云计算探讨

郎建华 李艳 董文俊 张晨 沐士光

摘 要：云计算简称为“云”，是一种独特的IT环境。云借助互联网的庞大资源，以一种全新的服务模式向用户提供服务。本文从云计算的概念、部署模型及特点、云计算技术、服务模式、应用领域以及未来发展等对云计算进行论述。

关键词：云计算；虚拟化；云服务

中图分类号： TP393 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-170-2

1 云计算概念

不同的IT机构对云计算的定义不同。NIST对云计算的定义是：“云计算是一种模型，可以实现随时随地、便捷的、按需的从可配置计算资源共享池中获取所需资源，资源可以快速供给或释放，使管理的工作量和服务提供者的介入降低到最少。”[1]简单来说，就是云服务提供商，通过光纤将虚拟IT资源传输到各个地方，企业或者个人用户无需购买大量且昂贵的网络传输设备，只需要拥有一台终端，下载相应的客户端，通过账号进行登录，获取并使用其所需IT资源，提供商根据云用户使用资源的情况进行收费。用户的终端不需要高级配置，只要能够实现联网，就可以通过提供商服务器提供的远程服务，对所有IT资源进行存储、调节、使用。所以，云计算像一台拥有超级信息处理能力计算机，或者说是服务器，由上百台或者千台甚至是上万台服务器所搭建的服务器集群构成。

2 云计算部署模型

云计算部署模型指特定的云环境类型，主要根据云环境的所有权、大小，以及访问方式等来区别，一般有以下几种类型。①公有云，由云提供者拥有的可以公共访问的云环境，其创建和维护由云提供者负责，所以公有云一般都是经过商业化的，需要云用户付费才能够使用。②私有云，被一家组织单独控权拥有的云，其核心属性是专有资源，因而对数据安全和服务质量提供最有效的控制。使用私有云的组织从技术上讲既是云提供者又是云用户，其可以集中控制和访问不同位置、部门的IT资源。③社区云与公有云类似，但是它的访问权限被限定为特定的云用户社区，没有“通行证”的社区外组织一般无法访问社区云。社区云可以是社区成员和提供具有访问限制的公有云的第三方提供者共同拥有的，其云用户通常要共同承担定义和发展社区云的责任，但是他们不一定要能够访问和控制云中所有的IT资源。④混合云指融合了两个或两个以上的不同云部署模型组成的云环境。如云用户选择将处理敏感数据部署到私有云，将其他不敏感数据部署到公有云上，组合成混合云。

3 云计算技术

3.1 数据中心技术

数据中心是一种用于集中存放物理的和虚拟的IT资源，提高IT资源的使用率和IT人员的办公效率的特殊的IT基础设施。数据中心技术包含众多方面：①虚拟化。将资源池分为物理资源层和虚拟资源层，物理层存放物理硬件系统与软件系统等基础设施，虚拟层对资源进行抽象和控制，即通过虚拟平台将物理的IT资源虚拟化，便于分配、操作和管理等。②标准化与模块化。以标准化商用硬件为基础，用模块化架构进行设计，整合多个相同的基础设施模块以及设备等，从而减少投资和运营成本。③自动化。通过构建特殊平台，利用自主计算机技术实现自配置和自恢复，将云监管等一系列任务进行自动化。④安全化。因为数据中心采用集中式结构存储和处理数据，所以它对安全的要求是彻底的、全面的。

3.2 虚拟化技术

虚拟化是将物理IT资源转化为虚拟IT资源。虚拟化技术包括众多方面：①与硬件无关。在虚拟化环境下，是对硬件进行仿真，并标准化为软件版本，依靠硬件无关性，虚拟服务器能自动解决软硬件不兼容问题，从而实现资源迁移。②服务器整合。虚拟化技术支持不同虚拟服务器共享同一物理服务器，利用虚拟化软件在同一台虚拟主机上同时创建多个虚拟服务器，提高硬件利用率、负载均衡和优化IT资源等。③资源复制。主机操作系统可以对虚拟服务器上的文件进行操作实现服务器的复制、备份以及移动。④基于系统的虚拟化。在宿主操作系统上安装虚拟化软件，利用该虚拟化软件生成并运行一个或多个虚拟服务器，并对生成的虚拟服务器进行直接访问。

3.3 Web技术、多租户技术和服务技术

①Web技术是云服务的实现介质和管理接口，Web应用具有较高的可访问性，因此这些应用广泛出现在云环境中。其表示层用于表现用户界面，分为客户端和服务器端，应用层用于实现应用逻辑，数据层由持久性数据存储构成。

②多租户技术可以使得多个租户在逻辑上同时使用同一应用，每个用户对自己定制、使用、管理的应用程序都有自己专一的视图，同时不会意识到还有其他用户在使用此软件，确保每个用户不会访问到不属于自己的数据和配置信息。

③服务技术是云计算运行的基石，它是云交付模型的基础，即将云“作为服务”。

4 云计算的服务模式

云计算服务模式是指云提供者将具体的、事先打包好的IT资源组合以服务的形式交付给用户的模式，分为基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）等模式，服务模式还相互关联，如下图所示。①IaaS模式运用虚拟化技术、自动化技术、服务器集群等技术将硬件、软件、操作系统、存储、服务器等IT基础设施组合成资源池，用户通过云服务的接口和工具，访问及管理这些资源。②PaaS模式预先定义好“就绪可用”的环境，运用分布式文件存储、分布式计算、分布式数据库等技术将软件研发的平台直接作为服务提供给云用户，用户不用承担建立和维护基础设施的责任。③SaaS模式运用SOA技术、WEB2.0等技术将软件程序作为服务提供给用户，用户通过互联网即可访问和应用各种软件。SaaS是21世纪云服务发展的最新趋势，具有完善的市场，提供商为用户搭建所有网络基础设施、硬件、软件等IT资源，并对其进行前期实施和后期维护等一系列工作，用户只需要通过Internet使用云资源。

5 云计算的应用领域及未来发展

5.1 云计算的应用领域

云计算在中国已经广泛应用于许多领域。①交通云主要包括地铁系统、电动步道系统，天桥人行交通系统、悬挂轨道交通系统等。②医疗云主要包括健康信息平台、远程诊断系统、远程监护系统等。③通讯云，用户利用SaaS形式的智能客户端，通过互联网等网络进行通讯，无须经由传统PSTN线路的一种新的通讯方式。④教育云包含选修课系统、成绩系统、综合素质评价系统、数字图书馆系统等。⑤政府云，政府部门利用云计算，实现面向更多公众服务、引领本地信息化快速发展等目标。

5.2 云计算的未来发展

①在21世纪这个快速信息时代，云计算作为信息产业中的重点领域，并且随着“去IOE”趋势的加强以及“一带一路”经济带的提出与实施，各互联网企业正在带领云计算产业快速崛起，云服务在未来将获得庞大的市场，极有可能逐渐取代传统IT行业的服务项目。

6 结语

如今的云计算不再仅仅是一种IT趋势，它已经成为调整和推动企业业务发展的契机。抓住这一契机，利用可靠成熟的云计算技术，不仅能实现现有的商业战略目标，还可激发企业的新目标和新方向，从而优化商业运作。云计算的本质是提供服务，所以供应商对云计算相关技术、架构、模式等的掌握程度，彻底影响着其服务质量和可靠性。

参 考 文 献

[1] （美）埃尔，等著，龚奕利，贺莲，胡创译.云计算：概念、技术与构架[M].北京：机器工业出版社，2014.6.

[2] 中国云计算行业现状调研及未来发展趋势分析报告（2015-2020）1563189[R].