近年來，云計(jì)算在公眾視野中頻現(xiàn)，引發(fā)公眾關(guān)注和探究云計(jì)算和云計(jì)算機(jī)的特別之處，在此筆者與大家共同探討云計(jì)算和云計(jì)算機(jī)的神秘之處及其未來發(fā)展，

云計(jì)算與云計(jì)算機(jī)

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    一、云計(jì)算與云計(jì)算機(jī)

    “云計(jì)算”是Google提出的一種全新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。狹義上的云計(jì)算是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展方式獲得所需資源的IT基礎(chǔ)設(shè)施交付和使用模式，而廣義上的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，即通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。簡(jiǎn)言之，透過具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨(dú)特功效的云計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，處理數(shù)以千萬計(jì)或億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如圖1所示。云計(jì)算機(jī)并不是一個(gè)實(shí)體計(jì)算機(jī)，而是一種通過網(wǎng)格計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分布式的操作。就像BT下載一樣,將其所供下載的文件數(shù)據(jù)分布在各個(gè)聯(lián)接中,從而在形成種子檔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)瓶頸。云計(jì)算機(jī)也是基于這個(gè)原理,把計(jì)算量分布到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，再返回組裝所需結(jié)果的。

    云計(jì)算與先前的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和效用計(jì)算不同，是將傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)中的網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化以及負(fù)載均衡等技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，核心是通過網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)或資源池，并借助SaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）、LaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、MSP（管理服務(wù)供貨商）等先進(jìn)商業(yè)模式把這強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中，進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶終端簡(jiǎn)化成一個(gè)單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。

   

    二、云計(jì)算技術(shù)及其特征

    1、 基本原理

    云計(jì)算的基本原理是將用戶所需的計(jì)算分布在數(shù)量無限的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，使得企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行類似于互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)及其存儲(chǔ)系統(tǒng)。就像從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式，從而意味著計(jì)算能力透過互聯(lián)網(wǎng)來作為一種商品進(jìn)行流通，如同水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。

    目前，云計(jì)算有IaaS、PaaS和SaaS三種類型，不同的廠家提供不同的解決方案，但沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)體系架構(gòu)。筆者綜合不同廠家的方案，提出了一個(gè)如圖2所示，供大家商榷的云計(jì)算體系架構(gòu)。云計(jì)算技術(shù)體系架構(gòu)可分為物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA構(gòu)建層等4層。其中，物理資源層包括計(jì)算機(jī)、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫和軟件等，

電腦資料

《云計(jì)算與云計(jì)算機(jī)》(http://www.lotusphilosophies.com)。資源池層是將大量相同類型的資源構(gòu)成同構(gòu)或接近同構(gòu)的資源池，如計(jì)算資源池、數(shù)據(jù)資源池等，資源池構(gòu)建主要是物理資源的集成和管理工作。管理中間件層負(fù)責(zé)對(duì)云計(jì)算的資源進(jìn)行管理，并對(duì)眾多應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，使資源能夠高效、安全地為應(yīng)用提供服務(wù)。SOA構(gòu)建層是將云計(jì)算能力封裝成標(biāo)準(zhǔn)的Web Services服務(wù)，并納入到SOA體系進(jìn)行管理和使用，包括服務(wù)注冊(cè)、查找、訪問和構(gòu)建服務(wù)工作流等。管理中間件層和資源池層是云計(jì)算技術(shù)的最關(guān)鍵部分，SOA構(gòu)建層的功能更多依靠外部設(shè)施提供。

   

    根據(jù)上述體系結(jié)構(gòu)，本文以IaaS云計(jì)算為例，闡述有關(guān)云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，如圖3所示。用戶首先通過交互接口以Web Services方式向應(yīng)用方提供訪問接口需求，獲取用戶響應(yīng)。其次用戶訪問可獲得服務(wù)清單的服務(wù)目錄獲得選擇的服務(wù)內(nèi)容。最后任務(wù)管理負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶或應(yīng)用提交的任務(wù)，包括完成用戶任務(wù)映象(Image)的部署和管理、任務(wù)調(diào)度、任務(wù)執(zhí)行、任務(wù)生命期管理等。系統(tǒng)管理模塊負(fù)責(zé)管理和分配所有可用的資源，其核心是負(fù)載均衡。配置工具負(fù)責(zé)在分配的節(jié)點(diǎn)上準(zhǔn)備任務(wù)運(yùn)行環(huán)境。監(jiān)視統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，并完成用戶使用節(jié)點(diǎn)情況的統(tǒng)計(jì)。

    云計(jì)算的執(zhí)行過程并不復(fù)雜，用戶交互接口允許用戶從目錄中選取并調(diào)用一個(gè)服務(wù)，將該請(qǐng)求傳遞給系統(tǒng)管理模塊后，將為用戶分配恰當(dāng)?shù)馁Y源，然后調(diào)用配置工具來為用戶準(zhǔn)備運(yùn)行環(huán)境以及確保用戶使用云計(jì)算的整體安全。

   

    2、主要特征與技術(shù)特點(diǎn)

    云計(jì)算服務(wù)是由多組機(jī)群系統(tǒng)或一個(gè)類似網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)所構(gòu)成。用戶操作的響應(yīng)完全由云端多組不同用處的機(jī)群來承擔(dān)，用戶依托瀏覽器所呈現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來獲得一個(gè)親切、豐富的用戶體驗(yàn)。

    （1）主要特征

    目前，云計(jì)算的主要特征可概括為6個(gè)方面。其一是自主計(jì)算，即“可自我管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。其二是客戶服務(wù)器模式，即客戶端服務(wù)器計(jì)算主要通過引用分布式應(yīng)用程序來區(qū)分服務(wù)提供者（服務(wù)器）和服務(wù)請(qǐng)求者（客戶端）。其三是網(wǎng)格計(jì)算，即采用一種由集群網(wǎng)絡(luò)化和松散耦合計(jì)算機(jī)的協(xié)同來構(gòu)建可執(zhí)行巨大任務(wù)的‘超級(jí)計(jì)算機(jī)及其虛擬” 。其四是大型主機(jī)，即面向海量信息處理，存儲(chǔ)等的功能強(qiáng)大計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用程序。其五是效用計(jì)算，即依托類似公用事業(yè)計(jì)量服務(wù)的“計(jì)算資源”，如計(jì)算和存儲(chǔ)系統(tǒng)。其六是P2P，即采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）方式所組成的一個(gè)沒有中心協(xié)調(diào)的分布式結(jié)構(gòu)體系。

    （2）技術(shù)特點(diǎn)

    基于云計(jì)算應(yīng)用的現(xiàn)狀，云計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)可歸納如下：

    ① 基于虛擬化技術(shù)快速資源部署或服務(wù)獲取

    云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端來獲取應(yīng)用服務(wù)，并依托服務(wù)器端的虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全部的計(jì)算工作。云端的終端虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化等技術(shù)代替用戶實(shí)際計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備和運(yùn)算設(shè)備，數(shù)據(jù)運(yùn)算將變成可共享的公共資源。