【云計算技術(shù)與運用研究6500字（論文）】

云計算技術(shù)與運用研究TOC\o"1-3"\h\u26431引言 1164662相關(guān)概念介紹 121248（一）云計算 1235241.虛擬化技術(shù) 186042.分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù) 114683.編程模式 1302634.大規(guī)模數(shù)據(jù)處理 2225685.分布式資源管理 214939（二）國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 221789（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀 229819（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 227748三、云計算技術(shù)的運用 221456【參考文獻】 6【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代計算機技術(shù)也在不斷更新，計算機和網(wǎng)絡(luò)對我們的生命產(chǎn)生了巨大影響。云計算在當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)中也不斷迎來廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代信息技術(shù)的出現(xiàn)滿足了當(dāng)代技術(shù)對數(shù)據(jù)計算效率的需求，云計算極大提升了數(shù)據(jù)計算效率，成為大數(shù)據(jù)時代最高的計算方式?；诖?，本文主要分析了大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)，探討了當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢?！娟P(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù)；云計算；應(yīng)用領(lǐng)域；發(fā)展趨勢1引言近年來，微軟采用了自己獨特的思維方式，整合和調(diào)整軟件和服務(wù)，將Windows從pc擴展到云計算平臺。開發(fā)云計算只用了幾年時間。這項新技術(shù)突然被人們認(rèn)知且熟悉。然而，自從云計算的概念出現(xiàn)以來，就沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義對其定下規(guī)定，企業(yè)間的競爭讓云計算范圍變得越來越廣，甚至讓人覺得云計算無處不在。目前，云計算已經(jīng)有了一定的發(fā)展程度，在一些國家、地區(qū)或公司已經(jīng)進行了合作，并對其更深入的開發(fā)和應(yīng)用進行了有針對性的研究。在國外引入云服務(wù)概念之前，就已經(jīng)對其有了廣泛的部署，并且已經(jīng)有了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和運營方面的經(jīng)驗，業(yè)務(wù)模式也相對更明確。云計算在我國的發(fā)展正處于增長期，主要從2009年開始進行業(yè)務(wù)推廣，推遲了四年，所以對國外技術(shù)和商業(yè)模式進行了研究學(xué)習(xí)，此外，我國目前缺乏國家層面的統(tǒng)一部署和政治指導(dǎo)，因此，研究這一課題對我國云計算和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實貢獻。2相關(guān)概念介紹（一）云計算1.虛擬化技術(shù)虛擬化是云計算中最重要的核心技術(shù)之一。它為云計算服務(wù)提供基礎(chǔ)設(shè)施支持，是信息和通信技術(shù)向云計算快速過渡的主要推動力。2.分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)在目前的云計算領(lǐng)域，谷歌GFS和Hadoop開發(fā)了一個開源系統(tǒng)。HDFS是用于云計算的兩個流行的分布式存儲系統(tǒng)。GFS(谷歌文件系統(tǒng)):沒有開放源代碼的GFS云計算平臺滿足了大量用戶的需求，同時為大量用戶提供服務(wù)。HDFS(分布式文件系統(tǒng)Hadoop):大多數(shù)信通技術(shù)，包括雅虎和英特爾的云計劃，使用HDFS數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。3.編程模式MapReduce是云計算并行編程的當(dāng)前流行模型之一。MapReduce系統(tǒng)將任務(wù)自動劃分為多個子目標(biāo)，通過兩個步驟Map和Reduce實現(xiàn)大規(guī)模計算節(jié)點的高度和分布。MapReduce模式的思想是將要解決的問題劃分為映射（mapping）和簡化（reduce）。首先，數(shù)據(jù)通過Map程序被分割成不同區(qū)域，然后被大量計算機分散以達到分布式計算效果，最后被聚合并通過Reduce程序輸出。4.大規(guī)模數(shù)據(jù)處理處理大量數(shù)據(jù)是云計算的一大優(yōu)勢。快速的數(shù)據(jù)處理技術(shù)也是云計算不可或缺的基礎(chǔ)技術(shù)之一。谷歌的BigTable是一個非關(guān)系數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)相對的數(shù)據(jù)庫不一樣的是，它將所有數(shù)據(jù)視為對象，形成一個巨大的、分布式存儲大量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的表格。HBase是ApacheHadoop的一個子項目，作為一個以列為中心的分散式開源數(shù)據(jù)庫銷售。HBase和一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫不一樣，它是一種適合存儲非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。5.分布式資源管理云計算系統(tǒng)需要處理的資源通常非常大，可以同時覆蓋多個區(qū)域。此外，成千上萬的應(yīng)用程序在云平臺上運行。想要有效管理這些資源并確保它們提供正常的服務(wù)，通常需要強有力的技術(shù)支持。因此，資源共享管理技術(shù)的重要性是可以想象的。（二）國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀2019年歐盟組織也采取了促進云計算發(fā)展的政策，公布了釋放歐洲云計算的戰(zhàn)略計劃，在這個計劃當(dāng)中給云計算的部分標(biāo)準(zhǔn)做了規(guī)范，比如精簡了審核的流程和技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時提倡供應(yīng)商進行擴展業(yè)務(wù)范圍。目前世界范圍內(nèi)云計算技術(shù)發(fā)達的國家在日本，根據(jù)日本相關(guān)的報道顯示，服務(wù)性價比是很高。在2010年公布的《云計算和競爭力》的報告中就明確提出，鼓勵和支持供應(yīng)商對服務(wù)范圍進行擴大，發(fā)揮高新科技企業(yè)的技術(shù)特長，集中力量解決云計算方面的問題。除此之外韓國政府也沒有落后，在2011年公布了《云計算全面振興計劃》，重點內(nèi)容就是希望政府在計算機領(lǐng)域做好帶頭作用，促進國內(nèi)的云計算行業(yè)健康發(fā)展。（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀云計算盡管在我國應(yīng)用時間相對較晚，但是國家對其的重視程度也不甘落后。我國在5G技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展逐漸領(lǐng)先行業(yè)，很多的配套軟件應(yīng)用比如語音識別、人臉檢測等技術(shù)，都已經(jīng)實現(xiàn)了云計算的廣泛運用。此外還有文字識別、法律文字、金融行業(yè)、應(yīng)用場景分析等服務(wù)領(lǐng)域都有涉及。在不遠的將來，云計算在基因研究方面，對于DNA檢測等方面都可以實現(xiàn)。我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也在逐漸的加快，對于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有促進作用。三、云計算技術(shù)的運用目前云計算的主要應(yīng)用場景是以電子商務(wù)為主的互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體包括計算廣告、內(nèi)容檢索與推薦、商品推薦與營銷活動等。如計算機廣告方面主要是依據(jù)用戶和內(nèi)容數(shù)據(jù)動態(tài)決定廣告投放策略和定價，內(nèi)容檢索和推薦方面主要是百度、頭條等，而商品推薦和營銷活動優(yōu)化方面更為常見，主要是淘寶、拼多多電商平臺。除了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)之外，其他產(chǎn)業(yè)也都在大數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下可以深入發(fā)掘數(shù)據(jù)的價值、改善運營效率。其中，金融行業(yè)是較早的受益者。銀行貸款業(yè)務(wù)中的風(fēng)險控制、保險業(yè)務(wù)中的個性化定價保、證券行業(yè)中的期貨定價和股價預(yù)測等都實實在在在創(chuàng)造出財富。除此之外，云計算還在城市交通、社會治理、能源傳輸、網(wǎng)絡(luò)安全、航空航天等領(lǐng)域也都已經(jīng)有了現(xiàn)實的應(yīng)用。（一）網(wǎng)絡(luò)信息安全云計算安全是一組廣義的策略、技術(shù)和控制手段的集合，它們旨在保護云計算相關(guān)數(shù)據(jù)、應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施的安全。云端安全把所有的用戶和安全平臺通過互聯(lián)網(wǎng)直接連系在一起，形成一個巨大的安全檢測平臺網(wǎng)絡(luò)，檢測各種勒索病毒、垃圾郵件、木馬、惡意軟件等信息和內(nèi)容，每一個云端用戶在收集和分享其他平臺的用戶安全技術(shù)研究成果的信息同時，也為云端安全做出貢獻也為云端安全做出貢獻。云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有：1.智能防火墻技術(shù)智能防火墻技術(shù)是近年來廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的一項技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)安全問題產(chǎn)生了一定的防護措施。其主要是利用模糊的數(shù)據(jù)庫信息來實施預(yù)防功能，并為電腦建立一堵“墻”來加以保護，從而達到阻止外部文件入侵云端的目的。目前所采用的防火墻技術(shù)是在原有技術(shù)條件下的一種改進和創(chuàng)新，通過對信息數(shù)據(jù)進行識別，從而實現(xiàn)對所有用戶的訪問權(quán)限控制。2.加密技術(shù)為了解決云計算市場經(jīng)濟環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)安全管理問題，在市場經(jīng)濟環(huán)境下已經(jīng)出現(xiàn)了先進的加密技術(shù)，這也是目前我國和世界上大部分地區(qū)最常用的網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)之一，在云計算的背景下，加密技術(shù)被廣泛應(yīng)用于對網(wǎng)絡(luò)信息的安全管理和采集工作中。加密技術(shù)主要是通過在設(shè)計過程中采用先進的加密算法，最終使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的重要數(shù)據(jù)和信息資料可以逐漸轉(zhuǎn)化成為有效的密碼。3.反病毒技術(shù)隨著現(xiàn)代計算機所需要使用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍不斷擴大，用戶身份也就存在著很大的風(fēng)險和不確定性，一定程度上給我們網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息安全帶來了難以想象的風(fēng)險與后果。這一嚴(yán)重的缺陷已經(jīng)讓我們的計算機和網(wǎng)絡(luò)安全面臨著很大的威脅和風(fēng)險，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的用戶和信息一旦遭到盜用，就難以想象的巨大風(fēng)險和嚴(yán)重后果，甚至整個企業(yè)和公司的未來都將遇到很大的阻礙。其中反病毒技術(shù)就是針對互聯(lián)網(wǎng)中存在的病毒及相應(yīng)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的一種攔截裝置，并能夠根據(jù)病毒的特性采取相應(yīng)的預(yù)防措施。（二）監(jiān)控管理人們對智能家居的要求更高，不再滿足原先單一的一鍵控制式智能，開始追求更智能、健康舒適以及安全的居住品質(zhì)，所以智能家居成為了以家為平臺，帶有安全，健康以及舒適為標(biāo)準(zhǔn)的家居環(huán)境。因此各大廠商都在力求創(chuàng)新以此滿足用戶需求，實現(xiàn)全方位對環(huán)境監(jiān)控的同時提供給用戶良好的家居環(huán)境。但是結(jié)合當(dāng)前種類繁多的智能家居產(chǎn)品來看由于平臺與協(xié)議的不統(tǒng)一，在實現(xiàn)多功能對家庭環(huán)境監(jiān)控的同時就必須配置多種傳感器，執(zhí)行器等，因此就會造成功能重疊的浪費，比如我們使用不同廠家的光感開關(guān)，光感窗簾，就需要分別配置光敏電阻傳感器，并且維護成本相對較高。同時，對智能設(shè)備的遠程控制系統(tǒng)的開發(fā)所需成本極高，開發(fā)流程較長。但是近幾年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)，云計算以及無線通信等技術(shù)的發(fā)展為智能家居的發(fā)展帶來了新的解決方案。2014年可以說是智能家居發(fā)展最快的一年，3月美的集團推出智慧家居管家系統(tǒng)，并且與小米集團展開合作進軍智能家居市場，青島海爾集團發(fā)布“U+智慧生活”操作系統(tǒng);10月大華股份發(fā)布“樂橙”，并與阿里巴巴旗下阿里云攜手追求智能家居創(chuàng)新；12月美的集團與京東簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，海爾則與恒大地產(chǎn)展開合作。國內(nèi)2016年海爾集團推出了安裝在浴室里的智能魔鏡，可以實時監(jiān)控室內(nèi)情況，為用戶提供最適宜的沐浴環(huán)境。小米集團則推出了一整套智能家居環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品，比如米家溫濕度傳感器，煙霧傳感器等。各大廠商都在積極尋求發(fā)展創(chuàng)新，致力于在智能家居領(lǐng)域有所發(fā)展。（三）醫(yī)療服務(wù)醫(yī)院是一個特殊的機構(gòu)。在醫(yī)院信息化進程中，合理使用云計算是非常有益的。云計算技術(shù)中有四種不同的建設(shè)部署模型，其中的公有云和私有云建設(shè)模型，在醫(yī)院信息化建設(shè)中起到不可或缺的重要影響作用。簡而言之，公有云技術(shù)是公共共同擁有的云服務(wù)，它對公眾開放，這就是它的開放性；而私有云是指運行在企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)，不能從外部獲得，體現(xiàn)了它的私有性。醫(yī)院占據(jù)這兩個特點，多家醫(yī)院可以共享基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)同時形成，可以大大降低運營成本，提高效率，即公有云的應(yīng)用。對于醫(yī)務(wù)人員來講，可以利用云計算技術(shù)的便捷，獲取患者的基本信息、病歷和既往病史；對于患者來說，個人就診資料能夠隨時隨地訪問和存取，實現(xiàn)信息共享，這就是私有云的應(yīng)用。故因此，公有云和私有云建設(shè)在醫(yī)院信息化建設(shè)中是相輔相成，缺一不可的。（四）企業(yè)管理在信息技術(shù)不斷升級迭代的今天，5G的出現(xiàn)和云計算的發(fā)展給中小企業(yè)信息化架設(shè)提供了充足的支持。就未來國際企業(yè)發(fā)展趨勢來說，信息化建設(shè)是中小企業(yè)不斷發(fā)展壯大的前提和基礎(chǔ)。甚至上升到國家層面，推進中小企業(yè)信息化，是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、實現(xiàn)國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的基本手段。就目前來說，已經(jīng)有越來越多的中小企業(yè)慢慢認(rèn)識到信息化在全球經(jīng)濟一體化背景下的作用。（五）智慧教育教育部明確提出“十四五”期間，要實施教育新基建工程，以推動信息時代的教育創(chuàng)新。面對時代的發(fā)展趨勢，各示范區(qū)積極行動，在環(huán)境聯(lián)通方面進行了重點實施。例如，北京市東城區(qū)依托數(shù)字資源平臺構(gòu)建了數(shù)字教育資源匯聚和共享通道，形成了市區(qū)校三級協(xié)同的資源公共服務(wù)體系；山西省運城市依托“運教云”，建立相互融通的市、縣、校三級教育云空間、資源平臺和管理平臺，實現(xiàn)了縣縣有自主平臺、校校有自主空間；湖南省長沙市依托網(wǎng)絡(luò)空間人人通云平臺，打通學(xué)校、家庭和社會之間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)了各級各類教育公共服務(wù)平臺和教育管理公共服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)融通。（六）智能交通智能交通是一個智能交通部門，是智能城市的關(guān)鍵組成部分。交通工具之間的數(shù)據(jù)通信要求更快更強的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性4G通信設(shè)備由于實時通信的短處以及高效工程設(shè)備的不安全而被設(shè)計為可用。首先，云計算技術(shù)可以實現(xiàn)無限傳輸一定數(shù)量的清晰視頻，幫助改善對交通事故的處理及馬路管理。其次，通過云計算網(wǎng)絡(luò)在視頻，道路，天氣等方面，可以利用大數(shù)據(jù)和人工智能數(shù)據(jù)或者視頻數(shù)據(jù)來保存數(shù)據(jù)。實時計算和事件分析，為交通出行、交通治堵、交通規(guī)劃等提供高效的支撐。相比之下，云計算技術(shù)可以帶來較少的時間和思維損耗，這一事實可以讓智能駕駛飛向新時代。（七）智慧物流目前物流技術(shù)、物流云、物流大數(shù)據(jù)和物流模式是物流公司對智慧物流需求最高的四個領(lǐng)域。2018年中國智慧物流市場規(guī)模超過4000億元，2020年中國智慧物流市場規(guī)模接近6000億元。2021年，中國智慧物流市場延伸至6477億元。在市場快速增長的同時，智能物流已經(jīng)成為物流領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力。以智能快柜為例。2017年，我國智能快柜市場規(guī)模超過百億元，到2019年達到250億元。配合我國快遞服務(wù)的持續(xù)增長和智能快柜的快速發(fā)展，預(yù)計2021年中國快件搶市場規(guī)模有望超過350億元。與此同時，各種有利于智慧物流發(fā)展的指導(dǎo)方針不斷出臺。今年4月，國務(wù)院總部發(fā)布了《關(guān)于深入實施“互聯(lián)網(wǎng)+流通”行動計劃的意見》，2016年7月，國家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+高效物流”實施意見的通知》?！霸诰唧w操作層面，圍繞智慧物流發(fā)展，國家和各市相繼出臺了土地出讓和人才示范等優(yōu)惠政策。從長遠來看，人工智能是智慧物流的“心臟”，它使物流系統(tǒng)能夠真正自我檢查和修復(fù)。目前，菜鳥網(wǎng)絡(luò)和京東物流在我國處于人工智能的前沿，因為通過部署大量的智能設(shè)備，如無人機、無人車、無人倉儲和分揀機器人。統(tǒng)計顯示，2019-2021年最后一個季度，我國智能物流設(shè)備市場容量年均增長超過20%，分別為4885億元、5840億元和6477億元。利用多種智能物流設(shè)備，克服戰(zhàn)術(shù)人群的傳統(tǒng)物流方式將發(fā)生變化，人工物流將被無人化人工智能所取代。例如，京東大型區(qū)域中心的分揀車輛段實際上無人值守，裝卸設(shè)備的無人值守部分超過80%。隨著勞動力的使用日益減少，物流系統(tǒng)中的信息和智能水平得到了顯著提高，最大的變化和最顯著的影響是移動物流的使用。移動互聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備的廣泛使用使得提供大量用戶變得容易。同時，移動物流應(yīng)用還可以在客戶和物流公司之間建立直接的聯(lián)系，讓客戶可以隨時看到自己的物流信息，但物流公司也可以為客戶提供更有針對性的服務(wù)。4云計算的未來趨勢（一）云計算服務(wù)成本下降隨著未來存儲和計算的成本將進一步下降，并考慮到全球范圍內(nèi)還有大量的計算服務(wù)還沒有電子商務(wù)化，還沒有轉(zhuǎn)移到云計算環(huán)境中，所以隨著其他行業(yè)逐漸數(shù)據(jù)化，未來云計算的算力還會大量增加，因而讓服務(wù)單價下降。（二）市場規(guī)模進一步增大未來幾年，“科技研發(fā)”將成為網(wǎng)絡(luò)+教育發(fā)展的主要重點之一。隨著技術(shù)的成熟發(fā)展和應(yīng)用，解決了由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展不成熟而產(chǎn)生的教學(xué)問題，如由于網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致音畫不同步，教學(xué)體驗感差，以及由于兩屏教學(xué)雙方處于不同的空間，課堂氣氛不夠協(xié)調(diào)，教學(xué)過程中的互動性不強，教學(xué)節(jié)奏不夠緊湊，教學(xué)效果不佳，教學(xué)效果不佳等。而隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提高，較低的網(wǎng)絡(luò)延時為Al、VR、MR、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用開發(fā)出更為實用的互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，應(yīng)用于教育場景中提供了更多的便利和基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)環(huán)境的舒適學(xué)習(xí)提供了更多的基礎(chǔ)和便利，讓學(xué)習(xí)變得更加便捷。（三）云計算技術(shù)上進一步突破未來，電子商務(wù)的核心競爭力將集中在應(yīng)用開發(fā)上。在某種模式下，Saas服務(wù)模式最為成熟。Saas提供個性化服務(wù)，可以有效解決企業(yè)發(fā)展過程中租戶的管理問題，解決ERP問題，與上下層溝通，降低項目管理成本、技術(shù)成本等。未來隨著辦公智能的浪潮，云計算將在未來的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。（四）混合云主力發(fā)展由于云計算處于發(fā)展初期，消費者不信任云計算的安全性，企業(yè)傾向于選擇自己的云服務(wù)器，而混合云考慮到了公共安全云是一種特殊的云資源約束。