計算機專科畢業(yè)論文-云計算技術發(fā)展與應用研究

摘要云計算是以互聯網為基礎，利用互聯網計算能力為用戶提供高科技服務的新型概念；而云計算服務則是為用戶提供可配置計算資源共享池，用戶可以通過聯網用戶端使用所提供的資源，并根據使用量付費，管理投入和與服務供應商溝通的流程非常短。這種模式為用戶帶來了低成本、低消耗資源和人力物力的優(yōu)勢，尤其對中小型企業(yè)來說，具有巨大的優(yōu)勢。關鍵詞：中小企業(yè)；云計算服務；應用對策

引言云計算是一個新興的概念，各方面的專家、學者對其的研究起點不一，對云計算的概念也有很大的差異。以下是更典型的定義：S將云計算視為一個更加友好的商業(yè)運作方式。在此模式下，使用者的應用程式在共用資料中心運作，使用者只要登錄及自訂便可使用，省去購買、部署及維護之麻煩及成本，并減少公司之管理成本。IBM將云計算視為一種共享的信息服務模型，用戶只關注其自身，并不關注其相關的基礎架構。云計算是一種創(chuàng)新的IT應用方式，它的對象是與因特網相連的一切實體，包括人、設備和程序。這個應用的對象是IT自身，也就是我們目前所接觸到的和即將到來的各類信息服務。而其核心原理是：軟件與軟件皆為資源，并以服務形式包裝，使用者可透過因特網隨時存取及使用。美國標準局在2009年提出了一份云計算的定義，它將云計算視為一種按用戶付費的方式，提供可用、方便、按需的網絡接入，接入可配置計算資源（包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），而不需要花費太多的管理工作，或者幾乎不與服務提供商進行互動。云計算模型改進了可用性，它包括5個主要特征（按需自助服務，通過網絡訪問，與地點無關的資源池，快速擴展，按使用付費），3種服務方式（即云計算軟件，即服務，云計算平臺即服務，云基礎設施即服務），4種部署方式（私有云、社區(qū)云、公共云、混合云）。從技術發(fā)展的觀點來看，云計算是由集群計算、效用計算、服務計算等技術演變而來的，它是虛擬化、效用計算、基礎設施作為服務IaaS、將平臺作為服務PaaS（平臺）、以及將軟件作為服務SaaS等概念進行融合和演變的結果。云計算的服務層次根據業(yè)務的不同，云計算可以分為應用層、平臺層和底層架構層。這些服務分別對應于軟件即服務、平臺即服務、服務于底層的服務。軟件即服務SaaS是一種把軟件作為一種服務提供給用戶的方式，用戶可以通過租賃網絡軟件來支付其使用量。SaaS是由ASP（ApplicationServicePro-vider）發(fā)展而來，ASP只針對用戶，面向客戶，一對一，而SaaS則是一對多。SaaS可以建立在PaaS基礎上，也可以在IaaS上直接建立。SaaS具有如下特性：互聯網特性——SaaS應用一般通過互聯網交互，用戶僅需要瀏覽器或者聯網終端設備就可以訪問應用；多租戶特性——通過多租戶模式實現多種使用方式，以滿足不同用戶的個性化需求；按需服務特性——支持可配置型和按使用付費；規(guī)模效應特性——一般面向大量用戶提供服務，以取得規(guī)模效應。SaaS的典型代表有Salesforce．com、GoogleApps或微軟提供的在線辦公軟件。平臺即服務PaaS是將開發(fā)環(huán)境當作一種服務，用戶可以利用它的代理設備來開發(fā)自己的軟件，然后經由因特網及其服務器傳送給用戶。PaaS為應用系統的部署和執(zhí)行提供了必要的平臺，而不需要考慮到應用程序的底層硬件和應用架構，它可以根據應用程序的需要動態(tài)的擴充所需要的資源。PaaS廠商的產品種類多種多樣，包含應用程序托管，開發(fā)，測試和部署，并提供了一系列的集成服務，其中包含擴展性、維護和版本控制。PaaS的典型例子包括谷歌的應用引擎平臺，微軟的微軟視窗Azure，S的F，新浪的SinaAppEngine，以及百度的Web應用程序。基礎設施即服務IaaS是指在因特網上向用戶提供諸如服務器、存儲、計算能力等IT基礎架構能力，以及基于用戶對資源的實際使用量和使用量進行收費的服務。IaaS是面向開發(fā)者和供應商的，它為“硬件”，包括計算、存儲和帶寬資源，以確保在相同的基礎架構上，大量的用戶可以使用自己的“硬件”，從而使硬件具有可擴充和可分離的能力。IaaS的典型例子包括亞馬遜公司EC2/S3以及IBM公司的Blue云計算。云計算服務典型應用分析利用云計算平臺構建管理信息系統方法在解決了云計算技術安全問題之后，從本質上講，企業(yè)的高效率可以用信息化來完成，而云服務平臺則是實現信息化的最好方式。為了在競爭中生存，公司會加速使用云計算建設管理信息系統。接下來的文章就是如何利用云計算來建立管理信息系統的總體思路。在企業(yè)信息化建設過程中，必須深入企業(yè)內部，全面掌握企業(yè)的規(guī)模、方向、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、經營管理等方面的具體要求，這是企業(yè)信息化的第一步。比如，在企業(yè)的管理系統中，要考慮到企業(yè)的管理要求，建立顧客關系管理系統，建立企業(yè)信息門戶，建立數據倉庫等。其次，在此基礎上，對整個供應鏈的工作過程進行了重新設計和構造，對其核心模塊進行了界定，并對其主要功能進行了界定，以及進行詳細的規(guī)劃，最后再進行詳細的闡述。在企業(yè)信息化系統的體系結構中，企業(yè)管理信息可分為五大部分，如圖3-1所示。其中，辦公自動化管理系統作為第一部分。第二部分為企業(yè)內部管理的核心模塊，包括財務管理、生產計劃管理、庫存管理和銷售管理。第三部分是客戶關系管理系統。第四部分作為門戶網站的企業(yè)信息。第五部分構建了數據倉庫與決策支持系統。圖3-1企業(yè)管理系統的總體構成在完成企業(yè)信息化系統的體系結構之后，按照體系結構對每個應用項目進行了細致的分解，以決定該工程是否屬于一般的交易管理或特殊的核心工程。對于一般業(yè)務管理，例如辦公自動化、賬務管理、客戶管理等，都可以通過“軟件即服務”（SaaS）來采購滿足客戶要求的成熟軟件，從而完成軟件的外包。并且還可以選擇將自己的核心軟件進行獨立的開發(fā)，將自己的主要精力放在自己的專有技術上，這樣才能更好地適應公司的環(huán)境，從而在市場上取得優(yōu)勢。在此基礎上，針對企業(yè)自身的具體條件，將其進行了系統的集成、歸類、重組、重組、重構、以及基于企業(yè)應用需求的虛擬化解決辦法，例如服務器虛擬化、存儲虛擬化、虛擬化等，最后采用了基于云平臺的“平臺”、“軟件+服務”（SaaS）等平臺，搭建軟件平臺，以達到產品研發(fā)信息化的目的。在企業(yè)的數據儲存方面，因政策、法律等方面的技術制約。因此，企業(yè)必須對這些信息進行全面的分析，將這些信息按照一定的類別進行分類，然后通過“私有云”的形式來儲存高安全性的企業(yè)的重要信息，比如公司的內部信息，包括財務、生產、經營、產品等等，以及相關的應用程序，都可以通過云計算的方式來進行。而對具有較小安全性的公有數據，則可以通過“公共云”的方法來進行數據的儲存。企業(yè)利用云計算服務存在的問題及對策企業(yè)運用云計算遭遇的障礙云計算運營商在云計算應用的過程中，難免會遇到一些內部和外部的問題，例如如何引導用戶的習慣，如何讓他們適應網絡軟件和硬件的應用，而不會讓他們感到厭惡。對于自己所提供的業(yè)務，存在著一個相對統一和可被廣泛使用的標準，因為云計算業(yè)務對網絡的依賴性使得云計算業(yè)務的性能受到了限制，并且需要更好地適應網絡技術的發(fā)展；隨著云計算的發(fā)展，很多傳統IT企業(yè)都開始向云計算轉移，這就造成了各大企業(yè)在云計算領域的競爭，各大企業(yè)因為不了解自己的業(yè)務，也不能相互信任，導致云計算技術的競爭越來越激烈，越來越沒有統一的標準，在這種情況下，不同的服務商，不同的產品，在未來的發(fā)展中，會出現各種問題，制約了發(fā)展。對于云服務提供商而言，云存儲技術是一個非常重要的前提，那就是保護用戶的個人信息和數據的安全性。首先，云計算作為一種以互聯網為基礎的服務技術，必然會遇到諸如安全漏洞、信息泄露、惡意攻擊、網絡病毒等四大類問題，其中一些是公司的商業(yè)秘密，涉及到公司的生存與發(fā)展。因此，解決云計算的數據安全問題，是推動云計算在企業(yè)中的一個前提；二是對云服務供應商進行信用測試。云計算的數據安全問題，是云計算服務商和企業(yè)用戶的需求。解決方案從云計算出現到現在，各個領域都在關注著數據安全和防御，并在不斷完善數據安全系統。在《關于做好云計算服務創(chuàng)新發(fā)展試點示范工作的通知》中，國家發(fā)改委和工信部發(fā)布了四項重點工作：一是建設云計算服務平臺，針對不同的客戶，開展云計算業(yè)務，開展云服務，包括SaaS、IaaS、PaaS等云計算服務；第二三條是對云計算服務的補充，四是強調云計算技術標準的統一，服務標準的規(guī)范化，以及需要強化的安全標準。從這一點來看，政府在推動云計算服務的同時，也在鼓勵云服務供應商加強數據安全?！笆濉币?guī)劃也提到了數據安全問題，并大力支持云計算服務企業(yè)加強數據安全的建設。在國家政策的推動和支持下，云計算技術已經具備了一些基本的技術，例如阿里云的一項靈活計算業(yè)務：云盾。云盾的應用已經在淘寶和支付寶中得到了成功。這讓某些用戶不再排斥云計算。有了政策的支撐，再加上云服務供應商的技術反應，數據安全的基礎已經得到了保證。典型應用案例分析本文以驢媽媽旅行網為例，將云技術運用到驢媽媽旅游網站，從單一到多元的發(fā)展過程，結合驢媽媽的服務管理與數據庫分庫，以及針對驢媽媽基于混合云的產品數據分析系統進行介紹，對比構建混合云前后的業(yè)務績效，簡單展示云計算服務中混合云方案對于企業(yè)發(fā)展的重要性成果。下圖是驢媽媽旅游網優(yōu)化后的網站主頁。圖3-2驢媽媽旅游網主頁系統發(fā)展歷程如圖3-3所示：圖3-3驢媽媽系統發(fā)展歷程在驢媽媽旅游網站創(chuàng)建之初，因技術規(guī)模等因素的制約，整個系統最初采用的是一套完整的ONE框架結構，見圖3-3。這個框架的初始設計，可以根據用戶的需求，自由組合，但由于服務器和數據庫的數量有限，一天只能處理數百到數千件的訂單，極大的制約了企業(yè)的發(fā)展。隨著驢媽媽業(yè)務的增長，為了滿足業(yè)務需求。驢媽媽的整個系統按照業(yè)務需求進行了進一步的垂直分割，系統的容量被垂直分割，得到了一定的增長，可以處理的訂單數量已經達到了每天幾千個。驢媽媽的業(yè)務規(guī)模迅速擴大，用戶數量呈幾何倍數增長，每天要處理大量的數據，同時還出現了大量的并發(fā)數據，驢媽媽的整個系統還不能完全滿足用戶的需求，經過進一步的改進，驢媽媽將用戶數據中比較長的部分進行了橫向分割，并利用分布式部署方案來處理這些數據，完成了SOA服務的分解和高可用管理，最后達到了上萬個可以處理和滿足用戶要求的訂單。即使這樣，在快速成長的過程中，現有的系統也無法適應企業(yè)發(fā)展的要求，必須發(fā)展為靈活的計算和云計算來處理不斷增加的數據。利用阿里云，完成了云端架構的轉型，驢媽媽的旅行網每天處理數十萬、上百萬的業(yè)務量，滿足了用戶的需求，為用戶提供了優(yōu)質的服務，也為驢媽媽的旅游網站帶來了巨大的發(fā)展。服務治理每次修改之后，系統的復雜性都會隨之增長，整個系統的規(guī)模也會隨之增長，所需的服務也會隨之增多，系統的結構也會變得更加復雜。如果不進行管理和配置，既費時費力，又不能保證服務的有效性。所以，驢媽旅行網采用開放源代碼架構來管理自己的服務體系，具體包括：根據業(yè)務的縱向劃分，以及根據業(yè)務流程的橫向劃分，對不同的業(yè)務要求進行單獨的處理和優(yōu)化。經過業(yè)務管理，系統的可用性、容量和處理能力都有所提升，并實現了靈活性的擴充。數據庫架構如圖3-4所示：圖3-4驢媽媽旅游網數據庫架構早期驢媽媽旅游網構建的系統僅有一個數據庫。但由于業(yè)務的并行性，只有一個數據庫需要更改。驢媽媽根據不同的業(yè)務流程，對數據庫進行了分類，建立了用戶庫、訂單庫等不同的子庫，利用不同的數據庫類型，保證了數據庫各個部分的異構拷貝。驢媽媽還對數據庫進行了更多的讀寫，把主要數據庫的數據進行備份，使用戶能夠存取備份，從而減輕了主機和系統的負擔。該方法可以有效地克服在流量峰值較大的壓力下，減少服務延時的問題；同時，在某些圖書館發(fā)生故障時，不會對其他圖書館造成任何的干擾。防止系統癱瘓不能提供業(yè)務，讓整個體系更順暢。在線旅游數據分析系統驢媽媽一開始是用自己的電腦來建造自己的服務器，但現在有很多問題，第一，在數據和服務器的需求越來越大的情況下，想要用傳統的方法來解決這個問題，必須要采購基礎設施、安裝設備、安裝電纜、安裝虛擬機、安裝軟件等等，這都要花上好幾個星期的時間。二是由于IPIP的數量有限，由于用戶的增加，服務器的擁擠不堪，從而產生了存取的局限性；三是由于網絡的流量較小，無法對海量的數據進行分析，同時由于數據分析和業(yè)務系統共用一個機房，因此分析過多的數據會導致系統出現故障，從而影響到正常的業(yè)務。為了解決以上問題，驢媽旅行利用阿里云計算業(yè)務，利用混合云技術，建立了一個新的數據分析系統，該系統的結構如下：圖3-5，平均一天可以處理數百萬的數據。圖3-5基于混合云方案的數據分析系統架構利用這種混合云技術，驢媽旅行網每日產出的一部分數據被儲存到Hadoop集群的HDFS中，而處理后的數據則被儲存到MySQL中。這種存儲模式，可以將收集到的用戶數據迅速存儲起來，同時也能緩解流量高峰時的流量和大量的數據查詢，從而緩解了系統的壓力。在這種數據分析體系下，驢媽媽可以根據海量的數據，掌握市場上的各種產品和價格的變化，公司可以根據自己的數據，制定出相應的應對措施，從而達到精確的管理效果，提升決策的成功率。同時，系統還可以收集用戶在驢媽媽旅游網中的行為數據，包括用戶的收集、偏好等等，從而提高推薦的準確度。它可以根據價格的變化，自動地計算出建議的價格，然后根據使用者的習慣，將其推薦給最受歡迎的、性價比最高的商品。該混合云計劃通過滿足驢媽媽旅游網的綜合業(yè)務，提高了系統的定價敏感性，制定了實際的定價；通過采集數以百萬計的SKU數據，分析和搜集各種數據，提高了企業(yè)的經營和產品的競爭力，使其取得了巨大的發(fā)展，并獲得巨大的收益。這正是云計算的一個迷人之處。結束語隨著我國政府對云計算技術的應用和回饋，我國的中小企業(yè)在應用上取得了很大的進步，這也是我國經濟發(fā)展的一個重要因素，未來我國中小企業(yè)在社會和經濟發(fā)展中的地位將得到進一步的提高，其更加高效地發(fā)展是可以預見和必要的，因此，在今后的發(fā)展過程中，要更加注重中小企業(yè)的效率。同時，從點到面，云計算技術的發(fā)展對社會、經濟、生活等各方面都產生了重要意義