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云计算的技术基础赏析八篇

时间:2023-08-10 17:11:29

云计算的技术基础

云计算的技术基础第1篇

【关键词】云计算;互联网;金融业;建议

一、引言

2008年,谷歌提出了云计算(Cloud computing)的概念,云计算逐渐成为业界普遍关注的技术热点,如今已变成引领整个产业发展的重要趋势和潮流。云计算,是指以计算机和网络技术的广泛普及和深化应用为基础的新型交付与使用模式,即通过网络,将大量的计算分布在非本地的、网络远端的计算机机群中,这样所需的软硬件资源和服务等就可以直接通过网络获取,让所需的资源处于优化配置的状态[1]。随着技术不断成熟,云计算技术定会在未来金融领域产生广泛的运用。

云计算作为一种创新性技术、新型商业模式以及新的基础架构管理方法,能够将计算机软硬件资源、数据以及高度虚拟化的管理作为服务提供给用户,有利于合理配置计算资源,提高利用率,降低成本[2]。在现实生活中,普通用户已经不知不觉地接触过云计算的应用了,如QQ网络硬盘、Google Gmail等。云计算将是未来IT产业发展、变革的重要方向,但是目前我国云计算技术正处于发展初期,市场规模较小,还存在一些急需解决的问题。

二、云计算在金融企业应用中的主要问题

云计算作为一种新兴技术,在金融企业的应用仍在尝试探索中,发展过程将面临不少问题和障碍,比较突出的主要有以下几点。

(一)目前云计算还没有统一的行业标准,对云服务提供商缺少考核和认证的标准体系。目前业界对云计算的认识还不统一,一些在云计算服务领域先行的大企业,如亚马逊、谷歌、微软等,都致力于制定自己的云计算服务标准,不同企业的解决方案各有不同,很难达到共识,形成统一标准。在缺乏统一标准规范下,很多操作和技术无法匹配、兼容,这将对多个“云”之间的相互联通产生消极的影响[3]。因此,制定可以使数据之间彼此互通的统一标准是目前云计算发展首要解决的问题。

(二)互联网等基础设施还不够完善。高速、稳定的互联网络是云计算规模性发展的前提。相比国外,我国互联网的网速仍比较慢,长距离数据传输的时间延迟较明显,不能满足云计算发展的需求。虽然国内一些大型企业已有自己的数据中心,但这些数据中心间隔较远,比较分散,存在成本高、效率低等问题。现有的数据中心不能满足实现云计算服务的要求,需要进一步进行改造和整合。

(三)金融企业对云计算服务的安全隐私性要求较高。许多调查显示云计算的安全隐秘性是目前人们对云计算技术最为关注的问题,云安全被认为是决定云计算生存的关键问题之一[4]。经济相关的重要数据往往需要复杂精密的安全防护措施,若由于系统的不完备引起数据丢失,则很可能被对手或黑客窃取到商业机密,造成巨大的损失。对于供应商提供的公有云服务,也很可能导致关于国家经济、军事等机密数据外泄,对国家的经济和社会安全造成重大安全隐患。

(四)云计算关键技术有待于进一步解决。目前云计算发展面临一些技术性的关键问题,如数据的保密性、数据的传输问题、可扩展存储能力等都需要解决。这些关键性技术能否解决突破,将会对云计算发展产生重大的影响。同时现有金融企业的业务系统中存在多种技术和平台,改变现有应用系统的运行模式,实现云计算架构,技术难度较高,将面对复杂度和成本的双重挑战。

三、对云计算技术发展的几点建议

从上述问题可以看出,目前我国云计算服务的大环境尚不成熟,综合考虑到大多数金融企业的IT状况,对目前的云计算技术发展提出以下几点建议。

(一)结合发展现状,探索制定统一的行业标准。在探索研究国外云计算先进技术标准的基础上,积极开展云计算标准体系的研究交流活动,结合我国云计算的发展特点和应用需求,尽快制定适合我国云计算服务发展的统一标准,能够使产业链各方通过统一标准模式向用户提供按需服务。在统一标准,充分调研的基础上,应进一步明确我国云计算的发展思路和模式,为云计算产业的未来发展指明方向。

(二)在充分调研基础上,加强云计算基础设施建设。根据云计算特点和我国发展现状,大力加强云计算相关软硬件设施建设。首先需要提高互联网的传输速度和可靠性,加强网络基础设施建设,为多网业务融合打下基础,力求基础设施能够满足云计算技术发展的需求。其次,应统筹全局建立一些大规模的数据中心,它是云计算服务的基础和保障。

(三)必须提出完善合理的解决云计算安全性问题的方案。首先,制定云计算安全相关的法律规范,让云计算各参与方能够明确各自的权职,加强相互合作。其次,建立合理的云计算安全性的审核、监督机制,对云计算服务提供商进行安全性检查评估,以保证其可靠性,从而逐渐消除用户对云计算安全性问题的疑虑。最后,创建高等级的数据中心可以为云计算服务基础设施提供有效的安全保障。

(四)加强对云计算关键性技术的研究。云计算是多种技术交融发展的结果,包括网格计算、效用计算、虚拟化技术、Web Services等[5],应该加大对这些关键性基础技术的研究投入。加强与高校和科研机构的合作,创建云计算相关项目,对云计算技术进行深入研究。同时,对国际先进技术不断进行学习、交流,通过不断的实践与创新,逐步掌握云计算服务的关键技术。

云计算的最终目的是实现资源共享,避免资源浪费,符合绿色IT的发展趋势。因而,我们要抓住目前云计算发展的有利时机,合理妥善地解决当前云计算技术存在的问题,致力于发展能为我国经济服务的金融云。

参考文献:

[1]张冬青.云计算对未来电子商务发展的影响[J].学术交流,2010(04).

[2]刘骁,侯志荣.银行数据中心基础构架云建设实践[J].金融电子化,2011(11).

[3]高林,袁媛,李海波.云计算标准化现状分析[J].金融电子化,2010(10).

[4]余娟娟.浅析“云安全”技术[J].计算机安全,2011(09).

云计算的技术基础第2篇

关键词:云计算;数字化校园;架构

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02

一、引言

在云计算大行其道的今天,基于云计算的应用在各行各业中如雨后春笋般涌现。在教育行业,特别是高等职业教育学校中,基本都面临着各个教学、管理系统之间的交流和互操作问题以及机房建设成本过大的问题,提高校内系统的可重用性和硬件资源建设效率已迫在眉睫。基于云计算的数字化校园建设有着非常广阔的应用前景。

二、云计算的相关概念

(一)云计算的定义

由于目前人们对云计算的认识还在不断发展变化,关于云计算的定义有很多种,不同的组织从不同的角度给出不同的定义。

从广义的角度来看,云计算指通过网络以按需服务方式和易扩展的方式获取所需要的各种服务。这些服务可以是信息技术各方面应用、互联网应用等,也可以是任意其他的服务。

从狭义角度来看,云计算是指通过网络方式以按需、易扩展和付费的方式,利用IT基础设施的交付和使用模式,获得所需的资源(硬件、平台、软件等)。提供资源的网络被称为云[1]。

(二)云计算的关键性技术

云计算的产生和发展离不开很多计算机技术的革新,比如说;计算机硬件的高速发展、面向服务架构(SOA)的广泛应用、互联网技术的发展、虚拟化技术的成熟、并行计算的加入和Web2.0技术的流行和广泛接受等。对于云计算来说,其中最关键、最核心的就是虚拟化技术[2]。

(三)云计算的原理

云终端用户通过交互界以互联网为媒介面向“云”,发出计算或存储等服务请求,“云”通过自我智能管理处理用户的服务请求,整个运行和处理过程用户不需任何了解,只需要接收处理结果。整个运行环境的管理与维护也不需要用户参与,由云服务提供商云进行。从技术角度来看,云计算由分布式处理、并行处理和网格计算发展而来,在他们的基础上形成了可商业化运行的系统。

三、基于云计算的数字化校园架构

(一)数字化校园建设思路

随着云技术的发展壮大,整个数字化校园建设的重心将倾向于云平台的接入、应用,减少学校IT硬件方面的投入,形成办公、应用以SOA技术为基础和基础设施接入以云技术为核心的双轨并进体系。而当“城市云”或者更好的云平台的引入以及接入云平台费用的进一步降低,学校大部分的办公、应用系统也可以通过统一接口直接转移到运营商的以SOA为基础的SaaS平台,学校仅保留核心数据系统等的管理,其他绝大部分应用、平台或基础设施都交由云解决,最终形成为学校大部分的信息化资源都转移至利用SOA技术设计的云平台,辅以少量内部核心数据平台的格局。

(二)数字化校园架构设计

根据学校现状和以后建设需求,基于SOA和云计算技术,现对学校数字化校园系统的框架做如下图1所示设计[3]。

信息服务层:本层包括服务展示和服务中心二部分。服务展示部分是各类人员接入数字化校园系统的入口,通过一站式服务中心,不同身份的用户可以接入各自需要的服务;服务中心部分通过SOA技术来设计云服务中的软件即服务SaaS部分,服务中心中的各种流程服务设计是整个系统设计的重点内容。

业务系统层:包括校务管理中心、资源管理中心和文化生活中心三部分。校务管理中心主要负责教务、学生、办公及财务等系统的管理;资源管理中心负责学校学术、教学、图书和档案等资源的管理;文化生活中心主要为教师和学生的文化生活提供例如论坛、微博和短信等服务。

基础服务层:包括校务中心平台、权限认证平台和资源管理平台,还有数据支撑和软件支撑。各类平台的实现可依赖于云计算平台即服务PaaS技术,数据支撑为各类服务提供数据支持服务,软件支撑为系统整体设计提供软件开发平台。

基础设施层:现阶段基础设施层的硬件系统和网络系统包括机房硬件设备、服务器和交换机等,设备主要依靠学校自行投资建设。当云计算的基础设施即服务IaaS技术成熟,可以把硬件及网络支撑移植到云平台。

(三)数字化校园架构实现

基于云计算技术的数字化校园平台可以通过SOA技术和虚拟化技术实现架构设计。

门户访问层

最终用户访问的界面,通过本层,用户获得相应用户接口服务。

业务流程层

本层包含许多具体应用系统,这些应用系统组合成了学校的整体数字化校园系统。每个应用系统包含多个业务流程,而业务流程指由下层的多个服务按照一定顺序组合而成,来完成一系列与业务相关的服务的集合。也就是说,业务流程可以看作更大的服务,它的调用方式也和服务的调用方式相同。

业务服务层

基础服务层是整体结构中最为重要的一层。本层的多个服务都可以被查找并调用。服务使用者可以通过服务接口调用服务。运行时,服务的功能由对象层来实现。服务可以组合成大的服务(业务流程)也可以独立存在,成为具体系统中的某个功能模块。

在现阶段数字化校园系统整体结构中,基础服务层又可以分为三类:第一类,公共服务,这一类的服务由本学校公开给外部用户所使用;第二类,内部服务,这类服务一般完成一个具体的服务操作,可能被公共服务调用,一般不会公开给外部用户直接调用和查询;第三类,技术功能服务,这类服务主要完成一些底层技术功能。

组件层

组件层包含现有系统已经实现的组件和新的组件,这些组件比服务颗粒度更细。SOA可以利用现有的技术并基于服务的集成技术来集成对象,直之成为特定服务的一部分。

信息集成与数据层

这一层也是非常重要的一层。一方面,服务的调用者可以通过服务集成、服务注册、服务来访问特定服务(当服务较多时可以使用ESB);另一方面,本层还提供服务监控和服务管理,服务监控保证服务的性能和可用性,而服务管理主要保证云服务达到安全的质量标准。

基础设施层

本层主要包含以下内容:1.体系架构所需要的具体技术标准;2.网络操作系统和数据库平台;3.网络通信设备交换机、路由器以及服务器。现阶段主要利用学校现有资源,保证上面各层设计完成。随着云计算技术在高校的应用推广,基础设施层可以利用IaaS技术实现云上托管,也可以利用桌面虚拟化技术实现机房集中式管理。

四、结束语

数字化校园建设是实现高校教育信息化的重要手段,教育信息化是国家信息化的重要组成部分和战略重点,是教育改革发展不可或缺的支撑和推动力。本文针对高校数字化校园建设中存在的问题,利用云计算技术,对高职院校的数字化校园建设提出了架构建设思路。

参考文献:

[1]袁红军.云计算环境下数字参考咨询服务模式构建[J].情报科学,2010,22(4):507-508

云计算的技术基础第3篇

【关键词】云计算 虚拟化 存储技术 研究

随着信息技术的不断发展,云计算已经把计算机网络当中的软件技术和硬件以及相关的服务进行了整合,从而形成了一个非常大的资源库,同时在这个资源库中,通过新的计算方法,实现对于用户的相关服务。云计算是一种新的计算机互联网计算模式,所以,在进行云计算的时候,云服务是计算机软件能够有效运行的基本平台,也具备非常重要的意义。而且在云计算当中,我们还能够运用虚拟化的技术手段来不断实现资源的虚拟化计算。云计算存储技术,作为现代信息技术发展中的重要研究方向,它的开发研究不仅具有很大的应用研究价值,而且还具有很大的商业经济价值。

1 云计算概念及技术组成分析

1.1 云计算的概念简述

当前,现代信息技术在不断发展,云计算逐渐应用到现代信息技术领域中,以狭义角度分析,云计算作为一种动态的、可以扩展的计算的方式,其主要通过互联网来提供一种虚拟资源而进行的;以广义角度分析,基于互联网的中心作用,云计算属于一种应用服务的,而服务用户,没必要关注云计算内部细节,也没必要掌握云内部的专业知识,其属于一种计算用户应用服务,往往由云内部直接控制基础设置。从广义角度分析,云计算的应用与服务的类型有很多种,即基础设施服务、软件服务、平台服务等,这些服务基于互联网,结合用户的需求来定制的。

1.2 云计算的组成与核心技术介绍

对于信息技术领域,其中有一种是云计算系统,其以层次化为主,形成的一种架构形式,其层次有六个,即基础设施层、存储层、平台层、应用层、服务层、客户端层等。在云计算系统中,计算机基础设施部分,即基础设施层,其属于一种虚拟化的平台环境,实现用户的需求与服务。在具体服务应用的过程中,基于服务器端的强大计算能力,对其进行单位化,给用户个人PC机提供计算服务,因其不能实现海量数据的计算与服务;其二,在云计算系统中,存储层的任务是提供与支持、实现数据的存储服务,与计算机数据库的服务类似,计算的基础,即使用的存储量,其作为一种云计算的服务结果,也是数据的存储服务;其三,通过云计算的平台层,服务与计算平台与解决的方案;对于云计算的应用层面,凭借云计算的软件结构进行运行服务;而云计算的服务层体现了云计算的本质,在互联网信息技术、资源的基础上,来提供好的服务;其四,在云计算结构层中,有一个重要的组成部分,即云计算客户端,主要任务是承担与实施简单消息以及相应界面显示的任务。

一般而言,云计算的核心存储技术有很多,即虚拟化的存储技术、高性能的存储技术、分布式的计算存储技术等。

2 云计算中的虚拟化分析

在一些企业的信息化平台中,尤其是在系统的建设过程当中,数据中心建设一直是我们启用信息化平台的核心,特别是伴随着当前的信息化技术在企业中的运用得增加。在对于相关的数据资源进行高效的运用后,将这些数据进行灵活地配置后,这已经是企业进行信息化建设的关键。基于这样的背景下,虚拟化的概念和技术便出现了。在云计算中,运用虚拟化技术,这不但能够有效地简化信息资源管理的复杂程度,而且也能有效地实现信息资源的不断优化及合理配置,这对于增强信息资源的运用效率,有着非常大的功能。与此同时,在云计算服务体系中,倘若我们把虚拟化的技术当做是云计算的一种服务方式,提供给用户,这对于增强用户的计算能力,有着很大的帮助。

一般来说,在云计算中,虚拟化就是通过一种抽象化的方式,将物理资源进行转变为虚拟的资源,然而对于物理资源的抽象化方式,这同虚拟资源进行转化的实现手段以及相关的地理位置等方面是有着极大的联系的。资源进行虚拟化之后,完全能够通过有限的硬件进行重新的规划和分配,这对于扩大硬件容量有着很大的意义。在云计算中,虚拟化的应用技术,主要是通过使用虚拟机的监视器和相关的硬件通信设施进行设置的,基于虚拟系统的架构后,在物理资源和操作系统之间有效地实现操作转化,从而能够实现虚拟资源的控制和相关的管理。

3 基于云计算的虚拟化存储技术分析

基于云计算的虚拟化存储技术的实现,是在网络新技术以及产品不断发展的背景下,数据存储需求与存储系统存储空间之间的矛盾日益显现的情况下,为了提高数据资源的使用与存储效率,逐渐进行研究实现的。云存储是一种通过集群技术、网络技术和分布式技术等技术手段,把互联网中不同的数据资源存储设备,利用软件技术集合在一起进行工作的运行服务,其主要的目的是要让用户进行相关的数据存储,访问管理整个系统,以实现对于数据资源的存储,对于空间的维护方面,同时还要考虑建设成本的问题等。云存储过程中,应用的技术主要包括最开始应用的直连式存储技术,以及随着网络存储技术的发展应用,先后出现的网络连接存储、区域网存储和基于IP的存储等各种不同存储方式技术,在实际存储应用中,具有各自不同的特征优势。

4 结论

综上所述,在进行云计算的时候,对虚拟化的存储技术进行相关的研究是很有必要的,这不但能够顺应信息技术的不断发展,而且也能够增强云计算服务的存储力度,不断促进云存储的研究开l,起到了很关键的作用。

参考文献

[1]高翔.试论网络存储技术及发展趋势[J].中国新通信,2016(09).

[2]宋显君.浅析计算机网络存储技术与应用[J].信息通信,2016(07).

[3]马晓峰.浅谈计算机网络存储技术[J].科技传播,2016(16).

作者简介

徐达飞(1983-),男,北京市人。大学本科学历。现为中材集团财务有限公司高级业务经理、中级工程师。研究方向为信息科技、信息安全。

云计算的技术基础第4篇

[关键词] 云计算;信息资源;共享管理

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 22. 030

[中图分类号] F272.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2013)22- 0051- 02

如今,云计算技术逐渐步入我们的日常生活,并在很多应用领域中备受推崇,这都是因为云计算技术拥有很多其他技术所未拥有的特点和优势。本文中,我们首先了解一下运算技术的相关知识,并主要探讨云计算网络技术将推广应用于信息资源共享管理中,从而会为信息资源共享管理水平带来极大的提高,同时也分析了云计算可能会带来的问题及其未来的发展前景。

1 云计算技术和信息资源共享的含义和概述

云计算这个词语在我们的生活中,出现的频率越来越高,并且在信息资源共享管理方面应用前景广阔,对我们的生活影响很大。因此我们有必要了解云计算技术和信息资源共享的含义,并认识该技术应注意的相关问题。

1.1 云计算技术的定义及概述

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通,并在各行业中应用,从而可以形成一定的产业生态链。云计算主要由3层架构组成:顶层应用程序层、中间平台层、底层基础设施层。顶层就是通过集中的数据中心向用户提供所需要具有弹性的计算、存储和应用程序等一些服务;中间层是一个互联网规模的软件开发平台和运行环境;而底层是通过IP网络进行链接的、大规模的、分布式的数据中心基础设施。

1.2 信息资源共享的含义和概述

我们所认识的信息资源共享就是指开放信息资源供人们共同使用,主要包含的有两个层面的含义:①指从我们现在已有的信息资源而言,是通过分享各自拥有的信息资源,从而可以使人们最高效地利用这些已有的信息资源,然后协调资源分布共享,使现有的信息资源发挥最大效用;②是从信息资源开发的角度出发,在我们的生活中为了满足人们的信息需求,所开发的新技术、新方法以实现资源共享管理的目的。

2 云计算技术在信息资源共享管理中应用的新发展

云计算技术中引用了虚拟化技术、分布式计算、效用技术等新方法,从而进一步扩大了信息资源共享的范围,进一步推动了信息资源共享管理的发展。接下来我们将从以下几方面探讨云集算在信息资源共享管理中的应用特点及其发展的方向。

2.1 云计算技术在信息资源共享中应用的内涵

利用云计算技术主要是为了达到管理信息资源共享的目的,因此也称为云共享。我们使用云计算技术共享的资源称为云资源,通过云共享的方式将云资源供给用户使用,并进行合理的资源共享管理,其中最关键的因素便是信息资源,其中包含了软件资源、硬件存储资源、数据资源、基础设施、平台以及开发管理人员等众多因素。还有就是云资源是与云计算技术密切相关的信息资源,而计算机资源和网络资源就是云资源的基础,保证基础资源的完善,可以使信息资源共享范围更加广阔。

2.2 云计算在应用时所具有的特征

云计算技术的应用可以降低用户电脑的成本和资源,使用户可以以廉价的方式获得与其他方式相同的功能效用。并且云计算技术在信息资源共享中应用时具有可靠性、安全性、动态性、可扩展性的特点,进而提高信息资源管理的效率,因此还能达到节约能源的目的。从云计算提供商的角度来看,大规模、系统地共享基础设施以及在多个操作系统和应用程序之间共享虚拟化服务器,可大大减少了服务器的数量。这意味着更少的空间、更少的成本、更少的电能和更少的污染。

2.3 云计算在应用中的服务形式

根据上文中提出云计算的3层架构,结合目前云计算的应用服务及其相应功能,可以分为软件即服务、平台即服务、基础设施即服务这3种方式。要根据在信息资源共享中所需要的不同功能,进一步选取对应的服务形式,这样使云计算技术能够最高效地为信息资源共享服务。并且目前云计算共享服务致力于在更自由的环境中、在更广泛的空间里相互共享云资源,为更广大用户提供更多的信息服务、知识服务。

3 云计算技术为信息资源共享带来的变革与影响

科技创新在改变着我们的世界,而云计算在信息资源共享管理中是一种革新,云计算技术的引入并迅速应用于信息资源共享领域中,也为信息资源共享带来了全新的管理理念。

基于云计算平台,该技术可以为用户带来一个实时动态的信息资源,并利用云计算技术,把互联网即时出现的消息利用起来,完成信息资源共享的目的。并且通过网络连接可随时、随地访问和存取分布在各个数据中心的物理资源或虚拟资源;它同时采用了效用计算使用的定制、计量、租用的商业模式,既节约了资源,又实现了剩余资源的共享,最大限度地使用了资源,提高了共享的效率。云计算为资源共享带来了革命性的技术,开辟了信息资源共享的新领域,使信息资源共享的内涵、意义、特征等都得到了相应的发展。云计算相关的技术服务,在经过这么多年的不断努力发展完善的条件下,在信息资源共享方面取得了较好的成绩。在云计算服务时代,云端会为我们做好存储以及部分处理工作,在完善的云计算技术系统下,我们只要能够连接上网络端口设备,就无须担心信息资源无法获取,更不用担心信息资料的安全性,体现出了云计算技术在信息资源共享管理方面的重要性。在未来的信息资源共享管理中,云计算技术将会起到不可替代的作用。

信息资源共享是在云计算环境下的新发展,它致力于在更自由的云环境中、在更广泛的空间里相互共享云资源,为更广大的用户提供更多的信息服务、知识技术服务,更方便人们的生活,这些新技术同时也推动着社会的进步。虽然目前云计算技术要实现信息资源共享的目标方案还不成熟,但是只要我们积极思考探讨出贴近事实的构想,利用云计算高效的运算处理能力,在未来一定能够实现信息资源共享的高效管理。

主要参考文献

[1]钱文静,邓仲华.云计算与信息资源共享管理[J].图书与情报,2009(8).

[2]张鼐.云计算环境下信息资源共享模式研究[J].情报科学,2010(10).

云计算的技术基础第5篇

【关键词】云计算技术应用展望

一、云计算技术的介绍以及应用

云计算技术是一种基于网络相关服务的增加交付以及使用模式,云计算是一种虚拟资源,一般通过网络提供动态易扩展,云计算中的“云”是代表网络的意思,一般情况下我们所指的云计算是一种IT基础设施的使用及交付模式,即通过网络的手段来获取所需资源。截止目前,云计算技术已经有了一定程度的发展,不仅对商业模式有着深刻的影响,同时也在很大程度上影响着商业部署、软件开发运行以及后续的交付运作。有了云计算技术之后,用户可以直接通过付费的渠道获取所需的计算能力,不再需要重新部署客户端。云计算关键技术包括是数据存储技术、数据管理技术、虚拟化的技术等几个方面。

二、云计算技术内容

1.数据储存技术。云计算技术是一种基于网络的超级计算形式,存在和发展的技术就是海量的数据储存,云计算技术采取一种分布式的储存技术将数据储存于服务器集群中,并为所储存的技术复制了多项副本。同时采取一种安全可靠的数据加密技术从本质上保证储存数据的安全和可靠,云计算技术传输率高并且有着很高的吞吐率,以此为技术职称为用户提供完善的数据服务。目前,云计算技术主要采取GOOGLE的GFS或者HDFS,GFS主要用于普通硬件,价格便宜,但可以为用户提供一种性能稳定的数据服务。

2.数据管理技术。由于必须处理和分析大量的分布式数据,云计算技术拥有高效的数据管理技术,主要依托BIGTABLE以及GOOSE的数据管理技术以及基于HADOOP团队的管理模块HBASE,BIGTABLE注意啊建立在GFS的基础上,本质就是采取多级映射的数据处理结构把所有的数据编制成为一个表格,利用庞大的数据储存为用户提供相关的服务。

3.虚拟化技术。虚拟化技术是在数据运行环境下在电脑系统以及相关组件的运行中虚拟出来的一种技术,在电脑的硬件以及操作系统和相关的应用程序中构建一个虚拟化层,这种虚拟化层肩负着承上启下的作用,作为中间层起着连接上层和下层的作用。除此之外,虚拟化技术不仅可以节约费用,达到资源整合的作用,还可以使相关的资源得到最大化的利用。根据不同的对象,虚拟化技术可以细分为软件虚拟、基础设施虚拟以及系统虚拟等方面。

三、云计算的主要服务形式

1. SAAS服务。SAAS服务可以让客户根据并发用户数量、数据存储容量、使用时间等按需支付费用,不用支付软件许可费用,以及支付采购服务器等硬件设备费用,也不需要承担软件项目定制、开发、实施费用,在中小企业的应用非常广泛。

2.PAAS服务。PAAS服务是一种分布式平台服务,开发商提供开发环境、硬件资源等服务给客户,用户可以在其平台基础上开发应用程序并通过互联网传递给其他客户。PAAS服务可以为企业或个人提供研发的中间件平台,提供应用程序开发、试验、托管等多项服务。

3.IAAS服务。IAAS服务即把厂商的服务器组成“云端”基础设施,并将其作为计量服务提供给客户。这种服务将内存、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池,是一种托管型硬件方式,用户付费即可使用。

四、对云计算技术未来的展望

全球信息化的浪潮影响深远,并且随着网络技术的发展以及社会的需求以及各国政府以及GOOGLE、微软等大公司的技术支持,云计算技术在全球都得到了一定程度的发展。到目前为止,云计算技术为科研、军事、娱乐服务、医学、生物学、天文学、地理学等行业提供着专业的数据服务,为人们提供天气预报、在线游戏、数据检索等服务,虽然其面临着一定的挑战,但是也有着广阔的发展前景,据估计,以后的云计算技术将朝着三个方向发展。

1.手机云计算技术的普及。随着手机技术的飞速发展,手机成为人们生活中不可缺少的物品,以逐渐兼具计算机的功能,云计算技术对手机终端的要求不高,云计算技术与手机的结合可以实现随时随地数据信息的检索和运算,是未来云计算的发展趋势之一。

云计算的技术基础第6篇

关键词: 云服务;云建设;云平台

0 引言

近年来,全球云计算产业蓬勃发展。我国云计算产业兴起于 20 世纪90 年代,云计算产业已经形成了竞争性的产业发展态势,以展览展示、网络游戏、远程教育、数字电视内容制作以及各种影视动画制作为主流的云计算消费市场日渐成熟,但传统互联网云计算也存在对应的问题,需要对之加以完善。

1 发展基于云平台服务云建设产业的历史机遇

1.1 云计算——第四次IT产业革命

作为新一代信息技术产业的重要组成部分,云计算被称为是继大型计算机、个人计算机、互联网之后的第四次IT产业革命,也是未来3~5年全球范围内最值得期待的技术革命,将可能引发信息产业商业模式的根本性改变。因此,传统IT巨头把云计算看作为未来决定成败的“必争高地”,纷纷向云计算模式转型,推出自己的云战略。

如今,云计算已逐渐渗透进了众多行业,对于我国经济发展日趋起到重要的影响和推动作用。作为战略性新兴产业中的“重头戏”,云计算无疑成为了“十二五”期间我国政府的发展重点。

1.2 政策力挺“十二五”云计算发展

日前,国家发改委、工信部、科技部等多部委共同参与的《加快发展高技术服务业的指导意见》已进入起草阶段,其中,云计算产业将被作为未来高技术服务业的主角。“十二五”规划纲要及《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,均把“云计算”作为新一代信息技术产业的重要部分来强调。

为了加快应用和落地,推进云计算产业的切实发展,2010年10月18日,工业和信息化部圈定北京、上海、深圳、杭州、无锡等5个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作,试点内容涵盖了平台搭建、产业联盟、核心技术研发和产业化以及标准和安全管理规范的研究制定等。今年,多个政企合作的云计算应用项目有望落地。

1.3 云计算引发商业模式发生巨大变革

云计算技术将从概念层面逐渐走向应用。许多研发公司已经将云计算作为新的战略核心,并探索其企业级、社会级的应用。云计算的技术实现手段并不是新生事物,从技术上讲已趋于成熟,但还缺乏成熟的商业模式。

云计算作为IT领域的一场变革,对于现有的公司是一种挑战也是一种威胁。云计算会推动新一代云存储、云网络、云安全的巨大需求和服务模式的创新,同时也会产生新的产业和商业模式。

根据IDC最新的报告预测,全球用于云计算服务上的支出在接下来的5年时间可能会出现3倍的增长,其增长速度将是传统IT行业增长率的6倍。到2012年,云计算将达到420亿美元的市场规模,占据IT支出增长总量中25%的份额。从2009年底到2013年底,云计算能为中国带来超过1.1万亿元的净业务收入。

可以说,国内云计算万亿市场启动在即。赛迪顾问IT系统产业研究中心总经理孙会峰对记者表示,云计算是提高生产效率的一个有效手段,是可以改变IT现状的应用模式,是一种可以更加高效、更加低成本、更加可持续发展的方法。

同时,他还指出,云计算等新兴技术将成为促进中国经济转型升级的新引擎。对于产业来讲,新兴技术将会带动传统产业的升级改造,调整经济结构,带动产业转型,还将孵化出一些新的产业。传统IT企业向云计算方向转型将会成为必然和根本所在,同时,其商业模式也可能发生变化。

2 传统互联网云计算存在的主要问题

首先,云计算企业规模相对普遍较小,云计算资源相对匮乏,难以与内容供应商有效合作,无法形成云计算创新产业链。

其次,科技投入不足,缺乏风险投资环境,缺乏在线运营经验和收费渠道,难以形成规模经济,总体反映出中小型 服务商进入门槛较高。

再次,大型云计算服务商都拥有自己的数据中心,分散、高耗能、成本高,互联网接入的数据缺乏一致性,少数大的数据中心需要进一步整合。

最后,在综合布局上,各区之间缺少横向交流,难于实现联动和错位竞争,形成云计算产业链;数据搭设和服务相互割裂,各自为政,资源无法实现共享,运营商的内部资源使用效率较低。

基于以上考虑,主要从下面这样几个方面对云平台的服务云建设进行完善。云计算云平台最终的目标用户定位为中小云计算服务商。通过云计算服务云的搭建,实现如下的建设目标:

通过搭建可靠的基础架构云(主要包括虚拟节点资源、存储资源、网络资源)将基础架构资源进行整合,采用最新的云平台技术达到减少物理资源及能源的使用成本,提高资源利用率。

1)搭建服务云的平台基础,包括管理平台和运营平台,提供多项基础的SDK接口,具备为中小型 服务商接入云计算云平台的能力。

2)引导中小型云计算服务商接入云计算云平台,从初期的“提供内容服务资源”,最终过渡到“提供完整云计算云应用运营平台”的分阶段建设。

3)最终目标是将现有的各类运营系统纳入到云计算云平台中来,搭建业务运营模式完整的云计算资源运营平台;利用现有的计费模块及无线互联网相关的成熟模块建立新的业务运营模式,以实现多渠道、全方位的增值服务。实现运营商、 服务商以及内容提供商共赢的运营模式。

基于以上的研究目标,需要从以下几个层次逐级展开研究工作:

1)高灵活性、高可用性的基础架构云(IAAS)建设实验和研究;

2)基于基础架构云的PAAS解决方案的研究;

3)面一站式SAAS平台对于 商广泛商用的可行性研究;

4)整体盈利模式及行业领先前景展望。

3 云计算服务云平台整体规划的研究

3.1 基础架构云(IAAS)

基础架构云在物理资源基础上搭建虚拟化资源池,包括硬件资源、虚拟资源、云计算内容(中国音像著作权集体管理协会协助认证)的资源池,云计算服务商可按照运营模式租用资源池内的各类资源。基础架构云通过IAAS的相关服务提供虚拟资源的统一管理与使用。IAAS架构如下图:

3.2 平台服务云(PAAS)

平台服务云以云计算数据管理和成熟运营模式为基础,提供各类服务接口,提供运营商的服务管理门户和云计算服务商的接入门户。平台服务云是整个云计算云平台的核心管理与运营平台,除了需要提供面向 服务商的各类服务接口之外,还要支持对各类资源管理、申请、分配、监控等相关的业务应用。平台服务云分为两个部分:管理运营平台和服务接口平台,整个平台服务云由统一的安全管理机制保证系统安全。

管理运营平台为运营商提供基础架构云及资源运营管理支持,运营人员可以通过管理运营平成虚拟资源管控、资源管理、服务资源管理、运营管理、数字版权管理、统计分析等功能。

服务平台为服务商提供接入服务,服务商可以通过此平成如下工作:

其一,服务资源、产品的订单申请、内容检索、资源监控等管理功能;其二,服务商应用(SAAS)可直接访问资源服务接口,为最终用户提供资源服务;其三,服务商可以选购运营商的非常成熟的运营服务接口,并将其引入到自建的应用中,这些运营服务接口包括但不限于如下内容:其一,转码接口:以适应服务商的应用平台可以更容易的覆盖传统互联网与移动互联网用户,通过对用户的差异化服务;其二,广告管理接口:服务商可以选择运营商提供的广告打包服务,也可以通过接口直接在用户访问的流中增加广告数据;其三,短信、彩信、位置、计费等运营接口:这些接口在移动互联网领域已经有了非常成熟的运营模式,服务商可以通过这些接口实现建立更加灵活、高效的运营模式。比如:移动服务的包月服务、订阅服务、流量计费;同时也可以将移动互联网领域的运营模式扩展到传统互联网领域。其四,服务商可以通过服务平台申请基础架构云中的虚拟资源并将自有的应用(SAAS)部署到运营商的基础架构云中。

3.3 应用云(SAAS)

应用云(SAAS)的建设初衷是搭建以提供云计算内容服务为主的服务平台云,为中小型服务商提供基于传统互联网和移动互联网的内容服务。应用云由云计算服务商自行建设和管理,利用平台服务云提供的各类接口为最终用户服务,远期目标可以由运营商完成应用云的建设。应用云(SAAS)的建设有三种方式:

1)通过SDK、API、Web Service等多种通用接口与平台服务云(PAAS)中的服务、运营服务接口进行应用整合。

2)服务商的SAAS也可以到基础架构云中,为服务商提供更低成本、更高效率的“云”服务。

3)平台服务云也会逐步提供各种增值应用服务,将整个云平善为一个从基础架构云(IAAS)到应用云(SAAS)的完整的云计算应用云平台,为各种不同规模的服务商提供更加多样的、差异化的云平台服务。差异化服务可以为运营商建立起更加稳定。

4 高灵活性、高可用性的基础架构云(IAAS)建设实验和研究

4.1 基础架构云(IAAS)业务需求分析

4.1.1 核心架构需求分析

1)方便的资源申请:IAAS应该允许用户方便的请求各种资源如CPU,存储,内存,网络等,而不需要考虑实际的计算能力,带宽,存储等物理资源的具体配置、位置等信息。如用户在申请虚拟机实例的时候就可以方便的指定CPU的规模,内存的大小,存储的大小,网络的基本设置,甚至针对运营商的网络带宽限制条件,可以在用户选择资源的时候直接选择带宽的性质(独占或共享)和带宽的大小。

2)集中的管理、统一的调度和维护:有了IAAS平台后,资源都统一的放置在资源池中,这样CPU、存储、内存、网络等资源应该全部由基础架构云来管理;并通过统一的调度平台进行资源的合理化弹性调度;由于已经把硬件资源统一的进行了管理,自然,将由运维团队对硬件资源进行统一的维护。

3)兼容性:作为基础架构云平台,应该满足两方面的兼容性,即软件和硬件,软件方面要保持和国际云计算的兼容,硬件方面要能够支持多样化,即不同型号、品牌的服务器都可以纳入资源池进行统一资源管理。

4)云计算数据源:在基础架构云平台的存储控制器上增加对云计算数据源的管理调度。云计算数据使用分布式存储技术存储在云的存储池中,而管理员平时则无需知晓最终数据的最终存放位置,这部分工作由基础架构云的存储控制器角色完成。而PAAS(服务云)则可以直接通过相应接口调用相关数据。

4.1.2 可扩展性需求分析

基础架构云(IAAS)必须是分层的可扩展的基础架构,以便未来可灵活扩展基础架构云的规模或部署模型。这样我们可以在计算资源不足时,可以很方便的实现资源池的扩容。

4.1.3 安全性需求分析

所有基础架构云的管理节点都必须容灾,以保证虚拟机可以移动到其他节点,确保操作任务不会丢失。

4.1.4 网络与数据安全

基础架构云必须保证在网络层面上的安全性。必须有访问控制功能。数据安全的主要工作在于:保证基础架构云底层操作系统安全;保证基础架构云上的虚拟机安全;保证用户权限的合理分配与管理。

4.2 方案整体概述

在此方案中我们采用国内最先进的云产品构建基础架构云(IAAS)。

产品特点主要体现在弹性、自助和标准化三个主要方面:

4.2.1 弹性资源伸缩。可智能调度管理从数台到数千台的物理服务器,依据贪婪模式、省电模式等资源调度策略进行自动化管理。并可将计算、存储以及网络能力进行开放让普通应用系统也可具备像水电一样,获得即开即用能力。

4.2.2 自助式服务。提供了一个友好的web界面可供使用,使用者可依据被分配的资源配额(资源是指虚拟机、存储、IP、负载均衡、防火墙等云资源),快速的创建资源,监控资源使用情况,关联资源(关联资源是指虚拟机挂接存储、为多个虚拟机创建负载均衡等云资源之间的关联操作),自动化部署应用系统等工作。

通过自助式服务,将会把运营商IT运维人员从繁杂的工作中解脱出来,简易的操作界面,可以使最终用户方便的利用Step By Step方式的操作很快的申请到资源,进而事业虚拟机、存储及网络资源。

4.2.3 标准化平台。使用开放式云计算标准接口与技术,与现有大多数基础架构云平台相兼容,可实现在不同厂家的云平台产品之间进行自由穿梭;不做技术绑架,用户可自由选择已经购买的虚拟化产品、服务器(需要支持Intel或AMD的虚拟化技术)、存储及网络设备提高资产利用率,避免不必要的投资。

4.2.4 逻辑拓扑概述。云平台采用多层架构,可有效提升整个云平台的可扩展性。采用控制器横向堆叠的方式,可将云基础架构的规模提高至一个新的层次,如下图:

当需要扩展集群规模时,在现有集群中添加节点即可。当需要扩展整个云的规模时,可创建新的群集。

云中的主要角色和服务:

1)云控制器。云控制器(Cloud controller\CLC)可以管理调度底层的一个或多个集群控制器(CC)的计算资源和网络资源,也可以管理调度底层的一个或多个存储控制器(SC)的存储资源。

2)集群控制器。集群控制器(Cluster controller\CC)

是下属节点控制器(NC)所组成的计算群集的前端(Front—end)桥头堡和管理者,它包括虚拟机镜像、节点群集调度、虚拟网络管理等功能。

3)存储控制器。存储控制器(Storage controller\SC)

是基于网络的块存储(按照Amazon的称呼,称为EBS,弹性块存储)实现,一个块存储被节点上运行实例的操作系统认为一个块设备,但其实它是一个通过网络连接到存储控制器的设备。支持通过iSCSI、AOE、FC SAN等存储适配器来访问各种存储设备。

4)节点控制器。节点控制器(Node controller\NC)可以是虚拟机的计算宿主,也可以是组成分布式冗余存储系统的存储节点或者存储目录节点。如果节点是计算宿主,也就是实例的运行载体,它将根据上层的集群控制器的指令来负责执行、监控、终止、善后处理实例,同时还需要及时将目前的可用资源通知集群控制器。

4.3 产品功能架构

以下是云的产品架构示意图,我们基于Erlang OTP,使用Eucalyptus框架,兼容AmazonEC2标准。

主要分为四层:系统核心层、接口调用层、实用工具层、应用服务层。

1)系统核心层。其主要功能是操作系统的主体内容,负责将计算机分布式群集中的各种资源管理、调度和监控。对应的具体功能如下:实例管理;存储管理;网络管理;资源监控;运行支撑。

2)接口调用层主要功能。为用户或应用访问系统资源提供API,例如:EC2、S3、LB、CW。兼容Amazon接口标准。

云计算的技术基础第7篇

【文章摘要】

云计算具有低成本、高可靠性、高性能等特点,对于推动电子政务发展具有重要意义。建立和完善基于云计算的电子政务公共平台,可促进政务信息资源共享和业务协同,可提高政府的决策支撑能力与政务工作效率。

【关键词】

云计算;电子政务;公共平台

云计算是一种新的计算模式,用户并不真正拥有资源,而服务供应商提供和管理这些资源,用户通过互联网访问它们。云计算技术的发展引发了信息化建设、应用及服务模式的变革,这将对我国电子政务建设及应用产生巨大影响。我国政府也十分重视电子政务的建设,2013 年工业和信息化部了《基于云计算的电子政务公共平台顶层设计实施指南》,旨在充分发挥既有资源作用和新一代信息技术潜能,开展基于云计算的电子政务公共平台顶层设计,继续深化电子政务应用,全面提升电子政务服务能力和水平。

1 电子政务公共平台采用云计算技术的意义

电子政务平台的建设采用云计算技术,可充分发挥出云计算技术的各种优点, 其中包括:资源可共享、节省建设成本、平台具有扩展性和通用性等,实现跨地域、跨部门间的沟通和合作。这能满足不同岗位、不同部门对工作应用的各种需求,实现平台间的信息共享和高效运作。基于云计算的电子政务公共平台,技术和安全问题主要由云计算服务提供商负责,数据的安全性和可靠性势必将得到进一步的提高,从而保障了系统的正常运行和安全,进而促进了电子政务的发展。电子政务公共平台具备了完善的信息安全的保障体系,在这种环境中的硬件、软件不论是应用扩展或是研发都可保障系统的安全。构建基于云计算的电子政务公共平台是一种服务模式的转变,这有利于政务公共平台向市场化、专业化的方向发展。正因为有了云计算技术的支持,进一步完善了政务公共平台的服务性能,在政务公共平台的建设和维护上以节约了一定的成本投入。

2 基于云计算的电子政务平台的基础架构

基于云计算的电子政务公共平台的整个架构可分为三个层和两个体系: 基础设施服务层IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、平台服务层 PaaS(Platform as a Service,平台即服务)、应用软件服务层 SaaS(Software as a Service,软件即服务)、信息安全体系和运维管理体系,其中信息安全体系和运维管理体系分别由安全防护系统和运维管理系统构成。

(1)基础设施服务层 IaaS。基础设施服务层包括硬件基础设施子层、虚拟化与资源池化子层、资源调度与自动化管理子层。硬件基础设施子层:包括服务器主机、存储、网络及其他硬件在内的硬件设备,它们是实现云计算的最基础的物理资源; 虚拟化与资源池化层:通过虚拟化技术进行整合,形成计算资源池、存储池、网络池,通过云管理平台,对外提供服务;资源调度与自动化管理子层:在对资源(基础物理资源和虚拟池化资源)进行有效监管的基础上,提供弹性计算、负载均衡、动态迁移、按需供给、自动化部署等功能。

(2)信息安全体系。针对云计算平台建设以高性能高可靠的网络安全一体化防护体系,虚拟化为技术支撑的安全防护体系,集中的安全服务体系,应对无边界的安全防护,利用云安全模式加强云端和用户端的关联耦合和采用非技术手段补充等保障云计算平台的安全。

(3)运维管理体系。保障云计算平台的正常运行,提供故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等等。

3 基于云计算的电子政务公共平台的建设思路

目前,云计算应用仍处于起步阶段, 基于云计算的电子政务公共平台的建设应充分考虑政务信息管理的实际情况,遵循实事求是的原则和思路,从整合现有基础设施资源,搭建政务信息子云、数据子云以及“云”接入平台等方面入手,逐步进行实施。

3.1 利用虚拟化技术构建电子政务基础设施资源云

从目前我国电子政务建设现状来看, 电子政务信息化建设缺乏规范性、统一性,各级政府及部门为其业务的运行配备了相应的物理设施,但由于各政务系统模式不一,无法进行互联互通,以至于总体硬件资源利用率不高,个别硬件设施资源出现闲置浪费或出现高峰时期负载过重的现象。虚拟化技术可以将这些异构的服务器、存储及网络连接等基础架构整合到一起,大幅度提高物理资源和应用程序的效率和可用性。

3.2 构建电子政务信息服务云

(1)搭建电子政务的内容信息子云、资源子云。目前,政府各部门网站自成体系,往往不利于部门间信息共享。这里我们统一服务平台,采用SOA 体系架构,结合XML 交换技术以及Ajax 技术来提供信息资源的聚合和共享机制。通过数字内容服务平台对以往政务中的一、二级网站进行迁移和改造,搭建电子政务的信息子云,实现主站、分站群之间的信息共享;通过站点维护与内容管理权限的分配,实现集群化管理;同时提供WAP 访问和手机短信业务,实现云门户及政务各部门网站信息的共享共用,实现了内容信息的云聚合。

通过对电子政务中业务信息资源、基础和共享主题信息资源、信息公开和共享服务资源3 大资源数据库进行整合采集,实现了多角色、多类别的分层管理的资源子云,提供了按需的资源共享和检索。

(2)数据集成和交换平台实现电子政务的数据子云。建议平台采用基于统一标准和松散耦合的SOA 软件架构,利用Web 服务所采用的技术,如http 通讯协议、简单对象访问协议、Web 服务描述语言以及UDDI (统一描述、发现和整合)在不同应用之间进行数据交换服务。同时采用企业服务总线ESB 作为消息架构,ESB 是一个用于集成各种企业应用即服务的连接基础架构,它能够通过简化企业应用及服务之间的链接数量,接口大小以及接口复杂度使企业的面向服务体系SOA 更加强大。ESB 通过提供简单的标准适配器和接口来完成服务和其他组件之间的互操作。平台将各部门数据交换到中心数据库中,并提供按权限的数据访问,完成了整个电子政务的数据子云改造。

随着政府信息化建设的不断推进,基于云计算的电子政务公共平台建设的不断完善,政务系统所处理的数据内容从分散到集中,对所有的系统数据进行统一存储,对各种数据进行整合、加工,为决策提供支持。各级政府的业务逐步迁移到基于云计算的电子政务公共平台,平台会聚集大量的政府信息资源,统一的信息资源目录体系可实现政务信息资源共享,实现各级政府之间的信息交换与业务协同,提高了政府的决策支撑能力与政务工作效率。

【作者简介】

杨彬 (1975-),女,副教授,辽宁辽阳人,硕士,毕业于东北大学信息科学与工程学院,主要研究方向为计算机网络和计算机应用。150

探索研究

云计算的技术基础第8篇

关键词:云计算;校园网;私有云;计算虚拟化

中图分类号:TP309

计算任务在云计算的分配下传达至拥有大量计算机构的资源池,各项应用系统可获取所需要的软件服务、存储空间及计算力。由于云计算环境具有成本低、扩展性强和可用性高的特点,社会各界开始关注基于云计算的信息平台的实现,并作出了相应的研究。今年来,教育部了教育信息化的发展规划,各高校开始落实校园网信息化策略,并在信息化和数字化建设方面取得了较大的发展。但与此同时,高校信息化和数字化在阶段性建设中也面临着许多挑战,越来越多的高校需要一个部署在校内的公共基础设施,在无需额外投资的情况下连接校内各项业务,以服务于工作人员及广大师生。私有云技术可给动态分配存储、计算等资源以满足用户需求,提高了软硬件资源的有效利用率。本文从云计算和私有云入手,提出了以虚拟化技术为基础的校内私有云框架的构建。

1 云计算和私有云

1.1 云计算

云计算(Cloud Computing)可虚拟化大量物理设施(存储、服务器、网络、应用等)和物理硬件,聚集上述设施和硬件形成虚拟化资源池,将其转换为基础设施,使用户可以方面快捷的运用计算资源,以满足用户对信息服务的社会需求。云计算根据运用范围可被划分为私有云和公有云。现对私有云介绍如下:

1.2 私有云

公有云的服务对象是所有用户,为提供商专门提供服务,用户可通过互联网向服务商缴纳指定费用后使用相关服务,公共云服务可为用户提供相关的云系统管理和服务,例如Google的Compute Engine和Amazon的EC2都是公有云平台。相对于公有云技术,私有云的服务范围更小,服务对象仅为单位或企业内部,由于部署于单位防火墙内部,私有云仅对单位内部人员开放并提供相应服务,具有较高的安全性。单位可在现有数据中心的基础上构建单位内的私有云,在不外包服务的情况下便可运用云计算平台。

1.3 高校私有云建设的优势

1.3.1 现阶段的高校均具有相应的网络基础设施,这是是构建云环境的基础。近年来的校园网络建设已初具规模,校园内较为完善的网络基础构架已经建成,网络覆盖率达到100%,满足私有云构建的基础条件。

1.3.2 各个高校均有以校园网络为基础的数据中心,使私有云构建过程中的底层资源问题得到解决。高校在不断发展的数字化校园过程中组建看多项信息化平台,一些诸如OA、学工和教务等相关应用平台,这些应用平台均基于数据中心服务于高校内的全体师生。故仅需通过网络、虚拟化等技术对私有云进行构建和改造,便可组建其具有较强扩展性和可用性的数据中心。

1.3.3 高计算能力是数字化校园发展的必然结果,这使创建私有云环境变得迫在眉睫。高校师生在进行生物、天文、数字等科研项目时,需要大型计算能力辅助完成相关计算工作。私有云可完全替代小型集群满足科研需求,并为其提供安全、快捷、可靠的计算力,项目完成后计算力被重新分配和利用,具有较高的利用率。

1.3.4 信息安全是数字化校园建设中所要面临的重要问题,而私有云环境则能确保数据和信息的安全性。高校较其他单位而言,是科研和教学的重要基地,涉及到大量研究和数据保护问题,需重视知识产权和国际机密等方面的数据,而公共云无法保障此类数据的安全性。

2 私有云结构

美国国家标准技术研究院从用户体验角度对云计算进行定义,将其分为3个层次的服务模式:

2.1 软件即服务

软件即服务(SaaS)是为用户提供转换为服务的应用,例如云平台上运行的OA、学工和教务等信息系统。

2.2 平台即服务

平台即服务(PaaS)是为用户提供转换为服务的开发平台,例如高校工作流、身份认证管理和访问控制平台。

2.3 基础设施即服务

基础设施即服务(IaaS)是为用户提供转换为服务的虚拟机或其他资源,例如虚拟化为存储服务和计算服务的基础设施。

3 构建私有云

整合数据中心是私有云环境构建的入手点,可将虚拟化软件部署在服务器中部,虚拟机中部署网络和存储中的应用。对计算资源进行科学合理的分配,使不同物理资源层次间耦合度降低,实现跨系统的资源共享。

3.1 计算虚拟化

应用虚拟化实现的重要途径是计算虚拟化,主要包括应用中间件和服务器的虚拟化,私有云是以服务器虚拟化为基础进行构建的。本文在物理服务器上通过Hyper-V同时运行多个虚拟机,针对虚拟机的计算力合理分配CPU内存和内核,以帮助资源利用率的优化。用户在创建虚拟机后可采用ISO镜像安装Linux或Windows的操作系统,使虚拟机得到定义模板。在日常运用过程中,用户可在模板的基础上创建Linux或Windows服务器。私有云的构建见图1。

图1 私有云的构建

3.2 存储虚拟化

数据存储虚拟化的实现方式为存储虚拟化,在SAN和Hyper-V存储上创建一个虚拟磁盘并部署于相应的虚拟机便可实现。一般情况下,虚拟磁盘以大型共享文件系统中的子文件形式存在,利于用户从物理机迁移数据至虚拟机。

3.3 创建交互式入口

校内用户需通过交互式入口创建新的虚拟磁盘和虚拟机,可通过虚拟化软件中的GUI工具完成,主要有Cisco中的USC Manager及VMware中的vCenter工具。分别从存储虚拟化池和技术虚拟化池的层面构建,以完成虚拟化硬件设施的实现,虚拟化硬件设施实现后可在自动化管理平台上实现数据和应用的共享。

4 结束语

以校内数据中心为基础构建的私有云为内部应用环境,相对公有云环境而言,私有云具有较高的安全性、扩展性和实用性,并在此基础之上融合了公有云技术的动态伸缩和资源共享特点,可有效满足校内师生对系统的个性化需求。Windows Server 2008 R2中的Hyper-V可帮助实现虚拟服务器的创建,且支持虚拟磁盘的动态迁移,是校内私有云构建的重要实现方式。

参考文献:

[1]聂利颖,轩春青.构建私有云实现校园数据安全[J].中国电子商务,2013(12):38-38.

[2]刘皓,许明璋.借力虚拟技术构建校园私有云[J].中国教育网络,2012(05):44-45.

[3]廖海生.校园网立体化数据存储方案的研究与设计[J].中国教育网络,2012(02):41-43.