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计算机云计算技术论文

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。下面是由我整理的计算机云计算技术论文，谢谢你的阅读。

计算机云计算技术论文篇一

Internet云计算技术

摘要：云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识，不需要了解云内部的细节，也不直接控制基础设施。通过对云计算问题的基本研究，进一步加深了对云计算的理解。

关键词：云计算　控制设施　系统软件

中图分类号：TP3

文献标识码：A

文章 编号：1007-3973(2011)010-068-02

1、云计算的概念和应用

1.1云计算基本概念

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识，不需要了解云内部的细节，也不直接控制基础设施。

云计算的基本原理是：计算资源分布在网络侧大量的计算机上，而非本地计算机或单台集中式远程服务器中，用户通过接入互联网、利用云提供的编程接口、云计算终端软件或者浏览器访问云提供的不同服务，把“云”做为数据存储以及应用服务的中心。

1.2云计算应用评述

目前，微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战，而谷歌则依靠其搜索引擎后来居上，在此领域一枝独秀。谷歌能有与微软等软件巨头竞风流的实力，有如下几个重要的客观理由：

(1)数据是实现云计算的根本。

有了“数据”的云，才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多，用户的增加，搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成集群，才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。

(2)应用是云计算得以普及和发展的催化剂。

(3)微软、Sun等云计算技术与谷歌的差别。

微软、Sun、IBM的云计算之所以局限于应用程序的层次上，主要是因为它们长期依靠这样的 商业模式 ：客户通过购买软件介质安装在PC上实现用户端服务，软件功能越强大价值就越高。这让用户体验过程变得复杂、繁琐，也不是软件即服务的简洁模式。因此不论从概念上，还是技术上，他们的云计算与谷歌的云计算存在层次上的差别。

2、云计算对互联网的影响

2.1对技术发展的影响

(1)互联网的端到端理念面临巨大挑战。目前，用户不断通过升级硬件和软件来享受更多的互联网服务。当云计算时代到来以后，用户端将变得越来越简单，几乎所有的计算和存储资源都集中到了云端。云端与用户端在资源的配置上存在着严重的不对等现象。

(2)提出了面向商用的计算模式。Microsoft、IBM、Oracle等传统软件厂商一般通过出售软件介质来盈利。这些软件都安装在用户的PC上，软件功能越强大价值就越高。在云计算时代，用户无须关心软件的维护和升级，这些工作都由云计算服务提供商来完成。用户通过浏览器接入云端就可以享受各项服务。云计算服务提供商仅对服务进行收费。

(3)提出了基于分布式存储和非结构化数据存储的新存储模式。目前，数据一般存储在个人和企业私有的存储介质里。由于受计算机病毒等因素的影响，其安全性不高。如果用户将数据转移到云端，这些数据就可以得到专业的维护，数据的安全性大大提高。

(4)提出了新的容错管理模式和可靠性理念。认为采用多个低端服务器即可实现高容错和高可靠的系统。在硬件不可靠的情况下，通过软件技术，将多个低端服务器组合成集群，就可以实现与大型服务器相同的功能，但商业成本却大大降低。这也是谷歌云计算的一个显著特点。

(5)提出了结合虚拟技术的新业务实现方式。虚拟基础架构在计算、存储器和网络硬件以及在其上运行的软件之间提供了一个抽象层，简化了IT计算体系结构，可以控制成本，并提高响应速度。

2.2对业务发展的影响

(1)带来互联网虚拟化运营的大发展，促进互联网业务的进一步繁荣。可进一步减低业务创新的门槛，进一步增强网络能力，并使得用户的使用方式更加灵活多样。

(2)为信息服务业提供了良好的发展契机，促进了电信运营商的进一步转型。一方面，电信网络将与水、电一样成为社会基础设施的一部分，为云计算服务提供高速网络。另一方面在业务上电信运行商也将与互联网服务提供商展开竞争。电信运行商将与谷歌、Amazon这样的互联网巨头同台竞技，电信运行商的优势在于拥有对底层通信网络的控制权，另外，丰富的运营 经验 以及良好的客户关系也将帮助电信运行商在云计算时代占有一席之地。

(3)促进了产业链的细化与整合，推动了新型ISP(如资源出租、虚拟ISP)的出现。依靠出售PC硬件或单机软件的传统IT厂商将受到云计算的强烈冲击，因为用户无须再像以前那样无休止地升级PC的硬件或软件。更多的服务提供商会基于成本考虑将各类业务转移到云计算平台上来。建有大型云计算数据中心的厂商将有偿提供计算及存储资源出租。由于准入门槛大幅降低，各类新兴的互联网业务将雨后春笋般涌现出来。

(4)产生了XaaS新概念，对服务理念产生了巨大影响。

2.3对行业监管的影响

随着云计算技术的出现，IT产业链上跟云计算相关的环节如云计算服务提供商和虚拟运营商的管理与监督就成为互联网监管的新课题。

(1)云计算的出现彻底打破了地域的概念，资源的跨地域存储与本地化监管之间的矛盾将会被激化。这就需要在互联网的监管上面要求全局观念，在网络资源存储、资源共享和网络安全监管等诸多方面做好不同地域之间的沟通和协调工作。

(2)随着云计算市场的成长和成熟，也将伴随着新一轮的行业垄断。在云计算的研究和推广过程中，谷歌、Microsoft、IBM、Amazon等几大IT巨头已经处于领先的位置，其投入的大量人力财力保证了他们在云计算技术方面到巨大优势。这种优势在云计算真正开始运营时，必将会促使这些IT巨头们垄断云计算市场。如何对云计算市场的垄断行为进行抑制和疏导是云计算后互联网监管的一个新课题。

(3)由于业务提供模式和维护方式等方面的不同，云计算后互联网上的业务运营模型必然要发生改变。如何重新分配互联网原有商业模式中的各种利益关系，协调云计算产业价值链上下游各个企业的关系，尽快出台云计算后互联网业务的运营管理办法，从而促进云计算后互联网产业链的有效运转，都将是云计算后互联网监管亟待应对和解决的关键问题。

3、云计算存在的主要问题

尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。

・数据隐私问题：如何保证存放在云服务提供商的数据隐私，不被非法利用，不仅需要技术的改进，也需要法律的进一步完善。

・数据安全性：有些数据是企业的商业机密，数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。

・用户使用习惯：如何改变用户的使用习惯，使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。

・网络传输问题：云计算服务依赖网络，目前网速低且不稳定，使云应用的性能不高。云计算的普及依赖 网络技术 的发展。

4、云计算提供的服务形式

根据目前主流云计算服务商提供的服务，云计算依据应用类型可分为：

软件即服务(SaaS)：此类云计算主要是采用multi-tenant架构，通过网络浏览器将单个的应用软件推广到数千用户。这类服务在 人力资源管理 软件方面运用比较普遍。

云计算的网络服务：网络服务与SaaS密切相关，网络服务供应商提供API来帮助开发商通过网络拓展功能，而不只是提供成熟的应用软件。

通过对目前云计算业务的分析，我们认为未来的云计算服务提供商将重点提供三个层次的服务：云端的软件服务、云端的开发平台和云端的信息基础设施。

总而言之：对于云计算技术的未来，我们静观其变，乐见其成。

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基础理解 刘鹏的《云计算》和

深入《Hadoop权威指南》

《Hadoop实战》

《HDFS—Hadoop分布式文件系统深度实践》

关于云计算

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。

云计算是下一件大事。大多数大型厂商都以某种方式介入了这个领域。谷歌就是介入这个领域的最明显的竞争者。谷歌声称它的任务是编辑全球的信息，让这些信息在全球的任何地方都能访问和使用。

介入云计算领域的其它厂商还有IBM、惠普、Sun、戴尔和亚马逊。Red Hat将推出测试版本的基于RHEL和JBoss的解决方案。这个解决方案将由亚马逊在惠普硬件上运行。甚至微软也在进入云计算领域，希望自己不要落后。但是，虽然云计算也许是下一件大事，可是云计算的定义仍然含糊不清和朦胧的。

按照运计算的最普通的和最雄心勃勃的解释，它的目标是把一切都拿到网络上。云就是网络。网络就是计算机。

当如此众多的机构分布在全国各地和世界各地的时候，当如此众多的人在移动中或者在家里工作的时候，为什么不把你的一些数据和处理需求交给第三方，使用手机、移动电脑或者其它设备访问在整个网络上的一切东西呢?你的数据将由口令保护，就像在本地网络上一样并且能够在整个网络上加密。这个处理任务能够让第三方虚拟化计算机农场完成，最大限度地使用处理器的能力，大量减少机构和更广泛的团体的碳排放量。

云计算是使用与日益增长的Linux、高性能计算和虚拟化等有关的技术实现的一个领域。对于IBM和惠普等公司来说，大型计算机的复苏和刀片式服务器的发展(这两者都要归功于Linux的应用)以及数据中心在能力、数据和处理器利用率方面的效率已经使云计算成为现实。

魔毯

这是一个迷人的想法。在云中或者在整个网络上的计算能够带来许多理论上和实践上的优势。数据中心耗费资金可以分别用于企业的其它部门。资金不仅要用于硬件上，而且还要用于系统维护、待机时间、没有使用的处理和存储容量、安全的担心、能源账单、升级和人员开支。甚至这个机构的每一个员工的办公桌上的每一个台式电脑都会对这个机构的现金流量产生不成比例的影响，不仅是最初的硬件投资，而且还有软件许可证开支和升级硬件以便适应软件要求的开支。跟踪随机存储在机构内部的某一台电脑上的数据也是很困难的，而且这种数据也许会永远从公司的知识库中消失。每一台这种台式电脑都消耗一定比例的能源。

云计算是过去几年里许多其它舒适的和愚蠢的概念的合乎逻辑的结论。所有这些概念都是旨在为这个机构的数据的组织带来一些条理性，如随需应变的信息、软件服务、虚拟化、Web服务、瘦客户机、SOA和Web 2.0。所有这些概念在某种程度上都能够由云计算管理。对于云计算的推广者来说，云计算可能是一种魔毯，让你坐在上面到达一个永远也无法企及的地方。在那里，客户机方面的所有问题都能够通过浏览器解决。

你的数据、你的应用程序和你的处理过程将保留在所有的地方，并且根据需要进行访问。这个事情能够在个人或者企业级别上实现。Google Mail、Google Docs和Facebook等应用都展示了这个功能是如何实现的。但是，所有常用的企业应用程序都可以通过这种相同的方式访问。网络已经从数据中心转移到了云计算。每一个用户的手头上都有一台潜在的超级计算机。

只要你能够访问网络并且有一台连接到网络的设备，你就不需要大型硬件。你能够在任何时间从任何地点访问你的数据。你的成本将下降。你只要支付你需要的东西的费用。你的数据保存在一个地方，是密封和安全的。你不必再负责它的安全。你的碳排放量和对于社区的影响将大幅度减少。你的数据、你的应用程序和你的服务器在你需要的时候都可以使用，没有基础设施或者资本开支的限制。云计算能够使用其它方法无法获得的计算能力。

云计算中的村

谷歌和互联网已经显示了这种方法。全世界的数据都能够或多或少地不断地在网络***问。网络已经成为虚拟实现的Marshall McLuhan所说的地球村。他在60年代写道：“后文艺时代的人的电子媒介将把世界变成一个村或者部落。在那里，每一件事情对于每一个人都是同时发生的。每一个人都知道发生的事情，因此将参与这个事情，每一件事情都在它发生的时刻发生。电视把事件同时传输到地球村。”

McLuhan受到他所在的时代的限制。他的观察是提前的，但是，没有预测到数字计算机和互联网的兴起。但是，他把电子时代的世界看作是地球村的概念仍是对互联网已经变成的这个样子的一个有先见之明的预测。互联网已经变成了一个无以伦比的信息库 (准确的和不准确的信息都有，关于一切事情的和关于任何事情的信息)，能够随意和随时访问，是你手头的百科全书。不过，如果我们访问的信息并不总是可以信赖的，它怎么能发展成这个样子?

电子的地球村是谷歌为我们提供数据服务的更广泛的野心的更广泛的背景，是云计算还没有利用的潜力。当一个用户访问云计算中的数据时，他或者她需要一种合成的数据格式。这种数据经过处理可以回答具体的要求和优先选择，就像谷歌处理的互联网上的信息满足我们的查询请求一样。这将为合并、共享和发布存储在云中的信息提供许多机会。

不必说，现实与这个更大的目标还有一些差距。但是，在现实世界中还有一些实际的例子。银行已经建立了用于识别信用卡的全球网络。在这个网络中，信息必须要共享，安全是有保证的。航空公司订票系统以同样的方式运行，用网络访问中央存储系统。大多数拥有广域网的任何规模的机构都能够在移动中访问信息。云计算把这种应用提高到了另一个水平。

作为一个概念证明，位于英国布里斯托市的惠普实验室早在2004年就发起了一个SE3D计划。这个计划允许12个小组的英国动画制作者自由访问惠普实验室的“Maya Rendering Service”(玛雅绘图服务)，制作3D短片。参加者获得了Maya许可证和研讨会、公共会议和行业指导的时间表。这项服务提供在整个网络上的公用计算，这是把动画制作作为一项服务提供的原型。对于商业电影公司来说，动画制作是需要很高成本的。

目前正在使用的最著名的云计算的例子是亚马逊的EC2网格。《***》最近租用了这个网格创建了数据容量达4TB的PDF文件库，包含了从1851年至1920年之间***发表的1100万篇文章。据《***》的Derek Gottfrid说，他使用了100个亚马逊的EC2实例和一个Hadoop应用程序在不到24个小时的时间里就编排完成了全部的1100万篇文章，并且生成了另外1.5TB数据，累计用了240美元，即使云计算没有作为一项主流的服务应用，它能提供这种难得的处理能力也是一种可行的选择。

一线希望

同计算中的许多技术创新一样，云计算的应用遇到了传统的系统和设想的阻碍。尽管云计算能够提供节省成本的好处，但是，“新兴市场”的应用将超过在欧洲或者美洲的应用。

这有许多原因。在所谓的发达国家，大多数企业已经拥有依赖于传统的硬件、软件和常规的工作方式的基础设施。在东南亚、印度、中国或者撒哈拉以南的非洲，中小企业很少拥有复杂的客户机-服务器基础设施。政府和研究机构很希望鼓励应用价格便宜的技术。

IBM已经在中国、南非和越南等国家建立了云计算中心。那里的个人、团体和企业能够立即访问以前无法接触到的应用程序。

同云计算、网络计算和/或者公用计算的其它实例一样，这些中心以运行在大型计算机或者刀片式服务器上的虚拟化的Linux实例为基础，能够极大地促进这些中心所在地的本地的经济。

消除自己的困惑

云计算的概念也许对于IT经理是有魅力的，但是，像许多颠覆当前做事方法的想法一样，云计算也存在一些阻力。

你不必因为个人和业务的理由把你的数据放在那里。你的个人信息、隐私和安全也许会脱离你的控制。你的个人台式电脑给予你控制权利。伴随者微软Windows操作系统软件、病毒漏洞、反垃圾邮件邮箱和“不公开即安全”等成长的用户几乎都不相信网络安全。由于所有这些原因，企业要拥有自己的数据，并且经常有充分的理由。

还有许多许可证和应用程序目前可用的问题，还有隐私和控制的问题。我们生活在一个这样一个世界里，数据的数量越搜集越多，而管理数据的人越来越少。谷歌也许不愿意共享你的数据，但是，政府机构能够超越法律访问他们要访问的东西。政府和企业正在日益为收集有关我们的信息所困扰。在这种环境下，谁愿意采用云计算?这个事情不会发生，或者逻辑就是如此。“老大哥”正在云中注视着你呢。但是，这种假设的观点也许假设的集中化和控制程度都远远超过了实际的情况。

在当前的气候中应用云计算的最诱人的理由是它有可能大幅度减少能源消耗和浪费。耗费能源和浪费正是当前数据中心的特点。

云计算的价值在于它使我们回到了大型计算机的世界。这个区别是我们使用移动电脑或者掌上电脑放在我们手上的大型计算机比三十或者四十年前像一个仓库那样大的大型计算机的计算能力更强大。

企业接受云计算服务

半年前，电子设备制造商Sanmina-SCI只有很少员工使用Google的云计算服务Google Apps，Google该服务中包括电子邮件、文档编辑及日程表等。而目前该公司使用Google Apps的员工已经超过1000人。

该公司首席信息官Manesh Patel表示：“我们的项目组位于全球各地，使用Google Apps能帮助他们有效的合作。”他预计，该公司未来三年Google Apps的用户数将增加至10000人，占员工总数的25%。

Sanmina和Google是最早在软件和计算方式上做出改变的公司。目前，亚马逊、Salesforce、IBM、甲骨文和微软都开始为企业用户提供网络存储和软件等服务，帮助它们进行客户关系管理。这种远程提供的计算服务被称作“云计算”。

云计算实际上包含多种技术，例如软件即服务（SaaS）和硬件即服务（HaaS）。软件即服务是Salesforce十年前提出的一种发布软件的新方式，而硬件即服务则是亚马逊和其他公司推出的通过网络提供存储和计算能力的新方式。

云计算市场将快速增长

一些分析师认为，云计算代表了企业计算方式的改变。美林预计，未来5年中，云计算在全球的市场总额将超过950亿美元，全球软件市场的12%将转向云计算。

IBM、戴尔和惠普等相关厂商也已经开始转移自己的产品线，适应云计算服务的需求。IBM于8月1日宣布，将花费3.6亿美元新建一处云计算数据中心，这使得该公司全球数据中心数达到9处。戴尔则为许多云计算服务商和Web2.0企业提供设备，包括Facebook、微软、亚马逊和雅虎等。

鲍尔默近日的一份备忘录显示，微软也已将云计算列为09财年的五大工作重点之一。微软将允许客户在传统软件和软件服务之间进行选择。鲍尔默透露，微软下一代的Live服务和网络技术中将加入更多云计算功能。高盛一项调查显示，大约9%的IT经理表示，他们计划今年开始使用微软的软件服务。

可靠性和安全性问题

不过，许多企业首席信息官仍对云计算的可靠性和安全性存有疑虑。7月20日，亚马逊S3服务断网6小时，这加剧了企业的担忧。咨询机构Gartner副总裁Daryl Plummer表示：“企业很难在短时间内大规模转向云计算。”他指出，企业高科技支出中的80%用户系统维护，而不是创新。

企业转向云计算的速度之慢也引起了业内的担忧。Google企业服务副总裁Dave Girouard表示：“这样下去市场将会枯竭。”他透露，目前有50万机构使用Google Apps，但是超过50%用户使用的是免费版。

企业正在探索能够使用云计算技术的新领域，例如人力资源管理等。Sanmina公司的Patel目前在考虑使用云计算来进行考勤和费用报告。他同时非常关注亚马逊提供的网络服务。他表示：“从企业角度来说，很明显我们只能逐渐起步。我们将首先在低优先级工作中测试云计算平台的能力。”

首席信息官担忧的另一个问题在于云计算是否符合法律规范，包括《萨班斯法案》和《美国健康保险条例》等。欧洲一家云计算服务提供商ITricity此前未能使自己的服务满足这些法律或规定。

寻求折中方案

过去6个半月中，ITricity投入77.9万美元，将自己的服务升级至IBM的最新技术。IBM技术使ITricity的服务有更大的灵活性。ITricity表示，以往如果用户希望提升云计算能力，那么需等上一周时间。而IBM的新技术可以使这一时间缩短至1小时，甚至更短。

由于很多公司在现有设备上投资很大，因此许多人认为可以采用混合模式来引入云计算，即在公司内部，或称为“私有云”中完成一部分计算需要。

Google预计越来越多的企业将使用云计算。Google的目标是让更多人和公司适应Google Apps，并已经向一些大学免费提供Google Apps。

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