云计算发展态势与关键技术进展

云计算发展态势与关键技术进展

蔡守法

杭州山脉通信有限公司 浙江 杭州 310000

摘要：随着社会的快速发展，高新技术的不断崛起，云计算逐渐成为了一项热门技术，通过信息技术的突破与数据科学的不断崛起，云计算在产业界、学术界和政府部门引起了高度关注。云技术的核心体系架构一般是由核心、服务管理和接口访问组成的，本文分析云计算的体系架构，其次分析云计算的发展态势，最后探讨云计算的关键技术。

关键词：云计算；技术；应用

通讯作者： 张明辉 华信咨询设计研究院有限公司

在我国，云计算这类应用不是一个新的概念，其涉及到的应用计算较为广泛，主要包括分布式、并行式、网络计算及虚拟化等，但经常使用的主要是将软件服务与虚拟化进行混合使用，这也是一种演进方式。利用云环境，将虚拟化技术进行进一步扩展，延展数据的应用与服务，在计算能力与空间存储等领域为用户节约了资源。为了完成上面的目标，在这需要解决许多关键的技术或理论问题，如果系统规模增大，那么可靠性和稳定性会是一个难点和挑战。所以，如何确保用户数据和云服务的安全性，不泄露用户隐私，这也会是一种挑战，在云计算进行发展过程中需要解决的问题。

一、云计算体系架构

近些年来，通过云计算技术人员不断的研究，发现云计算结构一般分为核心服务、服务管理和访问接口3层。然而在核心服务里分别是：IaaS 层、PaaS 层与SaaS层。云计算的体系架构大多是用来保证服务质量与信息安全的。云计算具有可用性强、成本低的显著特点，所以这也是现阶段云计算技术的主要研究方向。云计算的平台规模是非常大的，所以一般情况下核心服务并不能满足每个用户的每个要求，这是非常有难度的。但是云计算服务一直在尽力为用户提供最好的服务，使用户在访问接口层利用云计算实现连接云端的访问。

二、云计算关键技术

为了实现云服务的安全性及高可靠性目标，需要几项关键技术，如虚拟化、数据管理及处理、资源管理和调度、QoS 保证等，云计算的主要关键技术：

1、虚拟化技术。虚拟化技术将物理资源进行统一表示和抽象表现，一些计算机组件都是虚拟运行，而不是在硬件上进行。利用虚拟化能够节约资源，提高利用率，还可以按照用户的一些需求来进行改变和完善，响应迅速，可完成动态负载均衡。在云计算环境里，关于计算的一系列虚拟化都是建立在“云”上的，其运行都是采用底层服务和应用程序为基础。该技术应用较广泛，主要包括在CPU，操作系统，服务器等方面进行应用，能够提高服务效率。

2、数据存储技术。云计算存储数据主要采用分布式进行，并使用冗余存储来确保存储数据完整性，也就是存储相同数据的多个副本。对于存储容量没有限制，对数据存储位置以及安全性等问题也不需要考虑。

3、数据管理技术及云安全。云计算对一些大量数据进行处理，并为大型数据集提供有效的服务。如何在大规模数据中查找特定数据，这也是云计算在处理数据时需要考虑的问题。对于云计算系统，其涉及的数据管理技术主要有Google 的BT（BigTable）技术和HBase 技术，后者是由Hadoop 团队开发的数据模块。云计算是一种基于Internet 的计算模型。在给各用户提供服务时，就会出现一系列涉及安全的问题，比如信息泄露、病毒攻击等漏洞出现，这都是一些信息技术中出现的共性问题。

4、编程模型。为了提升云计算服务体验，研究者可以利用编程模型编写一些简单的程序，让用户利用此程序可以完成某些功能，这种模型需要较为简单，同时也能够完成后台复杂程序运行及任务的调动。

三、云计算发展趋势

随着互联网技术的发展和普及，特别是Web2.0 的飞速发展，各种媒体数据呈现指数增长，逐步递增的海量异构媒体数据以及数据和服务的Web 化趋势使得传统的计算模式在进行大数据处理时，其表现有些力不从心，新的问题不断涌现。比如传统计算模型至少在以下两个方面已经不能适应新的需求：一是计算速度上受限于内核性能和个数；二是待处理数据量受限于内存和磁盘容量。对此，人们很容易想到，能否将数量可观的计算机连接起来以获得更快的计算速度、更强大的处理能力和存储能力。这种朴素的解决方案可以追踪到分布式计算模式出现之时，只是当时的应用领域仅限于科学计算。

1、云计算的标准化。工信部电信研究院标准所副所长何宝宏博士表示：“全球参与云计算标准化工作的企业和组织有很多，很多企业和组织为云计算成立了专门的部门，虽然非常‘热闹’，但是成果并不是特别多，只有少量的标准得到广泛认可。”这主要是由于云计算还处于不断发展阶段，业界各方很难达成共识。正如俗话说“无规矩不成方圆”，因此，要实现云计算真正的产业化并步入平稳发展阶段，必须制定统一的技术标准和运营标准。确保云计算平台的互操作性以及云服务的可移植性和互操作性，即应优先制定云服务提供商之间的接口标准以及云服务提供商与用户之间的接口标准。

2、云计算的未来属于PaaS。云计算的服务模型即基础架构即服务（IaaS）、软件即服务（SaaS）和平台即服务（PaaS）正在快速演变。由于企业对软件开发和维护所投入的时间和资金有限，导致SaaS 原地停留。IaaS为用户提供灵活性和自主权的同时，增添了复杂性。另外，IaaS 可能无法通过门户提供系统实时编制（Orchestration）能力。PaaS 屏蔽底层的硬件基础架构，为用户提供覆盖软件全生命周期中需求分析、设计、开发、测试、部署、运行及维护各阶段所需的工具，降低用户进行应用程序开发的技术难度及开发成本。因此，有理由相信，更多的中小企业将会在未来的几年采用PaaS 云。PaaS 将是云计算的最终目标。在一个通用、可移植的平台上进行SaaS 或私有软件的开发，将有助于打破基础架构的禁锢，并能使应用更具可移植性、健壮性和可扩展性。

3、混合云将成用户首选。随着云计算成为主流，企业采用云计算已经成为了必然的选择。目前，大多数企业采用的是公有云或私有云，以满足不同的需求。私有云意味着用户连接的是本地资源。尽管它缺乏灵活性和价格昂贵，但是对于某些IT 部门比如需要处理各种规章制度的组织来说，私有云不可或缺。公有云意味着用户需要连接外部的由云服务提供商提供的服务。

4、图应用作为一种云服务。运行高端图形应用程序通常需要大量的硬件设施，但云计算是不断变化的。随着新兴的面向云的图形技术的兴起，终端用户将可以在云端运行图形密集应用。

随着社会不断向前发展，云计算将会成为一种趋势，其主要通过终端形式进行呈现，所以云终端需要能够适应用户不同场景的需求及云计算要求。主要对云计算的背景及研究现状进行概述，分析了目前我国云计算使用的虚拟化技术、数据管理服务、编程技术及安全等关键技术，并对云计算发展趋势进行展望。总之，云计算将会是社会发展的一大优势，不管从云计算模式，还是云数据管理，都是以解决内在局限性作为出发点，并围绕可用性、可靠性、规模弹性、成本能耗等因素，云计算仍有大量关键问题需要深入研究，作为一种新兴的技术，云计算可以预想未来前景的无限。

参考文献：

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