摘要：云計算是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)的又一新的發(fā)展方向。該文主要對云計算的演進(jìn)、原理、特征等幾個方面的進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)解釋了云計算的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)形式，最后簡單分析了云計算的發(fā)展趨勢。文章主要對云計算進(jìn)行綜合性的概論介紹，通過基本的原理和結(jié)構(gòu)，對云計算這個新興發(fā)展的技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：云計算；體系結(jié)構(gòu)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）16-3701-03

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展發(fā)展，傳統(tǒng)的用戶終端開始向更為便捷并隨時隨地可以接入網(wǎng)絡(luò)終端的方向發(fā)展。同時，PC、筆記本電腦也從傳統(tǒng)的以桌面應(yīng)用為中心逐漸發(fā)展為以瀏覽器為中心，總的趨勢是終端多樣化、操作系統(tǒng)便捷化、瀏覽器中心化、存儲處理網(wǎng)絡(luò)化。終端正在發(fā)生革命性的變化，而這個過程將與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的另一項革新遙相呼應(yīng)，即被稱為“第三次IT革命”的云計算技術(shù)。隨著終端需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，以及瀏覽器逐步成為信息交換中心，更多的存儲和計算機(jī)能力遷移到網(wǎng)絡(luò)上，后端的服務(wù)器開始演變成“云”。云計算技術(shù)不僅使后段服務(wù)器能夠以較低的成本實現(xiàn)規(guī)?；瘮U(kuò)展，并滿足海量數(shù)據(jù)的存儲和并發(fā)處理需求。

1 云計算相關(guān)概念

1.1云計算的演進(jìn)

1.2云計算的定義

云是由相互關(guān)聯(lián)且虛擬化的計算機(jī)組成的分布式系統(tǒng)模式。這些虛擬化的計算機(jī)以動態(tài)的形式提供一種或多種的存儲資源。這些資源通過服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者之間的協(xié)商來流通?；谶@樣云的計算稱為云計算。簡單地說，云計算就是指基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的超級計算模式。

1.3云計算原理

簡單的說，云計算是指基于互聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；Y源池的計算、存儲、開發(fā)平臺和軟件能力提供給用戶，實現(xiàn)自動化、低成本、快速提供和靈活伸縮的的IT服務(wù)。

通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。

1.4云計算的特征

1）統(tǒng)一的管理與分配。所有資源無論地域或規(guī)模都由統(tǒng)一的管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分配與使用，將資源的價值實現(xiàn)最大化。

2） 規(guī)模龐大。各大微軟公司均擁有近幾十萬臺的“云”服務(wù)器并且企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百萬上千臺的服務(wù)器。

3） 服務(wù)器虛擬化。各終端請求的服務(wù)均來自“云”，并不是有形的固定實體，使用者僅需一臺電腦甚至一部手機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)就可以使用。

4） 高品質(zhì)的可擴(kuò)展性：互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)特征要求云計算的計算池能實現(xiàn)簡單和高速擴(kuò)展，以便在用戶快速增長的情況下可以迅速滿足需要。缺乏可擴(kuò)展性可能導(dǎo)致很高的管理成本和很差的用戶體驗。

5） IT獲取時間短?；ヂ?lián)網(wǎng)上提供云計算服務(wù)時均以接口的形式提供計算與存儲能力，因此，云計算運(yùn)營商應(yīng)具有非常強(qiáng)大的批量提供能力。

6） 可信任性高?！霸啤痹黾恿藬?shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等方式來保障服務(wù)的可信任性，使用云計算比使用本地計算機(jī)可信。

7） 價格優(yōu)廉?！霸啤崩镁哂薪?jīng)濟(jì)性的節(jié)點(diǎn)以及自動化的集中式管理將資源高效率利用，有效降低了成本。

2 云計算系統(tǒng)架構(gòu)

3 云計算服務(wù)形式

云計算的一個很突出的傾向就是IT服務(wù)化，也就是將傳統(tǒng)的IT產(chǎn)品、能力通過互聯(lián)網(wǎng)（如果私有云就是內(nèi)部網(wǎng)）以服務(wù)的形式交付給用戶，即大家所熟知的IaaS、PaaS和SaaS，對應(yīng)于傳統(tǒng)IT中的“硬件”、“平臺”、和“（應(yīng)用）軟件”。下面簡單介紹一下這3類服務(wù)。

3.1 1IaaS（Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）

傳統(tǒng)IT的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等，因此，IaaS主要指基于傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施之上提供的服務(wù)，包括計算機(jī)服務(wù)、存儲服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。計算服務(wù)既包括彈性虛擬機(jī)， 如：Amazon的EC2，也包括高性能計算能力，如Amazon基于Hadoop MapReduce的HPC（High Performance Computing，高性能計算）服務(wù)。存儲服務(wù)既包括塊存儲和對象存儲服務(wù)，如Amazon SDB、Azure SQL。 提供存儲能力的可以是傳統(tǒng)的共享式系統(tǒng)，也可以是分布式存儲系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)則包括防火墻服務(wù)、負(fù)載均衡服務(wù)、CDN服務(wù)、如：Amazon ASW的Route 53、Elastic Load Balancing、CouldFront等。

3.2 PaaS（Platform as a Service，平臺即服務(wù)）

傳統(tǒng)的IT平臺主要是操作系統(tǒng)、中間件和開發(fā)平臺，他們都是為應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行提供能力和支撐環(huán)境的，一般由用戶自行部署。而在云計算中，PaaS服務(wù)提供商集中部署和運(yùn)營操作系統(tǒng)、中間件、開發(fā)平臺等，再以服務(wù)實例的形式將它們提供給外部的用戶，即向第三方提供應(yīng)用開發(fā)與運(yùn)行實例環(huán)境，例如Google的App Engine、微軟的Azure Platform。

3.3 SaaS（Software as a Service，軟件即服務(wù)）

傳統(tǒng)的軟件既有面向個人的桌面軟件，也有面向企業(yè)的服務(wù)器軟件，由于用戶自行訂購及部署。而在云計算環(huán)境下，這些由SaaS服務(wù)提供商集中部署和運(yùn)營，并以軟件服務(wù)實例的形式提供給用戶，供多用戶共享，例如Google的Google Apps、Salesforce的CRM服務(wù)、NetSuite的管理軟件的服務(wù)。

4 云計算發(fā)展趨勢

目前使用公有云的服務(wù)的大型企業(yè)雖然較少，但未來3年這一局面將發(fā)生巨大改觀。公有云在成本、大數(shù)據(jù)計算能力以及靈活的可擴(kuò)展性方面比私有云更具有優(yōu)勢。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大型企業(yè)逐漸認(rèn)識到公有云的成本和靈活性優(yōu)勢，因此會將一些數(shù)據(jù)和處理任務(wù)轉(zhuǎn)移到公有云上存儲和計算，越來越多的大型企業(yè)將選擇公有云使用。

隨著DropBox、Evernote等個人存儲備份工具的出現(xiàn)，特別是智能手機(jī)以及平板電腦的普及，云計算開始全面進(jìn)入個人消費(fèi)領(lǐng)域。2011年，蘋果推出iCloud，Amazon推出CloudDrive和CloudPlayer，Google推出Google Music和計劃推出Google Driver，微軟升級了SkyDrive，HTC、三星、華為、阿里巴巴、小米等多廠家推出面向移動終端的云存儲服務(wù)備份等，云計算應(yīng)用服務(wù)正在進(jìn)入尋常百姓家，目前的主要應(yīng)用形式包括多終端的文件數(shù)據(jù)備份同步、云音樂、云筆記本等。隨著智能電視技術(shù)的逐步成熟，未來面向家庭的圍繞智能電視與其他終端互動共享的各類云服務(wù)也將應(yīng)運(yùn)而生。

5 結(jié)束語

云計算是一個全新的、很有發(fā)展前景的計算模式。它以共享云中各節(jié)點(diǎn)的計算資源和存儲資源為其本目的，以提供給終端用戶所需的計算機(jī)資源為其主要職能進(jìn)行開發(fā)與研究。目前，我國的“云”研究明顯落后，如以本文提出的云服務(wù)進(jìn)行深一步的開發(fā)與研究，我國的“云”發(fā)展將有突破性進(jìn)展。

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