云计算的研究
中图分类号：tp 文献标识码:a 文章编号：1007-0745（2011）11-0078-01
摘要：互联网的发展使得云计算的出现是一个必然的结果。

在
未来，计算能力将作为一种商品进行流通，就像煤气、水、电一样，
取用方便，费用低廉。

最大的不同在于它是通过互联网进行传输的。

目前国内对于云计算机的研究还处于起步阶段。

关键词：云云计算
云计算是一种大规模分布式计算，之所以被称为云计算，因为
早期，网络工程师们喜欢用云的形状来表示网络。

云计算起源于
google，于2007被正式的提出，google的创始人因为负担不起昂
贵的服务器而采用许多廉价的pc来提供服务，没想到正是这个被
逼无奈的选择逐步形成了云计算技术。

云计算的出现并不是一蹴而就的，它的出现其实是一个必然的
结果。

曾经在旧pc时代，由于pc的价格昂贵，因此多进程、多线
程、分时等概念被提了出来，这个阶段的特点一台机器供多人同时
使用，可以说是“貌合神离”；随着pc的价格下降，pc变得越来越
普及，人们将关注的重点转向了数据的共享上，于是便出现了
internet，这个阶段特点是pc机各自为战，通过internet来完成
简单的通信，可以称之为“貌离神离”，随着internet的发展，导
致信息的飞速增长，于是如何解决海量信息的存储与计算问题又摆
在了人们的面前，一个很好的解决方法就是将多个pc组合起来一
起来完成大量的计算任务，于是云计算就应运而生了，云计算的出现就是要达到“貌离神合”的境界。

那么到底什么是云计算呢？如果你在互联网上搜索云计算，你会得到n种不同的答案。

这里我截取了wiki百科上对于云计算的解释：云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。

目前，基于云计算的服务方式主要有三种，基础即是服务（infrastructure as a service, iaas）、平台即是服务（platform as a service，saas）和软件即是服务（software as a service，saas）。

三种服务方式的层次依次递增：
iaas是最基础的服务，它将基础设施作为服务出租。

以iaas方式提供服务的项目有亚马逊的弹性云（ec2）和简单存储服务（s3）等。

paas则提供一个完整的虚拟平台，如操作系统以及平台软件、服务组件等。

以paas提供服务的项目有著名的google app engine，它是一个由python应用加bigtable数据库以及gfs文件系统组成的平台。

而saas则需要提供用户可以使用的应用程序。

以saas提供服务的项目有很多，例如在线文档编辑、crm（客户关系管理）、erp （企业资源管理）、hrm（人力资源管理）等等。

云计算用到的技术有很多，这里我列举了一些当前提出的重要的技术。

1.海量数据存储技术
云计算采用分布式存储的方式，利用冗余的方式保证数据的可靠。

目前云计算的数据存储系统主要有两个，google gfs（google file system）和hdfs（hadoop distributed file system），两者的基本原理是一致的，都采用了主从式结构。

与以往的文件系统不同，在云计算中集群中的节点失效是一个常态而不是异常，需要软件来监视系统的运行状态。

而且系统中文件的大小一般是以g为单位的，因此文件的读写方式是采用追加的方式来修改。

在系统中包含一个主服务器和许多块服务器（这是gfs 中的叫法，在hadoop中它们被称为namenode和datanode）。

文件被分割成固定尺寸的块，在创建这些块的时候会为每个块分配一个唯一的64位句柄作为标识，而每个块就是普通的linux文件，为了保证数据的可靠，每个块会被复制多次保存在多个块服务器，一般来说数据默认会被复制为3个，用户也可以根据需要进行更改。

主服务器负责管理名字空间、访问控制信息以及文件到块的映射。

客户端与主服务器进行数据的交互而与块服务器进行实际数据的
交互。

打个比方，从云中取数据就好比一个人到图书馆借书，主服务器就好比是装有图书索引的机器，从这台机器上可以找到你感兴趣的图书的索书码，然后你需要根据这个索书码自行去找想要的书。

2.并行编程技术
云计算所操作的数据如此巨大，显然用传统的单机处理程序是
无法应对的，并行编程技术是必然的选择。

当前云计算采用的是mapreduce的编程模式，该模式由google提出，它将对数据的操作归约为两个过程，map和reduce。

map过程将数据分布在多个节点上进行处理，然后经过一个shuffle的排序，交给reduce过程处理。

3.数据管理技术
云计算要对大规模数据进行处理，因此相应的数据管理技术也必须能够管理并处理大规模数据，例如如何在大规模数据中查询到特定的数据，数据管理技术方面的项目目前主要有google的bigtable和hadoop的hbase，两者原理相同，现以bigtable为例，bigtable顾名思义就是比较大的table，对于每个table用一个多维的稀疏图来表示，由行和列组成，并对其分配一个时间戳来记录数据的变动情况，由于表比较大，因此要将其按行来划分，多个行组成小的table，保存到节点上。

4.虚拟化技术
通过虚拟化技术可以将软件应用和底层硬件进行有效的隔离，可以通过虚拟的方式融合或划分资源，从而提高资源的利用率。

云计算不仅仅是技术，更是一种商业运营模式，当前许多it公司已经展开了自己的云计划。

根据市场调研机构idc最新的数据分析，云计算将在2013年达到it消费的10%，年收益将达到442亿美元，云计算的服务增长态势十分强劲，平均年增幅可达26%。

云计算的出现为it产业注入了新的活力，为软件服务开创了一
个崭新的空间，相信它的发展将不可限量，它的前途将一片光明。

参考文献：
[1]cloud computing by michael miller (kindle edition - sep 24, 2008)
[2]《走近云计算》王鹏人民邮电出版社 2009-6-1
[3]《云计算：深刻改变未来》张为民科学出版社 2009。