云計算技術(shù)發(fā)展及新思路探析論文
摘要：該文從云計算的發(fā)展說(shuō)起、闡明了云計算的涵義及本質(zhì)，進(jìn)而提出云計算技術(shù)新思路，讓讀者對云計算技術(shù)有個(gè)較清晰思路，相信云計算將在未來(lái)數年內統領(lǐng)IT行業(yè)的發(fā)展方向，并改變我們使用信息技術(shù)的方式。
關(guān)鍵詞：云計算；涵義本質(zhì)；新思路；探析
1 云計算的源起及發(fā)展
當今時(shí)代，“人云亦云”，云計算的影響力已經(jīng)席卷了各個(gè)角落，不管是否和云有關(guān)系的廠(chǎng)家都把自己的產(chǎn)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(shuō)，云計算是繼個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)后的又一革命性技術(shù)，將在未來(lái)數年內統領(lǐng)IT行業(yè)的發(fā)展方向，并改變我們使用信息技術(shù)的方式。而計算機技術(shù)發(fā)展方向之一就是，計算機用于在越來(lái)越復雜的軟件上運行越來(lái)越大的數據集。當單片的超級計算機成為科技和經(jīng)濟發(fā)展的障礙時(shí)，人們開(kāi)始將目光從分布式服務(wù)器轉向服務(wù)器農場(chǎng)。同時(shí)，咨詢(xún)專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的內部服務(wù)已經(jīng)轉為專(zhuān)家提供的、虛擬市場(chǎng)可用的普遍服務(wù)外包。
這里占統治地位的字眼是“云”。隨著(zhù)全球可用服務(wù)器農場(chǎng)數量和運行于任何服務(wù)器農場(chǎng)上的軟件（正如你不知道你的搜索請求在哪里被服務(wù)的）不斷增加，人們可能會(huì )說(shuō)“一切皆在云中”。歷史也展現出網(wǎng)絡(luò )的兩大發(fā)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(gè)人計算機，然后演變?yōu)楣P記本電腦，進(jìn)而變成了隨身攜帶的智能終端（IPad、智能手機），個(gè)性化服務(wù)無(wú)所不在。另一方面，大型機又在不斷演變?yōu)槌売嬎銠C，然后服務(wù)器農場(chǎng)演變?yōu)樵�，共享服�?wù)變得無(wú)處不在。而起到關(guān)鍵作用的是互聯(lián)網(wǎng)，它將信息從大型服務(wù)器農場(chǎng)傳送到千家萬(wàn)戶(hù)。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(wù)器農場(chǎng)（集成在機架上的商業(yè)處理器同質(zhì)集群構成的），以實(shí)現計算密度和功耗優(yōu)化。在源頭，它不是真正的云，無(wú)非是人們?yōu)榱嗣枥L出這一最終能夠做任何事情的神奇過(guò)程，畫(huà)了一些波紋或團，并將其稱(chēng)為云。問(wèn)題是某個(gè)功能實(shí)體可能是節點(diǎn)的一部分，也可能是使用一些節點(diǎn)，也可能在服務(wù)器農場(chǎng)中進(jìn)行處理，該功能的執行對象是某些資源，我們不關(guān)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(dòng)的，我們也不想知道它將移向何處，換句話(huà)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )變成了云。
隨著(zhù)通迅設備交互的增多，用戶(hù)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(wǎng)絡(luò )中的靈活節點(diǎn)�；趦�(yōu)先條款，其功能和結構隨著(zhù)參與者的`思路發(fā)生變化，而不是隨著(zhù)預定的業(yè)務(wù)流程發(fā)生變化。手機只是所有故事中的諸多角色之一，所有電子產(chǎn)品正趨于無(wú)線(xiàn)化，不是簡(jiǎn)單地去除電纜，手機可以以無(wú)線(xiàn)的方式與你家的門(mén)鈴建立連接，支持你在臥室中應答，甚至此時(shí)你可以不在家。又如嬰兒突然出現急性脫水的癥狀，嬰兒車(chē)或專(zhuān)用座位能夠發(fā)現并及時(shí)發(fā)出警告聲。
正如常說(shuō)的“云計算是街道拐角銷(xiāo)售的商品”，這也體現了云計算的最終用途是可租用的服務(wù)，但云計算技術(shù)就象“追求計算機的CPU的運算能力”當前已經(jīng)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(wù)。
2 云計算的涵義及本質(zhì)
什么是云計算？這個(gè)是一個(gè)反復提到、反復回答后又反復提出的問(wèn)題，從這個(gè)角度說(shuō)，一方面說(shuō)明云計算是一個(gè)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(zhù)強大生命力的技術(shù)發(fā)展方向，否則不會(huì )有越來(lái)越多的人翻來(lái)覆去地嘗試弄懂這個(gè)問(wèn)題。因而就有不同的人、不同的行業(yè)從不同角度解釋了云計算的含義，縱觀(guān)各方觀(guān)點(diǎn)，CSA（Cloud Security Alliance——云計算安全聯(lián)盟）在“Security Guidance For Critical Areas Of Focus In Cloud Computing V3.0”比較精確地說(shuō)明云計算的本質(zhì)：
“云計算的本質(zhì)是一種服務(wù)提供模型，通過(guò)這種模型可以隨時(shí)、隨地、按需地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)共享資源池的資源，這個(gè)資源池的內容包括計算資源、網(wǎng)絡(luò )資源、存儲資源等，這些資源能夠被動(dòng)態(tài)地分配和調整，在不同用戶(hù)之間靈活地劃分。凡是符合這些特征的IT服務(wù)都可以被稱(chēng)為云計算服務(wù)�！�
上面的定義很好的說(shuō)明云計算的本質(zhì)。為了將這個(gè)定義更方便地匹配到現實(shí)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(shù)學(xué)院）提出了一個(gè)定義云計算的標準——“NIST Working Definition of Cloud Computing/NIST800-145”。這個(gè)文檔中提到了一個(gè)標準的云計算要具備五個(gè)基本元素，分別是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )分發(fā)服務(wù) 、自助服務(wù)、可衡量的服務(wù)、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(wù)類(lèi)型可以分為IaaS、SaaS和PaaS三類(lèi)，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(yè)界普遍接受的原因是其提出的云計算五大要素非常簡(jiǎn)練地說(shuō)明了一個(gè)云計算系統的特征，只有具備這五點(diǎn)的IT架構才可以被稱(chēng)為云服務(wù)架構，通過(guò)這五個(gè)特征能快速地將云計算系統同傳統IT系統區分開(kāi)來(lái)，抓住這五點(diǎn)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(wù)類(lèi)型中提取出來(lái)一樣。
3 云計算技術(shù)新思路探析
早期我們更多考慮到服務(wù)器的軟硬件配置，認為服務(wù)器的強大是決定網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的質(zhì)量，同時(shí)又要配合能更好的工作，需要為其各客戶(hù)端安裝相應的軟件，客戶(hù)機/服務(wù)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(wú)非是為了方便人類(lèi)工作生活的工具而已，越靠近客戶(hù)端，承載的業(yè)務(wù)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(jiàn)及所得達到極致，才讓人們更容易去使用它，隨之而來(lái)的技術(shù)和創(chuàng )意相互催化，相互溶解，這一切也使得云計算技術(shù)產(chǎn)生了新的發(fā)展思路。
1） 虛擬化
最初計算機軟件的開(kāi)發(fā)與運行調試，都需要依賴(lài)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(kāi)發(fā)在可跨平臺環(huán)境實(shí)現，只要軟件編譯后總能運行，版本也已無(wú)關(guān)緊要，安卓就是最好的實(shí)例。它針對移動(dòng)終端的發(fā)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(guān)點(diǎn)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(shuō)不可不提諸如“硬件”和“軟件”等術(shù)語(yǔ)，但在未來(lái)的發(fā)展中，隨著(zhù)人類(lèi)對自己的意圖越來(lái)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(lián)網(wǎng)時(shí)代”中所描述的，大英百科全書(shū)在當年編印的規模巨大，和當下“互聯(lián)網(wǎng)”數據相比，顯得微不足道，所以云開(kāi)始更多應用于數據存儲，以前人類(lèi)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(cháng)速度要比處理器速度快，云存儲慢慢用空間和實(shí)力取代建筑輝煌的“世界級圖書(shū)館”，使得數據的所有者運行業(yè)務(wù)成本更低，加之高速互連和無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )，運行于云中的“第一英里”。但隨之而來(lái)的就是云中數據倉庫的所有權和維護的問(wèn)題。
3） 架構
同時(shí)隨著(zhù)云服務(wù)的普遍應用也對專(zhuān)業(yè)技術(shù)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(diǎn)的系統，能夠更好地處理固有并行性缺乏的問(wèn)題，在云應用中，不同服務(wù)將搜尋不同資源組的服務(wù)器，并針對不同的應用進(jìn)行優(yōu)化，從而根據服務(wù)請求協(xié)同處理，云計算將服務(wù)定位于最優(yōu)的服務(wù)器上，或考慮到能效原則，合并服務(wù)且能在最少服務(wù)器上運行任務(wù)，對服務(wù)的請求開(kāi)始變得智能，而又取決于當前負載，除了時(shí)間關(guān)鍵性軟件，用戶(hù)不需要對調度進(jìn)行深入的了解。
4） 家庭網(wǎng)絡(luò )
與辦公室相比，網(wǎng)絡(luò )化的家庭缺少與數字化通信所匹配的物理支撐，常見(jiàn)到朋友在裝修房間時(shí)要充分考慮有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )如何布線(xiàn)，網(wǎng)線(xiàn)要選擇最好質(zhì)量的，安裝時(shí)不放心裝修人員的水平，而親自測試連接連通性，并同時(shí)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(xiàn)完成后還在后悔方案的不完善，隨著(zhù)IPV6的產(chǎn)生，任何電器都可以計算機化并聯(lián)網(wǎng)，廣義地說(shuō)就是對應著(zhù)處理和控制，從而產(chǎn)生以網(wǎng)絡(luò )為中心的家庭自動(dòng)化，家庭本身已成為用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，甚至從外界看起來(lái)找不到一臺計算機形式的影子，但這網(wǎng)絡(luò )卻承載著(zhù)信息，通話(huà)，電影，圖片，音樂(lè )及應用控制，這也對各類(lèi)寬帶接入方案提出更多的要求和挑戰，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)處不在。
另一個(gè)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(zhù)相關(guān)支持技術(shù)的不斷產(chǎn)生，數字攝像頭的應用越來(lái)越廣泛，但大多數攝像頭還只是一個(gè)單獨的圖像捕獲設備，通過(guò)將其智能化所帶來(lái)的多功能大大降低了業(yè)余領(lǐng)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(dòng)適應場(chǎng)景的鏡頭，并且能通過(guò)雙視角實(shí)現景深控制，特征提取和圖像理解分層。在多樣性的實(shí)現方面，生物學(xué)給我們的啟發(fā)是通過(guò)使用大量便宜簡(jiǎn)單的視覺(jué)傳感器來(lái)協(xié)同完成高質(zhì)量的工作或者實(shí)現自適應功能。
4 總結
通過(guò)筆者從以上三個(gè)方面的描述，希望能對專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對云計算技術(shù)有個(gè)較清晰思路提示或啟發(fā)，但和云相關(guān)的技術(shù)因篇幅未能提及或深入展開(kāi)說(shuō)明，相信各位IT技術(shù)人員或專(zhuān)家能“撥云見(jiàn)日”，并隨著(zhù)信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現云技術(shù)服務(wù)下的美好未來(lái)。
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