关于云计算的研究

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2011-09-07 13:49:00

互联网时代信息与数据的快速增长,科学、工程和商业计算领域需要处理大规模、海量的数据,对计算能力的需求远远超出各个机构自身信息技术(以下简称IT)架构的计算能力,传统的解决办法是不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。随着多核处理器、虚拟化、分布式存储、宽带互联网和自动化管理等技术的发展,产生了一种新型的计算模式——云计算,它能够按需部署计算资源,而用户只需要为所使用的资源付费,这样就可以有效地解决大规模、海量数据的计算问题。云计算的思想雏形可以追溯到20世纪60年代,计算机科学家John McCarthy提到“计算迟早有一天会变成一种公用基础设施”,这就意味着计算能力可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水和电一样,取用方便、费用低廉。

下面从云计算产生的背景,云计算的定义,云计算与其他计算形式的区别,云计算的特点,云计算的体系结构,云计算的关键技术,云计算应用实例这几个方面对云计算进行讨论。

云计算产生的背景

21世纪初期.Web 2.0的兴起让网络迎来了一个新的发展高峰期。网站或者业务系统所需要处理的业务量快速增长,例如视频在线或者照片共享网站需要为用户储存和处理大量的数据。用户数量多以及用户参与程度高,是这些系统的特点。这类系统所面临的重要问题是,如何在用户数量快速增长的情况下快速扩展原有系统,随着移动终端的智能化、移动宽带网络的普及,将有越来越多的移动设备进入互联网,这意味着与移动终端相关的IT系统会承受更多的负载,而对于提供数据服务的企业来讲,IT系统需要处理更多的业务量。如何有效地为数量巨大的不同接入终端的用户群体服务,让他们参与时能够享受方便、快捷的服务,成为这些网站不得不解决的一个问题。同时由于资源的有限性,其电力成本、空间成本、各种设施的维护成本快速上升,直接导致数据中心的成本上升,这就面临着如何有效地、更少地利用资源解决更多的问题。

计算机的单机计算、联机计算、局域网计算、广域网计算、分布式处理、并行处理、网格计算等计算技术的发展演变过程来看,计算技术动态地应用急剧发展的软硬件技术,去适应高度膨胀的计算需求。高速网络连接的衍生,芯片和磁盘驱动器产品在功能增强的同时,价格也在变得更加低廉,拥有大量计算机的数据中心,也具备了快速为大量用户处理复杂问题的能力。技术上,分布式计算的日益成熟和应用,特别是网格计算的发展通过Internet把分散在各处的硬件、软件、信息资源连接成为一个巨大的整体,使得人们能够利用地理上分散于各处的资源,完成大规模的、复杂的计算和数据处理的任务。

以谷歌公司(以下简称Google)为例,凭借Google文件系统(Google File System,GFS)搭建起来Google服务器群,为Google提供强大的搜索速度与处理能力。同时科技不断进步:储域网络(Storage AreaNetwork,SAN)为代表的高性能存储技术的发展、Xen等虚拟化技术的进步,软件即服务(Software as aService,SaaS)观念的快速普及与多核技术的广泛应用。如何有效整合利用这些技术,为更多的企业或个人提供强大的计算能力与多种多样的服务,就是像Google这样拥有巨大服务器资源的企业在考虑的问题。伴随着对计算能力、资源利用效率、资源集中化的迫切需求,云计算应运而生。

2007年10月,国际商业机器有限公司(以下简称IBM)和Google宣布在云计算领域的合作后,云计算吸引了众多人的关注,并迅速成为产业界和学术界研究的热点。自2007年第四季度开始,“云计算”变成了IT领域新的热点。而2008年被称为“云计算的元年”,Google,亚马逊公司(以下简称Amazon),IBM,微软公司(以下简称Microsoft)等IT巨头们以前所未有的速度和规模推动云计算技术和产品的普及。

云计算的定义

关于云计算的定义,目前业界尚未形成统一的观点。各研究机构和专家对于云计算从各个不同的角度也有着不同的定义。这里将对代表性较强的定义进行列举。

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