云计算技术应用研究浅析

孙爱凤

摘要：计算机网络服务技术的进一步开发应用，彻底改变了人们的生活和工作，特别是云计算技术出现，从内涵到特点，不仅改变IT产业，也引发了新一轮工业革命——第三次工业革命与云计算时代的到来。对整体上的技术创新、产业发展以及在经济社会发展各个方面的颠覆性变革，都具有非常重要的使用价值和重大意义。

关键词：计算机网络技术 云计算核心技术

随着计算机网络技术的不断进步，移动互联网的深入发展，网络服务技术的进一步开发应用，彻底改变了人们的生活和工作，变革了传统的IT技术，使传统网络以及虚拟化正面临新的挑战。

一、云计算的产生

在传统网络模式下，企业建立一套IT系统需要购买硬件、软件和专门的人员维护。传统网络承担着“传输”和“路由”两大任务，当大规模的数据中心出现后，设备、网络等变得越来越复杂。为了解决网络问题，从而把“传输”和“控制”层面分开，从而出现虚拟网络化，在使用中，不仅性能波动大，而且经常发生丢包问题。存在着资源竞争和网络攻击难题。这些迫切需要，能够提供所需要的所有软件供给企业、只需要在用时付少量“租金”即可“租用”到这些软件服务，从而节省许多购买软硬件的资金。这便是云计算产生的前提。

云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等服务。

狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。

二、云計算发展历程

云计算使人们的使用观念从“购买产品”到“购买服务”转变，用户不需要拥有软件、硬件设备和漫长的等待时间、只需要向云计算服务提供商交纳一定的租金，就得到需要的服务。所以云计算技术发展很快，目前已达到比较成熟的水平。

1、第一阶段：电厂模式，利用电厂的规模效应，降低服务价格，方便用户使用。

2、第二阶段，效用计算，其核心借鉴电厂模式，整合分散在各地的服务器、存储系统以及应用程序共享给用户，方便用户使用计算机资源。

3、第三算阶段：网格计算，把需要巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，分配给许多低性能的计算机来处理，最后把计算结果综合起来攻克大问题。

4、第四阶段：云计算，其核心与效用计算和网格计算非常类似，使用方便，成本低廉。在需求方面已经有了一定的规模，在技术方面也已经基本成熟。

三、云计算的特点

云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，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技术，具有显著特点：

1、网络化，是云计算的本质特征之一。

2、服务化，可以提供软件服务、平台服务和基础设施服务，呈现明显的服务化趋势。

3、智能化，IT资源能够按照用户的需求进行灵活配置，更具智能化功能。

4，平台化，是指所有服务资源以资源池的形式汇聚起来，以平台的形式呈现出来。对于资源提供者来说，平台是所有服务的支撑点。

5、融合化，指相关的技术资源相互交叉、相互渗透、相互影响，呈现明显融合发展的特征。

四、云计算的关键技术

云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。

1、编程模型MapReduce，是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。

2、大数据分布存储技术，云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。

3、大数据管理技术，云计算需要对分布的、大量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。

4、虚拟化技术，通过虚拟化技术实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。

5、云计算平台管理技术，云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着很多种应用，效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是最为关键。

五、目前云计算技术发展面临的主要问题

尽管云计算技术模式具有许多优点，但是也存在的许多问题，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。

1、数据隐私问题：要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，促使云计算服务提供商务必要加强云服务的安全保障措施。

2、数据安全性：有相多的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直接会影响云计算在企业中的应用，因此必须要确保云数据的安全性。

3、改变用户使用习惯：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。

4、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。云计算的普及仍依赖于网络技术的发展。

六、云计算应用及规划发展

简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，只要输入简单指令即能得到大量信息。云计算不仅能做资料搜寻、分析的功能，未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等，都可以透过云计算技术轻易完成。在云计算时代，完全可以抛弃U盘等移动设备，只需要进入相关的云平台，都可以新建文档，编辑内容，文档的URL分享，也可以直接打开浏览器访问URL。

从内涵到特点，云计算不仅改变IT产业，也由于IT的基础性、先导性、战略性和广泛渗透性，带来了整个技术和产业的变革，带来的是整体上的技术创新、产业发展以及在经济社会发展应用方面的颠覆性变革，积极应用、促进发展，具有重大的使用价值和非常重要而深远的意义。

因此，要加强规划合理布局，统筹规划基础设施建设和产业发展；加强关键核心技术研发，创新云计算服务模式，推动产业化发展；面向重点领域，以大型云计算平台建设和重要行业试点示范、应用带动产业链上下游的协调发展；加强网络基础设施建设；加强标准体系建设，组织开展云计算以及服务的标准制定工作，构建云计算标准体系，从而促进云计算技术发展和推广应用。