云計算技術發展及新思路探析論文

　　摘要：該文從云計算的發展說起、闡明了云計算的涵義及本質，進而提出云計算技術新思路，讓讀者對云計算技術有個較清晰思路，相信云計算將在未來數年內統領IT行業的發展方向，并改變我們使用信息技術的方式。

　　關鍵詞：云計算；涵義本質；新思路；探析

　　1 云計算的源起及發展

　　當今時代，“人云亦云”，云計算的影響力已經席卷了各個角落，不管是否和云有關系的廠家都把自己的產品往云計算的大旗上靠，以趕上世紀初的這股潮流并充分利用它，可以說，云計算是繼個人電腦、互聯網后的又一革命性技術，將在未來數年內統領IT行業的發展方向，并改變我們使用信息技術的方式。而計算機技術發展方向之一就是，計算機用于在越來越復雜的軟件上運行越來越大的數據集。當單片的超級計算機成為科技和經濟發展的障礙時，人們開始將目光從分布式服務器轉向服務器農場。同時，咨詢專家開發的內部服務已經轉為專家提供的、虛擬市場可用的普遍服務外包。

　　這里占統治地位的字眼是“云”。隨著全球可用服務器農場數量和運行于任何服務器農場上的軟件（正如你不知道你的搜索請求在哪里被服務的）不斷增加，人們可能會說“一切皆在云中”。歷史也展現出網絡的兩大發展方向，一方面，以前普通人難以接觸到大型機正在成為人們桌面上的個人計算機，然后演變為筆記本電腦，進而變成了隨身攜帶的智能終端（IPad、智能手機），個性化服務無所不在。另一方面，大型機又在不斷演變為超級計算機，然后服務器農場演變為云，共享服務變得無處不在。而起到關鍵作用的是互聯網，它將信息從大型服務器農場傳送到千家萬戶。而在最高級別，云計算概念的核心就是建立戰略分布式服務器農場（集成在機架上的商業處理器同質集群構成的），以實現計算密度和功耗優化。在源頭，它不是真正的云，無非是人們為了描繪出這一最終能夠做任何事情的神奇過程，畫了一些波紋或團，并將其稱為云。問題是某個功能實體可能是節點的一部分，也可能是使用一些節點，也可能在服務器農場中進行處理，該功能的執行對象是某些資源，我們不關心這些資源位于何處，又需要多少資源，因為它是根據需求的變化而移動的，我們也不想知道它將移向何處，換句話說，網絡變成了云。

　　隨著通迅設備交互的增多，用戶之間的交互功能也不斷增強，從而使用得帶有拍照功能的智能手機成為社區網絡中的靈活節點。基于優先條款，其功能和結構隨著參與者的`思路發生變化，而不是隨著預定的業務流程發生變化。手機只是所有故事中的諸多角色之一，所有電子產品正趨于無線化，不是簡單地去除電纜，手機可以以無線的方式與你家的門鈴建立連接，支持你在臥室中應答，甚至此時你可以不在家。又如嬰兒突然出現急性脫水的癥狀，嬰兒車或專用座位能夠發現并及時發出警告聲。

　　正如常說的“云計算是街道拐角銷售的商品”，這也體現了云計算的最終用途是可租用的服務，但云計算技術就象“追求計算機的CPU的運算能力”當前已經達到了極致，他已不再是我們企求的目標，我們的目標是如何讓云更方便為我們提供服務。

　　2 云計算的涵義及本質

　　什么是云計算？這個是一個反復提到、反復回答后又反復提出的問題，從這個角度說，一方面說明云計算是一個非常抽象的概念，要準確地把握其內涵不是一件容易的事，另一方面，這又表示云計算是有著強大生命力的技術發展方向，否則不會有越來越多的人翻來覆去地嘗試弄懂這個問題。因而就有不同的人、不同的行業從不同角度解釋了云計算的含義，縱觀各方觀點，CSA（Cloud Security Alliance——云計算安全聯盟）在“Security Guidance For Critical Areas Of Focus In Cloud Computing V3.0”比較精確地說明云計算的本質：

　　“云計算的本質是一種服務提供模型，通過這種模型可以隨時、隨地、按需地通過網絡訪問共享資源池的資源，這個資源池的內容包括計算資源、網絡資源、存儲資源等，這些資源能夠被動態地分配和調整，在不同用戶之間靈活地劃分。凡是符合這些特征的IT服務都可以被稱為云計算服務。”

　　上面的定義很好的說明云計算的本質。為了將這個定義更方便地匹配到現實世界的IT架構中，NIST（U.S.National Institute of Standards and Technology——美國國家標準與技術學院）提出了一個定義云計算的標準——“NIST Working Definition of Cloud Computing/NIST800-145”。這個文檔中提到了一個標準的云計算要具備五個基本元素，分別是通過網絡分發服務 、自助服務、可衡量的服務、資源的靈活調度，以及資源池化。該標準還提到云計算按照服務類型可以分為IaaS、SaaS和PaaS三類，而按照部署模式又可分為公有云、私有云、混合云和社區云四種。

　　NIST 800-145被業界普遍接受的原因是其提出的云計算五大要素非常簡練地說明了一個云計算系統的特征，只有具備這五點的IT架構才可以被稱為云服務架構，通過這五個特征能快速地將云計算系統同傳統IT系統區分開來，抓住這五點就好像在親子鑒定中準確地抓住了特征DNA，能夠快速地把云計算從龐雜的IT服務類型中提取出來一樣。

　　3 云計算技術新思路探析

　　早期我們更多考慮到服務器的軟硬件配置，認為服務器的強大是決定網絡服務的質量，同時又要配合能更好的工作，需要為其各客戶端安裝相應的軟件，客戶機/服務器（Client/Server）模式在我們的頭腦中已根深蒂固，而如今的B/S模式，才讓我們意識到計算機無非是為了方便人類工作生活的工具而已，越靠近客戶端，承載的業務應該越多，讓人們更易用，正如當今普遍的智能終端一樣，觸屏代替按鍵，所見及所得達到極致，才讓人們更容易去使用它，隨之而來的技術和創意相互催化，相互溶解，這一切也使得云計算技術產生了新的發展思路。

　　1） 虛擬化

　　最初計算機軟件的開發與運行調試，都需要依賴相應的硬件架構，而版本的升級又決定能否在原有硬件上運行，所以才出現開發在可跨平臺環境實現，只要軟件編譯后總能運行，版本也已無關緊要，安卓就是最好的實例。它針對移動終端的發展與應用，并迅速成為嵌入式中操作系統的首選。正如“潘塔麗”觀點所描述的，系統功能將建立在虛擬硬件各軟件的基礎上，從而使功能成為首要的設計目標。雖說不可不提諸如“硬件”和“軟件”等術語，但在未來的發展中，隨著人類對自己的意圖越來越明確及明朗化，這些概念也將慢慢被淡忘。

　　2） 大數據

　　正如科教片“互聯網時代”中所描述的，大英百科全書在當年編印的規模巨大，和當下“互聯網”數據相比，顯得微不足道，所以云開始更多應用于數據存儲，以前人類追求CPU的運算能力，而“超越摩爾定律”差距表明，算法復雜性增長速度要比處理器速度快，云存儲慢慢用空間和實力取代建筑輝煌的“世界級圖書館”，使得數據的所有者運行業務成本更低，加之高速互連和無處不在的網絡，運行于云中的“第一英里”。但隨之而來的就是云中數據倉庫的所有權和維護的問題。

　　3） 架構

　　同時隨著云服務的普遍應用也對專業技術提出要求，并行-分布式算法的提出，針對多核架構的研究表明，擁有諸多異構節點的系統，能夠更好地處理固有并行性缺乏的問題，在云應用中，不同服務將搜尋不同資源組的服務器，并針對不同的應用進行優化，從而根據服務請求協同處理，云計算將服務定位于最優的服務器上，或考慮到能效原則，合并服務且能在最少服務器上運行任務，對服務的請求開始變得智能，而又取決于當前負載，除了時間關鍵性軟件，用戶不需要對調度進行深入的了解。

　　4） 家庭網絡

　　與辦公室相比，網絡化的家庭缺少與數字化通信所匹配的物理支撐，常見到朋友在裝修房間時要充分考慮有線網絡如何布線，網線要選擇最好質量的，安裝時不放心裝修人員的水平，而親自測試連接連通性，并同時要考慮電視機頂盒的放置位置與方式而絞盡腦汁，甚至在布線完成后還在后悔方案的不完善，隨著IPV6的產生，任何電器都可以計算機化并聯網，廣義地說就是對應著處理和控制，從而產生以網絡為中心的家庭自動化，家庭本身已成為用戶的無線局域網，甚至從外界看起來找不到一臺計算機形式的影子，但這網絡卻承載著信息，通話，電影，圖片，音樂及應用控制，這也對各類寬帶接入方案提出更多的要求和挑戰，無線網絡無處不在。

　　另一個不容忽視的就是那些用途廣泛，精確度高，成本低廉，應用靈活的攝像頭，隨著相關支持技術的不斷產生，數字攝像頭的應用越來越廣泛，但大多數攝像頭還只是一個單獨的圖像捕獲設備，通過將其智能化所帶來的多功能大大降低了業余領域中操作難度，這些設備與人的眼睛相比，區別在于人眼相當于具備了自動適應場景的鏡頭，并且能通過雙視角實現景深控制，特征提取和圖像理解分層。在多樣性的實現方面，生物學給我們的啟發是通過使用大量便宜簡單的視覺傳感器來協同完成高質量的工作或者實現自適應功能。

　　4 總結

　　通過筆者從以上三個方面的描述，希望能對專業技術人員對云計算技術有個較清晰思路提示或啟發，但和云相關的技術因篇幅未能提及或深入展開說明，相信各位IT技術人員或專家能“撥云見日”，并隨著信息產業技術的發展，實現云技術服務下的美好未來。

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