云計算技術應用研究淺析

孫愛鳳

摘要：計算機網絡服務技術的進一步開發應用，徹底改變了人們的生活和工作，特別是云計算技術出現，從內涵到特點，不僅改變IT產業，也引發了新一輪工業革命——第三次工業革命與云計算時代的到來。對整體上的技術創新、產業發展以及在經濟社會發展各個方面的顛覆性變革，都具有非常重要的使用價值和重大意義。

關鍵詞：計算機網絡技術 云計算核心技術

隨著計算機網絡技術的不斷進步，移動互聯網的深入發展，網絡服務技術的進一步開發應用，徹底改變了人們的生活和工作，變革了傳統的IT技術，使傳統網絡以及虛擬化正面臨新的挑戰。

一、云計算的產生

在傳統網絡模式下，企業建立一套IT系統需要購買硬件、軟件和專門的人員維護。傳統網絡承擔著“傳輸”和“路由”兩大任務，當大規模的數據中心出現后，設備、網絡等變得越來越復雜。為了解決網絡問題，從而把“傳輸”和“控制”層面分開，從而出現虛擬網絡化，在使用中，不僅性能波動大，而且經常發生丟包問題。存在著資源競爭和網絡攻擊難題。這些迫切需要，能夠提供所需要的所有軟件供給企業、只需要在用時付少量“租金”即可“租用”到這些軟件服務，從而節省許多購買軟硬件的資金。這便是云計算產生的前提。

云計算（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。

廣義的云計算指廠商通過建立網絡服務器集群，向各種不同類型客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等服務。

狹義的云計算指的是廠商通過分布式計算和虛擬化技術搭建數據中心或超級計算機，以免費或按需租用方式向客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務。

二、云計算發展歷程

云計算使人們的使用觀念從“購買產品”到“購買服務”轉變，用戶不需要擁有軟件、硬件設備和漫長的等待時間、只需要向云計算服務提供商交納一定的租金，就得到需要的服務。所以云計算技術發展很快，目前已達到比較成熟的水平。

1、第一階段：電廠模式，利用電廠的規模效應，降低服務價格，方便用戶使用。

2、第二階段，效用計算，其核心借鑒電廠模式，整合分散在各地的服務器、存儲系統以及應用程序共享給用戶，方便用戶使用計算機資源。

3、第三算階段：網格計算，把需要巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，分配給許多低性能的計算機來處理，最后把計算結果綜合起來攻克大問題。

4、第四階段：云計算，其核心與效用計算和網格計算非常類似，使用方便，成本低廉。在需求方面已經有了一定的規模，在技術方面也已經基本成熟。

三、云計算的特點

云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統技術，具有顯著特點：

1、網絡化，是云計算的本質特征之一。

2、服務化，可以提供軟件服務、平臺服務和基礎設施服務，呈現明顯的服務化趨勢。

3、智能化，IT資源能夠按照用戶的需求進行靈活配置，更具智能化功能。

4，平臺化，是指所有服務資源以資源池的形式匯聚起來，以平臺的形式呈現出來。對于資源提供者來說，平臺是所有服務的支撐點。

5、融合化，指相關的技術資源相互交叉、相互滲透、相互影響，呈現明顯融合發展的特征。

四、云計算的關鍵技術

云計算系統運用了許多技術，其中以編程模型、數據管理技術、數據存儲技術、虛擬化技術、云計算平臺管理技術最為關鍵。

1、編程模型MapReduce，是一種簡化的分布式編程模型和高效的任務調度模型，用于大規模數據集（大于1TB）的并行運算。

2、大數據分布存儲技術，云計算系統由大量服務器組成，同時為大量用戶服務，因此云計算系統采用分布式存儲的方式存儲數據，用冗余存儲的方式保證數據的可靠性。客戶與主服務器的交換只限于對元數據的操作，所有數據方面的通信都直接和塊服務器聯系，大大提高了系統的效率，防止主服務器負載過重。

3、大數據管理技術，云計算需要對分布的、大量的數據進行處理、分析，因此，數據管理技術必需能夠高效的管理大量的數據。

4、虛擬化技術，通過虛擬化技術實現軟件應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。虛擬化技術根據對象可分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化等。

5、云計算平臺管理技術，云計算資源規模龐大，服務器數量眾多并分布在不同的地點，同時運行著很多種應用，效的管理這些服務器，保證整個系統提供不間斷的服務是最為關鍵。

五、目前云計算技術發展面臨的主要問題

盡管云計算技術模式具有許多優點，但是也存在的許多問題，如數據隱私問題、安全問題、軟件許可證問題、網絡傳輸問題等。

1、數據隱私問題：要保證存放在云服務提供商的數據隱私，不被非法利用，不僅需要技術的改進，也需要法律的進一步完善，促使云計算服務提供商務必要加強云服務的安全保障措施。

2、數據安全性：有相多的數據是企業的商業機密，數據的安全性關系到企業的生存和發展。云計算數據的安全性問題直接會影響云計算在企業中的應用，因此必須要確保云數據的安全性。

3、改變用戶使用習慣：如何改變用戶的使用習慣，使用戶適應網絡化的軟硬件應用是長期而艱巨的挑戰。

4、網絡傳輸問題：云計算服務依賴網絡，目前網速低且不穩定，使云應用的性能不高。云計算的普及仍依賴于網絡技術的發展。

六、云計算應用及規劃發展

簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見，例如搜尋引擎、網絡信箱等，只要輸入簡單指令即能得到大量信息。云計算不僅能做資料搜尋、分析的功能，未來如分析DNA結構、基因圖譜定序、解析癌癥細胞等，都可以透過云計算技術輕易完成。在云計算時代，完全可以拋棄U盤等移動設備，只需要進入相關的云平臺，都可以新建文檔，編輯內容，文檔的URL分享，也可以直接打開瀏覽器訪問URL。

從內涵到特點，云計算不僅改變IT產業，也由于IT的基礎性、先導性、戰略性和廣泛滲透性，帶來了整個技術和產業的變革，帶來的是整體上的技術創新、產業發展以及在經濟社會發展應用方面的顛覆性變革，積極應用、促進發展，具有重大的使用價值和非常重要而深遠的意義。

因此，要加強規劃合理布局，統籌規劃基礎設施建設和產業發展；加強關鍵核心技術研發，創新云計算服務模式，推動產業化發展；面向重點領域，以大型云計算平臺建設和重要行業試點示范、應用帶動產業鏈上下游的協調發展；加強網絡基礎設施建設；加強標準體系建設，組織開展云計算以及服務的標準制定工作，構建云計算標準體系，從而促進云計算技術發展和推廣應用。