摘 要：本文詳細(xì)介紹云計算的通過互聯(lián)網(wǎng)訪問“云端”資源的基本原理，虛擬化技術(shù)、并行計算、分布式存儲等關(guān)鍵技術(shù)，以及改變傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，提供Iaas服務(wù)、PaaS服務(wù)、SaaS服務(wù)的商業(yè)應(yīng)用，從而極大地推動IT產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新。

關(guān)鍵詞：云計算；虛擬化技術(shù)；并行計算；SaaS服務(wù)

中圖分類號：TP3

隨著科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)水平的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)信息以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)正以指數(shù)級的速度增長，用戶的需求對于網(wǎng)絡(luò)需求也在不斷增高，傳統(tǒng)的計算機(jī)用戶將所有的應(yīng)用安裝在本地的模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需求，尤其是面對當(dāng)前分布異構(gòu)、處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來說，更是有點捉襟見肘，“云計算”技術(shù)已經(jīng)成為一種全新的模式，將巨大的系統(tǒng)資源整合在“云端”，通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)為終端用戶提供各種IT服務(wù)，從而減輕終端設(shè)備的運行壓力，提升IT服務(wù)的效率和質(zhì)量?！霸朴嬎恪奔夹g(shù)方興未艾，由最初的理論研究到現(xiàn)在的實際應(yīng)用，“云計算”發(fā)展的步伐越來越快，并將為全球的IT產(chǎn)業(yè)掀起一場聲勢浩大的改革浪潮。所以深入學(xué)習(xí)和研究“云計算”技術(shù)的基本理論和技術(shù)，對于提升“云計算”技術(shù)的理解，加強“云計算”在學(xué)習(xí)和研究中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 云計算

由于云計算還在如火如荼地發(fā)展過程中，目前為止還沒有統(tǒng)一的定義，簡單地理解，云計算（Cloud Computing）是以互聯(lián)網(wǎng)為核心，對網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)的增加、使用或者交付等提供相關(guān)技術(shù)的商業(yè)模式，而具體的實現(xiàn)方案是對互聯(lián)網(wǎng)等資源進(jìn)行虛擬化處理并對其及進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)展和使用，從而實現(xiàn)云計算服務(wù)。根據(jù)伯克利云計算白皮書所說，云計算包括互聯(lián)網(wǎng)上的各種服務(wù)形式的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)中心中提供的軟件服務(wù)或者硬件設(shè)施資源。所以，云計算技術(shù)可以提供以服務(wù)為基本的交付方式，該交付服務(wù)具有高度的可擴(kuò)展性，同時，云計算技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)來進(jìn)行開發(fā)和服務(wù)交付的，可以實現(xiàn)資源虛擬化、資源的自動管理與配置以及較低的成本對指數(shù)數(shù)量級別的數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式并行處理。

1.1 云計算的工作原理云計算技術(shù)的實現(xiàn)是依賴于互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，在典型的云計算框架中，用戶通過網(wǎng)絡(luò)終端連入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)向“云端”服務(wù)器發(fā)送相應(yīng)請求，“云端”服務(wù)器接收并分析用戶請求后，會自動調(diào)用可用的系統(tǒng)資源來完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和計算，并通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將用戶的請求結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)終端，從而實現(xiàn)云計算的數(shù)據(jù)處理過程。云計算技術(shù)使得本在網(wǎng)絡(luò)終端上進(jìn)行數(shù)據(jù)計算和處理的功能轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，所需要的應(yīng)用程序不再需要運行在用戶的個人電腦、手機(jī)上，而是轉(zhuǎn)移到了互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上，同時，對于數(shù)據(jù)的存儲也會放到相應(yīng)的服務(wù)器內(nèi)，這樣一樣極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)終端的資源開銷，減輕了個人網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)備管理和維護(hù)，用戶只要能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，即可隨時隨地地訪問“云”，完成個人的需求。

1.2 云計算的關(guān)鍵技術(shù)云計算是以虛擬化技術(shù)、分布式存儲技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代科技為基礎(chǔ)發(fā)展起來，從云計算的基本概念上來看，需要實現(xiàn)分布式的計算功能以及數(shù)據(jù)存儲功能，這也是云計算最關(guān)鍵的技術(shù)。云計算根據(jù)功能不同，又分為計算云和存儲云。其中存儲云是通過大量的分布式存儲系統(tǒng)來完成存儲云的基本功能，而計算云就是以資源虛擬化技術(shù)，通過分布式計算云的并行計算完成用戶請求數(shù)據(jù)的處理。簡單地講，虛擬化技術(shù)是請求占用計算云更少的資源來完成用戶請求，通過一定的計算策略，力求將數(shù)據(jù)處理的過程在更少的服務(wù)器上實現(xiàn)并行計算，從而使計算云的資源分配更加合理優(yōu)化。并行計算技術(shù)也是云計算的關(guān)鍵技術(shù)，通過對大量的任務(wù)進(jìn)行合理分析拆分，并派發(fā)到各個分布式計算云的服務(wù)器上進(jìn)行計算，最后收集各個節(jié)點上的計算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一整理從而完成并行計算。

2 云計算的應(yīng)用

云計算技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)在各個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，也改變了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，為互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)帶來了新的生機(jī)。云計算所提供的軟件或者IT服務(wù)都是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)模曰ヂ?lián)網(wǎng)用戶不需要安裝任何客戶端軟件，只通過可通過瀏覽器來訪問云端提供的服務(wù)。云計算在實際商業(yè)中提供的服務(wù)模式有主要分為三類，即軟件即服務(wù)（Software as a Service）、平臺即服務(wù)（Platform as a Service）以及基礎(chǔ)設(shè)備即服務(wù)（Infrastructure as a Service）。如圖1所示，為云計算提供的服務(wù)類型示意圖。

圖1 云計算的服務(wù)類型結(jié)構(gòu)圖

如圖1所示，為整個云計算的服務(wù)類型結(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、虛擬化平臺，IaaS服務(wù)，PaaS服務(wù)，SaaS服務(wù)構(gòu)成了整個云計算的平臺，而客戶只需通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)即可享受云計算提供的服務(wù)。

其中IaaS服務(wù)是云計算提供的虛擬硬件服務(wù)，用戶通過租賃云計算提供的虛擬硬件資源即可搭建自己的應(yīng)用系統(tǒng)，從而節(jié)省了硬件設(shè)備的開支；PaaS服務(wù)是云計算提供的應(yīng)用服務(wù)引擎，將開發(fā)的平臺作為一種服務(wù)提供給客戶，從而用戶不必考慮底層設(shè)備與系統(tǒng)的兼容等問題即可在平臺上搭建自己的管理系統(tǒng)或者通過擴(kuò)展接口來完成自己的服務(wù)；SaaS服務(wù)是云計算將軟件功能作為一種服務(wù)提供給客戶，客戶只需獲得授權(quán)認(rèn)證即可通過瀏覽器來訪問云端計算機(jī)上的軟件，從而避免了軟件維護(hù)的成本開銷，極大地方面了客戶在相應(yīng)功能上的應(yīng)用。

3 結(jié)束語

云計算以其互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，虛擬化技術(shù)、并行計算技術(shù)以及分布式存儲等關(guān)鍵技術(shù)為主導(dǎo)，結(jié)合大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及服務(wù)器集群構(gòu)成云計算體系，并以基礎(chǔ)設(shè)備、擴(kuò)展接口或應(yīng)用平臺、應(yīng)用軟件作為服務(wù)，提供給客戶，客戶只需通過瀏覽器訪問互聯(lián)網(wǎng)即可享受云計算提供的服務(wù)，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)終端負(fù)載，簡化了客戶的成本開支和系統(tǒng)維護(hù)的過程，為客戶提供方便快捷經(jīng)濟(jì)的IT服務(wù)。

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作者簡介：陳賀明（1981-），女，碩士研究生，講師，研究方向：軟件工程、數(shù)據(jù)庫、圖形圖像；王友順（1982-），男，碩士研究生，講師，研究方向：軟件工程、嵌入式、移動開發(fā)；趙國敏（1978-），男，本科，工程師，研究方向：軟件工程、物品編碼、標(biāo)準(zhǔn)化。

作者單位：河南廣播電視大學(xué)，鄭州 450008；河南省標(biāo)準(zhǔn)研究院，鄭州 450004

基金項目：河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目（項目編號：12B520048）。