云计算关键技术探究new

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1、研究与开发云计算关键技术探究徐迪威（广东省高性能计算重点实验室，广州510033）摘要：云计算是一种基于互联网的超级计算模式，也是一种创新的商业计算模型。经过近三年来的理念推广和案例运作，云计算正越来越为人们所接受，成为IT发展的风向标。通过探讨云计算的关键技术，揭示云计算是多种新技术的整合部署。关键词：云计算；虚拟化；服务模式1云计算概述得益于并行计算、虚拟化、面向服务架构（SOA）等新技术的发展，云计算得以快速推广，计算方法、存储云计算代表了信息时代的未来，把互联网变成一方式、服务模式得以不断创新。种全新的计算平台，能够在网络上实现按需购买与按3.1虚拟化（Vir

2、tualization）使用付费的业务模式，有广阔发展前途。云计算平台虚拟化作为云计算的核心特征，是云计算依托的（云计算中心）为电子商务、电子政务、物联网、数字城基础。虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不市、数字娱乐等应用提供了强有力的支撑。是真实的基础上运行，它可以扩大硬件的容量，简化软2云计算体系结构件的重新配置过程，减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。在云计算实现中，计算系统虚云计算的技术体系与服务层次关系如图1所示。拟化是一切建立在“云”上的服务与应用的基础。物理资源层提供物理设施服务，例如服务器集群、存储虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作

3、系统、服务器、网络设备、数据库、软件等；虚拟化层把相同类型的器等多个方面，是提高服务效率的最佳解决方案。资源整合构成同构的资源池，例如计算资源池、存储资源池等；管理中间件层负责资源管理、任务管理、用户3.2IaaS/PaaS/SaaS服务模式管理和安全管理等工作；服务接口层将云计算能力封服务模式创新是云计算的一个重要特性。云计算装成标准的WebServices服务。彻底实现了计算机软硬件都是服务的变革，今后用户所需要的东西只有一种———服务，包括：计算服务、网络服务、软件服务、平台服务、存储服务等。IaaS就是将基础设施（主要为计算资源、网络资源和存储资源）作为服务出

4、租。这意味着虚拟计算机不仅具有有保证的处理能力，而且为存储和Internet访问预留了带宽。实际上，IaaS具有在有特定服务质量约束的情况下出租计算机或数据中心的能力，使之能执行任图1云计算技术体系-服务层次关系图意操作系统和软件。IaaS使用分为公共的和私有的两种。公共IaaS采用Internet上的公共服务器池，例如亚3云计算关键技术马逊的弹性计算云（AmazonElasticComputeCloud,A-收稿日期：2010-05-13修稿日期：2010-05-30作者简介：徐迪威（1961-），男，福建诏安人，高级工程师，硕士研究生，从事领域为高性能计算现代计算

5、机2010.07趧趮研究与开发mazonEC2），而私有IaaS则使用企业内部数据中心的个应用编程接口，包括一套编译指导语句和一个用来一组公共或私有服务器池。支持它的函数库；PVM将各种异构计算机的集合看成PaaS就是IaaS加上一个用于给定应用的定制软一个通用的并行计算环境，可满足用户选择适合的程件栈，可描述为一个完整的虚拟平台，它包括操作系统序设计方式表达应用算法和选择最合适的硬件体系结和围绕特定应用的必需的服务。它包含一个软件层，并构执行，支持软件重用。MPI多用在集群（Cluster）系统，作为一项服务提供此软件层，这项服务可用来构建更而OpenMP则用在共享

6、存储系统（例如SMP、DSM）。高水平的服务，例如SaaS。3.4Web2.0SaaS是一种基于互联网提供软件服务的应用模Web2.0（互联网2.0）是相对Web1.0的新的一类式，是管理软件的发展趋势，也是云计算部署的最佳实互联网应用的统称。Web1.0的主要特点在于用户通过践。由于SaaS依托对象为软件和互联网，因此它具有浏览器获取信息，Web2.0则更注重用户的交互作用，网联网特性、多重租赁特性和易用特性。用户既是网站内容的消费者（浏览者），同时也是网站3.3并行计算和并行算法内容的制造者。并行计算是相对于串行计算（通常针对单个CPU或Web的使用以交互性和未来

7、的社会性网络为导单台计算机）而提出的并发计算方法，它将进程相对独向，它以Blog（博客）、RSS（聚合内容）、SNS（社交网立地分配于不同的节点上，由各自独立的操作系统调络）、P2P、Wiki（百科全书）、IM（即时通信）等社会软件度，享有独立的CPU和内存资源（内存可以共享）；进的应用为核心，依据六度分隔、XML、AJAX等新理论和程间相互信息交换通过消息传递。技术实现的互联网新一代模式。Web2.0强调的是信息并行计算机通常是多指令多数据（MIMD）系统，主技术（InformationTechnology）中的“Information”，因为要的