云端漫步——云计算时代来临

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1、云端漫步---云计算时代来临董敏陈金鹰邹振宇（成都理工大学信息工程学院成都610059）摘要：针对正在兴起的云计算技术进行了综合研究，介绍了云计算的基本内涵和整体体系结构，并对其特点和关键技术作了重要介绍，同时对其应用前景及研究热点问题进行了探讨。关键字：云计算分布式处理海量存储共享1前言随着互联网的发展，全球的很多企业对于基于互联网的计算方式有了新的要求，而云计算就是这样一种新的解决方案。云计算是个热度很高的新名词，由于它是多种技术混合演进的结果，其成熟度较高，又有大公司推动，发展极为迅速。2009年9月15日，美国奥巴马政府宣布了一项长期性云计算政策，希望降低基础建

2、设成本，并减低政府电脑系统对环境的影响。美国政府的云计算计划已经开始执行，从全新APPS.gov网站开始。云端运算机器衍生的网络服务必会受到网络使用者的青睐与选用。近期，云计算标准制定组织OCC正式成立。OCC成员致力于提升在地理位置上彼此独立的数据中心存储和计算云的性能，加强开放架构让计算机通过实体的网络实现无缝互操作。云计算是一种共享IT基础架构的方法，它可以将巨大的系统池连接起来提供IT服务，让企业数据中心的运行更加类似互联网，通过安全和可扩展的方式让计算资源可以像虚拟资源一样被访问和共享，属于下一代的计算平台。2云计算基本概念“云计算”是分布式处理、并行处理和网

3、格计算的发展，是这些计算机科学概念的商业实现。其核心部分依然是数据中心，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上产的处理器以及其他硬件上的产品组成。2.1云计算的基本原理云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统【1】。云计算描述了一种可以通过互联网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。任何一个用户通过合适的互联网接入设备以

4、及一个标准的浏览器都能够访问一个云计算应用程序。2.2云计算技术体系云计算技术体系结构分为4层：物理资源层、资源池层、管理中间件层和面向服务的体系结构（SOA）构建层。如图1所示。(1)物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。(2)构建资源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研究在一个标准集装箱的空间如何装下2000个服务器、解决散热和故障节点替换的问题并降低能耗。(3)管理中间件负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地为应用提供服务

5、；(4)SOA构建层将云计算能力封装成标准的WebServices服务，并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等。管理中间件和资源池层是云计算技术的最关键部分，SOA构建层的功能更多依靠外部设施提供【2】。云计算的管理中间件负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。资源管理负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽，并对资源的使用情况进行监视统计；任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映象(Image)的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等；用户管理是实现云计算商业模式的一个必不可少

6、的环节，包括提供用户交互接口、管理和识别用户身份、创建用户程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；安全管理保障云计算设施的整体安全，包括身份认证、访问授权、综合防护和安全审计等。服务访问服务注册服务查找服务工作流服务接口用户许可用户身份管理用户请求管理使用计费映像创建映像部署映像库管理映像生命期管理负载均衡故障恢复故障检测监视统计计算资源池存储资源池网络资源池数据资源池存储器网络设备数据库计算机图1云计算技术体系结构管理中间件SOA体系结构用户管理物理资源资源虚拟化映像管理资源管理身份认证综合防护访问授权安全审计3云计算技术前景3.1云计算技术特点互联网络的快速发展正在

7、对人们的生活和工作方式产生着深刻影响。继传统的个人计算机、客户，服务器的计算模式之后。崭新的“云计算”模式展现了现代互联网络的重要特质。云计算有四个方面的重要特点：云上的海量数据存储、无数的软件和服务置于云中、它们均构筑于各种标准和协议之上、可以通过各种设备来获得【2】。⑴以用户为中心数据存在于云海之中，通过设备，可以在任何时间、任何地点以某种便捷的方式安全地获得它或与他人分享。⑵以任务为中心人们可以方便地与合作者共同规划并执行各项任务,并随时随地进行有效的交流和沟通。⑶强大的功能置于云海中由成千上万的计算机群提供的强大计算能力、存储能力