云技术简介

一、概念

“云计算”概念由Google提出,一如其名,这是一个美丽的网络应用模式。云计算是是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(Grid Computing)的发展,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大的网络服务。

云可以是广域网或者某个局域网内硬件、软件、网络等一系列资源统一在一起的一个综合称呼。这里引用伯克利大学云计算白皮书里面的定义:云计算包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施。互联网上的应用服务一直被称作软件即服务(Software as a Service, SaaS),所以我们使用这个术语。而数据中心的软硬件设施就是我们称作的云(Cloud)。

所谓“云技术”,就是尽可能地将更多的处理与更多的数据放在云端,而不是本地。举个例子,就好比学生们都把课本放教室,而不是放在自己的书包里,上课的时候去教室拿课本,这就叫“云上课”。现在你知道上课的地点,知道具体的拿课本的地方,这不符合现在云的理念。云端的理念是你不知道课本在哪里。你在那里大吼一声“课本飞来”,课本就自动过来了,你并不知道它是从哪里来的。你用完课本,吼一声“课本放回去”,课本就消失了,你也不知道它飞到哪里了。

从技术上讲,云技术是有效管理数量庞大的电脑服务器、数据存储及网络信息的一种方法。

二、关键技术

1 虚拟化技术

虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行,它可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程,减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离,它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等,计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化目。在云计算实现中。计算系统虚拟化是一切建立在“云”上的服务与应用的基础。虚拟化技术主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面,是提高服务效率的最佳解决方案。

2 分布式海量数据存储

云计算系统由大量服务器组成,同时为大量用户服务,因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据,用冗余存储的方式(集群计算、数据冗余和分布式存储)保证数据的可靠性。冗余的方式通过任务分解和集群,用低配机器替代超级计算机的性能来保证低成本,这种方式保证分布式数据的高可用、高可靠和经济性,即为同一份数据存储多个副本。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。

3 海量数据管理技术

云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析,因此,数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BigTable数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。由于云数据存储管理形式不同于传统的RDBMS数据管理方式,如何在规模巨大的分布式数据中找到特定的数据,也是云计算数据管理技术所必须解决的问题。同时,由于管理形式的不同造成传统的SQL数据库接口无法直接移植到云管理系统中来,研究的关键点之一是为云数据管理提供RDBMS和SQL的接口,如基于Hadoap的子项目HBase和Hive等。另外,在云数据管理方面,如何保证数据安全性和数据访问高效性也是研究关注的重点问题之一。

4 编程方式

云计算提供了分布式的计算模式,客观上要求必须有分布式的编程模式。云计算采用了一种思想简洁的分布式并行编程模型Map-Reduce。Map-Reduce是一种编程模型和任务调度模型。主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理。在该模式下,用户只需要自行编写Map函数和Reduce函数即可进行并行计算。其中,Map函数中定义各节点上的分块数据的处理方法,而Reduce函数中定义中间结果的保存方法以及最终结果的归纳方法。

5 云计算平台管理技术

云计算资源规模庞大,服务器数量众多并分布在不同的地点,同时运行着数百种应用,如何有效的管理这些服务器,保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作,方便的进行业务部署和开通,快速发现和恢复系统故障,通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。

三、应用

1 云安全

云安全(Cloud Security)是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。

“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到Server端进行自动分析和处理,再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

2 云存储应用

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

3 云呼叫应用

云呼叫中心是基于云计算技术而搭建的呼叫中心系统,企业无需购买任何软、硬件系统,只需具备人员、场地等基本条件,就可以快速拥有属于自己的呼叫中心,软硬件平台、通信资源、日常维护与服务由服务器商提供。具有建设周期短、投入少、风险低、部署灵活、系统容量伸缩性强、运营维护成本低等众多特点;无论是电话营销中心、客户服务中心,企业只需按需租用服务,便可建立一套功能全面、稳定、可靠、座席可分布全国各地,全国呼叫接入的呼叫中心系统。

4 私有云应用

私有云(Private Cloud)是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内,以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。创建私有云,除了硬件资源外,一般还有云设备(IaaS)软件;现时商业软件有VMware的vSphere和Platform Computing的ISF,开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。

私有云计算同样包含云硬件、云平台、云服务三个层次。不同的是,云硬件是用户自己的个人电脑或服务器,而非云计算厂商的数据中心。云计算厂商构建数据中心的目的是为千百万用户提供公共云服务,因此需要拥有几十上百万台服务器。私有云计算,对个人来说只服务于亲朋好友,对企业来说只服务于本企业员工以及本企业的客户和供应商,因此个人或企业自己的个人电脑或服务器已经足够用来提供云服务。

5 云游戏应用

云游戏是以云计算为基础的游戏方式,在云游戏的运行模式下,所有游戏都在服务器端运行,并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端,用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡,只需要基本的视频解压能力就可以了。 就现今来说,云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式,因为至今X360仍然在使用LIVE,PS是PS NETWORK ,wii是wi-fi。但是几年后或十几年后,云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性非常大。如果这种构想能够成为现实,那么主机厂商将变成网络运营商,他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用,而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了,但是达到的效果却是相差无几的。对于用户来说,他们可以省下购买主机的开支,但是得到的确是顶尖的游戏画面(当然对于视频输出方面的硬件必须过硬)。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面,家用机和我们今天用的机顶盒一样简单,甚至家用机可以取代电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。

6 云教育应用

视频云计算应用在教育行业的实例:流媒体平台采用分布式架构部署,分为web服务器,数据库服务器、直播服务器和流服务器,如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用,在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件,这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上,同时录播的学校也可以上传存储到信息中心的流存储服务器上,方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

7 云会议应用

云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面,进行简单易用的操作,便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频,而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。 目前国内云会议主要集中在以SAAS(软件即服务)模式为主体的服务内容,包括电话、网络、视频等服务形式,基于云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合,带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议,是云计算技术与移动互联网技术的完美融合,通过移动终端进行简单的操作,提供随时随地高效地召集和管理会议。

8 云社交应用

云社交(Cloud Social)是一种物联网、云计算和移动互联网交互应用的虚拟社交应用模式,以建立著名的“资源分享关系图谱”为目的,进而开展网络社交,云社交的主要特征,就是把大量的社会资源统一整合和评测,构成一个资源有效池向用户按需提供服务。参与分享的用户越多,能够创造的利用价值就越大。

四、国内外著名的云平台

国外:亚马逊网络服务、微软Azure、IBM云服务、谷歌云平台、Salesforce、Adobe云、甲骨文云、SAP云。

国内:阿里云、腾讯云、华为云、网易云、Ucloud。

原文发布于微信公众号 - 海天一树(gh_de7b45c40e8b)

原文发表时间:2017-06-11

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