云计算技术探析

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中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0305-01

1.云计算的定义

在《“智慧的地球”――IBM 云计算 2.0》中，IBM 公司对于云计算概念的理解进行了如下阐述：“云计算是一种计算模式，在这种模式中，应用、数据和 IT 资源以服务的方式通过网络提供给用户使用；云计算同时是一种基础架构管理的方法论，大量的计算资源组合成 IT 资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源以供用户使用”。IBM公司将云计算视作是一个虚拟化的 IT 资源池。

美国加州大学伯克利分校对于云计算概念的定义：“云计算是互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，互联网上的应用服务一直被称作‘软件即服务’，而数据中心的软硬件设施就是所谓的‘云’”。

美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology）的信息技术实验室对于云计算概念的定义：“云计算是一种资源利用模式，它能以简便的途径和以按需使用的方式通过网络访问可配置的计算资源（网络、服务器、存储、应用、服务等），这些资源可快速部署，并能以最小的管理代价或只需服务提供商开展少量的工作就可实现资源”。这一定义以技术化的语言较为全面地概括了云计算的技术特征。

北京“2008 IEEE Web 服务国际大会”提出，根据对象身份来定义的云计算概念：“对于用户，云计算是‘IT 即服务’，即通过互联网从中央式数据中心向用户提供计算、存储和应用服务；对于互联网应用程序开发者，云计算是互联网级别的软件开发平台和运行环境；对于基础设施提供商和管理员，云计算是由 IP 网络连接起来的大规模、分布式数据中心基础设施”。

虽然云计算的概念至今未有较为统一和权威的定义，但云计算的内涵已基本得到普遍认可。狭义来讲，云计算是信息化基础设施的交付和使用模式，是通过网络以按需要、易扩展的方式获取所需资源，提供资源的网络就被成为“云”，对于使用者来说，“云”可以按需使用，随时扩展，按使用付费。广义来讲，云计算是指服务的交付和使用模式，是通过网络以按需要、易扩展的方式获取所需信息化、软件或互联网等相关服务或其他服务。总之，云计算是一种分布式并行计算，由通过各种联网技术相连接的虚拟计算资源组成，通过一定的服务获取协议，以动态计算资源的形式来提供各种服务。

2.云计算的发展

在今天，科学技术的发展的日新月异，在全球各界因经济衰退、欧债危机、新兴市场经济增速放缓而不断努力寻求降低成本、推动创新的道路的背景下，云计算的应用正在迅猛发展。Google、IBM、亚马逊、微软、雅虎、英特尔等 IT 业巨头已经全力投入到云计算争夺战之中，将云计算作为战略制高点。云安全、云杀毒，云存储、内部云、外部云、公共云、混合云、私有云等概念先后形成出现。美国“互联网和美国人生活研究项目”的一项研究成果显示，约有 70%以上的互联网网络用户在使用云计算服务。从 2011 年到 2015 年，云计算仍处于起步或初级阶段，但会是一个快速的发展阶段，到 2020 年才可能实现标准化、规范化、社会化，进入趋于成熟的阶段。

以下是几家公司有相当大影响的云应用：亚马逊提供用于计算的弹性计算云（EC2），以及用于存储的简单存储服务云（S3），它们都属于Amazon的基础设施层服务（AWS）。Google 是提供云计算服务的一大云服务商，同时也是全世界最大的云计算使用者之一，Google云计算的三大应用是：分布式文件系统（GFS）、分布式计算框架以及分布式数据库（BigTable）。IBM 公司在 2007 年 11 月推出了“蓝云”，为其客户提供即买即用的云计算平台。

3.云计算的核心技术

云计算在技术上是通过虚拟化技术架构起来的数据服务中心，实现对存储、计算、内存、网络等资源化，按照用户需求进行动态分配。用户不再是在传统的物理硬件资源上享受服务，而改变为在虚拟资源层上构建自己的应用。

（1）数据存储技术

为保证高可靠性、高可用性和经济性，云计算存储数据采用了分布式存储的方式，并采用冗余存储的方式确保存储数据的高可靠性，即为同一份数据存储多个副本或采用多份备份法，采取并行的方法为大量的用户提供服务，云计算的数据存储技术也具有高传输率和高吞吐率的特点，Google、英特尔、雅虎等厂商采用的都是这种数据存储技术。

（2）数据管理技术

为实现云计算系统对大量数据集进行处理和分析，进而向云计算用户提供高品质的服务，云计算的数据管理技术必须要实现高效的管理大数据集。同时，还要实现在规模巨大的数据中找到特定的数据。云计算的特点是对海量的数据进行存储、读取之后再进行大量的分析，数据读操作的频率远大于数据更新的频率。云计算中的数据管理是一种读优化的数据管理。因此，云计算系统的数据管理多数采用数据库领域中列存储的管理模式，将表按列划分后进行存储，Google 的 BigTable 数据管理技术就是比较成熟的技术。

（3）编程模型

云计算上的编程模型要确保简单，以保证用户能通过编写简单的程序就实现特定的目标，轻松的体会云计算提供的服务。同时也要求这种编程模型后台复杂的并行执行以及任务调度向用户和编程人员透明。

（4）云安全

云安全融合了网格计算、并行技术、未知病毒判别等等最新的信息安全概念和技术，是当今信息安全的全新体现。通过网状的大量客户端对网络中的软件行为异常进行检测，获取互联网上木马、恶意程序等的动态情况，实时推送到服务端进行分析处理，然后再将解决方案分发到客户端，从而及时实现安全处理。

云计算的其他相关技术还有：设备架构技术，包括节点互联技术、数据中心节能技术；资源管理技术，包括数据存储技术、数据管理技术；任务管理技术，包括任务调度技术、数据切分技术；改善服务技术，包括可行性技术、容错性技术；以及云安全技术、并行计算技术、负载均衡技术、虚拟机技术等。

4.结论

云计算的飞速发展，给中小外贸企业提供了一种全新的、快捷的计算环境，免去了企业用户很多繁杂的工作，例如安装软件包，设置软件配置，甚至编写复杂软件，同时也给中小外贸企业节省了购置软硬件设备，配备专业人员的相关成本。云计算非常适合中小外贸企业的信息化建设。

致谢

该论文受到北京高校“北京高等学校青年英才计划项目”和北京市教育委员会“青年拔尖人才培育计划No. CIT&TCD201304132”资助。