浅谈云计算的发展前景与现实应用

浅谈云计算的发展前景与现实应用

专业：信息工程班级：1班

摘要

本文从云计算的定义出发，逐步认识了解云计算的核心技术，通过研究以云计算的现实应用，认识云计算的发展前景，更好的了解云计算的重要作用。

关键词：云计算，应用，发展前景

一、云计算的基础认识

1.1云计算的定义

云计算是网格计算、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。核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。

中国网格计算、云计算专家刘鹏教授多云计算做了长短两种定义。长定义：“云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布的大量计算机构成的资源池上，使用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。”短定义：“云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。”

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

1.2云计算的基本原理

通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需要访问计算机和存储系统。

1.3云计算的特点：

1）数据安全可靠首先，云计算的数据存储中心是做可靠、最安全、用户无需担心数据丢失、病毒入侵等问题。

2）客户端需求低其次，云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也更方便。

3）轻松共享数据此外，不同设备间的数据与应用共享可以通过云计算实现。

4）可能无限多最后，云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能。

1.4云计算的核心技术

云计算运用了许多技术，其中编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理最为关键。

1）编程模型

MapReduce 是一种Java、Python、C++编程模型，由Google开发的。它是一种简化的分布式编程模式和高效的任务调度模型，用于大规模数据集的并行运算。思想就是将问题分解成Map（映射）和Reduce（化简）的方式，先通过Map 程序将数据划分为不相关的区块，分配调度给大量计算机处理，达到分布式计算的效果，结果由Reduce程序汇整输出。

2）海量数据分布存储技术

云计算系统由大量服务其组成，服务于大量用户。采用分布式存储数据，用冗余存储保证数据的可靠性。云计算的系统大量使用的数据存储系统有两个，一个是Google的GFS，另一个是Hadn`t团队开发的GFS的开源实现HDFS。GFS是文件系统，是一个可扩充说我分布式文件系统。用于大型、分布式、对大量数据访问应用，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上单可以提供容错功能，它给用户提供总体性较高的服务。

3）海量数据管理技术

云计算需要对分布的，海量的数据进行处理、分析，所以数据管理技术必须能够高效管理大数据。数据管理技术主要是Google的BT数据管理技术，另外是Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。BT是一个大型的分布式数据库，它把所有数据看作对象来处理，形成表格用来分布存储大规模结构化数据

4）虚拟化技术

软件应用与底层硬件相隔可以通过虚拟技术实现，它有裂分和聚合两种模式。虚拟化技术根据对象可分为存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。计算虚拟化分为系统级虚拟化，应用级虚拟化和桌面级虚拟化。

5）云计算平台管理技术

云计算资源庞大，服务器数量多切分布在不同的地方，百种应用同时运行。怎样高效的管理这么多的服务器及确保整个系统服务不间断是巨大挑战。云计算系统平台管理技术能够使服务器协同工作，快速的进行业务部署和开通，及时发现和恢复系统故障。大规模系统的可靠能够通过自动化、智能化的手段实现。

1.5公众认可的云计算的三个服务模式

1）IaaS(Infrestrue-as-a-service)

基础设施及服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务

2）Paas(Platform-as-aservice)

平台服务。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

3）SaaS(Software-as-aservice)

软件服务。它由Internet提供软件，用户无需购买软件，而是租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。SaaS有较低的前期成本，便于维护，快速开使用等优势。

二、云计算的现实应用和发展前景

2.1云计算的现实应用

云计算应用广泛，给我国信息产业与计算机工业带来新一轮创新与发展的机遇。面对这一千载难逢的历史性机会，必须迅速建立自己的云计算产业链，并与全球云计算产业良性互动，参与竞争，占领市场。为此，应做好以下工作。

科研先行。云计算是一种模式，但模式的实现需要技术支持。此前，人们对云计算技术比较乐观，认为虚拟化技术已经基本解决了云计算所面临的问题，但随着云计算的发展，人们发现需要解决的问题越来越多，云计算技术必须有一个发展过程。单机操作系统从DOS发展到Windows时代用了几十年的时间，而且目前还在不断发展。从技术角度看，云计算系统要实现的核心功能是，将资源动态易扩展地提供给应用开发者进行应用功能的封装，这种系统必然是一种具有海量节点的高耦合系统，相比传统互联网系统中服务器资源耦合度很低的情况，要实现各种资源的整合并被“动态易扩展”地“提供”出去并非易事。由于目前云计算技术还处于初级阶段，因此，必须深入研究，科研先行，鼓励创新。

教育跟进。中国的巨大市场和实践机会，需要大量的云计算创新型人才、普及型人才和组织。云计算是多学科发展、交融；信息技术与相关应用集大成之结果，而要创新、推广、普及，也需要大量的人才。因此，要下功夫、大投资来缓解长久以来的产学研脱节问题。云计算教育必须基于坚实的理论体系结构，以市场需求为动力，立足实际，把各种各样的计算资源和应用软件通过互联网送到课堂，提供与产业相同或相近的使用环境。云计算的灵活性会启发学生们接受新思想、新技术，并在云计算平台上实践、升华，从而形成云计算产学研与普及的的良性循环。

政府力推。任何新兴产业和市场都需要政府的鼓励和扶持。云计算产业的发展，纵向需要协调中央与地方的关系，政府与企业的关系乃至涉外关系；横向需