云计算核心技术剖析(节选)
2 IT，身为一个新兴行业，在其发展历程中向其他行业借鉴了一些先进的思想和理念，比如
除了前面提到的从电力行业借鉴了公用事业这种商业模式和从丰田汽车流水线生产中总结出精
益这套编程模式之外，还在软件设计方面引入了架构这个在建筑行业非常核心的概念。
架构，对软件系统而言是极为重要的。因为它不仅定义了系统内部各个模块之间是如何整
合和协调的，同时也对其整体表现起着非常关键的作用。而云，作为一个非常复杂的大型软件
系统，其中包含着许许多多的模块和组件，所以如果能够理出其架构的话，将会非常有益。
为了让大家对云计算有更深入的理解，本章将会对云的架构进行深入剖析。除了云的架构
之外，本章还将会对云计算最主要和最常见的4种模式进行深入介绍。
2.1云的架构
在对云计算进行了三年多的研究之后，觉得云计算虽然涉及了很多产品与技术，表面上看
起来的确有点纷繁复杂，但是云计算本身还是有迹可循和有理可依的，所以在个人理解的基础
上，我总结出了一套云计算的架构，具体请看图2-1。
2.1 云的架构 17 2 6
这个云架构共分为服务和管理这两大部分。
在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含3个层次。其一是Software as a Service （软件即服务），简称SaaS ，这层的作用是将应用主要以基于Web 的方式提供给客户。其二是Platform as a Service （平台即服务），简称PaaS ，这层的作用是将一个应用的开发和部署平台作为服务提供给用户。其三是Infrastructure as a Service （基础设施即服务），简称IaaS ，这层的作用是将各种底层的计算（比如虚拟机）和存储等资源作为服务提供给用户。从用户角度而言，这3层服务是独立的，因为它们提供的服务是完全不同的，而且面对的用户也不尽相同。但从技术角度而言，云服务这三层是有一定依赖关系的。比如一个SaaS 层的产品和服务不仅需要用到SaaS 层本身的技术，而且还依赖PaaS 层所提供的开发和部署平台或者直接部署于IaaS 层所提供的计算资源上，而PaaS 层的产品和服务也很有可能构建于IaaS 层服务之上。 Google Apps
Salesforce CRM Office Web Apps Zoho HTML JavaScript CSS Flash Silverlight https://www.wendangku.net/doc/244957046.html, Google App Engine Windows Azure Platform Heroku REST 多租户 并行处理 应用服务器 分布式缓存 Amazon EC2 IBM Blue Cloud Cisco UCS Joyent 系统虚拟化 分布式存储 关系型数据库 NoSQL Software as a Service （软件即服务）
用户管理 监控系统
计费管理 安全管理 服务管理 资源管理 容灾支持 运维管理 客户支持
Platform as a Service （平台即服务） Infrastructure as a Service （基础设施即服务）
18第2章云计算的架构
图2-1云计算的架构
在管理方面，主要以云的管理层为主，它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行，并且能够被有效管理。
接下来，将给大家详细介绍每个层次，其中将不仅涉及它们的历史和相关产品，而且还将讨论它们的优势和采用的技术。
2.1.1SaaS
SaaS是最常见的，也是最先出现的云计算服务。通过SaaS这种模式，用户只要接上网络，通过浏览器就能直接使用在云上运行的应用。SaaS云供应商负责维护和管理云中的软硬件设施，同时以免费或者按需使用的方式向用户收费，所以用户不需要顾虑类似安装、升级和防病毒等琐事，并且免去初期高昂的硬件投入和软件许可证费用的支出。
1. 历史
SaaS的前身是ASP（Application Service Provider），其概念和思想与ASP相差不大。最早的ASP厂商有https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,和Netsuite，其后还有一批企业跟随进来。这些厂商在创业时都主要专注于在线CRM（客户关系管理）应用，但由于那时正值互联网泡沫破裂的时候，而且当时ASP本身的技术也并不成熟，而且还缺少定制和集成等重要功能，再加上当时欠佳的网络环境，所以ASP没有受到市场的热烈欢迎，从而导致大批相关厂商破产。但在2003年后，在Salesforce的带领下，惨存的ASP企业喊出了SaaS这个口号，并随着技术和商业这两方面不断成熟，Salesforce、WebEx和Zoho等国外SaaS企业得到了成功，而国内的企业（诸如用友、金
2.1 云的架构 19 2 6
算盘、金碟、阿里巴巴和八百客等）也加入到SaaS 的浪潮中。
2. 相关产品
由于SaaS 产品起步较早，而且开发成本低，所以在现在的市场上，SaaS 产品不论是在数量还是在类别上都非常丰富。同时，也出现了多款经典产品，其中最具代表性的莫过于Google Apps 、Salesforce CRM 、Office Web Apps 和Zoho 。
? Google Apps 。中文名为“Google 企业应用套件”，它提供企业版Gmail 、Google 日历、Google 文档和Google 协作平台等多个在线办公工具，而且价格低廉，使用方便，并且
已经有超过两百万家企业购买了Google Apps 服务。
? Salesforce CRM 。它是一款在线客户管理工具，并在销售、市场营销、服务和合作伙伴这4个商业领域上提供完善的IT 支持，还提供强大的定制和扩展机制，来让用户的业务更好地运行在Salesforce 平台上。这款产品常被业界视为SaaS 产品的“开山之作”。
? Office Web Apps 。它是微软所开发的在线版Office ，提供基于Office 2010技术的简易版Word 、Excel 、PowerPoint 及OneNote 等功能。它属于Windows Live 的一部分，并与微软的SkyDrive 云存储服务有深度的整合，而且兼容Firefox 、Safari 和Chrome 等非IE 系列浏览器。和其他在线Office 相比，它的最大优势是，由于其本身属于Office 2010的一部分，所以在与Office 文档的兼容性方面远胜其他在线Office 服务。
? Zoho 。Zoho 是AdventNet 公司开发的一款在线办公套件。在功能方面，它绝对是现在
20第2章云计算的架构
业界最全面的，有邮件、CRM、项目管理、Wiki、在线会议、论坛和人力资源管理等几十个在线工具供用户选择。同时包括美国通用电气在内的多家大中型企业已经开始在其内部引入Zoho的在线服务。Zoho在国内的代理商为百会。
3. 优势
虽然和传统桌面软件相比，现有的SaaS服务在功能方面还稍逊一筹，但是在其他方面还是具有一定的优势的，下面是其中的4个方面。
?使用简单。在任何时候或者任何地点，只要接上网络，用户就能访问这个SaaS服务，而且无需安装、升级和维护。
?支持公开协议。现有的SaaS服务在公开协议（比如HTML 4/HTML5）的支持方面都做得很好，用户只需一个浏览器就能使用和访问SaaS应用。这对用户而言非常方便。
?安全保障。SaaS供应商需要提供一定的安全机制，不仅要使存储在云端的用户数据处于绝对安全的境地，而且也要通过一定的安全机制（比如HTTPS等）来确保与用户之间通信的安全。
?初始成本低。使用SaaS服务时，不仅无需在使用前购买昂贵的许可证，而且几乎所有的SaaS供应商都允许免费试用。
4. 技术
由于SaaS层离普通用户非常接近，所以大家对SaaS层用到的大多数技术都耳熟能详。下面列出了其中最主要的5种技术。
2.1 云的架构 21 2
6 ? HTML 。它是标准的Web 页面技术，现在主要以HTML 4为主。但是即将推出的HTML5会在很多方面推动Web 页面的发展，比如视频和本地存储等。 ? JavaScript 。一种用于Web 页面的动态语言，通过JavaScript ，能够极大地丰富Web 页面的功能。最流行的JavaScript 框架有jQuery 和Prototype 。 ? CSS 。主要用于控制Web 页面的外观，而且能使页面的内容与其表现形式之间进行优雅地分离。 ? Flash 。业界最常用的RIA （Rich Internet Applications ，富因特网应用）技术，能够在现阶段提供HTML 等技术所无法提供的基于Web 的富应用，而且在用户体验方面也非常
不错。
? Silverlight 。来自微软的RIA 技术。虽然它现在的市场占有率稍逊于Flash ，但由于它可以使用C#来进行编程，所以对开发者非常友好。 由于通用性和较低的学习成本，大多数云计算产品都会倾向于HTML 、JavaScript 和CSS 这对黄金组合，但是在HTML5被大家广泛接受之前，RIA 技术在用户体验方面还是具有一定优势的，所以Flash 和Silverlight 也将会有一定的用武之地，比如VMware vCloud 就采用了基于Flash 的Flex 技术，而微软的云计算产品肯定会在今后大量使用Silverlight 技术。 2.1.2 PaaS 通过PaaS 这种模式，用户可以在一个提供SDK （Software Development Kit ，即软件开发
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工具包）、文档、测试环境和部署环境等在内的开发平台上非常方便地编写和部署应用，而且不论是在部署还是在运行的时候，用户都无需为服务器、操作系统、网络和存储等资源的运维操心。 PaaS在整合率上非常惊人，比如一台运行Google App Engine的服务器能够支撑成千上万个应用，也就是说，PaaS是非常经济的。PaaS主要面对的用户是开发人员。
1. 历史
PaaS是云服务这三层之中出现最晚的。业界第一个PaaS平台诞生在2007年，是Salesforce 的https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,，通过这个平台，不仅能使用Salesforce提供的完善的开发工具和框架来轻松地开发应用，而且能把应用直接部署到Salesforce的基础设施上，从而能利用其强大的多租户系统。接着，在2008年4月，Google推出了Google App Engine，从而将PaaS所支持的范围从在线商业应用扩展到普通的Web应用，也使得越来越多的人开始熟悉和使用功能强大的PaaS 服务。
2. 相关产品
和SaaS产品百花齐放相比，PaaS产品主要以少而精为主，其中比较著名的产品有：https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,、Google App Engine、Windows Azure Platform和Heroku。
?https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,。就像上面所说的那样https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,是业界第一个PaaS平台，它主要通过提供完善的开发环境和强健的基础设施等来帮助企业和第三方供应商交付健壮的、可靠的和可伸缩的在线应用。还有，https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,本身是基于Salesforce著名的多租户架构的。
?Google App Engine。Google App Engine提供Google的基础设施来让大家部署应用，
2.1 云的架构 23 2 6 还提供一整套开发工具和SDK 来加速应用的开发，并提供大量免费额度来节省用户的开支。
? Windows Azure Platform 。它是微软推出的PaaS 产品，运行在微软数据中心的服务器和网络基础设施上，通过公共互联网来对外提供服务。它由具有高扩展性的云操作系统、数据存储网络和相关服务组成，而且服务都是通过物理或虚拟的Windows Server 2008实例提供的。还有，它附带的Windows Azure SDK （软件开发包）提供了一整套开发、部署和管理Windows Azure 云服务所需要的工具和API 。
? Heroku 。它是一个用于部署Ruby On Rails 应用的PaaS 平台，并且其底层基于Amazon
EC2的IaaS 服务，而且在Ruby 程序员中有非常好的口碑。
3. 优势
和现有的基于本地的开发和部署环境相比，PaaS 平台主要有下面这6方面的优势。
? 友好的开发环境。通过提供SDK 和IDE （Integrated Development Environment ，集成开发环境）等工具来让用户不仅能在本地方便地进行应用的开发和测试，而且能进行远程部署。
? 丰富的服务。PaaS 平台会以API 的形式将各种各样的服务提供给上层的应用。 ? 精细的管理和监控。PaaS 能够提供应用层的管理和监控，比如能够观察应用运行的情况和具体数值[比如吞吐量（Throughput ）和响应时间（Response Time ）等]来更好地衡量应用的运行状态，还能通过精确计量应用所消耗的资源来更好地计费。
24第2章云计算的架构
?伸缩性强。PaaS平台会自动调整资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量。?多住户（Multi-Tenant）机制。许多PaaS平台都自带多住户机制，不仅能更经济地支撑庞大的用户规模，而且能提供一定的可定制性以满足用户的特殊需求。
?整合率局。PaaS平台的整合率非常高，比如Google App Engine能在一台服务器上承载成千上万个应用。
4. 技术
与SaaS层所采用的技术不同的是，PaaS层的技术比较多样，下面是常见的5种。
?REST。通过REST（Representational State Transfer，表述性状态转移）技术，能够非常方便和优雅地将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。
?多租户。它能让一个单独的应用实例可以为多个组织服务，而且能保持良好的隔离性和安全性。通过这种技术，能有效地降低应用的购置和维护成本。
?并行处理。为了处理海量数据，需要利用庞大的x86集群进行规模巨大的并行处理，Google的MapReduce是这方面的代表之作。
?应用服务器。在原有应用服务器的基础上为云计算作了一定程度的优化，比如用于Google App Engine的Jetty应用服务器。
?分布式缓存。通过这种技术，不仅能有效降低对后台服务器的压力，而且还能加快相应的反应速度。最著名的分布式缓存的例子莫过于Memcached。
对于很多PaaS平台，比如用于部署Ruby应用的Heroku云平台，应用服务器和分布式缓
2.1 云的架构 25 2
6 存都是必备的， REST 技术常用于对外的接口，多租户技术则主要用于SaaS 应用的后台（比如用于支撑Salesforce 的CRM 等应用的https://www.wendangku.net/doc/244957046.html, 多租户内核），而并行处理技术常被作为单独的服务推出（比如Amazon 的Elastic MapReduce ）。 2.1.3 IaaS 通过IaaS 这种模式，用户可以从供应商那里获得他所需要的计算或者存储等资源来装载
相关应用，并只需为其所租用的那部分资源付费，而这些烦琐的管理工作则交给IaaS 供应商来负责。
1. 历史
和SaaS 一样，类似IaaS 的想法其实已经出现很久了，比如过去的IDC （Internet Data Center ，互联网数据中心）和VPS （Virtual Private Server ，虚拟专用服务器）等，但由于技术、性能、价格和使用等方面的缺失，这些服务并没有被大中型企业广泛采用。但在2006年年底，Amazon 发布了EC2（Elastic Compute Cloud ，灵活计算云）这个IaaS 云服务。由于EC2在技术和性能等多方面的优势，这类技术终于被业界广泛认可和接受，其中就包括部分大型企业，比如著名的纽约时报。
2. 相关产品
最具代表性的IaaS 产品有：Amazon EC2、IBM Blue Cloud 、Cisco UCS 和Joyent 。
Amazon EC2。EC2主要以提供不同规格的计算资源（也就是虚拟机）为主。它基于著名的开源虚拟化技术Xen 。通过Amazon 的各种优化和创新， EC2不论在性能上还是在
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稳定性上都已经满足企业级的需求。而且它还提供完善的API和Web管理界面来方便用户使用。
?IBM Blue Cloud。“蓝云”解决方案是由IBM云计算中心开发的业界第一个，同时也是在技术上比较领先的企业级云计算解决方案。该解决方案可以对企业现有的基础架构进行整合，通过虚拟化技术和自动化管理技术来构建企业自己的云计算中心，并实现对企业硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，也打破了应用对资源的独占，从而帮助企业能享受到云计算所带来的诸多优越性。
?Cisco UCS。它是下一代数据中心平台，在一个紧密结合的系统中整合了计算、网络、存储与虚拟化功能。该系统包含一个低延时、无丢包和支持万兆以太网的统一网络阵列以及多台企业级x86架构刀片服务器等设备，并在一个统一的管理域中管理所有资源。
用户可以通过在UCS上安装VMWare vSphere来支撑多达几千台虚拟机的运行。通过Cisco UCS，能够让企业快速在本地数据中心搭建基于虚拟化技术的云环境。
?Joyent。它提供基于Open Solaris技术的IaaS服务。其IaaS服务中最核心的是Joyent Accelerator，它能够为Web应用开发人员提供基于标准的、非专有的、按需供应的虚拟化计算和存储解决方案。基于Joyent Accelerator，用户可以使用具备多核CPU、海量内存和存储的服务器设备来搭建自己的网络服务，并提供超快的访问、处理速度和超高的可靠性。
3. 优势
2.1 云的架构 27 2
6
与传统的企业数据中心相比，IaaS 服务在很多方面都存在一定的优势，下面是最明显的5个。 ? 免维护。主要的维护工作都由IaaS 云供应商负责，所以用户不必操心。 ? 非常经济。首先免去了用户前期的硬件购置成本，而且由于IaaS 云大都采用虚拟化技术，所以应用和服务器的整合率普遍在10（也就是一台服务器运行十个应用）以上，这样能有效降低使用成本。
? 开放标准。虽然很多IaaS 平台都存在一定的私有功能，但是由于OVF 等应用发布协议的诞生，IaaS 在跨平台方面稳步前进，这样应用能在多个IaaS 云上灵活地迁移，而不会被固定在某个企业数据中心内。 ? 支持的应用。因为IaaS 主要是提供虚拟机，而且普通的虚拟机能支持多种操作系统，所以IaaS 所支持应用的范围非常广泛。
? 伸缩性强。IaaS 云只需几分钟就能给用户提供一个新的计算资源，而传统的企业数据中心则往往需要几周时间，并且计算资源可以根据用户需求来调整其资源的大小。 4. 技术 IaaS 所采用的技术都是一些比较底层的，其中有4种技术是比较常用的。 ? 虚拟化。也可以将它理解为基础设施层的“多租户”。因为通过虚拟化技术，能够在一个物理服务器上生成多个虚拟机，并且能在这些虚拟机之间实现全面的隔离，这样不仅能降低服务器的购置成本，而且还能降低服务器的运维成本。成熟的x86虚拟化技术有VMware 的ESX 和开源的Xen 。
28第2章云计算的架构
?分布式存储。为了承载海量的数据，同时也要保证这些数据的可管理性，所以需要一整套分布式存储系统。在这方面，Google的GFS是典范之作。
?关系型数据库。基本上是在原有的关系型数据库的基础上作了扩展和管理等方面的优化，使其在云中更适应。
?NoSQL。为了满足一些关系数据库所无法满足的目标，比如支撑海量数据等，一些公司特地设计一批不是基于关系模型的数据库，比如Google的BigTable和Facebook的Cassandra等。
现在大多数的IaaS服务都是基于Xen的，比如Amazon的EC2等，但VMware也推出了基于ESX技术的vCloud，同时业界也有几个基于关系型数据库的云服务，比如Amazon的RDS （Relational Database Service，关系型数据库服务）和Windows Azure SDS（SQL Data Services，SQL数据服务）等。关于分布式存储和NoSQL，它们已经被广泛用于云平台的后端，比如Google App Engine的Datastore就是基于BigTable和GFS这两个技术，而Amazon推出的Simple DB 则基于NoSQL技术。
2.1.4云管理层
虽然和前面云服务的三层相比，熟悉云管理层的人非常少，但是它确实是云最核心的部分，就好像一个公司离不开其董事会的管理一样。与过去的数据中心相比，云最大的优势在于云管理的优越性。云管理层也是前面三层云服务的基础，并为这三层提供多种管理和维护等方面的
2.1 云的架构 29 2 6
功能和技术。如图2-2所示，云管理层共有9个模块，而且这9个模块可分为3层，它们分别是用户层、机制层和检测层，具体请看图2-2。
图2-2 云管理层的架构 1. 用户层 顾名思义，这层主要面向使用云的用户，并通过多种功能来更好地为用户服务，共包括4个模块：用户管理、客户支持、服务管理和计费管理。 ● 用户管理 对于任何系统而言，对于用户的管理都是必需的，云也是如此。云方面的用户管理主要有3种功能。其一是账号管理：包括对用户身份及其访问权限进行有效地管理，还包括对用户组的管理。其二是单点登录：英文为“Single Sign On ”，其意义是在多个应用系统中，用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统。这个机制可以极大地方便用户在云服务之间
进行切换。其三是配置管理：对用户相关的配置信息进行记录、管理和跟踪。配置信息包括虚拟机的部署、配置和应用的设置信息等。
● 客户支持 好的用户体验对于云而言也是非常关键的，所以帮助用户解决疑难问题的客户支持是必需
用户层
机制层 检测层
用户管理 运维管理 资源管理 安全管理 容灾管理 客户支持 服务管理 计费管理 监控系统
30第2章云计算的架构
的，并且需要建设一整套完善的客户支持系统，以确保问题能按照其严重程度或者优先级来依次进行解决，而不是一视同仁。这样，能提升客户支持的效率和效果。
●计费管理
利用底层监控系统所采集的数据来对每个用户所使用的资源（比如所消耗CPU的时间和网络带宽等）和服务（比如调用某个付费API的次数）进行统计，来准确地向用户索取费用，并提供完善和详细的报表。
●服务管理
大多数云都在一定程度上遵守SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构）的设计规范。SOA的意思是将应用不同的功能拆分为多个服务，并通过定义良好的接口和契约来将这些服务连接起来，这样做的好处是能使整个系统松耦合，从而使整个系统能够通过不断演化来更好地为客户服务。而一个普通的云也同样由许许多多的服务组成，比如部署虚拟机的服务、启动或者关闭虚拟机的服务等，而管理好这些服务对于云而言是非常关键的。服务管理主要有下面这5个功能。
?管理接口。提供完善的关于服务的Web管理界面和API接口。
?自定义服务。能让用户对服务进行自定义和扩展。
?服务调度。配备强健的机制来负责服务的调度，以使服务能在合理的时间内被系统调用和处理。
?监控服务。利用底层的监控系统来观测服务实际的运行情况。
2.1 云的架构 31 2
6 ? 流程管理。提供一个工具来让用户将多个服务整合为一个流程，并对它进行管理以提升运行效率。 2. 机制层 这层主要提供各种用于管理云的机制。通过这些机制，能让云计算中心内部的管理更自动化、更安全和更环保。和用户层一样，该层也包括4个模块：运维管理、资源管理、安全管理和容灾支持。 ● 运维管理 云的运行是否出色，往往取决于其运维系统的强健和自动化程度。而和运维管理相关的功能主要包括3个方面。首先是自动维护：运维操作应尽可能地专业和自动化，从而降低云计算
中心的运维成本。其次是能源管理：它包括自动关闭闲置的资源，根据负载来调节CPU 的频率以降低功耗并提供关于数据中心整体功耗的统计图与机房温度的分布图等来提升能源的管理，并相应地降低浪费。还有就是事件监控：它是通过对在数据中心发生的各项事件进行监控，以确保在云中发生的任何异常事件都会被管理系统捕捉到。
● 资源管理 这个模块和物理节点的管理相关，比如服务器、存储设备和网络设备等，它涉及下面这3个功能。其一是资源池：通过使用资源池这种资源抽象方法，能将具有庞大数量的物理资源集中到一个虚拟池中，以便于管理。其二是自动部署：也就是将资源从创建到使用的整个流程自动化。其三是资源调度：它将不仅能更好地利用系统资源，而且能自动调整云中资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量，从而起到负载均衡的作用。
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●安全管理
安全管理是对数据、应用和账号等IT资源采取全面保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害，并保证云基础设施及其提供的资源能被合法地访问和使用。主要包括下面这7种机制。
?访问授权。为多个服务提供集中的访问控制，以确保应用和数据只能被有授权的用户访问。
?安全策略。实现基于角色或者规则的一整套安全策略，而且还允许系统能模拟策略发生变更的情况以提升安全策略的健壮性。
?安全审计。对安全相关的事件进行全面审计，以检测是不是存在任何隐患。
?物理安全。根据职责限定每个云管理人员不同的权限，比如门禁等。
?网络隔离。使用VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）、SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）和VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）等技术来确保网络的隔离和安全。
?数据加密。这个机制能确保即使数据被窃取，也不会被非法分子利用。相关的机制有：对称加密和公钥加密等。
?数据备份。由于数据完整性对云计算而言是基本要求，所以除了通过上面这些机制来确保数据不会被没有权限的人访问之外，还需要对数据进行备份，以避免由于磁盘损坏或者管理不当导致数据丢失的情况，所以需要完善的备份服务来满足每个用户不同的备份
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6 策略。
● 容灾支持 在容灾方面，主要涉及两个层面。其一是数据中心级别。如果数据中心的外部环境出现了类似断电、火灾、地震或者网络中断等严重的事故，将很有可能导致整个数据中心不可用，这就需要在异地建立一个备份数据中心来保证整个云服务持续运行。这个备份数据中心会实时或者异步地与主数据中心进行同步，当主数据中心发生问题的时候，备份数据中心会自动接管在主数据中心中运行的服务。其二是物理节点级别。系统需要检测每个物理节点的运行
情况，如果一个物理节点出现问题，系统会试图恢复它或者将其屏蔽，以确保相关云服务正常运行。
3. 检测层
这层比较简单，主要监控这个云计算中心的方方面面，并采集相关数据，以供用户层和机制层使用。
● 监控系统 全面监控云计算的运行主要涉及3个层面。其一是物理资源层面，主要监控物理资源的运行状况，比如CPU 使用率、内存利用率和网络带宽利用率等。其二是虚拟资源层面，主要监控虚拟机的CPU 使用率和内存利用率等。其三是应用层面，主要记录应用每次请求的响应时间（Response Time ）和吞吐量（Throughput ），以判断它们是否满足预先设定的SLA （Service Level Agreement ，服务级别协议）。 2.1.5 架构示例
34 第2章 云计算的架构 在现实的IT 环境中，有许多云计算产品都符合本章所讲述的架构，其中比较知名的有Salesforce CRM 和Google App Engine 。为了帮助大家进一步理解云的架构，本节将以这两个著名的云计算产品为例来进行介绍。
1. Salesforce CRM
首先，从用户角度而言，Salesforce CRM 属于SaaS 层服务，主要通过在云中部署可定制化的CRM 应用，来让企业用户在初始投入很低的情况下使用上CRM ，并且可根据自身的流程来灵活地定制，而且用户只需接入互联网就能使用。从技术角度而言，Salesforce CRM 就像很多SaaS 产品一样，不仅用到SaaS 层的技术，而且还用到PaaS 层、IaaS 层和云管理层的技术。图2-3为Salesforce CRM 在技术层面上大致的架构。
图2-3 Salesforce CRM
采用的主要技术包括以下几种。
? SaaS 层。基于
HTML 、JavaScript 和CSS 这对黄金组合。 ? PaaS 层。在此层，Salesforce 引入了多租户内核和为支撑此内核运行而定制的应用服务器。
SaaS 层
HTML JavaScript CSS 多租户 应用服务器
关系型数据库 用户管理
计费管理
安全管理 监控系统
资源管理 云管理层 LaaS 层
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? IaaS 层。虽然在后端还是使用在企业环境中很常见的Oracle 数据库，但是它为了支撑上层的多租户内核作了很多优化。 ? 云管理层。Salesforce 不仅在用户管理、计费管理、监控系统和资源管理这4个方面有不错的支持，而且在安全管理方面，Salesforce 更是提供了多层保护，并支持SSL 加密技术等。 2. Google App Engine 像前文介绍的那样，Google App Engine 是一款PaaS 服务，它主要提供一个平台来让用户
在Google 强大的基础设施上部署和运行应用程序，同时App Engine 会根据应用所承受的负载来对应用所需的资源进行调整，并免去用户对应用和服务器等的维护工作，而且支持Java 和Python 这两种语言。在技术上，由于App Engine 属于PaaS 平台，所以关于显示层的技术选择由应用的自身需求而定，而与App Engine 无关。App Engine 本身的设计主要集中在PaaS 层、IaaS 层和云管理层。关于App Engine 在技术层面上大致的架构，具体请看图2-4。
图2-4 Google App Engine 采用的主要技术有以下几种。 ? PaaS 层：既有经过定制化的应用服务器，比如上面已经提到过的Jetty ，也有基于
PaaS 层
应用服务器 分布式缓存 分布式存储 NoSQL 计费管理
监控系统
运维管理
资源管理
云计算的发展热点与未来趋势
班级：仪器11402 姓名：李学智学号：201406277 当前云计算的发展热点与未来趋势 目前，云计算被认为是未来的IT发展趋势。云计算的应用形式各种各样，但是，有关于云计算的应用却并不是很容易被用户接受的，虽然很多企业组织正在积极的探寻关于云计算的发展战略，可预测未来云计算的发展趋势，将其作为是未来云计算的突破口参考。 一、目前云计算的发展现状 云计算的发展趋势在行业中已经取得共识。它的影响已经逐渐渗透到整个产业以及用户的应用中。云计算将赋予互联网更大的内涵，在某种程度上，它改变互联网企业的运营模式，通过云计算，更多的应用能够以互联网服务的方式交付与运行。云计算将扩大IT软，硬件产品应用的外延，并且改变了软硬件产品的应用模式。IT产品的开发方向也会发生改变来适应上述云计算带来的变化。很多业界领先代表，微软，谷歌，亚马逊等等业界领先代表都推出了自己的云计算产品和方案。如：谷歌推出GDrive服务；AOL的Xdrive服务；亚马逊云计算；HDS，EMC，NetApp先后将云计算和云存储的落地作为今后整体渠道策略调整的关键点；EMC宣布发展目标直指虚拟化和私有云建设；NetApp致力于拓展系统集成商和云存储业务。除此之外，HDS、EMC、NetApp在云存储等方面也取得较好效果。 二、未来云计算的发展趋势 云计算作为一种应用模式，它的出现和应用范围的日益扩大，必将对产业链的上下游产生重要影响，它在不断的适应着企业的需求。未来根据需求进行着不断增多，云计算将要如何发展？经过调查分析有以下几个方向： （一）混合云的发展方向 虽然现在很多企业都已经采用了云服务，但是对于大部分的企业来说，基本上采用的都是多个云服务供应商，包括公共云与私有云，以满足不同的需求。公有云与私有云的组合被大家称之混合云，混合云的优势是能够适应不同的平台需求，它既能提供私有云的安全性，也可以提供公有云的开放性。所以在未来混合云的发展是云服务的主流模式。 （二）大数据分析 大数据如是高科技的热门话题，大数据分析使云计算和大数据能够很好结合。云计算是可以扩展，可以覆盖到大数据领域的，这些云服务能够为云计算提供平台，开源的云平台为大数据提供更好的开发与分析。 （三）SMB应用程序保护 现在，大多数的中小企业还是无法承受整个应用程序的测试层序与昂贵的工具进行内部检查安全和数据保护等应用的，期待新的云计算技能够帮助企业利用Web应用程序来进行源代码的扫描，协助企业及时发现潜在的一些网络攻击，从而来按需求提供帮助，降低企业的费用。 （四）强调性能
云计算核心技术剖析(节选)
2 IT，身为一个新兴行业，在其发展历程中向其他行业借鉴了一些先进的思想和理念，比如 除了前面提到的从电力行业借鉴了公用事业这种商业模式和从丰田汽车流水线生产中总结出精 益这套编程模式之外，还在软件设计方面引入了架构这个在建筑行业非常核心的概念。 架构，对软件系统而言是极为重要的。因为它不仅定义了系统内部各个模块之间是如何整 合和协调的，同时也对其整体表现起着非常关键的作用。而云，作为一个非常复杂的大型软件 系统，其中包含着许许多多的模块和组件，所以如果能够理出其架构的话，将会非常有益。 为了让大家对云计算有更深入的理解，本章将会对云的架构进行深入剖析。除了云的架构 之外，本章还将会对云计算最主要和最常见的4种模式进行深入介绍。 2.1云的架构 在对云计算进行了三年多的研究之后，觉得云计算虽然涉及了很多产品与技术，表面上看 起来的确有点纷繁复杂，但是云计算本身还是有迹可循和有理可依的，所以在个人理解的基础 上，我总结出了一套云计算的架构，具体请看图2-1。
2.1 云的架构 17 2 6 这个云架构共分为服务和管理这两大部分。 在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含3个层次。其一是Software as a Service （软件即服务），简称SaaS ，这层的作用是将应用主要以基于Web 的方式提供给客户。其二是Platform as a Service （平台即服务），简称PaaS ，这层的作用是将一个应用的开发和部署平台作为服务提供给用户。其三是Infrastructure as a Service （基础设施即服务），简称IaaS ，这层的作用是将各种底层的计算（比如虚拟机）和存储等资源作为服务提供给用户。从用户角度而言，这3层服务是独立的，因为它们提供的服务是完全不同的，而且面对的用户也不尽相同。但从技术角度而言，云服务这三层是有一定依赖关系的。比如一个SaaS 层的产品和服务不仅需要用到SaaS 层本身的技术，而且还依赖PaaS 层所提供的开发和部署平台或者直接部署于IaaS 层所提供的计算资源上，而PaaS 层的产品和服务也很有可能构建于IaaS 层服务之上。 Google Apps Salesforce CRM Office Web Apps Zoho HTML JavaScript CSS Flash Silverlight https://www.wendangku.net/doc/244957046.html, Google App Engine Windows Azure Platform Heroku REST 多租户 并行处理 应用服务器 分布式缓存 Amazon EC2 IBM Blue Cloud Cisco UCS Joyent 系统虚拟化 分布式存储 关系型数据库 NoSQL Software as a Service （软件即服务） 用户管理 监控系统 计费管理 安全管理 服务管理 资源管理 容灾支持 运维管理 客户支持 Platform as a Service （平台即服务） Infrastructure as a Service （基础设施即服务）
云计算平台设计参考架构
云计算平台设计参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。
在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行
相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。
数据中心建设必要性
“数据中心”是人类上世纪在IT组织应用推广模式方面的一大发明，标志着IT应用的规范化和组织化。今天，几乎所有大中型机构（政府部门、企业、科教院校…）都建立了自己的数据中心，全面管理本机构的IT系统。覆盖全球的Internet和无数机构的业务实际上是在大量数据中心支持下运转的。各种数据中心已经成为交通、能源一样的经济基础设施。当前的形势是，人类社会在得益于数据中心的同时、也受到利用传统技术建立起来庞大数据中心资产的种种困扰，在成本、因变速度、安全、能源消耗等方面面临着一系列严峻挑战。人们普遍的共识是：传统的数据中心已经不适应全球化时代对IT技术的许多新要求，必须进行革新，否则就会走向反面，成为阻碍 IT发展的因素。 因此，建设新一代数据中心。这成为人们普遍关心的热点问题。许多人都在问：为什么要革新现有的数据中心、建设新一代数据中心？什么是新一代数据中心？怎样建设新一代数据中心？人们从国内外许多媒体上都可以感受到对这三个问题的普遍关注。这三个问题融合在一起就成为一个关乎IT产业和应用全局的问题：“推动数据中心革命、建设新一代数据中心”。 令人欣慰的是，有关的理论和实践正在逐步成熟，惠普公司最近组织出版的《新一代数据中心建设理论和实践》一书[1]就是一个实例。我们的系列文章也将以此为范本，探讨新一代数据中心的起源、设计思想、建设规划和方法，并介绍多个帮助应对挑战的实施解决方案。 现有数据中心面临的困难和挑战 随着企业全球性竞争的加剧，传统数据中心设计理念的局限性也逐步暴露无遗，使它们面临一系列严峻挑战，在许多方面已经不适应全球化时代对IT技术的新要求，
1.降低成本的挑战 当前低迷的经济和剧烈的竞争要求企业大幅度降低成本，而许多数据中心的运行成本却反而在不断攀升。据专家分析，在今后的五年中，企业在管理和运作IT系统方面的成本将是其直接购买系统成本的三倍；使人们更加难以忍受的是许多服务器未能得到充分的利用。在很多企业的数据中心中，CPU使用率均低于25%；IT资源利用率也仅为20%左右。显然，如何降低人力成本，如何降低IT总体拥有成本，如何提高IT 的投资回报，是摆在企业CEO、CIO们面前的重要课题和当务之急。 2.加快应变速度的挑战 目前企业业务变革的速度正在日益提升，一方面变革产生的各种风险随之增加，因而IT系统以更快的响应速度和更有效的应对措施，来降低这类风险也就变得愈加重要。另一方面，变革速度的加快给企业数据中心带来时间上更大的压力，这也迫使企业IT系统提高响应速度。 3.业务连续性和灾难恢复的挑战 局部的突发性灾难事件，如地震、洪水、飓风、火灾或者恐怖活动等，都可能对企业或机构的业务产生重大影响，导致公司收入减少，利润下降甚至失去客户。而重大灾难事件则很可能导致公司一蹶不振乃至倒闭。根据权威统计，在经历突发性的重大灾害后，有大约43% 的公司倒闭，还有另外51% 的公司也会在两年之内倒闭。
云计算的五大核心技术
：首页 > 技术文库 > 技术服务 > 信息产业化 > 文章内容:云计算的五大核心技术 云计算的五大核心技术 云计算的五大核心技术 newmaker 云计算系统运用了很多技术，其中以编程模型、数据治理技术、数据存 储技术、虚拟化技术、云计算平台治理技术最为关键。 1)编程模型 MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型，它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。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce 模式的思想是将要执行的题目分解成Map(映射)和Reduce(化简)的方式，先通过Map程序将数据切割成不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整输出。 2) 海量数据分布存储技术 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。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS 的开源实现HDFS。 GFS即Google文件系统（Google File System），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。 一个GFS集群由一个主服务器（master）和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被很多客户（Client）访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块确当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease）治理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat 消息与每一个块服务器通讯，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。
云计算系统概述及前景分析
职业素质教育课程报告—云计算系统概述及前景分析
引言 云，这个平淡无奇的词到了互联网领域就是另一片天空，云计算、云存储、云阅读等等。近日与所有人息息相关的快递业发生的菜鸟快递与顺丰之争背后隐藏着阿里云与腾讯云对数据的你争我夺。事实上，云是指你作为接受服务的对象，是云端，不管你在何时何地，都能享受云计算提供的服务。云是网络、互联网的一种比喻说法。本文将要讨论的云计算也是云的应用之一。本文将要简要的探讨云计算的定义，并对云计算的系统架构及相关技术做一个简要的归纳梳理，最后就云计算在当下的典型应用分析其行业发展前景。 一云计算定义 云计算到底是什么呢？云计算到目前为止还没有一个统一的定义。云计算的一些领先者如Google、IBM等IT厂商又或者其他一些研究机构，依据各自的利益和各自不同的研究视角都给出了各自对云计算的定义和理解。 首先参考维基百科的定义，“云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算”；咨询机构Gartner将云计算定义为“云计算是利用互联网技术来将庞大且可伸缩的IT能力集合起来作为服务提供给多个客户的技术”；而IBM 则认为“云计算是一种新兴的IT服务交付方式，应用、数据和计算资源能够通过网络作为标准服务在灵活的价格下快速地提供最终用户。”
图1 云计算示意图 狭义层次的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。广义层面而言云计算则指服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其它的服务。具体而言，由于在后端有规模庞大、非常自动化和高可靠性的云计算中心的存在，人们只要接入互联网，就能非常方便地访问各种基于云的应用和信息，并免去了安装和维护硬件等繁琐操作，同时，企业和个人也能以低廉的价格来使用这些由云计算中心提供的服务或者在云中直接搭建其所需的信息服务。 二云计算体系架构 云计算可以按需提供弹性的服务资源，故而它的表现形式是一系列服务的集合。结合当前云计算的应用与研究，其体系架构可大致分为核心服务、服务管理、用户访问接口这三层构架。 核心服务层将硬件基础设施、软件运行环境、应用程序抽象成服务，这些服务具有可靠性强、可用性高、规模可伸缩等特点，满足多样化的应用需求。服务
赛迪顾问电子信息产业研究我国云计算应用现状分析与对策研究
赛迪顾问电子信息产业研究我国云计算应用现状分析与 对策研究
中国云计算应用现状分析与对策研究 中国电子信息产业发展研究院 赛迪顾问股份有限公司
刊首语 近几年来，云计算引领的第三次信息技术革命浪潮席卷全球，已经成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略选择。作为新一代信息技术的核心，云计算技术与产业发展，以及云计算应用的推广普及，对于中国转变经济发展方式、完善社会管理手段、深入推进两化融合具有重要战略作用。当前，随着中央把云计算纳入战略性新兴产业重点发展，云计算新技术、新产品、新模式、新业态不断涌现，那么中国云计算应用的生态环境是否完善，需求动力是否充分？在政府、企业、家庭各个层面分别面临怎样的现状与挑战？如何推动中国云计算应用的理性、健康、可持续发展？上述问题都需要认真思考，为此，赛迪顾问从以下几个方面针对中国云计算应用展开探讨。 经过对中国云计算应用生态环境的研究，总结分析中国云计算应用在政策、产业、市场几个方面所处的宏观环境，清晰地勾勒出中国云计算应用的整体发展态势，为区域政府和相关企业把握中国云计算应用的宏观形势、定位自身发展方向提供决策支撑。 经过对中国云计算应用需求动力的研究，总结分析中国云计算应用在政府和机构、重点行业和企业、个人和家庭、新一代信息技术融合应用等几个方面的驱动因素，为区域政府选择应用示范突破点、为相关企业准确把握市场需求提供决策支撑。 经过对中国云计算应用发展现状研究，总结分析中国云计算应
用在政府、企业、家庭三个领域的发展趋势与实践效果，剖析中国云计算应用面临的挑战与阻碍因素。经过对应用中重点与难点的准确定位，探索一条实现中国云计算应用理性、健康、可持续发展的道路。 经过对上述三个方面的研究与分析，针对政府、企业、家庭和个人等云计算重点应用领域面临的顶层设计、标准研制、应用示范、模式探索、网络环境、信息安全等重要命题，提出具有针对性的发展战略对策。 作为工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院直属的现代化上市咨询公司，赛迪顾问在云计算产业及应用领域拥有广泛而深厚的积累，不但针对服务器、存储、数据中心、移动智能终端、云计算IaaS/Paas/SaaS服务等产业链上下游各环节拥有多年的市场监测数据积累和渠道资源，还在云计算领域的企业研究、行业研究、政策研究、应用示范研究等方面拥有深厚积淀。赛迪顾问希望能与业内同仁携手，一起推动中国云计算产业和应用实现跨越式发展。
云计算平台架构及分析
一、业务挑战 无锡华夏计算机技术有限公司于2000年1月成立，是无锡软件出口外包骨干企业。公司主要以面向日本的软件外包开发为中心，致力于不断开拓国内市场、为客户提供优质的系统集成等业务。随着企业的发展，IT投入不断加大，随之而来的PC管理问题也越来越突出。 华夏目前PC总拥有数1000台，主要用于研发和测试，由于项目多、任务紧，一台PC经常要用于不同的项目开发，而每次更换都要对PC系统进行重新安装和环境搭建。根据实际统计，华夏一个员工平均每年参与4个项目的开发，也就是每年要重新搭建四次开发环境，对测试人员来说这个数量还要更多；平均每次更换环境花费时间10个小时，华夏每年大约花费4万小时用于PC系统和环境搭建，按照人均工资15元/小时，每年花费在60万左右。 除此之外，由于PC的使用寿命较短，更新升级频繁，大量的PC就意味着每年都要有很多PC需要淘汰和更新，现在这个数字大约是10台/月，而随着华夏的发展壮大，这个数字会进一步增加，这就意味着华夏每年花在PC升级和更新的费用最少在50~60万。与此同时，大量的PC也是的企业的能源消耗巨大，电力花费居高不下；按照平均180W/台，一台PC工作8小时/天，工业用电0.9元/度，华夏每年的电费就将近15万元。 与巨大的IT投入相对应的就是IT资源利用率较低，PC分布在企业各个项目小组的开发人员手中，很难进行统一的管理调度，也无从得知PC的使用情况。软件开发的各个阶段对IT的需求都是不同的，我们无法得知某个正在进行的项目使用的PC资源是否有多余，无法将项目完成用不到的PC资源及时收回，以便给下一个项目小组使用，造成大量的IT资源浪费。
云计算综述报告
云计算综述报告 姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师：
摘要 云计算(Cloud computing)已经成为了IT界的热门技术，甚至被视为将根本改变生活方式和商业模式的革命技术。借助云计算，网络服务提供者可以在瞬息之间，处理数以千万计甚至亿计的信息，实现和超级计算机同样的效能。云计算可以被视为网络计算和虚拟化的融合：即利用网格分布式计算处理能力，将IT资源构筑成一个资源池，再加上成熟的服务器虚拟化、存储虚拟化技术，是用户可以实时的监控和调配资源。 本文主要首先介绍云计算的概念和国内外的发展状况，然后介绍云计算的原理、核心技术，现状，最后是关于云计算的挑战及其展望。 关键词：云计算虚拟化云存储分布式计算 1 云计算的概念 计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构、以PC机为主体的客户/服务器分布式计算架构、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构（SOA）及基于Web2.0应用特征的新型架构。计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变史云计算发展的时代背景。 云计算由英文Cloud computing直接翻译而来。这样通俗的得技术术语，却难以找到业界统一的定义。云概念这个术语的诞生和使用纯属偶然，在互联网技术发展的早期阶段，技术人员都习惯性的将互联网画成一朵“云”来代表，因为这样一来，人们就可以简化网络内部的技术细节和复杂机制来方便讨论新技术。 云计算的定义众多，目前广为认同的一点是，云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源（硬件、软件、平台）。云计算将计算从客户终端集中到“云端”，作为应用通过互联网提供给用户，计算通过分布式计算等技术由多台计算机共同完成。用户只关心应用的功能，而不关心应用的实现方式，应用的实现和维护由其提供商完成，用户根据自己的需要选择相应的应用。云计算不是一个工具、平台或者架构，而是一种计算的方式。
云计算及大数据未来发展的优点
互联网科技领域，云计算、大数据、人工智能成为最热词汇。 阿里云“为了无法估算的价值”将中国的计算触角伸向海外，百度首次向外界展示“百度大脑”的科技成果。 移动互联网利用人口红利带来的增长已经逐渐见顶，互联网正在进入“下一幕”智能时代，云计算、大数据、人工智能将使全社会迎来变革性的发展。 无论是计算机行业，还是汽车领域，技术形态的成熟是一个必然的要素。 如果某个所谓的时代在技术上、硬件上没有达到产业的要求，数据库和平台都是非完整和非稳定的，时代的产业基础也就十分薄弱。 从产业的政策角度分析，当技术累积到一定层次，产业政策的出台是必然的。
为了激活云计算的发展，国务院在2015年就出台了《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》、《云计算白皮书2016》等，这些政策的出现并非偶然，在其背后有很多云计算服务商多年默默的技术耕耘。 技术和政策的形态达到一定的地步，真正的产业化和市场化是否也已经达到? 等待入局者必须考虑几个重要因素: 一、目的是什么(为了降低成本、提高效率，还是在渠道上更接近用户);二、企业是否愿意使用(产品同质化严重，如何体现差异化);三、是否有助于提高社会福利(消费者福利、管理效率)。 如果这些问题得到肯定的答案，云计算与时代的发展需求相契合，真正的时代大门就会开启。 大数据本身除了要有数据、采集、汇聚一定量的数据之外，更重要的是数据的处理、挖掘、分析、可视化、应用这样一整套的过程。 关于大数据的话题，基本围绕三个问题展开:
一是数据从哪里来;二是数据如何进行分析;三是数据如何进行商品化。 任何大数据都是以应用为主的，在未来，通过多维度、多复合的大数据的精准挖掘，最终提供出优质的商务解决方案才是最关键的。 数据的三个来源分别是政府、企业行业和个人消费。 政府数据做了授权，但由于法律和其他方面的不健全，政府数据被滥用。消费者数据来源于电信、金融或类似BAT大企业，流量入口处的数据将被自动抓取，数据提供商可以提供所有维度的数据，但每一个都是局部。 数据优化商在大数据产业链里要想长久发展，必须精通大数据的模型、算法以及数据特征，同时对行业及生态要有明显的敏感性。 而算法提供商如果仅仅依赖单纯算法，未来将成为成长软肋。应用提供商最贴近客户、最熟悉客户需求，同时做的是最后的数据整合，在产业链上可能发展空间更大。
云计算的安全技术综述(改)教学内容
云计算的安全技术综 述(改)
云计算的安全技术综述 ** 摘要：云计算是一类新兴的计算方式，也是一种按使用量付费的全新交付模式，因其使快速 有效处理海量的数据变为可能，从而引起社会各界的广泛关注。本文首先论述了云计算的兴起渊源，分析了算法的优越性，并介绍了该技术带来的安全问题及其相应的技术，最后介绍了相关应有及未来的发展方向。 关键词：云计算；云计算安全；安全技术及应用 Keyword:Cloud Computing,Cloud Computing Security,Security Technology and application 0 引言 云是一种并行和分布式系统组成的一组相互关联和虚拟化的计算机，它基于服务层协议动态配置，作为一个或多个统一的计算资源，基于服务商和消费者之间通过谈判建立[9]。而所谓的云计算，是通过基Internet的计算方式，把共享的软硬件资源、信息按需供给计算机和其他设备，是一种按使用量付费的全新交付模式。 随着社会信息化与网络技术的快速发展，各种数据呈现出一种爆发式的增长，正是因为云计算的存在，使快速有效处理海量的数据变成可能。而云计算多用户、虚拟化、可扩展的特性使传统信息安全技术无法完全适用于云计算平台。因此，云计算的存在又带来了一个新的安全问题，它成为制约云计算发展的一大重要因素。本文首先阐述了云计算的理论依据，然后再对其带来的安全问题、关键技术及其应用进行讨论。 1云计算的理论依据 云计算的概念是由2006年Google提出的，它可认为是分布计算、并行计算、网格计算等多种计算模式混合的进一步演化[17]。 1.1云计算的服务模型 现如今，云计算主要提供以下三个层次的服务：IaaS、SaaS和 PaaS。 基础设施级服务（IaaS）是通过Internet向用户提供计算机、存储空间、网络连接、防火墙等等的基本的计算机资源，然后用户可以在此基础上随心所欲的部署和运行各种软件，其中包括OS和应用程序，通过网络，消费者可以从完善的计算机基础设施获得服务。 软件级服务（SaaS）是一种通过Internet提供软件的模式，用户可以直接向供应商租用基于Web的软件，用来管理企业的运营却不需要购买，但是，云用户没有管理软件运行的基础设施、平台的权限，只能做一些非常有限的应用程序的设置。 平台级服务（PaaS）是将软件研发平台作为一种服务以SaaS的模式交付给用户，因此，PaaS实际上也是SaaS应用的一种，但它主要面向的是进行开发的工作人员，并为其提供在互联网上的自主研发、检测、在线部署应用。 1.2云计算的成功优势
云计算核心技术研究与分析
云计算核心技术研究与分析 【摘要】现阶段科学技术的飞速发展，对人们的生产生活产生了巨大影响，计算机技术已经在各个领域得到了广泛应用，并成为人们生活中不可或缺的信息技术。云计算这一新型的技术在近些年得到了迅速发展，本文基于此，主要就云计算的核心技术进行分析研究。希望通过此次的理论研究对实际能起到一定指导作用。 【关键词】云计算核心技术研究 云计算是最近几年发展起来的热门词汇，这一含义已经跨越了科技界以及学术领域。云计算作为新型计算模式，对传统的计算软件有着强烈冲击，尤其云计算自身的优势，在不断的发展过程中也成为企业提高竞争力的重要技术工具。 一、云计算的主要特征及架构体系分析 1.1云计算的主要特征分析 云计算主要是基于互联网服务器等提供的动态扩展虚拟化的资源而形成的，其自身有着鲜明的特征。云计算主要是分布在大量分布式计算机基础上存在的，从其所具有的特征来看，其体现在规模的庞大，以及虚拟化，高可扩展性、通用性、廉价性等方面。以虚拟化特征为例，这一技术能够支持用户在任意位置，使用各种类型的终端来进行获取应用
服务，而这些服务请求是源于“云”，所以有着虚拟化的特征[1]。 1.2云计算的架构体系分析 云计算架构体系并不复杂，总体而言分为管理和服务这两个主要部分。管理架构主要分为用户层和机制层以及检测层，用户层主要用于客户支持及相关管理，同时具备了服务管理功能；机制层主要用于运行管理及维护管理，同时也涉及到了安全管理与资源管理；检测层主要对系统进行监控。服务层架构主要有软件服务层，主要面向于用户并为其提供浏览器服务，同时可将其与云层应用相关联。然后就是基础设备服务层以及平台服务层，基础设备服务层与平台服务层可从云计算供应商处得到相关应用并用于储存信息[2]。 二、云计算核心技术研究现状及主要技术分析 1、云计算核心技术研究现状分析。从云计算核心技术的研究现状分析来看，所涉及到的层面比较多样化，其中虚拟化与资源管理层面的研究比较早。虚拟化技术的研究在IBM VM/370就出现了，这一技术使得一台物理计算机能够进行多台虚拟机的运行，而在虚拟机上运行的操作系统也不同，这样就能够达到不同的虚拟机之间较强的独立性。同时在硬件之上的超级管理层，其在最高优先级上实行的运行，主要是对CPU以及网络和内存等虚拟化的完成进行负责，同时对上层的虚拟机提供资源访问接口，完成虚拟设备的管
云计算技术与应用
云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术，同时互联网上有大量的开源软件为用户提供支撑，如Xen、KVM、Lighttpd、Memcached、Nginx、Hadoop、Eucalytus等。云计算技术有效地节约了云服务商的硬件投入、软件开发成本和维护成本。 1.分布式并行架构 分布式并行架构是云计算的另一个核心技术，用于将大量的机器整合为一台超级计算机，提供海量的数据存储和处理服务。整合后的超级计算机通过分布式文件系统、分布式数据库和MapReduce技术，提供海量文件存储、海量结构化数据存储和统一的海量数据处理编程方法和运行环境 2 虚拟化技术 虚拟化技术主要分为两个层面：物理资源池化和资源池管理。其中物理资源池化是把物理设备由大化小，将一个物理设备虚拟为多个性能可配的最小资源单位；资源池管理是对集群中虚拟化后的最小资源单位进行管理，根据资源的使用情况和用户对资源的申请情况，按照一定的策略对资源进行灵活分配和调度，实现按需分配资源。 云计算的应用主要是：
云存储，将海量的用户数据存到云端，从而可以随时随地的获取自己的数据和信息。 云游戏，将游戏的运行和存储放到云端，根据游戏的大小来申请具体的硬件和软件空间，可以弹性的扩展游戏的服务范围和运算能力。 云安全，通过云端将各个终端的安全情况记录下来，从而得到一个很大的安全应用数据库，从而可以很好的对付各种攻击和漏洞。 云教育，将各种教育服务放到云平台，扩展服务的范围和内容。 基本上云计算的应用都是基于网络的服务，他将原来很多只能在本地完成的服务放到了网络，利用云计算系统的强大能力来扩展服务和应用。 本文内容由北大青鸟佳音校区老师于网络整理，学计算机技术就选北大青鸟佳音校区！了解校区详情可进入https://www.wendangku.net/doc/244957046.html,网站，学校地址位于北京市西城区北礼士路100号！
基于Google的云计算实例分析
Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第5卷第25期(2009年9月) 基于Google的云计算实例分析 蔡键1，王树梅2 （1.徐州师范大学现代教育技术中心，江苏徐州221116；2.徐州师范大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221116） 摘要：首先介绍了云计算产生的背景、概念、基本原理和体系结构，然后以Google系统为例详细阐述了云计算的实现机制。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算等计算机科学概念的商业实现。Google拥有自己云计算平台，提供了云计算的实现机制和基础构架模式。该文阐述了Google云计算平台：GFS分布式文件、分布式数据库BigTable及Map/Reduce编程模式。最后分析了云计算发展所面临的挑战。 关键词：云计算；集群；谷歌文件系统；大表；映射/化简 中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2009)25-7093-03 Cloud Computing System Instances Based on Google CAI Jian1,WANG Shu-mei2 (1.Xuzhou Normal University Modern Educational Technology Center,Xuzhou221116,China;2.Xuzhou Normal University,School of Computer Science&Technology,Xuzhou221116,China) Abstract:This paper introduces the backgrounds,concept,basic principle and infrastructure of cloud computing firstly.Then it surveys im-plementation mechanism of clouding computing based on the instances of Google.Cloud computing is the system in enterprises based on the concepts of computer science.These concepts include parallel computing,distributed computing and grid computing.Google has his own platform of cloud computing.It provides implementation mechanism and infrastructure of cloud computing.This paper surveys the platform of cloud computing:Google File System,Distributed database-BigTable and Map/Reduce.Finally the paper analyse the challenge of cloud computing. Key words:cloud computing;cluster;GFS;bigtable;map/reduce 自2007年第4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、Amazon、IBM、微软等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。本文介绍一些关于云计算的一些基本概念及Google提出的云计算模型及实现机制。 1云计算综述 云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。 云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。 1.1云计算的概念 云计算现在还没有统一标准的定义，一些大公司在自己的技术文档里给出了自己的定义。例如云计算在IBM的文档中对云计算的定义是：云计算一词用来描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态的部署、配置、重新配置以及撤销服务等。 而对云计算更加通用的的定义是：云计算是一种商业计算模型。它 将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根 据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。从这个定义上讲可把云 计算看成是“存储云”与“计算云”的有机结合。存储云对第三方用户公 开存储接口，用户通过这个接口可以把数据存储到“云”。计算云通过并 行计算和虚拟化技术给用户提供计算力，它的商业模式是给用户提供计 算力。 1.2云计算实现机制 图1简单的描述了云计算的实现机制。用户通过用户交互接口 (User interaction interface)来请求服务云。一个用户能够请求的所有服务 目录存放在服务目录（Services catalog）里。系统管理（System manage- ment）是用户管理计算机资源是否可用。服务提供工具（Provisioning tool）用来处理请求的服务，需要部署服务配置。监控统计（Monitoring 收稿日期：2009-05-07 作者简介：蔡键，硕士，讲师，主研领域为图形图像处理，网格技术。图1云计算实现机制 ISSN1009-3044 Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.5,No.25,September2009,pp.7093-7095，7107 E-mail:info@https://www.wendangku.net/doc/244957046.html, https://www.wendangku.net/doc/244957046.html, Tel:+86-551-56909635690964
各地云计算中心建设项目可行性研究报告5篇
各地云计算中心建设项目可行性研究报告5篇 各地云计算中心建设项目可行性研究报告1 编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、申请资金、融资提供全程指引服务。可行性研究报告是在招商引资、投资合作、政府立项、银行贷款等领域常用的专业文档，主要对项目实施的可能性、有效性、如何实施、相关技术方案及财务效果进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，
融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。报告用途：发改委立项、政府申请资金、申请土地、银行贷款、境内外融资等第一章总论1.1大数据云计算中心项目概况1.1.1大数据云计算中心项目名称1.1.2建设性质1.1.3大数据云计算中心项目承办单位及负责人 1.1.4大数据云计算中心项目建设地点1.2大数据云计算中心项目设计目标1.3大数据云计算中心项目建设内容与规模1.4大数据云计算中心项目投资估算与资金筹措 1.4.1大数据云计算中心项目建设总投资1.4.2资金筹措1.5大数据云计算中心项目主要财务经济指标1.6可行性研究依据1.7研究范围第二章大数据云计算中心项目建设背景2.1宏观形势2.1.1地理、历史2.1.2交通2.2宏观经济运行2.2.1宏观经济发展（GDP发展）2.2.2固定资产投资情况2.2.3人均生产总值2.2.4人口变化2.3地区及行业的发展规划2.3.1城市总体规划（20xx—20xx）2.3.2城市近期建设规划第三章大数据云计算中心市场分析与市场定位 3.1大数据云计算中心市场分析3.1.1大数据云计算中心市场近况3.1.2大数据云计算中心市场划分3.1.3板块特征分析及小结3.1.4大数据云计算中心市场总结 3.1.5大数据云计算中心项目机会分析 3.2项目市场定位
云计算的概念和特点
云计算的概念和特点 “云计算”面世以来，在IT产业界和学术界掀起了巨大的波澜，不少企业及专家都将云计算看作是未来IT产业的发展方向，并开始全力投入其中。从政策层面来看，云计算己经进入我国中央政府的中长期发展规划，国务院发布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，确定我国现阶段将重点培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车这七大战略性新型产业，作为新一代信息技术的重点发展领域，云计算将成为新一代信息技术产业中的支柱领域之一。可以说，良好的政策环境将保证云计算技术能够获得持续的政策利好和充足、稳定的资本投入，具有诱人的发展前景。 通俗的来讲，云计算就是让计算变成像水、电、煤气一样的基础设施，人们可以像购买水、电、煤气一样购买计算服务，因此可以说云计算重新定义了IT软硬件资源的设计和购买的方式，从而可能引发IT产业的大规模变革。 云计算主要分为四类：公共云、私有云、社区云及混合云。公共云是利用互联网，面向公众提供云计算服务;私有云是利用企业内网和专网，面向单一企业或组织提供云计算服务，这些服务是不提供于公众使用的;社区云是利用内网、专网及VPN，为多家关联部门提供云计算服务;混合云是上述两种或三种云的组合
云计算的服务模式有三种：(1)软件即是服务(Soft as a Service，简称SaaS)，对应的用户主要是直接使用应用软件的终端用户，提供的服务是终端用户所需要的应用软件，终端用户不用购买和部署这些应用软件，而是通过向SaaS提供商支付软件使用或租赁费的方式来 使用部署在云端的应用软件。(2)平台即是服务(Platform as a Service，简称PaaS)，对应的用户主要是使用开发工具的应用软件 开发商，提供的服务是开发商所需要的部署在云端的开发平台及针对该平台的技术支持服务。(3)基础设施即是服务(Infrastructure as a Service简称IaaS)，对应的用户主要是使用需要虚拟机或存储资源 的应用开发商或IT系统管理部门;提供的服务是开发商或IT系统管 理部门能直接使用的云基础设施，包括计算资源、存储资源等部署在云端的虚拟化硬件资源。 云计算的特点和好处主要有以下几点： 1.低成本 云计算将建设成本转化为运营成本，用户不需要为峰值业务购置设施，不需要大量的软硬件购置和维运成本就可以享用各种IT应用 和服务。 2.灵活性 云计算可以快速灵活的构建基础信息设施，并可以根据需求灵活的扩容IT资源。云计算提供给用户短期使用IT资源的灵活性(例如：
浅析云计算安全
浅析云计算安全 摘 要首先介绍云计算安全的产业发展情况，之后重点讨论数据安全、应用安全、虚拟化安全、云服务滥用等云安全问题，并提出应对策略，最后指出云计算安全的发展方向。 关键词云计算安全；虚拟化；云服务滥用 当前，云计算已经成为通信、IT界关注的重点，各方均看好其市场发展前景。云计算本质上是传统电信IDC增值业务的延伸和扩展，通过互联网对用户提供IT基础资源(包括计算、存储、网络、软件等)的按需租用，能够降低用户的IT运维成本，使得用户可以专注于自身业务。由于云计算的独特优势，欧美等国家政府均大力推广使用此项技术，云计算的广泛普及对工业化和信息化的快速融合及国民经济发展均有促进作用。 云计算具有按需服务、宽带接入、虚拟化资源池、快速弹性架构、可测量的服务和多租户等特点，不但对传统的安全提出了挑战，同时也为IT系统引入了新的风险。因此，在云计算快速推进、广泛普及的同时，有必要重点对云安全技术进行研究，在云中引入更强大的安全措施，否则，云的特性以及云提供的服务不仅无法有效利用，而且还可能给国家、企业、个人用户带来严重的安全威胁。 一般来说，云计算的安全包括两个不同的研究方向：1)云安全，即保护云计算系统本身的安全；2)安全云，属于云计算应用范畴，即利用云的特性，将云作为一种安全服务提供给第三方。本文的随后章节将对云计算安全的第一个层次进行阐述。 1云计算模型 本文使用NIST(美国国家标准与技术研究院)给出的云计算模型[1]。简要地说，云模型可以解读为一个平台，两个支付方案(按使用量收费和按服务收费)，三个交付模式(Iaa S、Paa S、S aaS)，四个部署模式(私有云、公有云、社区云、混合云)、五个关键特性(基础资源租用、按需弹性使用、透明资源访问、自助业务部署、开放公众服务)，详见图1。 Broa d Ne twor k Access Rapid El a sticity Mea surd e S er vice On-Dem and S elf-Se rvice Re s our c e P ooling Sof twa r e a s a S ervic e(Sa a S) Public Priva te Hy brid Community De p loy me nt M ode ls Se rvice M ode ls Es s entia l Charoc te ris tic s Platf orm a s a S e rv ic e(Pa a S) Inf ra stru c tu re as a Se rv ic e(I a a S) 图1云计算模型 N IS T制订的《云计算工作定义》[1]归纳了云计算的三种交付模式，即基础设施即服务(Ia a S，In fra s tru cture as a S ervice)，平台即服务(P aa S，Platform as a Service)，软件即服务(SaaS，Software as a Service)。 下面从集成特色功能、复杂性、扩展性以及安全性等方面对三种交付模型进行比较。 一般来说，Saa S会在产品中提供强大的集成化功能，对用户而言使用简单，安全威胁较小，但可扩展能 裴小燕1张尼2 1中国联合网络通信有限公司北京100033 2中国联通研究院北京100032 研究与开发Re s ea rch&Deve lop me nt 24