第一篇：云计算及关键技术
云计算的关键技术及发展现状
摘要：云计算是一种全新的领先信息技术，结合 IT 技术和互联网实现超级计算和存储能力，它的目标是要像供水、供电、金融系统一样，把“计算力”作为一种公用基础设施、组织大规模的信息和计算资源，面向用户提供便捷、全面的公众服务，满足个人和社会信息服务的需要。
关键词：云计算
关键技术 发展现状
云计算的最初想法可以追溯到上世纪 60 年代，图灵奖得主 John McCarthy 提到的：“在不远的将来，计算有可能成为一种公共基础设施”。2007 年底，IBM 公司率先提出了他们的云计算计划，并将云计算平台描述为一个按需进行动态部署和配置的可伸缩性平台。
一、云计算的概念
对于云计算仍没有普遍一致的定义。美国国家标准技术研究院对云计算的定义: 云计算是一个模型, 这个模型是可以方便地按需访问一个可配置的计算资源 ( 例如, 网络、服务器、存储设备、应用程序以及服务) 的公共集。这些资源可以被迅速提供并发布, 同时最小化管理成本或服务提供商的干涉。中国云计算专家刘鹏给出的定义如下: 云计算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 。
通俗地理解, 云计算的 云 就是存在于互联网上的服务器集群
上的资源, 它包括硬件资源和软件资源, 本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息, 就能够获取所需的计算资源。
二、云计算的关键技术
云计算的发展离不开虚拟化、并行计算等核心技术的发展成熟, 正是这些计算机技术和网络技术的发展融合产生了云计算, 并借助 SaaS/PaaS/IaaS 等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。 1.虚拟化技术
虚拟化作为云计算的核心特征, 是云计算依托的基础。虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示, 它是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实硬件的基础上运行。通过虚拟化技术可以实现资源的最优利用; 并能够根据用户业务需求的变化, 按需分配资源, 实现动态负载均衡; 同时与硬件无关的特性带来系统自愈功能, 提升系统的可靠性。
虚拟化技术的对象可以涵盖从服务器、存储、网络到平台、应用等各个方面。 2.分布式技术
分布式技术最早由 Google 规模应用于向全球用户提供搜索服务, 其分布式的架构, 可以让多达百万台的廉价计算机协同工作。分布式文件系统完成海量数据的分布式存储,分布式计算编程模型完成大型任务的分解和基于多台计算机的并行计算, 分布式数据库完成海量结构化数据的存储。
分布式文件系统作为分布式技术中最重要的实现部分,不管是 Google 的 GFS 还是 Hadoop 的 HDFS, 都是针对特定的海量大文件存储应用设计的, 可以实现数据存储访问的高可靠性、高访问性能、在线迁移、自动负载均衡。 3.并行计算
并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程, 是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题, 即将被求解的问题分解成若干个部分, 各部分均由一个独立的处理机来并行计算。
并行计算是相对于串行计算 ( 通常针对单个 CPU 或单台计算机) 而言, 它将进程相对独立地分配于不同的节点上, 由各自独立的操作系统调度, 享有独立的 CPU 和内存资源 ( 内存可以共享); 进程间相互信息交换通过消息传递。 4.SaaS/ P aaS/ I aaS 服务模式
服务模式创新是云计算的一个重要特性, 云计算彻底实现了计算机软硬件都是服务的变革, 今后用户所需要的东西只有一种 服务, 包括计算服务、网络服务、软件服务、平台服务、存储服务等。云计算服务模式主要有: SaaS ( 软件即服务)、PaaS ( 平台即服务) 和 IaaS ( 基础设施即服务)。
SaaS 是用户获取软件服务的一种新形式, 用户不需将软件产品安装在自己的电脑或服务器上, 而直接通过网络向专门的供商获取自己所需要的相应软件功能服务。
PaaS 是指把开发环境 ( 包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管) 都作为一种服务提供给客户。客户不需要购买硬件和软件, 只需要利用 PaaS 平台, 就能够创建、测试和部署应用和服务。 IaaS 是指企业或个人可以使用云计算技术来远程访问计算资源, 这包括计算、存储以及应用虚拟化技术所提供的相关功能。无论是最终用户、SaaS 提供商还是 PaaS 提供商都可以从基础设施服务中获得所需的计算能力, 但却无需对支持这一计算能力的基础 IT 软硬件付出相应的原始投资成本。
三、云计算的发展现状
云计算作为业界热点，近年来世界各国对于它的研究和应用方兴未艾，许多政府部门和著名公司在研发与应用云计算的过程中作出了大量的工作和努力。
1.云计算在国外的发展
云计算与网络密不可分。云计算的原始含义是通过互联网提供计算能力。云计算的起源与亚马逊和 Google 两个公司有十分密切的关系，它们最早使用到了“Cloud Computing”的表述方式。目前美国公开宣布进入或支持云计算技术开发的业界巨头包括微软、谷歌、IBM、亚马逊、Netsuite、NetApp、Adobe 等。
Goog le 是 云 计 算 的 提 出 者 。 2006 年 ，Goog le 启 动 了“Google101”计划，引导大学生们进行“云”系统的编程开发。多年的搜索引擎技术的积累成果使 Google 在云计算技术上处于领先的地位，不仅提供在线应用，还希望发挥自身的数据库系统优势，
成为在线应用的统一平台。Google 以发表学术论文的形式公开了其云计算三大法宝：GFS、Map/Reduce 和 BigTable，并在美国、中国等高校开设云计算编程课程。
微软于 2008 年 10 月推出了 Windows Azure 操作系统，这个系统作为微软云计算计划的服务器端操作系统(Cloud OS)为广大开发者提供服务。微软拥有全世界数以亿计的 Windows 用户桌面和浏览器，Azure (蓝天) 试图通过在互联网架构上打造新云计算平台，让Wind ows 由 PC 延伸到“蓝天”上。
IBM 从企业内部需求的逐渐上升出发，在 2007 年 11 月提出了“蓝云”计划，推出共有云和私有云的概念。IBM提出私有云解决方案是为减少诸如数据、信息安全等共有云现存的问题，从而抢占企业云计算市场。依托 IBM在服务器领域的传统优势，IBM成为目前唯一一个提供从硬件、软件到服务全部自主生产的厂商。
2008年7月，雅虎、惠普和英特尔联合宣布将建立全球性的开源云计算研究测试床，称为 Open Cirrus，鼓励开展云计算、服务和数据中心管理等领域中各方面的研究。
Apple 是云计算领域的一位积极参与者。从近年来推出的 iTunes服务，到Mob ile Me服务，到收购在线音乐服务商Lala，再到最近在美国北卡莱罗纳州投资 10 亿美元建立新数据中心的计划，无不显示其进军云计算领域的巨大决心。
这些国际知名大公司在全世界建造了庞大的云计算中心。譬如：Goog le 的搜索引擎分布于 200 多个站点、超过 100 万台服务器的
支撑，而且设施数量正在迅猛增长。
2.云计算在国内的发展
目前中国云计算的讨论多数集中在早期云计算的概念、技术和模式上。早期的云计算是一种动态的、易扩展的、通过互联网提供虚拟化IT 资源和应用的一种计算模式。用户不需要了解云技术内部的细节，也不必具有云内部的专业知识，更不需要直接参与、投入、建设、维护和控制就能直接按需使用并按用量付费。
2008年，IBM在无锡建立了中国第一个云计算中心，在北京 IBM中国创新中心建立了第二个云计算中心———IBM 大中华区云计算中心。2009 年初，在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”。世纪互联推出“CloudEx”产品线，包括完整的互联网主机服务“CloudEx Comp uting Service ”、基于在线存储虚拟化的“CloudEx Storage Service ”等云计算服务。
随着云计算的升温，国内的电信运营商也都积极投入到云计算的研究中，以期通过云计算技术促进网络结构的优化和整合，寻找到新的赢利机会和利润增长点，以实现向信息服务企业的转型。中国移动推出了“大云”(Big Cloud)云计算基础服务平台，中国电信推出了“e云”云计算平台，中国联通则是推出了“互联云”平台。
我国企业创造了“云安全”概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，在服务端进行自动分析和处理，再把解决方案分发到客户端。瑞星、趋势等企业都推出了云安全解决方案。
随着云计算的发展，互联网的功能越来越强大，用户可以通过云计算在互联网上处理庞大的数据和获取所需的信息。从云计算的发展现状来看，未来云计算的发展会向构建大规模的能够与应用程序密切结合的底层基础设施的方向发展。不断创建新的云计算应用程序，为用户提供更多更完善的互联网服务也可作为云计算的一个发展方向。
四、总结
云计算是基于多种技术的新兴计算模式，现代软件应用和商务处理的全球化、信息化和自动化，必将为云计算的研究发展提供广泛的市场和应用背景。云计算具有超大规模、虚拟化、高可用性、高可靠性、按需服务及其廉价等特点，经历近年的许多成功案例和经验后，正在迅速普及应用。云计算所带来的新兴 IT资源共享和应用模式是互联网之后的又一次变革，将给 IT产业特别是软件服务业带来深远影响。
参考文献：
[1]刘鹏.《云计算》.电子工业出版社.2010, ( 3). [2]张为民.云计算-深刻改变未来.科学出版社，2009:203. [3]李晓伟,沈艳秋.云计算及其发展进程.科技信息，2011(15):81- 82.
第二篇：云计算关键技术
浪潮实施“云海”战略 填补云计算关键技术空白
摘
要：云计算是一种基于互联网的应用模式，能够让计算服务像水、电等公共服务一样，随需取用、按量付费，被视为信息产业的第三次革命，它将是未来社会信息化的主要形式，也是未来国家信息战略安全的主要载体。
舜网讯 浪潮集团正式发布“云海In-Cloud”战略，开始全面推进云计算业务。作为云海战略的重点，浪潮首次定义“行业云”概念，并宣布将于年内推出国内首个自主开发的云计算操作系统，我国在云计算这一战略新兴领域的关键技术空白将因此被填补。
浪潮云计算市场战略布局初步形成
云计算是一种基于互联网的应用模式，能够让计算服务像水、电等公共服务一样，随需取用、按量付费，被视为信息产业的第三次革命，它将是未来社会信息化的主要形式，也是未来国家信息战略安全的主要载体。“云海”战略的正式实施，标志着作为国内IT产业的骨干企业的浪潮集团对中国云计算市场的战略布局已经形成。
作为云海战略的重点，浪潮首次定义“行业云”概念，提出“行业云”作为“公有云”的重要组成部分，是未来中国云计算市场的重要力量，并与山东计算中心签署云计算合作协议，建立国内最大的区域行业云和未来云计算研究中心，作为浪潮云海战略实施的第一个落地的“行业云”项目。
据浪潮集团高级副总裁王恩东介绍，目前，行业用户已经占据了中国信息化市场50℅以上的市场份额，从行业组织的分散性，数据的封闭性等方面看，云计算无疑是实现行业数据和资源共享，推动数据向服务转化的最佳途径。因此，行业云是公有云最具潜力和战略意义的市场，是中国云计算未来的主导力量。而浪潮与山东计算中心签约后将共同完成山东全省13个软件园的资源整合、共享、协同，着力研究开发下一代云计算前沿技术，并逐步丰富云计算的服务。
与此同时，浪潮宣布推出国内首款云操作系统——云海(云OS)，填补了我国在云计算基础架构领域里的关键技术空白，成为普遍关注的焦点。
云计算操作系统是云计算的关键平台技术，类似于人体的神经系统，在云计算应用中承担着对大型数据中心、跨数据中心硬件资源的统筹调度、管理的枢纽作用，对云计算的安全和效率有着至关重要的影响。但是，在操作系统领域存在着诸多技术难题，譬如在高并发条件下如何实现服务的持续可用，以及万量级资源管理等，目前尚无国产厂商涉足该领域。业内观察人士认为，“云海”操作系统推出后，浪潮将成为中国首家掌握该技术的厂商，大大缩短了中国与发达国家在该领域的距离，对未来中国云发展具有重要意义。
扫清云计算在中国发展的障碍
我国关于云计算的讨论已经持续了近三年，但由于各个厂商存在着不同的利益点，提出的观点也各不相同，使得客户对云计算的理解陷入误区——只看局部，无视整体;只看细节，忽视架构;只谈概念，忽视落地应用;只照搬国外经验，忽视中国具体国情，给云计算在中国的发展带来了很多障碍。
科技部高新司嵇智源处长说，与欧美、日本等发达国家相比，我国云计算技术起步较晚，呈现出头重脚轻的趋势，一方面众多企业纷纷推出种类繁多的云计算运用，另一方面，由于国外企业对核心技术的垄断，很少有国内企业进行创新芯片以及硬件方面适合云计算的研究和开发。长此以往，我国云计算将一直是空中楼阁，发展前景不容乐观。
王恩东在接受科技日报记者采访时表示，核心技术的缺失将是制约中国云计算整体发展的壁垒。尤其在云计算基础架构核心技术层面，一直以来鲜有国内厂商涉水，大多数都着眼于平台运营与软件服务。事实上，该领域的缺失已经不仅成为制约我国云计算事业发展的最大障碍，更为我国的信息安全埋下了隐患。打造云计算硬件核心装备和云操作系统，是解决云计算基础架构核心技术问题的关键。
工信部电子信息司副司长刁石京表示，云计算的根本在于应用与服务，中国拥有世界上最大的无线网和最大的有线电视网，同时拥有最大的互联网用户人群，为中国云计算发展提供了肥沃的土壤。中国本土IT企业完全有条件在这样的契机下，实现整体突破，成为中国云时代的领跑者。
嵇智源处长说：“浪潮集团在国内率先推出了云计算战略，针对云计算基础架构展开一系列的高效的开发和推广工作，特别是很快就要面世的自主云操作系统将填补我国在这一领域的技术空白。凭借着对自主创新的坚持，我们将在随之而来的云计算时代中，不再受制于国外的技术封锁和垄断，真正将信息领域的相关产业做大做强。”
据王恩东介绍，除发展云操作系统以外，浪潮云计算硬件产品线也将在年底完成布局。届时浪潮将推出包括云OS、大服务器、高密度服务器在内的全系列软、硬一体的基础架构解决方案。
第三篇：云计算产品及技术方案分析报告
云计算产品与技术分析
云计算产品及技术分析报告
2012年XX月XX日
云计算产品与技术分析
目录
1 引言 ........................................................................................................................... 5 2 云计算产品分类 ....................................................................................................... 5 3 国外的主流产品 ....................................................................................................... 5
3.1 Amazon云计算方案 ................................................................................... 5
3.1.1 介绍 ...................................................................................................... 5 3.1.2 Amazon Web Services(AWS) ..................................................... 5 3.1.3 弹性计算云EC2 ................................................................................. 6 3.1.4 简单存储服务S3 ................................................................................ 6 3.1.5 数据库服务SimpleDB ....................................................................... 7 3.2 Google云计算方案 .................................................................................... 8
3.2.1 介绍 ..................................................................................................... 8 3.2.2 Google App Engine ......................................................................... 8 3.2.3 计算服务MapReduce ....................................................................... 8 3.2.4 存储服务GFS(Google File System) ............................................ 9 3.2.5 数据库服务Data Store ..................................................................... 9 3.3 Mirosoft云计算方案 ................................................................................ 10 3.3.1 介绍 ................................................................................................. 10 3.3.2 Windows Azure ............................................................................. 10 3.3.3 计算服务 ........................................................................................ 10 3.3.4 存储服务Blob/Table存储 ........................................................... 11
云计算产品与技术分析
3.3.5 数据库SQL服务(SDS) ............................................................. 12 3.4 IBM蓝云 ................................................................................................... 12 3.4.1 概述 ................................................................................................. 12 3.4.2 云计算架构 .................................................................................... 12 3.4.3 云计算相关产品 ............................................................................ 13 3.5 Platform云计算方案 ................................................................................ 13 3.5.1 介绍 ................................................................................................. 13 3.5.2 Platform ISF(Infrastructure Sharing Facility)计算服务 .......... 13 3.6 VMware(EMC)云计算方案 ..................................................................... 15 3.6.1 介绍 ................................................................................................. 15 3.6.2 VMware vSphere ........................................................................... 15 3.6.3 云存储服务EMC Atoms ............................................................... 17 4 国内云存储产品 ..................................................................................................... 17 4.1 美地森........................................................................................................... 17 4.2 友友系统 .................................................................................................... 18 4.2.1 DataCell介绍 ................................................................................. 18 4.2.2 DataCell FS ..................................................................................... 18 4.2.3 DataCell DB ................................................................................... 20 4.2.4 其他相关产品 ................................................................................ 21 5 几种开源云平台 ..................................................................................................... 21 5.1 Hadoop(Apache基金会) .................................................................... 21 5.2 Ecualyptus项目(加利福尼亚大学) ..................................................... 22 3
云计算产品与技术分析
5.3 AbiCloud(Abiquo公司) ...................................................................... 22 5,.4 MongoDB(10gen) .................................................................................... 22 5.5 Enomalism弹性计算平台 ........................................................................ 22 5.6 Nimbus(网格中间件Globus) ............................................................. 22 6 国内外主要云计算标准化组织和论坛 ................................................................. 23 6.1 分布式管理任务组(DMTF) ................................................................... 23 6.2 开放网格论坛(OGF) ............................................................................. 23 6.3 结构化信息标准促进组织(OASIS) ....................................................... 23 6.4 全国信息技术标准化技术委员会SOA标准化工作室 ............................ 23 6.5 其他 .............................................................................................................. 23 7 相关对比分析 ......................................................................................................... 23 4
云计算产品与技术分析
1 引言
当前，云计算技术成为IT领域的研究热点。目前的云计算产品和技术方案层出不穷，国内外研究机构、IT软硬件厂家、标准化组织、开源软件组织都在十分积极的推出云计算产品和技术解决方案。本报告在学习和了解相关云计算技术资料、产品白皮书以及软件手册的基础上，希望对现有产品和技术解决方案给予归纳、整理和分析，实现对各类产品的清晰认识，以便于选择和使用。
2 云计算产品分类
云计算产品大体分软件和硬件产品两大类。其中硬件产品是主要依赖于大型服务器设备的提供商实现的面向云特征的具有分布式并行计算能力的设备，代表有IBM、SUM、曙光机等。软件产品是云计算产品的主流，包括虚拟机管理平台、数据存储平台、分布式计算平台等，主要有的平台有Google应用软件引擎(Google App Engine)、微软的Azure平台、亚马逊网络服务(Amazon AWS)、IBM蓝云、Platform Computing的ISF以及VMware的云产品。同时，国内的友友系统和美地森公司在云存储方面也走在了云技术发展的前沿。
3 国外的主流产品
从Google提出云计算技术，到现在，国际上几乎所有一线的IT企业都积极参与进入这块新兴领域，并依据自己传统的技术领域和市场策略提出自己的云计算架构。他们通过深挖技术基础，把大量以前的产品和技术的云计算特征挖掘出来，如软件的虚拟化、分布式存储系统，在此基础上建立自己的云计算产品线。
3.1 Amazon云计算方案 3.1.1 介绍
专业IT企业提供的云计算多多少少会限制在自己提供的系统之上，亚马逊公司不是IT系统制定者而是应用者，所以Amazon平台是开放的。 技术特征：弹性虚拟平台 核心技术：虚拟化技术Xen 企业服务：EC2 S3 SimpleDB SQS 开源情况：开源
3.1.2 Amazon Web Services(AWS)
云计算产品与技术分析
平台类型：PaaS IaaS SaaS 虚拟化技术：Xen 支持语言：多种语言
运行环境：位于云端的Amazon平台
应用程序间的隔离：不同的应用运行在不同的虚拟机实现隔离 开发限制：较少(支持所有操作系统、开源代码或商业软件) 可扩展性：手动或通过编程自动增加所需要虚拟机数量
计费方式：按实际使用量付费(EC2计算服务0.1~0.8美元/小时，S3存储服务每GB大约0.15美元/月)
收费机制较复杂
有免费体验(EC2 今年11月1日可以申请一年免费体验)
服务类型：任意选择服务组合，服务耦合度低 实现功能：较多
3.1.3 弹性计算云EC2 服务类型：IaaS 虚拟机的使用：用户根据需要设置虚拟机的硬件配置 模型：1个AMI+若干实例(每个用户最多20个实例) 容错机制：弹性IP地址(与用户账号绑定)
当正在使用的实例出现故障，用户只需将弹性IP地址重新映射到一个新的实例
易用性：稍差(Amazon提供模块供用户组建自己的程序)
运行环境：用户自行提供运行程序所需的AMI(Amazon机器映像)构建自己的服务器平台
灵活性：很好
允许用户对运行的实例数量和类型自行配置
允许用户选择实例运行的地理位置 安全性：很好
基于密钥对机制的SSH方式访问
可配置的防火墙机制
允许用户对其应用程序进行监控 适用的应用程序：任意
3.1.4 简单存储服务S3
云计算产品与技术分析
概述：架构在Dynamo之上，提供一个字节到数GB字节的支持，大概有520亿对象。
结构：桶——对象 两级模式
扩展性：增加桶中的对象数量进行扩充
手动或编程自动扩容
容错性：冗余存储
数据监听回传
Merkle哈希树 存储限制：对象(<5GB)桶(<100个/用户)
不限制桶中对象的个数
数据交互：用户从获得授权的对象中取得数据 数据缓存：对Master中元数据进行缓存 数据一致性：最终一致性模型
后一次操作直接覆盖前一次操作 安全性：身份认证(基于HMAC-SHA1的数字签名)
访问控制列表 负载均衡 数据恢复
3.1.5 数据库服务SimpleDB 概述：非传统的关系模型
系统结构：域—条目—属性—值 四级模式 查询语言：支持有限的SQL 数据类型：结构化数据 可扩展性：超级可扩展性
查询功能：查询结果只包含条目名称不包括相应的属性值
相应时间不能超过5秒，否则报错
安全策略：每一个容器数据在微软数据中心有多个备份
数据更新时间：有延迟
新数据复制到其他服务器上存在延迟 其他功能：很少
没有事务(Transaction)的概念
不支持Join操作
实际存储的数据类型过于单一(所有的数据都以字符串形式存储) 备注：用户相对大的数据存储在S3中
SDB中只保存指向某个特定文件位置的指针
云计算产品与技术分析
3.2 Google云计算方案 3.2.1 介绍
建立在其搜索引擎技术的基础上，是一个没有“端”的系统：用户通过一个简单的搜索框完成对海量计算的搜索 技术特性：存储及运算水平扩充能力
核心技术：平行分散技术MapReduce，BigTable，GFS 企业服务：Google App Engine 开源情况：不开源
3.2.
2Google App Engine 平台类型：PaaS(用户在其上开发软件，在Google基础设施上运行，无需服务器维护)
应用服务器：Python应用服务器群
低端服务器 虚拟化技术：没有应用 支持语言：只支持Python、Java 运行环境：Google提供在云端的应用程序环境
功能完整的本地开发环境，开发人员可以在本地模拟Google App Engine环境
应用程序间的隔离：通过沙盒实现(同时也给程序员带来很多限制) 开发限制：较多
开发语言支持少
沙盒的使用带来的限制
可扩展性：自动扩充所需资源并进行复杂均衡
计费方式：每一个Google账户有一定额度的免费流量和空间支持
存在收费项目
服务类型：所有服务捆绑在一起，耦合度高
用户通过特定API来使用相应服务
实现功能：较少
3.2.3 计算服务MapReduce 服务类型：PaaS 虚拟机的使用：没有应用
模型：1个Master+若干Worker(分别执行map和reduce)
云计算产品与技术分析
容错机制：Master周期设置检查点，任务失败，从最近的检查点恢复并重新执行
Master失效，整个MapReduce重新运行
Worker失效，其任务调度到其他Worker重新执行 通用性：很好
运行环境：Google自身提供，用户无法自行调配 灵活性：稍差(现只是搜索企业的选择) 适用的应用程序：可以并行处理的程序
3.2.4 存储服务GFS(Google File System)
概述：面向不可信服务器节点的分布式文件系统，文件分块存储 结构：1个Master(储存元数据)+众多ChunkServer(储存文件块) 服务器：大量分散的普通廉价服务器
扩展性：动态插入节点(ChunkServer)(普通电脑)，自动扩容 容错性：ChunkServer冗余备份(3份)
Master瘫痪，有Shadow作为替补 访问效率：高效
通过GFS上层的BigTable实现 存储限制：无特别限制
数据交互：一般情况下，Application 和ChunkServer在同一台服务器上
Application与ChunkServer进行数据交互
可以被多个用户同时访问 数据缓存：对Master中元数据进行缓存 数据一致性 负载均衡 数据恢复
备注：不完全适应海量小文件存储
3.2.5 数据库服务Data Store 概述：分布式存储数据库，随着应用程序访问量的增加而增加 系统结构：Model—实体组—实体 三级模式 查询语言：GQL 数据类型：结构化和半结构化数据 可扩展性：无限扩展
查询功能：查询结果以Model类的实例形式来返回实体
云计算产品与技术分析
返回的结果不能超过1000条 事务功能：通过乐观锁定实现事务的并发控制
一个事务操作一个实体组，同一组内的实体存储在一起(应用程序可以在实体创建时将实体分配到组)
数据库在一个事务中执行多种操作，有一个操作失败则回滚整个事务 数据更新时间：有延迟，但不是常态
3.3 Mirosoft云计算方案 3.3.1 介绍
“云+端”云计算构想
最新的Windows Server被设计成可让应用在数据中心和云之间迁移，但是只有在两者是非常相似的Windows Server环境下才可以实现。 技术特性：整合其所用软件及数据服务 核心技术：大型应用软件开发技术 企业服务：Azure平台 开源情况：不开源
3.3.2 Windows Azure 平台类型：PaaS 虚拟化技术：Hyper-V 支持语言：C#，.NET平台，PHP，Python等多种语言 运行环境：支持在云中和本地系统中的应用程序 服务类型：可以任意选择服务组合，耦合度低 应用程序间的隔离：不同的应用在不同的虚拟机上 开发限制：较少
计费方式：按实际使用量付费
存储与计算分开计费
定价机制过于僵硬，成本过高
可扩展性：需要手动或者编程自动增加所需要的虚拟机数量
用户也可以选择增加虚拟机的功率 实现功能：较多
3.3.3 计算服务
云计算产品与技术分析
服务类型：PaaS 虚拟机的使用：根据用户上传的配置文件XML，系统自动分配、配置虚拟机
虚拟机分为Web和Worker角色
模型：若干Web(提供Wen服务，与用户交互)+若干Worker(类似于Windows服务)
运行环境：程序运行在系统自动为用户生成的装有Windows Server 2008的虚拟机上
负载均衡：当有用户请求时，根据需决定是否运行新的Web角色
根据负载大小自动扩展或减少Worker上实例运行的数量 灵活性：较好 易用性：较好
适用的应用程序：任意可在Windows Server2008上运行的程序
尤其支持运行有大量并行用户的大型应用程序
3.3.4 存储服务Blob/Table存储
概述：用来存储大型数据对象
结构：容器—Blob两级模式(Blob中的数据再分成Block)
Table—Partition(分区)—Row(实体) 扩展性：增加容器中的Blob数量进行扩充
手动或编程自动扩容 容错性：冗余备份
只传输出错的Block 访问效率：Blob访问控制策略
Table分成多个分区，存储在多个服务器，提高访问效率
存储限制：Blob的大小有限制(<50GB)
对容器和Blob的数量没有限制 数据交互：用户从获得授权的Blob中取得数据
数据缓存：Table相同分区的实体存储在一起进行高效缓存
数据一致性：Timestamp(时间戳)
单表一致性(事务性的快照隔离)
跨表一致性
负载均衡： 数据恢复
备注：Blob适宜存储无结构数据
Table适宜存储结构性很强的数据
另有：Queue存储应用程序各个部分之间的交互信息(例如Web和Worker
云计算产品与技术分析
的通信)
3.3.5 数据库SQL服务(SDS)
概述：非传统的关系模型
系统结构：Authority—容器—实体 三级模式(ACE模型) 查询语言：SQL 数据类型：结构化、半结构化和非结构化数据 可扩展性：全球可扩展性 查询功能：查询对象为容器
查询结果返回若干数量的实体
返回的结果不能超过500页
安全策略：每一个容器数据在微软数据中心有多个备份
数据更新时间：没有延迟 其他功能：很多
3.4 IBM蓝云 3.4.1 概述
高端服务器战略(X86刀片服务器)
为用户在自己已有的IT环境中建立自己的私有云，并提供与公有云的无缝连接;同时，IBM也提供可供用户及合作伙伴直接使用的云服务和软件 技术特性：整合其所有软件及硬件服务 核心技术：网格技术、分布式存储、动态负载 企业服务：虚拟资源池提供，企业云计算整合方案 开源情况：不开源
3.4.2 云计算架构
云计算产品与技术分析
3.4.3 云计算相关产品
① IBM WebSphere CloudBurst
云环境管理工具，以物理器件形式发布，即插即用， WebSphere CloudBurst使用户能够在“私有云”中轻松的创建、安全的部署和管理应用环境，同时让用户将自己在SOA方面的投资无缝的扩展到云服务环境。 ② WebSphere Virtual Enterprise
软件解决方案，对中间件和应用栈进行虚拟化，为应用创建一个共享的应用云或是共享的资源池而不必考虑特定的应用容器，并实行负载均衡和资源调度。 ③ XIV
IBM的新一代云存储产品，基于网格技术，具有海量存储设备+大容量文件系统+高吞吐量互联网数据访问接口+管理系统的设计特征。
内置虚拟化技术，快照功能，瞬间克隆数据卷。 帮助用户部署可靠、多用途、可用的信息基础结构，同时可提升存储管理、配置，以及改进的资产利用率。
3.5 Platform云计算方案 3.5.1 介绍
在HPC方面有很强的技术力量，建立在网格计算管理软件的基础上
3.5.2 Platform ISF(Infrastructure Sharing Facility)计算服务
云计算产品与技术分析
平台类型：IaaS 端到端的私有云管理软件
主要特点：可配置程度高
资源整合：将分布式和异构IT资源整合
从众多异构服务器、存储设备以及互联中创建一台共享计算机
支持主要行业的标准硬件 支持的操作系统：Linux Windows 虚拟技术：VMware ESX，Xen，Citrix XenServer，Microsoft Hyper-V和Red Hat
KVM 服务类型：很多即开即用的第三方工具(目录服务、安全、监控和报警) 交付服务：自主入口——用户在几分钟(<=15min)之内请求和获得物理服务器
和虚拟机
应用程序编程接口(API)，自动调配资源
为多级商业应用程序配置模板，实现其生命周期管理的自动化
允许启动多级应用程序的各个部分，添加或者去除一个资源，监控和
恢复故障
云计算产品与技术分析
负载调度：支持负载调度软件(比如AutoSys和Platform LSF)
付费方式：Platform ISF收集全部资源使用数据，提供报告和生成帐单信息
云管理员可以选择将使用数据反馈到特定场所的生成报告和索回工具之中
资源分配：单位的资源共享优先权
资源均衡和应用程序均衡
主要方式：
1 预约 主要针对关键业务请求 2 按需分配 ① 时间顺序相应用户请求
② 用户的请求，按每次使用付费的模式分配资源
安全性：分角色用户身份认证
审查跟踪(Audit Trail)
支持LDAP(轻量目录访问协议)和活动目录 存储支持：Operating system image /Extra disks/Shared NFS /Post-Provision/NetApp/Amazon S3/EMC/EqualLogic
3.6 VMware(EMC)云计算方案 3.6.1 介绍
EMC——自动化网络存储解决方案 VMware——虚拟化技术
技术特性：信息存储系统及虚拟化技术
核心技术：VMware的虚拟化技术，一流存储技术 企业服务：Atoms云存储系统，私有云解决方案 开源情况：不开源
3.6.2 VMware vSphere 业界第一个云计算操作系统
可以帮助企业构建实现数据中心资源的管理，同时实现内部云和外部云之间的无缝连接
云计算产品与技术分析
电源管理：利用DPM
集群需要的资源减少时，将工作负载整合到较少的服务器上
保证服务级别的同时最大限度的减少电力消耗 资源调度：分布式资源调度程序DRS
动态负载均衡——跨资源池动态调整计算资源
连续智能优化——基于预定义的规则智能分配资源
访问速率：>30万次IPOS每秒
延迟：<20微秒
数据备份：支持虚拟机集中式脱离主机备份
支持虚拟机的增量、差异和完整映像备份和恢复
为Windows和linux虚拟机提供文件级备份支持 可用性：拥有经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案
当服务器故障时，自动重新启动虚拟机
容错性：使用DRS和VMotion(在线迁移虚拟机)消除计划内宕机
在不同的主机上同步运行相同的虚拟机
出现硬件故障，所有虚拟机均可实现零宕机时间、零数据损失故障切换 数据恢复：通过vCenter实现集中式管理
虚拟机的无代理、基于磁盘的备份和恢复
支持虚拟机、文件级别的恢复
安全性：API通过检查与管理程序一起使用的虚拟组件来保护虚拟机
动态防火墙策略
动态安全容量
云计算产品与技术分析
安全策略自动适应网络重新配置或升级 可扩展性：根据需要和优先级调整容量
热添加CPU和内存
热添加和删除存储设备和网络设备
热扩展虚拟磁盘
以零宕机时间横向扩展虚拟机
3.6.3 云存储服务EMC Atoms 特色：采用基于策略的管理系统来创建不同层次的云存储
——重要数据，多份复制，分布存储 ——不常用数据，复制份数和存储地点较少
——不再使用的数据，压缩，复制备份在更少的地方 为非付费用户和付费用户创建不同的服务级别
多样的管理服务：复制，版本控制，压缩，重复数据删除，磁盘休眠等 可用性：应用程序接口包括Rest和Soap，能够整合所有的应用程序
多租户：支持多客户共享功能，同一基础架构执行多种应用程序，并被安全隔离 现有版本：120TB 240TB 360TB
基于X86服务器并支持千兆或10GbE以太网连接
4 国内云存储产品 4.1 美地森
概述：分布式存储，网络容错，集群存储 结构：元数据服务器MDS+块数据服务器CDS
文件分块存储(每一块大小固定在50MB)
服务器：低成本、符合工业标准的通用硬件设备(Linux系统) 扩展性：动态插入节点，无需复杂配置
自动在线扩容(几秒)
容量与节点成线性增长关系 容错性：CDS冗余备份(3份)
存在3~5台MDS，保存相同元数据，同一时间只有一台工作，一旦瘫痪，备用的立即替补
通用性：通过NAS集群网关的方式为Windows、Linux、Unix、Mac等操作系统提供NFS协议访问接口
兼容所有操作系统平台
云计算产品与技术分析
易用性：单一名字命名空间
所有应用服务器看到所有的文件 访问效率：每秒数十万个文件查询
同时多条数据通道读写数据 存储限制：PB级存储空间
数据交互：用户与CDS进行数据交互 数据缓存：对MDS中元数据进行缓存 负载均衡：自动进行负载均衡
数据恢复：本地数据存储两份，自动恢复
2TB数据恢复时间<15min 备注：不完全适应海量小文件存储
实时性?
局域网内，100台服务器左右，异地备份?WSS?
4.2 友友系统 4.2.1 DataCell介绍
DataCell能够有效地解决业务系统在运营过程中收集和产生的大量实时数据以及企业在长期的业务发展过程中积累下来的海量数据的存储和处理系列问题，尤其面对PB数量级的数据容量和上亿个存储文件的处理需求时，在降低整体成本提高系统整体可用性上可以发挥突出作用。 虚拟技术：采用
扩容性：在新加入的硬件上安装DataCell，即可加入虚拟存储机
可移植性：DataCell软件具有高度的可移植性，没有实际系统软硬件的限制 数据传输：结合数流平台(Bitsflow)，高效
4.2.2 DataCell FS 非结构化存储系统——针对非结构化数据
云计算产品与技术分析
架构：1个控制节点(存储元数据等)+ 若干的存储节点(细分为各存储块) 可扩展性：热部署(TB—PB—更高级别的平滑扩展)，性能线性增长 灵活性：基于业务策略自动切分数据进行存储(存储块的大小是不固定的)
用户可以通过定义策略来实现让适当的数据在适当的时间自动保存在适当的位置
虚拟技术：将用户所使用的各类存储硬件无缝虚拟化 多租户：同一存储结构服务于多个应用程序，数据分区隔离 容错性：冗余备份
热备控制节点
数据恢复：自动检测故障节点 自动恢复 访问效率：支持并发访问
用户可为云服务构建自定义查询 负载均衡：所有系统节点间透明地移动数据
自动动态调整数据备份数 安全性：访问控制权限
应用程序访问机制：支持NFS 、HTTP、WebDAV、FTP及FUSE等多种接口
应用程序可以不做修改即可迁移数据平台
云计算产品与技术分析
4.2.3 DataCell DB 结构化数据存储系统——针对结构化和半结构化数据
解决了目前通用关系型数据库在面对multi-TB或PB量级结构化数据的存储和处理需求时出现的性能和容量瓶颈问题
不完全支持关系数据库，但支持常用的关系操作(select、insert、delete、update)
架构：完全无中心节点的分布式系统
逻辑环
容错性：相邻节点互为热备份
简单快捷的数据导出工具
自定义冗余策略 可扩展性：热部署
存储机制：支持用户自定义的各种数据格式
同时支持内存和磁盘数据库
访问效率：在内存存储模式下，多进程并发随机读写支持超过20万次/秒
尤其适用于海量小文件存储与访问的应用场景 支持语言：C++ 、Java 20
云计算产品与技术分析
其他功能：
支持包括哈希表、树、数组在内的多种内部结构 支持包含内存、硬盘、网络存储等多种不同存储机制
基于策略的的数据存取方式，支持包括冗余数和存储位置等在内的自定义策略
支持数据表操作类似的查询机制和简单的条件查询 支持用户定义的记录类型和数据字典 支持事务处理 支持复杂的索引规则 异步存储拷贝，支持snapshot 提供binary log，支持服务器热备和冗余 完全支持多进程、多线程的高并发访问 支持分布式事务 远程图形化管理界面
4.2.4 其他相关产品
① 数流平台(Bitsflow)
高容错、高性能的数据传输中间层工具 ② DataCell Echo 有效实现跨区域、异构分布式数据库的实时数据同步。
它可以同时处理同一系统内的多个异构数据库系统之间的数据交换和同步。通过对各个数据库系统内数据的动态划分和管理，Echo还可在一个或多个数据库中支持多个Master和Slave并存
5 几种开源云平台
5.1 Hadoop(Apache基金会)
完全模仿Google体系架构做的一个开源项目，主要包括Map/Reduce和HDFS文件系统。Java语言开发，主从式的HDFS文件系统位于下层，主从式的Map/Reduce处理位于上层，基本思想是“计算向存储迁移”——计算时各节点读取存储在自己节点的数据进行处理。Map处理过程中一般没有数据的传输，只是在Reduce过程中需要向主节点传送计算结果，有效的解决了并行计算中网络数据传输的瓶颈问题。
HDFS以64MB为单位对文件分块，对于小文件及频繁存取的数据没有太大的优势。
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云计算产品与技术分析
5.2 Ecualyptus项目(加利福尼亚大学)
创建了一个使企业能够使用它们内部IT资源(包括服务器、存储系统、网络设备)的开源界面，来建立能够和Amazon EC2兼容的云。
选择Xen和KVM作为虚拟化的管理程序。 基本架构：
5.3 AbiCloud(Abiquo公司)
用于公司的开源的云平台，使公司能够以快速、简单和可扩展的方式创建和管理大型、复杂的IT基础设施(包括虚拟服务器、网络、应用、存储设备等)
5,.4 MongoDB(10gen) 高性能、开源、无模式的文档型数据库，在许多场景下可用于替代传统的关系型数据库或键/存储方式
5.5 Enomalism弹性计算平台
提供了一个功能类似于EC2的云计算框架。Enomalism基于Linux，同时支持Xen和KVM。与其他的纯IaaS解决方案不同的是，Enomalism提供了一个基于Turbo Gears Web应用框架和Python的软件栈
5.6 Nimbus(网格中间件Globus)
Nimbus面向科学计算需求，通过一组开源工具来实现IaaS的云计算解决方案
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6 国内外主要云计算标准化组织和论坛 6.1 分布式管理任务组(DMTF)
工作目标：2009年，成立DMTF开放式云标准孵化器(DMFT Open Cloud Standards Incubator)，制定开放式云计算管理标准。
另有：开放式虚拟化格式(OVF)，云可互操作性白皮书DMTF等 成员：AMD CISCO EMC HP IBM Microsoft Sun Redhat VMware等
6.2 开放网格论坛(OGF)
工作目标：开发管理云计算基础设施的API，创建能与云基础设施(IaaS)进行交互的实际可用的解决方案等。
成员：Microsoft Sun Oracle IBM Intel HP AT&T等
6.3 结构化信息标准促进组织(OASIS)
工作目标：致力于基于现存标准Web Services、SOA等建设云模型及轮廓相关标准。最近成立云技术委员会IDCloud TC，定位于云计算中的识别管理安全。
6.4 全国信息技术标准化技术委员会SOA标准化工作室
工作目标：《云计算标准研究报告》，开展云计算、相关SOA、中间件、虚拟化等技术标准的制定
成员：IBM、大唐软件、东方通、浪潮、北邮、复旦，世纪互联等
6.5 其他
中国云计算技术与产业联盟
云计算互操作论坛(CCIF)
网络存储工业协会(SNIA)等
7 相关对比分析
Google App Engine没有使用虚拟化技术，其云计算理念是与主流公司的战略是相反的，其现阶段提供的平台虽然可以为用户提供现成的在线的应用套件，但还受到很多的限制，其中支持的编程语言(只支持Java和Python)太少就是其很大的劣势。而且，由于没有本地端，应用程序只能通过提供的网址抓取和电子邮件服务访问互联网中的计算机，这也给用户带来一定的不便。
同Google一样，Amazon的产品在国内没有销售。但值得一提的是Amazon作为电子商务公司，它的云平台的安全性做的很出色，对于平台的配置上也给了
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云计算产品与技术分析
用户更多的选择权。另外，Amazon自己作为应用者，其平台具有高度的开放性， 支持所有的操作系统、开源代码或者商业软件。但是，Amazon有一些特殊的存储要求，需要考虑应用所需的带宽大小和计算时间。
微软的云平台最大的特色是它的“云+端”思想，Azure服务平台既可以在云端下被调用，也可以被本地系统调用，也就是说用户可以在VS.NET2008以上的版本+Cloudservice+AzureSdk下实现云计算开发。但总体上来说，微软云平台的软件过于“Microsoft化”，对于其他公司产品的兼容性较差，例如不支持Java(好像)。
从应用上看，EC2主要是吸引资源密集型软件，如企业应用等，而Azure的应用主要是服务于LAN或工作组模式的用户群体。
VMware的云计算的核心是虚拟化，虚拟架构技术做的很好，但是开放性弱，不支持特定开发。
Platform在HPC领域有着很强的技术力量，正将自身定位从网格计算过渡到云计算，它在国内的应用有北京超算中心，但是超算中心主要以数学计算为主，数据量比较小，计算的种类也相对集中，参考性不大。
IBM的ComputingonDemand主要针对高性能计算，诸如汽车和航天工业模拟计算、生命科学领域的染色体组建模等等。并且，它的定位是高端服务器，相比与其他公司的方案，性价比难说。
从云存储方面看，国内的两个公司均做的很出色。但友友系统有一个明显的优势：它的DataCell DB尤其适用于海量小文件存储与访问的应用场景。这是其他的文件分块存储系统所不具备的。
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第四篇：信息技术云计算初步认识
《信息技术前沿导论》课程论文
题目：信息技术云计算初步认识
姓名： 杜 洪
学号： 200904034220
班级： 信管 092
摘要：
云计算作为一种强大的网络应用模式，具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。旨在通过网络把若干个成本相对低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的超级系统进而减少用户终端的处理负担。本文首先阐述了云计算相关概念和云计算的特点，然后云计算对P2P技术的支持分析，最后介绍了云计算的现状和发展前景。
关键词：
云计算、分布式、服务特性、虚拟化技术、P2P技术
一、云计算简介及原理
1.简介：
云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的大型系统。其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向用户按需服务。
2.原理：
云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。
二、云计算特点
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。每一个应用部署的环境和物理平台是没有关系的。通过虚拟半台进行管理达到对应用进行扩展、迁移、备份，操作均通过虚拟化层次完成。
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，可以实时将服务器加入到现有的服务器机群中，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力。
4.高灵活性
现在大部分的软件和硬件都对虚拟化有一定支持，各种IT资源，例如，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”。
5.高可靠性
虚拟化技术使得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。
6.高性价比：
云计算采用虚拟资源池的方法管理所有资源，对物理资源的要求较低。可以使用廉价的PC组成云，而计算性能却可超过大型主机。
三、云计算时代的P2P技术
从国外亚马逊的E2到谷歌的各种应用，以及国内蜂拥而起的云基地的设置，各企业甚至各政府都已开始做出大量投入迎接云计算时代的到来，这很荒谬，但仍然成为一种趋势。而基础云服务高昂的成本和人们对于云安全的种种焦虑成为云计算发展的瓶颈之一。鉴于此，古老的P2P技术在这样的新技术阶段显现了它独特的本质，可以为云计算的发展显出一份新的活力。
云计算技术与P2P的基础构造很相似。他们都是基于分布式计算，基于其实现的技术也很类似。在云计算中，计算资源是位于所谓的云中，我们可以灵活的访问到。资源的集中优势使得云计算拥有三个显著的特征：
1.可靠的数据存储中心使得用户不必担心数据丢失、病毒入侵等麻烦; 2.云计算中对用户端的设备要求低，使用方便; 3.运输计算可以轻松实现资源的共享。
1.P2P对云计算的补充
P2P是peer-to-peer的缩写，peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。这样一来，P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思，或称为对等联网。在技术的研发之本，就是一种基于端对端的平等关系。P2P对等计算是分布式计算的一种，在P2P网络中，每一个peer既是服务器也是客户端，即既是提供服务的也是接受服务的。在这样一种平等的氛围之中，私有的资源仍然存在于用户端。 但在资源通过分散存储达到最优化配置的同时，同样由于资源的分散，也造成了对资源本身的管理的难度增加。这就如C2C模式和B2C模式的电子商务模式的区别，在传统的云计算中，由于资源相对集中，对其管理也可以实现集约化。而P2P因为利用了大量的分散式存储，难以保障资源的可靠性，这在之前已经造成了舆论对其的大幅攻击，认为其具有中毒攻击(提供内容与描述不同的文件)、使网络运行非常慢甚至完全崩溃、用户或软件使用网络却没有贡献出自己的资源、下载或传递的文件可能被感染了病毒或木马、软件可能含有间谍软件、网络运营商可能会试图禁止传递来自P2P网络上的数据、跟踪网络上用户并且进行不断骚扰式的或者是用合法性地攻击他们以及在网络上发送未请求的信息等问题。这些问题一度被怀有不同目的的垄断机构作为封杀P2P的充分必要理由。而在云计算时代，这些问题通过云服务和P2P的交叉应用，可以得到一定程度的解决。
通过对存储于云中的资源的管理，对云服务提供商，通常是一些大型企业进行监督，更容易对内容的版权和纯粹性进行管理。一些大众化的公共资源由此可以通过云服务中的共享实现。
至于一些私人性质的资源，一方面，可以通过建立私有云实现。私有云是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享资源。创建私有云，除了硬件资源外，一般还有云设备软件;现时开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus以及由NASA和托管服务提供商Rackspace Hosting共同研发的OpenStack。其中OpenStack是一种免费的开源平台，帮助服务提供商实现类似于亚马逊EC2和S3的基础设施服务。Rackspace称其目标是推动互操作服务的发展，或者说是允许客户在云服务提供商之间迁移工作量，使其不被锁定。 而私有云的有效应用，可以依靠业已成熟的P2P技术，达到在友好端之间的资源共享。但同时，对陌生端进行锁定，以达到私密的目的。 2.P2P的新生
以往，很多P2P网站为了建立用户基础而提供影音文件的下载服务，然而这将带来版权问题。Skype没有涉足音乐共享，却同样获得了巨大的用户群。同时一家名为Wuala的网站上线也提供P2P云存储解决方案。此前，还有网站尝试通过P2P技术进行搜索(Faroo)，以及通过P2P技术进行视频共享(Metaaso)。这种现象并非巧合。 互联网从它诞生的那天起，其优势就在于合作与共享，网上的每一个节点都是一份源动力。通过P2P技术，每一台电脑都是软件和服务的发源地，应用的本身已经成为一种新型的物物交换，免费简直是水到渠成的实现。每个人按需取材，这是一种虚拟版的共产主义的实现。
云计算是Web服务的一种发展形势，也应该是Web企业好不容易找到的一种终极的CS服务形式吧。如果将截止到现在的不同的Web服务统一起来，应该就是现在的云计算形式吧。
虽然表面上看提供云计算服务的企业与用户之间的关系是一种CS形式，但不如抽象为提供云计算的企业与基于云计算上提供服务的企业，基于云计算上提供服务的企业与用户这2个阶段的CS型服务更为恰当。
在呼之欲出的云计算时代，曾经因为大量占据带宽而被运营商加以束缚的P2P可以重新散发其光芒。以更快的速度实现资源的共享本身也是谷歌提出云计算时期的口号，这也是云计算的精神所在。
同时，由于对于云计算的发展带宽仍然是发展瓶颈重要一环。同时，参与云计算的往往是些实力雄厚的大型跨国公司如谷歌，亚马逊等。这可以有力提高服务提供商对电信运营商的影响力，从而促进带宽的发展。
在增加面对电信运营商的压力同时，资金雄厚政策允许的情况下，大型企业也有能力自行铺设线路管道。如去年3月谷歌在堪萨斯州托皮卡市实施超高速宽带网络计划，之后将在美国铺设光纤网络，托皮卡市因此成了美国的“光纤之都”。根据测试，“谷歌市”的宽带将比目前的互联网速度快100倍。而目前该市路标和市政府网站也已经用谷歌标志取代了原有标致。服务提供商根据服务本身所需进行线路设计，带宽的增加与服务带来的盈利相辅相成，避免了单纯电信运营商对提高带宽而增加线路成本的排斥，更有利于基础设施向更偏向于客户获取服务合意的方向发展。
与此同时，通常提供P2P服务的都是一些小型服务提供商，本身不足以对其管道商造成压力，反而往往引起过快的速度造成电信运营商对之不满，带来重重的发展压力。就如之前在中国发生的那样限制TCP连接数，封锁P2P协议，限制下载/上传速度等。由于发展过快，反而能限制自身的发展。
在云计算时代，P2P服务提供商可以接着云计算发展的春风，利用因云计算而快速发展的带宽服务，充分的发挥自己。而且P2P存储的集中灾害的隐患小，不存在散热问题。 3.云计算时代的P2P
P2P从出现之时就因为其便捷迅速的传输能力获得了广泛的欢迎，为各种资源的扩展发挥了重要的作用，但同时，也正为了它便捷迅速这一特点，使其扩散盗版和非法文件的有效工具而饱受诟病。甚至被其上下游的提供商作为重要的封杀理由，因此几乎唱起挽歌。但作为资源共享的重要形式，P2P技术仍然是不可或缺的重要的传送方式之一。
而峰回路转，2011年开始的云计算飞速发展的今天，P2P无论是发展环境还是优势发挥，都获得了新的机会。P2P技术因为其门槛低，更能是创意无限的中小企业投入其中，借助云计算时代大型企业提供的基础服务和平台服务，P2P技术企业获得更多机会，发挥其灵活性和速度优势，夸大了P2P技术的生存空间。
在P2P架构下，在好友之间信任的基础上建立起的节点之间的，资源都保存在可信任的私人空间里，足以简化为数据做安全和隐私保护的措施，从而降低管理成本。利用好友的区域特点进行数据的分发和调度，可以获得更好的下载能力。
通过P2P端与端间的私密性质，个人重要的私人信息得以保留，同时又可以与信任的人共享。P2P与云计算之间形成相辅相成的互补作用，在开放，共享，速度和安全各个方面都得以有力提高。这是云计算时代的P2P的新生。
四、云计算的现状和发展前景
云计算在中国的总体现状
1.云计算概念的认知：云计算概念普及的广度与深度在拓展
2009年的调研数据表明，对于云计算概念“十分清楚，并表示出强烈的兴趣”的受访者，仅占11.4%。而今年，这一比例提升至19.2%。但仍有45.6%(这一比例与去年接近)的用户，仅仅是听说过此概念，对云计算具体内容不甚了解。 2.企业使用云计算现状：基本呈现5：3：2的正三角分布形状
上表可以看出，顶端有8%的企业已经使用云计算;10.6%的企业正在试用，二者相加近两成。32.4%的企业处在徘徊犹豫中，暂无计划的企业比例达到了49%。结合前面的云计算概念认知度调查可知，造成云计算使用率偏低的原因，主要在于仍有45%的企业对云计算不了解，也许有些受访者实际已经在使用云服务，但可能没有意识到。
3.云计算应用普及的主要障碍：缺乏成熟的云计算供应商和成功案例，被认为是阻碍中国云计算发展的重要因素
缺乏成熟的云计算供应商和成功案例，被认为是阻碍中国云计算发展的重要因素。云计算供应商的乐观与用户的理性将有一段长时间的博弈过程。
云计算的发展前景与发展瓶颈
1.发展前景
云计算将在未来几年进入蓬勃发展期。没有人能够准确预期云计算将给我们的生活带来哪些巨大变化，但随着这一运动的不断推进，不管是作为消费者，还是商业人士，都可以感受到云计算带来的巨大变化。首先，对中小企业和创业者来说，云计算意味着巨大的商业机遇，他们可以借助云计算在更高的层面上和大企业竞争。其次，从某种意义上说，云计算意味着硬件之死。至少，那些对计算需求量越来越大的中小企业，不再试图去买价格高昂的硬件，而是从云计算供应商那里租用计算能力，节省下来的时间和经济进行更多的业务创新。
云计算的使用可能彻底改变用户对计算资源的使用方式，使得用户从以桌面为核心转向以Web为核心。 2.发展瓶颈
制约云计算推广的第一关是缺乏体验环境。虽然云平台宣称可提供的服务种类繁多，功能强大，但由于缺少体验手段，使得一些客户理解平台上所提供的服务内容存在障碍。
人才是第二道关。目前，利用云平台进行工程设计和仿真模拟时，需要有行业经验并熟悉云平台服务特点的专业技术人员。陈经理接触过的企业中，搞计算机辅助设计(CAD)的人才较多，但熟悉云平台和计算机辅助工程(CAE)的应用人才较少。
第三道关是用户对安全性的顾虑。为了保护核心秘密，研发和设计的电脑一般是不联网的。用云平台，不但平时不联网的电脑要联网，而且要将一些保密数据放在云端，令许多单位有顾虑。云计算不仅仅是一个计算问题，它需要融合许多技术和成果。
我相信，随着越来越多的参与者加入到云计算的研究与发展中，云计算会出现一些新的结构模式、开发平台和应用软件，推动云计算及其应用日益走向成熟。
参考文献
【1】百度百科-云计算：http://baike.baidu.com/view/1316082.htm 【2】云计算的现状及未来趋势：http://news.163.com/10/1103/20/6KJE720100014JB6_3.html
【3】司品超、董超群、吴利、张超容;《云计算：概念，现状及关键技术》
【4】李芳芳;《电脑知识与技术》 Computer Knowledge and Technology2011年04期 【5】殷珏琼;《电脑知识与技术》 Computer Knowledge and Technology2009年33 【6】陈康、郑纬民;《软件学报》 Journal of Software2009年05期
【7】张爱玉、邱旭华、周卫东;中国安防，China Security&Protection2013年03期 【8】张印;电子商务，E-Bueiness Journal 2011年10期
【9】孙建昆;《互联网周刊：与计算时代的P2P技术》 2011年04月 【10】刘琦琳;《互联网周刊：云计算平台》 2010年12期 【11】《2010年中国云计算调查报告》 2010年9月
第五篇：云计算技术的发展和应用
班级：2011级计科系计本班 姓名：何玲芳
摘要：重点解读了云计算这种新的网络应用模式的概念，阐述了
其实现的方式，分析了其在现阶段的优势，并对现有的云计算服务进行了简略的介绍。最后以实例阐述了云计算技术的应用。
关键字：云计算 网络 发展 应用
在计算机网络不断发展过程当中，总是能够提出一些新的概念让 我们目不暇接。在“网络”概念提出10余年后，又一个类似其改进版的新概念“云计算”被重新提了出来。
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软 硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。用户不再需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。
云计算是分布式处理，并行处理和网络计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是：通过使计算机分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，它意味着计算机能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气，水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。因此，在未来，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，从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算的应用包括这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。对于云计算，李开复(原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。“云计算”带来的这样一种变革——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”作为资料存储以及应用服务的中心。
云计算的优势毫不保留的展现在世人面前，人们确实体会到了它的伟大与神奇。它的优势有：廉价，计算能力比以往的任何方式都强大，数据存储在云端，人们不用担心数据的丢失。IBM曾经表示，他们的管理使任何用户的数据都存储三份，当其中一份出现崩溃，丢失之类的问题后检测系统会自然的在另外一个地方再次复制一份。数据丢失对用户来说是个从来不用担心的问题。云计算的规模性可以使所有的资源充分共享，同步。在这方面苹果公司的同步功能无疑是令人印象深刻的。云计算对于数据的存储能力也是毋庸置疑的，仿佛人类世界的所有数据都不足以填满，事实也的确是这样，不然Google怎么会有那样宏伟的计划，对于普通用户而言，操作系统的兼容性不再是烦恼。在云端，无论用何种方式连接到数据，分享都是方便快捷的。
云计算是信息技术(IT)行业最新的发展潮流。它曾被描述为由若干新型现有技术带来一场技术变革。大量的云服务已经出现，这些服务是通过它自己的服务网站入口来提供，然后根据“按使用支付”的定价机制来向客户收取费用。云计算才刚刚兴起，许多系统仍处在概念验证阶段。文献研究发现，云计算研究分裂成两大方向：一方面，研究云的技术问题，如云架构，云存储，云安全，云标准化，并行计算，开源计算等等;另一方面，从企业和用户的角度看待云计算的含义，如云的商业化，云的商业模式等等。在云计算中，根据其服务集合所提供的服务类型，整个云计算服务集合被划分成4个层次：应用层，平台层，基础设施层和虚拟化层，这4个层每一层都对应着一个子服务集合：软件即服务，平台即服务，基础设施即服务，硬件即服务。在云计算服务体系结构中各层次与相关云产品对应。应用层对应SaaS软件即服务，如Google APPS,SoftWare+Services;平台层对应PaaS平台即服务，如IBMIT Factory，Google APPEngine，Force.com;基础设施层对应IaaS基础设施即服务，如Amazo Ec2,IBM Blue Cloud,Sun Grid;虚拟化层对应硬件即服务结合Paas提供硬件服务，包括服务器集群及硬件检测等服务。云计算的表现形式多种多样，简单的云计算在人们日常网络应用中随处可见。对于众多的服务，可将云计算提供的服务细分为以下七个类型。1.SaaS(软件即服务)。SaaS通常被用在企业管理软件领域，产品技术和市场，国内的厂商以八百客，沃丽森为主，主要开发CRM，ERP等在线应用。用友，金蝶等老牌管理软件厂商也推出在线财务SaaS产品。国际上其他大型软件企业中，微软提出了Software+SaaS模式，谷歌推出了与微软Office竞争的Google Apps,Oracle在收购Sieble升级Sieble on-demand后推出Oracle on-demand，SAP推出了传统和SaaS的杂交模式。2.平台即服务。包括提供集成开发环境，集成Web服务和数据库，支持团队协作，提供实用设备。3.按需计算。按需计算用于提供数据中心创建的解决方案，帮助企业用户创建虚拟的数据中心。这种方式的优点在于用户只需要低成本硬件，按需租用相应计算能力或存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。4.MPS(管理服务提供商)。管理服务是面向IT厂商的一种应用软件，常用于应用程序监控服务，桌面管理系统，邮件病毒扫描，反垃圾邮件服务等。目前瑞星杀毒软件早已推出云杀毒的方式。5.商业服务平台。商业服务平台是SaaS和MSP的混合应用，提供一种与用户结合的服务采集器，是用户和提供商之间的互动平台，如互动管理系统中用户可以订购其设定范围的服务与价格相符的产品或服务。6.网络集成。网络集成是云计算的基础服务的集成，通常采用的“云计算总线”，整合互联网服务类似的云计算公司，方便用户对顾问提供商的比较和选择，为客户提供完整的服务。7.云端网络服务。网络服务供应商提供API能帮助开发者开发基于互联网的应用，提供网络拓展功能性。服务范围从提供分散的商业服务到涉及Google Maps,ADp薪资处理流程，美国邮电服务Bloomberg和常规的信用卡处理服务等的全套API服务。
云计算的数据存储技术主要有谷歌的非开源的CFS和Hadoop开发团队开发的CFS的开源实现HDFS。大部分IT厂商，包括yahoo,intel的云计划采用的都是HDFS的数据存储技术。云计算的数据管理技术最著名的是谷歌的BigTable数据管理技术，同时Hadoop数据开发团队正在开发类似BigTable的开源数据管理模块。云计算采用MapReduce的编程模型。现在所有IT厂商提出的云计划中采用的编程模型，都是基于MapReduce的思想开发的编程的工具。MapReduce不仅仅是一种编程模型，同时也是一种搞笑的业务调度模型。MapReduce这种编程不仅适用于云计算，在多核和多处理器，cell processor以及异构机群上同样具有良好的性能。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。由于较早地进入了云计算市场，亚马逊和谷歌目前正在领跑该市场。 而IBM、微软和VMware紧随其后。以亚马逊为例，从2004年开始，亚马逊陆续推出了简单队列服务、MechanicalTurk等云计算服务雏形。亚马逊云计算部门负责人JeffBarr表示，云计算服务成熟的标志是亚马逊在2006年推出的简单存储服务(S3)和弹性计算云(EC2)。之后，企业数据和服务都已被放在亚马逊的“云端”了。那么“云端”到底在哪里呢?其实就是亚马逊分布在全球的服务器——这些服务器可以在瞬间共同完成租用企业的一个任务。
参考文献及网站：《大师访谈云计算——推动商业与技术变革》电子工业出版社;《云计算》机械工业出版社;《云计算的关键技术与应用实例》人民邮电出版社; 中国云计算服务网http://www,gloudguide.com.cn/