云计算关键技术研究
云计算关键技术研究
目录1 引言 (1)1.1 云计算的概念 (1)1．1．1 云计算的特点 (2)1．1．2 云计算分类 (3)1.2 云计算发展现状 (4)1.3 云计算实现机制 (5)2 云计算主要应用 (6)2.1 亚马逊网站 (6)2.2 Salesforce (7)2.3 微软公司 (7)2.4 谷歌公司Google (7)2.4.1 Google云计算原理 (7)2.4.2 Google文件系统GFS (8)2.5 系统架构 (8)2.5.1 采用中心服务器模式 (9)2.5.2 不缓存数据 (10)2.5.3 在用户态下实现 (10)2.5.4 只提供专用接口 (10)3 云计算容错机制 (11)3.1 Master容错 (11)3.2 Chunk Server容错 (11)3.3 系统管理技术 (11)3.3.1 大规模集群安装技术 (12)3.3.2 故障检测技术 (12)3.3.3 节点动态加入技术 (12)3.3.4 节能技术 (12)3.4 并行数据处理MapReduce (12)3.4.1 产生背景 (12)3.4.2 编程模型 (13)3.4.3 实现机制 (14)4 IBM“蓝云”计算平台 (15)4.1 “蓝云”计算平台中的虚拟化技术 (16)4.2 “蓝云”计算平台中的存储体系结构 (16)4.3 Amazon的弹性计算云 (17)5 云计算发展趋势 (18)5.1 云计算的学术研究 (18)5.2 云计算系统的特征比较与未来的发展 (19)6 结束语 (19)参考文献 (21)致谢 (22)ABSTRACT (23)云计算关键技术研究沈立辉摘要：当今社会，PC依然是我们日常工作生活中的核心工具——我们用PC处理文档、存储资料，通过电子邮件或U盘与他人分享信息。
如果PC硬盘坏了，我们会因为资料丢失而束手无策。
而在“云计算”时代，“云”会替我们做存储和计算的工作。
“云”就是计算机群，每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。
云计算的关键技术
云计算的关键技术随着信息技术的快速发展，云计算已成为当今科技领域中的热门话题。
它作为一种基于网络的计算模式，可以通过网络实现资源的共享、动态调度与计算能力的提供。
云计算的普及和发展离不开一系列的关键技术的支持和促进。
本文将依次介绍云计算的关键技术，并探讨其在云计算领域中的重要性和应用。
一、虚拟化技术虚拟化技术是云计算的核心技术之一。
通过将物理资源（如服务器、存储设备、网络设备等）进行抽象，将其转化为虚拟资源，从而实现资源的灵活分配和利用率的提高。
虚拟化技术可以提供全面的资源管理、使用和优化，使得各种资源可以根据实际需求进行动态调度和重新分配。
虚拟化技术在云计算中扮演着重要的角色，不仅可以实现资源的虚拟化管理，还可以提供更高的可用性和可扩展性。
二、分布式存储技术分布式存储技术是云计算的又一个关键技术。
在云计算环境下，由于资源的分布性和分散性，传统的集中式存储已无法满足大规模数据的存储和管理需求。
分布式存储技术以其高可靠性、高可扩展性和高性能的特点成为云计算环境下的首选。
它通过将大量的存储节点组织成一个分布式存储系统，实现数据的分布式存储和访问。
分布式存储技术的应用使得大规模数据可以高效地存储和管理，为云计算提供了强有力的支撑。
三、网络虚拟化技术在云计算环境下，网络通信是不可或缺的一环。
网络虚拟化技术以其在网络资源管理和利用效率方面的优势，成为云计算中的关键技术之一。
网络虚拟化技术通过将物理网络资源抽象为虚拟网络资源，实现网络资源的灵活分配和管理。
它可以将一个物理网络划分为多个独立的虚拟网络，使得云计算平台可以为不同的用户提供定制化的网络连接和服务。
网络虚拟化技术的发展，使得云计算中的网络资源得以高效利用和管理。
四、安全与隐私保护技术云计算的普及离不开安全与隐私保护技术的支持。
在云计算环境下，用户的数据和隐私面临着更大的风险和挑战。
因此，安全与隐私保护技术是云计算中的重要一环。
这些技术可以通过数据加密和访问控制等手段，保证用户数据在云计算平台中的安全性和隐私性。
云计算及其关键技术分析
云计算及其关键技术分析在当今数字化的时代，云计算已经成为了信息技术领域的核心驱动力之一。
它不仅仅改变了我们存储和处理数据的方式，还为企业和个人带来了前所未有的灵活性和效率。
那么，究竟什么是云计算？它又有哪些关键技术在背后支撑着其强大的功能呢？云计算，简单来说，就是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软件资源、硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。
用户不再需要在本地拥有强大的计算能力和大量的存储空间，而是可以像使用水电一样，按需从“云”中获取所需的计算资源和服务。
云计算的关键技术之一是虚拟化技术。
虚拟化技术可以将物理资源（如服务器、存储设备和网络）抽象为逻辑资源，使得多个虚拟机能够在同一物理服务器上同时运行，从而提高了资源的利用率。
通过虚拟化，云计算服务提供商能够更灵活地分配资源，满足不同用户的需求。
另一个关键技术是数据存储技术。
在云计算环境中，数据量通常是巨大的，因此需要高效可靠的数据存储方案。
分布式存储系统应运而生，它将数据分散存储在多个节点上，通过冗余和数据备份来确保数据的安全性和可用性。
同时，为了提高数据的访问效率，还采用了各种数据索引和缓存技术。
云计算中的资源管理和调度技术也至关重要。
面对众多用户的请求和不断变化的资源需求，如何合理地分配和调度计算、存储和网络资源，以确保服务的质量和性能，是一个巨大的挑战。
资源管理和调度系统需要实时监测资源的使用情况，根据预设的策略和算法进行资源的分配和调整。
安全技术在云计算中同样不容忽视。
由于数据存储在云端，用户对数据的安全性和隐私性存在担忧。
因此，云计算服务提供商需要采用一系列的安全措施，如数据加密、身份认证、访问控制和网络安全防护等，来保障用户的数据安全。
此外，云计算中的自动化部署和管理技术也大大提高了运维效率。
通过自动化工具和脚本，可以实现服务器的快速部署、应用程序的自动更新和配置管理等，减少了人工干预，降低了出错的概率。
云计算的服务模式也是其重要的组成部分。
云计算的关键技术及其核心问题研究
朱 长 江 ． 谢 苑
（ 南 大 学 计 算 中心 ， 封 ４ ５ ０ ） 河 开 ７ ０４
摘
要 ：云 计 算 是基 于 互 联 网的 超 级 计 算 模 式 ， 是 计 算 机 领 域 的 又一 次 大 的技 术 变 革 。在 比较 了 也 现 有 云 计 算 定 义 的 基 础 上 ， 出理 解 性 的 定 义 ； 提 阐述 支撑 云 计 算 的编 程 模 式 、 拟 化 、 布 虚 分 式 数 据 存 储 和 海 量 数 据 处理 等 关 键 技 术 ： 究云 计 算 面 临 的 规 范 化 和 标 准化 、 据 安 全 性 研 数
算 的关 键 技 术 和发 展 中 出 现 的 问 题 。
需要通 过 网络发送一个请 求 ．远端就会有成 千上万 的 计算 机为用户提供需要 的资源并将结果 返 回给本地计 算机， 这样 ， 本地 计算机 几乎不 需要 做什 么 ． 所有 的处 理都在 云计算 服务商所 提供的计算机集群上来完成
作 者 简介 ： 朱长 江 （ ９ ８ ， ， 南 平 顶 山人 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 为 网络 技 术 和 混 沌 技 术 １ ７ －） 男 河 硕 讲 研
现代计算 机
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三
处理的速度。
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同层 面 、 同需求 的廉价 、 不 高效 的智能 化服 务 ， 以理 可
阐述云计算关键技术
阐述云计算关键技术
云计算是一种基于互联网的计算方式，它通过将计算资源（如服务器、存储、网络等）集中到云端，以实现对资源的灵活配置和按需使用。
以下是云计算的一些关键技术：
1. 虚拟化技术：虚拟化技术是云计算的基础，它可以将物理资源（如服务器、存储、网络等）抽象成虚拟资源，从而实现对资源的灵活管理和分配。
虚拟化技术包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。
2. 分布式计算：云计算采用分布式计算的方式来处理大规模的数据和计算任务。
通过将计算任务分配到多个计算节点上，云计算可以提高计算效率和可靠性。
3. 存储技术：云计算需要高效、可靠的存储技术来支持大规模的数据存储和管理。
云计算通常采用分布式存储技术，如分布式文件系统、对象存储等，以确保数据的可靠性和安全性。
4. 数据中心技术：数据中心是云计算的核心基础设施，它包括服务器、存储设备、网络设备等。
数据中心技术涉及到机房建设、电力供应、散热冷却等方面，以确保数据中心的稳定运行。
5. 自动化管理技术：云计算需要实现对计算资源的自动化管理和配置，以提高效率和降低成本。
自动化管理技术包括资源调度、监控预警、故障处理等。
6. 安全技术：云计算涉及到大量的数据和计算资源，因此安全技术至关重要。
云计算需要采用加密技术、访问控制、身份认证等安全技术来保护数据的隐私性和安全性。
以上是云计算的一些关键技术，这些技术的发展和应用推动了云计算的快速发展和广泛应用。
云计算研究内容
云计算研究内容一、云计算的概念和原理云计算是一种基于互联网的计算模式，通过共享的计算资源和服务，提供按需、灵活、可扩展的计算能力。
云计算基于虚拟化技术，将计算资源抽象成虚拟机实例，通过网络进行连接和管理。
云计算的核心原理是资源的池化和共享，通过合理调度和管理，实现资源的高效利用。
二、云计算的关键技术1. 虚拟化技术：虚拟化技术是云计算的基础，通过对物理资源的抽象和隔离，实现多台虚拟机的运行。
常见的虚拟化技术包括硬件虚拟化和容器虚拟化。
2. 分布式存储：云计算需要大规模存储和管理海量数据，分布式存储技术能够将数据分散存储在多个节点上，提高数据的可靠性和可扩展性。
3. 自动化管理：云计算环境下资源的管理需要自动化，包括资源的调度、监控、故障恢复等。
自动化管理技术能够提高资源利用率和系统的可靠性。
4. 大数据处理：云计算环境下产生大量的数据，需要进行高效的处理和分析。
大数据处理技术能够提供高速、高效的数据处理和分析能力。
三、云计算的应用领域1. 云存储：云存储是云计算的重要应用领域之一，用户可以将数据存储在云端，实现数据的备份、共享和远程访问。
2. 云计算平台：云计算平台提供计算资源和服务的虚拟化环境，用户可以通过云计算平台快速部署和管理自己的应用。
3. 云安全：云计算环境下的数据安全和隐私保护是云计算研究的热点之一，研究人员致力于解决云计算环境下的安全问题。
4. 云计算与物联网：物联网的发展需要强大的计算和存储能力支持，云计算为物联网提供了强大的计算和存储基础设施。
5. 云计算与人工智能：人工智能需要大量的计算资源来进行训练和推理，云计算为人工智能提供了强大的计算能力支持。
四、云计算的挑战和未来发展1. 数据安全和隐私保护：云计算环境下的数据面临着安全和隐私的风险，如何保护用户的数据安全和隐私成为云计算研究的重要课题。
2. 资源调度和管理：云计算环境下大规模的资源需要合理调度和管理，以提高资源的利用率和性能。
云计算环境下的数据存储关键技术研究
云计算环境下的数据存储关键技术研究随着信息技术的不断发展，数据存储成为了云计算环境下的一个重要问题。
云计算已经成为IT行业发展的新趋势，云计算的发展需要更高效、更安全、更可靠的数据存储技术。
本文将讨论云计算环境下的数据存储关键技术研究。
1. 数据存储的需求在云计算环境下，数据存储的需求日益增长。
传统的数据存储方式已经无法满足云计算环境下的需求。
云计算环境下的数据存储面临如下挑战：安全性、可靠性、性能、扩展性以及成本问题。
为解决这些问题，必须开发新的技术和方法，以提高数据存储的效率、安全性和可靠性。
2. 数据存储的关键技术2.1 数据加密技术数据加密技术是保证数据存储安全性的基础，通过对数据进行加密可以保证数据在传输和存储过程中不被非法访问和篡改。
但是，传统的加密方式会对性能造成较大影响，因此需要考虑更加高效的加密方式，比如硬件加速技术、可伸缩的加密算法等。
另外，在保证加密性能的前提下，加密算法的安全性也需要重视。
2.2 数据备份与恢复技术数据备份与恢复是保障数据的可靠性的关键技术。
数据备份可以通过多副本存储技术来实现，可以采用异地多活技术备份数据，并通过实时数据同步算法保证多份数据一致性，以保证数据的可靠性。
同时，应该开发可靠的数据恢复技术以应对各种故障。
2.3 数据压缩与传输技术数据传输是保障数据存储性能的关键技术，在数据传输过程中，采用高效的压缩算法对数据进行压缩可以减少数据传输量和存储开销。
同时，也应该研究如何提高数据传输的性能，如采用本地缓存、分段传输、分组传输、多通道传输等。
2.4 数据分布式存储技术数据分布式存储技术是保障数据存储扩展性的关键。
数据分布式存储通过将大量的数据分散存储在不同的服务器上，可以有效地提高存储容量，并且新增容量也可以通过简单的需求扩容来实现。
针对数据分布式存储技术，在数据分割、分布式存储管理、分布式缓存管理、分布式数据库管理等方面需要做出相应的技术创新。
2.5 数据实时分析技术数据分析是云计算环境下的重要应用场景，数据实时分析技术将大量的数据实时分析提供了可能。
云计算和关键技术问题的分析研究
种 公共 服务 模式 主要 是利 用 网络 上 闲散 的计 算
资源 为专 业用 户 提供超 强 的科 学 计算 和大 规模 数
据 处 理能力 ， 而云计 算 是一 种商 业 应用 模 型 ， 网 使 格 计 算 的进 一 步发 展 ，主要是 利用 各 种 网络 资源
使 用 户能 够更 加专 注 于 自己的业 务 ，也有利 于提
高 效率 、 降低 成 本和技 术创 新 。 云计 算 的定 义有 狭 义 和广 义之分 。狭义 的云 计 算指 的是 厂 商通 过分 布式 计算 和 虚拟 化技 术 搭 建数 据 中心 或超 级计 算 机 ，以免 费 或按 需租 用方
动管 理 。用户 可 以动 态 申请部 分 资源 来支 持各 种
应 用 程序 的运 转 ， 需 为繁 琐 的细 节烦 恼 ， 无 这不 仅
产品 ， 能提供 大量 不 同类 型服 务 ， 足从 个人 到机 满
构 的各种 需求 。 基 于上述 特点 ， 云计算 表 现 出如 下优势 。 １ 性 价 比高 ： ） 用户 不需要 配备 服 务器 ， 也不 需
为 普通 大众 提供 按需 的应 用服 务 。 以预见 的是 ， 可 云 计算 和 网格计 算 最终 将会 融合 为一体 ，形成 云 格 （ ｌｕ ＝ “ ＋ ｌ ｄ 在更 广 泛 的应 用 领 域 为 各 Ｇｏ ｄ Ｇ ｄ Ｃｏ ） ｕ
种 用户 提供 各种 服务 。 １２ 特 点 和优势 ．
算技 术 ， 它将 高 速 互 联 网 、 性 能计 算 机 、 型数 高 大
据 库 和远 程设 备等 融 为一 体 为 用户 提供 更 多 的 资源 、 能和 服务 ． 别是 实 现 了高性 能计 算 能力 功 特
云计算体系架构与关键技术
云计算体系架构与关键技术云计算作为一种基于互联网的计算模式，已经得到了广泛的应用和推广。
在云计算中，体系架构和关键技术起着关键的作用。
本文将探讨云计算的体系架构以及其中的关键技术。
具体包括云计算的概述、云计算体系架构、云计算的关键技术，以及云计算的应用前景。
一、云计算的概述云计算是一种将计算资源进行集中管理和使用的方式。
它通过互联网的方式，将计算资源进行虚拟化和共享，使得用户可以按需获取和使用这些资源。
云计算的核心思想是实现资源的高效利用和共享，提供弹性的、按需的服务。
二、云计算体系架构云计算的体系架构是指云计算系统中各个组成部分之间的关系和调度方式。
在云计算体系架构中，我们通常可以将其划分为以下几个层次：物理设备层、虚拟化层、云平台层和应用层。
1. 物理设备层物理设备层是云计算体系架构的最底层，通常由大量的计算机和存储设备组成。
这些设备通过网络连接在一起，构成了云计算的基础设施。
2. 虚拟化层虚拟化层是云计算体系架构中的关键层次。
通过虚拟化技术，将物理设备划分为多个虚拟机，使得多个用户可以共享同一台物理设备的计算资源。
虚拟化层的主要任务是资源的管理和调度。
3. 云平台层云平台层是云计算体系架构中的核心层次，也被称为云操作系统。
它通过提供一系列的平台服务，将底层的物理资源和虚拟化层的虚拟机连接起来。
云平台层的主要任务是提供计算、存储和网络服务等能力。
4. 应用层应用层是云计算体系架构中的最高层次，也是用户直接面对的层次。
在这一层次上，用户可以通过云计算平台进行应用的开发和部署。
应用层的主要任务是提供基于云计算的各种应用服务，满足用户的需求。
三、云计算的关键技术云计算的关键技术是指实现云计算体系架构所需的各种技术手段和算法。
以下是云计算的几个关键技术：1. 虚拟化技术虚拟化技术是云计算的基础技术之一。
通过虚拟化技术，可以将单个物理设备划分为多个虚拟机，实现资源的共享和隔离。
常见的虚拟化技术包括服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化等。
云计算及其关键技术研究
云计算及其关键技术研究云计算是近年来最热门的技术之一，其凭借着高效、便捷的服务模式和大数据处理能力，吸引了众多企业的青睐。
云计算的发展离不开若干关键技术的支撑，下文将从云计算的概念、类型、发展历程以及技术架构等方面进行论述，全方位地了解云计算。
一、云计算的概念与类型云计算是一种将计算机、存储、网络等资源集成在一起，形成一个高效的、可定制化的服务模式的计算形式。
其最大的特点在于，所有的服务都运行于Internet上，使得用户可以随时随地访问到所需的服务。
云计算一般分为公有云、私有云和混合云三种类型。
公有云最为常见，是指由云服务提供商所运营的计算资源，通过Internet开放给广大用户使用。
具有完善的服务体系和高度的可扩展性。
私有云是指由一个企业或组织所自建的云平台，其内部资源只开放给部分授权用户使用。
混合云结合公有云和私有云，具有弹性的资源配置和成本控制能力。
二、云计算的发展历程云计算由来已久，早在1950年代，计算机科学家们就开始探索使用网络进行分布式存储和计算。
直到20世纪90年代，云计算的雏形开始出现，Amazon 公司推出了Amazon Web Services服务，为用户提供Web服务和云计算服务，大大降低了企业的基础设施成本。
而真正引爆云计算领域的是2006年Google推出的Google App Engine。
从此之后，云计算的发展趋势愈加明显，越来越多的企业投身其中。
三、云计算的技术架构1.虚拟化技术云计算的虚拟化技术可以使多个用户在同一物理服务器上共享计算资源。
其中，最常见的虚拟化技术是操作系统虚拟化和应用程序虚拟化。
操作系统虚拟化可实现多个虚拟机在同一物理服务器上运行不同的操作系统，降低硬件资源争用度并提高效率。
应用程序虚拟化则可将不同的应用程序运行于同一环境中，减少了不同程序之间的冲突。
2.网络技术云计算基于网络通信技术，在云计算中，虚拟网络技术可以将不同的虚拟机以及不同数据中心之间的网络连接来连接一起。
云计算及其关键技术研究
云计算及其关键技术研究摘要：互联网已经成为人们日常生活必不可少的部分。
网络用户不断增多，使得网络服务供应商信息处理压力越来越大，很多大型IT公司服务器处理的数据量级已达到PB级别，这些都需要消耗大量系统资源来完成相关信息的存储、处理、传输，增加了企业在服务器、路由网关、交换机等硬件设备上的投入，以及操作系统、网络设备软件上的成本，系统投入明显增加，系统维护成本也大大增长，为了应对业务增长带来的运营商建设成本和运维成本增长问题，云计算技术应运而生。
云计算技术能大大减少企业成本投入，提升网络服务运营效益，云计算技术研究具有非常重要的现实意义。
关键词：云计算;服务模式;关键技术作为一种IT基础设施交付和使用模式、一种信息服务交付和使用模式、一种基于互联网通过虚拟化方式共享信息资源的新型计算模式，云计算为数据计算、存储和管理提供了虚拟资源空间和超强计算能力，可使用户低成本、高效率、灵活地分享信息技术的发展成果，更好地获取和使用知识，减少数字鸿沟，加强科技创新，提高公共服务水平。
1云计算的概念和特点随着互联网技术的迅猛发展与应用，每时每刻都在互联网上产生大量的数据，由此导致了大数据产生，大数据通常是指是指难以依靠常用的软件工具在可容忍时间内抓取、管理以及处理的海量规模的数据集。
这些大规模数据集主要有三个来源.:企业内部经营、物联网信息、社交网站等。
大数据共同的特征是存在大量非结构化数据，数据形式多样且相互异构，数据价值密度小，数据中充满大量的不相关信息，对数据的处理速度实时性要求高[1]。
大数据中隐藏着重要的商业价值，分析处理大数据可发挥重要作用，比如可以用这些数据做企业管理分析、运营分析、网络管理维护优化等。
大数据分析需要强大的计算方式来处理这些数据，目前流行的云计算技术可以胜任此分析任务。
云计算具有以下特点:(1)虚拟化。
通过虚拟化技术向用户屏蔽了接口层次以下的实现细节对外提供统一的接口，允许底层同一个设备上运行不同的操作系统。
云计算的关键技术及应用
云计算的关键技术及应用
一、云计算的关键技术
1、虚拟化技术
虚拟化技术是云计算的基础技术，是把计算机硬件中的一些部件（系统、网络、存储、数据库等）抽象出来，在一台物理服务器上创建多个虚拟计算机，从而实现资源共享和动态调度，有效提高资源使用率。
虚拟化技术可以把一台物理服务器的所有资源动态地调配到多个可视化的虚拟系统中，从而可以给用户在同一台服务器上拥有多个独立的计算环境，实现计算、存储资源的多用户共享。
2、云存储技术
云存储技术是指将数据存储到若干台服务器上，可以通过网络进行访问，从而满足大规模的数据存储和分布式计算的需求。
云存储技术可以让用户不用考虑服务器的容量和性能等因素，只需上传要存储的数据，即可实现多种类型的数据存储，并且提供文件和数据共享和访问服务。
3、元数据管理技术
元数据管理技术是指对云计算系统中的虚拟化资源进行管理的技术，由元数据来描述虚拟化资源。
元数据管理技术可以更好地让用户管理云计算系统的虚拟机，虚拟网络，虚拟存储等，以满足用户安全管理需求，并且可以带来更好的投资回报。
云计算的关键技术
云计算的关键技术随着信息技术的快速发展，云计算已经成为一种引领未来的技术发展方向，受到了越来越多的关注。
云计算是指通过互联网将计算机资源、软件和服务等提供给用户使用，其目的是为了提升计算机资源的利用率、降低成本、提高服务质量和增强灵活性。
云计算的核心技术包括虚拟化、分布式计算、数据存储与管理等，下面将详细探讨云计算的关键技术。
一、虚拟化技术虚拟化技术是云计算的基础和核心技术。
它通过在一台物理服务器上创建多个虚拟服务器来实现资源的共享和利用，以提高计算机资源的利用率。
虚拟化技术主要分为硬件虚拟化和软件虚拟化两种方式。
硬件虚拟化是指将一台物理服务器分割为多个虚拟服务器运行在同一台物理服务器上。
每个虚拟服务器具有自己的操作系统、应用程序和独立的硬件资源，用户可以根据需要配置不同的资源。
常见的硬件虚拟化技术有VMware、KVM和Hyper-V等。
软件虚拟化是指在主机操作系统上运行多个隔离的虚拟操作系统，每个虚拟操作系统可以运行自己的应用程序。
软件虚拟化可以利用已有的服务器硬件资源将有限的服务器资源分为多个使用者之间共享，以满足用户的需求。
常见的软件虚拟化技术有Docker、OpenVZ和LXC等。
二、分布式计算技术分布式计算技术是指将一个计算任务分割成多个子任务，分配给多个计算节点进行计算，并协调、整合不同节点之间的计算结果，最终得到一个完整的计算结果。
分布式计算技术的主要目的是提高计算机处理数据的速度、增强系统的可靠性、降低成本，并实现可扩展性和易维护性。
分布式计算技术广泛应用于云计算的各个方面，如大数据分析、智能媒体、人工智能等。
在分布式计算中，常用的架构包括Client/Server、P2P和SOA等。
三、数据存储与管理技术数据存储和管理是云计算应用的关键技术之一。
数据存储和管理的任务是将大量的数据分散储存到多个节点上，然后实现高效的数据访问和处理。
云存储和管理的平台通常由云存储服务器、数据中心、数据仓库和数据备份系统等组成。
云计算的关键技术研究
云计算的关键技术研究云计算作为网络时代的重要技术，不断发展壮大。
它的核心理念是资源共享，通过在网络上提供以服务为中心的技术，包括存储，计算，网络资源等等。
随着云计算需求的增长，对云计算的技术研究也越来越深入。
本文将介绍云计算中的关键技术研究。
一、虚拟化技术虚拟化技术是云计算的核心技术之一，通过虚拟化技术，可以将一台物理机器划分为多台虚拟机，从而提高硬件资源的利用率。
虚拟化技术也可以使云计算平台更加灵活，能够更好地适应不同的应用场景。
在虚拟化技术的基础上，就可以实现资源共享，包括计算，存储，网络等资源。
二、数据中心技术数据中心是云计算的核心设施，云计算平台需要高效的数据中心来保证服务的高可用性、可靠性、安全性。
数据中心技术主要包括数据中心网络、数据中心存储和数据中心计算等。
数据中心网络是一个重要的组成部分，它需要支持高速数据传输、低时延和扩展性等特性。
数据中心存储则是数据中心的重要组成部分，它需要高性能、可靠性和可扩展性等特性。
在数据中心计算方面，虚拟机技术也可以应用于数据中心的服务器，从而实现资源共享和高效利用。
三、安全和隐私保护技术随着云计算的发展，安全和隐私保护问题也成为了关注的焦点。
云计算的安全和隐私保护技术需要涉及到多个层面，包括硬件安全、软件安全、数据安全、网络安全等。
在硬件安全方面，云计算平台需要保证硬件设备的安全性，包括服务器、存储设备、网络设备等。
软件安全则是指操作系统、虚拟机、应用软件等方面的安全。
数据安全则是指数据在传输、存储和处理过程中的保护。
最后，网络安全则是指云计算网络的安全。
四、大数据技术云计算需要处理海量数据，因此大数据技术也成为了云计算中的重要技术之一。
大数据技术主要涉及到数据的存储、计算、分析等方面。
在数据的存储方面，云计算需要支持高可用性、高可扩展性和高性能等特性。
计算方面则需要支持大规模并行处理和高效计算。
在分析方面，则需要支持大规模数据的挖掘和分析。
五、自动化管理技术云计算还需要实现对资源的自动化管理，包括服务的自动化部署、自动化扩缩容、自动化故障转移等。
云计算的关键技术
云计算的关键技术云计算（Cloud Computing）作为信息技术领域的重要发展趋势，已经广泛应用于各个行业。
它以快速、高效、安全的方式，提供基础设施、平台或软件服务。
作为支撑云计算的核心技术，以下是云计算的关键技术。
一、虚拟化技术虚拟化技术是云计算的基础，它通过在物理资源之上创建虚拟资源，为用户提供更高效的资源利用方式。
在虚拟化技术的支持下，云计算可以实现资源的动态分配、弹性扩展和负载均衡等功能。
其中最常用的虚拟化技术包括服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。
1. 服务器虚拟化服务器虚拟化技术能够将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，每个虚拟服务器都可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
通过服务器虚拟化，云计算平台可以将不同用户的工作负载隔离开来，提高服务器的利用率和性能。
2. 网络虚拟化网络虚拟化技术可以将物理网络资源划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络都可以独立配置和管理。
通过网络虚拟化，云计算平台可以为不同用户提供独立的虚拟网络环境，实现网络资源的隔离和灵活性。
3. 存储虚拟化存储虚拟化技术可以将物理存储资源抽象出来，提供统一的存储管理和访问接口。
通过存储虚拟化，云计算平台可以将不同用户的存储数据进行隔离，提供高效的数据管理和备份机制。
二、分布式计算技术分布式计算技术是云计算的另一个关键技术，它能够将计算任务分配到多个计算节点上进行并行处理。
通过分布式计算，云计算平台可以提供高性能的计算服务，满足用户对计算能力的需求。
1. MapReduceMapReduce是一种分布式计算模型，它将大规模的数据集划分成若干个子任务，然后分配给不同的计算节点进行并行计算。
通过MapReduce，云计算平台可以高效地处理大数据量的计算任务。
2. 分布式数据库分布式数据库可以将数据分散存储在不同的节点上，通过分布式的方式提供高可用性和可伸缩性的数据访问。
通过分布式数据库，云计算平台可以实现数据的快速存取和共享。
云计算关键技术及发展现状研究
编程模 型编写简单的程序来 实现特定 的 目的 ， 云计算上 的编程模型必 须十分简 单， 必须保 证后 台复杂 的并行执 行和任 务调度向用户和编程
关键词 ： 云计 算； 关键技术 ； 发展现状
１前青
互联 网技术 的飞 速发展 ， 信息量 与数据量快速增长 ， 计算机 导致 的计算能力和数据的存储能力满足不 了人们的需求 ， 大大提高 了成本
理 资源的逻辑抽象和统一表示 ， 它是指计算元件在虚拟的基础上而不
是真 实硬件 的基础上运行。通过虚拟化技术可 以提高资源的利用率 ，
并能够根据用户业务需求的变化 ， 、 快速 灵活地进行资源部署 ， 实现动
态负载均 衡 ； 同时与硬件 无关的特性带来系统 自愈功 能 ， 提升系统 的
费用。 在这种情况下 ， 云计算应运而生。 云计算将待处理 的数据送到互 联 网上的超级计 算机集群 中进行计算和处理 ， 把互联网变成一种全新
作。 云计算将 ｌ 相关 的能力 以服务的方式提供给 用户 ， Ｔ 允许用户在 不 了解提供服务 的技术 、没有相关知识 以及设备操作 能力的情况 下 。 通
过 Ｉｔｒｅ 获取需要的服务。 ｎｅ ｎ ｔ
云计 算的数据存储技术未来 的发展将集 中在超大规模 的数据存 储、 数据加密和安全性保证 以及继续提高 Ｉ ／ Ｏ速率等方面。 （） ３ 数据管理技术 ，
Ｔｈｅｓｉ ｓ
云计算关键技术及发展现状研究
张晓洲 （ 山东大学 图书馆 ， 山东济南 ２ｏｏ） ｓｌ１
摘
要： 云计算是在 网格计算基础上新兴的计算模式 ， 以将共享的软硬件 资源和信息按需提供 给计 算机和其 可
他设备 。本文在解释云计算概念的基础 上， 通过探讨云计 算的关键技术 ， 揭示了云计算是 多种 新技 术的综合发展产 物， 并详细介绍了云计算 的发展现状。
云计算安全关键技术研究
（） ３ 利用教具教学激发兴 趣性．在授课过 主要参考文献：
实际应用，他们才能对此产生浓厚的求知渴 程中彻底改变以往课堂教学的传授模式， 将课 ［ 马子余． １ 】 论高职机电一体化专业的教学改 望。 教师“ 拿做来教”学生‘ ； ‘ 用做来学”大大提 堂教学的理论知识结合实际教学的内容， ， 同时 革． 浙江纺织服装职业技术学院学报，０９３ ２０．．
交付和使用模式，指通过网络以按需、 易
管 理 系 统 和 部
圈１
提供管 理和 扩展 的方式获得所需资源 （ 硬件 、 平台、 软 署 工具 ： 管理用户 并对 件） 。云计算 的“ ” 云 就是存在于互联 网上 服 务，
直观生动性， 让学生在尽可能多的实际动手操 高了学生的动手能力和就业能力。
图 ） 技术 、 软件技术 、 网络技术 发展 的必然 结 （ １
三、 传统安全和云计算安全 比较
果。 云计算是一种 动态 的易扩张 的且通常
云客户端 ： 云客户 端是用户算
Ｉ ’ 是通过 互联 网提供 虚拟化 资源 的计 算方 来获取服 务的界面 ，这里就是云的入 口， 的运营和 传统 ｒ 网络是不 同的 。由于云 并不 式 ，用户不需要了解 云计算 的内部细节 ， 用户可 以通过浏览器 像常规一 样经过注 计算最初是在企业 内部 网络运行的，
安全解决方案 ． 关键 词 ： 云计 算 ； 据安 全 ； 键技 数 关
术： 解决方案 中图分类号 ：４ 文献标识码： Ｆ９ Ａ
收 录 日期 ：０ ２年 ４月 ８日 ２１
监控 ： 监控和计算 系统 的资源使用情
并迅速做出反应， 完成节点 同步部署 ， 样， 本地 计算机几乎 不需要做什 么 ， 所有 况， 确保 资源 能分配给 的处理都在 云计算提供商所 提供 的计算 负载均衡和 资源监控 ， 机群来完成 。 二、 云计 算的体系架构
云计算及其关键技术研究
＋
图１ 云计算的概念 （ ） 二 云计 算的特点 结合 云计 算的应用背景 ， 云计算 的特点可归纳为以下五点 ： １弹性服 务 。服 务的规模 可快速 伸缩 ， 自动适应 业务 负载 的动 ． 以 态 变化 。用 户使用 的资 源同业务 的需 求相一致 ， 避免 了因为服务器性 能过载或冗余 而导致的服务质量下降或资源浪费 。 ２规 模 大 。 大 多数 云计 算 中心 都 应该 具 有 相 当 的规 模 。 比 如 ． Ｇ ｏｌ云计算 中心已经拥有 了几百多万 台服务 器 ， ｏｇ ｅ 微软 、 ｍａｏ ＹａＯ Ａ ｚｎ、 ｈ Ｏ 和 Ｉ Ｍ等的云计算 中心均拥 有几十万 台服务器 ， Ｂ 企业 的私有 云一般都 拥有数 百上千 台服务器 。云计算 中心通 过管理这些大规模 的服务器来 赋予用户前所 未有 的计算 能力和存储能力。 ３成 本低 。 云” ． “ 大多采用及 其廉价 的Ｘ８ 节点来构建 ， ６ 并采用 了其 特殊 的容错措 施和 自动化 的集 中式 管理 ， 使大 量企业无需 负担 日益 高 昂的数 据中心管理成本 。同时， 用户使 用的服务运行在云端 ， 本地计算 需求 很少 ， 用户不需要像 过去一样不 断升级计算 机的配 置或购买高 配 置 的新计算机 ， 只需要 一个廉价 的可以上 网的终 端 。用 户随时随地 接 入 网络 ， 无需 购买 、 载安装任何 客户端 ， 下 只需要 使用浏 览器就能轻松 地访 问 ， 并搭 建使用所 需的信息服 务。用户无需 为软件 的升级和病 毒 的感染操心 。 ４ 自动按需服务 。云计算 中心采用 自动化 的集 中式管理并可 以根 ． 据用户需求 自动分配资源 ， 以服务 的形式为用户提供应用程序 、 数据存 储等 服务 ， 监控用 户的资 源使用 量 ， 据资源 的使用 情况对 服务 计 并 根 费 。这 种 自动化的按需服务 ， 足了用户的需求 ， 满 又大大地降低 了云计 算 中心 的人 力成本。 ５虚拟化 。云计 算支持 用户在任 意位置 ， ． 使用各 种终端 获取所 需 的各 种应用 服务 。用户 所请求 的资源来 自云计算 中心 ， 用户所需 的应 用在 云计算 中心 的某个服务器 中运 行。用户只需要通过 电脑 、 笔记本 、 手机 等方式 接人数据 中心进行存储 和运算 ， 可 以低廉 的价格在 云中 并 直接搭 建 自己所需要 的信息 服务用 户通过电脑 、 笔记本 、 手机 等方 式接
云计算的特点与关键技术及其在物联网中的应用
云计算的特点与关键技术及其在物联网中的应用摘要云计算是一种以互联网为基础，依靠较大的虚拟化资源池、灵活的计费、高效的水平扩展、可视化的管理方式，提供按需获取的计算服务的一种计算方式。
本文结合其特点和关键技术，探讨云计算在物联网中的应用，包括边缘计算、数据分析、智能家居等方面，通过分析云计算与传统计算的区别和优势，归纳出其在物联网中的发展前景。
关键词：云计算，物联网，边缘计算，数据分析，智能家居正文一、云计算的特点云计算的主要特点体现在以下几个方面：1.虚拟化技术：云计算采用虚拟化技术，将物理资源虚拟为逻辑资源，即使资源出现故障，也能过快速迁移或备份等方式进行容错处理。
2.弹性伸缩：云计算在资源使用上采用按需付费，通过动态调整资源，实现计算能力的弹性伸缩，满足不同业务的需求。
3.网络互联：云计算基于公共互联网，通过网络互联实现业务迁移与备份等。
4.多租户及安全：云计算具有多租户特性，能够保障用户数据的隔离和安全。
5.可视化管理：云计算采用可视化的管理方式，支持用户管理、云计算资源管理和业务管理等。
二、云计算的关键技术1.虚拟化技术用于虚拟化硬件资源，实现资源的统一管理，并降低资源使用成本。
2. 弹性伸缩技术根据业务需求，动态分配计算资源，保证业务正常进行，并减少资源的浪费。
3. 数据分析与挖掘技术通过庞大数据的分析和挖掘，提高数据的价值，并为业务部门提供依据，优化企业运营策略。
4. 安全技术通过安全技术的应用，保障云计算环境的安全性，并确保数据不被非法访问。
5. 边缘计算技术通过将计算和存储移近数据源头，降低数据传输延时，提高数据处理的效率。
三、云计算在物联网中的应用1.边缘计算边缘计算可以有效降低对云服务器的依赖度，通过将计算和存储移近数据源头，快速响应用户需求，减少数据传输延时。
2. 数据分析云计算可以通过数据分析技术，对物联网采集的巨量数据进行深度挖掘，发掘隐藏的信息，挖掘数据的价值，为业务部门提供依据，优化企业运营策略。
云计算关键技术研究
理 能力 因此相 对不足 ， 但是 也同样 存在 大量处于闲置的设备和存储资 源以及强 大的技术 团队。将他们 统一调度 ， 提供 所需服 务 ， 使 用户在 没有相关知识和操 作能力 ， 并在 不 了解 所提 供的服 务技术 下获得 所 需要 的服务 ， 这就是 云计算。云计算是一种基 于 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 的计算方式 ， 以数 据为 中心进 行 密集超 级计 算 ， 在 数据 存储 、 管理 、 编程模 式
９ ｏ年代 ， 虚拟化概念从 虚 拟平 台发 展 到虚 有 一定规模 的 多个节 点组成 ， 系统规模 几 乎可以无限扩大 ， 即付 即用 ， 方便 快速 地增加 和减 少资 源 ， 具有高度的扩展性 和弹性 。通过 抽象 化方式 ， 提供物 理服 务器、 虚拟机 、 文件 处理 、 任务进程 、 存储能力等 多种应用服
展到更高层次 的抽象 。２ １ 世 纪初 ， 云计 算作为一 种新兴 的 资源使用 和交付模式 ， 解 决 了网格计 算无法 解决 的同 时支
持异构 多任务体 系 ， 实 现资 源动态 流转 的 问题 。成为 网格 计 算的高级 阶段 。
一
同时为多个使用 者提 供 服务 ， 提 高资 源利 用 。（ ４ ） 用户 可 以 自服务 ， 配置和调用。 （ ５ ） 根 据用户 需求 的改变 ， 动 态分 配 和及 时回收资源 。既保证用 户需 求 的及时满 足 ， 又保 证 资 源的及 时回收 。（ ６） 通 过 多 副 本备 份 或 异 地备 份 等 策 略， 使其服务增加可靠性 。
务。实现资源即时监控和 自动调度等 自 动分配管 理及使用
量的监控和管理 。提供统 一 的资源 共享 ， 实现 各物理 点 间 的负载均衡 ， 将分布 于多个 物理 地点 的资 源进行 整合 。其 主要特征有 ： （ １ ） 支持各种 标准 的设备 接 口， 通过 网络提供 服务 。（ ２ ） 统计用 户在 某 时间 段对 某 资源 与服务 的使用 ， 提供对各类资源如计算 、 存储 、 网络等 的测量能 力。 （ ３ ） 可
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一、虚拟化技术
3
虚拟化要求
云计算关键技术研究
二、数据存储技术
特点 （1）在工作量可并行计算的提前下，计算能力是弹性的 （2）数据存储在不信任的主机上 （3）数据通常是进行远程复制 方案 --和事务处理相关的数据管理系统 --和分析相关的数据管理系统 基于分析的云数据库管理系统应该具有以下性质和特点 （1）效率 （2）容忍错误 （3）能够在异构的环境中运行 （4）能够操作加密的数据 （5）能够与商业化的智能产品进行交互
--持续的NRM（Sustainable NRM），通过导入对应的控制库实现不同种类的网络设备的管 理
Sustainable NRM
控件库
办公区
WAN
数据中心
APP VM
云计算关键技术研究
四、能耗管理技术
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实际CPU利用率 实际磁盘利用率 目标CPU利用率 目标磁盘利用率 欧几里得距离δ Σδ
A（初始）
--云计算提供商如何选择内部监测方法的判断原则
内部监测方法 主机代理
主机代理 w/driver
陷阱与检查 检测点与回滚 体系结构监控
能力 较好
好
好 好 较差
影响程度 较差
差
较好 较好 较好
健壮性 好
较差
差 差 好
云计算关键技术研究
（2）减少计划内和计划外停机以改进业务连续性
（3）运行较少的服务器并动态关闭不使用的服务器
--Xen是由XenSource所管理的一个开源GPL项目。Xen是openSUSE和Novell主要支持
的虚拟化技术，它能够创建更多的虚拟机，每一个虚拟机都是运行在同一个操作 系统上的实例
--KVM是指基于Linux内核（Kernel-based）的虚拟机（Virtual Machine），是以色列 的一个开源组织提出的一种新的虚拟机实现方案，也称为内核虚拟机
云计算关键技术研究
一、虚拟化技术
2
目前普遍使用三种虚拟机技术：VMware Infrastructure、Xen和KVM
--VMware作为虚拟化技术中的龙头，开发设计的VMware Infrastructure能创建自我优 化的IT基础架构，其优点如下：
（1）通过服务器整合降低IT成本并提高灵活性
4
云计算关键技术研究
三、资源管理技术
5
通用的云系统索引框架 --框架中，处理节点以结构化覆盖网络的形式组织在一起，每个节点建立本体索引以加速
数据访问 最上层为用户应用提供了一个数据访问接口 中间一层包含数千个处理节点，用来为用户提供计算资源 最底层，处理节点的连接组织是松耦合的
云计算关键技术研究
三、资源管理技术
30
30
80
50
53.8
97.8
A（分配后）
40
40
80
50
41.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B（初始）
40
10
80
50
56.6
96.2
B（分配后）
50
20
80
50
42.4
云计算关键技术研究
五、云监测技术
8 1．大规模监测系统Chukwa（Jerome Boulon等 ） 建立在Hadoop上的数据收集系统，用以监测和分析大规模分布式系统。同时它还包括一个可
扩展的功能强大的工具集，用于显示监测和分析的结果 --适配器 --代理 --存储子系统 --Hadoop基础服务中心
云计算关键技术研究
五、云监测技术
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2．虚拟机内部监测方法 （Lionel Litty等 ）
--从监控虚拟机事件的范围和干预具体事件的能力、对被监控虚拟机影响的程度、健壮性三 个方面对基于主机代理、陷阱和检查、检测点和回滚、体系结构监控四种内部监测方法 进行了对比分析
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网络资源管理（Network Resource Management，NRM）系统
引入一个不断变化的基于CHAMELEON的软件模块及一个带有虚拟节点的多结点网络拓扑 结构。这种基于软件架构的资源管理系统NRM能够通过接入相应的库来管理不同种网络 设备
--大部分传统的NRM仅能控制一种特定的网络设备