互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展班缎，信息量與數(shù)據(jù)量的飛速增長(zhǎng)达址，導(dǎo)致單個(gè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力滿足不了人們的需求沉唠，大大提高了成本。在這種情況下云計(jì)算應(yīng)允而生径簿。云計(jì)算將待處理的數(shù)據(jù)送到互聯(lián)網(wǎng)上的超級(jí)計(jì)算機(jī)集群中進(jìn)行計(jì)算和處理牍帚，把互聯(lián)網(wǎng)變成一種全新的計(jì)算平臺(tái)乳蛾，能夠在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)按需購(gòu)買與按使用付費(fèi)的業(yè)務(wù)模式肃叶。
云計(jì)算是信息技術(shù)與服務(wù)的交付領(lǐng)域的重大進(jìn)步因惭。由于能夠以自助、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展激率、可計(jì)量的方式提供對(duì)共享計(jì)算資源池的按需訪問(wèn)乒躺，云計(jì)算在成本低缩、速度和效率方面具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)咆繁。
1玩般、云計(jì)算簡(jiǎn)介
1.1 云計(jì)算的定義
云計(jì)算是由分布式計(jì)算、并行處理设拟、網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展來(lái)的纳胧，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型帘撰。目前，對(duì)于云計(jì)算的認(rèn)識(shí)在不斷的發(fā)展變化牢硅，云計(jì)算沒(méi)仍沒(méi)有普遍一致的定義减余。
中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算惩系、云計(jì)算專家劉鵬給出如下定義 ：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上堡牡，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”擦剑。
狹義的云計(jì)算 指的是廠商通過(guò)分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)惠勒，以免費(fèi)或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)纠屋、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)妇垢，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)出租生意闯估。
廣義的云計(jì)算 指廠商通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群涨薪，向各種不同類型客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借献丑、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)创橄、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)妥畏。廣義的云計(jì)算包括了更多的廠商和服務(wù)類型，例如國(guó)內(nèi)用友燃辖、金蝶等管理軟件廠商推出的在線財(cái)務(wù)軟件黔龟，谷歌發(fā)布的Google應(yīng)用程序套裝等氏身。
通俗的理解是罗捎，云計(jì)算的“云“就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源桨菜，它包括硬件資源（服務(wù)器倒得、存儲(chǔ)器霞掺、CPU等）和軟件資源（如應(yīng)用軟件讹躯、集成開發(fā)環(huán)境等）潮梯，本地計(jì)算機(jī)只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個(gè)需求信息秉馏，遠(yuǎn)端就會(huì)有成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)為你提供需要的資源并將結(jié)果返回到本地計(jì)算機(jī)，這樣免都，本地計(jì)算機(jī)幾乎不需要做什么绕娘，所有的處理都在云計(jì)算提供商所提供的計(jì)算機(jī)群來(lái)完成险领。
1.2 基本特征
根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院的定義舷暮，云計(jì)算服務(wù)應(yīng)該具備以下幾條特征：
- 隨需應(yīng)變自助服務(wù)。
- 隨時(shí)隨地用任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問(wèn)复颈。
- 多人共享資源池耗啦。
- 快速重新部署靈活度帜讲。
- 可被監(jiān)控與量測(cè)的服務(wù)似将。
一般認(rèn)為還有如下特征：
- 基于虛擬化技術(shù)快速部署資源或獲得服務(wù)蚀苛。
- 減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)堵未。
- 降低了用戶對(duì)于IT專業(yè)知識(shí)的依賴渗蟹。
1.3 云計(jì)算的主要形式
1.2.1 按服務(wù)模式來(lái)分
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院的云計(jì)算定義中明確了三種服務(wù)模式：
軟件即服務(wù)(SaaS）： 消費(fèi)者使用應(yīng)用程序雌芽，但并不掌控操作系統(tǒng)膘怕、硬件或運(yùn)作的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。是一種服務(wù)觀念的基礎(chǔ)来破，軟件服務(wù)供應(yīng)商徘禁，以租賃的概念提供客戶服務(wù)送朱，而非購(gòu)買驶沼，比較常見的模式是提供一組賬號(hào)密碼。例如：Microsoft CRM與Salesforce.com大年。
平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）：消費(fèi)者使用主機(jī)操作應(yīng)用程序翔试。消費(fèi)者掌控運(yùn)作應(yīng)用程序的環(huán)境（也擁有主機(jī)部分掌控權(quán)）垦缅，但并不掌控操作系統(tǒng)壁涎、硬件或運(yùn)作的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)粹庞。平臺(tái)通常是應(yīng)用程序基礎(chǔ)架構(gòu)洽损。例如：Google App Engine碑定。
基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）：消費(fèi)者使用“基礎(chǔ)計(jì)算資源”延刘，如處理能力碘赖、存儲(chǔ)空間普泡、網(wǎng)絡(luò)組件或中間件审编。消費(fèi)者能掌控操作系統(tǒng)垒酬、存儲(chǔ)空間、已部署的應(yīng)用程序及網(wǎng)絡(luò)組件（如防火墻斟冕、負(fù)載平衡器等）宫静，但并不掌控云基礎(chǔ)架構(gòu)孤里。例如：Amazon AWS捌袜、Rackspace炸枣。
1.2.2 按部署來(lái)分
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院的云計(jì)算定義中也涉及了關(guān)于云計(jì)算的部署模型：
- 公用云（Public Cloud）
簡(jiǎn)而言之霍衫，公用云服務(wù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及第三方服務(wù)供應(yīng)者敦跌，開放給客戶使用柠傍，“公用”一詞并不一定代表“免費(fèi)”惧笛，但也可能代表免費(fèi)或相當(dāng)廉價(jià)逞泄，公用云并不表示用戶數(shù)據(jù)可供任何人查看喷众，公用云供應(yīng)者通常會(huì)對(duì)用戶實(shí)施使用訪問(wèn)控制機(jī)制侮腹，公用云作為解決方案父阻，既有彈性，又具備成本效益煤篙。
- 私有云（Private Cloud）
私有云具備許多公用云環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)辑奈，例如彈性鸠窗、適合提供服務(wù)稍计，兩者差別在于私有云服務(wù)中臣嚣，數(shù)據(jù)與程序皆在組織內(nèi)管理硅则，且與公用云服務(wù)不同株婴，不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)帶寬督暂、安全疑慮逻翁、法規(guī)限制影響八回；此外缠诅，私有云服務(wù)讓供應(yīng)者及用戶更能掌控云基礎(chǔ)架構(gòu)管引、改善安全與彈性褥伴，因?yàn)橛脩襞c網(wǎng)絡(luò)都受到特殊限制重慢。
- 社區(qū)云（Community Cloud）
社區(qū)云由眾多利益相仿的組織掌控及使用饥臂，例如特定安全要求、共同宗旨等似踱。社區(qū)成員共同使用云數(shù)據(jù)及應(yīng)用程序隅熙。
- 混合云（Hybrid Cloud）
混合云結(jié)合公用云及私有云，這個(gè)模式中核芽，用戶通常將非企業(yè)關(guān)鍵信息外包囚戚，并在公用云上處理，但同時(shí)掌控企業(yè)關(guān)鍵服務(wù)及數(shù)據(jù)轧简。
2、云計(jì)算技術(shù)介紹
云計(jì)算系統(tǒng)中運(yùn)用了很多技術(shù)吉懊，其中以編程模型技術(shù)庐橙、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)借嗽、虛擬化
技術(shù)态鳖、可擴(kuò)展的并行計(jì)算和高可靠的系統(tǒng)技術(shù)最為關(guān)鍵。
2.1 編程模型技術(shù)
云計(jì)算必須保證后臺(tái)復(fù)雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度恶导，對(duì)用戶和編程人員是透明浆竭，因此，云計(jì)算的編程模型必須簡(jiǎn)單有效惨寿，才能讓用戶更方便地享受云服務(wù)邦泄。云計(jì)算采用類似 MAP-Reduce的編程模式，
是一種簡(jiǎn)化的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型裂垦，適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集（大于1TB）的并行運(yùn)算∷衬遥現(xiàn)在，大部分 IT 廠商采用的編程模型蕉拢，都是基于 MAP-Reduce 的思想開發(fā)的特碳。
嚴(yán)格的編程模型使云計(jì)算環(huán)境下的編程十分簡(jiǎn)單。MapReduce模式的思想是將要執(zhí)行的問(wèn)題分解成Map(映射)和Reduce(化簡(jiǎn))的方式晕换，先通過(guò)Map程序?qū)?shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊午乓，分配（調(diào)度）給大量計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到分布式運(yùn)算的效果闸准，再通過(guò)Reduce程序?qū)⒔Y(jié)果匯整輸出益愈。
2.2 海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù)
云計(jì)算用分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并用冗余的方式保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高可用夷家、高可靠和經(jīng)濟(jì)性蒸其。云計(jì)算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成敏释，為保證大量可靠的用戶服務(wù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)必須具有高傳輸率和高吞吐率的特性的同時(shí)還需要保證數(shù)據(jù)的可靠性枣接，因此云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)颂暇，用冗余存儲(chǔ)的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。現(xiàn)在但惶，廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)是 GFS（Google File System）和 HDFS（Hadoop Distributed FileSystem） 耳鸯。大部分 IT 廠商都是使用 HDFS 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。未來(lái)將集中發(fā)展超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)膀曾、數(shù)據(jù)安全县爬、數(shù)據(jù)加密和提高 I/O 速率等方面。
GFS即Google文件系統(tǒng)（Google File System）添谊，是一個(gè)可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)财喳，用于大型的、分布式的斩狱、對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)的應(yīng)用耳高。GFS的設(shè)計(jì)思想不同于傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)，是針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和Google應(yīng)用特性而設(shè)計(jì)的所踊。它運(yùn)行于廉價(jià)的普通硬件上泌枪，但可以提供容錯(cuò)功能。它可以給大量的用戶提供總體性能較高的服務(wù)秕岛。
一個(gè)GFS集群由一個(gè)主服務(wù)器（master）和大量的塊服務(wù)器(chunkserver)構(gòu)成碌燕，并被許多客戶（Client）訪問(wèn)。主服務(wù)器存儲(chǔ)文件系統(tǒng)所以的元數(shù)據(jù)继薛，包括名字空間修壕、訪問(wèn)控制信息、從文件到塊的映射以及塊的當(dāng)前位置遏考。它也控制系統(tǒng)范圍的活動(dòng)慈鸠，如塊租約（lease）管理，孤兒塊的垃圾收集诈皿，塊服務(wù)器間的塊遷移林束。主服務(wù)器定期通過(guò)HeartBeat消息與每一個(gè)塊服務(wù)器通信，給塊服務(wù)器傳遞指令并收集它的狀態(tài)稽亏。GFS中的文件被切分為64MB的塊并以冗余存儲(chǔ)，每份數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中保存3個(gè)以上備份缕题。
客戶與主服務(wù)器的交換只限于對(duì)元數(shù)據(jù)的操作截歉，所有數(shù)據(jù)方面的通信都直接和塊服務(wù)器聯(lián)系，這大大提高了系統(tǒng)的效率烟零，防止主服務(wù)器負(fù)載過(guò)重瘪松。
2.3 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)
云計(jì)算需要對(duì)分布的咸作、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析宵睦，因此记罚，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase壳嚎。
BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)桐智，與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)不同，它把所有數(shù)據(jù)都作為對(duì)象來(lái)處理烟馅，形成一個(gè)巨大的表格说庭，用來(lái)分布存儲(chǔ)大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
Google的很多項(xiàng)目使用BT來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)郑趁，包括網(wǎng)頁(yè)查詢刊驴，Google earth和Google金融。這些應(yīng)用程序?qū)T的要求各不相同：數(shù)據(jù)大泄讶蟆（從URL到網(wǎng)頁(yè)到衛(wèi)星圖象）不同捆憎，反應(yīng)速度不同（從后端的大批處理到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)）。對(duì)于不同的要求梭纹，BT都成功的提供了靈活高效的服務(wù)躲惰。
2.4 虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)是指計(jì)算任務(wù)在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的硬件基礎(chǔ)上運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離栗柒，擴(kuò)大硬件的容量礁扮，簡(jiǎn)化軟件的重新配置過(guò)程。它包括將單個(gè)資源劃分成多個(gè)虛擬資源的裂分模式瞬沦，也包括將多個(gè)資源整合成一個(gè)虛擬資源的聚合模式太伊。
利用虛擬化技術(shù)，可以有效地整合數(shù)據(jù)中心的硬件資源逛钻、虛擬服務(wù)器和其它基礎(chǔ)設(shè)施僚焦，通過(guò)高效的管理和調(diào)度，為上層應(yīng)用程序提供動(dòng)態(tài)的曙痘、可擴(kuò)展的芳悲、靈活的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，以滿足云計(jì)算按需部署边坤、隨需隨用的需求名扛。半虛擬化技術(shù)是目前主流的技術(shù)，能減少 CPU 額外的開銷茧痒，但內(nèi)存性能消耗較大肮韧。因此，原來(lái)的 CPU 集型應(yīng)用程序可以較好地遷移到虛擬化平臺(tái)上來(lái)，而內(nèi)存或 I/O 密集型應(yīng)用程序，在數(shù)據(jù)操作等方面將會(huì)面臨更大的性能問(wèn)題。
虛擬化技術(shù)根據(jù)對(duì)象可分成存儲(chǔ)虛擬化左权、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等意乓，計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級(jí)虛擬化、應(yīng)用級(jí)虛擬化和桌面虛擬化约素。
2.5 可擴(kuò)展的并行計(jì)算技術(shù)
并行計(jì)算技術(shù)是云計(jì)算最具挑戰(zhàn)性的核心之一届良，多核處理器增加了并行的層次結(jié)構(gòu)和并行程序開發(fā)的難度，當(dāng)前尚無(wú)有效的并行計(jì)算解決方案业汰』锴裕可擴(kuò)展性是并行計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)之一，將來(lái)的很多
并行應(yīng)用必須能夠有效擴(kuò)展到成千上萬(wàn)個(gè)處理器上样漆，必須能隨著用戶需求的變化和系統(tǒng)規(guī)模的增大進(jìn)行有效地?cái)U(kuò)展为障，這對(duì)開發(fā)者是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，短期內(nèi)很難開發(fā)出成熟的產(chǎn)品放祟。
2.6 高可靠的系統(tǒng)技術(shù)
如何有效地管理龐大的資源鳍怨，使大量分布在不同地點(diǎn)的服務(wù)器能夠協(xié)同工作，執(zhí)行各種任務(wù)跪妥，并能快速地發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障鞋喇，保證整個(gè)系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模增大后眉撵，面對(duì)大量的緊耦合通訊應(yīng)用侦香，目前還沒(méi)出現(xiàn)有效的系統(tǒng)級(jí)容錯(cuò)方案，主要通過(guò)應(yīng)用層面的檢查點(diǎn)和重啟技術(shù)纽疟，這不但增加了系統(tǒng)開發(fā)的難度和工作量罐韩，還影響系統(tǒng)運(yùn)行的性能。如何形成一個(gè)強(qiáng)大可靠的污朽、動(dòng)態(tài)的散吵、自治的計(jì)算存儲(chǔ)資源池，提供云計(jì)算所需要的高容量的計(jì)算能力蟆肆，保證大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營(yíng)矾睦，有待進(jìn)一步的深入研究。
4炎功、云計(jì)算的應(yīng)用
云 計(jì) 算 平 臺(tái) 是 一 個(gè) 強(qiáng) 大 的 “云 ”網(wǎng) 絡(luò) 枚冗，連 接 了 大量并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和服務(wù)，可利用虛擬化技術(shù)擴(kuò)展每一個(gè)服務(wù)器的能力蛇损，將各自的資源通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)結(jié)合起來(lái)官紫，提供超級(jí)計(jì)算和存儲(chǔ)能力肛宋。
構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)之上的云計(jì)算給人們帶來(lái)了諸多方便州藕，為人們的生活和工作提供了無(wú)限多的可能束世。目前國(guó)內(nèi)提供了各種的云計(jì)算產(chǎn)品，用戶可以方便的進(jìn)行使用床玻，如百度云盤等遠(yuǎn)程存儲(chǔ)毁涉。
4.1 云計(jì)算國(guó)外相關(guān)組織及方向
目前,國(guó)外已經(jīng)有多個(gè)云計(jì)算的科學(xué)研究項(xiàng)目,非常有名是ScientificCloud和 [OpenNebula](htp:∥ hive.apache.org/)項(xiàng) 目。產(chǎn) 業(yè) 界 也 在 投 入 巨 資 部署各自的云計(jì)算系統(tǒng)锈死，參與者主要有 Gogle贫堰、Ama-zon、IBM待牵、Microsoft等其屏。國(guó) 內(nèi) 關(guān) 于 云 計(jì) 算 的 研 究 也 已起步，并在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)虛擬化基礎(chǔ)理論與方法研究方面取得了階段性成果缨该。國(guó)際上云計(jì)算主要研究組織及研發(fā)方向如表 1所示
4.2 云計(jì)算國(guó)內(nèi)相關(guān)組織及方向
國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)云計(jì)算研究也非常熱門,并做了大 量 的 研 究 工 作 偎行。國(guó)內(nèi)企業(yè)界主要云計(jì)算研究組織及研發(fā)方向如下圖所示：
4.3 移動(dòng)互動(dòng)應(yīng)用程序
Tim O’Reilly 認(rèn)為：將來(lái)是屬于能對(duì)人或者其他傳感器提供實(shí)時(shí)響應(yīng)的服務(wù)。如實(shí)時(shí)響應(yīng)的服務(wù)贰拿，需要綜合兩個(gè)或多個(gè)源信息或服務(wù)提供綜合服務(wù)的應(yīng)用蛤袒，不僅要求高可用性，而且需要大型數(shù)據(jù)中心可靠地存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)膨更，正日益增加對(duì)移動(dòng)云計(jì)算和移動(dòng)云應(yīng)用程序的采用妙真。
4.4 并行批處理程序
云計(jì)算為批處理和數(shù)據(jù)分析提供了獨(dú)特的機(jī)遇，TB 級(jí)的數(shù)據(jù)分析將可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成荚守。如果應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)有足夠的并行性珍德，就可以利用云提供的成本特性，在不擴(kuò)大成本的前提下矗漾，使用大量機(jī)器可以在很短的時(shí)間內(nèi)锈候，完成少量機(jī)器需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成的工作。
4.5 分析需求的興起
計(jì)算密集型批處理的典型案例就是商業(yè)分析缩功，大型數(shù)據(jù)庫(kù)起初主要是針對(duì)事務(wù)處理晴及，但這種需求已經(jīng)不再增長(zhǎng)了。現(xiàn)在越來(lái)越多的計(jì)算資源用于理解客戶嫡锌、供應(yīng)鏈和排名分析等數(shù)據(jù)分析問(wèn)題虑稼，網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)處理的資源平衡點(diǎn)正在從事務(wù)轉(zhuǎn)向商業(yè)分析。
4.6 計(jì)算密集型桌面應(yīng)用程序的擴(kuò)展
最新版本的數(shù)學(xué)軟件势木，如 Matlab 和 Mathematica 都可以通過(guò)云計(jì)算進(jìn)行復(fù)雜的評(píng)估計(jì)算蛛倦，其它的桌面應(yīng)用程序，將來(lái)也可以無(wú)縫地?cái)U(kuò)展到云系統(tǒng)中啦桌。
4.7 地域局限的應(yīng)用程序
有些應(yīng)用程序盡管本身很適合云的伸縮性和并行性溯壶，但卻因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸成本或者數(shù)據(jù)傳輸延遲的根本性限制及皂，而不能使用云計(jì)算。只有降低了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀净蜓舆t且改，這些應(yīng)用程序才適用于云計(jì)算验烧。
5、云計(jì)算的研究熱點(diǎn)及挑戰(zhàn)
通過(guò)對(duì)云計(jì)算相關(guān)專利進(jìn)行分析又跛，可以看出在 Iaas 層的主要以虛擬化技術(shù)展開碍拆，同時(shí)涉及分布式云框架以及數(shù)據(jù)安 全 方 面 的 技 術(shù)。PaaS 層 服 務(wù) 器 相 關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸慨蓝、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)感混、數(shù)據(jù)安全、分布式網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)為主礼烈。而 Iaas 層與Paas 層則以數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)技術(shù)為橋梁弧满， 形成云計(jì)算核心服務(wù)層的基礎(chǔ)支持。Saas 層則承擔(dān)了云計(jì)算結(jié)果的展示功能此熬，更加注重平臺(tái)建設(shè)庭呜，服務(wù)優(yōu)化方面的技術(shù)。因此摹迷，目前在云計(jì)算領(lǐng)域相對(duì)熱點(diǎn)的技術(shù)主要集中在虛擬化技術(shù)疟赊，云安全技術(shù)、分布式計(jì)算方面峡碉。
同時(shí)近哟，IaaS 提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施部署服務(wù)，為用戶按需提供實(shí)體或虛擬的計(jì)算鲫寄、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源吉执。在使用 IaaS 層服務(wù)的過(guò)程中，用戶需要向 IaaS 層服務(wù)提供商提供基礎(chǔ)設(shè)施的配置信息地来，運(yùn)行于基礎(chǔ)設(shè)施的程序代碼以及相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)戳玫。由于數(shù)據(jù)中心是 IaaS 層的基礎(chǔ)，因此數(shù)據(jù)中心的管理和優(yōu)化問(wèn)題近年來(lái)成為研究熱點(diǎn)未斑。
5.1 云計(jì)算領(lǐng)域前沿技術(shù)
數(shù)據(jù)中心為云計(jì)算提供了大規(guī)模資源咕宿。為了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的按需分配，需要研究虛擬化技術(shù)蜡秽。虛擬化是 IaaS 層的重要組成部分府阀，也是云計(jì)算的最重要特點(diǎn)。虛擬化技術(shù)可以提供以下特點(diǎn) ：
- 資源分享芽突。通過(guò)虛擬機(jī)封裝用戶各自的運(yùn)行環(huán)境试浙，有效實(shí)現(xiàn)多用戶分享數(shù)據(jù)中心資源。
- 資源定制寞蚌。用戶利用虛擬化技術(shù)田巴， 配置私有的服務(wù)器钠糊，指定所需的 CPU 數(shù)目、內(nèi)存容量壹哺、磁盤空間抄伍，實(shí)現(xiàn)資源的按需分配。
- 細(xì)粒度資源管理斗躏。將物理服務(wù)器拆分成若干虛擬機(jī)逝慧， 可以提高服務(wù)器的資源利用率，減少浪費(fèi)啄糙，而且有助于服務(wù)器的負(fù)載均衡和節(jié)能。
基于以上特點(diǎn)云稚，虛擬化技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)云計(jì)算資源池化和按需服務(wù)的基礎(chǔ)隧饼。通過(guò)支持動(dòng)態(tài)創(chuàng)建分離的、完全獨(dú)立與物理網(wǎng)絡(luò)硬件的虛擬網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)虛擬化解決了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算——網(wǎng)絡(luò)——敏捷性的最終障礙之一静陈。就像服務(wù)器虛擬化將虛擬機(jī)(VM)從底層 x86 服務(wù)器硬件分離出來(lái)以改變計(jì)算運(yùn)營(yíng)模式一樣,網(wǎng)絡(luò)虛擬化將基于軟件的虛擬網(wǎng)絡(luò)從底層網(wǎng)絡(luò)硬件分離出來(lái),以便支持新的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)模式燕雁。在不更改的情況下非破壞性地部署到任何現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上,網(wǎng)絡(luò)虛擬化將物理網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榭筛鶕?jù)需求而消費(fèi)并改變用途的容量池。
云計(jì)算計(jì)算的實(shí)現(xiàn)主要集中在虛擬化鲸拥、分布式計(jì)算系統(tǒng)拐格、云存儲(chǔ)、云操作系統(tǒng)這四個(gè)方面刑赶。
參考：
云計(jì)算(維基百科)
云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究
云計(jì)算領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)
