云计算关键技术及发展现状研究
云计算关键技术及发展现状研究
摘要：云计算是在网格计算基础上新兴的计算模式，可以将共享的软硬件资源和信息按需提供给计算机和其他
设备。本文在解释云计算概念的基础上，通过探讨云计算的关键技术，揭示了云计算是多种新技术的综合发展产物，并详细介绍了云计算的发展现状。
关键词：云计算；关键技术；发展现状
1 前言
互联网技术的飞速发展，信息量与数据量快速增长，导致计算机的计算能力和数据的存储能力满足不了人们的需求，大大提高了成本费用。在这种情况下，云计算应运而生。云计算将待处理的数据送到互联网上的超级计算机集群中
进行计算和处理，把互联网变成一种全新的计算平台，能够在网络上实现按需购买与按使用付费的业务模式。自从云计算的概念提出来以后，立刻引起业内各方极大的关注，现在已成为信息领域的研究热点之一。
2 云计算定义
云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）发展而来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断地发展变化，云计算仍没有普遍一致的定义。
云计算是基于互联网的超级计算模式，包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，进行统一的管理和协同合作。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。
通过对云计算的描述，可以看出云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。
3 云计算关键技术
云计算是一种新兴的计算模式，其发展离不开自身独特的技术和所涉及的一系列其他传统技术的支持，并借助SaaS/PaaS/IaaS等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
(1) 虚拟化技术
虚拟化是实现云计算的最重要的技术基础，虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示，它是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实硬件的基础上运行。通过虚拟化技术可以提高资源的利用率，并能够根据用户业务需求的变化，快速、灵活地进行资源部署，实现动态负载均衡；同时与硬件无关的特性带来系统自愈功能，提升系统的可靠性。在云计算实现中，计算系统虚拟化是一切建立在“云”上的服务与应用的基础。虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面，是提高服务效率的最佳解决方案。
(2) 数据存储技术
为保证高可用性、高可靠性和经济性，云计算采用分布式存储的方式来存储数据，采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性，即为同一份数据存储多个副本。这样用户就无需考虑存储容量、数据存储位置以及数据的安全性和可靠性等问题。
另外，云计算系统需要同时满足大量用户的需求，并行地为大量用户提供服务。因此，云计算的数据存储技术必须具有高吞吐率和高传输率的特点。云计算的数据存储技术的主要代表有谷歌的GFS（Google File System）。IBM的“蓝云”采用的是HDFS（Hadoop Distributed File System）数据存储技术。此外，一些IT公司也提出了一些数据存储的解决方案。例如：微软公司提出的Skydrive，惠普公司的Upline
以及Sun公司的https://www.360docs.net/doc/9516339897.html,。
云计算的数据存储技术未来的发展将集中在超大规模的数据存储、数据加密和安全性保证以及继续提高I/O速率等方面。
(3) 数据管理技术
云计算系统对大数据集进行处理、分析，并向用户提供高效的服务，因此，数据管理技术必须能够高效地管理大量的数据。另外，如何在规模巨大的数据中找到特定的数据，也是云计算数据管理技术所必须解决的问题。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。由于管理形式的不同造成传统的SQL数据库接口无法直接移植到云管理系统中来，目前一些研究在关注为云数据管理提供RDBMS和SQL的接口，如基于Hadoop子项目HBase和Hive 等。
(4) 编程模型
为了使用户能更轻松地享受云计算带来的服务，让用户能利用该编程模型编写简单的程序来实现特定的目的，云计算上的编程模型必须十分简单，必须保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明。当前比较有代表性的是Google和Hadoop项目。Google开发了java、Python、C++编程工具Map/Reduce，它不仅仅是一种编程模型，同时也是
一种高效的任务调度模型，主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理。这种编程模型并不仅适用于云计算，在多核和多处理器、cellprocessor以及异构机群上同样有良好的性能。
(5) 云安全
云计算是一种基于互联网的计算模式，提供服务的时候也就不可避免地出现像安全漏洞、信息泄露、恶意攻击和病毒侵害等普遍存在于既有信息系统中的共性安全问题。云安全经过样本收集和MD5端匹配技术发展阶段，目前已发展到了第三代的可信云安全。可信云安全的特点是网上自动安全检测和防御，客户端可以优化到很小，以提高性能、减少资源消耗。
4 云计算发展现状
云计算作为业界热点，近年来世界各国对于它的研究和应用方兴未艾，许多政府部门和著名公司在研发与应用云计算的过程中作出了大量的工作和努力。
(1) 云计算在国外的发展
云计算与网络密不可分。云计算的原始含义是通过互联网提供计算能力。云计算的起源与亚马逊和Google两个公司有十分密切的关系，它们最早使用到了“Cloud Computing”
的表述方式。目前美国公开宣布进入或支持云计算技术开发的业界巨头包括微软、谷歌、IBM、亚马逊、Netsuite、NetApp、Adobe等。
Google是云计算的提出者。2006年，Google启动了“Google101”计划，引导大学生们进行“云”系统的编程开发。多年的搜索引擎技术的积累成果使Google在云计算技术上处于领先的地位，不仅提供在线应用，还希望发挥自身的数据库系统优势，成为在线应用的统一平台。Google以发表学术论文的形式公开了其云计算三大法宝：GFS、Map/Reduce 和BigTable，并在美国、中国等高校开设云计算编程课程。
微软于2008年10月推出了Windows Azure操作系统，这个系统作为微软云计算计划的服务器端操作系统（Cloud OS）为广大开发者提供服务。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器，Azure（蓝天）试图通过在互联网架构上打造新云计算平台，让Windows由PC延伸到“蓝天”上。
IBM从企业内部需求的逐渐上升出发，在2007年11月提出了“蓝云”计划，推出共有云和私有云的概念。IBM提出私有云解决方案是为减少诸如数据、信息安全等共有云现存的问题，从而抢占企业云计算市场。依托IBM在服务器领域的传统优势，IBM成为目前唯一一个提供从硬件、软件到服务全部自主生产的厂商。
2008年7月，雅虎、惠普和英特尔联合宣布将建立全球性的开源云计算研究测试床，称为Open Cirrus，鼓励开展云计算、服务和数据中心管理等领域中各方面的研究。
Apple是云计算领域的一位积极参与者。从近年来推出的iTunes服务，到Mobile Me服务，到收购在线音乐服务商Lala，再到最近在美国北卡莱罗纳州投资10亿美元建立新数据中心的计划，无不显示其进军云计算领域的巨大决心。
这些国际知名大公司在全世界建造了庞大的云计算中心。譬如：Google的搜索引擎分布于200多个站点、超过100万台服务器的支撑，而且设施数量正在迅猛增长。
(2) 云计算在国内的发展
目前中国云计算的讨论多数集中在早期云计算的概念、技术和模式上。早期的云计算是一种动态的、易扩展的、通过互联网提供虚拟化IT资源和应用的一种计算模式。用户不需要了解云技术内部的细节，也不必具有云内部的专业知识，更不需要直接参与、投入、建设、维护和控制就能直接按需使用并按用量付费。
2008年，IBM在无锡建立了中国第一个云计算中心，在北京IBM中国创新中心建立了第二个云计算中心――IBM 大中华区云计算中心。2009年初，在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”。世纪互联推出“CloudEx”产品线，包括完整的互联网主机服务“CloudEx Computing Service”、基
于在线存储虚拟化的“CloudEx Storage Service”等云计算服务。
随着云计算的升温，国内的电信运营商也都积极投入到云计算的研究中，以期通过云计算技术促进网络结构的优化和整合，寻找到新的赢利机会和利润增长点，以实现向信息服务企业的转型。中国移动推出了“大云”（Big Cloud）云计算基础服务平台，中国电信推出了“e云”云计算平台，中国联通则是推出了“互联云”平台。
我国企业创造了“云安全”概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，在服务端进行自动分析和处理，再把解决方案分发到客户端。瑞星、趋势等企业都推出了云安全解决方案。
随着云计算的发展，互联网的功能越来越强大，用户可以通过云计算在互联网上处理庞大的数据和获取所需的信息。从云计算的发展现状来看，未来云计算的发展会向构建大规模的能够与应用程序密切结合的底层基础设施的方向发展。不断创建新的云计算应用程序，为用户提供更多更完善的互联网服务也可作为云计算的一个发展方向。
5 总结
云计算是基于多种技术的新兴计算模式，现代软件应用和商务处理的全球化、信息化和自动化，必将为云计算的研究发展提供广泛的市场和应用背景。云计算具有超大规模、虚拟化、高可用性、高可靠性、按需服务及其廉价等特点，经历近年的许多成功案例和经验后，正在迅速普及应用。云计算所带来的新兴IT资源共享和应用模式是互联网之后的又一次变革，将给IT产业特别是软件服务业带来深远影响。
参考文献
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云计算的关键技术及发展现状
云计算的关键技术及发展现状 居巍杰 摘要：本文给出了云计算的定义，总结了云计算的关键技术，揭示了云计算是多种新技术的综合发展产物，并详细介绍了云计算的发展现状。 关键词：云计算；数据存储；编程模型；云安全 1.前言 云计算(Cloud Computing)是一种新近提出的计算模式。云计算将待处理的数据送到互联网上的超级计算机集群中进行计算和处理，把互联网变成一种全新的计算平台，能够在网络上实现按需购买与按使用付费的业务模式。自从云计算的概念提出来以后，立刻引起业内各方极大的关注，现在已成为信息领域的研究热点之一。云计算到底是什么？为什么需要云计算？云计算的关键技术有哪些？云计算的发展现状如何？本文将就上述问题展开叙述。 2.云计算定义 云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）发展而来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断地发展变化，云计算仍没有普遍一致的定义。 IBM公司于2007年底宣布了云计算计划，云计算的概念出现在大众面前。在IBM的技术白皮书“Cloud Computing”[1]中的云计算定义：“云计算一词用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态地部署(provision)、配置(configuration)、重新配置(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等。在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器。高级的计算云通常包含一些其他的计算资源，例如存储区域网络(SANs)。网络设备，防火墙以及其他安全设备等。云计算在描述应用方面，它描述了一种可以通过互联网Intemet进行访问的可扩展的应用程序。“云应用”使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务。任何一个用户可以通过合适的互联嘲接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问
基于云计算的数据库关键技术研究
基于云计算的数据库关键技术研究
摘要 云计算作为近年来研究与应用领域的热点话题，被大多数IT企业和业内人士认为是下一代计算机网络应用技术的核心架构。云计算环境下，使用者可以不用再花费高昂的硬件和软件成本去拥有强大的计算资源和庞大的存储能力，所有这一切都可以交给云计算服务提供商来完成。目前，设备的信息化管理系统的研发得到了企业的高度重视。由于国内企业的设备现代化程度低、自动化水平落后、设备参差不齐，没有完善和明确的设备故障远程诊断和管理等问题，国内开发的设备管理软件的功能仍然停留在对设备的基本信息等静态数据的管理上，不能满足用户以及应用增长的需求。而云计算平台技术的应用，不仅消除了用户对特定设备的依赖，而且规模可以根据用户和应用增长的需求进行伸缩。凭借云，用户的应用和文档仍然跟随用户，用便携的设备，同样使用自己的应用和文档记性大量的计算和远程管理。 本文主要借鉴云计算体系结构，对NoSQL关键点进行研究。论文在对NoSQL 相关技术进行阐述的基础上，研发并实现了一个基于云计算平台的企业设备管理系统。该系统能够为企业建立完整的仪器设备电子档案，对仪器设备的信息进行数字化管理，提高企业设备管理水平。该系统主要包括设备管理模块、统计分析模块、系统管理模块等九大模块。该系统最大的特点是可以不受到某些外界条件的限制（如地域和时间），是未来设备管理系统的一个发展方向。 关键词：云计算；数据库；NoSQL技术；设备管理
Abstract Cloud computing as a field of research and application in recent years, a hot topic, by most IT companies and industry insiders believe is the core of the next generation of computer network architecture application technology. Under the cloud computing environment, users can no longer costly hardware and software costs to have a powerful computing resources and a huge storage capacity, all of which can be handed over to cloud computing service providers to complete. Not only cost savings, but also do not need to spend a lot of energy. Based on cloud technology for enterprise equipment management system memory design, with respect to the advantages of traditional relational database resides. With the information management business equipment subject to corporate concern and attention, so far, enterprises, universities, research institutions have begun research enterprise information management device. In China, the device management software vendor total around 20. Guangzhou Chint PMiss.o device which integrated management information system can achieve integrated management of the equipment, its function is: Device ledger management, change device files, equipment maintenance history, equipment procurement plan, equipment depreciation expenses. Remote device management software, Kunshan device management software are also device management practice and try to study, but overall the domestic development of device management software features still remain in the management of basic information about the device, such as static data, which is mainly related to the low level of domestic production of business equipment modernization, automation level backward, equipment varies, there is no perfect and clear remote diagnosis and management of equipment failure, whereas the size of the cloud can be scaled according to the actual situation, to meet the growing demand of users and applications. Also eliminates the user's dependence on a particular device, by virtue of the cloud, the user's application and documentation still follow the user, using portable equipment, the same applications and documents using their own memory a lot of computing and remote management.
云计算的关键技术及发展现状(1)
云计算的关键技术及发展现状 周小华 摘要：本文主要对云计算技术的应用特点、发展现状、利处与弊端以及对云计算的应用存在的主要问题进行了探讨分析，最后是关于云计算的挑战及其展望。 关键词：云计算；数据存储；编程模型 1.云计算定义 云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展而来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断地发展变化，云计算仍没有普遍一致的定义。计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构、以pc机为主体的c/s分布式计算的架构、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构（soa）以及基于web2.0应用特征的新型的架构。云计算发展的时代背景是计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变。“云计算”概念由google提出，一如其名，这是一个美妙的网络应用模式。在云计算时代，人们可以抛弃u盘等移动设备，只要进入google docs页面，新建一个文档，编辑其内容，然后直接把文档的url分享给朋友或上司，他们就可以直接打开浏览器访问url。我们再也不用担心因pc硬盘的损坏而发生资料丢失事件。 IBM公司于2007年底宣布了云计算计划，云计算的概念出现在大众面前。在IBM的技术白皮书“Cloud Computing”中的云计算定义：“云计算一词用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态地部署(provision)、配置
(configuration)、重新配置(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等。在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器。高级的计算云通常包含一些其他的计算资源，例如存储区域网络(SANs)。网络设备，防火墙以及其他安全设备等。云计算在描述应用方面，它描述了一种可以通过互联网Intemet进行访问的可扩展的应用程序。“云应用”使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务。任何一个用户可以通过合适的互联嘲接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计 算应用程序。” 云计算是基于互联网的超级计算模式，包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，进行统一的管理和协同合作。云计算将IT 相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet 获取需要的服务。 通过对云计算的描述，可以看出云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。现有的云计算实现使用的技术体现了以下3个方面的特征： （1）硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上．与传统的性能强劲但价格昂贵的大型机不同，云计算的基础架构大量使用了廉价的服务器集群，特别是x86架构的服务器．节点之间的巨联网络一般也使用普遍的千兆以太网． （2）应用程序与底层服务协作开发，最大限度地利用资源．传
云计算的发展热点与未来趋势
班级：仪器11402 姓名：李学智学号：201406277 当前云计算的发展热点与未来趋势 目前，云计算被认为是未来的IT发展趋势。云计算的应用形式各种各样，但是，有关于云计算的应用却并不是很容易被用户接受的，虽然很多企业组织正在积极的探寻关于云计算的发展战略，可预测未来云计算的发展趋势，将其作为是未来云计算的突破口参考。 一、目前云计算的发展现状 云计算的发展趋势在行业中已经取得共识。它的影响已经逐渐渗透到整个产业以及用户的应用中。云计算将赋予互联网更大的内涵，在某种程度上，它改变互联网企业的运营模式，通过云计算，更多的应用能够以互联网服务的方式交付与运行。云计算将扩大IT软，硬件产品应用的外延，并且改变了软硬件产品的应用模式。IT产品的开发方向也会发生改变来适应上述云计算带来的变化。很多业界领先代表，微软，谷歌，亚马逊等等业界领先代表都推出了自己的云计算产品和方案。如：谷歌推出GDrive服务；AOL的Xdrive服务；亚马逊云计算；HDS，EMC，NetApp先后将云计算和云存储的落地作为今后整体渠道策略调整的关键点；EMC宣布发展目标直指虚拟化和私有云建设；NetApp致力于拓展系统集成商和云存储业务。除此之外，HDS、EMC、NetApp在云存储等方面也取得较好效果。 二、未来云计算的发展趋势 云计算作为一种应用模式，它的出现和应用范围的日益扩大，必将对产业链的上下游产生重要影响，它在不断的适应着企业的需求。未来根据需求进行着不断增多，云计算将要如何发展？经过调查分析有以下几个方向： （一）混合云的发展方向 虽然现在很多企业都已经采用了云服务，但是对于大部分的企业来说，基本上采用的都是多个云服务供应商，包括公共云与私有云，以满足不同的需求。公有云与私有云的组合被大家称之混合云，混合云的优势是能够适应不同的平台需求，它既能提供私有云的安全性，也可以提供公有云的开放性。所以在未来混合云的发展是云服务的主流模式。 （二）大数据分析 大数据如是高科技的热门话题，大数据分析使云计算和大数据能够很好结合。云计算是可以扩展，可以覆盖到大数据领域的，这些云服务能够为云计算提供平台，开源的云平台为大数据提供更好的开发与分析。 （三）SMB应用程序保护 现在，大多数的中小企业还是无法承受整个应用程序的测试层序与昂贵的工具进行内部检查安全和数据保护等应用的，期待新的云计算技能够帮助企业利用Web应用程序来进行源代码的扫描，协助企业及时发现潜在的一些网络攻击，从而来按需求提供帮助，降低企业的费用。 （四）强调性能
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论和技术以及政府统计数据的特点，分析云计算在政府统计工作中的研究现状以及具体应用，探索政府统计部门建设云计算中心的困难与问题，最后展望统计云的发展。 2.云计算在政府统计中的研究现状 2.1 云计算定义 对于云计算，美国国家标准与技术研究院（MST）将其定义为一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进人可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源只需投人很少的管理工作或者只需与服务供应商进行很少的交互就能够被快速提供。根据该定义，云计算就是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力：云端就代表了互联网，通过网络的计算能力，取代使用原本安装在自己电脑上的软件，取代原本资料存在自己硬盘的动作，通过网络庞大的虚拟空间来进行各种工作。 2.2 云计算特点 根据云计算的定义，其主要特点可归纳如下： 2.2.1计算资源的集成提高了设备计算能力。即使一般规模的“云”也至少拥有数百上千台服务器，这造就了用户能拥有前所未有的计算能力。云计算把大量计算资源集中在公共资源池中，通过多种租用方式让不同用户共享计算资源，为支持超大数据量计算提供有力保障。
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服务，而这些服务请求是源于“云”，所以有着虚拟化的特征[1]。 1.2云计算的架构体系分析 云计算架构体系并不复杂，总体而言分为管理和服务这两个主要部分。管理架构主要分为用户层和机制层以及检测层，用户层主要用于客户支持及相关管理，同时具备了服务管理功能；机制层主要用于运行管理及维护管理，同时也涉及到了安全管理与资源管理；检测层主要对系统进行监控。服务层架构主要有软件服务层，主要面向于用户并为其提供浏览器服务，同时可将其与云层应用相关联。然后就是基础设备服务层以及平台服务层，基础设备服务层与平台服务层可从云计算供应商处得到相关应用并用于储存信息[2]。 二、云计算核心技术研究现状及主要技术分析 1、云计算核心技术研究现状分析。从云计算核心技术的研究现状分析来看，所涉及到的层面比较多样化，其中虚拟化与资源管理层面的研究比较早。虚拟化技术的研究在IBM VM/370就出现了，这一技术使得一台物理计算机能够进行多台虚拟机的运行，而在虚拟机上运行的操作系统也不同，这样就能够达到不同的虚拟机之间较强的独立性。同时在硬件之上的超级管理层，其在最高优先级上实行的运行，主要是对CPU以及网络和内存等虚拟化的完成进行负责，同时对上层的虚拟机提供资源访问接口，完成虚拟设备的管
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云计算关键技术及其发展的分析 近几年，云计算以网格计算为基础，成为一种新兴的计算模型。本文将对云计算的基本概念及其关键技术进行介绍，并以此为根据对云计算的发展和应用领域加以阐述。 标签：云计算；关键技术；发展 1 云计算的概念 云计算就是把传统计算机技术和网络技术的分布式处理和并行处理，以及网格计算和效用计算，还有网络存储等等功能，进行充分的发展融合形成的产物。借助于网络这个先进的工具，联系和整个若干个具有较低陈本的计算实体，通过进一步的整合，形成具有强大功能的系统，具有超强的计算能力和完美的功能。为终端用户提供多种服务形式的超强大的计算能力。 通过把“云”的处理能力不断的提高，从而使用户终端的处理负担被减轻，最终实现用户终端被简化成一个单纯的输入输出设备，同时用户终端对“云”的强大计算处理能力能够根据自己的需求进行享受，这就是云计算的核心理念。 强大的计算能力和安全可靠，以及无限量的存储空间和使用方便便捷，还有数据共享是云计算的特点。这种模型的运用，无论是个人还是企业，都必须花费大量的投资，对昂贵的硬件进行购置，就可以通过互联网来实现租赁和计算能力。 2 云计算关键技术 2.1 虚拟化技术 云计算最核心的特征就是虚拟化，同时这一特征也是云计算得以实现的基础。虚拟化技术将物理资源的逻辑与统一表示出来。虚拟化指的是以虚拟软件为基础进行的计算，而不是在真实硬件上运行的。虚拟化技术的运用，实现了资源的高效利用，而且能够以用户的实际需要作为出发点，及时调节资源的分配，平衡了动态负载，另外与硬件无关的特性所提供的系统自愈功能，使得系统的可靠性得以显著提升。虚拟化技术涵盖了计算机技术的方方面面。 2.2 分布式技术分布 最早将分布式技术大规模应用于向全球用户提供搜索服务的是Google搜索引擎，其分布式的架构能够使得数百万台计算机协同作业。分布式文件系统的最主要特征就是能够将大量的数据以分布式进行储存，从而完成大型任务的分解，以及多台计算机的并行计算。作为分布式技术中最关键的组成部分，无论是Google的GFS，还是Hadoop中的HDFS，这些分布式文件系统的设计都是为了实现海量文件的存储，这种方式能提高数据存储访问的可靠性和高效性。
云计算关键技术及发展现状研究
云计算关键技术及发展现状研究 摘要：云计算是在网格计算基础上新兴的计算模式，可以将共享的软硬件资源和信息按需提供给计算机和其他 设备。本文在解释云计算概念的基础上，通过探讨云计算的关键技术，揭示了云计算是多种新技术的综合发展产物，并详细介绍了云计算的发展现状。 关键词：云计算；关键技术；发展现状 1 前言 互联网技术的飞速发展，信息量与数据量快速增长，导致计算机的计算能力和数据的存储能力满足不了人们的需求，大大提高了成本费用。在这种情况下，云计算应运而生。云计算将待处理的数据送到互联网上的超级计算机集群中 进行计算和处理，把互联网变成一种全新的计算平台，能够在网络上实现按需购买与按使用付费的业务模式。自从云计算的概念提出来以后，立刻引起业内各方极大的关注，现在已成为信息领域的研究热点之一。 2 云计算定义
云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）发展而来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断地发展变化，云计算仍没有普遍一致的定义。 云计算是基于互联网的超级计算模式，包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，进行统一的管理和协同合作。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。 通过对云计算的描述，可以看出云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。 3 云计算关键技术 云计算是一种新兴的计算模式，其发展离不开自身独特的技术和所涉及的一系列其他传统技术的支持，并借助SaaS/PaaS/IaaS等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。 (1) 虚拟化技术
云计算发展现状分析
1.云计算概述 云计算是2007年底正式提出的一个新的概念，至今为止，几乎所有的IT行业巨头都将云计算作为未来发展的主要战略之一，相关商业媒体也将云计算视为计算机未来发展的主要趋势，其商业前景和应用需求已勿庸置疑。 云计算是一种全新的商业模式，其核心部分依然是云后端的数据中心，它使用的硬件设备主要是成千上万的工业标准服务器，它们由英特尔或AMD生产的处理器以及其他硬件厂商的产品组成。企业和 个人用户通过高速互联网得到计算能力，从而避免了大量的硬件投资。 云计算的基本原理是，通过将计算分布在大量的分布式计算机上，使企业数据中心的运行更加类似于使用互联网。从而使企业能够将随时资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。 狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数 据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务，比如亚马逊数据仓库出租生意。广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型，例如国内用友、金蝶等管理软件厂商推出的在线财务软件，谷歌发布的Google应用程序套装等。 2.云计算发展国内外现状 IBM于2007年8月高调推出“蓝云(Blue Cloud)一计划。IBM的Willy
Chiu透露，“云计算将是IBM接下来的一个重点业务。"这也是IBM扩张自身领地的绝佳机会，IBM具有发展云计算业务的一切有利因素：应用服务器、存储、管理软件、中间件等等，IBM抓住了这样一个良好的机会，提出了“蓝云”计划。2008年8月，IBM斥资3．6亿美元在美国北卡罗来纳州开始建立云计算数据中心，并将该数据中心称为史上最复杂的数据中心，投入了大量人力物力。IBM还在东京建立了一所新的研究机构，建立帮助用户使用云计算基础设施。该数据中心占地6万平方英尺，预计将于2009年下半年投入运营。IBM表示：“使用该数据中心的用户能够获得空前的互联网计算能力，并获得业内领先的环保优势和成本”。IBM在东京的专家将为大企业、大学和政府提供云计算咨询，帮助他们利用云计算设施，设计云计算应用，以及向他们的用户提供基于云计算的服务。在2009年的计划中，IBM计划于推出数种云计算服务产品。 Google于2007年10月在全球宣布了云计划，同时与IBM合作，把全球很多大学纳入搿云计算”计划当中。当月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡耐基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校及马里兰大学等，推广云计算的计划。希望从而降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支援(包括数百台个人计算机及Blade Center与System X服务器，以及Linux、Xen、Hadoop等开源平台)。而这些学校的学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。2008年1月30日，Google宣布在台湾启动“云计算学术计划"．与台湾
云计算安全总体框架与关键技术研究
云计算安全总体框架与关键技术研究 云计算已经成为当前IT 界关注的热点话题，但云计算的发展也面临许多关键性问题，而安全问题首当其冲，并且随着云计算的不断普及，其重要性呈现逐步上升趋势，已成为制约云计算发展的核心因素。因此，对云计算的安全进行系统研究显得迫切而重要。 1.云计算的概念与总体框架 1.1 云计算的概念 目前，业界对云计算的理解并不一致。简单地讲，可以从技术和运营服务两个层面来理解其含义： 1）从技术层面看 云计算并不是一项技术，而是代表一系列计算方式发展趋势的综合概念，是并行计算（parallel computing）、分布式计算（dist ributed computing）和网格计算（grid computing）的发展。事实上，云计算不是指一项独立的技术，而是在从C/S 结构、分布式计算到网格计算、效用计算、SaaS 的计算方式发展大趋势下，一系列包括虚拟化、按需服务在内的概念总和。 2）从运营层面看 云计算提供了按需租用计算能力的服务，对于外部使用者来说，这种服务就像天上的云一样透明，不需要考虑其背后的实现细节，从而可以专注于自身业务，有利于创新及节约成本。对整个行业来说，
这是一次革命性的创新。可以说，云计算不仅仅是技术的进一步发展，更是一种业务模式的创新。如果用一个简单的公式来表达云计算，就是： 云计算 =（基础设施+ 平台+ 软件+ 数据）* 服务（1）其中，基础设施、平台、软件、数据可以理解为云计算的技术层面。但仅有技术是不够的，还要具备良好的服务，两者是相乘的关系。即在同等技术条件下，服务越好，云计算的价值就越大。 1.2 云计算总体框架 云计算的总体框架如图1 所示。图1 云计算总体框架图 从图1 可看出，云计算是一个复杂的体系，可以从以下几个层面来论述。 1）从基础技术角度看，云计算是一系列技术的总和，这一点从公式（1）可看出。 2）从性能上看，云计算有以下5 大特点： （1）按需自助服务。消费者可按需方便地获得计算资源。 （2）泛在的网络访问。可通过各种网络渠道，以标准统一的机制获取服务。 （3）动态资源池。资源可以被整合为一个动态资源池，以多租户模式服务所有客户并动态分配。 （4）快速伸缩性。可以迅速、弹性地提高服务，既能快速扩展，也能快速释放资源。 （5）可计量的服务。服务收费可以是基于计量的一次一付，也
云计算的关键技术及云平台建设监理要点探讨
云计算的关键技术及云平台建设监理要点探讨 发表时间：2016-12-08T10:17:51.473Z 来源：《基层建设》2016年26期9月中作者：张炜坤 [导读] 摘要：本文分析了云计算的关键技术，并对云平台建设中的监理要点进行了探讨，以供同仁参考。 公诚管理咨询有限公司第七分公司广东珠海 519000 摘要：本文分析了云计算的关键技术，并对云平台建设中的监理要点进行了探讨，以供同仁参考。 关键词：云计算；关键技术；云平台建设监理 一、前言 近来年，随着科学技术的不断进步，各种新型的计算机和网络技术也在不断更新。当前的提高数据中心的利用率，增强服务质量的云计算开始成为了网络计算新模式。大多数云平台项目，其云计算中心都具有相当的规模，比如，Google 云计算中心已经拥有几百万台服务器，而Amazon、IBM、微软、Yahoo等企业所掌控的云计算规模也毫不逊色，并且云计算中心能通过整合和管理这些数目庞大的计算机集群来赋予用户前所未有的计算和存储能力。本文分析了云计算的关键技术，并对云平台建设中的监理要点进行了探讨，以供同仁参考。 二、云计算的关键技术 （1）虚拟化。在云计算模式中，用户并不知道私有数据的准确位置，用户和云计算服务提供商之间进行协商，由服务提供商来负责管理。各个用户的私有数据都存储在“云”中，共享底层的存储资源。通过增加一个虚拟化层，可以将物理站点用于多个独立的虚拟机，而这些虚拟机可能由不同的用户拥有和管理。也可以理解它为基础设施层的“多租户”，因为通过虚拟化技术，能够在一个物理服务器上生成多个虚拟机，并且能在这些虚拟机之间能实现全面的隔离，这样不仅能减低服务器的购置成本，而且还能同时降低服务器的运维成本，成熟的 X86虚拟化技术有 VMware的ESX和开源的Xen。 （2）数据中心节能技术。云计算中的资源数量庞大，消耗电能的数量据不完全统计50000个计算节点每年的耗电量大约在1亿千瓦时。为了响应绿色节能号召，解决能耗利用率问题，实施绿色环保节能技术。云计算数据中心的能耗主要在设备和冷却装置中，针对这一想象，计算机设备可以通过数据中心虚拟化的自适应能耗管理系统来解决能耗的管理能力，另外也可以提高和控制CPU的频率来达到；冷却装置则可以通过建立多层次的数据中心来实现冷却装置的设计，考虑到空气流、空间大小、热交换等因素，提高数据中心布局的合理性。（3）分布式的编程模式。当前IT厂商提出的“云”计划的编程工具，均基于Map-Reduce和Dryad的编程模型。MapReduce是谷歌提出的一个软件架构，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。概念“Map（映射）”和“Reduce（化简）”及基本思想来自于函数式编程语言。MapReduce的主要思想，是将要执行的问题分解成Map和Reduce两个过程：先通过Map函数将问题分解，并将数据分割成不相关的区块，分配给服务器并行处理；再通过Reduce函数将结果归约汇总输出。 （4）云安全。安全性是用户选择云计算时的首要考虑的因素，也是云计算实现可持续发展的关键。云安全融合了网格计算、并行技术、未知病毒判别等最新的信息安全概念和技术，成为了信息安全的全新体现。云安全通过网状的客户端对网络中的异常行为进行实时监测，并把这些问题及时地输送到服务端进行处理，把处理结果发送到客户端，保证操作的安全性。 （5）云存储。云存储结构模型由存储层、基础管理层、应用接口层和访问层四层组成。存储层由存储设备和统一存储设备管理系统构成；基础管理层是云存储最核心的部分，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作；应用接口层可由用户开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务；访问层提供用户授权认证服务。目前其正在向外扩展成为云存储从而满足快速呈现的市场需求。下一代架构已经采用了松弛耦合非对称（LCA）架构，集中元数据和控制操作。它不是通过执行某个策略来使每个节点知道每个行动所执行的操作，而是利用一个数据路径之外的中央元数据控制服务器。 三、云计算平台建设的监理要点探讨 大多数云平台项目，其云计算中心都具有相当的规模，比如，Google 云计算中心已经拥有几百万台服务器，而Amazon、IBM、微软、Yahoo等企业所掌控的云计算规模也毫不逊色，并且云计算中心能通过整合和管理这些数目庞大的计算机集群来赋予用户前所未有的计算和存储能力。因此，在我们对云平台建设中必须关注的问题：一是基础架构体系的转变。云计算平台与传统数据中心的基础架构体系有较大的不同，它可能是多个数据中心的整合，形成一个统一的云计算中心；同时数据中心内部也不仅仅是独立物理硬件和软件系统的简单集成，而是各组件整合形成统一的分层的虚拟化资源池，实现设备资源更高的利用率；二是关注产品的变化。云计算平台的建设涉及云网络、虚拟化、网格技术、并行计算、存储技术、资源监控/计量、自动化部署/迁移以及自服务门户等技术领域，按照传统的集成实施项目进行监理工作，难以把握项目的整体完成度和应用效果，必须对项目所采用的技术全面了解，才能达到实质性监理的目的。 结合对云计算平台用户需求的调研和国外的实施经验，目前云计算平台项目建设实施必须加强以下监理工作： 首先，我们要加强项目前期准备阶段的管理。在项目初期部门运用三级进度计划体系对每一个平台的方案编制、资源需求、设备到货、割接等关键环节进行梳理，分析项目依赖条件，通过关键节点倒推，制订精细到天的实施计划。特别是外部资源实点，如技术方案交接、主合同采购、设备到货等因素，提前与多个内部部门沟通，一步步细化时间点。经过多版本的编制、评审，确定了最终的详细进度计划。再运用每日对标、提前预警等手段一方面对各实点时间进行预警，极大提高外部资源实点就绪率；另一方面通过管控每天、每周工作，使项目整体实施有条不紊地推进。 第二，加强项目实施过程中的管理。在项目实施过程通过制订集成方案模板、实施方案模板等规模性文档模板，提高方案整体性、规范性，使实施过程操作统一。再通过试点验证，评估，进一步提高合理性、可操作性，有效降低实施过程风险。在割接过程中，通过梳理实施前准备工作，制订统一割接流程，划分指挥、操作两大体系，使得割接过程更加顺畅，大大降低割接实施风险，提高割接成功率。第三，加强项目一些关键工序管理。一是建立进度管理体系。通过总体-模块-关键环节三级梳理体系，制定详细计划。在实施过程与计划精确对标、有效预警。对于关键点进行计划倒推，精确安排，提高项目关键节点完工及时率；二是严格风险控制流程。通过LED分析法，识别、评估风险，划分风险优先级。通过我司风险应对数据库，确定风险应对措施并执行。通过既定的邮件、短信风险预警机制，对风险进行预警；三是搭建高效沟通平台。建立了多平面、星型沟通模式，通过例会制度，以周报及月报总结等形式向管理层、项目相关人员提供及时信息，确保指令下达、信息反馈畅通。 总之，要保障云计算平台项目建设实现快速上线和质量合格等基本要求，就必须关注云计算平台建设的细节，并在项目实施全过程的
云计算的关键技术
云计算的关键技术 摘要：云计算是一种新兴的计算模型，它是在网格计算的基础上发展而来的,它是指通过网络以按需、易扩展的方式来获得所需的信息服务，因此，云计算又常常被称为云服务。本文介绍了云计算的发展历史，总结了云计算的关键技术：数据存储技术(Google File system)、数据管理技术(BigTable)、编程模型和任务调度等，分析了云计算和网格计算以及传统超级计算的区别，并指出了云计算的广阔发展前景。 关键词：云计算；编程模型；数据存储；数据管理；任务调度 正文: 云计算(cloud computing)是一种新近提出的计算模式。是分布式计算(Dist uted computing)、并行计算(Parallelcomputing)和网格计算(Grid computing)的发展。目前，亚马逊、微软、谷歌、IBM、英特尔等公司纷纷提出了“云计划”。例如亚马逊的Aws(Amazon web services)?,IBM和谷歌联合进行的“蓝云”计划等。这对云计算的商业价值给予了巨大的肯定。同时学术界也纷纷对云计算进行深层次的研究。例如谷歌同华盛顿大学以及清华大学合作，启动云计算学术合作计划(Academic cloud ComputingInitiative)，推动云计算的普及，加紧对云计算的研究。卡内基梅隆大学等对数据密集型的超级计算(Data Intensive supercomputing，DIsc) 进行研究，本质上也是对云计算相关技术开展研究。云计算有着广泛的应用前景。如表1所示。云计算在天 文学、医学等各个领域有着广泛的应用前景。趋势科技和瑞星等安全厂商纷纷提出了“安全云”计划。 在云计算关键技术研究过程中，主要对依赖于以下的技术支持，他们分别是数据存储技术(Google File system)、数据管理技术(BigTable)、编程模型和任务调度模型等，我们逐一进行介绍。 一．数据存储技术: 为保证高可用、高可靠和经济性，云计算采用分布式存储的方式来存储数据，同时利用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性，即为同一份数据存储多个副本，这样避免当前的数据系统崩溃还有备用的数据可以马上回复工作。另外，云计算系统需要同时满足大量用户的需求，并行地为大量用户提供服务。因此，云计算的数据存储技术必须具有高吞吐率和高传输率的特点。云计算的数据存储技术主要有谷歌的非开源的GFs(Google File System) 和Hadoop开发团队开发的GFS的开源实现HDFs(Hadoop Dist uted nle system) 。大部分IT厂商，包括雅虎、英特尔的“云”计划采用的都是HDFS的数据存储技术。云计算的数据存储技术未来的发展将集中在超大规模的数据存储、数据加密和安全性保证以及继续提高L／O速率等方面。以GFs为例。GFs是一个管理大型分布式数据密集型计算的可扩展的分布式文件系统。它使用廉价的商用硬件搭建系统并向大量用户提供容错的高性能的服务。GFS系统由一个Master和大量块服务器构成。Master存放文件系统的所有元数据，包括名字空间、存取控制、文件分块信息、文件块的位置信息等。GFs中的文件切分为64 MB的块进行存储。在GFs文件系统中，采用冗余存储的方式来保证数据的可靠性。每份数据在系统中保存3个以上的备份。为了保证数据的一致性，对于数据的所有修改需要在所有的备份上进行，并用版本号的方式来确保所有备份处于一致的状态。客户端不通过Master读取数据，避免了大量读操作使Master成为系统瓶颈。客户端从Master获取目标数据块的位置信息后，直接和块服务器交互进行读操作。GFs的写操作将写操作控制信号和数据流分开，如图所示：
“云计算与大数据关键技术研发及应
“云计算与大数据关键技术研发及应 用” 巨大主题专项申报指南 云计算与大数据是支撑智能化发展的严重技术领域，结合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、国务院《关于促进云计算创新发展，培育信息产业新业态的意见》和《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》以及《重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略行动计划（2018-2020）》等文件要求，根据我市相关产业创新发展的实际需求和云基础设施条件，现启动实施“云计算与大数据关键技术研发及应用”巨大主题专项，布局一批重点研发项目，突破一批关键核心技术，在智慧城市、智能制造、智慧服务等严重领域实现智能化引领，逐步提升资源汇聚、数据收集、存储管理、分析挖掘、安全保障、按需服务等能力，促进我市云计算与大数据技术的研发及应用达到国内乃至国际优秀水平。 1.面向智能终端的大数据云服务平台研发及应用研究内容：研发面向海量智能终端的大数据管理和开放服务云平台，为典型行业智慧应用提供支撑。研究海量智能终端的数据并发接入、异构协议自动转换技术；研究海量大数据的管理和可视化技术；研究海量图片和大视频文件高效存储技术，物联网图片、视频分析技术；研究基于地理位置信息的物联网数据融合技术；研究优秀的多源异构信息融合和大数据分析技术；研究大数据分析模型的云端实现，构建云计算模型库；研究智能边缘计算交互技术、用户可自定义的数据抽取技术、时序数据的模型训练、推断及分析；研究基于微服务架构体系的基于组件的设备管控和数据分析服务；实现若干典型行业的应用验证。 考核指标：云服务平台：支持主流通信协议接入，包括但不限于WIFI、ZigBee、BLE、3G、4G、NB-IoT；支持设备接入协议解析，包括但不限于HTTP、MQTT、Modbus、LWM2M；设备寻址和控制响应时间≤3s；单前置机并发：≥1万；智能终端设备接入量≥1亿；数据存储量≥100亿条；图片文件存储量≥10亿个；图片、视频分析能力≥1000帧/秒。
云计算的关键技术及发展现状
云计算的关键技术及发展现状 姓名：李云迪学号：2320130001 北京大学 摘要：云计算从最早的提出概念到现今各大云服务提供商的研发，实际只在短短几年时间。目前，最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜索引擎、网络邮箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量自己所需的信息。但是，从一种新的业务模式的发展周期来看，尤其是从我国的情况来看，目前的云计算还只能算是初步发展阶段。本文主要对云计算技术的应用特点、发展现状、利处与弊端以及对云计算的应用存在的主要问题进行了探讨分析，最后是关于云计算的挑战及其展望。 关键词：云计算；云服务提供商；云计算应用；技术发展 1、云计算的定义 计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构、以pc 机为主体的c/s分布式计算的架构、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构（soa）以及基于web2.0应用特征的新型的架构。云计算发展的时代背景是计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变。 “云计算”概念由google提出，一如其名，这是一个美妙的网络应用模式。在云计算时代，人们可以抛弃u盘等移动设备，只要进入google docs页面，新建一个文档，编辑其内容，然后直接把文档的url分享给朋友或上司，他们就可以直接打开浏览器访问url。我们再也不用担心
因pc硬盘的损坏而发生资料丢失事件。 云计算的定义众多，目前广为认同的一点是，云计算是网格计算、分布式处理、和并行处理的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是一种资源交付和使用模式，用户通过网络即可获得应用所需的资源（硬件、软件、平台）。云计算将计算从客户终端集中到“云端”，作为应用通过互联网提供给用户，计算通过分布式计算等技术由多台计算机共同完成。用户只需要关心应用的功能，而不必去关心应用的实现方式，所有应用的实现和维护由其提供商完成，用户只要根据自己的需要选择相应的应用即可。云计算是一种计算的方式，而不是一个工具、平台或者架构。 2、云计算的原理 云计算的基本原理是，通过把计算分布在大量的分布式计算机上，而不是本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更相似于互联网。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问存储系统和计算机。云计算就是把普通的服务器或者个人计算机连接起来，以获得超级计算机或者叫高可用性和高性能计算机的功能，可是成本却更低。 云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式。实现云计算的具体基础设施需要结合多种技术，需要软件实现对硬件资源的虚拟化管理和调度，即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。