云計算發(fā)展現狀分析

1、1 .云計算概述 云計算是200存底正式提出的一個新的概念，至今為止，幾乎所有的IT行業(yè)巨頭都將云計算作為未來發(fā)展的主要戰(zhàn)略之一，相關商業(yè) 媒體也將云計算視為計算機未來發(fā)展的主要趨勢，其商業(yè)前景和應用 需求已勿庸置疑。 云計算是一種全新的商業(yè)模式，其核心部分依然是云后端的數據中心，它使用的硬件設備主要是成千上萬的工業(yè)標準服務器，它們由 英特爾或AMD生產的處理器以及其他硬件廠商的產品組成。企業(yè)和個人用戶通過高速互聯網得到計算能力，從而避免了大量的硬件投資。 云計算的基本原理是，通過將計算分布在大量的分布式計算機上，使企業(yè)數據中心的運行更加類似于使用互聯網。 從而使企業(yè)能夠將隨時資源切換到需要的

2、應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。 狹義的云計算指的是廠商通過分布式計算和虛擬化技術搭建數 據中心或超級計算機， 以免費或按需租用方式向技術開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務，比如亞馬遜數據倉庫出租生意。廣義的云計算指廠商通過建立網絡服務器集群，向各種不 同類型客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等不同類型的服務。廣義的云計算包括了更多的廠商和服務類型，例如國 內用友、金蝶等管理軟件廠商推出的在線財務軟件，谷歌發(fā)布的Google應用程序套裝等。 2 .云計算發(fā)展國內外現狀 IBM于200柞8月高調推出“藍云（BlueCloud尸計劃。舊M的Willy Ch

3、iu透露， “云計算將是舊M接下來的一個重點業(yè)務。這也是舊M擴張自身領地的絕佳機會，舊M具有發(fā)展云計算業(yè)務的一切有利因素：應用服務器、存儲、管理軟件、中間件等等，舊M抓住了這樣一個 良好的機會，提出了“藍云”計劃。200奔8月，舊M斥資3.6億美元在美國北卡羅來納州開始建立云計算數據中心，并將該數據中心稱為 史上最復雜的數據中心，投入了大量人力物力。舊M還在東京建立了 一所新的研究機構，建立幫助用戶使用云計算基礎設施。該數據中心占地6萬平方英尺，預計將于200卉下半年投入運營。舊M表示：“使用該數據中心的用戶能夠獲得空前的互聯網計算能力，并獲得業(yè)內領 先的環(huán)保優(yōu)勢和成本”。舊M在東京的專家將為

4、大企業(yè)、大學和政府提供云計算咨詢，幫助他們利用云計算設施，設計云計算應用，以及向他們的用戶提供基于云計算的服務。 在200拜的計劃中， 舊M計劃于推出數種云計算服務產品。 Google于200柞10月在全球宣布了云計劃，同時與舊M合作，把全球很多大學納入瑞云計算”計劃當中。當月，Google與舊M開始在 美國大學校園，包括卡耐基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校及馬里蘭大學等，推廣云計算的計劃。希望從而降低分布式計算技術在學術研究方面的成本，并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支援（包括數百臺個人計算機及BladeCente音SystemXI艮務器， 以及Linux、Xe

5、n、Hadoop等開源平臺）。而這些學校的學生則可以通過網絡開發(fā)各項以大規(guī)模計算為基礎的研究計劃。 200奔1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計算學術計劃.與臺灣臺大、交大等學校合作，將這種先進的大規(guī)模、快速計算技術推廣到校園。 200鮮4月，GoogleAppEngine(GAE)的最新升級已經開始支持Java并且添加了一系列專門瞄準企業(yè)業(yè)務的新功能：此后，Google還發(fā)布了一款Eclipsed件，可以對GoogleAppEngine!JavaFF發(fā)提供強力支持，由此可見Google已經為企業(yè)級云計算做好了準備。 亞馬遜于200存開放了名為“彈性計算機云(ElasticComput

6、eCloud,EC2)的服務，以便讓小的軟件公司可以按需購買亞馬遜數據中心的處理能力，而不需要從硬件開始搭建自己的系統。如今，Linux,Window,JBossEclips舞常用操作系統和軟件都已經在EC2平臺上得到了支持， 其他應用軟件也在不斷地加入。 截至200奔底，亞馬遜地云計算相關業(yè)務收入已達l億美元。 200柞11月，雅虎建立了一個小規(guī)模的云，開放給卡內基梅隆大學的研究人員。200奔7月，雅虎與惠普、英特爾、伊利諾斯州大學香檳分校、新加坡信息通信發(fā)展管理局以及德國卡爾斯魯理工學院共同創(chuàng)立了開源試驗場OpenCirrus,主要進行云計算方面的研究和教育。200卉4月雅虎宣布了與加州大

7、學伯克利分校、康奈爾大學以及馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校合作，與卡內基梅隆大學一起使用雅虎的云計算群來進行大規(guī)模系統軟件研究， 開發(fā)新的應用程序以分析互聯網上的各種數據集如投票記錄和在線新聞源等等。 微軟公司正在開發(fā)脫離普通桌面的互聯網操作系統Midori一， 該系統不同于已經有2夠年歷史的Windows。Midori目的是為了大規(guī) 模應用云計算技術。微軟的競爭優(yōu)勢很明顯，全世界有數以億計的Windows用戶，微軟所要做的就是將這些用戶通過互聯網更緊密地連接起來，并通過WindowsLiv響他們提供云計算服務。 微軟正在努力創(chuàng)造一種從一般的硬盤存儲方式轉移到任何時間地點都可以接入的存儲的模式用戶

8、體驗， 從而在互聯網戰(zhàn)略上拉近同GooglM距離。微 軟的的云平臺Azur罰發(fā)己初步完成，如今已可以隨時訪問其站點嘲。 云計算在國內的起步稍晚，大概是從200奔開始的，但發(fā)展迅猛，如今中國IT界的各大企業(yè)基本都涉及該行業(yè)：200乖3月17日，Google全球總裁埃里克斯密特(EricSchmidt施北京訪問期間，宣布在中國大陸推出“云計算(CloudComputing)計劃。在這個中國的“云計算”計劃中，清華大學將是第一家參與合作的高校。它將與Googl哈作開設“大規(guī)模數據處理課程，其中，Googl魏供課程資料給清華大學教授整理加工，提供實驗設備，并協助學校在現有的運算資源上構建“云計算”實驗

9、環(huán)境。200奔5月10日，舊M在中國無錫太湖新城科教 產業(yè)園建立的中國第一個云計算中心投入運營。200乖6月24日，舊M在北京舊M中國創(chuàng)新中心成立了第二個中國的云計算中心舊M大中華區(qū)云計算中心。 200乖11月，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產業(yè)園管委會簽約，在東莞松山湖投資2億元建立云計算平臺；200奔12月30日，阿里巴巴集團旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了200卉戰(zhàn)略合作框架協議，計劃于200鮮初在南京建立國內首個“商業(yè)云，首期投資額將達上億元；中國移動研究院做云計算的探索起 步較早，已經完成了云計算中心試驗，另外，中國移動網站也專門為云計算開辟了版塊，時刻關注云計算的

10、最新動態(tài)。 此外，我國在云安全方面的進展迅速，云安全的思想是通過大量分布的客戶端對網絡中軟件行為的異常監(jiān)測，以獲取互聯網中木馬、惡意程序的最新信息，搜集到服務端進行自動分析和處理，再把研發(fā)的病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個客戶端。云安全的策略基本構想是：用戶越多，每個用戶就越安全，因為龐大的用戶群可以覆蓋互聯網的每個角落，從而更快更精準的定位病毒和木馬。如今，包括360安全衛(wèi)士、瑞星、趨勢、卡巴斯基、ICAFEE、SYMANTEC江民科技、 金山公司等都推出了云安全解決方案。 瑞星基于云安全策略開發(fā)的200撕品，每天可以攔截數百萬次木馬攻擊，其中200卉1月8日這一天就達到了765余次。趨勢科

11、技的云安全已經在全球建立了5大數據中心，使用上萬臺在線服務器，現在趨勢每天阻斷病毒高達上千萬次。 200兩11月25日，中國電子學會專門成立了云計算專家委員會，聘任中國工程院院士李德毅為主任委員，聘任IBM大中華區(qū)首席技術總裁葉天正、中國電子科技集團公司第十五研究所所長劉愛民、中國 工程院院士張堯學、Googl連球副總裁/中國區(qū)總裁李開復、中國工程院院士倪光南、中國移動通信研究院院長黃曉慶六位專家為副主任委員，聘任國內外3夠位知名專家學者為專家委員會委員。200鮮5月22日，中國電子學會組織的首屆中國云計算大會將于在北京中國大飯店隆重舉行。 隨著國內外云計算應用及研究的不斷推進，其研究的技術要

12、點也日益豐富，主要包括：虛擬化技術，云計算存儲結構研究，云數據管理的研究，云編程模式的演示，云網絡的研究以及云安全的研究。 在云計算系統的后端，有成千上萬的服務器，如何將如此大量的服務器有效地組織是云計算系統高效穩(wěn)定運行關鍵問題之一。然而云 計算系統后端的網絡拓撲有別于一般的網絡拓撲特性：它的服務器節(jié) 點分布廣泛，數據流量大，服務等級區(qū)分度高，擴展性和可靠性要求較強，拓撲結構相對復雜，因此確實具有重新研究的必要性。Hadoop作為目前最為廣泛應用的開源云計算軟件平臺，成功地設計了分布式 存儲和計算的對使用者透明的框架，在短短的一兩年時間內，已經在多家網絡公司的云計算平臺上面得到了應用，但由于其

13、發(fā)展時間短，還有較多需要改進的地方，比如其中MapReduce勺任務調度就是一個亟待解決的問題。 3,云計算的基本概念 云計算是分布處理(DistributedComputing并行處理(ParallelComputing心口阿格計算(GridComputing)的綜臺發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現；也是效用計算(UtilityComputing)、虛擬化(Virtualization)Haas硬件即服務)、Saa哪件即服務)、PaaS4臺即服務)等概念結合創(chuàng)新的結果。 云計算是一種革命性的突破，它表示計算能力也可咀作為一種商品進行流通，當然這種商品是通過通過互聯網進行傳輸的。云計

14、算的 最主要目標就是：在來來，只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以 通過網絡服務來得到我們需要的一切服務，甚至包括實現超級計算這樣的任務。從這個角度而言，最終用戶將成為云計算的真正擁有者。 簡單的說.云計算就是利用互聯網上的大型數據中心的軟件和處理數據的能力，把復雜的運算從用戶終端移到云上去做。 從硬件的角度來看，云計算有三個方面是新的： 1) .可以按需獲取的看似無限的計算資源，從而使云計算用戶不需要在提供服務很久之前就要做計算資源的規(guī)劃。 2) .消除了云用戶的先期的投入，從而使公司可以從小規(guī)模做起，隨著需求增加來擴展他們的硬件資源，降低了風險。 3) .能夠以很短的時間為單位付費按需使用

15、計算資源(例如，處理器按小時付費以及存儲器按天付費)，不需要的時候就將這些資源釋放。這樣，通過將閑置的機器和存儲器釋放來節(jié)省開支，提高整體利用率。 4) 云計算的關鍵技術 云計算是一種新型的超級計算方式，以數據為中心，是一種數據密集型的超級計算。在數據存儲和管理、編程模式和虛擬化等方面具有自身獨特的技術。 1)簡單的編程模式 編程模式主要針對的是使用云計算的服務進行開發(fā)的用戶，為了 使這些用戶能方便的利用云后端的資源， 使用合適的編程模式編寫應用程序來達到需要的目的或提供服務，云計算中的編程模式應該盡量方便簡單。最好使得后臺復雜的并行執(zhí)行和任務調度向編程人員透明， 從而是編程人員可以將精力集中

16、與業(yè)務邏輯。 Google提出的Map/Reduce的編程模式是如今最流行的云計算編程模式?，F在幾乎所有IT廠商提出的“云”計劃中采用的編程模式，都是基于MapReduce想的。MapReduc這種編程模式并不僅適用于云計算， 在多核計算和并行處理上同樣具有有良好的性能。但該編程 模式僅適用于編寫數據處理為主、能夠高度并行化的程序，簡單的說，它是對同類型數據的分布式處理，對于計算數據具有相互聯系，不可分割的應用并不適合。如何改進該編程模式，使程序員得能夠輕松的編寫各種需要的程序，實現真正意義上的并行編程，是MapReduce程模式未來的發(fā)展方向。 2)數據存儲和管理 為保證數據的高可用和高可靠

17、性，云計算的數據一般采用分布式的方式來存儲和管理。類似于一般的數據存儲安全保證辦法，云計算也采用冗余存儲的方式來保證存儲數據的可靠性。由于云計算系統需 要同時滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務，因此云計算的數據存儲技術必須具有高吞吐率，分布式存儲正好滿足了這一需求特點?，F在，云計算的數據存儲技術主要有谷歌的非開源的體系GFS(Google冽和Hadoop團隊的開發(fā)的對于GFS的開源實現HDFS(HadoopDistributed)。有很大一部分IT廠商， 包括Yahoo,Intel,阿里巴巴的云存儲計劃采用的都是HDFS的數據存儲技術。 云計算系統對大數據集進行處理，而且需要向用戶提

18、供高效的服務，因此數據管理技術也必須能夠對大量數據進行高效的管理。由于 云計算的特點是對大量的數據進行反復的讀取和分析，數據的讀操作 頻率遠大于數據的更新頻率，因此一般來講，云計算系統的數據管理通常采用數據庫領域中列存儲的數據管理模式，即將表按列劃分后存 儲。在現有的云計算的數據管理技術中，最著名的是谷歌的BigTable 數據管理技術，同時Hadoop開發(fā)團隊開發(fā)了類似BigTable勺開源數據管理模塊。由于采用列存儲的方式管理數據會造成寫的不方便，因此 如何提高數據的更新速率以及進一步提高隨機讀速率是未來的數據管理技術需要解決的問題。 3)虛擬化技術 虛擬化是云計算的一個非常關鍵的技術，也可以說是云計算區(qū)別于一般并行計算的一個根本性的特點。 通過虛擬機的方式進行云計算資源的管理具有特殊的好處。由于虛擬機是一類特殊的軟件，能夠完全模擬硬件的執(zhí)行，因此能夠在上面運行操作系統，進而能夠保留一整套運行環(huán)境語義。這樣，可以將整個執(zhí)行環(huán)境通過打包的方式傳輸到其他物理節(jié)點上， 使得執(zhí)行環(huán)境與物理環(huán)境隔離，方便整個應用程序模塊的部署。一般來說，通過將虛擬化的技術應用到云計算的平臺，可以獲得如下一些良好的特性： 1) .云計算的管理平臺能夠動態(tài)地將計算平臺定位到所需要的物理平臺上，而無需停止運行在虛擬機平臺上的應用程序，這比采用虛 擬化技