時(shí)間：2023-07-13 17:22:32
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇云計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞： 云計(jì)算； 橋梁安全與健康監(jiān)測； 數(shù)據(jù)中心； 數(shù)據(jù)管理技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）12-18-04
Basic architecture and data management technology of bridge safety and health
monitoring data center based on cloud computing
Tu Huimin1，2， Wu Jufeng1，2
（1. Wuhan Bridge Science Research Institute（BSRI） Ltd.MBEC， Wuhan， Hubei 430034， China；
2. Key laboratory of bridge structure and health of Hubei province）
Abstract： With the development of bridge safety&health monitoring data center （BSHM-DC） technology， the monitoring data is increased rapidly in exponential speed， which requires the data storage and management technology of data center to be more intelligent and efficient. In this paper， the data management technology and developing trend of BSMS-DC is put forward firstly. After illustrating the basic architecture of BSHM-DC on the basis of cloud computing， the selections of key devices and related software are discussed. Lastly， its application expectation of BSHM-DC is prospected.
Key words： cloud computing； bridge safety &health monitoring （BSHM）； data center（DC）； data management technology
0 引言
橋梁安全與健康監(jiān)測系統(tǒng)是通過在橋梁的關(guān)鍵部位布置高可靠性和耐久性的各類傳感器，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、動(dòng)力特性、環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，獲取橋梁在營運(yùn)期內(nèi)受各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，通過理論計(jì)算和規(guī)范值與實(shí)測值的對比、分析，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常響應(yīng)報(bào)警、結(jié)構(gòu)營運(yùn)安全性評估、結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別等。由于該系統(tǒng)7*24小時(shí)不間斷檢測，所采集的數(shù)據(jù)量飛速增長。在面對多座橋梁監(jiān)測系統(tǒng)集成管理的情況下通常采用直聯(lián)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，其數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)管理難度、數(shù)據(jù)安全，以及存儲(chǔ)資源的利用等，都難以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。
云計(jì)算可以滿足新一代數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算的業(yè)務(wù)需求，并能提供豐富的應(yīng)用服務(wù)，是新一代數(shù)據(jù)中心的核心要素[1-2]。本文通過引入云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)，建立了基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心，將分散在全國各地的監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中可靠的存儲(chǔ)與管理，并通過云計(jì)算數(shù)據(jù)中心向用戶提供高效、安全的服務(wù)。
1 橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心建設(shè)的現(xiàn)狀
隨著在役橋梁安全與健康監(jiān)測建設(shè)的發(fā)展，橋梁安全與健康監(jiān)測系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與有效利用日顯重要，并成為在役系統(tǒng)普遍關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。一個(gè)中等橋梁安全與健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)日增長量在3GB/天左右，一年有1.1TB增量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的維護(hù)管理主要依賴系統(tǒng)管理員定期執(zhí)行，數(shù)據(jù)管理的實(shí)施方式難以統(tǒng)一。隨著數(shù)據(jù)量的增加，數(shù)據(jù)管理工作量、管理難度及管理成本成倍增加，數(shù)據(jù)也得不到有效利用。
橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心引入云計(jì)算，可將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用在公有云和私有云之間同步，當(dāng)數(shù)據(jù)中心構(gòu)建的私有云出現(xiàn)故障，應(yīng)用可以無縫遷移到公有云中。通過云計(jì)算將分散在全國各地的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過INTERNET進(jìn)行集中存儲(chǔ)與管理，可向橋梁技術(shù)研究者提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)分析橋梁健康監(jiān)測海量數(shù)據(jù)；橋梁管理單位即使不具備橋梁專業(yè)技術(shù)知識(shí)也可以在任何地方、任何時(shí)間監(jiān)測到橋梁的實(shí)際運(yùn)營狀況，獲得橋梁健康監(jiān)測報(bào)告及橋梁營運(yùn)安全性評估等服務(wù)并實(shí)時(shí)反饋專家意見，大大提高了橋梁管養(yǎng)效率。
基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心建設(shè)分兩部分，一部分是集成中心，另一部分是分散在全國各地的分中心。集成中心的數(shù)據(jù)增長量在10GB/天，分中心的數(shù)據(jù)增長量在3GB/天左右，增長量會(huì)隨著業(yè)務(wù)量的增加而增加。集成中心利用云計(jì)算技術(shù)對服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等IT資源進(jìn)行虛擬化，將所有的IT資源放在一個(gè)資源池中并進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源管理，對IT資源進(jìn)行監(jiān)管和云管理。當(dāng)資源池中分配給某個(gè)橋梁安全與健康監(jiān)測系統(tǒng)的資源出現(xiàn)故障或者該系統(tǒng)獲得的資源不夠用的時(shí)候，云管理平臺(tái)會(huì)自動(dòng)分配給它新的資源，從而保證系統(tǒng)7*24小時(shí)不間斷運(yùn)行。
分中心的數(shù)據(jù)通過公共Internet網(wǎng)絡(luò)與集成中心組成云網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，在集成中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行異地容災(zāi)備份。集成中心有兩份數(shù)據(jù)，一份數(shù)據(jù)面向橋梁安全與健康監(jiān)測系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫A），一份數(shù)據(jù)是完全備份數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫B）。我們主要考慮如何優(yōu)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取和歷史數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)庫B中保留所有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫A只保留最近1周的數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取的是數(shù)據(jù)庫A中的數(shù)據(jù)，而查詢一周之前的數(shù)據(jù)就讀取數(shù)據(jù)庫B中的數(shù)據(jù)。
圖1 分中心數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與操作
2 關(guān)鍵技術(shù)
云計(jì)算（Clouding Computing）由Google、Amazon等公司于2006年首先提出，它是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、按需、便捷地訪問共享資源池（如計(jì)算設(shè)施、存儲(chǔ)設(shè)備、應(yīng)用程序等）的計(jì)算模式[3]。我國政府高度重視對云計(jì)算的發(fā)展，把其列為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[4-5]，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用已成為國內(nèi)外的熱點(diǎn)研究問題[6-8]。
基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的建設(shè)所需專業(yè)涉及面較廣，如橋梁專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)通信專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)等。本節(jié)著重討論其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)。
2.1 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)能讓所有計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心不可缺少的功能。通過把有限的固定的資源根據(jù)不同需求進(jìn)行重新規(guī)劃以達(dá)到最大利用率的思路，在IT領(lǐng)域就叫虛擬化技術(shù)[9-10]（Virtual Technology）。這種解決方案能在很大程度上優(yōu)化資源、節(jié)約成本。虛擬化技術(shù)包括計(jì)算虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)。系統(tǒng)虛擬化前后的特點(diǎn)如表1所述。
表1 虛擬化前后特點(diǎn)比較
[虛擬化前＼&虛擬化后＼&每臺(tái)主機(jī)一個(gè)操作系統(tǒng)＼&每臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)一個(gè)操作系統(tǒng)
＼&每臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行多個(gè)程序，可能造成沖突
＼&多個(gè)程序可分別在運(yùn)行在多個(gè)虛擬機(jī)上，應(yīng)用程序相對獨(dú)立的運(yùn)行空間，避免沖突
＼&每臺(tái)主機(jī)配一個(gè)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)資源得不到有效利用，且一旦存儲(chǔ)出現(xiàn)單點(diǎn)故障，數(shù)據(jù)可能丟失
＼&多個(gè)虛擬機(jī)共享存儲(chǔ)，當(dāng)一臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)分配其他主機(jī)上的硬件資源給故障主機(jī)的應(yīng)用程序＼&硬件成本高，且配置和管理困難＼&虛擬機(jī)獨(dú)立于硬件運(yùn)行，可動(dòng)態(tài)資源分配，新程序的部署工作只需要幾分鐘，有效節(jié)約硬件和維護(hù)成本
＼&]
目前虛擬化技術(shù)的產(chǎn)品主要有EMC的 VMware虛擬化產(chǎn)品，Microsoft的Virtual Server， Sun的Virtual Box，以及Ctrix公司的Xen Server和Xen，占市場份額最大的是EMC的 VMware虛擬化產(chǎn)品。
2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)
基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心需要滿足大數(shù)據(jù)管理的需求，為大量橋梁管理者提供服務(wù)并且為橋梁研究者提供大數(shù)據(jù)分析功能。數(shù)據(jù)安全可靠存儲(chǔ)是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)管理分析的基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)來看，底層主要是磁盤，通過光纖、串口線等與磁盤后的板卡和控制器相連。目前最常用的存儲(chǔ)方式有DAS（直接連接存儲(chǔ)）、SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）和NAS（網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)）。直連存儲(chǔ)（DAS）是直接通過SCSI線纜或者光纖直接連接到服務(wù)器上。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）是通過網(wǎng)絡(luò)方式連接存儲(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器，目前常用的SAN結(jié)構(gòu)根據(jù)連接介質(zhì)不同而分為FC SAN和IP SAN。網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）是將網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備直接放在網(wǎng)絡(luò)上提供文件共享服務(wù)。這三種技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。
表2 DAS、SAN、NAS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)
[特征＼&DAS＼&SAN＼&NAS＼&安裝難易度＼&較難＼&較難＼&很容易＼&集中管理＼&難＼&專用軟件＼&基于網(wǎng)絡(luò)＼&擴(kuò)展性＼&低＼&高＼&中＼&數(shù)據(jù)共享＼&難＼&通過軟件實(shí)現(xiàn)＼&內(nèi)部實(shí)現(xiàn)＼&處理能力＼&強(qiáng)＼&強(qiáng)＼&視網(wǎng)絡(luò)情況而定＼&備份＼&傳統(tǒng)方式＼&服務(wù)器不參與＼&多種方案＼&容災(zāi)＼&基于服務(wù)器＼&端對端及多點(diǎn)容災(zāi)＼&端對端方案＼&安全＼&中＼&高＼&低＼&]
目前主要存儲(chǔ)廠商的FC SAN存儲(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)8Gbit/S的傳輸速率，但費(fèi)用較高，所以中大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)中還是處于領(lǐng)先地位。但是隨著IP SAN技術(shù)的發(fā)展，較高的性價(jià)比使FC SAN存儲(chǔ)逐漸擴(kuò)大了在市場的份額。
2.3 動(dòng)態(tài)資源管理
云計(jì)算的資源包括存儲(chǔ)資源、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、基礎(chǔ)設(shè)施資源以及其他資源[2]。當(dāng)應(yīng)用云計(jì)算時(shí)，面對大量設(shè)備和相關(guān)技術(shù)，如何有效整合各種資源并實(shí)施動(dòng)態(tài)資源管理是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的關(guān)鍵。云計(jì)算動(dòng)態(tài)資源管理系統(tǒng)的基本功能，是接受資源請求，合理地調(diào)度相應(yīng)的資源并且把特定的資源分配給資源請求者，使請求資源的業(yè)務(wù)得以運(yùn)行。它能跨資源池智能動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，使IT與業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)對應(yīng)，動(dòng)態(tài)提高系統(tǒng)的管理效率。
云計(jì)算的動(dòng)態(tài)資源管理必須處理好存儲(chǔ)架構(gòu)問題，解決資源部署、監(jiān)控和調(diào)度策略等問題。在VMware虛擬化產(chǎn)品中，DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler）可以根據(jù)每一個(gè)虛機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況，適時(shí)地對內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)的消耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，將其平均分配到DRS集群的每一臺(tái)主機(jī)上面。動(dòng)態(tài)分配依靠VMotion實(shí)現(xiàn)，所以，VMotion是DRS的先決條件。
3 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)
基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)虛擬化及負(fù)載均衡，其基礎(chǔ)架構(gòu)拓?fù)鋱D如圖2所示。
整個(gè)方案通過兩路6核服務(wù)器配合后端IP SAN存儲(chǔ)技術(shù)，并采用云計(jì)算虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)橋梁安全與健康實(shí)時(shí)監(jiān)測。在云計(jì)算操作系統(tǒng)軟件的支持下，將3臺(tái)兩路6核服務(wù)器組建HA集群，并配合DRS及VMotion等高級(jí)功能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，減少計(jì)劃內(nèi)宕機(jī)時(shí)間，有效地提高資源利用率。
3.1 計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備及軟件實(shí)現(xiàn)
計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備主要是指服務(wù)器，服務(wù)器的選擇上主要考慮的是服務(wù)器的性能，滿足五年內(nèi)橋梁安全與健康監(jiān)測業(yè)務(wù)的需要，主要計(jì)算能力由3臺(tái)兩路6核服務(wù)器擔(dān)任。
而計(jì)算系統(tǒng)虛擬化的實(shí)現(xiàn)主要是利用軟件將服務(wù)器虛擬化。目前主流的、最具代表性的虛擬化軟件是VMware的Vsphere軟件。
本方案采用3臺(tái)企業(yè)級(jí)兩路服務(wù)器（HP Enterprise Server）作為核心數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。該服務(wù)器能滿足數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的高可用性、可恢復(fù)性，并具有錯(cuò)誤檢測及消除單點(diǎn)故障的功能。采用數(shù)據(jù)庫雙機(jī)方案也增強(qiáng)了應(yīng)用的可擴(kuò)展性，滿足業(yè)務(wù)不斷增長的需要。由于該型服務(wù)器采用全新的因特爾快速互聯(lián)通道互聯(lián)架構(gòu)配合因特爾志強(qiáng)E5系列處理器及SAS 6Gbps高性能磁盤控制器，使系統(tǒng)聯(lián)機(jī)處理性能提升2.5倍以上，數(shù)據(jù)庫性能提升3倍以上，更加適用于基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫核心應(yīng)用。
3.2 存儲(chǔ)設(shè)備及數(shù)據(jù)管理軟件
在保障客戶應(yīng)用的前提下，存儲(chǔ)將成為一個(gè)必須受到關(guān)注的核心環(huán)節(jié)，因此雙控制器、多處理器和高可靠光纖8Gb存儲(chǔ)成為首選，這能有效保障業(yè)務(wù)的物理穩(wěn)定特性。出于數(shù)據(jù)安全備份的考慮，配置大存儲(chǔ)容量6TB存儲(chǔ)空間服務(wù)器作為虛擬機(jī)的備份服務(wù)器，可以保證在光纖存儲(chǔ)故障時(shí)或維護(hù)時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性，并對客戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)也做到了統(tǒng)一備份。為了保障業(yè)務(wù)運(yùn)行的高性能、可持續(xù)性和可擴(kuò)展性，我們選擇了IP-SAN的存儲(chǔ)模式，通過串口線連接磁盤與控制器。云計(jì)算計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過交換機(jī)連接存儲(chǔ)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路的高品質(zhì)性能保障。
在數(shù)據(jù)的統(tǒng)一備份處理上，基于虛擬機(jī)文件駐留在共享SAN存儲(chǔ)上，可以使用存儲(chǔ)區(qū)的映像來備份虛擬機(jī)文件，這樣做不會(huì)在運(yùn)行虛擬機(jī)的云計(jì)算計(jì)算節(jié)點(diǎn)主機(jī)上引起任何額外的負(fù)載。統(tǒng)一備份功能可以滿足縮短虛擬機(jī)的備份時(shí)間，移除客戶應(yīng)用服務(wù)器上的備份工作負(fù)載，以及從中央服務(wù)器中執(zhí)行備份的工作。其工作流程是從運(yùn)作中的主機(jī)上剝離磁盤，將磁盤鏈接到專用的統(tǒng)一備份服務(wù)器上，然后備份磁盤中適當(dāng)?shù)奈募藭r(shí)原始主機(jī)仍能看到該磁盤并能正常工作。通過有效利用虛擬機(jī)存儲(chǔ)區(qū)的映象文件，高效地保障客戶數(shù)據(jù)安全。
3.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需實(shí)現(xiàn)雙鏈路可靠冗余連接、負(fù)載均衡，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的可管理性。本方案采用兩臺(tái)DLINK交換機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備冗余，同時(shí)通過實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化來保證網(wǎng)絡(luò)策略安全，使之不受虛擬機(jī)位置遷移的影響。
3.4 云平臺(tái)管理
云管理平臺(tái)是負(fù)責(zé)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的資源池管理、是實(shí)現(xiàn)IAAS的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本方案采用VMware公司的Vcenter軟件，與其他的管理軟件相比，該軟件的使用為IT管理者大大降低了云計(jì)算虛擬環(huán)境管理的難度。
該云平臺(tái)是目前最強(qiáng)大的虛擬環(huán)境管理平臺(tái)，它能提高在虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)每個(gè)級(jí)別上的集中控制和可見性，無論是幾十臺(tái)還是幾千臺(tái)虛擬機(jī)，都能集中、簡單地管理。它可以通過使用向?qū)Щ蛘吣０澹趲追昼妰?nèi)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)或主機(jī)，最大限度地減少錯(cuò)誤和停機(jī)；它還可以借用DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler） 持續(xù)監(jiān)控各個(gè)資源池的使用情況。此外，借助vCenter API和.NET可實(shí)現(xiàn)vCenter Server和其他工具的集成，并且支持在vSphere Client中嵌入自定義插件，為管理IT環(huán)境提供選擇自由。
4 結(jié)束語
目前，基于云計(jì)算的橋梁安全與健康監(jiān)測數(shù)據(jù)中心建設(shè)還處在初級(jí)階段，隨著橋梁安全監(jiān)測技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心會(huì)逐漸形成系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的全國性的橋梁安全與健康監(jiān)測平臺(tái)。該平臺(tái)能面向所有橋梁行業(yè)的客戶，提供存儲(chǔ)空間及橋梁安全與健康監(jiān)測服務(wù)；同時(shí)還能根據(jù)存儲(chǔ)的大量橋梁相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)分析，在橋梁學(xué)術(shù)研究方面具有重要意義。
基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文著重從橋梁安全監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)方面闡述了系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，以及關(guān)鍵設(shè)備和軟件的選型，希望能為其他行業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供一些參考。
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關(guān)鍵詞： 云服務(wù)；云建設(shè)；云平臺(tái)
0 引言
近年來，全球云計(jì)算產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。我國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)興起于 20 世紀(jì)90 年代，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了競爭性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，以展覽展示、網(wǎng)絡(luò)游戲、遠(yuǎn)程教育、數(shù)字電視內(nèi)容制作以及各種影視動(dòng)畫制作為主流的云計(jì)算消費(fèi)市場日漸成熟，但傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算也存在對應(yīng)的問題，需要對之加以完善。
1 發(fā)展基于云平臺(tái)服務(wù)云建設(shè)產(chǎn)業(yè)的歷史機(jī)遇
1.1 云計(jì)算——第四次IT產(chǎn)業(yè)革命
作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，云計(jì)算被稱為是繼大型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第四次IT產(chǎn)業(yè)革命，也是未來3～5年全球范圍內(nèi)最值得期待的技術(shù)革命，將可能引發(fā)信息產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式的根本性改變。因此，傳統(tǒng)IT巨頭把云計(jì)算看作為未來決定成敗的“必爭高地”，紛紛向云計(jì)算模式轉(zhuǎn)型，推出自己的云戰(zhàn)略。
如今，云計(jì)算已逐漸滲透進(jìn)了眾多行業(yè)，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展日趨起到重要的影響和推動(dòng)作用。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的“重頭戲”，云計(jì)算無疑成為了“十二五”期間我國政府的發(fā)展重點(diǎn)。
1.2 政策力挺“十二五”云計(jì)算發(fā)展
日前，國家發(fā)改委、工信部、科技部等多部委共同參與的《加快發(fā)展高技術(shù)服務(wù)業(yè)的指導(dǎo)意見》已進(jìn)入起草階段，其中，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)將被作為未來高技術(shù)服務(wù)業(yè)的主角。“十二五”規(guī)劃綱要及《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，均把“云計(jì)算”作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要部分來強(qiáng)調(diào)。
為了加快應(yīng)用和落地，推進(jìn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的切實(shí)發(fā)展，2010年10月18日，工業(yè)和信息化部圈定北京、上海、深圳、杭州、無錫等5個(gè)城市先行開展云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)示范工作，試點(diǎn)內(nèi)容涵蓋了平臺(tái)搭建、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化以及標(biāo)準(zhǔn)和安全管理規(guī)范的研究制定等。今年，多個(gè)政企合作的云計(jì)算應(yīng)用項(xiàng)目有望落地。
1.3 云計(jì)算引發(fā)商業(yè)模式發(fā)生巨大變革
云計(jì)算技術(shù)將從概念層面逐漸走向應(yīng)用。許多研發(fā)公司已經(jīng)將云計(jì)算作為新的戰(zhàn)略核心，并探索其企業(yè)級(jí)、社會(huì)級(jí)的應(yīng)用。云計(jì)算的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段并不是新生事物，從技術(shù)上講已趨于成熟，但還缺乏成熟的商業(yè)模式。
云計(jì)算作為IT領(lǐng)域的一場變革，對于現(xiàn)有的公司是一種挑戰(zhàn)也是一種威脅。云計(jì)算會(huì)推動(dòng)新一代云存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)、云安全的巨大需求和服務(wù)模式的創(chuàng)新，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。
根據(jù)IDC最新的報(bào)告預(yù)測，全球用于云計(jì)算服務(wù)上的支出在接下來的5年時(shí)間可能會(huì)出現(xiàn)3倍的增長，其增長速度將是傳統(tǒng)IT行業(yè)增長率的6倍。到2012年，云計(jì)算將達(dá)到420億美元的市場規(guī)模，占據(jù)IT支出增長總量中25%的份額。從2009年底到2013年底，云計(jì)算能為中國帶來超過1.1萬億元的凈業(yè)務(wù)收入。
可以說，國內(nèi)云計(jì)算萬億市場啟動(dòng)在即。賽迪顧問IT系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理孫會(huì)峰對記者表示，云計(jì)算是提高生產(chǎn)效率的一個(gè)有效手段，是可以改變IT現(xiàn)狀的應(yīng)用模式，是一種可以更加高效、更加低成本、更加可持續(xù)發(fā)展的方法。
同時(shí)，他還指出，云計(jì)算等新興技術(shù)將成為促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新引擎。對于產(chǎn)業(yè)來講，新興技術(shù)將會(huì)帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，還將孵化出一些新的產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)IT企業(yè)向云計(jì)算方向轉(zhuǎn)型將會(huì)成為必然和根本所在，同時(shí)，其商業(yè)模式也可能發(fā)生變化。
2 傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算存在的主要問題
首先，云計(jì)算企業(yè)規(guī)模相對普遍較小，云計(jì)算資源相對匱乏，難以與內(nèi)容供應(yīng)商有效合作，無法形成云計(jì)算創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈。
其次，科技投入不足，缺乏風(fēng)險(xiǎn)投資環(huán)境，缺乏在線運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和收費(fèi)渠道，難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，總體反映出中小型 服務(wù)商進(jìn)入門檻較高。
再次，大型云計(jì)算服務(wù)商都擁有自己的數(shù)據(jù)中心，分散、高耗能、成本高，互聯(lián)網(wǎng)接入的數(shù)據(jù)缺乏一致性，少數(shù)大的數(shù)據(jù)中心需要進(jìn)一步整合。
最后，在綜合布局上，各區(qū)之間缺少橫向交流，難于實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和錯(cuò)位競爭，形成云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈；數(shù)據(jù)搭設(shè)和服務(wù)相互割裂，各自為政，資源無法實(shí)現(xiàn)共享，運(yùn)營商的內(nèi)部資源使用效率較低。
基于以上考慮，主要從下面這樣幾個(gè)方面對云平臺(tái)的服務(wù)云建設(shè)進(jìn)行完善。云計(jì)算云平臺(tái)最終的目標(biāo)用戶定位為中小云計(jì)算服務(wù)商。通過云計(jì)算服務(wù)云的搭建，實(shí)現(xiàn)如下的建設(shè)目標(biāo)：
通過搭建可靠的基礎(chǔ)架構(gòu)云（主要包括虛擬節(jié)點(diǎn)資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源）將基礎(chǔ)架構(gòu)資源進(jìn)行整合，采用最新的云平臺(tái)技術(shù)達(dá)到減少物理資源及能源的使用成本，提高資源利用率。
1）搭建服務(wù)云的平臺(tái)基礎(chǔ)，包括管理平臺(tái)和運(yùn)營平臺(tái)，提供多項(xiàng)基礎(chǔ)的SDK接口，具備為中小型 服務(wù)商接入云計(jì)算云平臺(tái)的能力。
2）引導(dǎo)中小型云計(jì)算服務(wù)商接入云計(jì)算云平臺(tái)，從初期的“提供內(nèi)容服務(wù)資源”，最終過渡到“提供完整云計(jì)算云應(yīng)用運(yùn)營平臺(tái)”的分階段建設(shè)。
3）最終目標(biāo)是將現(xiàn)有的各類運(yùn)營系統(tǒng)納入到云計(jì)算云平臺(tái)中來，搭建業(yè)務(wù)運(yùn)營模式完整的云計(jì)算資源運(yùn)營平臺(tái)；利用現(xiàn)有的計(jì)費(fèi)模塊及無線互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的成熟模塊建立新的業(yè)務(wù)運(yùn)營模式，以實(shí)現(xiàn)多渠道、全方位的增值服務(wù)。實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商、 服務(wù)商以及內(nèi)容提供商共贏的運(yùn)營模式。
基于以上的研究目標(biāo)，需要從以下幾個(gè)層次逐級(jí)展開研究工作：
1）高靈活性、高可用性的基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）建設(shè)實(shí)驗(yàn)和研究；
2）基于基礎(chǔ)架構(gòu)云的PAAS解決方案的研究；
3）面一站式SAAS平臺(tái)對于 商廣泛商用的可行性研究；
4）整體盈利模式及行業(yè)領(lǐng)先前景展望。
3 云計(jì)算服務(wù)云平臺(tái)整體規(guī)劃的研究
3.1 基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）
基礎(chǔ)架構(gòu)云在物理資源基礎(chǔ)上搭建虛擬化資源池，包括硬件資源、虛擬資源、云計(jì)算內(nèi)容（中國音像著作權(quán)集體管理協(xié)會(huì)協(xié)助認(rèn)證）的資源池，云計(jì)算服務(wù)商可按照運(yùn)營模式租用資源池內(nèi)的各類資源。基礎(chǔ)架構(gòu)云通過IAAS的相關(guān)服務(wù)提供虛擬資源的統(tǒng)一管理與使用。IAAS架構(gòu)如下圖：
3.2 平臺(tái)服務(wù)云（PAAS）
平臺(tái)服務(wù)云以云計(jì)算數(shù)據(jù)管理和成熟運(yùn)營模式為基礎(chǔ)，提供各類服務(wù)接口，提供運(yùn)營商的服務(wù)管理門戶和云計(jì)算服務(wù)商的接入門戶。平臺(tái)服務(wù)云是整個(gè)云計(jì)算云平臺(tái)的核心管理與運(yùn)營平臺(tái)，除了需要提供面向 服務(wù)商的各類服務(wù)接口之外，還要支持對各類資源管理、申請、分配、監(jiān)控等相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。平臺(tái)服務(wù)云分為兩個(gè)部分：管理運(yùn)營平臺(tái)和服務(wù)接口平臺(tái)，整個(gè)平臺(tái)服務(wù)云由統(tǒng)一的安全管理機(jī)制保證系統(tǒng)安全。
管理運(yùn)營平臺(tái)為運(yùn)營商提供基礎(chǔ)架構(gòu)云及資源運(yùn)營管理支持，運(yùn)營人員可以通過管理運(yùn)營平成虛擬資源管控、資源管理、服務(wù)資源管理、運(yùn)營管理、數(shù)字版權(quán)管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能。
服務(wù)平臺(tái)為服務(wù)商提供接入服務(wù)，服務(wù)商可以通過此平成如下工作：
其一，服務(wù)資源、產(chǎn)品的訂單申請、內(nèi)容檢索、資源監(jiān)控等管理功能；其二，服務(wù)商應(yīng)用（SAAS）可直接訪問資源服務(wù)接口，為最終用戶提供資源服務(wù)；其三，服務(wù)商可以選購運(yùn)營商的非常成熟的運(yùn)營服務(wù)接口，并將其引入到自建的應(yīng)用中，這些運(yùn)營服務(wù)接口包括但不限于如下內(nèi)容：其一，轉(zhuǎn)碼接口：以適應(yīng)服務(wù)商的應(yīng)用平臺(tái)可以更容易的覆蓋傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶，通過對用戶的差異化服務(wù)；其二，廣告管理接口：服務(wù)商可以選擇運(yùn)營商提供的廣告打包服務(wù)，也可以通過接口直接在用戶訪問的流中增加廣告數(shù)據(jù)；其三，短信、彩信、位置、計(jì)費(fèi)等運(yùn)營接口：這些接口在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)有了非常成熟的運(yùn)營模式，服務(wù)商可以通過這些接口實(shí)現(xiàn)建立更加靈活、高效的運(yùn)營模式。比如：移動(dòng)服務(wù)的包月服務(wù)、訂閱服務(wù)、流量計(jì)費(fèi)；同時(shí)也可以將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的運(yùn)營模式擴(kuò)展到傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。其四，服務(wù)商可以通過服務(wù)平臺(tái)申請基礎(chǔ)架構(gòu)云中的虛擬資源并將自有的應(yīng)用（SAAS）部署到運(yùn)營商的基礎(chǔ)架構(gòu)云中。
3.3 應(yīng)用云（SAAS）
應(yīng)用云（SAAS）的建設(shè)初衷是搭建以提供云計(jì)算內(nèi)容服務(wù)為主的服務(wù)平臺(tái)云，為中小型服務(wù)商提供基于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容服務(wù)。應(yīng)用云由云計(jì)算服務(wù)商自行建設(shè)和管理，利用平臺(tái)服務(wù)云提供的各類接口為最終用戶服務(wù)，遠(yuǎn)期目標(biāo)可以由運(yùn)營商完成應(yīng)用云的建設(shè)。應(yīng)用云（SAAS）的建設(shè)有三種方式：
1）通過SDK、API、Web Service等多種通用接口與平臺(tái)服務(wù)云（PAAS）中的服務(wù)、運(yùn)營服務(wù)接口進(jìn)行應(yīng)用整合。
2）服務(wù)商的SAAS也可以到基礎(chǔ)架構(gòu)云中，為服務(wù)商提供更低成本、更高效率的“云”服務(wù)。
3）平臺(tái)服務(wù)云也會(huì)逐步提供各種增值應(yīng)用服務(wù)，將整個(gè)云平善為一個(gè)從基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）到應(yīng)用云（SAAS）的完整的云計(jì)算應(yīng)用云平臺(tái)，為各種不同規(guī)模的服務(wù)商提供更加多樣的、差異化的云平臺(tái)服務(wù)。差異化服務(wù)可以為運(yùn)營商建立起更加穩(wěn)定。
4 高靈活性、高可用性的基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）建設(shè)實(shí)驗(yàn)和研究
4.1 基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）業(yè)務(wù)需求分析
4.1.1 核心架構(gòu)需求分析
1）方便的資源申請：IAAS應(yīng)該允許用戶方便的請求各種資源如CPU，存儲(chǔ)，內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)等，而不需要考慮實(shí)際的計(jì)算能力，帶寬，存儲(chǔ)等物理資源的具體配置、位置等信息。如用戶在申請?zhí)摂M機(jī)實(shí)例的時(shí)候就可以方便的指定CPU的規(guī)模，內(nèi)存的大小，存儲(chǔ)的大小，網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)置，甚至針對運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)帶寬限制條件，可以在用戶選擇資源的時(shí)候直接選擇帶寬的性質(zhì)（獨(dú)占或共享）和帶寬的大小。
2）集中的管理、統(tǒng)一的調(diào)度和維護(hù)：有了IAAS平臺(tái)后，資源都統(tǒng)一的放置在資源池中，這樣CPU、存儲(chǔ)、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等資源應(yīng)該全部由基礎(chǔ)架構(gòu)云來管理；并通過統(tǒng)一的調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行資源的合理化彈性調(diào)度；由于已經(jīng)把硬件資源統(tǒng)一的進(jìn)行了管理，自然，將由運(yùn)維團(tuán)隊(duì)對硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)。
3）兼容性：作為基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺(tái)，應(yīng)該滿足兩方面的兼容性，即軟件和硬件，軟件方面要保持和國際云計(jì)算的兼容，硬件方面要能夠支持多樣化，即不同型號(hào)、品牌的服務(wù)器都可以納入資源池進(jìn)行統(tǒng)一資源管理。
4）云計(jì)算數(shù)據(jù)源：在基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺(tái)的存儲(chǔ)控制器上增加對云計(jì)算數(shù)據(jù)源的管理調(diào)度。云計(jì)算數(shù)據(jù)使用分布式存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)在云的存儲(chǔ)池中，而管理員平時(shí)則無需知曉最終數(shù)據(jù)的最終存放位置，這部分工作由基礎(chǔ)架構(gòu)云的存儲(chǔ)控制器角色完成。而PAAS（服務(wù)云）則可以直接通過相應(yīng)接口調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)。
4.1.2 可擴(kuò)展性需求分析
基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）必須是分層的可擴(kuò)展的基礎(chǔ)架構(gòu)，以便未來可靈活擴(kuò)展基礎(chǔ)架構(gòu)云的規(guī)模或部署模型。這樣我們可以在計(jì)算資源不足時(shí)，可以很方便的實(shí)現(xiàn)資源池的擴(kuò)容。
4.1.3 安全性需求分析
所有基礎(chǔ)架構(gòu)云的管理節(jié)點(diǎn)都必須容災(zāi)，以保證虛擬機(jī)可以移動(dòng)到其他節(jié)點(diǎn)，確保操作任務(wù)不會(huì)丟失。
4.1.4 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全
基礎(chǔ)架構(gòu)云必須保證在網(wǎng)絡(luò)層面上的安全性。必須有訪問控制功能。數(shù)據(jù)安全的主要工作在于：保證基礎(chǔ)架構(gòu)云底層操作系統(tǒng)安全；保證基礎(chǔ)架構(gòu)云上的虛擬機(jī)安全；保證用戶權(quán)限的合理分配與管理。
4.2 方案整體概述
在此方案中我們采用國內(nèi)最先進(jìn)的云產(chǎn)品構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)云（IAAS）。
產(chǎn)品特點(diǎn)主要體現(xiàn)在彈性、自助和標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)主要方面：
4.2.1 彈性資源伸縮。可智能調(diào)度管理從數(shù)臺(tái)到數(shù)千臺(tái)的物理服務(wù)器，依據(jù)貪婪模式、省電模式等資源調(diào)度策略進(jìn)行自動(dòng)化管理。并可將計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行開放讓普通應(yīng)用系統(tǒng)也可具備像水電一樣，獲得即開即用能力。
4.2.2 自助式服務(wù)。提供了一個(gè)友好的web界面可供使用，使用者可依據(jù)被分配的資源配額（資源是指虛擬機(jī)、存儲(chǔ)、IP、負(fù)載均衡、防火墻等云資源），快速的創(chuàng)建資源，監(jiān)控資源使用情況，關(guān)聯(lián)資源（關(guān)聯(lián)資源是指虛擬機(jī)掛接存儲(chǔ)、為多個(gè)虛擬機(jī)創(chuàng)建負(fù)載均衡等云資源之間的關(guān)聯(lián)操作），自動(dòng)化部署應(yīng)用系統(tǒng)等工作。
通過自助式服務(wù)，將會(huì)把運(yùn)營商IT運(yùn)維人員從繁雜的工作中解脫出來，簡易的操作界面，可以使最終用戶方便的利用Step By Step方式的操作很快的申請到資源，進(jìn)而事業(yè)虛擬機(jī)、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)資源。
4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)。使用開放式云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)接口與技術(shù)，與現(xiàn)有大多數(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺(tái)相兼容，可實(shí)現(xiàn)在不同廠家的云平臺(tái)產(chǎn)品之間進(jìn)行自由穿梭；不做技術(shù)綁架，用戶可自由選擇已經(jīng)購買的虛擬化產(chǎn)品、服務(wù)器（需要支持Intel或AMD的虛擬化技術(shù)）、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提高資產(chǎn)利用率，避免不必要的投資。
4.2.4 邏輯拓?fù)涓攀觥Ｔ破脚_(tái)采用多層架構(gòu)，可有效提升整個(gè)云平臺(tái)的可擴(kuò)展性。采用控制器橫向堆疊的方式，可將云基礎(chǔ)架構(gòu)的規(guī)模提高至一個(gè)新的層次，如下圖：
當(dāng)需要擴(kuò)展集群規(guī)模時(shí)，在現(xiàn)有集群中添加節(jié)點(diǎn)即可。當(dāng)需要擴(kuò)展整個(gè)云的規(guī)模時(shí)，可創(chuàng)建新的群集。
云中的主要角色和服務(wù)：
1）云控制器。云控制器（Cloud controller＼CLC）可以管理調(diào)度底層的一個(gè)或多個(gè)集群控制器（CC）的計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源，也可以管理調(diào)度底層的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)控制器（SC）的存儲(chǔ)資源。
2）集群控制器。集群控制器（Cluster controller＼CC）
是下屬節(jié)點(diǎn)控制器（NC）所組成的計(jì)算群集的前端（Front—end）橋頭堡和管理者，它包括虛擬機(jī)鏡像、節(jié)點(diǎn)群集調(diào)度、虛擬網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
3）存儲(chǔ)控制器。存儲(chǔ)控制器（Storage controller＼SC）
是基于網(wǎng)絡(luò)的塊存儲(chǔ)（按照Amazon的稱呼，稱為EBS，彈性塊存儲(chǔ)）實(shí)現(xiàn)，一個(gè)塊存儲(chǔ)被節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行實(shí)例的操作系統(tǒng)認(rèn)為一個(gè)塊設(shè)備，但其實(shí)它是一個(gè)通過網(wǎng)絡(luò)連接到存儲(chǔ)控制器的設(shè)備。支持通過iSCSI、AOE、FC SAN等存儲(chǔ)適配器來訪問各種存儲(chǔ)設(shè)備。
4）節(jié)點(diǎn)控制器。節(jié)點(diǎn)控制器（Node controller＼NC）可以是虛擬機(jī)的計(jì)算宿主，也可以是組成分布式冗余存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)或者存儲(chǔ)目錄節(jié)點(diǎn)。如果節(jié)點(diǎn)是計(jì)算宿主，也就是實(shí)例的運(yùn)行載體，它將根據(jù)上層的集群控制器的指令來負(fù)責(zé)執(zhí)行、監(jiān)控、終止、善后處理實(shí)例，同時(shí)還需要及時(shí)將目前的可用資源通知集群控制器。
4.3 產(chǎn)品功能架構(gòu)
以下是云的產(chǎn)品架構(gòu)示意圖，我們基于Erlang OTP，使用Eucalyptus框架，兼容AmazonEC2標(biāo)準(zhǔn)。
主要分為四層：系統(tǒng)核心層、接口調(diào)用層、實(shí)用工具層、應(yīng)用服務(wù)層。
1）系統(tǒng)核心層。其主要功能是操作系統(tǒng)的主體內(nèi)容，負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)分布式群集中的各種資源管理、調(diào)度和監(jiān)控。對應(yīng)的具體功能如下：實(shí)例管理；存儲(chǔ)管理；網(wǎng)絡(luò)管理；資源監(jiān)控；運(yùn)行支撐。
2）接口調(diào)用層主要功能。為用戶或應(yīng)用訪問系統(tǒng)資源提供API，例如：EC2、S3、LB、CW。兼容Amazon接口標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】 云計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)部署 虛擬化 數(shù)據(jù)技術(shù) 虛擬化技術(shù)
一、云計(jì)算的基本概念和特點(diǎn)
1.1 云計(jì)算的定義
云計(jì)算主旨是對大的程序進(jìn)行分解，寫結(jié)成每個(gè)小部分然后再加以處理，最終傳回給用戶。而如今，業(yè)界對云計(jì)算的定義各有不同，當(dāng)前云計(jì)算的定義美國則是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)局對云計(jì)算的定義是云計(jì)算是一種根據(jù)用戶使用量來進(jìn)行收費(fèi)的模式，這種模式可以進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池，這些資源能夠唄快速的提供給用戶，只需投入很少的工作。
1.2 云計(jì)算的特點(diǎn)
（1）從商業(yè)化的角度講，對用戶來說云計(jì)算是一種新的體驗(yàn)和業(yè)務(wù)模式，它提供標(biāo)準(zhǔn)化與自助式服務(wù)，并且支持快速服務(wù)交付與提供按使用量付費(fèi)；（2）從專業(yè)技術(shù)角度講，云計(jì)算是一種新的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)管理模式，它是物理資源聚合成資源池，應(yīng)用虛擬化資源，進(jìn)行彈性擴(kuò)展、動(dòng)態(tài)部署。
二、云計(jì)算體系架構(gòu)和云計(jì)算服務(wù)
2.1 云計(jì)算分層
云計(jì)算體系架構(gòu)從下到上分別是基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層和訪問層三層組成的。在云計(jì)算中有 3 種不同的服務(wù)模式：基礎(chǔ)設(shè)施用于服務(wù) IaaS，平臺(tái)是服務(wù) PaaS 和軟件則對SaaS進(jìn)行服務(wù)。 云計(jì)算的體系架構(gòu)與云計(jì)算服務(wù)的關(guān)系如圖所示。
2.2 基礎(chǔ)設(shè)施層
基礎(chǔ)設(shè)施即對 IaaS服務(wù)。 IaaS 為用戶提供的是最基本的、幾乎直接操作硬件資源的服務(wù)接口，通過網(wǎng)絡(luò)為介質(zhì)以標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)方式提供基本儲(chǔ)存與計(jì)算能力， 使用非常自由與靈活。它主要的產(chǎn)品是按用戶需求，為用戶提供高度可用的一系列的虛擬化服務(wù)器等一些的基礎(chǔ)設(shè)施。
2.3 平臺(tái)
平臺(tái)即服務(wù)于 PaaS。 它是為用戶提供應(yīng)用編程接口（API）的。用戶可以使用該平臺(tái)，將自己開發(fā)的和運(yùn)營的應(yīng)用保管在云平臺(tái)中。但是用戶也要遵守平臺(tái)的存儲(chǔ)規(guī)則例如語言、編程框架、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型等原則。
2.4 軟件
軟件即服務(wù) SaaS。 SaaS 以服務(wù)為主的形式提供一整套的適合用戶使用的軟件，這些軟件單獨(dú)的運(yùn)行在云平臺(tái)上，然后通過服務(wù)器把軟件的程序傳給所有的用戶。
三、云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)
3.1 虛擬化技術(shù)
虛擬技術(shù)包括虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬機(jī)技術(shù)。虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使用戶在個(gè)性定制的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下接入并直接訪問云計(jì)算資源。
3.2 分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)
云計(jì)算系統(tǒng)采主要是使用了分布式存儲(chǔ)的方式來存儲(chǔ)大量的用戶數(shù)據(jù)，而且還采用冗余存儲(chǔ)的方式用來保證了所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全與可靠性，這些技術(shù)都提高了云計(jì)算的高可靠性、高可用性。云計(jì)算系統(tǒng)中使用最廣泛的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)是Hadoop 的 GFS 的開源實(shí)現(xiàn)HDFS和Goolge 的 GFS。
3.3 超大量數(shù)據(jù)處理技術(shù)與編程模型
為了讓用戶能夠更輕松地享受云計(jì)算帶來的服務(wù)，讓用戶能利用編程模型編寫簡單的程序從而實(shí)現(xiàn)特定的目的，云計(jì)算上的編程模型就必須簡單，必須保證后臺(tái)復(fù)雜的任務(wù)調(diào)度和并行執(zhí)行向用戶和編程人員透明化。云計(jì)算是一種處理大規(guī)模密集型數(shù)據(jù)的并行分布式計(jì)算技術(shù)。
四、結(jié)語
云計(jì)算具有很廣闊的發(fā)展前景，體系構(gòu)架等相關(guān)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)也在不斷完善與進(jìn)步，現(xiàn)代商務(wù)處理和軟件應(yīng)用的信息化、全球化和自動(dòng)化，必將為云計(jì)算的發(fā)展提供廣闊的市場和應(yīng)用前景。云計(jì)算具有超大規(guī)模、高可用性、高可靠性、虛擬化、按需服務(wù)及其價(jià)格低廉等特點(diǎn)，經(jīng)歷近年許多關(guān)鍵技術(shù)的成熟與成功的應(yīng)用，它正在迅速普及。
關(guān)鍵詞：云計(jì)算 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 信息資源
中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）09-0000-00
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算結(jié)合發(fā)展是未來的發(fā)展重點(diǎn)，同時(shí)也是主要的發(fā)展趨勢。云計(jì)算能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)提供強(qiáng)大信息資源，同時(shí)能夠使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同的負(fù)載周期中獲得發(fā)展資源，根據(jù)需求對資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇。能夠在高負(fù)載的時(shí)候動(dòng)態(tài)擴(kuò)展資源應(yīng)用，在低負(fù)載的時(shí)候釋放資源。這樣就能夠在一定程度上提升資源的利用效果。同時(shí)云計(jì)算能夠使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的資源儲(chǔ)存細(xì)化為多種子任務(wù)，將子任務(wù)詳細(xì)的分配到計(jì)算節(jié)點(diǎn)中，充分的進(jìn)行資源調(diào)配與計(jì)算。對儲(chǔ)存的資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
信息技術(shù)的發(fā)展使人們對于高端技術(shù)的認(rèn)識(shí)更加的清晰，并且充分的應(yīng)用到工作生活中，對于提升工作效率具有重要的影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)對于生活質(zhì)量的提升發(fā)揮著重要的作用。為了能夠進(jìn)一步的發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的功能，要實(shí)現(xiàn)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，利用云計(jì)算的優(yōu)勢功能，滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展需求。云計(jì)算能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)提供強(qiáng)大的計(jì)算功能與儲(chǔ)備能力。在云計(jì)算的基礎(chǔ)上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過無線傳感器對信息進(jìn)行整理，同時(shí)將搜集到的信息傳遞到應(yīng)用平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)了資源的共享，并且對系統(tǒng)進(jìn)行了全面的控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算的結(jié)合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)。在云計(jì)算的基礎(chǔ)上建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)兩者的技術(shù)融合，產(chǎn)生的巨大優(yōu)勢將會(huì)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了傳感器與互聯(lián)網(wǎng)之間的有效銜接，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)是智能傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中傳感器的創(chuàng)新能夠有助于人們對于信息的搜集整理，并且通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，將虛擬化的信息呈現(xiàn)到人們的需求中。使人們能夠真實(shí)的感受到信息的應(yīng)用效果。感知、傳遞、計(jì)算、應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的主要模式，這種運(yùn)行模式在基礎(chǔ)建立的過程中需求數(shù)量較多的節(jié)點(diǎn)，為物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行提供較強(qiáng)的計(jì)算能力。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。節(jié)點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)傳感器的主要構(gòu)成，因此在對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分的考慮到應(yīng)用場合的特殊性，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)微型化，降低功耗，使物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠在不同的環(huán)境中充分的進(jìn)行應(yīng)用，保證物聯(lián)網(wǎng)傳感器具有較強(qiáng)的抗干擾性。
傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主要由分層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)管理以及應(yīng)用支撐技術(shù)三部分組成。針對傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行的認(rèn)識(shí)，能夠明確物聯(lián)網(wǎng)傳感器的具體情況，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算的有效結(jié)合。在互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算共同影響下實(shí)現(xiàn)融合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，保證信息中心能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。物聯(lián)網(wǎng)管理中心是服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的主要控制，對于識(shí)別物體，進(jìn)行信息采集具有重要的作用 。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是行業(yè)專業(yè)技術(shù)整合的體現(xiàn)，為行業(yè)的發(fā)展提供智能化解決措施，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長，保證信息資源的安全與共享。
2云計(jì)算基礎(chǔ)下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展
2.1云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合
云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合應(yīng)用主要是將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的共同應(yīng)用能夠在獲取基礎(chǔ)信息資源的同時(shí)，更多的了解到隱形信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用云計(jì)算提升運(yùn)行效率，保證存儲(chǔ)更多的信息資源，滿足用戶不同的生產(chǎn)需求。云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將會(huì)對信息資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，集中對信息資源進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且根據(jù)分析的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)能夠?qū)ιa(chǎn)組織體系進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化信息結(jié)構(gòu)。在提升工作效率的同時(shí)降低生產(chǎn)成本。云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都是將信息管理與應(yīng)用作為重要的發(fā)展基礎(chǔ)，對于生產(chǎn)方式進(jìn)行不斷的優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，并且對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)控。將生產(chǎn)過程自動(dòng)化調(diào)整，避免集中化誤差的產(chǎn)生，保證精準(zhǔn)化管理的實(shí)現(xiàn)。信息資源有效的融合，將會(huì)促進(jìn)企業(yè)升級(jí)，完成組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。云計(jì)算基礎(chǔ)下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將為企業(yè)構(gòu)建輔助管理平臺(tái)，保證企業(yè)管理模式的創(chuàng)新優(yōu)化，推動(dòng)信息技術(shù)的應(yīng)用。
2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算融合模式
（1）單中心多終端模式。此模式分布范圍相對較小，物聯(lián)網(wǎng)終端將云中心作為數(shù)據(jù)處理中心，終端系統(tǒng)所獲取的信息數(shù)據(jù)均有云中心來進(jìn)行存儲(chǔ)與處理，同時(shí)云中心會(huì)提供統(tǒng)一的信息界面給用戶進(jìn)行操作。利用云計(jì)算強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)了信息統(tǒng)一與分級(jí)管理，提高了信息數(shù)據(jù)管理的效率，大部分被應(yīng)用到小區(qū)或者家庭監(jiān)控，以及部分基礎(chǔ)設(shè)施等。（2）多中心多終端模式。與單中心多終端模式不同，此種模式主要用于區(qū)域跨度大的企業(yè)，或者對于數(shù)據(jù)信息需要與所有終端用戶共享的網(wǎng)絡(luò)也可以選擇用此模式。應(yīng)用此種模式時(shí)，要求云中心包括公共云與私有云兩種形式，并且兩種形式之間不存在任何溝通障礙。在滿足信息數(shù)據(jù)傳輸安全的情況下，實(shí)現(xiàn)多終端用戶之間信息的共享與傳輸。（3）信息與應(yīng)用分層處理模式。這種模式使用范圍更加的廣泛，對于處理大量的信息數(shù)據(jù)，并且保證安全性具有重要的作用，能夠滿足不同用戶的需求。信息與應(yīng)用分層處理模式實(shí)現(xiàn)了大量信息數(shù)據(jù)的傳輸，保證傳輸過程中的安全性。信息與應(yīng)用分層處理模式對于計(jì)算功能的要求較高，不但要具有較大的信息存儲(chǔ)能力同時(shí)還要具有高速的運(yùn)算能力，云計(jì)算正好滿足了這種模式的應(yīng)用需求。
3結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛的應(yīng)用于工作生活中，極大的促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，對于提升工作效率發(fā)揮著重大的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的創(chuàng)新，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算結(jié)合在一起，在云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算儲(chǔ)備能力的影響下，提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸計(jì)算效率，對于經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的提升具有重要的現(xiàn)實(shí)影響意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能化管理，這是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:云計(jì)算;平臺(tái)戰(zhàn)略;業(yè)務(wù)即服務(wù),軟件即服務(wù),平臺(tái)即服務(wù),基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)
Platform Strategy during Cloud Computing Era
ZHANG Qiang
(TravelSky Technology Limited, Beijing 100029, China)
Abstract: Cloud computing is in the spotlight with the rapid growth of Google. Information service has become the main trend instead of information process. It is a strategic work of many companies to build information service platform during cloud computing era. The paper briefly introduces the concept of cloud computing and several main classes of cloud computing platform. At the same time, the paper has a deep analysis and research on the key component and technology of platform strategy . In then end, the paper brings us the main philosophy of platform strategy.
Key words: cloud computing; platform strategy; business as a service; software as a service; platform as a service; infrastructure as a service
近幾年來,一個(gè)新的名詞“云計(jì)算”悄然出現(xiàn)在大家的視野中,特別是2008年,Gartner推出了未來三年最具影響力的十大技術(shù)排行榜,云計(jì)算排在虛擬化技術(shù)后名列第二。與此同時(shí),云計(jì)算的始做傭者Google推出了手機(jī)開源平臺(tái)Android,前端瀏覽器平臺(tái)Chrome,會(huì)同已有的Google Apps,Google App Engine,Google File system,Big Table ,MapReduce等核心技術(shù),基本完成了云計(jì)算平臺(tái)的戰(zhàn)略部署; Amazon在推出EC2(Elastic Computing Cloud)之后,又推出了S3(Simple Storage Service)服務(wù),其云計(jì)算的戰(zhàn)略部署已經(jīng)初見成效;支持“云端”的微軟在2008年年低了其云計(jì)算平臺(tái)Azure services Platform;另外還有IBM的Blue Cloud,SUN的,國外廠商的快速反應(yīng)和發(fā)展讓我們有了“濃云密布“的感覺。然而云計(jì)算到底是什么?云計(jì)算的核心是什么?它是一種技術(shù)還是一個(gè)商業(yè)概念?在云計(jì)算時(shí)代,中國軟件業(yè)未來的戰(zhàn)略應(yīng)該是什么?這些問題都值得我們?nèi)ド钌畹乃伎肌?/p>
1 認(rèn)識(shí)云計(jì)算
目前國內(nèi)外沒有形成一個(gè)公認(rèn)的云計(jì)算定義,很多資料把它當(dāng)著一種技術(shù)來討論,其實(shí)云計(jì)算不是一種單一的計(jì)算機(jī)技術(shù),還是多種計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的復(fù)合體,是在網(wǎng)格計(jì)算、公用計(jì)算、軟件即服務(wù)以及電子商務(wù)等技術(shù)和服務(wù)模式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新的計(jì)算模式和商業(yè)服務(wù)模式。
云計(jì)算作為一種新的計(jì)算模式有別于傳統(tǒng)的主機(jī)集中處理模式,也不同于客戶服務(wù)器模式,它吸取了兩者的優(yōu)點(diǎn),具有主機(jī)集中處理模式的易管理和易部署的特點(diǎn),也具有分布式并行處理模式的可擴(kuò)展性,同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把服務(wù)提供給消費(fèi)者。虛擬化技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)和面向服務(wù)的體系架構(gòu)模式(Service Oriented Architecture)等技術(shù)的發(fā)展為云計(jì)算模式奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)云計(jì)算做為一種新的商務(wù)服務(wù)模式以服務(wù)作為核心理念,把信息,軟件,平臺(tái)和各種計(jì)算資源商品化和服務(wù)化,降低了信息處理和信息服務(wù)的成本。
2 云計(jì)算平臺(tái)的主要類型
目前很多資料一般把云計(jì)算平臺(tái)劃分為七種應(yīng)用類型:SaaS軟件即服務(wù),象的CRM;公用/效用計(jì)算,象Amazon的AWS、Sun的存儲(chǔ)云、IBM的“藍(lán)云”;云計(jì)算領(lǐng)域的WEB服務(wù),象GoogleMaps;平臺(tái)即服務(wù),這種形式的云計(jì)算將開發(fā)環(huán)境作為服務(wù)來提供給用戶,也就是說,用戶可以在供應(yīng)商的基礎(chǔ)架構(gòu)上創(chuàng)建自己的應(yīng)用軟件來運(yùn)行,然后通過網(wǎng)絡(luò)直接從供應(yīng)商的服務(wù)器上傳遞給其他用戶,這類云計(jì)算服務(wù)包括的和全新的GoogleApp Engine;管理服務(wù)供應(yīng)商(MSP),象用于電子郵件的病毒掃描服務(wù);服務(wù)商業(yè)平臺(tái),它實(shí)際上為用戶提供了一種交互平臺(tái),主要是一些電子商務(wù)網(wǎng)站;云計(jì)算集成,云計(jì)算服務(wù)的整合還只是剛剛開始,提供一種通用的“云計(jì)算總線”(bus in the cloud),通過把多家SaaS供應(yīng)商聯(lián)合在一起來為客戶提供完整的服務(wù)。
然而從層次的角度來劃分,目前云計(jì)算平臺(tái)主要有三個(gè)層次:基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(Infrastructure as a Service),主要提供計(jì)算中心,硬件資源,系統(tǒng)軟件等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù),是云計(jì)算最普遍的一種應(yīng)用模式,目前IBM,SUN,HP廠商都提供類似的服務(wù);平臺(tái)服務(wù)(Platform as a Service),主要提供應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行平臺(tái)服務(wù),GoogleApp Engine是該類服務(wù)的典型模式;各種軟件信息服務(wù)(X as a Service),例如軟件即服務(wù)(Software as a Service),主要提供應(yīng)用軟件服務(wù),是ASP(Application Service Provider)模式的一種最新發(fā)展,業(yè)務(wù)服務(wù)(Businessas aService),主要提供各種商業(yè)服務(wù),淘寶的電子商務(wù)平臺(tái)都是該類服務(wù)的典型代表,信息服務(wù)(Information as a Service),主要提供各種信息服務(wù),Google的搜索服務(wù)是該類服務(wù)的典型代表。
所有的這些類型中,第三個(gè)層次的服務(wù)應(yīng)該是云計(jì)算的最高層次,其快速發(fā)展和被市場廣泛接受也標(biāo)志著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代:信息服務(wù)時(shí)代。信息服務(wù)是云計(jì)算最核心的思想,也是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展最主要的目的之一。
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；信息技術(shù)；IAAS；OpenStack；公安網(wǎng)
一、云計(jì)算的綜述
（一）云計(jì)算的概念
云計(jì)算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計(jì)算（Cloud Computing）是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing ）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。
中國網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬教授對云計(jì)算做了長短兩種定義。長定義是：云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型。短定義是：云計(jì)算是通過網(wǎng)絡(luò)按需提供可動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算服務(wù)。
（二）云計(jì)算的原理
原理是通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。
云計(jì)算按照層次將業(yè)務(wù)模式劃分為3層，最頂層是軟云，中間層是平云，底層是基云。在基云之下是構(gòu)建云計(jì)算的基礎(chǔ)技術(shù)。
（三）云計(jì)算核心技術(shù)
云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)用了很多技術(shù)，其中以編程模型、數(shù)據(jù)治理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、虛擬化技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)治理技術(shù)最為關(guān)鍵。
（1）虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，它可以擴(kuò)大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程，減少軟件虛擬機(jī)相關(guān)開銷和支持更廣泛的操作系統(tǒng)方面。虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。在云計(jì)算實(shí)現(xiàn)中。計(jì)算系統(tǒng)虛擬化是一切建立在“云”上的服務(wù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。
（2）分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
云計(jì)算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，同時(shí)為大量用戶服務(wù)，因此云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用冗余存儲(chǔ)的方式（集群計(jì)算、數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲(chǔ)）保證數(shù)據(jù)的可靠性。
（3）海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)
云計(jì)算需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。
（4）編程方式
云計(jì)算提供了分布式的計(jì)算模式，客觀上要求必須有分布式的編程模式。云計(jì)算采用了一種思想簡潔的分布式并行編程模型Map―Reduce。Map―Reduce是一種編程模型和任務(wù)調(diào)度模型。主要用于數(shù)據(jù)集的并行運(yùn)算和并行任務(wù)的調(diào)度處理。
（5）云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)
云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營。
（四）云計(jì)算的服務(wù)模式
（1）軟件即服務(wù)（SaaS）
所謂SaaS是指用戶通過標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器來使用Internet上的軟件。SaaS在人力資源管理軟件上的應(yīng)用較為普遍。以銷售和管理SaaS而聞名，是企業(yè)應(yīng)用軟件領(lǐng)域中最為知名的供應(yīng)商。
（2）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）
所謂PaaS是指云計(jì)算服務(wù)商提供應(yīng)用服務(wù)引擎，如互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序接口（API）或運(yùn)行平臺(tái)，用戶基于服務(wù)引擎構(gòu)建該類服務(wù)。
（3）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）
IaaS定位于底層，向用戶提供可快速部署、按需分配、按需付費(fèi)的高安全與高可靠的計(jì)算能力以及存儲(chǔ)能力租用服務(wù)，并可為應(yīng)用提供開放的云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)接口，用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活定制租用相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施資源。
三、公安網(wǎng)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用私有云的意義
私有云是一種靈活的服務(wù)模式，能夠幫助公安網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對各種各樣的基礎(chǔ)架構(gòu)需求。其特點(diǎn)主要包括：
支持異構(gòu)系統(tǒng)：私有云支持?jǐn)?shù)據(jù)中心現(xiàn)有（和將來）的異構(gòu)基礎(chǔ)架構(gòu)，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件、操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)管理程序、存儲(chǔ)功能以及文件系統(tǒng)等。
與管理工具集成：私有云易于配置和擴(kuò)展，能與各種IT管理工具集成并調(diào)用它們，這些管理工具主要用于安全、配置、目錄、報(bào)告、數(shù)據(jù)管理、管理控制臺(tái)、內(nèi)部監(jiān)管以及法規(guī)遵從管理。
與工作負(fù)載管理器、中間件和應(yīng)用程序集成：云是為了運(yùn)行應(yīng)用程序而存在的，因而云管理平臺(tái)必須提供靈活的可編程接口，以便能很容易地與單位必須的工作負(fù)載管理器、中間件和應(yīng)用程序集成。
可配置的資源分配政策：能感知資源，能感知工作負(fù)載―能夠最有效地部署和處理進(jìn)入云計(jì)算環(huán)境的各種工作負(fù)載，并根據(jù)明確定義的政策，預(yù)留資源給客戶，以便經(jīng)濟(jì)高效地滿足服務(wù)水平協(xié)議（SLA）。
支持IT和業(yè)務(wù)流程：為各種IT和業(yè)務(wù)流程提供支持，允許IT部門實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。
跨區(qū)域解決方案：具有足夠的擴(kuò)展性和靈活性，能在需要時(shí)通過重新配置資源，實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)的IT集成。
四、OpenStack私有云的架構(gòu)體系
（一）OpenStack體系結(jié)構(gòu)
OpenStack 核心是計(jì)算虛擬化， 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN， Software Defined Network）， 軟件定義存儲(chǔ)（SDN，Software Defined Storage）。軟件由 Nova、Neutron、Cinder、Swift、Keystone、Glance、Horizon 等項(xiàng)目組成。還集成了關(guān)系數(shù)據(jù)庫 （ 如MySQL），消息隊(duì)列（如 RabbitMQ），Apache Httpd 等第三方服務(wù)組件。
OpenStack 架構(gòu)由計(jì)算節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)等集群組成。
（二）OpenStack 架構(gòu)設(shè)計(jì)
OpenStack Compute建立在無共享、基于消息的架構(gòu)上。Cloud controller通過HTTP與internal object store交互，通過AMQP和scheduler、network controller、 和volume controller 來進(jìn)行通信。為了避免在等待接收時(shí)阻塞每個(gè)組件，OpenStack Compute用異步調(diào)用的方式。
OpenStack Compute多結(jié)點(diǎn)物理架構(gòu)：通過簡單部署nova-compute在一臺(tái)額外的服務(wù)器以及拷貝nova.conf文件到這個(gè)新增的結(jié)點(diǎn)，可以在兩結(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，添加更多的compute結(jié)點(diǎn)，形成多結(jié)點(diǎn)部署。在較為復(fù)雜的多結(jié)點(diǎn)部署中，還能增加一個(gè)volume controller 和一個(gè)network controller作為額外的結(jié)點(diǎn)。對于運(yùn)行多個(gè)需要大量處理能力的虛擬機(jī)實(shí)例，至少是4個(gè)結(jié)點(diǎn)是最好的。
五、OpenStack對公安網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的影響
一、OpenStack對公安網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和存儲(chǔ)進(jìn)行完全虛擬化，對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，可對資源按需分配，使資源利用率最大化。
二、OpenStack可對運(yùn)行的各類服務(wù)提供負(fù)載均衡，確保為終端提供更實(shí)時(shí)、快速與穩(wěn)定不斷線的在線服務(wù)。
三、OpenStack 高可用提供 Active/Active 雙活模式及負(fù)載均衡， 能在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換主機(jī)和從機(jī)，確保不會(huì)發(fā)生業(yè)務(wù)停止或數(shù)據(jù)丟失的情況。
四、OpenStack可實(shí)現(xiàn)對資源的彈性管理，在系統(tǒng)或服務(wù)負(fù)載增大時(shí)自動(dòng)擴(kuò)展資源分配。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)（IT）云計(jì)算虛擬化數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗
伴隨著企業(yè)信息化應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷增加，使得數(shù)據(jù)中心的空間、配電系統(tǒng)、空調(diào)制冷趨于飽和；服務(wù)器的利用率普遍偏低。為了解決數(shù)據(jù)中心的發(fā)展與信息資源迅速增長的矛盾，云計(jì)算的理念和虛擬化技術(shù)提供了優(yōu)化傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的手段。
一、云計(jì)算的概念
云計(jì)算分為公有云、私有云和混合云。狹義云計(jì)算指信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式；廣義云計(jì)算指服務(wù)的交付和使用模式，云計(jì)算有3個(gè)服務(wù)模式：IaaS、PaaS、SaaS。
二、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心是網(wǎng)絡(luò)中心所有IT設(shè)備和信息系統(tǒng)的總稱。它通過網(wǎng)絡(luò)向企業(yè)或公眾提供信息服務(wù)。信息系統(tǒng)為企業(yè)帶來了業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化和運(yùn)營效率的提升，數(shù)據(jù)中心則為信息系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行環(huán)境，并保證可以方便地維護(hù)和管理信息系統(tǒng)。
三、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心
通常，80%的企業(yè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心按私有云部署。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心是指經(jīng)過應(yīng)用虛擬化手段優(yōu)化過的數(shù)據(jù)中心。
3.1云計(jì)算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)
云計(jì)算架構(gòu)分為服務(wù)和管理兩大部分。在服務(wù)方面，主要以提供用戶基于云的各種服務(wù)為主，共包含3個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺(tái)即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS。
3.2云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建
建立云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的最核心的技術(shù)就是虛擬化技術(shù)。虛擬化的對象主要是服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和桌面。從而形成一種全新的數(shù)據(jù)中心部署和管理方式。實(shí)際上要構(gòu)建3個(gè)云層的資源和服務(wù)。
3.2.1基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）
基礎(chǔ)設(shè)施層以IT資源為中心，包括經(jīng)過虛擬化后的硬件資源和相關(guān)管理功能的集合。基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)交付給用戶的是最基本的基礎(chǔ)設(shè)施資源，向用戶提供虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源。
3.2.2平臺(tái)服務(wù)（PaaS）
平臺(tái)層以平臺(tái)服務(wù)和中間件為中心，提供了應(yīng)用開發(fā)、部署、運(yùn)行相關(guān)的中間件和基礎(chǔ)服務(wù)，能更好地滿足云應(yīng)用在可伸縮性、可用性和安全性等方面的要求。
3.2.3軟件服務(wù)（SaaS）
應(yīng)用層是云上應(yīng)用軟件的集合，這些應(yīng)用構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層提供的資源和平臺(tái)層提供的環(huán)境之上，通過網(wǎng)絡(luò)交付給用戶。
3.3云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢和影響
3.3.1提升資源效率
與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，云計(jì)算平臺(tái)提供的是有彈性的服務(wù)，可根據(jù)用戶的需要在一個(gè)超大的資源池中動(dòng)態(tài)分配和釋放資源，不需要為每個(gè)用戶預(yù)留峰值資源，因而資源利用率可大大提高；并且云數(shù)據(jù)中心擁有更多用戶，改善能源效率的相對成本更低，可以將成本分?jǐn)偟礁嗟姆?wù)器中。
3.3.2靈活擴(kuò)展資源、提升可靠性
用戶所使用的“云”資源可以根據(jù)其應(yīng)用的需要進(jìn)行調(diào)整和動(dòng)態(tài)伸縮，能夠有效地滿足應(yīng)用和用戶大規(guī)模增長的需要。
3.3.3小企業(yè)數(shù)據(jù)中心逐漸弱化
進(jìn)人云計(jì)算時(shí)代后，IT已經(jīng)從以前那種自給自足的作坊模式，轉(zhuǎn)化為具有規(guī)模化效應(yīng)的工業(yè)化運(yùn)營，一些小規(guī)模的單個(gè)公司專有的數(shù)據(jù)中心將被淘汰，取而代之的是規(guī)模巨大而且充分考慮資源合理配置的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。
3.3.4專業(yè)化分工更加明確
云計(jì)算數(shù)據(jù)中心規(guī)模更大，比中小型數(shù)據(jù)中心更專業(yè)，管理水平更高，提供單位計(jì)算所需的成本更低廉。因此，人力成本這一項(xiàng)可以被大幅度削減，專業(yè)化分工更加明確。
四、結(jié)語
通過對云計(jì)算、虛擬化技術(shù)特點(diǎn)的分析，找到了改造優(yōu)化傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的方法，為實(shí)現(xiàn)“化云為雨”、落地應(yīng)用，發(fā)展節(jié)能降耗的新一代數(shù)據(jù)中心成為可能。
參考文獻(xiàn)
[1]《虛擬化與云計(jì)算》小組著.虛擬化與云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010：112
關(guān)鍵詞:云計(jì)算 通信 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0032-02
在目前的社會(huì)中,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對通信的要求也越來高,這些要求不只只是通信質(zhì)量上,還包括通信的服務(wù)的多樣性,以及通信的計(jì)算量上。而云計(jì)算能很好的滿足人們的這些要求,“云計(jì)算”的浪潮正聲勢浩大的席卷著整個(gè)全球的信息產(chǎn)業(yè)。單從技術(shù)的層面來看,僅僅用技術(shù)來定義云計(jì)算是不全面的,它還應(yīng)該算是一種資源交付,也可以是一種計(jì)算模式,又或者算得上是一種使用模式。云計(jì)算模型能夠是當(dāng)前已經(jīng)存在的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源獲得利用的程度最大化,并且使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效率得到提高。
1 云計(jì)算的定義
在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,云計(jì)算是一種對服務(wù)的增加模式,也是一種交付模式,還是一種使用模式。經(jīng)常情況下,云計(jì)算是使用互聯(lián)網(wǎng)來提高易擴(kuò)展,云計(jì)算也是一種虛擬化的資源。它可以從狹義和廣義兩方面來講:從狹義方面上來說,云計(jì)算可以看作是關(guān)于IT(信息技術(shù)）的基礎(chǔ)設(shè)施的使用和交付模式。一般情況下,自己所需要的資源是以按需和易擴(kuò)展的方式來通過網(wǎng)絡(luò)來得到。從廣義上來說,云計(jì)算可以看作是服務(wù)的交付模式和使用模式而不是關(guān)于IT基礎(chǔ)設(shè)施的。其所需要的服務(wù)的模式和狹義上的所需要的資源的獲取模式是一致的:在網(wǎng)絡(luò)上以按需和易擴(kuò)展方式來獲得。這種服務(wù)可能是IT(信息技術(shù)）和互聯(lián)網(wǎng)以及軟件的相互關(guān)系,也可能是其他類型的服務(wù)。這種服務(wù)表明了我們可以把計(jì)算能力看做一件可以在互聯(lián)網(wǎng)上流通的商品。而云計(jì)算中的“云”相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)。
而其的基本概念,不同的科學(xué)家也有不同的定義:前谷歌的全球副總裁兼中國區(qū)總裁李開復(fù)定義云計(jì)算:所謂“云計(jì)算”是指以公開的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ),把互聯(lián)網(wǎng)作為其中心,能夠給用戶提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù),能讓互聯(lián)網(wǎng)的這片“云”成為每個(gè)網(wǎng)民的數(shù)據(jù)中心可計(jì)算中心[1]。
2 云計(jì)算的基本特點(diǎn)[2]
(1）云計(jì)算具有強(qiáng)大的計(jì)算能力。
隨著用戶對通信和計(jì)算方面的要求越來越高,而單機(jī)的計(jì)算機(jī)根本不可能完成這些計(jì)算任務(wù),而通信的發(fā)展也就受到限制。而云計(jì)算就不一樣,它可以利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)度策略將無數(shù)的普通計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來,然后讓它們在恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度下分工合作,進(jìn)而可以完成只有超級(jí)計(jì)算機(jī)才能完成的任務(wù)。從而體現(xiàn)出了其超級(jí)的計(jì)算能力。
(2）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全可靠。
當(dāng)你把信息存在云計(jì)算的存儲(chǔ)中心時(shí),你可以放心的與你指定的人分享你的數(shù)據(jù),因?yàn)樵谠朴?jì)算中,有嚴(yán)格的權(quán)限管理策略,這樣你就可以免費(fèi)的得到最安全最可靠的服務(wù)。
(3）云計(jì)算的基礎(chǔ)是虛擬化。
云計(jì)算的技術(shù)是基于虛擬化的,在云計(jì)算中,包含服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在內(nèi)的底層硬件都被虛擬化了。接下來,在底層設(shè)備被虛擬化的基礎(chǔ)之上,一個(gè)可供用戶根據(jù)自己需要而對需要共享的資源做出選擇的基礎(chǔ)資源池被建立了,這就使一個(gè)能夠不斷變化的IT技術(shù)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形成了,從而當(dāng)用戶想享受云計(jì)算服務(wù)的時(shí)候就可以通過催IT技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行租用的方式來獲得。
(4）最小的代價(jià),最優(yōu)的服務(wù)。
在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常有對個(gè)人計(jì)算機(jī)的維護(hù)經(jīng)歷,常常由于要使用某個(gè)軟件或者是要打開某個(gè)文檔,我們不得不先去對某些軟件進(jìn)行不停的升級(jí)或者是去下載某個(gè)軟件,這使得我們的工作量大大的增加,而且我們有的時(shí)候還要面臨自己的電腦不能支持某種軟件的痛苦。而云計(jì)算則不會(huì)存在這些問題,由于有大量的專業(yè)人員在“云”的那一端對軟件和系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級(jí),我們只需要有一臺(tái)電腦,在電腦上利用簡單的瀏覽器,使用少量的錢,甚至是免費(fèi)的獲得單機(jī)甚至遠(yuǎn)超過單機(jī)所能進(jìn)行的功能和訪問所有電腦上的資源。所以云計(jì)算服務(wù)對設(shè)備的要求很低,而能提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
(5）云計(jì)算服務(wù)的中樞——互聯(lián)網(wǎng)。
云計(jì)算的中心時(shí)互聯(lián)網(wǎng),在互聯(lián)網(wǎng)上,云計(jì)算是在分布在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算的,這就使終端的計(jì)算壓力大大的減低了。比如說有一個(gè)計(jì)算機(jī)需要進(jìn)行相當(dāng)大的運(yùn)算,而當(dāng)將這個(gè)計(jì)算任務(wù)傳到“云”中去后,云計(jì)算利用在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī),把這個(gè)計(jì)算任務(wù)分發(fā)到所有網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)中去,計(jì)算后再返回給原計(jì)算機(jī)。這樣一來原計(jì)算機(jī)的的計(jì)算壓力就大大的降低了。
3 云計(jì)算的服務(wù)形態(tài)(層次）
(1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS。
IaaS(Infrastructure-as-a-Service)是指通過Internet,消費(fèi)者在已經(jīng)完善的計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)施上能夠獲取的服務(wù)。該服務(wù)下,消費(fèi)者可以使用在網(wǎng)絡(luò)中的任意的設(shè)施,能夠?qū)θ我獾能浖M(jìn)行使用,還能對部分的網(wǎng)絡(luò)組件進(jìn)行控制。它也包括了私有的和公共的這兩種用法。
(2）軟件及服務(wù)SaaS。
SaaS(Software-as-a-Service)是通過Internet提供軟件,這樣,用戶就可以通過租用以WEB為基礎(chǔ)的軟件而不是去購買軟件進(jìn)行工作。它屬于一種軟件的布局模型,它主要是為了解決網(wǎng)絡(luò)交付的問題,這樣的話就可以使互聯(lián)網(wǎng)的托管、接入和部署變得容易。而我們要注意SaaS不等同于云計(jì)算,反之亦然,只是SaaS的后端基礎(chǔ)保障是云計(jì)算,而云計(jì)算是以SaaS的形式表現(xiàn)出來的而已。
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；化工企業(yè)；信息化建設(shè)
一、云計(jì)算概述
1.1云計(jì)算概念。云計(jì)算的出現(xiàn)是信息技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，是借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對計(jì)算機(jī)硬件資源的優(yōu)化利用。通過該技術(shù)的應(yīng)用可以將若干分離的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)體通過網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行整合，以虛擬平臺(tái)的方式為用戶提供存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)處理服務(wù)，大幅度降低用戶在硬件購置方面的成本，使其能夠輕松的享受大容量、高效率的信息服務(wù)。1.2云計(jì)算的核心技術(shù)（1）大規(guī)模分布式計(jì)算技術(shù)。該技術(shù)的主要研究方向是對復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的精確分配，從而實(shí)現(xiàn)眾多物理終端的集中數(shù)據(jù)處理，這是云計(jì)算的核心技術(shù)，以其高性價(jià)比、易擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞。（2）海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)。云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)需要借助特定的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，這是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的主要平臺(tái)，需要對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果沒有相應(yīng)的技術(shù)作為支撐，平臺(tái)將難以實(shí)現(xiàn)。（3）虛擬化技術(shù)。從本質(zhì)而言，虛擬化技術(shù)術(shù)語資料管理技術(shù)，它通過將各類硬件資源進(jìn)行抽象轉(zhuǎn)換和重組，實(shí)現(xiàn)硬件實(shí)體間的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)等界限的打破，實(shí)現(xiàn)最大限度的硬件資源的利用。
二、云計(jì)算應(yīng)用于化工企業(yè)信息化建設(shè)的優(yōu)勢分析
2.1降低化工企業(yè)的軟硬件購置費(fèi)用。傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)需要購置大量的軟硬件設(shè)施，從而支撐企業(yè)各方面的信息化需求，且隨著信息量的增加，需要及時(shí)進(jìn)行更換升級(jí)，造成巨額的成本支出。而通過云計(jì)算的使用，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部軟硬件資源的共享，在滿足化工企業(yè)信息化需要的同時(shí)，無需支付高昂的軟硬件費(fèi)用。2.2提高企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。一般來說，企業(yè)內(nèi)部的信息化設(shè)施存在時(shí)間、位置上的利用差異，即高峰需求，這導(dǎo)致相關(guān)設(shè)施的配備必須滿足其最高峰的需求。但是，高峰狀態(tài)并非正常狀況，在多數(shù)情況下難以達(dá)到，這導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施在一般情況下存在較大的資源冗余，導(dǎo)致利用效率低下的情況出現(xiàn)。云計(jì)算的應(yīng)用打破基礎(chǔ)設(shè)施間的物理界限，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的自由組合，從而降低對單個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備的要求，提高信息化基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。
三、化工企業(yè)進(jìn)行信息化服務(wù)體系構(gòu)建的現(xiàn)狀及需求分析
3.1企業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)流程的管理需求。與其他生產(chǎn)企業(yè)相比，化工企業(yè)的生產(chǎn)流程極為復(fù)雜，且屬于高危行業(yè)，稍有不慎將導(dǎo)致化學(xué)品泄漏或爆炸等生產(chǎn)事故的產(chǎn)生，造成極為嚴(yán)重的后果。所以，企業(yè)對于自身的生產(chǎn)管理極為注重。而龐大的數(shù)據(jù)量給管理增添較大的難度，促使企業(yè)借助信息化服務(wù)體系實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息的高效處理。3.2 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升的需求。化工企業(yè)的信息化服務(wù)體系歷經(jīng)若干階段，由粗放型管理逐漸成熟，這與企業(yè)內(nèi)部的信息量擴(kuò)大和對經(jīng)濟(jì)效益的注重是分不開的。海量的數(shù)據(jù)導(dǎo)致信息化服務(wù)的軟硬件投入大幅增加，給企業(yè)沉重的負(fù)擔(dān)，促使企業(yè)尋求更加合理的信息化服務(wù)體系，以期實(shí)現(xiàn)高效率、低投入的信息化構(gòu)建，這成為云計(jì)算應(yīng)用的內(nèi)在動(dòng)力。
四、云計(jì)算在化工企業(yè)信息化服務(wù)體系中的應(yīng)用
4.1系統(tǒng)資源的整合。這是信息化服務(wù)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)工作，通過對化工企業(yè)的業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理，確定企業(yè)日常經(jīng)營活動(dòng)所需的軟硬件資源的需求。與此同時(shí)，對企業(yè)現(xiàn)有的軟硬件資源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總。對需求和現(xiàn)有資源進(jìn)行對比，確定現(xiàn)有資源是否滿足信息化服務(wù)體系的構(gòu)建需要，如果滿足則采用私有云模式構(gòu)建云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，否則可以考慮添置設(shè)備或利用公共云服務(wù)。4.2應(yīng)用模式建設(shè)。在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，對化工企業(yè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行梳理，實(shí)現(xiàn)流程的理順，從而減少一定的冗余信息量，實(shí)現(xiàn)信息資源的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，借助云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對信息化基礎(chǔ)資源的分配和利用。4.3信息服務(wù)的實(shí)現(xiàn)階段。在滿足企業(yè)自身信息需要的同時(shí)，可以將信息服務(wù)平臺(tái)向外拓展，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與下屬企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的共享，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的運(yùn)營服務(wù)提供，從而實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的最大限度的利用。
結(jié)束語
總體而言，云計(jì)算應(yīng)用于化工企業(yè)的信息化體系構(gòu)建中，既是企業(yè)發(fā)展的需要，也是云計(jì)算應(yīng)用拓展的必然，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)信息化服務(wù)體系的有效構(gòu)建，獲得良好的服務(wù)和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
從目前來看，許多高校積極地促進(jìn)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，開設(shè)了許多與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)相關(guān)的各類課程，其中計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的優(yōu)化配置和利用，還能夠真正促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)的綜合性人才。但是，通過本文的實(shí)踐調(diào)查和分析可以看出，我國高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的使用現(xiàn)狀不容樂觀。1.1學(xué)生個(gè)人素質(zhì)有待提升。作為一門通識(shí)學(xué)科，高校學(xué)生都需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論常識(shí)并參與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從目前來看，許多高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的上課人數(shù)比較多，課程安排比較緊湊，因此計(jì)算機(jī)的使用頻率較高，后期的維護(hù)困難重重。許多學(xué)生在參與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，個(gè)人的自律能力較差，沒有接受老師的引導(dǎo)積極地學(xué)習(xí)相關(guān)的理論常識(shí)，直接對計(jì)算機(jī)原有的配置模式進(jìn)行更改。在課堂之中，看視頻、打游戲以及上網(wǎng)等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，出現(xiàn)這些現(xiàn)象除了與學(xué)校的教學(xué)管理有關(guān)之外，還在于學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)較差，因此出現(xiàn)了各種不合乎教學(xué)規(guī)范的行為，最終導(dǎo)致教學(xué)秩序十分混亂，教學(xué)資源被大量浪費(fèi)，同時(shí)現(xiàn)有的多媒體計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理效率較低，難以充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)教學(xué)的作用和價(jià)值。除此之外，盡管許多學(xué)生能夠掌握基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)操作技巧，但是對于計(jì)算機(jī)相關(guān)的安全知識(shí)了解甚少，因此現(xiàn)有的上網(wǎng)行為極不規(guī)范，許多電腦極易被網(wǎng)絡(luò)病毒所攻陷，嚴(yán)重地甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的系統(tǒng)癱瘓。1.2管理和維護(hù)水平較低。要想充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)資源的作用和價(jià)值，積極地推動(dòng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室資源的優(yōu)化配置和利用，對于學(xué)校來說，除了需要開設(shè)相關(guān)的課程并采取科學(xué)合理的教學(xué)手段之外，還需要注重對計(jì)算機(jī)資源的后期管理以及維護(hù)。從目前來看，許多高校的計(jì)算機(jī)管理人員在對計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的還原設(shè)置為主，根據(jù)相關(guān)的操作來對電腦直接進(jìn)行重啟，通過這種形式來保障計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)作。不可否認(rèn)，這種還原設(shè)置能夠保障計(jì)算機(jī)可用性能的提升，但是無法對學(xué)生的作業(yè)以及相關(guān)的操作進(jìn)行有效的保存，嚴(yán)重影響了教學(xué)的延續(xù)性和統(tǒng)一性。其次，在利用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和對計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理與維護(hù)時(shí)，管理人員所采用的對拷技術(shù)只能夠?qū)ΜF(xiàn)有的機(jī)房軟件進(jìn)行更新和維護(hù)，無法從整體上提高計(jì)算機(jī)的綜合性能，影響了計(jì)算機(jī)語言實(shí)驗(yàn)室管理模式的更新以及管理效率水平的提升。通過本文的實(shí)踐調(diào)查以及研究可以看出，高校現(xiàn)有的機(jī)房管理人員較少，極少有關(guān)工作人員能夠掌握專業(yè)的計(jì)算機(jī)維護(hù)和管理知識(shí)，一個(gè)管理人員往往需要對幾間機(jī)房的計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)，因此工作壓力較大同時(shí)工作范圍較廣。計(jì)算機(jī)與其他的教學(xué)資源有所區(qū)別，在教學(xué)過程之中使用頻率較高，外加上學(xué)生缺乏一定的計(jì)算機(jī)安全使用常識(shí)，因此極易出現(xiàn)各種問題。1.3計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備更新?lián)Q代速度較慢。在開展多媒體計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程之中，不同專業(yè)對計(jì)算機(jī)課程的要求有所區(qū)別，許多高校會(huì)結(jié)合老師教學(xué)的實(shí)際需求配備相應(yīng)的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備，盡管這種計(jì)算機(jī)配置模式能夠有效地提高教學(xué)效率和水平，但是在實(shí)踐的過程之中仍然難以避免會(huì)存在許多的問題。一般來說，隨著人類科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展以及信息化時(shí)代的到來，與計(jì)算機(jī)相關(guān)的硬件和軟件的更新?lián)Q代速度越來越快，計(jì)算機(jī)的使用壽命在4到5年左右，超過這一期限之后必須要進(jìn)行更換。對于高校計(jì)算機(jī)機(jī)房的建設(shè)來說，在前期需要投入幾十萬的資金，因此辦學(xué)成本以及教學(xué)成本較高，許多高校為了將相應(yīng)的成本控制在合理的范圍之內(nèi)，往往無法及時(shí)對現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有效的改造和及時(shí)的設(shè)備更新，最終導(dǎo)致現(xiàn)有的教學(xué)質(zhì)量難以得到實(shí)質(zhì)上的提升，硬件和軟件設(shè)備的更新?lián)Q代速度無法與教學(xué)軟件的更新保持一致。
2桌面云技術(shù)
作為一種高科技技術(shù)，桌面云技術(shù)以各種信息資源的優(yōu)化利用和共享為基礎(chǔ)和核心，以計(jì)算機(jī)和各種互聯(lián)網(wǎng)資源為基礎(chǔ)，積極地建立強(qiáng)大的技術(shù)系統(tǒng)，不斷拓展計(jì)算機(jī)的能力，加強(qiáng)不同終端之間的聯(lián)系。桌面云技術(shù)側(cè)重于對云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用，保障管理服務(wù)以及數(shù)據(jù)空間內(nèi)容的高效分配，營造良好的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，保障不同平臺(tái)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，以此來真正地為計(jì)算機(jī)機(jī)房的高效管理提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。如果站在技術(shù)的角度來對桌面云技術(shù)進(jìn)行分析，那么該技術(shù)在運(yùn)行的過程之中也以虛擬化手段和技術(shù)為依據(jù)，通過后臺(tái)服務(wù)器來對現(xiàn)有的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移。這種服務(wù)器需要結(jié)合上級(jí)人員的各項(xiàng)輸入操作來執(zhí)行相關(guān)命令，然后直接在整個(gè)用戶界面之中進(jìn)行顯示，服務(wù)器的整個(gè)后臺(tái)應(yīng)用存在一定的獨(dú)立性，不會(huì)被直接被篡改和刪除。從目前來看，許多高校在開展計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程之中，多是通過桌面云技術(shù)的運(yùn)用來提高多媒體計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理效率及質(zhì)量。
3桌面云技術(shù)在多媒體計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用
3.1注重計(jì)算資源的合理分配。不可否認(rèn)，桌面云技術(shù)對提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理效率和水平意義重大，通過本文的實(shí)踐分析可以看出，學(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房在運(yùn)作的過程之中能夠有效地促進(jìn)教學(xué)任務(wù)的完成，其中主要包括計(jì)算機(jī)資源的高效配置，涉及計(jì)算機(jī)理論課程以及電子商務(wù)課程，其次還包括對計(jì)算機(jī)使用資源要求相對較高的課程，如多媒體制作課程以及視頻制作。對于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程來說，在實(shí)踐的過程之中并沒有結(jié)合不同課程的實(shí)際需求對現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行分配，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)備難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。相比之下，桌面云技術(shù)的運(yùn)用能夠以學(xué)生的真實(shí)需求為基礎(chǔ)，學(xué)生可以結(jié)合自身的實(shí)際情況來提出相應(yīng)的申請，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源的合理分配。其次，桌面云技術(shù)注重對不同服務(wù)器的構(gòu)建，以虛擬技術(shù)為依據(jù)，充分地利用桌面系統(tǒng)來滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，計(jì)算機(jī)的操作人員可以直接訪問服務(wù)器來進(jìn)行資源的優(yōu)化配置，在整個(gè)訪問過程之中所流通的信息資源屬于虛擬數(shù)據(jù)，因此能夠?qū)ι霞?jí)人員的數(shù)據(jù)以及習(xí)慣進(jìn)行有效的保留。3.2促進(jìn)課件制作效率的提升。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，在各種教學(xué)領(lǐng)域之中，多媒體技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用和好評，同時(shí)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)多媒體課件也發(fā)揮著重要的作用以及價(jià)值。其中不同多媒體技術(shù)所涉及的制作格式差異較大，如果在某一臺(tái)計(jì)算機(jī)之中已經(jīng)制作完成了相應(yīng)的課程，那么換一臺(tái)計(jì)算機(jī)之后就無法進(jìn)行展示，只有安裝相應(yīng)的插件或解碼器之后才能夠?qū)η捌谒O(shè)計(jì)的課件進(jìn)行運(yùn)用，這一點(diǎn)導(dǎo)致各種科研以及教學(xué)活動(dòng)受到了嚴(yán)重的影響，同時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)房的維護(hù)和管理人員在對現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行管理時(shí)也面臨著諸多的困難和負(fù)擔(dān)，如果能夠?qū)⒆烂嬖萍夹g(shù)與計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理相結(jié)合，保障學(xué)生以及老師所制作的課件能夠進(jìn)行不同終端的專業(yè)，就能夠有效地避免各種外部環(huán)境差異所帶來的負(fù)面影響。桌面云技術(shù)能夠突破不同時(shí)間和空間的限制，保障各種用戶數(shù)據(jù)和習(xí)慣能夠?qū)崿F(xiàn)有效的保存和轉(zhuǎn)移，學(xué)生和老師不需要對現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)進(jìn)行升級(jí)，而是直接可以通過服務(wù)器的調(diào)動(dòng)來對后臺(tái)已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性的使用，通過這種形式來展示先前制作的課件，因此云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地促進(jìn)課件制作效率的提升，充分地發(fā)揮多媒體教學(xué)資源的作用和價(jià)值。3.3降低管理難度。桌面云技術(shù)以用戶的真實(shí)需求為基礎(chǔ)，通過對用戶需求的分析來保障計(jì)算機(jī)資源的合理分配，從而盡量地避免計(jì)算機(jī)資源的重復(fù)利用以及配置。如果現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源難以更好地滿足用戶的需求，那么就可以直接對后臺(tái)的服務(wù)器進(jìn)行增加，通過這種形式來盡量避免計(jì)算機(jī)硬件的更換。其中管理工作人員也可以結(jié)合教學(xué)資源使用的實(shí)際情況，利用桌面云技術(shù)來進(jìn)行高效的管理。除此之外，與桌面云計(jì)算相關(guān)的各類客戶端和硬件結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上相對較為簡單，以集成化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，因此該技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)的故障率控制在合理的范圍之內(nèi)并保障計(jì)算機(jī)性能的穩(wěn)定性，客戶端只需要利用后臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸就可以下達(dá)相關(guān)的指令，服務(wù)器端可以直接根據(jù)用戶的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算和傳輸，保障整個(gè)后臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一調(diào)試以及安裝，其中計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理工作人員可以結(jié)合服務(wù)器端的運(yùn)作情況來進(jìn)行計(jì)算機(jī)資源的維護(hù)和管理。由此可以看出，桌面云技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地促進(jìn)管理難度的下降，同時(shí)還能夠積極地控制工作量，促進(jìn)管理工作人員工作效率的提升。另外該技術(shù)還能夠極大地降低學(xué)校的計(jì)算機(jī)管理成本以及更新?lián)Q代成本，為高校多媒體計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。除此之外，桌面云技術(shù)以虛擬數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，積極地加強(qiáng)不同數(shù)據(jù)平臺(tái)之間的資源轉(zhuǎn)化和共享，因此計(jì)算機(jī)在整個(gè)運(yùn)作的過程之中能耗較低，能夠節(jié)省更多的運(yùn)行成本，這一點(diǎn)對于學(xué)校自身的發(fā)展以及運(yùn)營來說意義重大。
4結(jié)束語
在高校多媒體計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理的過程之中，桌面云技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地將硬件成本控制在合理的范圍之內(nèi)，為管理工作人員提供更便利的管理環(huán)境和條件。該技術(shù)可以直接實(shí)現(xiàn)后臺(tái)的自動(dòng)化運(yùn)作，以自動(dòng)化技術(shù)和虛擬技術(shù)為基礎(chǔ)，將生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排與實(shí)驗(yàn)室的管理相結(jié)合，有效地促進(jìn)計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境的改善以及教學(xué)水平的提升，真正地為教師以及學(xué)生提供高質(zhì)量的服務(wù)，保障計(jì)算機(jī)資源的優(yōu)化配置和利用，有效地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。
作者:羅春蘭 單位:重慶市江津師范進(jìn)修學(xué)校
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：云計(jì)算 分布存儲(chǔ) 技術(shù)探析
中圖分類號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）09-0000-00
網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模使用是目前的大時(shí)代環(huán)境。與時(shí)俱進(jìn)是政府不斷強(qiáng)調(diào)的技術(shù)進(jìn)步的核心，計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)廣泛應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中，各種電子數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型均出現(xiàn)迅速增長。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸在數(shù)據(jù)應(yīng)用中是一個(gè)頗為重要的分類，云計(jì)算與分布存儲(chǔ)的結(jié)合應(yīng)用是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)新的開拓方向。
1 云計(jì)算的定義及其特點(diǎn)
云計(jì)算是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展的關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的交付與使用模式，通常是指一種虛擬化的資源。目前，對于云計(jì)算的基本定義仍然存在多種不同說法。對于云計(jì)算的定義，能夠找到高達(dá)約100種解釋。[1] 在現(xiàn)在這個(gè)階段多為社會(huì)各界所接受的一般概念是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）共同進(jìn)行定義的，云計(jì)算是指按照其總使用量為計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)來付費(fèi)的模式，它能夠有效快速地為用戶提供可用性較高、可靠性更高、針對性更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)引擎訪問，能夠直接進(jìn)入配備相關(guān)配置的資源共享池，使用戶所需的資源能夠更加快速、更加具有針對性的被搜索到，且由于是網(wǎng)絡(luò)控制，因此只需要投入較少成本的管理工作，或者與服務(wù)的供應(yīng)商進(jìn)行少量的交互即可。云計(jì)算具有以下幾個(gè)明顯特征，也是其優(yōu)勢所在。
（1）規(guī)模大。“云”并不是指某一個(gè)具體的東西，而是一個(gè)概念。而云最明顯的特征之一就是其超大的規(guī)模。Amazon、Yahoo等知名公司均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器，Google云計(jì)算已擁有100多萬臺(tái)服務(wù)器。而一般企業(yè)的私有云基本擁有成百上千臺(tái)云計(jì)算服務(wù)器。成倍的擴(kuò)大了用戶的計(jì)算機(jī)處理能力。（2）可靠性高。“云”采用了數(shù)據(jù)同時(shí)擁有多副本制，計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)同為可進(jìn)行互換等措施，有效的防止了數(shù)據(jù)的丟失和錯(cuò)漏，增加了其可靠性，也為用戶帶來更好的數(shù)據(jù)體驗(yàn)。（3）通用性和可擴(kuò)展性。“云”是一個(gè)虛擬的存在，不特指某一個(gè)硬件或軟件，具體來講，“云”是一種將私人數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)絡(luò)但不一定共享的一個(gè)模式或者一種狀態(tài)。不同的“云”可以幫助締造萬千種數(shù)據(jù)應(yīng)用，同一種“云”也可以同時(shí)支撐數(shù)種應(yīng)用及多個(gè)數(shù)據(jù)的運(yùn)行和應(yīng)用。由于“云”的虛擬性，它的存在是動(dòng)態(tài)可拉伸的，而不是固定不變的，因此具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性與適應(yīng)性。（4）成本低廉且針對性強(qiáng)。“云”計(jì)算采用的是特殊的容錯(cuò)結(jié)構(gòu)，由成本極其低廉的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，且“云”采用的是自動(dòng)化集中式管理模式，企業(yè)只需投入少量的人力資本和資金投入。由于“云”是根據(jù)用戶的實(shí)際需求來進(jìn)行計(jì)費(fèi)，因此其具有較強(qiáng)的針對性，同時(shí)也提高了資源利用效率，并有效地節(jié)約了企業(yè)在云計(jì)算方面的投資。[2]
2 分布式存儲(chǔ)
目前，社會(huì)活動(dòng)中仍以集中式存儲(chǔ)技術(shù)為主要存儲(chǔ)方式，集中存儲(chǔ)，是指在建立一個(gè)大數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，將各種信息存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫，功能模塊圍繞其周圍對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行錄入、搜索等。區(qū)別于集中存儲(chǔ)的分布式存儲(chǔ)，則是利用網(wǎng)絡(luò)便于溝通交流的特點(diǎn)，使用分散存儲(chǔ)在企業(yè)個(gè)體計(jì)算機(jī)的磁盤空間的數(shù)據(jù)信息構(gòu)成一個(gè)虛擬的存儲(chǔ)中心。這種結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在個(gè)體中，減少了成本投入，便于管理，同時(shí)可以幫助用戶可以按照其實(shí)際需求來進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、查詢及輸出下載。分布式存儲(chǔ)是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)存在以實(shí)現(xiàn)資源的存儲(chǔ)與共享。云計(jì)算技術(shù)背景下的分布式存儲(chǔ)最大的優(yōu)勢之一是強(qiáng)調(diào)了用戶能夠按需對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行購買或租賃，這樣可以使用戶最大可能的在節(jié)約成本投入的前提下滿足其對數(shù)據(jù)資源的需求。同時(shí)，由于分布式存儲(chǔ)的存儲(chǔ)是以各個(gè)單體計(jì)算機(jī)的硬盤存儲(chǔ)為基礎(chǔ)的，有效的減少了系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的情況。
3 云計(jì)算環(huán)境下的分布式存儲(chǔ)
（1）產(chǎn)生背景。隨著社會(huì)各方面的深入發(fā)展，單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫已不能滿足社會(huì)生產(chǎn)的要求。云計(jì)算就是在這種困境下為適應(yīng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)進(jìn)步及各行業(yè)對數(shù)據(jù)資源需求而產(chǎn)生發(fā)展的。云計(jì)算背景下的分不存儲(chǔ)，強(qiáng)調(diào)的是用戶按需購買，以實(shí)現(xiàn)在滿足用戶數(shù)據(jù)資源需求的前提下盡量節(jié)約成本投入。（2）以交換機(jī)為結(jié)構(gòu)核心。云計(jì)算背景下的分布存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展起來之前，多數(shù)用戶均采用交換機(jī)作為其數(shù)據(jù)中心。其采用的架構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)，包括核心層、聚合層、邊緣層三個(gè)層面。其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在具有可操作性，連接簡單，擴(kuò)展彈性大等特征，但其存儲(chǔ)空間有限，并不能滿足大數(shù)據(jù)環(huán)境下的今天人們對數(shù)據(jù)資源的要求。因此，云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展可以很好地彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。由于“云”是一個(gè)虛擬的存在，并沒有固定的容量及存儲(chǔ)空間，因此在存儲(chǔ)容量上，它具有無限的可能。以交換機(jī)為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的存儲(chǔ)技術(shù)的可操作性結(jié)合云計(jì)算在存儲(chǔ)空間上的優(yōu)勢，能夠更好地滿足用戶的數(shù)據(jù)資源需求。（3）擴(kuò)展彈性大。在云計(jì)算技術(shù)支持下的分布存儲(chǔ)發(fā)展之前，用戶采用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式多以計(jì)算機(jī)服務(wù)器為主，這種方式的存儲(chǔ)方式主要通過不斷提高其擴(kuò)展性增加存儲(chǔ)容量以滿足數(shù)據(jù)錄入及輸出功能。而云計(jì)算技術(shù)背景下的分布存儲(chǔ)擁有天然的存儲(chǔ)空間龐大的優(yōu)勢，在存儲(chǔ)模式選擇中具有相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢。現(xiàn)今，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心的數(shù)據(jù)資料一般以BP及EB為計(jì)量單位來進(jìn)行簡單運(yùn)算。[3]云計(jì)算背景下的數(shù)據(jù)規(guī)模正在隨著社會(huì)的發(fā)展呈指數(shù)型函數(shù)出現(xiàn)爆發(fā)性增長。云計(jì)算背景下的分布存儲(chǔ)具有相當(dāng)大的擴(kuò)展彈性，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)資源及用戶需求的實(shí)際情況對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4 結(jié)語
云計(jì)算技術(shù)的不斷深入研究，帶來更多在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域上的拓展思路。發(fā)散的思維幫助云計(jì)算實(shí)現(xiàn)更多的可能。基于云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)的分布式存儲(chǔ)的核心技術(shù)是計(jì)算機(jī)的兼容問題及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的冗余問題，在探究這些問題的過程中，提高數(shù)據(jù)的篩選水平更是一個(gè)基礎(chǔ)問題。準(zhǔn)確有效地為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)是云計(jì)算環(huán)境下分布式存儲(chǔ)的發(fā)展目標(biāo)。
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如今，云計(jì)算技術(shù)逐漸步入我們的日常生活，并在很多應(yīng)用領(lǐng)域中備受推崇，這都是因?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)擁有很多其他技術(shù)所未擁有的特點(diǎn)和優(yōu)勢。本文中，我們首先了解一下運(yùn)算技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，并主要探討云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將推廣應(yīng)用于信息資源共享管理中，從而會(huì)為信息資源共享管理水平帶來極大的提高，同時(shí)也分析了云計(jì)算可能會(huì)帶來的問題及其未來的發(fā)展前景。
1 云計(jì)算技術(shù)和信息資源共享的含義和概述
云計(jì)算這個(gè)詞語在我們的生活中，出現(xiàn)的頻率越來越高，并且在信息資源共享管理方面應(yīng)用前景廣闊，對我們的生活影響很大。因此我們有必要了解云計(jì)算技術(shù)和信息資源共享的含義，并認(rèn)識(shí)該技術(shù)應(yīng)注意的相關(guān)問題。
1.1 云計(jì)算技術(shù)的定義及概述
云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。它意味著計(jì)算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通，并在各行業(yè)中應(yīng)用，從而可以形成一定的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。云計(jì)算主要由3層架構(gòu)組成：頂層應(yīng)用程序?qū)印⒅虚g平臺(tái)層、底層基礎(chǔ)設(shè)施層。頂層就是通過集中的數(shù)據(jù)中心向用戶提供所需要具有彈性的計(jì)算、存儲(chǔ)和應(yīng)用程序等一些服務(wù)；中間層是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的軟件開發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境；而底層是通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接的、大規(guī)模的、分布式的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。
1.2 信息資源共享的含義和概述
我們所認(rèn)識(shí)的信息資源共享就是指開放信息資源供人們共同使用，主要包含的有兩個(gè)層面的含義：①指從我們現(xiàn)在已有的信息資源而言，是通過分享各自擁有的信息資源，從而可以使人們最高效地利用這些已有的信息資源，然后協(xié)調(diào)資源分布共享，使現(xiàn)有的信息資源發(fā)揮最大效用；②是從信息資源開發(fā)的角度出發(fā)，在我們的生活中為了滿足人們的信息需求，所開發(fā)的新技術(shù)、新方法以實(shí)現(xiàn)資源共享管理的目的。
2 云計(jì)算技術(shù)在信息資源共享管理中應(yīng)用的新發(fā)展
云計(jì)算技術(shù)中引用了虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算、效用技術(shù)等新方法，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了信息資源共享的范圍，進(jìn)一步推動(dòng)了信息資源共享管理的發(fā)展。接下來我們將從以下幾方面探討云集算在信息資源共享管理中的應(yīng)用特點(diǎn)及其發(fā)展的方向。
2.1 云計(jì)算技術(shù)在信息資源共享中應(yīng)用的內(nèi)涵
利用云計(jì)算技術(shù)主要是為了達(dá)到管理信息資源共享的目的，因此也稱為云共享。我們使用云計(jì)算技術(shù)共享的資源稱為云資源，通過云共享的方式將云資源供給用戶使用，并進(jìn)行合理的資源共享管理，其中最關(guān)鍵的因素便是信息資源，其中包含了軟件資源、硬件存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)以及開發(fā)管理人員等眾多因素。還有就是云資源是與云計(jì)算技術(shù)密切相關(guān)的信息資源，而計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)資源就是云資源的基礎(chǔ)，保證基礎(chǔ)資源的完善，可以使信息資源共享范圍更加廣闊。
2.2 云計(jì)算在應(yīng)用時(shí)所具有的特征
云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用可以降低用戶電腦的成本和資源，使用戶可以以廉價(jià)的方式獲得與其他方式相同的功能效用。并且云計(jì)算技術(shù)在信息資源共享中應(yīng)用時(shí)具有可靠性、安全性、動(dòng)態(tài)性、可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，進(jìn)而提高信息資源管理的效率，因此還能達(dá)到節(jié)約能源的目的。從云計(jì)算提供商的角度來看，大規(guī)模、系統(tǒng)地共享基礎(chǔ)設(shè)施以及在多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間共享虛擬化服務(wù)器，可大大減少了服務(wù)器的數(shù)量。這意味著更少的空間、更少的成本、更少的電能和更少的污染。
2.3 云計(jì)算在應(yīng)用中的服務(wù)形式
根據(jù)上文中提出云計(jì)算的3層架構(gòu)，結(jié)合目前云計(jì)算的應(yīng)用服務(wù)及其相應(yīng)功能，可以分為軟件即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)這3種方式。要根據(jù)在信息資源共享中所需要的不同功能，進(jìn)一步選取對應(yīng)的服務(wù)形式，這樣使云計(jì)算技術(shù)能夠最高效地為信息資源共享服務(wù)。并且目前云計(jì)算共享服務(wù)致力于在更自由的環(huán)境中、在更廣泛的空間里相互共享云資源，為更廣大用戶提供更多的信息服務(wù)、知識(shí)服務(wù)。
3 云計(jì)算技術(shù)為信息資源共享帶來的變革與影響
科技創(chuàng)新在改變著我們的世界，而云計(jì)算在信息資源共享管理中是一種革新，云計(jì)算技術(shù)的引入并迅速應(yīng)用于信息資源共享領(lǐng)域中，也為信息資源共享帶來了全新的管理理念。
基于云計(jì)算平臺(tái)，該技術(shù)可以為用戶帶來一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息資源，并利用云計(jì)算技術(shù)，把互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)出現(xiàn)的消息利用起來，完成信息資源共享的目的。并且通過網(wǎng)絡(luò)連接可隨時(shí)、隨地訪問和存取分布在各個(gè)數(shù)據(jù)中心的物理資源或虛擬資源；它同時(shí)采用了效用計(jì)算使用的定制、計(jì)量、租用的商業(yè)模式，既節(jié)約了資源，又實(shí)現(xiàn)了剩余資源的共享，最大限度地使用了資源，提高了共享的效率。云計(jì)算為資源共享帶來了革命性的技術(shù)，開辟了信息資源共享的新領(lǐng)域，使信息資源共享的內(nèi)涵、意義、特征等都得到了相應(yīng)的發(fā)展。云計(jì)算相關(guān)的技術(shù)服務(wù)，在經(jīng)過這么多年的不斷努力發(fā)展完善的條件下，在信息資源共享方面取得了較好的成績。在云計(jì)算服務(wù)時(shí)代，云端會(huì)為我們做好存儲(chǔ)以及部分處理工作，在完善的云計(jì)算技術(shù)系統(tǒng)下，我們只要能夠連接上網(wǎng)絡(luò)端口設(shè)備，就無須擔(dān)心信息資源無法獲取，更不用擔(dān)心信息資料的安全性，體現(xiàn)出了云計(jì)算技術(shù)在信息資源共享管理方面的重要性。在未來的信息資源共享管理中，云計(jì)算技術(shù)將會(huì)起到不可替代的作用。
信息資源共享是在云計(jì)算環(huán)境下的新發(fā)展，它致力于在更自由的云環(huán)境中、在更廣泛的空間里相互共享云資源，為更廣大的用戶提供更多的信息服務(wù)、知識(shí)技術(shù)服務(wù)，更方便人們的生活，這些新技術(shù)同時(shí)也推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步。雖然目前云計(jì)算技術(shù)要實(shí)現(xiàn)信息資源共享的目標(biāo)方案還不成熟，但是只要我們積極思考探討出貼近事實(shí)的構(gòu)想，利用云計(jì)算高效的運(yùn)算處理能力，在未來一定能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源共享的高效管理。
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