科学研究与云计算

科学研究与云计算

【摘要】在现代计算机网络技术研究中，科学家们采用了一系列科学研究方法进行研究。这些新科学方法的出现和运用，一方面为科学家们解决计算机理论中的难题、实现科学研究领域中的重大突破提供了重要手段，另一方面为丰富和发展马克思主义的哲学认识论提供了极为宝贵的实践材料和理论依据。本文主要从科学研究与云计算的的关系，科学研究与云计算的的指导入手来研究计算机的网络新技术云计算。

【关键字】科学研究；科学方法；云计算

一、研究起源于对问题的发现

科学研究最本质的一个基本素养恰恰是对一个表面上看上去约定俗成的结论或者习以为常的现象提出质疑，把某个传统上已经认为是既成事实或经典理论的东西能否问题化。只有从已有的普遍的既成事实中找到问题的新论点，才能开展该项研究。

“云计算”概念由Google提出，一如其名，这是一个美丽的网络应用模式。云计算时代，可以抛弃U盘等移动设备，只需要进入Google Docs页面，新建文档，编辑内容，然后，直接将文档的URL 分享给你的朋友或者上司，他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。

云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构

成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。

对于云计算，李开复（现任Google全球副总裁、中国区总裁）打了一个形象的比喻：钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。

目前，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”的好处还在于，其中的计算机可以随时更新，保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”，其他IT巨头，如微软、雅虎、亚马逊（Amazon）也有或正在建设这样的“云”。

届时，我们只需要一台能上网的电脑，不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上，但一旦有需要，我们可以在任何地点用任何设备，如电脑、手机等，快速地计算和找到这些资料。我们再也不用担心资料丢失。

云计算为什么受关注呢？云计算具有以下特点：

(1) 超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

(2) 虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

(3) 高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。

(4) 通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

(5) 高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

(6) 按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。

(7) 极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化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，“云”的通用性使资源的利用率较之传统

系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

二、研究需要计划

研究不是走到哪算哪的工作。任何一项工作必然有资源条件、时间、背景的限制，因此限定研究目标很重要。这就要从云计算发展路线开始说起，从开始的并行计算到集群计算，然后到网格计算，最后到云计算。关于云计算和网格计算的关系，云计算是最新的网格计算形态，是对网格计算的进一步发展，两者都试图将各种IT资源看成一个虚拟的资源池，然后向外提供相应的服务。

云计算是在网络时代应运而生的技术制高点。只要把握住云计算的脉搏，就能在网络时代看得更远。过去的蒸汽机、信息工业化和互联网的普及给人类社会带来了巨大的变化。从信息技术的角度看，云计算是工业化的进一步发展，它将有望改变信息技术行业的整体结构。

三、研究需要分解课题

只有把一个复杂问题分解为一个可以动手的合理板块的尺度的时候，研究才能找到起始点，逐个击破，最终用归纳总结的方法形成总的研究面。云计算的关键技术主要有以下几点：

(1) 体系结构

为了有效支持云计算，系统必须是自治的，也就是说，它们需要内嵌

有自动化技术，减轻或消除人工部署和管理任务。

(2) 自动化部署

自动化部署，是指通过自动安装和部署，将计算资源从原始状态变为可用状态。

(3) 资源监控

“云”通常具有大量服务器，并且资源是动态变化的，需要准确、动态的资源信息。资源监控可以为“云”对资源的动态部署提供依据，并有效地监控资源的使用情况和负载情况。

(4) 虚拟化技术

云计算拥有可扩展计算资源整合的方法，所以也可以把云计算看作是特定的一台虚拟机。在拟机模型中，虚拟机控制器是虚拟技术中的一个重要部件。它的作用是将硬件资源变成虚拟的。

(5) 高性能存储技术

存储技术经历了从磁带、磁盘、RAID到存储网络系统的发展历程海量数据需求在各个应用场合不断增加，推动了高性能存储技术的卅现和发展，并产生了一些典型的存储技术，如GFS和SAN，并在云计算上得到充分的利用。

四、研究需要疑问和假设的引导

每一个大的问题是由一系列小的问题引发和产生的，在研究过程中，需要对问题的背景、思路、各种尝试不断地做出质疑。

那哪些领域适合使用云计算？云计算技术在中小企业的应用中比较合适，将使得中小企业的成本大大降低，云计算不但抹平了企业