浅谈云计算及其发展

计算结果综合起来得到最终结果。其 目的是 ， 通过任何一 台计 算机都可以提供无 限的计算能力 ，可以接人浩如烟海的信息。
（） ７ 高性价 比： 云计算采用虚拟资源 池的方法管理所有 资
技术研发
这种 环境将 能够使各企业解决 以前难 以处 理的问题 ，最有效 地使用他们 的系统 ，满足客户要求并 降低 他们 计算 机资源的 拥有 和管 理总成本 。 目前一些较大 的分布式计算项 目的处理
当初Ｏ Ｉ Ｃ ／ 之间的关系一样 。云计算是 网格计算 的一种 Ｓ与Ｔ ＰＩ Ｐ
允许用户无需 了解底层Ｉ基础设施架构 就能够享受到作 为服 Ｔ 务的“ 关资源” 嗍 。而 网格的 内涵包括两个方面 ， 一个方面是
所谓的效用计算 或者随需计算 ， 在这一点上面 ， 网格 计算跟云
计算是非常相似的 ， 都是通过一个资源池或者分 布式 的计算资 源来提供在线的计算 或者存储等服务 ； 另外一个方面就是所谓 的“ 虚拟超级计算机” 以松耦合 的方式将大量的计算资源连接 ， 在一起 ， 提供单个计算资源所无法完成 的超级 计算 能力 ， 这也 是狭义上的网格计算与云计算概念 上最大的差别。 下面是国内
资 源 来 源 不 同机 构
资 源 类 型 异构 资 源 资 源 节 点 高性 能 计 算 机
虚 拟 化 视 图 拟 组 织 虚
同一 机 构
同构 资源 服务 器／ Ｃ Ｐ
虚拟 机
明的前景。云计算 的推广必将为未来的网络发展推波助澜 ！
参考文献 ：
［】 刘鹏 ． １ 云计 算［ ． 子 工 业 出版 社 ，０ ０ Ｍ】电 ２１． 『］ 王鹏 ． 进 云 计 算【 】人 民 邮 电 出版 社 ，０９ ２ 走 Ｍ． ２０ ．
提供了几乎无 限量 的空间 ， 也为各种应用提供 了几乎无 限大的 计算能力 。尽管它仍然处于正在发展 的阶段 ， 但却拥有十分光
ห้องสมุดไป่ตู้
目标
共 享 高性 能 计 算 力 和 数 供 通 用 的 计 算 平 台 和 提 据 资源 ， 实现 资 源 共 享和 储 空 间 ． 供 各 种 软 件 存 提 协 同工 作 暇务
Ｍａ— ｅｕ ｅ ｐ Ｒ ｄ ｃ￣用 检查 点的方式来处理Ｍ ｓ ｒ ａｔ 出错失败的问题 ， ｅ 当Ｍａｔ ， ｓ ｅ 出现错 误时 ， 以根据最 近的一 个检查点 重新选择 ｒ 可
一
（） ５高可用性 ： 通过集成海量存储 和高性能 的计算能力 ， 能
够提供较高的服务质量 。云计算 系统 可以 自动检测失效节点 ， 并将失效节点排 除， 不影 响系统 的正常运行 。
（） ４ 高灵活性 ： 软件 、 硬件 、 操作 系统 、 存储 网络等所有要素
通过虚 拟化 ， 放在 云计算虚拟资源池中进行统一管理。 同时， 能
够兼容不 同硬件厂商 的产 品， 兼容低配置机器和外设 而获得高
性 能计 算 。
该 迁移 信息通 过Ｍ ｓ ｒ ａｅ￣送 给需要 该 节点 处理 结果 的节 点 。 ｔ
了ｒ’ 域 的 研 究 热 点及 继 Ｗｅ ． 后 的 又一 个 流 行 词 。 网络 飞速 发 展 的今 天 ， Ｉ 领 ｂ２０ 之 在 云计 算仍 然有 着 极 大 的 发展 空 间 。 文 本
将 和 大 家一 起 探 讨 云 计 算 的技 术和 发 展 趋 势 。 关键 词 ： 计 算 ： 云 网格 计 算 ； 程模 型 编
云计算未来主要有两个发展 方向： 一个是构建 与应用程序 紧密结合 的大规模底层基础设施 ， 使得应用能够扩展 到很大 的 规模 ； 另一个是通过构建新型的云计算应用程序， 在网络上提供
更加丰富的用户体验。其 中 ， 第一个 发展趋势能够从现有 的云
的服务。云计算试图让“ 用户透明地使用资源”而网格计算 当 ，
『】 国金 证券 研 究所 ． 计 算 专题 研 究 分析 报 告 之 一 ： ３ 云 云计 算
计 算 类 型 紧耦 舍 问题 为 主
松耦 舍 问题
将 是 未 来３ ５ 最 值 得 期 待 的 技 术 革 命 【 ．国 金 证 券 ， —年 Ｊ】
２１ （） ０ ０。 １ ．
应 用 类 型 科 学计 算 为 主 ． 算 密 集 计 数据 处理 为 主 ， 据 密 集 数
个节点作 为Ｍａｔ ， 由此检查 点位 置继续运行 。 ｓｅ 并 ｒ
提起 云计算 ，就不得不提到它的一个 同胞——网格计算 。
３ 云计 算 和 网格 计 算 的 比较
（ ） 可靠性 ： ６高 虚拟化技术 的用户的应用 和计算分 布在不
同的物理服务器上面 ， 即使单点服务器崩 溃 ， 仍然 可以通过动
ｄ ｉ０３ ６ ６ｉ ｎ１０ — ５４２ １．０ ０ ｏ １． ９ ．ｓ ． ６ ８ ５ ． １． １ ： ９ ｓ ０ ０１ ０
云计算作为一项技术手段 ， 是分布式计算技术 的一种具体
表现形式 ， 其透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 ， 再交 由多部服务器所组成 的庞大系统 ，经搜
初的 口号是让 “ 使用Ｉ资 源像使用水 电一样简单 ” Ｉ 。
根据维基百科所提供 的定义 ，云计算是一种宽泛的概念 ， 它允许用户通过互联 网访 问各种基于Ｉ资源的服务 ， － ｒ 这种服务
计算研究状况 中体现 出来 ， 而在云计算应 用的构造上， 很多新
型的社会 服务 型网络￣ ｆｃｂｏ 等 ， １ａｅ ｏｋ 已经体 现了这个 发展趋 势。 ］ 而在研究 上则 开始注重如何通过云计算基础平 台将 多个业务 融合 ， 是云计算 与当前热点领域的关系 图。 图Ｉ
用 户 类 型 科 学界 商 业社 会
付 费方 式 免 费 （ 府 出资 ） 政
按 量计 费
标 准化 有 统 一 的 国 际 标 准 无 标 准 ， 已 经 有 了开 尚 但 ０ Ｓ， Ｒ Ｇ Ａ ＷＳ Ｆ 放 云计 算 联 盟Ｏ Ｃ Ｃ
这是我 国著名云计算专家刘鹏 教授 的既定结论 。他指 出， 网格计算走 的是 学院派的路子 ， 设定 的 目标非常远大 ， 也异 但 常复杂 ， 实现 的难度和代价也非 常大 ； 云计算走 的是 现实派的 路子 ， 时不管概念 、 暂 不管标准 ， 降低 了实现难度 ， 而在不断 从 地实现和完 善过程 中， 进一 步推动了两者 间的滚动发展 ， 正如
须依靠 网格来 解决 。
４ 云 计 算 未 来 发展 方 向
尽管云计算与网格计算之间存 在着许多相同之处 ， 在其实
现思路上 ， 其是在其最终 目的上有 着一定程度的相似 ， 尤 但是 这也绝不是我们将他们混为一谈 的理 由。 多人在首次接触云 许 计算概念 时 ， 云计算 看成“ 将 网格２０ ， 定义上来说 ， ．”从 二者都 试图将各种Ｉ’ ｒ Ｉ 资源看成一个虚拟 的资源池 ， 然后 向外提供相应
一
位著名的云计算专家所作的表格 ， 通过该表 的分析 、 ， 比较 两
表 １ 网格 计 算 与 云 计 算 的 区别
网格 计 算 云 计算
者之 间的区别可能会显得更直观一些 ， 见表１ 。
图 １ 云 计 算 与 当前 热 点 领 域 的 关 系 图
云计算 的诞生无 疑宣告 了低 成本提供超级计算时代 的到 来 。云计算为使用 网络提供了几乎无 限多的可能 ， 为存储数据
不仅仅是一种编程模 型 ，同时也是一种高效的任务调度模型 。 Ｍａ—Ｒ ｄ ｃ这种编程模型并不仅适用 于云计算 ， ｐ ｅ ｕｅ 在多核 和多 处理器 、ｅ ｐｏｅｓｒ ￣ ｃｌ ｒｃｓｏ１及异构机群上 同样有 良好的性能 。 ｌ ５ ） Ｍ ａ ｄ ｃ是 ｅ ｕｅ 一种处 理和产 生大规模 数据集 的编程模 型 ，程序 员在 Ｍ 函数 中指 定对各 分块 数据 的处理 过程 ， ｐ ａ 在 Ｒ ｄ ｃ函数 中指定如何对分块数据处理 的中间结果进行归约 ， ｅｕ ｅ 用户只需要 指定ｍａ和ｒｄ ｃ 函数来 编写分 布式 的并行程序 。 ｐ ｅ ｕｅ 当在集群上运行Ｍａ— ｅｕｅ ｐ Ｒ ｄｃ程序 时 ，程序 员不需 要关心如何 将 输入的数据分块 、 分配和调度 ， 同时系统还将 处理集群 内节 点失败 以及 节点 间通 信的管理等。执行一个Ｍａ— ｅｕ ｅ ｐ Ｒ ｄ ｃ程序 需 要五个步 骤 ： 入文件 、 输 将文件 分配 给多个ｗ ｒｅ并行地 执 ｏｋ ｒ 行 、 中间文件 （ 写 本地写）多个 Ｒ ｕｅ ｏｋｒ同时运行 、 、 ｄ ｅ ｃ ｒｅｓ ｗ 输出最 终结果 。本地写 中间文件在减少 了对网络带宽 的压力 同时减 少 了写 中间文件 的时间耗费 。执行 Ｒ ｄ ｃ时 ， ｅｕｅ 根据从Ｍａｔ 获 ｓｒ ｅ
网格计算 即分布式计算 ， － Ｉ计算机科 学。它研究如何把一 是－ ＇ － Ｊ 个需要非 常巨大的计算能力 才能解决的问题分成许多小 的部
分， 然后把这些部分分配 给许 多计 算机进行处理 ， 最后把这些
态扩展功能部署新 的服务器作为资源和计算能力添加进来 ， 保
证应用和计算的正常运转 。
源， 对物理资源 的要求较低 。可以使用廉价 的Ｐ 组成云 ， Ｃ 而计 算性能却可超过大型主机。
２ 云计 算 的 编 程 模 型
寻 、计算分析 之后将处 理结果 回传 给用 户 。透 过这项技 术 ，
网络服务 提供者可 以在数秒之 内 ，达成处理数 以千万计 甚至
云计算大部分采用Ｍａ－ Ｒ ｄ ｃ 的编程模式。 ａ— ｅｕ ｅ ｐ ｅ ｕｅ Ｍ ｐ Ｒ ｄ ｃ
亿计 的信 息 ，达到和 “ 超级计算机 ”同样 强大效能 的网络 服
务。当然 ，云计算 作为一种 时尚的概 念 ，它的 目标是把一切 都拿 到网络上。
１ 云计 算 的 特点
云计算 的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 源池为用户按需服务。 相应的 ， 它 具备如下特点 ： （） １虚拟化技术 ： 这是云计 算最 强调 的特点 ， 包括资源虚拟 化和应用虚拟化 。云计算系统提供 的是服务 ， 其实现机制对用 户透明 ， 用户无需 了解云计算 的具体机制 ， 就可 以获 得需要的
服务 。
（） ２ 动态可扩展 ： 通过动态扩展 虚拟化 的层次达 到对应用 进行扩展的 目的， 以实时将服务器加入到现有 的服务器机群 可
中， 增加 “ ” 云 的计算能力。
（） ３ 按需部署 ： 用户运行不 同的应用需要 不 同的资源和计 算 能力 ，云计算平 台可以按照用户 的需求部署 资源和计算能
能力 已经 可以达到甚而超过 目前世界上速度最 快的巨型计算
机。
！ 兰
竺
Ｖｏ ．８ Ｎｏ １ ２ １１ ． ．Ｏ，０１ １
坚
化形态 ， 其成功也是 网格计算的成 功。网格不仅要集成异构资 源， 还要解决许多非技术 的协 调问题 ， 不像 云计算有成功 的 也 商业模式推动 ， 以实现起来要比云计算难度大得多。但对于 所 许多高端科学或军事应用而言 ，云计算是无法满足需求 的， 必
力。
得 的中间文件位置信息 ， ｅｕｅ Ｒ ｄ ｃ使用远程过程调用 ，从 中间文
件所在节点读取所需 的数据 。 Ｍ ｐ Ｒ ｄｃ模 型具有很 强的容错 性 ，当ｗ ｒｅ： 点 出现 ａ － ｅｕｅ ｏｋｒ ￣ 错误时 ， 只需要将 该ｗ ｒｅ节点屏蔽 在系统外 等待修 复 ， 将 ｏｋｒ 并 该ｗ ｒｅ上执行 的程序迁移到其他ｗ ｒｅ￣ 重新执行 ，同时将 ｏｋｒ ｏｋｒ＿
技 术 与 市 场
技 术 研 发
两 丽
浅谈 云计算及其发展
毛 麾民
（ 南交通 大 学 信 息科 学与技 术 学院 ， 西 四川 成都
摘
６００ ） １ ０ ０
要： 近几 年 来 ， 随 着 多核 处 理 器、 拟 化 、 布 式 存储 、 带互 联 网和 自动 化 管理 等 技 术 的发 展 ， 伴 虚 分 宽 云计 算技 术也 成 为