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云計(jì)算技術(shù)介紹

云計(jì)算技術(shù)介紹

云計(jì)算是分布式計(jì)算的一種,指的是通過網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無數(shù)個(gè)小程序,然后,通過多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶?,F(xiàn)階段的云計(jì)算是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)有:虛擬化、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、資源管理技術(shù)、能耗管理技術(shù)、信息安全等。

虛擬化是云計(jì)算最重要的核心技術(shù)之一,它為云計(jì)算服務(wù)提供基礎(chǔ)架構(gòu)層面的支撐,是ICT服務(wù)快速走向云計(jì)算的最主要驅(qū)動(dòng)力。很多人對(duì)云計(jì)算和虛擬化的認(rèn)識(shí)都存在誤區(qū),認(rèn)為云計(jì)算就是虛擬化。但實(shí)際上虛擬化只是云計(jì)算的重要組成部分,但不能代表全部的云計(jì)算。虛擬化的最大好處是增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性和靈活性,降低成本、改進(jìn)服務(wù)、提高資源利用效率。從表現(xiàn)形式上看,虛擬化又分兩種應(yīng)用模式。一是將一臺(tái)性能強(qiáng)大的服務(wù)器虛擬成多個(gè)獨(dú)立的小服務(wù)器,服務(wù)不同的用戶。二是將多個(gè)服務(wù)器虛擬成一個(gè)強(qiáng)大的服務(wù)器,完成特定的功能。這兩種模式的核心都是統(tǒng)一管理,動(dòng)態(tài)分配資源,提高資源利用率。在云計(jì)算中,這兩種模式都有比較多的應(yīng)用。

分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),通過將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的物理設(shè)備中, 能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)接管、具有高可靠性,高可用性、高可擴(kuò)展。因?yàn)樵诙喙?jié)點(diǎn)的并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中,各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)需要同步,并且在單個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)需要有效的機(jī)制保證其它節(jié)點(diǎn)不受影響。這種模式不僅擺脫了硬件設(shè)備的限制,同時(shí)擴(kuò)展性更好,能夠快速響應(yīng)用戶需求的變化。利用多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷,利用位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)信息,它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率,還易于擴(kuò)展。

資源管理技術(shù)。云計(jì)算需要對(duì)分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,因此,數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效地管理大量的數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù),需要具有高效調(diào)配大量服務(wù)器資源,使其更好協(xié)同工作的能力。方便地部署和開通新業(yè)務(wù)、快速發(fā)現(xiàn)并且恢復(fù)系統(tǒng)故障、通過自動(dòng)化、智能化手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)可靠的運(yùn)營(yíng)是云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)的關(guān)鍵。

能耗管理技術(shù)。云計(jì)算的好處顯而易見,但隨著其規(guī)模越來越大,云計(jì)算本身的能耗越來越不可忽視。提高能效的第一步是升級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,增加節(jié)能模式,減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)施在未被充分使用時(shí)的耗電量。除了降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎?,?yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還可以降低基站的發(fā)射功率,因?yàn)榛臼窃贫伺c終端之間傳輸信息的橋梁。新的低功耗緩存技術(shù)可以和現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合,在保持性能的同時(shí)降低能耗。使用緊湊的服務(wù)器配置,直接去掉未使用的組件,也是減少能量損失的好辦法。

信息安全。有數(shù)據(jù)表明安全已經(jīng)成為阻礙云計(jì)算發(fā)展的最主要原因之一。云安全可以說是從傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)一直遺留下來的問題,只是在云計(jì)算的平臺(tái)上,安全問題變得更加突出。在云計(jì)算體系中,安全涉及到很多層面,包括網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)器安全、軟件安全、系統(tǒng)安全等等?,F(xiàn)在不管是軟件安全廠商還是硬件安全廠商都在積極研發(fā)云計(jì)算安全產(chǎn)品和方案。相信在不久的將來,云安全問題將得到很好的解決。

云計(jì)算的可貴之處在于高靈活性、可擴(kuò)展性和高性比等,與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式相比,其具有如下:
1、虛擬化技術(shù)。
必須強(qiáng)調(diào)的是,虛擬化突破了時(shí)間、空間的界限,是云計(jì)算最為顯著的特點(diǎn),虛擬化技術(shù)包括應(yīng)用虛擬和資源虛擬兩種。眾所周知,物理平臺(tái)與應(yīng)用部署的環(huán)境在空間上是沒有任何聯(lián)系的,正是通過虛擬平臺(tái)對(duì)相應(yīng)終端操作完成數(shù)據(jù)備份、遷移和擴(kuò)展等。
2、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展。
云計(jì)算具有高效的運(yùn)算能力,在原有服務(wù)器基礎(chǔ)上增加云計(jì)算功能能夠使計(jì)算速度迅速提高,最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展虛擬化的層次達(dá)到對(duì)應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展的目的。
3、按需部署。
計(jì)算機(jī)包含了許多應(yīng)用、程序軟件等,不同的應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)資源庫(kù)不同,所以用戶運(yùn)行不同的應(yīng)用需要較強(qiáng)的計(jì)算能力對(duì)資源進(jìn)行部署,而云計(jì)算平臺(tái)能夠根據(jù)用戶的需求快速配備計(jì)算能力及資源。
4、靈活性高。
目前市場(chǎng)上大多數(shù)IT資源、軟、硬件都支持虛擬化,比如存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和開發(fā)軟、硬件等。虛擬化要素統(tǒng)一放在云系統(tǒng)資源虛擬池當(dāng)中進(jìn)行管理,可見云計(jì)算的兼容性非常強(qiáng),不僅可以兼容低配置機(jī)器、不同廠商的硬件產(chǎn)品,還能夠外設(shè)獲得更高性能計(jì)算。
5、可靠性高。
倘若服務(wù)器故障也不影響計(jì)算與應(yīng)用的正常運(yùn)行。因?yàn)閱吸c(diǎn)服務(wù)器出現(xiàn)故障可以通過虛擬化技術(shù)將分布在不同物理服務(wù)器上面的應(yīng)用進(jìn)行恢復(fù)或利用動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能部署新的服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算。
6、性價(jià)比高。
將資源放在虛擬資源池中統(tǒng)一管理在一定程度上優(yōu)化了物理資源,用戶不再需要昂貴、存儲(chǔ)空間大的主機(jī),可以選擇相對(duì)廉價(jià)的PC組成云,一方面減少費(fèi)用,另一方面計(jì)算性能不遜于大型主機(jī)。
7、可擴(kuò)展性。
用戶可以利用應(yīng)用軟件的快速部署條件來更為簡(jiǎn)單快捷的將自身所需的已有業(yè)務(wù)以及新業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展。如,計(jì)算機(jī)云計(jì)算系統(tǒng)中出現(xiàn)設(shè)備的故障,對(duì)于用戶來說,無論是在計(jì)算機(jī)層面上,亦或是在具體運(yùn)用上均不會(huì)受到阻礙,可以利用計(jì)算機(jī)云計(jì)算具有的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能來對(duì)其他服務(wù)器開展有效擴(kuò)展。這樣一來就能夠確保任務(wù)得以有序完成。在對(duì)虛擬化資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的情況下,同時(shí)能夠高效擴(kuò)展應(yīng)用,提高計(jì)算機(jī)云計(jì)算的操作水平。

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