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摘 要：云计算是通过网络提供有延展性的廉价分布式计算功能。云计算基础构架是由通过数据中心传送的可信赖的服务和创建在服务器上的不同层次的虚拟化技术组成的。云计算的优势通过许多方面体现出来。云计算的兴起，正在时时刻刻的影响着我们的生活。
关键词：云计算；体系架构；优势；实际应用
中图分类号：TP3；F49
1 云计算的概念
云计算是近十几年来兴起的一种基于网络的应用模式，该应用的独特性在于它是完全搭建在可自我维护和管理的虚拟资源结构上的。2006年Google推出的“Google 101计划”，并正式提出“云”的概念和理论。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”，云安全、云存储、内部云、外部云、公共云、私有云等，一堆让人眼花缭乱的概念在不断冲击人们的神经。云计算是一种应用于商业计算模型，它将计算任务分布在大量的计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。云是网络、互联网的一种比喻说法，也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算是：“通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力。云计算代表了以虚拟化技术为核心、以低成本为目标的动态可扩展网络应用基础设施，是近年来最有代表性的网络计算技术与模式。”云计算是：“分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。”
2 云计算的体系架构
截止到五年前，大部分的云计算基础构架是由，云服务集群数据处理核心提供的可信服务和其上的不同的层次虚拟化技术组成的。人们可以在任何有提供网络基础设施的地方使用这些服务。人们通常希望他们研制出的商业化产品能够满足服务质量的要求，并且一般情况下要提供服务水平协议。开放标准对于云计算的发展是至关重要的，并且开源软件已经为众多的云计算实例提供了基础。
云的基本概念，是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再由多部服务器所组成的庞大系统搜索、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，网络的服务供应商就可以在几秒之内，达成处理数亿的信息，达到与“超级电脑”媲美的强大性能网络服务。在实际应用中，它可分析基因图谱定序、DNA结构、解析癌症细胞等高级计算，例如通讯软件Skype以点对点（P2P）方式来共同组成单一系统。
3 云计算的优势
3.1 计算资源集成提高设备计算能力。云把大量计算资源整合到一个公共资源池中，通过多主租用的方式共享计算的资源。虽然单个用户在云平台获得服务水准会受到其自身的网络带宽等各因素的影响，未必能够获得强于本地主机提供的服务，但是从社会资源的角度而言，整体的资源调控降低了部分的峰值负载，提高了一些荒废的主机的运行率，从而达到提高资源利用率的目的。
3.2 分布式数据中心保证系统容灾能力。分布式结构的数据中心可以将云端的用户信息，给备份到地理上相隔甚远的数据库主机里，甚至就算是用户本身也无法确定信息的备份地点。这个特点不仅仅提供了数据恢复的凭据，也使得网络病毒和网络黑客对服务器的攻击失去目的，提高系统的安全性和容灾能力。
3.3 软硬件相互隔离减少设备依赖性。虚拟层将云上的应用软件和其下的基础设备隔离开。使得技术设备的维护者无法了解到设备中运行的具体应用。同时对用户而言，基础设备层透明的，用户只能看到虚拟层中虚拟出来的各种设备。之所以使用这类型的架构是为减少设备依赖性，也为动态资源配置提供可能。
3.4 平台模块化设计体现高可扩展性。之前主流的云平台大多是根据SPI架构在各层集成功能各不相同的软件、硬件设备和插件等。大量插件和设备提供针对该平台的通用开放接口，允许用户添加本层的扩展。部分云与云之间提供对应接口，允许用户在不同云服务器之间进行数据迁移。这样的功能更大程度上达成了用户需求，整合了计算资源，将会是今后云计算发展的方向之一。
3.5 虚拟资源池为用户提供弹性服务。云平台将整合起来的计算资源根据用户访问的具体情况进行动态调整，包括按需调控服务器资源的要求。因此，云在对于在非限定需求的应用，波动很大的需求、阶段性的需求等，都具有良好的效果。在云环境中，管理员不仅可以对规律性的需求进行事先预测和分配，也可以根据设定好的规则对需求进行实时调整。弹性的云服务是可以帮助用户在预期时间得到满足需求的资源。
3.6 按需付费降低使用成本。作为云的特性，按需提供服务按需付费是目前各类云计算服务中不可或缺的一部分。对用户而言，云端服务不但省去了基础设备购置和运维资金，也能根据需求的增加，不断扩展需要订购的服务，不断更换更加适合的服务，大大提高了资金的利用率。
4 云计算的服务形式
云计算可以认为包括以下几个层次的服务：
4.1 IaaS：基础设施即服务。IaaS（Infrastructure-as-a-Service）：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。
4.2 PaaS：平台即服务。PaaS（Platform-as-a-Service）：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。
4.3 SaaS：软件即服务。SaaS（Software-as-a-Service）：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。当下基于云计算技术，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算这种方式的确有其不可取代的优势，它被许多专家认为，会改变互联网的技术基础，甚至会影响整个产业的格局，云计算技术和基于云计算的服务的存在，会成为日后推动世界经济发展的重大力量。
在笔者看来，云就是大量的服务器群的集合，给用户提供实时的网络存储服务。从某个方面说，云服务器相当于扩充了用户的存储。用户可以通过各种终端范围服务器进行上传、下载和同步等服务，这样的云服务为我们的生活提供了大量的便利。
例如手机通过苹果云服务器同步通讯录及其他重要资料，万一手机丢失了或者损坏了，也可以通过云端服务器内存储的数据找回资源。例如网盘云服务，我们可以通过关键字查找其他用户的公开云资源，使得大量的优秀资源可以得到共享。例如公司中的云服务，我们将每台机器上的数据都同步到公司云端，当某个员工的机器发生故障时，可以以最快的速度开启一台新的机器，通过云端拿到故障前的所有数据并重新恢复生产，使得损失降到最低。
我们每天都要用到水电煤等基础资源，但是我们自己却无法生产这些资源，它们都是通过对应的水厂、电厂、煤场等基础设施生产出来的。而云计算，就类似这些基础设施，其所对应的的基础资源就是网络资源。通过云计算将计算、服务和应用等一系列资源管理起来并提供给人们，使得人们能共像使用水电煤一般享受网络资源。深入了解云计算我们会发现，我们通过自己的个人计算机作为客户端，而将整个云作为服务器。也就是说，我们把所有繁杂和大量的工作，都交给云服务器来完成，而我们只作为数据的请求者和接收者，这样大大的降低了对客户端的性能需求。打个比方，客户端就像是“显示器”，而云服务器集群就相当于是“主机”，而其中连接的数据传输导线，通过网络使得其变得“无限长”。
云服务的方便和快捷，确确实实的在改变着我们，不论是计算机行业的工作者还是普通用户，都在被云服务的影响着、改变着。
参考文献：
[1]杨光雨.浅析云计算技术[J].福建电脑，2010（01）.
作者单位：同济大学 软件学院，上海 201804
关键词：云计算；体系架构；优势；实际应用
中图分类号：TP3；F49
1 云计算的概念
云计算是近十几年来兴起的一种基于网络的应用模式，该应用的独特性在于它是完全搭建在可自我维护和管理的虚拟资源结构上的。2006年Google推出的“Google 101计划”，并正式提出“云”的概念和理论。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”，云安全、云存储、内部云、外部云、公共云、私有云等，一堆让人眼花缭乱的概念在不断冲击人们的神经。云计算是一种应用于商业计算模型，它将计算任务分布在大量的计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。云是网络、互联网的一种比喻说法，也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算是：“通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力。云计算代表了以虚拟化技术为核心、以低成本为目标的动态可扩展网络应用基础设施，是近年来最有代表性的网络计算技术与模式。”云计算是：“分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。”
2 云计算的体系架构
截止到五年前，大部分的云计算基础构架是由，云服务集群数据处理核心提供的可信服务和其上的不同的层次虚拟化技术组成的。人们可以在任何有提供网络基础设施的地方使用这些服务。人们通常希望他们研制出的商业化产品能够满足服务质量的要求，并且一般情况下要提供服务水平协议。开放标准对于云计算的发展是至关重要的，并且开源软件已经为众多的云计算实例提供了基础。
云的基本概念，是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再由多部服务器所组成的庞大系统搜索、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，网络的服务供应商就可以在几秒之内，达成处理数亿的信息，达到与“超级电脑”媲美的强大性能网络服务。在实际应用中，它可分析基因图谱定序、DNA结构、解析癌症细胞等高级计算，例如通讯软件Skype以点对点（P2P）方式来共同组成单一系统。
3 云计算的优势
3.1 计算资源集成提高设备计算能力。云把大量计算资源整合到一个公共资源池中，通过多主租用的方式共享计算的资源。虽然单个用户在云平台获得服务水准会受到其自身的网络带宽等各因素的影响，未必能够获得强于本地主机提供的服务，但是从社会资源的角度而言，整体的资源调控降低了部分的峰值负载，提高了一些荒废的主机的运行率，从而达到提高资源利用率的目的。
3.2 分布式数据中心保证系统容灾能力。分布式结构的数据中心可以将云端的用户信息，给备份到地理上相隔甚远的数据库主机里，甚至就算是用户本身也无法确定信息的备份地点。这个特点不仅仅提供了数据恢复的凭据，也使得网络病毒和网络黑客对服务器的攻击失去目的，提高系统的安全性和容灾能力。
3.3 软硬件相互隔离减少设备依赖性。虚拟层将云上的应用软件和其下的基础设备隔离开。使得技术设备的维护者无法了解到设备中运行的具体应用。同时对用户而言，基础设备层透明的，用户只能看到虚拟层中虚拟出来的各种设备。之所以使用这类型的架构是为减少设备依赖性，也为动态资源配置提供可能。
3.4 平台模块化设计体现高可扩展性。之前主流的云平台大多是根据SPI架构在各层集成功能各不相同的软件、硬件设备和插件等。大量插件和设备提供针对该平台的通用开放接口，允许用户添加本层的扩展。部分云与云之间提供对应接口，允许用户在不同云服务器之间进行数据迁移。这样的功能更大程度上达成了用户需求，整合了计算资源，将会是今后云计算发展的方向之一。
3.5 虚拟资源池为用户提供弹性服务。云平台将整合起来的计算资源根据用户访问的具体情况进行动态调整，包括按需调控服务器资源的要求。因此，云在对于在非限定需求的应用，波动很大的需求、阶段性的需求等，都具有良好的效果。在云环境中，管理员不仅可以对规律性的需求进行事先预测和分配，也可以根据设定好的规则对需求进行实时调整。弹性的云服务是可以帮助用户在预期时间得到满足需求的资源。
3.6 按需付费降低使用成本。作为云的特性，按需提供服务按需付费是目前各类云计算服务中不可或缺的一部分。对用户而言，云端服务不但省去了基础设备购置和运维资金，也能根据需求的增加，不断扩展需要订购的服务，不断更换更加适合的服务，大大提高了资金的利用率。
4 云计算的服务形式
云计算可以认为包括以下几个层次的服务：
4.1 IaaS：基础设施即服务。IaaS（Infrastructure-as-a-Service）：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。
4.2 PaaS：平台即服务。PaaS（Platform-as-a-Service）：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。
4.3 SaaS：软件即服务。SaaS（Software-as-a-Service）：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。当下基于云计算技术，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算这种方式的确有其不可取代的优势，它被许多专家认为，会改变互联网的技术基础，甚至会影响整个产业的格局，云计算技术和基于云计算的服务的存在，会成为日后推动世界经济发展的重大力量。
在笔者看来，云就是大量的服务器群的集合，给用户提供实时的网络存储服务。从某个方面说，云服务器相当于扩充了用户的存储。用户可以通过各种终端范围服务器进行上传、下载和同步等服务，这样的云服务为我们的生活提供了大量的便利。
例如手机通过苹果云服务器同步通讯录及其他重要资料，万一手机丢失了或者损坏了，也可以通过云端服务器内存储的数据找回资源。例如网盘云服务，我们可以通过关键字查找其他用户的公开云资源，使得大量的优秀资源可以得到共享。例如公司中的云服务，我们将每台机器上的数据都同步到公司云端，当某个员工的机器发生故障时，可以以最快的速度开启一台新的机器，通过云端拿到故障前的所有数据并重新恢复生产，使得损失降到最低。
我们每天都要用到水电煤等基础资源，但是我们自己却无法生产这些资源，它们都是通过对应的水厂、电厂、煤场等基础设施生产出来的。而云计算，就类似这些基础设施，其所对应的的基础资源就是网络资源。通过云计算将计算、服务和应用等一系列资源管理起来并提供给人们，使得人们能共像使用水电煤一般享受网络资源。深入了解云计算我们会发现，我们通过自己的个人计算机作为客户端，而将整个云作为服务器。也就是说，我们把所有繁杂和大量的工作，都交给云服务器来完成，而我们只作为数据的请求者和接收者，这样大大的降低了对客户端的性能需求。打个比方，客户端就像是“显示器”，而云服务器集群就相当于是“主机”，而其中连接的数据传输导线，通过网络使得其变得“无限长”。
云服务的方便和快捷，确确实实的在改变着我们，不论是计算机行业的工作者还是普通用户，都在被云服务的影响着、改变着。
参考文献：
[1]杨光雨.浅析云计算技术[J].福建电脑，2010（01）.
作者单位：同济大学 软件学院，上海 201804