摘 要：云計算是一種最新發(fā)展起來的計算方式，這種技術(shù)發(fā)展起來離不開互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)管理技術(shù)，以及分布式計算技術(shù)，這種計算方式是將信息放置在計算機或者其他的媒體設(shè)備上，使文件、信息以及資源得以共享。本文通過對云計算概念的描述，再讓大家了解云計算的條件下，并介紹了云計算的多種體系模式，就其中一種比較具有代表的體系將進行了詳細的描述，并且指出了次架構(gòu)體系中的與計算的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：云計算；體系架構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)；存儲

中圖分類號：TP3

隨著科學(xué)計算的發(fā)展，在最近幾年的時間里，多種互聯(lián)網(wǎng)工具以及多種網(wǎng)上應(yīng)用模式出現(xiàn)了，像網(wǎng)絡(luò)社交平臺，網(wǎng)上購物銷售，各種播放媒體以及新興搜索方式等。這些新開發(fā)的應(yīng)用程序都具有很大的信息和數(shù)據(jù)，而且更新?lián)Q代的速度也比較快，因此便需要具有強大的存儲功能的程序。根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)可知，在線視頻就優(yōu)酷網(wǎng)而言已經(jīng)具有了18PB的數(shù)據(jù)信息了，而且每天更新的數(shù)據(jù)也很多，社交平臺同樣也具有了很多的信息。目前，利用硬件進行存儲需要的成本比較高，而且比較難以維護，一旦硬件出現(xiàn)問題，信息就會蕩然無存。根據(jù)數(shù)據(jù)得知，目前用于更新和開發(fā)軟硬件的費用只占到了總費用的20%，其中絕大部分都是用在了系統(tǒng)維護方面了。

為了改變現(xiàn)在的情況，在2006年時，多家信息技術(shù)公司提出了“云計算”。由于國際并沒有形成云計算的具體概念，因此各個國家對于云計算具有不同的解釋。本文主要引用的是美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）對云計算所下的定義：云計算是一種能夠按照自己的需求隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問或者獲取自己所需要的信息的計算模式。一個完整的云計算系統(tǒng)不僅能夠?qū)Y源進行計算和分配，而且還能夠時刻的監(jiān)視著用戶對資源的使用情況。它是一個動態(tài)的系統(tǒng)，因此可以實時的監(jiān)控用戶對資源進行的操作，充分提高了資源以及信息的使用效率。

1 云計算體系架構(gòu)

用戶可以通過云計算獲取自己需要的信息和資源，根據(jù)目前國內(nèi)外所掌握的云計算方面的知識，程序員對與計算的研究現(xiàn)狀以及CAS及NIST對云計算的了解得知云計算主要有四個方面的組成部分，分別是：基礎(chǔ)服務(wù)、服務(wù)管理、安全策略及用戶訪問接口。

基礎(chǔ)服務(wù)，這一部分是云計算體系中最底層的部分，這是整個云計算最為基礎(chǔ)的一部分，與計算的整個資源體系都存儲在基礎(chǔ)服務(wù)之中，包括物理性的資源以及虛擬化的資源。其服務(wù)主要是承載在虛擬平臺，即由一些專業(yè)化的技術(shù)形成的平臺，用戶如果想使用基礎(chǔ)服務(wù)的資源，信息等其他服務(wù)都必須進行繳費。利用這種方式，簡化了基礎(chǔ)服務(wù)的程序，不再像以前一樣要從采購，設(shè)置，安裝，運行等一系列程序，這樣就節(jié)約了成本，提高了軟件的使用效率。在云計算的基礎(chǔ)上，用戶可以控制資源的安放，信息的傳遞，程序的安排以及存儲容量的限制，只不過無法去掌控這個最底層的設(shè)置。有一部分程序家覺得目前的云計算不好控制，為了更方便的使用云計算，其將這一服務(wù)分成三個相關(guān)的子層，包括計算資源子層、數(shù)據(jù)存儲資源子層和通信資源子層。因為目前的基礎(chǔ)服務(wù)主要是借助虛擬的平臺，因此在進行資源整合和分配的時候同樣需要使用虛擬化技術(shù)，常用的虛擬化的工具主要有KVM、VMware等等。

平臺即服務(wù)存在于軟件的各個層次之中，不管是軟件進行分析設(shè)計也好，對軟件資源進行布置也好，平臺即服務(wù)存在于軟件開發(fā)的各個程序之中，平臺即服務(wù)的服務(wù)對象主要是軟件的開發(fā)人員以及測試軟件的人員，他們都需要應(yīng)用基礎(chǔ)服務(wù)。平臺即服務(wù)包括兩個獨立的層次：編程環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境。編輯環(huán)境主要是編寫程序的工具，執(zhí)行環(huán)境即使對應(yīng)用程序的操作。平臺即服務(wù)目前使用比較多的平臺主要有Microsoft Azure Services Platform、GAE等。

軟件即服務(wù)，是一個很早被提出來的概念，各種應(yīng)用程序的最終實現(xiàn)都要要歸結(jié)于軟件即服務(wù)的，很多應(yīng)用程序都是放在軟件即服務(wù)上的，通過共享，用戶在網(wǎng)絡(luò)暢通的情況下才能正常的使用這些應(yīng)用程序的。通過這種方式，用戶不再需要購買和安裝應(yīng)用程序，直接通過共享即可使用，降低了用戶的成本，減少了繁瑣的程序，而且用戶主只需要購買自己需要的服務(wù)，不用再被捆綁式的銷售所干擾。軟件即服務(wù)是與計算的上層構(gòu)架體系，在軟件即服務(wù)的程序里，用戶只能使用自己購買的特定的服務(wù)。因此，用戶在使用方面沒有了自由，比較常用的軟件及服務(wù)有SuccessFactors、Salesforce等。

服務(wù)管理和安全策略，云計算是需要給大家提供比較可靠的，而且費用又比較低的服務(wù)，但是基于云計算平臺系統(tǒng)比較大，而且其設(shè)計結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此在提供的質(zhì)量方面很難能夠讓客戶滿意。為了讓用戶能夠安全地使用云計算提供的服務(wù)，云計算的供應(yīng)商通過各式各樣的方法來進行保證，包括使用云計算安全技術(shù)，普及云計算安全法規(guī)，提供云計算安全審計等一系列措施。目前比較具有帶變形的保護云計算安全的組織有云計算標準組織、云計算安全聯(lián)盟、開放云計算宣言等。

2 云計算關(guān)鍵技術(shù)

2.1 虛擬化技術(shù)

云計算的優(yōu)勢就是可以進行資源共享以及虛擬不同的應(yīng)用程序，從而盡可能發(fā)揮應(yīng)用程序的功效，如果不是在云計算的情況下，不用的應(yīng)用程序要在不同的平臺上進行使用，而在云計算的條件下，可以將三種程序進行共享，這樣就可以在一種平臺上使用三種程序，利用虛擬化的方法，來使用應(yīng)用程序，使用的這種虛擬化的方法就叫做虛擬技術(shù)，其包括兩種，這種事虛擬機技術(shù)，另一種是虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。前者使用較多的產(chǎn)品主要有VMware，后者使用較多的則是VPN技術(shù)。虛擬機技術(shù)的功能主要可以將基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化，這樣用戶就可以按需使用，虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則是通過設(shè)定特殊的網(wǎng)絡(luò)模式對云計算進行訪問。

2.2 分布式海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

云計算采用分布式的存儲技術(shù)來存儲資源，主要是為了使其具有更高的安全性能，可靠性能以及經(jīng)濟性能。而且為了保證數(shù)據(jù)具體可靠性，云計算給每份數(shù)據(jù)都賦予了多個副本來保證數(shù)據(jù)不丟失。云計算中主要使用采用GFS以及GFS的開源實現(xiàn)HDFS這兩種存數(shù)數(shù)據(jù)的方式。HDFS對于數(shù)據(jù)的存儲思路如下：數(shù)據(jù)一次就寫入進去，然后可以多次進行讀取這種高效的模式。數(shù)據(jù)集的形成主要包括兩個方面，第一就是直接有數(shù)據(jù)源形成，另一種就是從數(shù)據(jù)源中復(fù)制下來的，然后就對此數(shù)據(jù)集進行長時間的分析，而且每次分析都會比較全面。

2.3 海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)與編程模型

云計算設(shè)計的編輯模型比較簡單，主要是為了能夠讓用戶更方便的使用云計算提供的服務(wù)，而且也可以讓用戶利用簡單的編輯模型自己編輯一些比較簡單的程序來實現(xiàn)按自己的特殊需求。雖然編輯模型進行了簡化，但是后臺的程序卻不會變的復(fù)雜，這樣就能保證使用者前臺調(diào)用程序是比較簡單，到后臺就無法使用，這也保證了程序的安全與可靠。前文已說明云計算采用的分布式存儲程序，從這方面來說用戶是可以直接享受服務(wù)的，但是，為了開發(fā)人員充分使用云計算，必須設(shè)計出是和云計算的編輯模式。目前，比較有名的編輯模型是MapReduce。

3 結(jié)束語

云計算屬于一種新興的技術(shù)，這種技術(shù)具有很好的發(fā)展，而云計算的各項指標，體系以及技術(shù)都趨于完善，而且現(xiàn)在全球化越來越嚴重，網(wǎng)絡(luò)化成為了今后的發(fā)展趨勢，現(xiàn)在的應(yīng)用程序也在不斷地進行發(fā)展，這都為云計算提供很大的使用市場。云計算機有的價格便宜，使用方便，安全性能高，能夠按需使用等特點，都使其今后發(fā)展的有利因素，隨著近幾年云計算的普及，其使用范圍也越來越廣泛。云計算的高存儲和資源共享的模式，給信息技術(shù)帶來了新的變化，這將給軟件服務(wù)業(yè)帶來巨大的影響。

參考文獻：

[1]周啟玄.云計算及虛擬化架構(gòu)測試[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2010（09）.

作者簡介：張鵬飛（1982.05-），本科，工學(xué)學(xué)士，研究方向：軟件工程。

作者單位：中國移動通信集團內(nèi)蒙古有限公司，呼和浩特 010011