移动云计算关键技术
移动云计算关键技术
xxx. 华中科技大学. 通信xx班. U20xxxxxxx.
摘要：智能手机、平板电脑和云计算都融合于一个新的快速增长的移动云计算领域。随着一种更移动的、钟爱设备的云环境的出现，在短短的几年时间当中，将会有1 万亿云计算就绪的设备。本文主要介绍并阐述了移动云计算的关键技术，包括4G、HTML5 和CSS3、虚拟机监控程序、Web技术、并行计算等几个方面。
关键词：移动云计算，移动云计算平台，关键技术。
1.引言
科技从来都是朝着方便人类生产生活的方向发展。代步工具，通信设备的出现都很好的印证了这一观点。在资源的利用方面，人类也在不断地追求着便利，“心有所想，手到擒来”一直是我们追求的理想标准。随着人类社会的进步，相当一部分资源已经基本能达到这个标
准了，很多资源以基础设施的形式被提供给人们使用。用户可以在任意时间根据他们的需要频繁访问这些基础设施，如水、电，并只需要对他们所使用的资源付费。
信息时代里，数据计算能力作为一种至关重要的资源，在人们的日常生活中逐渐变得不可或缺，于是如何以更好地方式给公众提供计算资源受到很多研究人员和实践者的关注。如何做到“手到擒来”一直是IT人倾注心血，致力实现的梦想。近些年，一种新型的计算模式——云计算——越来越被大家提及。云计算就是这样一种可能帮助人们实现这一理想的技术，它能够按需部署计算资源，用户只需要为所使用的资源付费。
为了更好地理解云计算，先让我们举个生活中的例子。这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的口。让用户通过高速互联网租用计算资源，而不再需要自己进行大量的软硬件投资。
从本质上来讲，云计算是指用户终端通过远程连接，获取存储、计算、数据库等计算资源。云计算在资源分布上包括“云”和“云终端”。【1】“云”是列互联网或大型服务器集群的一种比喻，由分布的互联网基础设施构成，几乎所有的数据和应用软件，都可存储在“云”里，只需要拥有一个功能完备的浏览器，并安装一个简单的操作系统，通过网络接入“云”，就可以轻松地使用云中的计算资源。
传统意义上的“云终端”主要指PC，随着移动互联网的蓬勃发展，基于手机等移动终端的云计算服务已经出现。移动云计算是在Open Gardens 博客上发布的一篇文章中首次被定义的。本文主要在云计算技术的基础上，总结分析移动云计算的特点及其核心技术，并对
移动云计算的未来发表一些看法。【2】
2．云计算与移动云计算
从上面引言部分，我们对云计算和移动云计算是什么已经有了一个初步大体的印象。这里我们再对其具体学术的概念作进一步解释。
云计算是一种新兴的共享基础架构的方法。它统一管理大量的物理资源，并将这些资源虚拟化，形成一个巨大的虚拟化资源池。云是一类并行和分布式的系统，这些系统由一系列互联的虚拟计算机组成。这些虚拟计算机是基于服务级别协议(供应者和消费者之问协商确定)被动态部署的，并且作为一个或多个统一的计算资源而存在。
云计算可以按照用户对资源和计算能力的需求动态部署虚拟资源，而不受物理资源的限制。用户所有基于云的计算和应用工作在虚拟化的资源上，不需要关心这些资源部署在哪些物理资源上，用户可以方便地变更对计算资源的需求。
移动云计算——云计算技术在移动互联网中的应用——被定义为“移动云生态系统中云计算服务的可用性，这合并了许多元素，包括使用者、企业、家庭基站、转码、端到端安全性、家庭网关和启用移动宽带的服务”。移动云计算有两个关键特性：①云计算支持便捷地对可配置计算资源的共享池（比如网络、服务器、存储、应用程序和服务）进行按需网络访问，
云计算的这些资源可以通过最少的管理工作或服务提供者交互来快速予以配置和发布②云计算它有3种基本的云服务模型，包括基础架构服务（IaaS）、平台服务（PaaS）和软件服务（SaaS）。【3】
移动的云计算借助于移动的互联网，充分发挥了我们后台计算的价值，我们把复杂的计算和存储资源放置到后端，允许我们形成强大的云。与此同时利用后台的云，可以对我们终端设备进行快速的试配，如果终端的系统比较强，可以把部分的计算和处理过程，放在我们终端进行。充分的发挥我们终端的优势，如果我们这个终端的性能比较弱也没有问题，我们可以直接咱们后台计算好的结果和资源直接的推送到我们终端上，这样就实现了一个小巧轻便的终端，也能够运行更加复杂的应用。
3．云计算的特点
从现有的云计算半台来看，它与传统的单机和网络应用模式相比，具有如下特点：
1)虚拟化技术：这是云计算最强调的特点，包括资源虚拟化和应用虚拟化。每一个应用部署的环境和物理平台是没有关系的。通过虚拟半台进行管理达到对应用进行扩展、迁移、备份，操作均通过虚拟化层次完成。【4】
2)动态可扩展：通过动态扩展虚拟化的层次达到对应用进行扩展的目的。：可以实时将
服务器加入到现有的服务器机群中，增加“云”的计算能力。
3)按需部署：用户运行不同的应用需要不同的资源和计算能力。云计算平台可以按照用户的需求部署资源和计算能力。
4)高灵活性：现在大部分的软件和硬件都对虚拟化有一定支持，各种IT资源，例如，软件、硬件、操作系统、存储网络等所有要素通过虚拟化，放在云计算虚拟资源池中进行统一管理。同时，能够兼容不同硬件厂商的产品，兼容低配置机器和外设而获得高性能计算”。
5)高可靠性：虚拟化技术使得用户的应用和计算分布在不同的物理服务器上面，即使单点服务器崩溃，仍然可以通过动态扩展功能部署新的服务器作为资源和计算能力添加进来，保证应用和计算的正常运转。
6)高性价比：云计算采用虚拟资源池的方法管理所有资源，对物理资源的要求较低。可以使用廉价的PC组成云，而计算性能却可超过大型主机。
4.计算的不同服务类型
云计算从一开始就以实现XaaS为首要任务。从体系结构上看，云计算的底层由硬件组成，在此基础上分别是IaaS(in-frastructure as service)、PaaS(platform as a service)和
SaaS(software as a service)。【5】这三层不仅包含了实现按需所需的资源，也同时定义了新的应用开发模型。由于云计算起步不久，每一层内都还有很多尚未解决的问题，下面是各层的简单介绍：
a)基础架构即服务(IaaS)指的是以服务形式提供服务器、存储和网络硬件。这类基础架构一般是利用网格计算架构建立虚拟化的环境，网络光纤、服务器、存储设备、虚拟化、集群和动态配置软件被涵盖在IaaS之中。
b)平台即服务(PaaS)是在IssA之上的一层，这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供，指的是以服务形式将应用程序开发及部署平台提供给第三方开发人员。这种平台一般包含数据库、中间件及开发工具，均以服务形式通过互联网提供。
c)软件即服务(SaaS)指的是通过浏览器，将应用程序以服务形式提供给用户的形式，应用程序可以是公有云提供商提供的商用SaaS应用，或企业专用云提供的商用或订制的SaaS 应用。这种类型的云计算通过浏览器把程序提供给成千上万的用户使用。
5.移动云计算平台
5.1智能手机
一个家庭基站可能是“移动生态系统”的一个有趣部分，但是这里关注的元素是智能手
机和平板电脑，其中目前为止最普遍的平台是智能手机，平板电脑较新且刚刚开始蔓延于市场，有很多智能手机制造商，但设备本身可根据操作系统分组，最常用的移动操作系统是Research in Motion (RIM) BlackBerry 操作系统、Windows Mobile 操作系统、Nokia 的Symbian 平台和UNIX 变体，比如Google Android 和Apple iOS。RIM 开发的BlackBerry 操作系统是专有移动操作系统，对于应用程序开发人员，它提供一种Java 开发环境，包括一个BlackBerry IDE、一个智能手机仿真器，以及用于Java Platform、Micro Edition (Java ME) 和BlackBerry 的API。应用程序通过BlackBerry AppWorld 和MobiHand 等第三方供应商分发。Android移动操作系统构建于修改的Linux 内核之上，起初由Android, Inc.开发，2005 年由Google 收购，Android 开发和维护，现在由Google 领导的Android Open SourceProject 执行。Android 应用程序开发人员主要使用Android SDK 以Java 语言编写代码，Android SDK 包含一个用于测试和调试的运行仿真器，应用程序通过Google Android Market 以及GetJar 和Handango 等其他分销渠道分发，Apple iOS 来自Apple Mac OS X，它本身是一组基于UNIX 的操作系统和GUI，开发人员构建的应用程序，主要是以Objective-C 使用AppleiOS SDK、Xcode 和Interface Builder，应用程序通过Apple 的App Store分发，该存储中目前包含300 000多个应用程序。【6】
当前的Windows Mobile专用操作系统称为WindowsPhone 7，是Windows Mobile 操作系统的后续版本，据Microsoft 介绍，Windows Phone 7是专为用户体验而设计的，而非用于企业支持，开发人员编写代码来通过API 访问设备但是一些API 目前不可用，比如一个指针API、一个视频API 或一个套接字API，应用程序通过Windows Phone Marketplace分发；Symbian平台是一个专为Nokia 智能手机设计的开源操作系统，它使用一个专属操作系统服务层，以及一个Java ME 应用服务层，应用程序开发人员使用C++、Java 语言和Perl
编写代码，并将一个可定制的SDK用于开发人员要使用的IDE，Nokia 放弃MeeGoNokia放弃结盟开发另一个名为MeeGo 的开源移动操作系统，该操作系统是与Intel 和由较小规模公司组成的联盟共同开发的，MeeGo面向各种平台，包括智能手机、平板电脑、汽车系统和机顶盒，尽管Intel 仍然致力于MeeGo，但是Nokia的撤出所产生的影响仍然是可见的，Nokia 和Microsoft 协商宣布了一项协议，即Nokia的手机采用Windows Phone 7，来自Nokia 的公告表示，让运行Windows Phone 7的Nokia手机出现在市场上需要一年的时间，而且2011年和2012 年将是智能手机销售的过渡期，当Windows Phone 7 智能手机开始出现时，基于Symbian的智能手机将被淘汰。
5.2平板电脑
平板电脑比智能手机大，但采用同样的方式与用户交互，使用触摸屏作为主要输入设备，它们通常没有键盘，不同于笔记本电脑，它们是单一用户的个人设备，但是平板电脑访问云的方式与智能手机一样，截止2010年底，最畅销的平板电脑是Samsung、Motorola和AcerApple 制造的iPad 和Android 平板电脑，2011 年1 月在内华达州拉斯维加斯举行的消费者电子展中的参观者看到，大量平板电脑将在2011年进入市场，很多基于Android 操作系统。RIM 将引入其BlackBerry PlayBook，它使用BlackBerry TabletOS。Motorola 将引入其基于Android 的Xoom 平板电脑。Apple 将发布其第２代和第３代iPad 平板电脑，预期的改进包括一个双核处理器、一个高质量显示器和一个前视相机以及一个SD 卡插槽。
6.移动云计算成功案例
移动云计算的几个成功实例：
1) 加拿大RIM公司面向众多商业用户提供的黑莓企业应用服务器方案，可以说是一种具有云计算特征的移动互联网应用。在这个方案中，黑莓的邮件服务器将企业应用、无线网络和移动终端连接在一起，让用户通过应用推送(Push)技术的黑莓终端远程接入服务器访问自己的邮件账户，从而可以轻松地远程同步邮件和日历，查看附件和地址本。除黑莓终端外，RIM同时也授权其他移动设备平台接入黑莓服务器，享用黑莓服务。目前，黑莓正通过它的无线平台扩展自己的应用，如在线CRM等。以云计算模式提供给用户的应用成为了RIM商业模式的核心，取得了极大的成功。【7】
2) 苹果公司推出的“MobileMe”服务是一种基于云存储和计算的解决方案。按照苹果公司的整体设想，该方案可以处理电子邮件、记事本项目、通信簿、相片以及其他档案，用户所做的一切都会自动地更新至iMac、iPod、iPhone等由苹果公司生产的各式终端界面。此外，苹果公司的iPhone以及专为其提供应用下载的Apple Store所开创的网店形式已经得到了移动终端厂商和移动通信运营商的一致追捧，聚集了大量的开发者和使用者，提供的应用数量超过100 000种，下载次数超过30亿次，成为潮流的引领者。
3) 微软公司推出的“LiveMesh”能够将安装有Windows操作系统的电脑、安装有Windows Mobile系统的智能手机、Xbox，甚至还能通过公开的接口将使用Mac系统的苹果电脑以及其他系统的手机等终端整合在一起，通过互联网进行相
互连接，从而让用户跨越不同设备完成个人终端和网络内容的同步化，并将数据存储在“云”中。随着Azure云平台的推出，微软将进一步增强云端服务的能力，并依靠在操作系统和软件领域的成功为用户和开发人员提供更为完善的云计算解决方案。
7.移动云计算关键技术
6.1 4G
4G是第四代移动通信及其技术的简称，是能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G的概念可称为广带(Broad-band)接入和分布网络．具有超过2Mbps的非对称数据传输能力。对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接人、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中，4G可提供无线服务，并在任何地方宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信)，提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。【8】
4G技术在移动云计算中的应用主要是帮助解决延迟和带宽的问题。而且移动计算市场的增长将通过广泛的使能技术进一步增强，2011 年对平板电脑的大量引入是另一促进因素。Samsung于2010 年1 月在马来西亚引入了Yes Buzz 4 G 云手机，它没有SIM 卡，
允许在互联网上保存和同步联系人，在2011 年2 月，Motorola 引入了4 G手机Atrix，它使用指纹识别器来解锁手机，它还配有一个可选的底座，可连接到键盘和鼠标，将手机转化为笔记本电脑，报告显示这款新手机有问题，但是Motorola 声称它展示了未来10 年内将如何使用移动设备。【9】
6.2 HTML5和CSS3
HTML5 对于移动web 应用来说是重要的一步，HTML 是一种文档发布标记语言，提供一种方式来指定web 页面元素，比如标题、文字、表格、列表和图片，增强的HTML5 解决了对web 应用的支持需求，HTML5 还支持规范离线支持，使本地存储成为可能，帮助解决连接中断问题，它还添加画布和视频功能，支持在无需插件的情况下使用图形和视频，HTML5在表单规范方面的改进有利于移动应用，此外，HTML5 通常带有一个地理位置API。HTML5 的一个好处是，能够观看视频而无需Adobe Flash 或MicrosoftSilverlight 等插件；另一个好处是能够存储和访问电子邮件消息和日历等数据，这使得web 应用程序更加有用。【10】
CSS3 与HTML5 一同指定如何呈现页面元素，一个HTML 规范告诉web 浏览器要显示什么，一个CSS 规范告诉web 浏览器如何显示它。HTML5 规范中的新元素需要新的指导来显示它们，因而需要新版CSS 标准。HTML5 和CSS3 仍处于开发阶段，但是浏览器中的有些功能已经实现，比如Apple Safari 和Google Chrome，可在https://www.360docs.net/doc/dc7473324.html, 上找到样例web 站点，The New York Times 和Vimeo，HTML5功能还在Phone Gap、QuickConnect、RhoMobile、Titanium和Mobile等混合应用框架中得到实现，这些框架帮助实现跨平台的移动设备开发。
从W3C已经发布的HTML5离线存储细则来看，HTML5将为Web的离线存储制定一套标准，进而在真正意义上实现Web离线存储。这项功能将内嵌到本地的SQL数据库当中，以用来更好地加速交互式搜索、缓存以及索引功能。【11】有了这些功能，离线Web程序将获得更便捷使用．HTML5使一些程序在离线时仍可使用是因为它引入了基于浏览器的程序缓存，这个功能能够将应用数据缓存在本地，从而加速Web程序的运行。你可以把离线存储认为是类似谷歌Gears的东西。离线存储正是云计算看重的重要特性。
6.3 虚拟机监控程序
跨平台应用的另一促成因素是一个嵌入式虚拟机监控程序，它支持web 应用程序在任何智能手机上运行，而无需知道底层架构，虚拟机监控程序允许其他软件在虚拟环境中运行，移动平台需要内置虚拟机监控程序。例如，Motorola Atrix 有一个嵌入式虚拟机监控程序支持它运行广泛的应用程序。
通过虚拟化技术，单个服务器可以支持多个虚拟机运行多个操作系统和应用，从而大大提高服务器的利用率，通过虚拟化为应用提供了灵活可变、可扩展的平台服务。虚拟机技术的核心是Hypervisor(虚拟机监控程序)，Hypervisor在虚拟机和底层硬件之间建立一个抽象层，它可以拦截操作系统对硬件的调用，为驻留在其上的操作系统提供虚拟的CPU和内存。目前VMwareESX和Citrix XenServer能直接运行在硬件上，虚拟的操作系统又运行在Hypervisor之上，从而能够按照用户需求提供IT基础设施。随着虚拟化技术的应用，对虚拟资源的管理是研究的热点之一。【12】
当前的云计算系统一般是以虚拟机的形式来满足用户的计算资源需求，但用户需要根据
自己的要求将这些虚拟机手动配置成一个工作集群。另外，虚拟专用网络VPN的发展为用户在访问计算云的资源时提供了一个可以定制的网络环境。目前对于虚拟资源管理的研究，在满足用户对虚拟资源的QoS需求及服务等级协议(service level agreement，SLA)方面还有待进一步研究。
6.4 Cloudlets
如果扩展视图包含之前提到的家庭基站，那么可以求助于cloudlets，它承诺帮助解决移动云计算中的延迟问题。Wi-Fi热点和其他本地设备可配有本地处理和存储，一个cloudlet 是驻留在附近的一个小型的简单设备，可能在一个咖啡店中，需要时设备从一个集中位置下载用户数据，允许本地用户访问，从而减少延迟，完成后如有需要，可以将用户数据返回到集中位置，该过程对用户不可见，不过用户对更快的响应感到满意。
6.5 Web技术
Web 技术已经从90 年初的“混沌期”和本世纪初的“阵痛期”走出，已经进入“快速发展期”，并随着类似AJAX 、jQuery 、Flash 、Silverlight 和HTML5 等Web 技术的不断地发展，Chrome 、Firefox 和Safari 等性能出色和功能强大的浏览器的不断涌现，使得Web 已经不再是只能显示简单的页面或者在用户体验方面远逊于传统的桌面应用，而是能支持多种多媒体功能和复杂的事件处理，在用户体验方面已经越来越接近桌面应用，使得用户只要通过互联网和云连上，就能通过浏览器使用各种功能强大的Web 应用。【13】6.6并行计算
并行计算指的是同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题，即将被求解的问题分解成若干个部分，各部分均由一个独立的处理机来并行计算。并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台的独
立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。
7.总结
计算作为一项服务功能是人们长久以来的梦想。使用的弹性符合了通过互联网向用户直接提供服务的商业需求，因为，相比20年前，工作量的增长和收缩变得更加快速。过去要花好几年时间来增加业务和发展几百万用户，现在只要一个月的时间就可以做到。
云计算是一种新型的计算模式。它的最主要特征是系统拥有大规模数据集、基于该数据集，向用户提供服务。它使用大量的普通商用机来构建系统，通过冗余存储的方式确保整个系统的可靠性和可用性。与传统超级计算机在底层编程不同，数据密集计算的云系统上使用基于Map-Reduce的高级编程模式。【14】这使得编程人员可以不用考虑底层的并行化方式，专心与程序的逻辑实现。普通用户经过简单的学习，可以编写出满足自身需要的简单程序。越来越多的IT厂商提出了自己的“云”计划，并投入大量资金推动云计算的发展。这恰恰为云计算提供了良好的发展机遇。虽然现在的云计算并不能完美地解决所有的问题，但是在不久的将来，一定会有越来越多的云计算系统投入实用，云计算系统也会不断地被完善，并推动其他科学技术的发展。
在目前和未来，移动云计算将在技术行业中扮演非常重要的角色，最终会将IT 作为服务提供给使用者。移动云计算是一个新技术，有望随着移动设备、云技术和使能技术的增长快速发展，但是云计算与其说是一种新技术，不如说是一种交付现有服务的新方式，特别是一种交付由智能手机和平板电脑等新技术需求驱动的现有服务的新方式。在不太遥远的未
来，这种新方式必定以它独特的魅力改变着我们的生活。
参考文献：
【1】孙香花云计算研究现状与发展趋势[期刊论文]-计算机测量与控制2011(5)
【2】刘宇芳云计算及其实质的探究[期刊论文]-惠州学院学报2010(6)
【3】邓倩妮;陈全云计算及其关键技术2009(09)
【4】王鹏从虚拟化角度看云计算架构和逻辑2010
【5】云计算应用亟待解决的四个问题2010
【6】邓侪妮，陈全．云计算及其关链技术[J]．高性能计算发展与应用.2009.29(9) 【7】企业云计算(云堆栈)[EB／OL]．[2010-02.11]．中国Web信息博物馆
【8】廖晓滨,赵熙.第三代移动通信网络系统技术、应用及演进[M].人民邮电出版社,2008 【9】高璐从1G到4G，移动通信技术之发展[期刊论文]-城市建设理论研究2011(29) 【10】蒋博使用HTML5构建下一代的Web Form 2009(06)
【11】袁殷HTML5将带来什么[期刊论文]-中国教育网络2010(10)
【12】马锡坤.杨国斌.于京杰基于虚拟化的云计算数据中心整体解决方案2012(12) 【13】张建勋.古志民.云计算研究进展综述.2010,27（2）
【14】王晓燕.移动云计算.太原大学计算中心，太原(030012）
【15】朱近之.智慧的云计算：物联网的平台[M].北京:电子工业出版社，2011:88-90. 【16】罗军舟，金嘉晖，宋爱波，东方.云计算：体系架构与关键技术.东南大学.(211189)
移动云计算服务端技术-课程学习总结
移动云计算服务端技术-课程学习总结 一、基础知识点 1.1 云计算与移动云计算 1）定义 云计算：硬件和软件都是资源并被封装为服务，用户可以通过网络按需访问和使用。 移动云计算：移动网络以按需、易扩展的方式获得所需基础设施、平台、软件等工厂资源或者服务交付与使用。主要技术：移动通信与互联网技术、web技术寻址和定位。 2）特点 云计算特征：（大规模、高可用、可压缩、高性能）网络是云计算的基础，用户一般只享用资源，而不参与，做海量信息处理，虚拟化技术如武器，存储设备和其他硬件统一添加修改和删除任一节点，不会导致数据中断和数据丢失。 3）发展历史 第一阶段：主机（mainframe） 第二阶段：个人电脑（PC） 第三阶段：局域网（Network） 第四阶段：因特网(Internet) 第五阶段：网格计算（Grid computing） 第六阶段：云计算（Cloud Computing） 4）典型的云计算服务模式 IAAS基础设施层服务：海量数据存储，云安全，虚拟化，管理平台。 PAAS平台层服务：身份认证，访问控制，服务总线，工作流控制。 SAAS应用层服务：web开发、管理提供服务。
1.2 云计算服务端概述 1）云计算服务端和客户端 服务端：复杂计算，海量存储，数据处理，消息推送，LBS服务。 客户端：产品展示，信息查询，简单计算，简单存储。 2）云计算服务端的定位和关注点 服务端：功能模块实现。 客户端：要求的功能和用例。 1.3 云计算服务端架构 1）云计算服务端的分层架构 IAAS基础设施层：虚拟的IT资源。 PAAS平台层：运行应用平台。 SAAS应用层：各类互联网应用软件和系统。 2）云计算服务端的各个层的定位和特点 IAAS基础设施层：以IT资源为中心，包括经过虚拟化的硬件资源和相关管理功能的集合。包括了计算、存储、网络资源、内部管理和资源管理优化。 PAAS平台层：以平台软件和中间件为中心，包括通用性和可复用性的软件资源集合。满足应用层可伸缩性、可用性和安全性。 IAAS应用层：云上应用软件的集合，构建在基础设施层提供的资源和平台层提供的环境之上，通过网络交付给用户。 1.4 业界主流厂商的云计算产品及解决方案 微软：云+端的组合，以云为中心，用户便捷的使用各种终端访问。 运营模式：微软运营、伙伴运营及客户自建 典型特点：即“软件+服务”、平台战略和自由选择。 部署类型：公有云和私有云。
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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
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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
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移动互联网将成为未来互联网发展的趋势，各界已经达成共识。特别是随着移动计算技术的进步，移动设备的成本价格日趋降低，这为移动设备的普及奠定了更好的基础，这也使得我国家移动设备用户大幅增长。 根据前瞻产业研究院《2013-2017年中国移动互联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》的数据：2012年我国移动设备销售量累计超过10亿部(台)，移动互联网发展环境渐佳。 尽管我国移动互联网的发展环境越来越好，规模也越来越大，但是缺乏盈利方式的问题却逐渐显露出来。由于移动设备屏幕小、移动流量昂贵等问题，移动互联网的广告盈利模式效果并不是很理想，用户面对这类移动互联网产品的最优考虑就是卸载。 根据《2013-2017年中国移动互联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》的调研显示：85%以上的用户在遇到广告展示的应用后都会把应用卸载(新浪微博等除外)。这也就是说，移动互联网应用的第三方广告给用户的体验是极差的，更重要的是给用户遗留了不可信的坏印象。 当移动互联网行业的格局逐渐稳定，移动互联网的投资热情也逐渐减退，盈利模式缺失开始成为困扰行业发展的最大问题，游戏会是移动互联网突破盈利模式缺失的重要突破口吗?最近的微信传言已经开始内测游戏了。显然，作为移动互联网第一阵营排头兵在迟迟找不到盈利模式之后，也选择进入游戏领域。但能否成功还有待观察。但是从其他手游公司的发展来看，微信要取得成功的概率是非常大的。但是对于小公司却依然存在推广以及产品更新速度快等问题，耗费巨大。 移动电商其实是移动互联网实现盈利最简单的方式，但是前面说到的移动设备屏幕小、移动流量费用昂贵的问题也制约了它的发展。如果你想在淘宝购买一件衣服，需要消耗100M 的流量吗?其实这是很昂贵的。更何况到目前为止，所有的电商企业都没有公布移动电商的
移动云计算专业介绍
移动云计算简介移动云计算是在谷歌提出云计算概念这是一个美丽的网络应用模式的升华，通俗讲就是将云计算概念应用到移动互联网上。目前在国内，北京航空航天大学软件学院率先提出这一产业的人才培养目标。移动云计算专业简介一、概述北航软件学院在工业和信息化部软件与集成电路促进中心（CSIP）、北京市政府、联想集团、Adobe、中国云计算联盟、中关村科技园区管委会、望京科技创业园、宏达电HTC和多普达Dopod（拥有全球Google Android和Microsoft Windows Mobile最大的市场份额）等机构的大力支持下，开设全国第一个“移动云计算”软件工程硕士专业，努力将北航软件学院打造成为中国移动应用开发领域的“黄埔军校”。学生将学习云计算、移动开发、软件服务、软件工程相关理论与技术，并必须参与完成至少一款商业级应用软件服务产品设计和开发。本专业的目标是培养具有军计算服务端和各类终端技术开发能力的实用型工程师及移动项目管理高端人才。目前本领域人才需求极度缺乏，学生毕业后可保证高薪就业。根据2010年洽谈的用人单位需求和薪酬情况，具有项目实战经验的移动云计算人才，严重供不应求。预计平均初始月薪将达到8000元人民币。大型企业直接定制，银行全额贷款，零风险、零投入获得名牌大学硕士学位并高薪就业，从此改变您的人生。专业前景云计算和移动互联网结合，催生新的巨大的产业机会！云计算和移动互联网，无疑是当今软件与信息服务业最热门的话题。当移动互联网产业与云计算技术结合，移动云计算成为IT行业炙手可热的新业务发展模式。2009年7月ABI Research的一份关于移动云计算的研究报告，提到云计算不久将成为移动世界中的一股爆破力量，最终会成为移动应用的主导运行方式，引起了投资界以及业内人士的高度关注。由于拥有开放的技术接口、分布式的计算理念，超强而又灵活的处理能力，云计算正在被人们所接受。我们看到，经过了一年多的市场培育期，人们将注意力逐渐从对云计算的技术特点和业务模式的分析转向其业务所提供的可用性与响应速度。借助于移动云计算，Google的手机导航系统，手机语音搜索系统以及Android平台上的各种服务的表现已经让人赞叹不已。美国Apple公司的市值最近超越了Microsoft的市值，Apple公司被世界上公认为最有创意的最有价值的IT公司，其CEO Steve Jobs也被认为是最近10年来最明星的CEO，也证明了移动云计算的重要性。我国投入了万亿规模的3G网络的成功也一定必须依赖于类同Apple AppStore这样的移动云计算的成功。根据ABI Research的最新预测报告，2008年全球移动云计算用户数量为4280万，占全球手机用户数量的1.1%。未来5年移动云计算将进入高速发展时期，到2014年全球用户数量将达到9.98亿，占全球手机用户的19%，每年能够以30-50%的速度发展。移动云计算市场巨大，发展迅速，人才缺口极大！2009年中国各大运营商获得3G 牌照，标志着移动互联网在中国的发展进入了快车道。利用移动云计算的各种无线互联网的服务也将深入到人们的生活当中。人们对无线互联网各类服务的大量使用又将反过来进一步推动“移动云计算”市场与技术的发展，这势必会引发市场对此领域技术人才的极大需求。据工信部人才交流中心预计，3G进入大规模建设阶段后，按目前的培养速度，“移动云计算”人才需求缺口将达百万。2010年8月，共青团中央和中国移动联合启动“移动应用商场百万青年创业计划”，预示着一个“移动开发”时代的来临，而目前主流“计算机”相关专业毕业生还不能直接开发基于移动终端的应用，“移动云计算”正是解决这一巨大产业需求的精准定位专业，而目前国内还没有基于“移动云计算”的专业教育和培训机构，这正是同学们的机遇所在。培养目标n 培养具有云计算服务端和各类移动终端技术开发能力的实用型软件工程师；n 在Adobe 的全力支持下,培养基于云计算服务端和各类移动终端的UI/UE、界面设计、RIA开发等实用型美工设计师；n 培养移动云计算领域的项目管理高端人才（并与斯坦福大学、加州大学伯克利分校联合建设课程体系中）将云计算技术、3G技术、应用服务技术等结合，培养“高层次、实用性、复合型、国际化”的具有实战经验的软件工程专业人才。通过一年的软件工程基础课程和移动云计算核心
云计算技术国内外发展现状
次。联想公司计划推出基于云计算服务的PC及云终端，终端更像一台接收机，它本身没有存储设备，所有的数据都集中在后台。 云计算改变了单个计算机的功能，降低对网络的要求，由于终端不考虑应用的具体实现过程，扩展应用变得更加容易，高可扩展性是云计算的显著特征。应用在服务器端实现和部署，可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享，并以统一的方式（例如通过浏览器）在终端实现与用户的交互。 三、国外云计算技术、产业现状及发展趋势 （一）国外云计算技术及产业现状 1、主要国家的最新进展 美国将云计算技术和产业定位为维持国家核心竞争力的重要手段之一，在制定的一系列云计算政策中，明确指出加大政府采购，积极培育市场。通过强制政府采购和指定技术架构来推进云计算技术进步和产业落地发展。例如，美国军队（空军、海军）、司法部、农业部、教育部等部门都已应用了云计算服务。美国历届联邦政府都将推动IT技术创新与产业发展作为国家的基本政策，在2011年出台的《联邦云计算战略》中明确提出鼓励创新，积极培育市场，构建云计算生态系统，推动产业链协调发展。 欧盟欧盟委员会在2012年9月启动“释放欧洲云计算潜力”的战略计划，包括筛选和精简众多技术标准、为云计算服务制定安全和公平的标准规范等，同时明确市场政策，确立欧洲云计算市场，促使欧洲云服务提供商扩大业务范围并提供性价比高的在线管理服务。 英国政府在2013年为13个研发项目拨款500万英镑，以应对阻碍云计算应用的商业和技术挑战。这13个项目的研究重点在于开发相关的系统、服务和软件，帮助解决云服务缺乏互操作性、数据恢复能力和身份验证这三项挑战，提高云服务的安全性。 澳大利亚澳大利亚政府信息管理办公室(AGIMO) 在2011年发布《澳大利亚政府云计算政策：最大化云计算的价值》的文件，并在2013年5月更新和发布了该文件的2.0版，该文件对政府部门使用云计算服务提供了指导，包括云计算相关法律、财政支持、安全规范等。2013年，AGIMO发布《公共服务大数据战略》，该战略以六条“大数据原则”为支撑，旨在推动公共行业利用大数据分析进行服务改革，并制定更好的公共政策。澳大利亚新南威尔士州出台与云服务相关的政策，以利用更加灵活可靠的技术来改善政府的运作和服务，节约运营成本。 韩国在2011年制定了《云计算全面振兴计划》，其核心是政府率先引进并提供云计算服务，为云计算开发国内需求。韩国通信委员会的报告指出，2010年至2012年，韩国政府投入4158亿韩元预算来构建通用云计算基础设施，将利用率低下的电子政务服务器虚拟化，逐步置换成高性能服务器，并根据系统服务器资源使用量实现服务器资源的动态分配。 日本日本经济产业省2010年8月发布《云计算与日本竞争力研究》报告，鼓励和支持包括数据中心和IT厂商在内的云服务提供商利用日本的IT技术等优势，通过分析云计算的全球发展趋势，解决云计算发展过程中的挑战性和关键性问题。
移动计算技术的发展
随着移动计算技术的发展，移动数据库逐步走向应用，在嵌入式操作系统中移动数据库更显示出其优越性。本文研究了移动数据库的发展现状及应用前景，分析了移动数据库在应用中关键点，并指出了移动数据库管理系统应具有的基本功能。 1. 嵌入式移动数据库的发展现状 数据库技术一直随着计算的发展而不断进步，随着移动计算时代的到来，嵌入式操作系统对移动数据库系统的需求为数据库技术开辟了新的发展空间。嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域逐步走向广泛的应用领域。随着智能移动终端的普及，人们对移动数据实时处理和管理要求的不断提高，嵌入式移动数据库越来越体现出其优越性，从而被学界和业界所重视。 2. 移动计算与嵌入式移动数据库 移动计算是一种新型的技术，它使得计算机或其他信息设备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据。移动计算的作用在于，将有用、准确、及时的信息与中央信息系统相互作用,分担中央信息系统的计算压力, 使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户。 所谓移动数据库是指支持移动计算环境的分布式数据库。由于移动数据库系统通常应用在诸如掌上电脑、PDA、车载设备、移动电话等嵌入式设备中，因此，它又被称为嵌入式移动数据库系统。 移动计算环境比传统的计算环境更为复杂和灵活。计算平台的移动性、连接的频繁断接性、网络条件的多样性、网络通讯的非对称性、系统的高伸缩性和低可靠性以及电源能力的有限性等因素对移动数据库的性能提出了相当高的要求。移动技术的发展必将对嵌入式移动数据库的发展起强大的推动作用，同时嵌入式移动数据库的发展也能促进移动计算的广泛应用。 3. 嵌入式移动数据库在应用中的关键 移动数据库在实际应用中必须解决好数据的一致性（复制性），高效的事务处理，数据的安全性等问题。 3．1 数据的一致性 移动数据库的一个显著特点是移动终端之间以及与服务器之间的连接是一种弱连接，即低带宽、长延迟、不稳定和经常性的断开。为了支持用户在弱环境下对数据库的操作，现在普遍采用乐观复制方法（Optimistic replication 或 Lazy replication）允许用户对本地缓存上的数据副本进行操作。待网络重新连接后再与数据库服务器或其他终端交换数据修改信息，并通过冲突检测和协调来恢复数据的一致性。 3．2 高效的事务处理 移动事务处理要解决在移动环境中频繁的、可预见的拆连情况下的事务处理。为了保证活动事务的顺利完成，必须设计和实现新的事务管理策略和算法。 1）根据网络连接情况来确定事务处理的优先级，网络连接速度高的事务请求优先处理。
浅析云计算的五大关键技术
浅析云计算的五大关键技术 据中国报告大厅发布的《2014-2020年中国云计算行业深度调研及发展趋势分析报告》，国科数据中心做出如下解读： 1 虚拟化技术 虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实 的基础上运行，它可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程，减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根
据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化目。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 分布式海量数据存储 云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式（集群计算、数据冗余和分布式存储）保证数据的可靠性。冗余的方式通过任务分解和集群，用低配机器替代超级计算机的性能来保证低成本，这种方式保证分布式数据的高可用、高可靠和经济性，即为同一份数据存储多个副本。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS. 3 海量数据管理技术 云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算
系统中的数据管理技术主要是Google的BT sT~lO数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase.由于云数据存储管理形式不同于传统的RDBMS数据管理方式，如何在规模巨大的分布式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［61.同时，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Hadoap子项目HBase和Hive等。另外，在云数据管理方面，如何保证数据安全性和数据访问高效性也是研究关注的重点问题之一。 4 编程方式 云计算提供了分布式的计算模式，客观上要求必须有分布式的编程模式。云计算采用了一种思想简洁的分布式并行编程模型Map—Reduce.Map—Reduce是一种编程模型和任务调度模型。主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理。在该模式下，用户只需要自行编写Map函数和Reduce函数即可进行并行计算。其中，Map 函数中定义各节点上的分块数据的处理方法，而Reduce函数中定义中间结果的保存方法以及最终结果的归纳方法。
移动计算复习资料
1.移动计算基本概念 ○1指节点处于移动状态下或非预定状态下的网络计算技术； ○2移动计算是使人们能在任何时间、任何地点、在运动过程中能够不间断地访问网络服务（数据）的技术的统称－ACM； ○3利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境。 2.移动计算主要研究内容 ○1关键技术：移动计算机制、情景感知、移动计算环境、应用任务迁移方法、移动计算软件支撑平台、移动过程中的信息安全 ○2核心内容：情景认知建模方法、服务自发发现与资源自适应管理策略、用户任务无缝主动迁移方法、面向普适服务的移动应用支持平台的设计与实现、移动设备技术、嵌入式操作系统、无线网络技术、移动安全、移动数据管理、人机交互技术、移动商务。 ○3未来五大关键：移动支付、手写笔重生、企业业务、广告业务、语音业务 3.应用领域 ○1信息访问设备：掌上电脑、平板电脑、笔记本电脑、智能手机、穿戴计算机、传感器节点、智能家电、智能玩具 ○2军事应用：穿戴计算机（实施快速作战指挥与控制、实施战场侦察探测、作战信息处理、广泛地应用于各兵种）；传感器网络在军事领域的应用（战场观测与监视、敌方侦察、目标跟踪与分类、核生化攻击检测、有害物质（气体、液体、辐射等）检测、战场可视化、导向系统）。 ○3民用应用：智能交通、智能手机、穿戴计算机、传感器网络 其中传感器网络的应用：城市交通（高速公路车辆监测、交通状况监测、停车场位置导引、车辆识别）；健康医疗（医疗检测与诊断、医疗设备联网、病人状况监测、人体内部情况监测）；商务应用（商场保安监测、交易过程监视、工厂内部监视）；家庭应用（网络家电监控、家庭保安、儿童监护、智能玩具）；环境监测（农田环境监测、土壤监测、气候监测、水文监测、森林火灾观测） 4.环境模型 MH：Mobile Host 移动主机FH：Fixed Host 固定主机 MSS：Mobile Support Station 移动支持站 5.简述正交频分复用(OFDM)技术、思想 OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。
无线网络与移动计算
无线网络发展状况 计算机通信分两种:有线通信和无线通信 无线通信包括卫星,微波,红外等等 无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时，无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础，介绍了无线局域网的协议标准，阐述了无线局域网的体系结构，探讨了无线局域网的研究方向。 关键词以太网无线局域网扩频安全性移动IP 一、引言 随着无线通信技术的广泛应用，传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求，于是无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）应运而生，且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络，但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟，正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。 无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。 广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性，促进了无线局域网技术的完善和产业化，已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展，无线局域网将迎来发展的黄金时期。 二、无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点 （1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 （2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。
移动计算技术
063815移动计算技术32学时/2学分英文译名： Mobile Computing Technology 适用领域：计算机系统结构、计算机应用技术、计算机软件理论 开课单位：计算机科学与技术学院 教学目的：通过本课程的学习，学生应掌握移动计算的基本理论和方法，熟悉若干移动计算典型案例，重点掌握无线网络MAC协议原理以及移动自组网和无线Mesh网的基本组成、 结构、原理、相关协议以及实现与应用，为后续学习和研究工作奠定基础。 预备知识或先修课程要求：计算机网络 教学主要内容以及对学生的要求： 要求学生应预先学习计算机网络和移动通信等相关课程；教学主要内容包括：计算的 演变、移动计算技术概论、通用计算技术简介、无线网络MAC协议原理、移动自组 网、无线Mesh网、下一代无线Internet、移动计算的仿真技术以及移动计算的典型应 用案例等。 内容摘要： 移动计算技术是随着无线网络、移动网络以及移动设备的发展而在互联网基础上的技 术提升，主要解决不同网络的接入和无缝计算；它是分布式计算和分布式人工智能与 移动通信技术相结合的产物，是一种以移动性为特征的新的计算和问题求解规范，是 下一代分布、移动、开放环境中的工程系统模型，是目前的一个学术研究热点，并在 实际中得到广泛应用。因此，本课程主要对以上内容进行概念性介绍，使学生了解计
算技术的演变过程，把握信息技术的未来。同时，本课程将系统讲解移动计算的基础 理论、系统结构、关键技术和方法，并描述了移动计算多个应用案例。此外还对与移 动计算相交叉的移动自组网技术、无线Mesh网技术、穿戴计算技术、和移动计算仿 真技术作了详细讲授。通过本课程的学习，学生应掌握移动计算的基本理论和方法， 熟悉若干移动计算典型案例，为后续学习和研究工作奠定基础。 考核方式： 总成绩(百分制)=平时成绩（10%）+实验（10%）+口头报告（30%）+大作业（50%）。 平时成绩根据上课出勤情况和课堂参与度评定；课程讨论要求每名学生作口头报告并 提交PPT，根据报告难度和质量评定成绩；课程结束时，每名学生需将自己研究方向 与移动计算技术相结合，撰写一个完整、可行的研究计划，根据完成质量评定成绩。课程主要教材： 无. 主要参考书目： [1]《移动计算技术》徐明、曹建农、彭伟清华大学出版社2008-9 [2]《GloMoSim网络仿真-从入门到精通》高振国哈尔滨工业大学出版社2008-5 [3]《普及计算》[德]Uwe Hansmann, Lothar Merk 等(著)，英春、孙沛(译) 清华大 学出版社2004-1 [4]《Mobile Computing》Chander Dhawan 世界图书出版社1997 [5]《下一代无线因特网技术：无线Mesh网络》方旭明人民邮电出版社2006-5 [6]《Ad Hoc移动无线网络》王金龙国防工业出版社2004-5
移动云计算服务端技术-考试总结
1.云计算：硬件和软件都是资源并被封装为服务，用户可以通过网络按需访问和使用。 2.移动云计算：移动网络以按需、易扩展的方式获得所需基础设施、平台、软件等工厂资源或者服务交付与使用。技术：移动通信与互联网技术、web 技术寻址和定位。 3.云计算特征：（大规模、高可用、可压缩、高性能）网络是云计算的基础，用户一般只享用资源，而不参与，做海量信息处理，虚拟化技术如武器，存储设备和其他硬件统一添加修改和删除任一节点，不会导致数据中断和数据丢失。 SAAS 软件服务、P aas 基础平台层、I aas 基础设施曾 4.移动云计算服务端功能：存储、计算、管理和应用，是云端基于云计算搭建的平台式系统。 5.云计算系统组织方式：云架构通过虚拟化、标准化和自动化的方式整合软件和硬件通过网络将服务交付给用户。 6.云架构三个层面：（后面更详细） 1) 基础设施层：虚拟的IT 资源 2) 平台层：运行应用的平台 3) 应用层：各类的互联网应用软件和系统 7.基础设施层：经过虚拟化后的硬件资源和相关管理功能的集合（计算、存储、网络）通过虚拟化技术实现内部管理，操作流程自动化和资源管理优化。 8.平台层：平台软件和中间件为中心，通用性和多用性软件。中间件：是一种独立的系统软件或服务程序、分布式应用软件。 9.应用层：云上应用的集合。 10.关键技术：基础设施层、虚拟化、分布式存储、关系型数据库NOSQL 中间层：分布式技术、并行处理、应用服务器MapReduce 展示层：J avaScript、C SS、si lverlight 管理层：账号管理、安全管理 11.技术体系： 1) 体系结构：以构件、构件之间的关系、构件与环境之间的基本组织结构 2) 虚拟化技术：基础设施技术，完成一对多的处理 3) 操作系统：控制盒管理计算机软件和硬件 4) 分布式文件系统：D FS、存储于网络平台 5) 海量数据分析和处理;MapReduce、非关系系统数据库NoSQL 6) 云管理技术：维护管理调度、资源性能的技术 7) 云安全技术：虚拟化可信技术、存储技术、计算安全 12.云计算关键技术体系：由体系结构、虚拟化、海量存储、云调度、云计算芯片、服务器操作系统、云安全和 系统管理等几部分组成。（选择题） 13.云计算体系按功能模块划分：最下面两层属于硬件管理部分，主要是设备提供商和数据中管理负责的内容； 中间三层属于系统管理部分，主要是服务提供商负责的主要内容，其将面向用户的服务和面向资源的需要联系起来并躲闪管理，最上面一层是用户服务部分。（云体系） 14.云计算平台架构概述：通过虚拟化、标准化和自动化的方式整合硬件和软件资源，并通过网络将服务交付， 包含基础设施、平台和应用。 IAAS——基础设施层，计算资源、存储资源和网络资源。GFS/Bigtable HDFS/HBASE PAAS——平台层，提供开发、运行和管控环境。W eb（J2EE）MapReduce。 SAAS——应用层，web 开发，提供服务。 15.虚拟化包括三个方面：基于设施虚拟化（存储和网络）、系统虚拟化（服务器和桌面）、软件虚拟化（语言和应用程序）。 16.虚拟化的分类：硬件仿真、全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化、操作系统虚拟化。 17.分布式计算：需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小部分，然后把这些问题分配多个计算机进 行处理，最后把计算结果综合起来。 18.分布式网络存储技术：是将数据分散的存储于多台独立的机器设备上，分布式网络存储系统采用可扩展系统 结构，利用服务器定位存储和多台存储服务器分担存储。 19.虚拟化技术：指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。
云计算的关键技术
云计算的关键技术 云计算（cloudcomputing，分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计 算”的概念起源。 云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化 技术、云计算平台管理技术最为关键。 云计算的核心技术 (1)编程模型 MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成
Map(映射)和Reduce(化简)的方式，先通过Map程序将数据切割成不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整输出。 (2)海量数据分布存储技术 云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。 GFS即Google文件系统（GoogleFileSystem），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。 一个GFS集群由一个主服务器（master）和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被许多客户（Client）访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease）管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。 客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。 (3)海量数据管理技术 云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。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。 BT是建立在GFS,Scheduler,LockService和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。 Google的很多项目使用BT来存储数据，包括网页查询，Googleearth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同：数据大小（从URL到网页到卫星图象）不同，反应速度不同（从后端的大批处理到实时数据服务）。对于不同的要求，BT都成功的提供了灵活高效的服务。 （4）虚拟化技术 通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。 （5）云计算平台管理技术 云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。 云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。 在vForum2011大会的媒体见面会上，VMware公司亚太区兼日本区总经理AndrewDutton接受了记者采访，就Vmware在亚太区及中国的云计算战略发表了自己的看法。
移动云计算导论——企业云计算架构
?企业应用 ?网络平台 ?系统服务器?中间件 ?数据库 ?存储 ?虚拟化资源池 ?业务连续性（高可用性）?安全性 ?可管理性（ITIL） ?可扩展性 ?高性能 ?业务战略 ?IT战略 ?业务架构 ?应用架构 ?IT架构 ?流程架构 ?架构准则 ?组织架构 ?运维架构 环境：国家政策（税收、优惠政策），经济环境。例如通胀，银行的贷款政策。竞争的策略。 业务： 组织：分析企业的管理架构，包括对人员的组织能力和流程的思路 文化：考绿本公司的企业文化，能不能吸引高精端人才。 从技术角度：IT行业环境，云计算的发展趋势。 STEP：面向2020年未来战略 社会趋势 人口增长 城市化 全球化 信息爆炸 十几年前，外企走进中国，现在，中国本土的企业发展起来，并走出去。比如思科，华为。 行业趋势 移动化 云计算将打破今天的计算和应用模式，同时创造出心地商业与服务模式。
公司收购与合并 内部重组 价值链升级Array新产品 新流程 未来的战略举措 战略发展方向 业务多元化 建立联盟 市场扩张 战略执行主线 企业经营管理 以客户为中心 云计算不仅仅是信息技术创新，同时是商业模式的创新 重构业务模式 “新”运营商 全新的生态系统 如何定位自己的角色。平台提供商or基础设施服务商or云应用提供商 云计算促进信息产业发展 intel定位为硬件芯片行业 打造城市云平台，成就服务新经济 业务战略决定CIO工作
结合企业将业务、管理与技术进行关联 结合企业战略 CEO view 99%认为技术有助于企业成功 科技创新与企业战略规划总方法论和阶段 核心分析框架模型：动成长企业达尔文架构 企业IT转型战略内容模型 从最佳实践角度来考虑，设计定位，到未来的规划架构。企业信息化驱动力：青岛科技商务园 企业信息化战略规划的核心成果 BATOG现状评估模型 云演进规划总体方法 产业园区云计算的整理架构设想 新一代数据中心：云计算中心的商业化运营 企业业务流程和应用架构 云计算数据中心的服务和产品生命周期 云计算的战略角色 IT规划的过程（1） IT规划的过程（2） in detail：信息系统详细架构 AS-IS to-be 管理的三种模式 管理的分析模式 数字医疗应用即服务 智能汽车/交通即服务 物流/供应链可视化应用即服务 智能家居应用即服务 专题技术和管理的演进 传统架构→云架构 云计算和新一代数据中心 IT基础架构规划
Google云计算的关键技术(一)
Google云计算的关键技术（一） Google云计算的关键技术主要包括：Google文件系统GFS、分布式计算编程模型MapReduce、分布式锁服务Chubby和分布式结构化数据存储系统BigTable等。其中： 1）GFS提供了海量数据存储和访问的能力； 2）MapReduce使得海量信息的并行处理变得简单易行； 3）Chubby保证了分布式环境下并发操作的同步问题； 4）BigTable使得海量数据的管理和组织十分方便。 ●GFS GFS是一个面向海量数据密集型应用的、可伸缩的分布式文件系统，它为Google云计算提供了海量存储的能力，处于整个Google云计算技术体系的最底层。 GFS使用廉价的商用机器构建分布式文件系统，将容错的任务交由文件系统来完成，利用软件的方法解决系统可靠性的问题，不但使得存储的成本成倍下降，更是很好地在频繁的故障中确保了数据存储的安全和数据存储服务的连续性，从整体上确保了整个系统的可靠性，进而可以为大量客户机提供高性能的服务。 一、架构 一个GFS集群包含一个单独的Master逻辑节点、多台Chunk服务器，并且同时被多个客户端访问，如下图所示。
GFS存储的文件都被分割成固定大小的Chunk。在Chunk创建的时候，Master服务器会给每个Chunk分配一个不变的、全球唯一的64位的Chunk标识。Chunk服务器把Chunk以linux文件的形式保存在本地硬盘上，并且根据指定的Chunk标识和字节范围来读写块数据。出于可靠性的考虑，每个块都会复制到多个块服务器上。缺省情况下，我们使用3个存储复制节点，不过用户可以为不同的文件命名空间设定不同的复制级别。 Master节点管理所有的文件系统元数据，在逻辑上只有一个。这些元数据包括名字空间、访问控制信息、文件和Chunk的映射信息、以及当前Chunk的位置信息；Master节点还管理着系统范围内的活动，比如Chunk在Chunk服务器之间的迁移等。Master节点使用心跳信息周期地和每个Chunk服务器通讯，发送指令到各个Chunk服务器并接收Chunk服务器的状态信息。 GFS客户端代码以库的形式被链接到客户程序里。客户端代码实现了GFS文件系统的API 接口函数、应用程序与Master节点和Chunk服务器通讯、以及对数据进行读写操作。客户端和Master节点的通信只获取元数据，所有的数据操作都是由客户端直接和Chunk服务器进行交互的。 无论是客户端还是Chunk服务器都不需要缓存文件数据（客户端会缓存元数据）。客户端缓存数据几乎没有什么用处，因为大部分程序要么以流的方式读取一个巨大文件，要么工作集太大根本无法被缓存。Chunk服务器不需要缓存文件数据的原因是：Chunk以本地文件的方式保存，Linux操作系统的文件系统缓存会把经常访问的数据缓存在内存中。 设计思路：集中+分布。单一的Master节点便于通过全局的信息精确定位Chunk的位置以及进行复制决策。同时，为了避免Master节点成为系统的瓶颈，必须减少对Master节点的读写：客户端并不通过Master节点读写文件数据，只是通过其询问应该联系的Chunk服务器，后续的操作将直接和Chunk服务器进行数据读写操作。 二、客户端访问GFS流程 首先，客户端把文件名和程序指定的字节偏移，根据固定的Chunk大小，转换成文件的Chunk 索引。然后，它把文件名和Chunk索引发送给Master节点。Master节点将相应的Chunk 标识和副本的位置信息发还给客户端。客户端用文件名和Chunk索引作为key缓存这些信息。 之后客户端发送请求到其中的一个副本处，一般会选择最近的。请求信息包含了Chunk的标识和字节范围。在对这个Chunk的后续读取操作中，客户端不必再和Master节点通讯了，除非缓存的元数据信息过期或者文件被重新打开。 三、Chunk尺寸的设定 Chunk的大小是关键的设计参数之一。选择64MB这个较大尺寸有几个重要的优点。首先，它减少了客户端和Master节点通讯的需求，因为只需要一次和Mater节点的通信就可以获