云计算技术的探索与研究

摘　要：如何让计算机快速地处理最复杂的计算任务呢？那就是云计算。近年来，越来越多的地方提到并运用了云计算，它是一种新兴的计算模型，用户可以利用该模型在任何地方通过连接的设备访问应用程序，其功能强大，运用范围广，相信在不久的将来，云计算一定会在我们的生活当中发挥巨大的作用，带来一场新的IT技术的革命，以下将简要介绍云计算的原理和现状以及主要应用。

关键词：云计算；分布式处理；虚拟技术；并行处理
　　云计算技术在当今的网络服务中已经随处可见，比如说为大家所熟知的搜索引擎，网络电子邮箱等等，使用者若想获取海量信息，只需在搜索框内输入简要的指令即可，由此可知云计算其实离我们并不远。还有未来手机和GPS等移动设备，都可以通过云计算技术，发展出更多的应用服务，这一方面在iphone上已经有所体现。再举一个例子，目前，个人计算机在我们工作中的主要任务依然是文档处理和资料储存，然后若是机器的硬盘坏了，我们肯定会看着大量的资料丢失而束手无策。而自从有了云计算技术，那样的时代已不会再来，因为“云”会代替我们来做存储和计算的工作。那么什么是“云”呢？什么又是“云计算”呢？
　　云计算是一种新兴的计算模型：用户可以利用该模型在任何地方通过连接的设备访问应用程序，应用程序位于可大规模伸缩的数据中心，计算资源可在其中动态部署并进行共享。简言之，有了云计算，用户不需要计算能力很强的客户端，而是可以直接从“云”里（服务器端）获得计算能力。利用高速互联网的传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网集群中，集群中的计算机都是很普通的工业标准服务器，由一个大型的数据处理中心管理着，数据中心按客户的需要分配计算资源，达到与超级计算机同样的效果。
　　1 计算产生条件、特点
　　就我理解，云计算其实就是通过数据中心来协同全球各地的各种数据运算，随时随地的去满足用户应用的各种要求，仔细考虑，其实这也正是互联网建立的初衷，因此云计算也应该是互联网发展的必然趋势。云计算的前身其实是20 世纪80 年代末的网格计算（利用并行计算解决大型问题）和20 世纪90 年代末的公用计算（将计算资源作为可计量的服务提供），互联网技术的发展，为这些老技术发展而成的云计算的出现创造了成熟的条件：第一，互联网获得空间发展，连接了全球各地，并且网络带宽极大提高，通过互联网可以传递大容量数据，基于互联网的软件提供模式（saas）开始应用；第二，分布/ 并行/ 虚拟化技术的发展，分布的计算机能够通过硬件和软件技术实现资源的“虚拟化”，并成为可对外提供的“服务”。
　　2 计算的内容与现状
　　云计算为我们所带来的改变，是人类对计算机使用方式的改变。从传统一个以桌面系统为中心的应用模型向新的以网络为中心的应用模型转变。在新的模型里，所有的服务和应用都将以在线而不是单机的方式提供给用户，而接收这些服务的终端将不再更多地受限于硬件，包括个人电脑，移动终端都可以随时通过互联网享受到服务和应用，所谓“云”就是成千上万台电脑和服务器互联的电脑云。这种基于互联网的超级计算模式可以让我们从“云”端获得的计算能力可以达到超级计算机的效果。当前，就最简单的云计算技术在互联网服务中已经随处可见，例如搜索引擎、网络信箱，网络存储，文件处理服务等都是“云计算”的具体应用。云计算是未来技术发展的趋势，可以说，谁先抢占云计算这块蛋糕，谁就可以在未来互联网服务中占有先机，全球IT 巨头都不想错过云计算。最早推出云计算服务的是亚马逊（Amazon）。早在2006 年，它就推出了弹性计算云（Elastic Computer Cloud ES2）服务，让中小企业能够按其需要购买亚马逊数据中心的计算能力，以EC2 为基础的云存储S3（Simple Storage Service）不到一年时间里就已存储了50 亿个对象；2007 年，Sun 公司推出了移动数据中心SunBlackbox ，它在云计算中发挥重大作用，Sun 还提供租赁主机服务，以帮助用户实现云计算；同年10 月，Google 与IBM达成合作协议，共同出资为美国6 所大学计算机专业学生和研究人员提供硬件、软件和服务支持，一个月后Yahoo 也与大学开展合作，推出相应计划；11 月，IBM宣布了“蓝云”计划，并安排200 名工程师参与这一计划；同月，微软宣布，将投资5 亿美元再爱尔兰首都都柏林建设其第一个欧洲数据中心，用来支持如MSN 门户和Windows Live 以及Hotmail、照片共享、博客和在线存储等一系列服务；2008 年4 月， google 开放google app engine平台，该平台允许第三方通过它运行应用程序并效能感受google 的带宽、吞吐量、可靠性等性能资源；同年10 月，微软推出WindowsAzure 操作系统，是微软继Windows 取代DOS之后，又一次颠覆性转变———让Windows 真正由PC 延伸到“云”上。
　　3 云计算发展的未来
　　云计算的好处如此诱人，但与此同时，也存在较大风险。a.使用云计算意味着数据被转移到用户主权掌控范围外的机器上，也就是云计算服务提供商的手中，那么人们担心这些数据的安全性也不无道理，如何保证用户信息和隐私抑或是商业数据不被泄露或盗取这是用户最关心的；b.由于云计算的特点，用户也不知道自己存储的数据位于全球哪个服务器，而各个国家，地区对于信息保护的法律法规不尽相同，如何保证数据的隔离；c.当今IT 界竞争激烈，服务商公司很有可能随时被淘汰、吞并，如何保证用户数据长期生存性。
　　4 总结与展望
　　云计算拥有无限潜力有待人们开发挖掘，云计算的发展将给信息社会的发展带来历史性的飞跃。软件方面：开发更加适合元计算的实现复杂功能软件，充分发挥云计算的潜力，利用其计算能力的冗余，更加高效地服务社会；安全方面：克服云计算现阶段所存在的问题和风险，云计算必将会取代当前传统的计算模式，成为下一代IT 技术的核心。