根據(jù)需求經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)向廠商訂購應(yīng)用軟件服務(wù), 服務(wù)提供商根據(jù)客戶所定軟件的數(shù)量、 時間的長短等因素收費, 而且經(jīng)過瀏覽器向客戶提供軟件的模式。這種服務(wù)模式的優(yōu)勢是, 由服務(wù)提供商維護(hù)和管理軟件、 提供軟件運行的硬件設(shè)施, 用戶只需擁有能夠接入互聯(lián)網(wǎng)的終端, 即可隨時隨地使用軟件。這種模式下, 客戶不再像傳統(tǒng)模式那樣花費大量資金在硬件、 軟件、 維護(hù)人員, 只需要支出一定的租賃服務(wù)費用, 經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)就能夠享受到相應(yīng)的硬件、 軟件和維護(hù)服務(wù), 這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最具效益的營運模式

9、。對于小型企業(yè)來說, SaaS是采用先進(jìn)技術(shù)的最好途徑。以企業(yè)管理軟件來說, SaaS模式的云計算ERP能夠讓客戶根據(jù)并發(fā)用戶數(shù)量、 所用功能多少、 數(shù)據(jù)存儲容量、 使用時間長短等因素不同組合按需支付服務(wù)費用, 既不用支付軟件許可費用, 也不需要支付采購服務(wù)器等硬件設(shè)備費用, 也不需要支付購買操作系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫等平臺軟件費用, 也不用承擔(dān)軟件項目定制、 開發(fā)、 實施費用, 也不需要承擔(dān)IT維護(hù)部門開支費用, 實際上云計算ERP正是繼承了開源ERP免許可費用只收服務(wù)費用的最重要特征, 是突出了服務(wù)的ERP產(chǎn)品。當(dāng)前, S是提供這類服務(wù)最有名的公司, GoogleDoc,GoogleApps和Zo

10、hoOffice也屬于這類服務(wù)。 (2)平臺即服務(wù)(PaaS) 把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供。這是一種分布式平臺服務(wù), 廠商提供開發(fā)環(huán)境、 服務(wù)器平臺、 硬件資源等服務(wù)給客戶, 用戶在其平臺基礎(chǔ)上定制開發(fā)自己的應(yīng)用程序并經(jīng)過其服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)傳遞給其它客戶。PaaS能夠給企業(yè)或個人提供研發(fā)的中間件平臺, 提供應(yīng)用程序開發(fā)、 數(shù)據(jù)庫、 應(yīng)用服務(wù)器、 試驗、 托管及應(yīng)用服務(wù)。GoogleAppEngine,Salesforce的平臺, 八百客的800APP是PaaS的代表產(chǎn)品。以GoogleAppEngine為例, 它是一個由python應(yīng)用服務(wù)器群、 BigTable數(shù)據(jù)庫及GFS組成的平臺, 為

11、開發(fā)者提供一體化主機服務(wù)器及可自動升級的在線應(yīng)用服務(wù)。用戶編寫應(yīng)用程序并在Google的基礎(chǔ)架構(gòu)上運行就能夠為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供服務(wù), Google提供應(yīng)用運行及維護(hù)所需要的平臺資源。 中國云計算網(wǎng) HYPERLINK (3)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS) IaaS即把廠商的由多臺服務(wù)器組成的”云端”基礎(chǔ)設(shè)施, 作為計量服務(wù)提供給客戶。它將內(nèi)存、 I/O設(shè)備、 存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池為整個業(yè)界提供所需要的存儲資源和虛擬化服務(wù)器等服務(wù)。這是一種托管型硬件方式, 用戶付費使用廠商的硬件設(shè)施。例如AmazonWeb服務(wù)( AWS) , IBM的BlueCloud等均是將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)出租。Ia

12、aS的優(yōu)點是用戶只需低成本硬件, 按需租用相應(yīng)計算能力和存儲能力, 大大降低了用戶在硬件上的開銷。當(dāng)前, 以Google云應(yīng)用最具代表性, 例如GoogleDocs、 GoogleApps、 Googlesites, 云計算應(yīng)用平臺GoogleAppEngine。GoogleDocs是最早推出的云計算應(yīng)用, 是軟件即服務(wù)思想的典型應(yīng)用。它是類似于微軟的Office的在線辦公軟件。它能夠處理和搜索文檔、 表格、 幻燈片, 并能夠經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)和她人分享并設(shè)置共享權(quán)限。Google文件是基于網(wǎng)絡(luò)的文字處理和電子表格程序, 可提高協(xié)作效率, 多名用戶可同時在線更改文件, 并能夠?qū)崟r看到其它成員所作的編輯。

13、用戶只需一臺接入互聯(lián)網(wǎng)的計算機和能夠使用Google文件的標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器即可在線創(chuàng)立和管理、 實時協(xié)作、 權(quán)限管理、 共享、 搜索能力、 修訂歷史記錄功能, 以及隨時隨地訪問的特性, 大大提高了文件操作的共享和協(xié)同能力。GoogleAPPs是Google企業(yè)應(yīng)用套件, 使用戶能夠處理日漸龐大的信息量, 隨時隨地保持聯(lián)系, 并可與其它同事、 客戶和合作伙伴進(jìn)行溝通、 共享和協(xié)作。它集成了Cmail、 GoogleTalk、 Google日歷、 GoogleDocs、 以及最新推出的云應(yīng)用GoogleSites、 API擴展以及一些管理功能, 包含了通信、 協(xié)作與發(fā)布、 管理服務(wù)三方面的應(yīng)用, 而且擁

14、有著云計算的特性, 能夠更好的實現(xiàn)隨時隨地協(xié)同共享。另外, 它還具有低成本的優(yōu)勢和托管的便捷, 用戶無需自己維護(hù)和管理搭建的協(xié)同共享平臺。Googlesites是Google最新發(fā)布的云計算應(yīng)用, 作為GoogleApps的一個組件出現(xiàn)。它是一個側(cè)重于團(tuán)隊協(xié)作的網(wǎng)站編輯工具, 可利用它創(chuàng)立一個各種類型的團(tuán)隊網(wǎng)站, 經(jīng)過Googlesites可將所有類型的文件包括文檔、 視頻、 相片、 日歷及附件等與好友、 團(tuán)隊或整個網(wǎng)絡(luò)分享。 GoogleAppEngine是Google在 4月發(fā)布的一個平臺, 使用戶能夠在Google的基礎(chǔ)架構(gòu)上開發(fā)和部署運行自己的應(yīng)用程序。當(dāng)前, GoogleAppEng

15、ine支持Python語言和Java語言, 每個GoogleAppEngine應(yīng)用程序能夠使用達(dá)到500MB的持久存儲空間及可支持每月500萬綜合瀏覽量的帶寬和CPU。而且, GoogleAppEngine應(yīng)用程序易于構(gòu)建和維護(hù), 并可根據(jù)用戶的訪問量和數(shù)據(jù)存儲需要的增長輕松擴展。同時, 用戶的應(yīng)用能夠和Google的應(yīng)用程序集成, GoogleAppEngine還推出了軟件開發(fā)套件(SDK), 包括能夠在用戶本地計算機上模擬所有GoogleAppEngine服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序。 四、 云計算的核心技術(shù) 云計算系統(tǒng)運用了許多技術(shù), 其中以編程模型、 數(shù)據(jù)管理技術(shù)、 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、 虛擬化

16、技術(shù)、 云計算平臺管理技術(shù)最為關(guān)鍵。 (1)編程模型 MapReduce是Google開發(fā)的java、 Python、 C+編程模型, 它是一種簡化的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型, 用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集( 大于1TB) 的并行運算。嚴(yán)格的編程模型使云計算環(huán)境下的編程十分簡單。MapReduce模式的思想是將要執(zhí)行的問題分解成Map(映射)和Reduce(化簡)的方式, 先經(jīng)過Map程序?qū)?shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊, 分配( 調(diào)度) 給大量計算機處理, 達(dá)到分布式運算的效果, 再經(jīng)過Reduce程序?qū)⒔Y(jié)果匯整輸出。 (2)海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù) 云計算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成, 同時為大量用戶服務(wù), 因

17、此云計算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù), 用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。云計算系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是Google的GFS和Hadoop團(tuán)隊開發(fā)的GFS的開源實現(xiàn)HDFS。GFS即Google文件系統(tǒng)( GoogleFileSystem) , 是一個可擴展的分布式文件系統(tǒng), 用于大型的、 分布式的、 對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的應(yīng)用。GFS的設(shè)計思想不同于傳統(tǒng)的文件系統(tǒng), 是針對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和Google應(yīng)用特性而設(shè)計的。它運行于廉價的普通硬件上, 但能夠提供容錯功能。它能夠給大量的用戶提供總體性能較高的服務(wù)。一個GFS集群由一個主服務(wù)器( master) 和大量的塊服務(wù)器(chunks

18、erver)構(gòu)成, 并被許多客戶( Client) 訪問。主服務(wù)器存儲文件系統(tǒng)因此的元數(shù)據(jù), 包括名字空間、 訪問控制信息、 從文件到塊的映射以及塊的當(dāng)前位置。它也控制系統(tǒng)范圍的活動, 如塊租約( lease) 管理, 孤兒塊的垃圾收集, 塊服務(wù)器間的塊遷移。主服務(wù)器定期經(jīng)過HeartBeat消息與每一個塊服務(wù)器通信, 給塊服務(wù)器傳遞指令并收集它的狀態(tài)。GFS中的文件被切分為64MB的塊并以冗余存儲, 每份數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中保存3個以上備份。客戶與主服務(wù)器的交換只限于對元數(shù)據(jù)的操作, 所有數(shù)據(jù)方面的通信都直接和塊服務(wù)器聯(lián)系, 這大大提高了系統(tǒng)的效率, 防止主服務(wù)器負(fù)載過重。 (3)海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

19、云計算需要對分布的、 海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、 分析, 因此, 數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。云計算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase。BT是建立在GFS,Scheduler,LockService和MapReduce之上的一個大型的分布式數(shù)據(jù)庫, 與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同, 它把所有數(shù)據(jù)都作為對象來處理, 形成一個巨大的表格, 用來分布存儲大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。Google的很多項目使用BT來存儲數(shù)據(jù), 包括網(wǎng)頁查詢, Googleearth和Google金融。這些應(yīng)用程序?qū)T的要求各不相同: 數(shù)

20、據(jù)大小( 從URL到網(wǎng)頁到衛(wèi)星圖象) 不同, 反應(yīng)速度不同( 從后端的大批處理到實時數(shù)據(jù)服務(wù)) 。對于不同的要求, BT都成功的提供了靈活高效的服務(wù)。 ( 4) 虛擬化技術(shù) 經(jīng)過虛擬化技術(shù)可實現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離, 它包括將單個資源劃分成多個虛擬資源的裂分模式, 也包括將多個資源整合成一個虛擬資源的聚合模式。虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲虛擬化、 計算虛擬化、 網(wǎng)絡(luò)虛擬化等, 計算虛擬化又分為系統(tǒng)級虛擬化、 應(yīng)用級虛擬化和桌面虛擬化。 ( 5) 云計算平臺管理技術(shù) 云計算資源規(guī)模龐大, 服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地點, 同時運行著數(shù)百種應(yīng)用, 如何有效的管理這些服務(wù)器, 保證整個系統(tǒng)提供

21、不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。云計算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作, 方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通, 快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障, 經(jīng)過自動化、 智能化的手段實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運營。中國云計算網(wǎng) HYPERLINK 五、 典型云計算平臺介紹 由于云計算技術(shù)范圍很廣, 當(dāng)前各大IT企業(yè)提供的云計算服務(wù)主要根據(jù)自身的特點和優(yōu)勢實現(xiàn)的。下面以Google、 IBM、 Amazon為例說明: ( 1) Google的云計算平臺 Google的硬件條件優(yōu)勢, 大型的數(shù)據(jù)中心、 搜索引擎的支柱應(yīng)用, 促進(jìn)Google云計算迅速發(fā)展。Google的云計算主要由MapReduce、 Google文件系統(tǒng)(

22、GFS)、 BigTable組成。它們是Google內(nèi)部云計算基礎(chǔ)平臺的3個主要部分。Google還構(gòu)建其它云計算組件, 包括一個領(lǐng)域描述語言以及分布式鎖服務(wù)機制等。Sawzall是一種建立在MapReduce基礎(chǔ)上的領(lǐng)域語言, 專門用于大規(guī)模的信息處理。Chubby是一個高可用、 分布式數(shù)據(jù)鎖服務(wù), 當(dāng)有機器失效時, Chubby使用Paxos算法來保證備份。 ( 2) IBM”藍(lán)云”計算平臺 ”藍(lán)云”解決方案是由IBM云計算中心開發(fā)的企業(yè)級云計算解決方案。該解決方案能夠?qū)ζ髽I(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行整合, 經(jīng)過虛擬化技術(shù)和自動化技術(shù), 構(gòu)建企業(yè)自己擁有的云計算中心, 實現(xiàn)企業(yè)硬件資源和軟件資源的

23、統(tǒng)一管理、 統(tǒng)一分配、 統(tǒng)一部署、 統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一備份, 打破應(yīng)用對資源的獨占, 從而幫助企業(yè)實現(xiàn)云計算理念。IBM的”藍(lán)云”計算平臺是一套軟、 硬件平臺, 將Internet上使用的技術(shù)擴展到企業(yè)平臺上, 使得數(shù)據(jù)中心使用類似于互聯(lián)網(wǎng)的計算環(huán)境?！彼{(lán)云”大量使用了IBM先進(jìn)的大規(guī)模計算技術(shù), 結(jié)合了IBM自身的軟、 硬件系統(tǒng)以及服務(wù)技術(shù), 支持開放標(biāo)準(zhǔn)與開放源代碼軟件?！彼{(lán)云”基于IBMAlmaden研究中心的云基礎(chǔ)架構(gòu), 采用了Xen和PowerVM虛擬化軟件, Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop軟件(GoogleFileSystem以及MapReduce的開源實現(xiàn))。IBM已經(jīng)正式推

24、出了基于x86芯片服務(wù)器系統(tǒng)的”藍(lán)云”產(chǎn)品。下圖為IBM”藍(lán)云”的架構(gòu): 由圖可知, ”藍(lán)云”計算平臺由一個數(shù)據(jù)中心、 IBMTivoli部署管理軟件(Tivoliprovisioningmanager)、 IBMTivoli監(jiān)控軟件(IBMTivolimonitoring)、 IBMWebSphere應(yīng)用服務(wù)器、 IBMDB2數(shù)據(jù)庫以及一些開源信息處理軟件和開源虛擬化軟件共同組成?！彼{(lán)云”的硬件平臺環(huán)境與一般的x86服務(wù)器集群類似, 使用刀片的方式增加了計算密度?！彼{(lán)云”軟件平臺的特點主要體現(xiàn)在虛擬機以及對于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理軟件ApacheHadoop的使用上。 ”藍(lán)云”平臺的一個重要特點是虛

25、擬化技術(shù)的使用。虛擬化的方式在”藍(lán)云”中有兩個級別, 一個是在硬件級別上實現(xiàn)虛擬化, 另一個是經(jīng)過開源軟件實現(xiàn)虛擬化。硬件級別的虛擬化能夠使用IBMp系列的服務(wù)器, 獲得硬件的邏輯分區(qū)LPAR(logicpartition)。邏輯分區(qū)的CPU資源能夠經(jīng)過IBMEnterpriseWorkloadManager來管理。經(jīng)過這樣的方式加上在實際使用過程中的資源分配策略, 能夠使相應(yīng)的資源合理地分配到各個邏輯分區(qū)。p系列系統(tǒng)的邏輯分區(qū)最小粒度是1/10顆CPU。Xen則是軟件級別上的虛擬化, 能夠在Linux基礎(chǔ)上運行另外一個操作系統(tǒng)。 虛擬機是一類特殊的軟件, 能夠完全模擬硬件的執(zhí)行, 運行不經(jīng)修

26、改的完整的操作系統(tǒng), 保留了一整套運行環(huán)境語義。經(jīng)過虛擬機的方式, 在云計算平臺上獲得如下一些優(yōu)點: 1)云計算的管理平臺能夠動態(tài)地將計算平臺定位到所需要的物理節(jié)點上, 而無須停止運行在虛擬機平臺上的應(yīng)用程序, 進(jìn)程遷移方法更加靈活; 2)降低集群電能消耗, 將多個負(fù)載不是很重的虛擬機計算節(jié)點合并到同一個物理節(jié)點上, 從而能夠關(guān)閉空閑的物理節(jié)點, 達(dá)到節(jié)約電能的目的; 3)經(jīng)過虛擬機在不同物理節(jié)點上的動態(tài)遷移, 遷移了整體的虛擬運行環(huán)境, 能夠獲得與應(yīng)用無關(guān)的負(fù)載平衡性能; 4)在部署上也更加靈活, 即能夠?qū)⑻摂M機直接部署到物理計算平臺上, 而虛擬機本身就包括了相應(yīng)的操作系統(tǒng)以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件

27、, 直接將大量的虛擬機映像復(fù)制到對應(yīng)的物理節(jié)點即可?！彼{(lán)云”計算平臺中的存儲體系結(jié)構(gòu): ”藍(lán)云”計算平臺中的存儲體系結(jié)構(gòu)對于云計算來說也是非常重要的, 無論是操作系統(tǒng)、 服務(wù)程序還是用戶的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)都保存在存儲體系中。”藍(lán)云”存儲體系結(jié)構(gòu)包含類似于GoogleFileSystem的集群文件系統(tǒng)以及基于塊設(shè)備方式的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN。在設(shè)計云計算平臺的存儲體系結(jié)構(gòu)時, 能夠經(jīng)過組合多個磁盤獲得很大的磁盤容量。相對于磁盤的容量, 在云計算平臺的存儲中, 磁盤數(shù)據(jù)的讀寫速度是一個更重要的問題, 因此需要對多個磁盤進(jìn)行同時讀寫。這種方式要求將數(shù)據(jù)分配到多個節(jié)點的多個磁盤當(dāng)中。為達(dá)到這一目的, 存儲

28、技術(shù)有兩個選擇, 一個是使用類似于GoogleFileSystem的集群文件系統(tǒng), 另一個是基于塊設(shè)備的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN系統(tǒng)。在藍(lán)云計算平臺上, SAN系統(tǒng)與分布式文件系統(tǒng)(例如GoogleFileSystem)并不是相互對立的系統(tǒng), SAN提供的是塊設(shè)備接口, 需要在此基礎(chǔ)上構(gòu)建文件系統(tǒng), 才能被上層應(yīng)用程序所使用。而GoogleFileSystem正好是一個分布式的文件系統(tǒng), 能夠建立在SAN之上。兩者都能提供可靠性、 可擴展性, 至于如何使用還需要由建立在云計算平臺上的應(yīng)用程序來決定, 這也體現(xiàn)了計算平臺與上層應(yīng)用相互協(xié)作的關(guān)系。 ( 3) Amazon的彈性計算云 Amazon是互聯(lián)

29、網(wǎng)上最大的在線零售商, 為了應(yīng)付交易高峰, 不得不購買了大量的服務(wù)器。而在大多數(shù)時間, 大部分服務(wù)器閑置, 造成了很大的浪費, 為了合理利用空閑服務(wù)器, Amazon建立了自己的云計算平臺彈性計算云EC2( elasticcomputecloud) , 而且是第一家將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)出售的公司。Amazon將自己的彈性計算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計算的平臺上, 而用戶能夠經(jīng)過彈性計算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計算平臺上運行的各個實例(instance)。用戶使用實例的付費方式由用戶的使用狀況決定, 即用戶只需為自己所使用的計算平臺實例付費, 運行結(jié)束后計費也隨之結(jié)束。這里所說的實例即是由用戶控

30、制的完整的虛擬機運行實例。經(jīng)過這種方式, 用戶不必自己去建立云計算平臺, 節(jié)省了設(shè)備與維護(hù)費用。 上圖為EC2系統(tǒng)的使用模式。從圖中能夠看出, 彈性計算云用戶使用客戶端經(jīng)過SOAPoverHTTPS協(xié)議與Amazon彈性計算云內(nèi)部的實例進(jìn)行交互。這樣, 彈性計算云平臺為用戶或者開發(fā)人員提供了一個虛擬的集群環(huán)境, 在用戶具有充分靈活性的同時, 也減輕了云計算平臺擁有者(Amazon公司)的管理負(fù)擔(dān)。彈性計算云中的每一個實例代表一個運行中的虛擬機。用戶對自己的虛擬機具有完整的訪問權(quán)限, 包括針對此虛擬機操作系統(tǒng)的管理員權(quán)限。虛擬機的收費也是根據(jù)虛擬機的能力進(jìn)行費用計算的, 實際上, 用戶租用的是虛

31、擬的計算能力。總而言之, Amazon經(jīng)過提供彈性計算云, 滿足了小規(guī)模軟件開發(fā)人員對集群系統(tǒng)的需求, 減小了維護(hù)負(fù)擔(dān)。其收費方式相對簡單明了: 用戶使用多少資源, 只需為這一部分資源付費即可。為了彈性計算云的進(jìn)一步發(fā)展, Amazon規(guī)劃了如何在云計算平臺基礎(chǔ)上幫助用戶開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用程序。除了網(wǎng)絡(luò)零售業(yè)務(wù)以外, 云計算也是Amazon公司的核心價值所在。Amazon將來會在彈性計算云的平臺基礎(chǔ)上添加更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件模塊, 為用戶構(gòu)建云計算應(yīng)用提供方便。 六、 云計算技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題 盡管云計算模式具有許多優(yōu)點, 可是也存在的一些問題, 如數(shù)據(jù)隱私問題、 安全問題、 軟件許可證問題、

32、 網(wǎng)絡(luò)傳輸問題等。) 數(shù)據(jù)隱私問題: 如何保證存放在云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)隱私, 不被非法利用, 不但需要技術(shù)的改進(jìn), 也需要法律的進(jìn)一步完善。) 數(shù)據(jù)安全性: 有些數(shù)據(jù)是企業(yè)的商業(yè)機密, 數(shù)據(jù)的安全性關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。云計算數(shù)據(jù)的安全性問題解決不了會影響云計算在企業(yè)中的應(yīng)用。) 用戶使用習(xí)慣: 如何改變用戶的使用習(xí)慣, 使用戶適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的軟硬件應(yīng)用是長期而艱巨的挑戰(zhàn)。) 網(wǎng)絡(luò)傳輸問題: 云計算服務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò), 當(dāng)前網(wǎng)速低且不穩(wěn)定, 使云應(yīng)用的性能不高。云計算的普及依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。劉鵬: 云計算技術(shù)原理由于云計算分為IaaS、 PaaS和SaaS三種類型, 不同的廠家又提供了不同的解決方案, 當(dāng)前還沒有一個統(tǒng)一