云计算技术分析及其展望

云 计 算 主 要 包 括 基 础 设 施 即 服 务 （ａＳ 、平 台 即 服 务 Ｉａ ）
（ａＳ 、 件 即 服 务 （ａＳ ３种 服务 模 式 。 Ｐ ａ ）软 Ｓａ ）
当前 云计 算 的 几 种 定 义 ： １ ）Ｗｉｉｅｉ 义 云 计 算 ：ｌｕ ｏ ｐ ｔ ｇｒｆ ｓｔ ｔ ｋｐ ｄａ定 Ｃｏｄ ｃｍ ｕｉ ｅ ｒ ｏ ｈ ｎ ｅ ｅ
ｌｇ ａ ｏ ｐ ｔｔ ｎ ｌ ｅｏ ｒｅ （ ａ ，ｓｆ ａｅ ｃ ｅｓ ｌ ｉ ｏ ｉ ｌ ｍ ｕａ ｏ ａ ｒｓｕ ｃｓ ｄ ｔ ｏ ｗ ｒ ）ａ ｃ ｓｉ ｅｖａ ｃ ｃ ｉ ａ ｔ ｂ ａ ｏ ｕｅ ｅ ｏｋ （ ｒｕ ｈ ＷＡ ｒ ｎｅｎ ｔ ｔ ） ｒｔｅ ａ ｍｐ ｔ ｎ ｔ ｒ ｔ ｏ ｇ Ｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ． ， ａ ｒ ｈ ｎ ｃ ｒ ｗ ｈ Ｉ ｒ ｃ ｈ ｔ
云 、 有 云 、 技 术 、 平 台 … … 迅 速 进 入 了人 们 的 视野 。 私 云 云
云计 算 是 一 种 新 兴 的商 业 计 算 模 型 ． 利用 高 速 互 联 网 它 的传 输 能 力 ， 数 据 的 存 储 和 处 理 从 个 人 计 算 机 或 服 务 器 移 将
到 互 联 网 上 的 计 算 机 集 群 中 。集 群 环 境 中包 含 一 个 主 节 点
数 据 管 理 和 分 配 中 心 ， 节 点 受 主 节 点 控 制 ， 现 数 据 的 存 子 实 储 和 计 算 。在 这 种 主从 模 式 下 ， 算 机 按 客 户 的 需 求 分 配 计 计
算资源并进行计算 和存 取 。 到与超级 计算机同样 的计算 能 达
力 ， 而降低成本 。 从 云 计 算 是 一 种 实 现 计 算 和 存 储 资 源 共 享 的 Ｉ 框 架 模 Ｔ
展 应 用及 其 广 阔前 景
关 键 词 ：云计 算 ； 务模 式 ；系统 结 构 ； 拟 化 ； 据存 储 ；编 程 模 型 服 虚 数
中图 分 类 号 ：ｒ ３ Ｐ９ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ ｌ ）２ ０ ０ — ４ ６ ４ ６３ （０ １２ — ０ ４ ０
Ｍａｔｒ 多个 子 节 点 Ｓａｅ， 中 主 节 点 为 控 制 节 点 。 一 个 ｓ 和 ｅ ｌｖｒ其 是
１ 云 计 算 的 概 念
云 计 算 的 思 想 是 把 大 量 的 存 储 计 算 资 源 通 过 网 络 连 接 起 来 进 行 资 源 的 统 一 管 理 和 调 度 ． 而 构 成 一 个 资 源 池 向 用 从
作 者 简 介 ： 广 才 （９ ３ ） 男 ， 南漯 河 人 ， 士研 究 生 。研 究 方 向 ： 能 信 息 处 理 等 。 赵 １ ８一 ， 河 硕 智
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４－
赵广才， 等 云计 算技 术分析 及其展 望
硬 件 的保 养 和 软件 繁琐 的 升 级 ， 且 更 为安 全 可 靠 。另 外 ， 而 云
支 持 下 ， 歌 推 出 “ ｏｇ ０ 计 划 ”并 正 式 提 出 “ ” 谷 Ｇ ｏｌ １ １ ｅ ， 云 的概 念 和理 论 ［ 随后 亚 马逊 、 软 、 特 尔 、ａ ｓ ｒｅ 惠普 、Ｂ 等 １ 】 。 微 英 Ｓｌ ｆ ｃ 、 ｅｏ ＩＭ
公 司 纷 纷 提 出 了 自 己 的 “ 计 划 ” 这 样 云 安 全 、 存 储 、 共 云 ， 云 公
日益 显 现 出 了 它的 强 大 存 储 计 算 能 力 和 广 泛 应 用 前 景 。 比较 了现 有 的 云计 算 的概 念 并 给 出新 的理 解 ． 析 了云 计 算 分 的服 务 模 式 和 系统 结 构 ， 结 了云计 算 的 关键 技 术 ， 述 了云 计 算技 术 面 临 的 问题 ， 绍 并展 望 了云 计 算 的 国 内 外发 总 阐 介
Ｔｈ ｎａ ｙ ｉ ｆｃ ｏ ｄ ｏ ｐ ｉ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ｔ ｏ ｐｅ ｔ ｅ ａ ｌ ｓｓｏ ｌ ｕ ｃ ｍ ｕｔｎｇ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ ｉｓｐｒ ｓ ｃ
Ｚ ＨＡＯ Ｇ ａ ｇ ｃ ｉ ＨＡＮＧ ｅ ｐ ｎ ｕ ｎ — ａ ，Ｚ Ｘｕ — ｉ ｇ
（ｃｏｌｆＩ ｏｍ ｔ ｎＳ ｉ ｃ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ， ｅ ａ ｎｖｒｔ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｚ ｅｇｈ ｕ４ ００ ， ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｎ ｒ ａｉ ｃ ｎｅａｄＥ ｇ ｅ ｒ ｇ Ｈ ｎ ｎＵ ｉｅ ｉ ｏ ｅｈｏｏ ， ｈ ｎｚｏ ５０ １ Ｃ ｉ ｏ ｆ ｏ ｅ ｎ ｉ ｓｙｆ ｇ ａ
（ 南 工 业 大 学 信 息科 学 与 工程 学 院 ，河 南 郑 州 ４ ００ ） 河 ５ ０ １
摘 要 ：云 计 算 是 在 传 统 的数 据存 储 、 分布 式计 算 和 网 络 技 术 等 计 算机 技 术 的 基 础 之 上 发 展 而 来 的 ． 旨在 分 布 式 存 它
储 和 处理 海量 数 据 ， 方便 人 们 按 需及 时 获取 相 应 服 务 。 当今 这 个数 据信 息” 以 在 大爆 炸 ” 时代 ， 计 算 的 实现 和 发 展 的 云
第 １ ９卷 第 ２ ２期
Ｖｏ ． ９ １ １
Ｎｏ．２ ２
电子设 计工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｄ ｓｇ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｏ ｎ
２１ 年 １ 月 ０１ １
Ｎ Ｖ ２ １ Ｏ． ０ １
云计算技术分析及其展 望
赵 广才 ，张雪 萍
水 电一 样 ， 中统 一 存 储 和 管 理 ， 便 及 时 取用 ， 耗 和 费 用 集 方 消 低 廉 。这 可 以 使 个人 和企 业 不 用再 购 买 昂贵 的硬 件 设 备 和 软
件 产 品 。 需 要 付 费 自己 需 要 的那 部 分 服 务 ， 免 去 了 以 前 只 也
基 金 项 目 ： 育部 新世 纪优 秀人 才 支持 计 划 （ Ｃ Ｔ ０ － ６ ０ ； 南省 高校 科 技 创 新人 才 支持 计 划 （０ ８ Ａ ｌ ） 教 Ｎ Ｅ －８０６）河 ２ｏＨ Ｓ Ⅳｍ ２
计 算 是 网格 计 算 、 行 计 算 、 布 式 计 算 的 发 展 ， 用 “ ” 并 分 利 云 ， 用 户 可 以 方 便 地 通 过 网 络 获 取 强 大 的计 算 能 力 、 储 能 力 以 存
及基础设 施。
２ 云 计 算 的服 务 模 式 和 系统 结 构
２１ 服 务 模 式 ．
２０ ０ ６年 ．谷 歌 高 级 工 程 师 克 里 斯 托 夫 ・ 比希 利 亚 向谷 歌
董 事 长 兼 Ｃ Ｏ施 密 特 提 出 “ 计 算 ” 法 。 同年 在 施 密 特 的 Ｅ 云 想
的 资 源 池 。这 个 由多 台计 算 机 组 成 的 巨 大 资 源 池 ， 形 象 的 被 比喻 成 一 朵 大 “ ” 它 像 发 电 厂 一 样 ， 云 ， 由多 台 计 算 机 在 统 一
式 ， 通 过 互 联 网 将 多 台计 算 机 连 接 成 集 群 ， 成 一 个 巨 大 它 形
收 稿 １ ：０ １ ０ — ４ ３期 ２ １ － ９ １ 稿 件编 号 ：０ １ ９ ７ ２ １０ ０ ６
户 提 供 按 需 服 务 。 在 用 户 看 来 ，云 ” 的 资 源 是 可 以无 限 扩 “ 中 展 的 ， 以随 时 获 取 ， 需 使 用 ， 像 我 们 日常 使 用 的 煤 气 、 可 按 就
指 挥 下 实 现 存 储 和 计 算 ， 些 存 储 和 计 算 能力 资 源 分 布 式 的 这 平 等 的Leabharlann Baidu被 用 户 所 利 用 ， 些 资 源 对 于 用 户 来 说 是 平 等 的透 明 这
的 ， 户 不 需 要 关 心 那 台 计 算 机 为 自己 服 务 ， 们 只 需 要 告 用 他 诉 “ ” 什 么 样 的 服 务 ， 切 都 交 给 了 “ ” “ ” 根 据 实 云 要 一 云 。云 会 际 情 况 自动 分 配 ． 户 的存 储 和 计 算 能力 不 受 本 地 硬 件 的 限 用 制 ， 松实现高速计算 ， 受“ ” 个共享资源 。 轻 享 云 这
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｌｕ ｏ ｕ ｉ ｇ ｉ ｅ ｅｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｉ ｏ ａ ａａ ｓｏａ ｅ ｓｒ ｃ：Ｃ ｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｔ ｄ ｔ ｎ ｌｄ ｔ ｔｒ ｇ ，ｄ ｓｒ ｕｅ ｏ ｕ ｉ ｇ ｎ ｆ ｒ ｉ ｉ ｉ ｔｄ ｃ ｍｐ ｔ ， ｔｂ ｎ ｎ ｔ ｒ ｎ Ｏｏ ａ ｄ ｉ ａｍｓ ｏ ｄｓｒｂ ｔ ｄ ｙｓｏ ｅａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｌ ｒ ｅａ ｕ ｔ ｆ ａａ， Ｏ ｔ ａ ｅ ｐ ｅｃ ｎ ｔ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｅｗｏ ｋ ａ ｄ Ｓ ｎ， ｎ ｉ ｉｔ ｕ ｅ ｌ ｔ ｒ ｎ ｒ ｃ ｓ ａ ｇ ｍｏ ｎ ｓｏ ｔ Ｓ ｔｐ ｏ ｌ ａ ｉ ｙ ｇ ｔ ｈ ｇ ｔ ｔ ｔ ｉ ｄ ｈ ｍｅ ｔ ｉ ｓ ｒ ｉｅ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｎ ｏ ｆ ｒａ ｌ． ｗａ ａ ｓ ｎ ｔ ｅ “ ｇ Ｂ ｎ ”ａ ｅ ｏ ａａ ａ ｄ ｉ ｆｒ ｔ ｎ ｈ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｖｃ ｓ ｔ ａ ｙ ｄ ｍａ ｄ ｃ ｍ ｏ ｔｂ ｙ Ｎｏ ｄ ｙ ，ｉ ｈ ｈ Ｂｉ ａ ｇ ｇ ｄ ｔ ｎ ｎ ｏｍａｉ ，ｔ ｅ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔ ｎ ｆ ｏ ｏ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｃ ｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｉ ｎ ｒ ａ ｉ ｇｙ ｓ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｐ ｗｅｆ ｌａ ｉ ｔ ｔ ｓｏａ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ａ ｄ ｉ ｄ ｌ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｌ ｕ ｏ ｕ ｉ ｓ ｉ ｃ ｅ ｓ ｌ ｈ ｗ ｎ ｈ ｏ ｒ ｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｔｒ ｇ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｔ ｗ ｅｙ ｎ ｎ ｕ ｉ ｆ ｓ ｎ ｓｉ ｐ ｏ ｐ ｃ ｐ ｌ ａｉ ｎ Ｔ ｉ ａｔ ｌ ｏ ａ ｅ ｅｅ ｉｔ ｇｃ ｎ ｅ ｔ ｌ ｕ ｏ ｕ ｉ ｇ ａ ｄ ｇｖ ｓ ａｎ ｗ ｏ ｃ ｐ ，ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔ ａ ｐｉ ｔ ． ｈ ｓ ｒｉ ｅｃ ｍｐ ｒ ｓｔ ｘ ｓｉ ｏ ｃ ｐ ｃ ｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｎ ｉｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｎ ｌｚ ｓ ｆ ｏ ｃ ｏ ｃ ｈ ｎ ｆ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉｅ ｍｏ ｅ ｎ ｙ ｔｍ ｒ ｈｔ ｃｕ ｅｏ ｌｕ ｏ ｕ ｉ ｇ ｎ ｕ ｈ ｅｖ ｃ ｄ ｌ ｄ ｓ ｓ ａ ｅ ａ ｃ ｉ ｔ ｒ ｆｃｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ，ａ ｄ ｓ ｍｍａ ｚ ｓｔ ｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇ ｌ ｕ ｏ ｕ ｉ ｇ ｎ ｅ ｎ ｉ ｒ ｅ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ｃｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ，ａ ｄ ｙ ｆ ｎ ｄ ｓ ｒｂ ｓ ｔｅ ｐ ｂ ｅ ａ ｅ ｙ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆｃｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｇａ ｄ ｉ ｏ ｓｉ ｎ ｒ ｉ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ，ａ ｄ ｓ ｏ ｓ ｅ ｃ ｅ ｈ ｒ ｌ ｍｓｆ ｃ ｄ ｂ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｌｕ ｏ ｕ ｉ ｎ ｓｄ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｆ ｅ ｇ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｎ ｈ ｗｓｉ ｉ ｏ ｎ ｔ ｃ ｏ ｔ ｗ ｄ ｌ ｒ ｓ ｅ ｔ ｉ ｅｙ ｐ ｐ ｃ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｃｏ ｄ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｅ ｖ ｃ ｄ ｌ ｙ ｔｍ ｒｈ ｔ ｃｕ ｅ；ｖｒ ａｉａｉ ｎ；ｄ ｔ ｔｒ ｇ ；ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ｍｏ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌｕ ｏ ｕ ｉ ；ｓ ｒ ｉ ｅｍｏ ｅ ；ｓ ｓｅ ａ ｃ ｉ ｔｒ ｎ ｅ ｉｕ ｌ ｔ ｔ ｚ ｏ ａａ ｓｏ ａ ｅ ｒｇ ａ ｎ ｄｌ