趙靜++劉曉敏++肖廣軍++白蕊++郭雅麗

摘要：云計算的本質(zhì)是在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計算資源的交付和使用方式，用戶通過網(wǎng)絡(luò)按需、易擴展的方式獲得所需服務(wù)。它描述了一種新的基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)、易擴展、而且經(jīng)常是虛擬化的資源。本文系統(tǒng)地分析和總結(jié)云計算的研究現(xiàn)狀，將云計算體系架構(gòu)劃分為核心服務(wù)、服務(wù)管理、用戶訪問接口等3個層次。圍繞低成本、高可靠、高可用、規(guī)?？缮炜s等研究目標(biāo)，深入全面地介紹了云計算的關(guān)鍵技術(shù)及最新研究進展。

關(guān)鍵詞：云計算 虛擬化 體系構(gòu)架

中圖分類號：TP393.03 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0232-01

1 引言

近年來，隨著新一代大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展，其快速的業(yè)務(wù)增長速度以及對數(shù)據(jù)存儲量的較高要求催生了“云計算”這一構(gòu)想。云計算最早是由Google、Amazon等公司在2006年提出的[1]。計算機資源服務(wù)化是其最重要的表現(xiàn)形式，它為用戶屏蔽了數(shù)據(jù)中心管理、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用程序部署等問題。用戶可以根據(jù)自身實時業(yè)務(wù)量購買或者釋放資源，有效降低了運營成本。

2 云計算體系架構(gòu)

根據(jù)實際應(yīng)用可以把云計算模型分為部署模型和服務(wù)模型兩類。

云計算部署模型包括公有云、私有云和混合云三種[2]。公有云主要服務(wù)于小型機構(gòu)，由云計算服務(wù)商提供相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施；私有云則服務(wù)于某一特定的數(shù)據(jù)較龐大的行業(yè)機構(gòu)比如銀行等，由相應(yīng)的大、中型機構(gòu)內(nèi)部提供云計算基礎(chǔ)設(shè)備；混合云主要提供接口服務(wù)以便云與云之間進行聯(lián)系。

云計算服務(wù)模型主要有軟件即服務(wù)、平臺即服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)三個層次。如圖1所示。所謂軟件即服務(wù)主要是提供用戶云計算服務(wù)商的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，Google的Apps 就屬于軟件即服務(wù)；平臺即服務(wù)提供云計算創(chuàng)建和定制應(yīng)用的服務(wù)；基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)提供云計算的計算資源，用戶可以根據(jù)自己的實際需求運行部署相關(guān)應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)。

3 云計算的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 實現(xiàn)云計算的兩種關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)

3.1.1 虛擬化

虛擬化技術(shù)是云計算的基礎(chǔ)，它在構(gòu)建一個邏輯層的基礎(chǔ)上將硬件服務(wù)器虛擬化成若干虛擬系統(tǒng)，將物理資源與用戶使用分開為上層的云計算應(yīng)用提供基礎(chǔ)架構(gòu)。虛擬化屏蔽了底層的復(fù)雜性，用戶可以以最優(yōu)的方式自主選擇拆分、組合資源，實現(xiàn)IT資源的動態(tài)分配、靈活調(diào)度、跨域共享，為IT資源的彈性服務(wù)提供了強大的基礎(chǔ)[3]。虛擬化技術(shù)不僅可以實現(xiàn)底層硬件資源如PC機，存儲器，服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)等的虛擬化，也可以對操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等進行虛擬。

3.1.2 分布式計算

分布式計算是除虛擬化之外的云計算的另一項重要支撐技術(shù)，它是與集中式計算相對的一種計算方法。簡單來講，分布式計算就是把一個大的計算項目分解成很多小任務(wù)，由若干臺不同的計算資源分別進行處理，然后再將計算結(jié)果上傳統(tǒng)一合并處理。分布式計算能夠有效解決成本、效率和擴展性之間的平衡。近年來，隨著大數(shù)據(jù)概念的興起，很多大型的計算項目需要非常巨大的計算能力，使用集中式計算，需要耗費相當(dāng)長的時間，效率低下，這就為分布式計算的提供了十分廣闊的應(yīng)用前景[5]。在云計算服務(wù)模型的軟件即服務(wù)和平臺即服務(wù)領(lǐng)域有著不可替代的地位。

3.2 云計算技術(shù)最新演進

云計算技術(shù)當(dāng)前的最新發(fā)展前沿是SDX，即軟件定義一切，它通過把計算機資源池化、封裝、隔離、服務(wù)化等手段，是用戶可以自由的使用計算資源，它是云計算向縱深演化的結(jié)果?？梢哉fSDX集中了分布式計算與虛擬化，它使人們可以在分布的時間空間下突破物理資源的時空限定，在虛擬世界更高效更自由得使用資源，對于企業(yè)更好的使用分布式資源而言是一種全新且重大的變革。目前SDN即軟件定義網(wǎng)絡(luò)、SDS即軟件定義存儲、SDDC即軟件定義數(shù)據(jù)中心等概念已經(jīng)相當(dāng)成熟并且產(chǎn)品化。其中SDN是目前網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向之一，它通過軟件技術(shù)方法實現(xiàn)人們對資源使用與物理資源本身進行切割和解除綁定，從而實現(xiàn)人們利用物理資源的自由。

4 結(jié)語

云計算作為一種新興的信息技術(shù)發(fā)展迅速。在未來10 年以內(nèi)，一些新的技術(shù)如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、可穿戴設(shè)備等將會逐漸普及。一場新的信息技術(shù)革命正在降臨，而云計算是此次信息技術(shù)革命當(dāng)之無愧的核心。此次信息技術(shù)革命的革命性意義在于，改變了人類利用機器智能的方式，將擁有機器智能升級為使用機器智能，而云計算在人們使用機器智能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，是它讓計算資源變得能夠連續(xù)分發(fā)并無處不在，可以說云計算帶來了信息技術(shù)領(lǐng)域顛覆性的變化。

參考文獻

[1]陳益.基于云計算架構(gòu)的數(shù)字圖書館特點探析[J].內(nèi)幕古科技與經(jīng)濟，2014.

[2]楊青峰.信息化2.0+：云計算時代的信息化體系[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[3]冉旭，鐘鳴，程放，許勇，劉佳。云計算安全防護體系研究[J].信息通信，2013，（01）：81-82.

[4]劉彥.云計算安全風(fēng)險與對策分析[J].硅谷，2013，（02）：132+70.

[5]大數(shù)據(jù)時代的云計算安全征文通知[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2013，（03）：28.

收稿日期：2016-09-07

作者簡介：趙靜（1987—），女，山西晉中人，碩士，助理工程師，北方自動控制技術(shù)研究所，從事電氣設(shè)計工作。