论文部分内容阅读
[摘 要] 云计算是当前信息领域的又一个热点。它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。本文采用文献分析的方法简述了云计算的概念、优势和面临的挑战，以期为下一步的研究指明方向。
[关键词]云计算；互联网；数据保存；数据处理
中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0261-01
0 引言
随着互联网时代信息与数据的快速增长，各个领域对计算机的计算能力、存储能力、海量信息处理能力等的需求也是日益提高，这时就需要不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。另外，由于传统并行编程模型应用的局限性，客观上要求一种容易学习、使用、部署的新的并行编程框架。在这种情况下，为了节省成本和实现系统的可扩展性，云计算应运而生了。云计算并不是一种纯技术的概念，而是一种商业计算模式。它将计算任务分布在大量计算单元构成的资源池里，是各种应用系统的用户能够根据需要获取就算能力、存储空间和各种软件服务。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。
1 云计算的概念分析
1.1 云计算发展背景
云计算的突然兴起和网络应用的转型密不可分。随着Web 2.0 的概念从理论到实践，从少量实验性网站到今天的校内网等吸引大量用户的应用，网络正从一种“紧密联系，高维护成本，高承诺义务”的时代转换为“松散耦合，低维护成本，低承诺义务”的商业模式。以网站为例，对网络应用提供商来说：维护一个大型的可以赚钱的网站往往意味着维护一个从硬件维护人员到市场分析、服务设计人员的大团队，并且公司必须对硬件、软件问题完全负责。而最终赚取利益的网络服务可能只是这个巨大系统金字塔的顶上的小部分。这种不平衡的特征极大的阻碍了网站的进一步发展。
而通过云计算平台这种灵活可靠的平台，用户可以基于平台提供的现有服务迅速搭建系统，并且将维护基础设施的任务移交给专业机构（云提供商），这样他们可以集中精力完成业务相关的操作。同时，云平台的规模可伸缩性可以满足服务业务变化的需求，减低服务的成本。
1.2 云计算概述
云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展， 或者说是这些计算机科学概念的商业实现， 是一种基于互联网的超级计算模式。它利用高速互联网的传输能力， 将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的超级计算机集群中，这个计算机群是由成千上万台很普通的工业标准服务器组成，由大型的数据处理中心管理。云计算是一个虚拟的计算资源池， 它通过互联网提供给用户使用资源池内的计算资源。完整的云计算是一个动态的计算体系，提供托管的应用程序环境， 能够动态部署、动态分配计算资源， 并实时监控资源的使用情况。云计算这种新兴的共享基础架构的方法， 面对的是超大规模的分布式环境， 核心是提供数据存储、数据处理和网络服务。实际上最简单、最初始的云计算早已在联网中随处可见， 例如搜索引擎、网络信箱等。
2 云计算的优势
2.1 降低应用计算的成本
在经济高速发展的现代，我们每天处理的数据正呈现几何式增长。在每个人拥有自己的硬件、软件， 本地保存数据，互联网只是让人们能更方便地获得信息的情况下，计算和处理数据主要还是基于本地的PC进行。这样无论是单位还是个人都不得不面對海量数据背后对硬件配置不断升级的需求。这种需求越来越大，而且越来越难以承受。能否以较低的成本投入而实现极高的计算能力，云计算的出现为我们提供了这种可能。云计算对用户端设备要求很低，由于云计算使95%的工作在浏览器中完成，所以用户端设备只要能运行简单的操作系统和浏览器软件就行。使用云计算可以避免本地建设、维护价格不菲的计算机系统，通过支付低廉的服务费用，即可完成同样的计算或处理过程。
例如最先推出云计算的亚马逊（ Amazon）将云计算建立在其公司内部的大规模集群计算的平台之上，并提供托管式的计算资源出租服务，用户可通过远端的操作界面选择和使用服务。目前云计算最大的实践者Google也在运营云计算特征的在线应用服务托管平台-Google应用引擎（ GAE）。软件开发者可以在此平台上编写应用程序，企业客户可以使用定制化的网络服务。使用云计算，成本可降低一半以上。
2.2 使用方便快捷
在PC依然是我们日常工作中的核心工具时，我们需经常不断地进行系统软件的漏洞修补、应用软件的升级、存储数据的维护，并常常为病毒的攻击，黑客的窃取，数据的丢失而烦恼。但在云计算中，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在云计算数据处理中心，用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在云计算数据处理中心大规模的服务器集群中。提供云计算服务企业的专业IT人员负责云计算上资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制等，维护用户数据的正常运作，为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需接入互联网，就可以通过电脑、手机等终端设备，在任何地点方便快捷的处理数据和享受服务。云计算能使跨设备跨平台的数据同步，并解决了数据共享的问题。
例如目前微软的LiveMesh就是这种基于网络数据中心的云计算服务，它为每个注册用户免费提供了5GB的存储空间，我们可以使用它在线存储数据，远程控制桌面，并可在不同地点、不同类型设备上下载、查看、修改和更新这些数据，所有改动都会被同步到其他设备里。而每个Mesh中的数据，不仅可以被自己的不同设备查看，还可以给别人分配访问权限，做到某种程度上的文档协作。
3 云计算面临的挑战
没有统一的云端标准：现有的云计算系统的部署相对分散，各自内部能够实现VM的自动分配管理和容错等，但云计算系统之间的交互还没有统一的标准，关于云计算系统的标准化工作还需要更进一步的研究。 安全问题：这里说的安全不是质疑云计算的安全，从技术上考虑它是安全的，但是这无法打消人们的疑虑。如何保证即使是信息碎片都不外泄？如何保证云的管理者不会滥用自己的权力？如何保证不会有任何人在未经你许可时就任意翻看你的资料？对于某些用户来说，信息就等同于他的全部財富，如果泄漏出去，甚至会变的一无所有。象这样一些问题都需要云计算的提供者拿出强有力的证据并通过长时间的努力才能解决。
跨云操作的束缚：在云计算系统的管理方面，云系统之间的互操作是必须要考虑的一个问题。当一个云系统需要使用另外一个云系统的计算资源时要能够提供跨云的管理策略，从而使得云系统之间能够自动交互同时为了保证SLA 系统必须能够进行 SLA的监测当有服务失败时，自动地进行资源的重新分配在基础设施层次上云计算系统要能够进行服务的动态迁移，目前的虚拟机只支持共享存储的迁移，如何将虚拟机迁移到没有共享存储的其他物理主机上也是云计算系统面临的挑战之一。
海量数据的挖掘技术：云计算面对的是TB乃至PB级的海量数据，如何从数据中获取有效的信息，这将是决定云计算应用成败的关键。
推广问题：一旦进入云计算时代，那么所有的硬件厂商和操作系统企业将何去何从？新事物的出现必将伴随旧事物的阻挠。另外，云计算自身的稳定性也影响到人们对它的印象，Google和Amazon 都出现过宕机导致无法提供服务，这都会让人们心生疑虑迟缓人们对云的接受速度 总之，云的推广还面临着巨大的阻力。
4 云应用
云应用是云计算概念的子集，是云计算技术在应用层的体现。云计算作为一种宏观技术发展概念而存在，而应用则是直接面对客户解决实际问题的产品。
云应用的工作原理是把传统软件“本地安装、本地运算”的使用方式变为“即取即用”的服务，云应用的主要载体为互联网技术，以瘦客户端（Thin Client）或智能客户端（Smart Client）的展现形式，其界面实际上是HTML5，JavaScript，或Flash等技术的集成。现阶段正在逐步发展的云物联、云安全、云存储、私有云、云游戏、云教育、云会议和云社交等应用正逐步被人们所认知。
5 结束语
云计算宣告了低成本提供超级计算时代的到来。云计算为使用网络提供了几乎无限多的可能，为存储数据提供了几乎无限量的空间， 也为各种应用提供了几乎无限大的计算能力。在众多IT巨头的推动下， 云计算作为未来IT的发展趋势已经不容质疑， 云计算拥有光明的前景。
参考文献
[1] 唐敏. 基于自然云的云计算模型. 中国科技论文在线， 2007.
[2]袁国骏浅 谈云计算及其发展应用.实验室科学2009—4（2）：103—105
[3] 张渝江， 岳伟. 云计算叩开学校大门[ J]. 中国信息技术教育， 2008（12）： 93—94
[4]韩金华云计算综述.企业技术开发.2010—29（15）：13—14
[关键词]云计算；互联网；数据保存；数据处理
中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0261-01
0 引言
随着互联网时代信息与数据的快速增长，各个领域对计算机的计算能力、存储能力、海量信息处理能力等的需求也是日益提高，这时就需要不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。另外，由于传统并行编程模型应用的局限性，客观上要求一种容易学习、使用、部署的新的并行编程框架。在这种情况下，为了节省成本和实现系统的可扩展性，云计算应运而生了。云计算并不是一种纯技术的概念，而是一种商业计算模式。它将计算任务分布在大量计算单元构成的资源池里，是各种应用系统的用户能够根据需要获取就算能力、存储空间和各种软件服务。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。
1 云计算的概念分析
1.1 云计算发展背景
云计算的突然兴起和网络应用的转型密不可分。随着Web 2.0 的概念从理论到实践，从少量实验性网站到今天的校内网等吸引大量用户的应用，网络正从一种“紧密联系，高维护成本，高承诺义务”的时代转换为“松散耦合，低维护成本，低承诺义务”的商业模式。以网站为例，对网络应用提供商来说：维护一个大型的可以赚钱的网站往往意味着维护一个从硬件维护人员到市场分析、服务设计人员的大团队，并且公司必须对硬件、软件问题完全负责。而最终赚取利益的网络服务可能只是这个巨大系统金字塔的顶上的小部分。这种不平衡的特征极大的阻碍了网站的进一步发展。
而通过云计算平台这种灵活可靠的平台，用户可以基于平台提供的现有服务迅速搭建系统，并且将维护基础设施的任务移交给专业机构（云提供商），这样他们可以集中精力完成业务相关的操作。同时，云平台的规模可伸缩性可以满足服务业务变化的需求，减低服务的成本。
1.2 云计算概述
云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展， 或者说是这些计算机科学概念的商业实现， 是一种基于互联网的超级计算模式。它利用高速互联网的传输能力， 将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的超级计算机集群中，这个计算机群是由成千上万台很普通的工业标准服务器组成，由大型的数据处理中心管理。云计算是一个虚拟的计算资源池， 它通过互联网提供给用户使用资源池内的计算资源。完整的云计算是一个动态的计算体系，提供托管的应用程序环境， 能够动态部署、动态分配计算资源， 并实时监控资源的使用情况。云计算这种新兴的共享基础架构的方法， 面对的是超大规模的分布式环境， 核心是提供数据存储、数据处理和网络服务。实际上最简单、最初始的云计算早已在联网中随处可见， 例如搜索引擎、网络信箱等。
2 云计算的优势
2.1 降低应用计算的成本
在经济高速发展的现代，我们每天处理的数据正呈现几何式增长。在每个人拥有自己的硬件、软件， 本地保存数据，互联网只是让人们能更方便地获得信息的情况下，计算和处理数据主要还是基于本地的PC进行。这样无论是单位还是个人都不得不面對海量数据背后对硬件配置不断升级的需求。这种需求越来越大，而且越来越难以承受。能否以较低的成本投入而实现极高的计算能力，云计算的出现为我们提供了这种可能。云计算对用户端设备要求很低，由于云计算使95%的工作在浏览器中完成，所以用户端设备只要能运行简单的操作系统和浏览器软件就行。使用云计算可以避免本地建设、维护价格不菲的计算机系统，通过支付低廉的服务费用，即可完成同样的计算或处理过程。
例如最先推出云计算的亚马逊（ Amazon）将云计算建立在其公司内部的大规模集群计算的平台之上，并提供托管式的计算资源出租服务，用户可通过远端的操作界面选择和使用服务。目前云计算最大的实践者Google也在运营云计算特征的在线应用服务托管平台-Google应用引擎（ GAE）。软件开发者可以在此平台上编写应用程序，企业客户可以使用定制化的网络服务。使用云计算，成本可降低一半以上。
2.2 使用方便快捷
在PC依然是我们日常工作中的核心工具时，我们需经常不断地进行系统软件的漏洞修补、应用软件的升级、存储数据的维护，并常常为病毒的攻击，黑客的窃取，数据的丢失而烦恼。但在云计算中，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在云计算数据处理中心，用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在云计算数据处理中心大规模的服务器集群中。提供云计算服务企业的专业IT人员负责云计算上资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制等，维护用户数据的正常运作，为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需接入互联网，就可以通过电脑、手机等终端设备，在任何地点方便快捷的处理数据和享受服务。云计算能使跨设备跨平台的数据同步，并解决了数据共享的问题。
例如目前微软的LiveMesh就是这种基于网络数据中心的云计算服务，它为每个注册用户免费提供了5GB的存储空间，我们可以使用它在线存储数据，远程控制桌面，并可在不同地点、不同类型设备上下载、查看、修改和更新这些数据，所有改动都会被同步到其他设备里。而每个Mesh中的数据，不仅可以被自己的不同设备查看，还可以给别人分配访问权限，做到某种程度上的文档协作。
3 云计算面临的挑战
没有统一的云端标准：现有的云计算系统的部署相对分散，各自内部能够实现VM的自动分配管理和容错等，但云计算系统之间的交互还没有统一的标准，关于云计算系统的标准化工作还需要更进一步的研究。 安全问题：这里说的安全不是质疑云计算的安全，从技术上考虑它是安全的，但是这无法打消人们的疑虑。如何保证即使是信息碎片都不外泄？如何保证云的管理者不会滥用自己的权力？如何保证不会有任何人在未经你许可时就任意翻看你的资料？对于某些用户来说，信息就等同于他的全部財富，如果泄漏出去，甚至会变的一无所有。象这样一些问题都需要云计算的提供者拿出强有力的证据并通过长时间的努力才能解决。
跨云操作的束缚：在云计算系统的管理方面，云系统之间的互操作是必须要考虑的一个问题。当一个云系统需要使用另外一个云系统的计算资源时要能够提供跨云的管理策略，从而使得云系统之间能够自动交互同时为了保证SLA 系统必须能够进行 SLA的监测当有服务失败时，自动地进行资源的重新分配在基础设施层次上云计算系统要能够进行服务的动态迁移，目前的虚拟机只支持共享存储的迁移，如何将虚拟机迁移到没有共享存储的其他物理主机上也是云计算系统面临的挑战之一。
海量数据的挖掘技术：云计算面对的是TB乃至PB级的海量数据，如何从数据中获取有效的信息，这将是决定云计算应用成败的关键。
推广问题：一旦进入云计算时代，那么所有的硬件厂商和操作系统企业将何去何从？新事物的出现必将伴随旧事物的阻挠。另外，云计算自身的稳定性也影响到人们对它的印象，Google和Amazon 都出现过宕机导致无法提供服务，这都会让人们心生疑虑迟缓人们对云的接受速度 总之，云的推广还面临着巨大的阻力。
4 云应用
云应用是云计算概念的子集，是云计算技术在应用层的体现。云计算作为一种宏观技术发展概念而存在，而应用则是直接面对客户解决实际问题的产品。
云应用的工作原理是把传统软件“本地安装、本地运算”的使用方式变为“即取即用”的服务，云应用的主要载体为互联网技术，以瘦客户端（Thin Client）或智能客户端（Smart Client）的展现形式，其界面实际上是HTML5，JavaScript，或Flash等技术的集成。现阶段正在逐步发展的云物联、云安全、云存储、私有云、云游戏、云教育、云会议和云社交等应用正逐步被人们所认知。
5 结束语
云计算宣告了低成本提供超级计算时代的到来。云计算为使用网络提供了几乎无限多的可能，为存储数据提供了几乎无限量的空间， 也为各种应用提供了几乎无限大的计算能力。在众多IT巨头的推动下， 云计算作为未来IT的发展趋势已经不容质疑， 云计算拥有光明的前景。
参考文献
[1] 唐敏. 基于自然云的云计算模型. 中国科技论文在线， 2007.
[2]袁国骏浅 谈云计算及其发展应用.实验室科学2009—4（2）：103—105
[3] 张渝江， 岳伟. 云计算叩开学校大门[ J]. 中国信息技术教育， 2008（12）： 93—94
[4]韩金华云计算综述.企业技术开发.2010—29（15）：13—14