云计算近几年来发展迅速,如今已成为信息技术行业的基础,对行业本身带来巨大的改变,越来越来的服务开始以云计算为基础构建,云计算相关的技术也得以快速发展。一般而言,云计算的基础是大型的数据中心,云计算厂商通过部署大量的服务器资源和安装合适的软件,构成一个大的资源池,根据需求提供按需服务。这种传统的云计算模式在当前的环境下,可以较好的满足需求。但是随着时代的发展,互联网上产生的数据呈现爆发式的增长,大数据的数据处理需求与大规模物联网设备的服务需求,对传统的云计算模式提出了重大挑战。当前资源集中式的云计算模式在面对海量数据的处理需求时,会面临资源紧缺以及服务延迟问题。简单的扩大云计算数据中心的规模不仅不能从根本上解决问题,并且可能会导致更加严峻的问题,如能耗问题、网络带宽问题。因此,当前的云计算需要为应对未来的需求寻求新的发展。本文主要研究未来云计算的发展趋势,在总结相关领域发展的基础上,分析云计算面临的问题,提出本文对未来云计算发展的构想,并针对两个重要的研究方向进行深入的研究。第一个研究方向是相比传统大型数据中心更加便于快速部署的集装箱式数据中心,本文详细分析这种数据中心的优势,部署中面临的问题,并提出一种层次化的管理方案,通过模拟一个小型数据中心,并设计实验进行测试,实验结果显示本文的方案具有较好的性能与能耗优势。第二个研究方向是在未来云雾计算的模式下为智能家居环境提供边缘计算服务的方案。本文提出一种结合个人计算机设备的解决方案,通过分析该方案的可行性与系统设计面临的挑战,设计并搭建一个原型系统。通过选取智能家居中常见的几个应用,对系统的单任务性能、扩展性以及能耗进行测试。结果显示该系统在满足性能需求的前提下具有较好的扩展性,而节能控制算法可以大幅降低系统的能耗。