時間：2023-07-16 08:24:17
序論：在您撰寫云計算技術(shù)概念時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
[關(guān)鍵詞]云計算;統(tǒng)一交換構(gòu)架;統(tǒng)一虛擬化;統(tǒng)一計算系統(tǒng)
abstract: cloud computing is a new technology for network computing under the ip architecture, and its potential lies in new ict business applications. for the majority of operators and enterprises, the main task of cloud computing is data centre transformation. this will ensure cloud computing becomes more widespread among enterprises, institutions, organizations, and operators. cloud computing will not only provide traditional it resource usage and application services, but will also support full resource usage and application services—such as it, communications, video, mobile, as well as internet of things under a converged network infrastructure. some key cloud computing technologies include unified fabric, unified virtualization, and a unified computing system. the formation of an open industry alliance and promotion of open technology standards will also be strategically critical for future development of cloud computing.
key words: cloud computing; unified fabrics; unified virtualization; unified computing system
隨著有關(guān)云計算概念、術(shù)語和技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和大量報道,人們對在企業(yè)中采用和實(shí)施云計算技術(shù)的熱情大增。現(xiàn)在人們對云計算可能帶來的好處已有所了解,但同時也應(yīng)該看到,由于云計算概念和技術(shù)比較新穎,涵義比較寬泛,再加上市場上一些人將云計算放大成無所不包、無所不能和無所不在的萬能技術(shù),因此對云計算的描述和推銷多少出現(xiàn)了一些浮燥和炒做的嫌疑。云計算有點(diǎn)像天上的云的感覺:飄忽不定,虛無縹緲。本文認(rèn)為,脫離實(shí)際過分夸大或缺乏全面分析地炒做云計算不僅可能帶來誤解,也會使得云計算的市場實(shí)踐盲目推進(jìn),對于云計算產(chǎn)業(yè)在
應(yīng)該說,云概念這個術(shù)語的誕生和使用純屬偶然。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的早期階段,技術(shù)人員都習(xí)慣性地將互聯(lián)網(wǎng)畫成一朵“云”來代表,因為這樣一來,人們可以簡化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的技術(shù)細(xì)節(jié)和復(fù)雜機(jī)制來方便討論新技術(shù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的全面普及和廣泛深入,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使ict應(yīng)用架構(gòu)發(fā)生了深刻和根本的改變,于是采用云計算來代表和體現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)計算特征和技術(shù)趨勢就變得非常自然。因此,云計算這一術(shù)語很容易就在業(yè)界流行起來。 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為ict應(yīng)用的基礎(chǔ),層出不窮的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求也要求ict理念進(jìn)行重新思考和設(shè)計。這種改變不僅帶來ict應(yīng)用平臺的更新?lián)Q代,而且也帶來ict應(yīng)用實(shí)現(xiàn)和商用模式的創(chuàng)新。這種變化的影響是如此巨大而鮮明,以至于人們可以從多個角度和視角來描述這些新的特征和現(xiàn)象。盡管云計算的概念和定義很多,但究其本質(zhì)還是為了滿足ict應(yīng)用和業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。為了理論和討論的嚴(yán)謹(jǐn)性,本文給云計算更為明確而嚴(yán)格的定義:云計算是在整合的架構(gòu)之下,基于ip網(wǎng)絡(luò)的虛擬化資源平臺,提供規(guī)模化ict應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方式。
云計算的實(shí)質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)下的應(yīng)用,是由ip和it技術(shù)共同構(gòu)建的。從發(fā)展的角度來看,“云”的技術(shù)和目標(biāo)是一個逐步演化的過程。比如,web技術(shù)出現(xiàn)時,就具備了云計算的應(yīng)用特征有了統(tǒng)一界面的雛形。隨著服務(wù)器應(yīng)用平臺上的虛擬化技術(shù)的成熟和web統(tǒng)一界面的推出,虛擬化和web走向結(jié)合,使得云計算可以在一個整合的架構(gòu)上統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)。
2 云計算的實(shí)現(xiàn)模型
如果說“云”的本質(zhì)就是業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的方式,那么云計算有哪些新的業(yè)務(wù)模型呢?
比較熟悉的早期云計算實(shí)踐來之于國際上以亞馬遜、谷歌(google)和saleforces.com為代表的公司,并且都提供了具有顯著特征,但又代表著不同模式的成功云業(yè)務(wù)。
基云系指將it的基礎(chǔ)設(shè)施作為業(yè)務(wù)平臺,直接按資源占用的時長和多少,通過公共互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的“云”?；频挠脩艨梢允莻€人,也可以是企業(yè)、集體和行政單位?；圃谟⑽睦锸莍aas,也稱基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。亞馬遜(amazon)是業(yè)界通過其彈性計算云(ec2)最早實(shí)施基云的運(yùn)營商?；频膇t業(yè)務(wù)將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全等原始it資源以出租形式租給用戶。用戶可以通過操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件(如數(shù)據(jù)庫和web服務(wù)軟件)使用租來的it資源。
平云系指將應(yīng)用開發(fā)環(huán)境作為業(yè)務(wù)平臺,將應(yīng)用開發(fā)的接口和工具提供給用戶用于創(chuàng)造新的應(yīng)用,并利用互聯(lián)網(wǎng)和提供商來進(jìn)行業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的“云”。平云可以利用其他基云平臺,也可以用平云運(yùn)營商自己的基云平臺。平云在英文里是paas,也稱平臺即服務(wù)。谷歌(google)通過其appengine軟件環(huán)境向應(yīng)用開發(fā)者提供平云業(yè)務(wù),應(yīng)用開發(fā)者必須采用appengine應(yīng)用接口來開發(fā)應(yīng)用。
軟云系指基于基云或平云開發(fā)的軟件。與傳統(tǒng)的套裝軟件不同,軟云是通過互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來進(jìn)行業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。軟云業(yè)務(wù)可以利用其他的基云和平云平臺,也可以利用軟云運(yùn)營商自己的基云和平云環(huán)境。軟云在英文里是saas,也稱軟件即服務(wù)。saleforces.com是最著名的軟云運(yùn)營商之一,提供企業(yè)資源規(guī)劃(erp)應(yīng)用服務(wù)。軟云為用戶省去了套裝軟件安裝、維護(hù)、升級和管理造成的麻煩,因為應(yīng)用程序完全由軟云運(yùn)營商集中管理。
云計算按照層次可將業(yè)務(wù)模式劃分為3層,最頂層是軟云,中間層是平云,底層是基云。在基云之下是構(gòu)建云計算的基礎(chǔ)技術(shù)。
基于云計算的實(shí)踐與運(yùn)營案例,可以總結(jié)出云計算的基本特征:
(1)動態(tài)的高可擴(kuò)展性
云技術(shù)使用戶可以隨時隨地根據(jù)應(yīng)用的需求動態(tài)地增減it資源。由于應(yīng)用運(yùn)行在虛擬平臺上,沒有事先預(yù)訂的固定資源被鎖定,所以云業(yè)務(wù)量的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮,以滿足特定時期、特定應(yīng)用及用戶規(guī)模變化的需要。
(2)虛擬化的超大規(guī)模
云業(yè)務(wù)的需求和使用與具體的物理資源無關(guān),it應(yīng)用和業(yè)務(wù)運(yùn)行在虛擬平臺之上。云計算支持用戶在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方、使用任何上網(wǎng)終端獲取應(yīng)用服務(wù)。用戶所請求的資源來自于規(guī)模巨大的云平臺。
(3)高可用性
云平臺使用數(shù)據(jù)多副本拷貝容錯、計算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換技術(shù)來保障服務(wù)的高可用性。任何單點(diǎn)物理故障發(fā)生,應(yīng)用都會在用戶完全不知情的情況下,轉(zhuǎn)移到其他物理資源上繼續(xù)運(yùn)行,使用云計算比使用其他計算手段的可用性更高。
(4)按需使用,按用付費(fèi)
云業(yè)務(wù)是一個龐大的資源池,用戶按需購買,如同像自來水、電、煤氣那樣計費(fèi)。無論是短期還是長期,云計算的商業(yè)模型都按使用量付費(fèi)。
(5)資源復(fù)用,成本廉價
由于云計算采用資源的統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),所以it物理資源的利用率大為提高,從而使云的業(yè)務(wù)成本大大降低。
早期云計算的業(yè)務(wù)模式都有一個共同特點(diǎn),那就是采用共有云(public cloud)的架構(gòu)提供單云(stand-alone cloud)業(yè)務(wù)。共有云系指云業(yè)務(wù)的創(chuàng)立、擁有和提供由同一云運(yùn)營商通過公眾的互聯(lián)網(wǎng)對所有公眾開放的“云”。而單云系指提供相對單一功能應(yīng)用的云實(shí)現(xiàn),如搜索應(yīng)用、it資源應(yīng)用。
早期云計算采用的技術(shù)理念是將分布在不同物理地點(diǎn)低廉的計算資源通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起,形成巨大的虛擬資源池來提供單云業(yè)務(wù)。云計算可以充分利用閑置的資源進(jìn)行大量運(yùn)算,同時能夠快速調(diào)度資源使用量的增減,靈活應(yīng)變資源用量的遷移和調(diào)配,從而極大地提高計算資源的可用性和利用率,提升應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)的靈活性和擴(kuò)展性,增強(qiáng)業(yè)務(wù)的可管理性和運(yùn)營的性價比,達(dá)到綠色環(huán)保高效節(jié)能的目標(biāo)。
盡管早期云計算展現(xiàn)了虛擬技術(shù)的巨大優(yōu)點(diǎn)和市場運(yùn)營上的成功。但是早期云計算仍然具有一些局限性:
云業(yè)務(wù)的提供缺乏品質(zhì)保障和安全可控機(jī)制,而品質(zhì)保障和安全可控機(jī)制對企業(yè)中的多數(shù)it應(yīng)用至關(guān)重要。
云業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)模型基于特定的私有協(xié)議,因此云業(yè)務(wù)具有被云運(yùn)營商鎖定的風(fēng)險和可能。
云業(yè)務(wù)的類型受限于若干特定的it單云業(yè)務(wù),即不是企業(yè)里的一切it應(yīng)用都能在共有云中有效實(shí)現(xiàn)。
造成這種局限的原因是由于目前共有云模型是建立在公眾互聯(lián)網(wǎng)之上,與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施沒有任何關(guān)聯(lián),云業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)是盡力而為的技術(shù)模式。另外,早期云計算的虛擬技術(shù)基于私有協(xié)議,除了較為低層的基云業(yè)務(wù)外,平云和軟云業(yè)務(wù)幾乎不具備跨運(yùn)營商遷移的可能性,極大地限制了云的應(yīng)用和業(yè)務(wù)范圍的拓展。這就是為何早期云計算技術(shù)只限于若干特定的it單云業(yè)務(wù),而不適用于更廣泛的企業(yè)、行業(yè)和公眾用戶的ict業(yè)務(wù)。
彩云(rich media cloud)系指提供包括信息、語音、視頻、移動和物聯(lián)應(yīng)用的多媒體應(yīng)用的云計算平臺。內(nèi)云(internal cloud)系指云用戶擁有云的全部資源,云平臺由用戶自己獨(dú)用。專有云(private cloud)系指云用戶自己可支配和控制的云。專有云可以是用戶自己的云或租用云運(yùn)營商共有云的一部分,或兩者的組合。有的文獻(xiàn)將其稱為私有云,不僅不妥而且還容易產(chǎn)生誤導(dǎo),故建議稱為專有云。
從現(xiàn)在到未來5年,云計算技術(shù)主要是面對企業(yè)、行業(yè)、機(jī)構(gòu)和運(yùn)營商所迫切需要的內(nèi)云或?qū)Ｓ性?。這標(biāo)志著云計算發(fā)展的第二個黃金時期。這個時期的云計算的主要任務(wù)是在充分發(fā)揚(yáng)光大云計算早期技術(shù)的基礎(chǔ)上,使虛擬化技術(shù)在計算、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)3個平臺整合,在早期云計算優(yōu)勢的基礎(chǔ)之上提供具有品質(zhì)可靠、安全可控、運(yùn)營可管的新型云計算業(yè)務(wù)。目標(biāo)是依賴開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和開放的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為企業(yè)、行業(yè)、機(jī)構(gòu)和運(yùn)營商提供具有彩云能力的技術(shù)體系和運(yùn)營模式,為企業(yè)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型和ict應(yīng)用轉(zhuǎn)向云技術(shù)而努力。之所以稱第二個時期為云計算發(fā)展的黃金時期,是因為這個時期的云計算市場較早期更大,云業(yè)務(wù)范圍更廣。
3 企業(yè)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)演變
無論是公有云還是專有云,都離不開強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心和ip網(wǎng)絡(luò)的支持。云計算發(fā)展下一個階段的主要任務(wù)將集中于企業(yè)、行業(yè)、機(jī)構(gòu)和運(yùn)營商的it與通信應(yīng)用。所以有必要全面分析目前企業(yè)it應(yīng)用的需求、數(shù)據(jù)中心技術(shù)演進(jìn)所面臨的挑戰(zhàn)以及企業(yè)數(shù)據(jù)中心向內(nèi)云轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。 3.1 企業(yè)傳統(tǒng)it應(yīng)用架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)
企業(yè)傳統(tǒng)it應(yīng)用的主體平臺是數(shù)據(jù)中心,而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心往往是堆疊架構(gòu),包括it資源和分離的it應(yīng)用。隨著企業(yè)it應(yīng)用的急速增長,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)已不能適合市場需求。在過去的幾年里,一方面服務(wù)器的數(shù)量和存儲的容量等物理資源以每年40%～70%的增速增長,但另一方面,每個物理資源(如服務(wù)器)的利用率卻只有10%～25%。物理資源增加使得電費(fèi)和冷卻系統(tǒng)的費(fèi)用占整個數(shù)據(jù)中心費(fèi)用的比重越來越大,有的甚至高達(dá)25%～30%。物理資源增加還使得數(shù)據(jù)中心的部署越來越復(fù)雜,這導(dǎo)致人為因素成為數(shù)據(jù)中心故障的重要部分(有的甚至高達(dá)54%)。這一切都使數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維費(fèi)用越來越大。面對未來ict應(yīng)用的增長,web2.0應(yīng)用的快速實(shí)施、部署以及面向業(yè)務(wù)的架構(gòu)(soa)的發(fā)展,企業(yè)數(shù)據(jù)中心走向內(nèi)云架構(gòu)勢在必行。
3.2 內(nèi)云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)步驟
讓傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心具有更高物理資源利用率,讓一個數(shù)據(jù)中心能夠為多個用戶所共同使用,讓多用戶的多應(yīng)用動態(tài)地使用同一物理的資源池,而它們之間又有安全的隔離,是未來企業(yè)數(shù)據(jù)中心走向云計算架構(gòu)的目標(biāo)。數(shù)據(jù)中心將在充分借鑒利用早期的云計算優(yōu)勢的同時,保留數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)好處:品質(zhì)可靠、安全可控、運(yùn)營可管。這種既具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的好處,又具備早期的云計算優(yōu)勢的新型云計算架構(gòu)就是本文將重點(diǎn)討論的企業(yè)內(nèi)云技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)中心向內(nèi)云架構(gòu)的轉(zhuǎn)化需要3個步驟:整合化、虛擬化和自動化。
(1)整合化
從數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展趨勢來看,it架構(gòu)有必要以網(wǎng)絡(luò)為平臺進(jìn)行整合。
首先,應(yīng)用所要求的底層服務(wù)功能應(yīng)更多地被整合到底層設(shè)施中去。業(yè)務(wù)層面應(yīng)更多地關(guān)心行業(yè)it應(yīng)用的效率,而非自身的安全性、可靠性、可達(dá)性等基礎(chǔ)性的服務(wù)功能。數(shù)據(jù)中心整合的一個重要思路是將原來圍繞應(yīng)用而隨意堆疊和搭建的silo結(jié)構(gòu),向網(wǎng)絡(luò)為核心的平臺架構(gòu)轉(zhuǎn)移。原來圍繞應(yīng)用服務(wù)器而連接的it資源(如存儲器)應(yīng)通通搬到網(wǎng)絡(luò)上去。網(wǎng)絡(luò)可以連接各種各樣的it資源和基礎(chǔ)性的服務(wù)功能。網(wǎng)絡(luò)成為數(shù)據(jù)中心資源虛擬化以后的數(shù)據(jù)交換平臺,為物理資源提供邏輯服務(wù),為應(yīng)用需求提供動態(tài)業(yè)務(wù)部署。ip網(wǎng)絡(luò)作為一個平臺,各種各樣的應(yīng)用都可以享受虛擬化資源提供的計算服務(wù)。
企業(yè)往往在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的使用效率不高、資源浪費(fèi)和耗能情況嚴(yán)峻后開始考慮數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的整合。如果在架構(gòu)的整合設(shè)計中采用一些具有云計算理念的前瞻性技術(shù),無疑將有利于加快企業(yè)云計算架構(gòu)的實(shí)施。
(2)虛擬化
虛擬化其實(shí)就是把已整合的資源以一種與物理位置、物理存在、物理狀態(tài)無關(guān)的方式進(jìn)行調(diào)用,是從物理資源到服務(wù)形態(tài)的質(zhì)變過程。虛擬化是實(shí)現(xiàn)物理資源復(fù)用、降低管理維護(hù)復(fù)雜度、提高設(shè)備利用率的關(guān)鍵,同時也為未來自動實(shí)現(xiàn)資源協(xié)調(diào)和配置打下基礎(chǔ)。
值得一提的是,由于數(shù)據(jù)中心虛擬化是一個非常熱門的話題,大部分企業(yè)往往面對其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心并不知道應(yīng)該如何下手。其實(shí),數(shù)據(jù)中心的整合是數(shù)據(jù)中心虛擬化的前提,在企業(yè)對數(shù)據(jù)中心有一個很好的整合架構(gòu)以后,虛擬化的任務(wù)就會很容易實(shí)現(xiàn)。
(3)自動化
在整合、虛擬化基礎(chǔ)上,底層資源和功能便可以有條件被智能系統(tǒng)自動和動態(tài)地調(diào)用和管理。管理員將應(yīng)用策略傳遞給智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)通過最優(yōu)化的計算和資源配置,自動完成相關(guān)物理資源的調(diào)度,最經(jīng)濟(jì)、最有效地完成功能提供任務(wù)。有限的資源可以最大化地提供服務(wù),管理員的管理差錯和漏洞將降為最低,這是最理想化的資源調(diào)用模式,也是云計算所終將達(dá)到的目標(biāo)。
自動部署是以服務(wù)為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)中心的根本標(biāo)志。自動化就是數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)隨業(yè)務(wù)量的變化而對資源做出自動調(diào)配的動作,是資源的動態(tài)增減、快速調(diào)度和靈活部署。
3.3 內(nèi)云模型
內(nèi)云模型的實(shí)現(xiàn)要根據(jù)大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的長期實(shí)踐經(jīng)驗,結(jié)合統(tǒng)一的ip/it架構(gòu),對服務(wù)資源進(jìn)行充分共享和靈活調(diào)配,從而降低內(nèi)云建設(shè)和運(yùn)維成本,提高業(yè)務(wù)開發(fā)和部署效率,滿足最終用戶按需服務(wù)的需求。企業(yè)的內(nèi)云模型方案要求采用一系列新技術(shù),從而提供有差異化、安全可靠和有品質(zhì)的彩云業(yè)務(wù)。
企業(yè)數(shù)據(jù)中心向內(nèi)云架構(gòu)轉(zhuǎn)化需要利用三大關(guān)鍵技術(shù)。
(1)統(tǒng)一交換架構(gòu)(unified fabrics)
實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一交換架構(gòu)需要依賴一系列創(chuàng)新技術(shù)。有代表性的技術(shù)有:萬兆數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)技術(shù)(dec)和以太網(wǎng)光纖通道技術(shù)(fcoe)。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的交換技術(shù)多數(shù)停留在千兆水平。因為過去的服務(wù)器的處理能力和i/o接口能力有限,對寬帶需求相對較低,限制了高密度和高性能千兆端口的發(fā)展。
專為新一代數(shù)據(jù)中心設(shè)計的萬兆以太網(wǎng)技術(shù)(dce)將傳統(tǒng)以太網(wǎng)改進(jìn)為高性能、低延遲,高性價比,不丟包,并具備優(yōu)先級流控機(jī)制的以太網(wǎng)。ieee dce標(biāo)準(zhǔn)支持二層多路徑以太網(wǎng),不僅能夠支持無損失以太網(wǎng)和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,而且為企業(yè)數(shù)據(jù)中心簡化和向內(nèi)云架構(gòu)整合提供了必不可少的技術(shù)。
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)包含ip局域網(wǎng)、光纖存儲網(wǎng)和高性能計算網(wǎng)絡(luò),而這3個網(wǎng)絡(luò)采用不同的網(wǎng)絡(luò)橋接標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。ip局域網(wǎng)采用以太網(wǎng),光纖存儲網(wǎng)采用光纖通道,高性能計算網(wǎng)絡(luò)采用hyperlink?？紤]網(wǎng)管和備份的需要,服務(wù)器需要各種不同的i/o網(wǎng)卡,通過復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來連接。
在以太網(wǎng)架構(gòu)上映射和傳送光纖通道幀采用以太網(wǎng)光纖通道(fcoe)技術(shù)。fcoe可以使得光纖通道幀能夠無損地運(yùn)行于數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)絡(luò)上。fcoe使光纖存儲和以太網(wǎng)可以共享同一個端口,使局域網(wǎng)(lan)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(san)一次連接服務(wù)器,從而大大減少i/o適配器和線纜的數(shù)量。
采用dce和fcoe技術(shù)為核心的統(tǒng)一交換架構(gòu),可以在一個低延遲、無損耗的10g以太網(wǎng)平臺上實(shí)現(xiàn)訪問所有目前的3個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)(lan、san和高性能計算網(wǎng)絡(luò))的資源。不僅整合了網(wǎng)絡(luò)物理資源,減少了設(shè)備、網(wǎng)卡、適配器、交換機(jī)、布線電纜的數(shù)量,還降低了功率/冷卻要求,節(jié)省了電力損耗,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),簡化了運(yùn)維管理。
(2)統(tǒng)一虛擬化機(jī)制(unified virtualization)
計算平臺/服務(wù)器的虛擬化可使上層應(yīng)用根據(jù)自己所需的計算資源對cpu、內(nèi)存、i/o和應(yīng)用功能等實(shí)現(xiàn)自由調(diào)度,而無須考慮該應(yīng)用的物理關(guān)聯(lián)和位置。當(dāng)前商用化最為成功的x86服務(wù)器虛擬化解決方案是vmware的vmotion,微軟的虛擬服務(wù)器和許多其他第三方廠商(如intel、amd等)也正在加入,使得服務(wù)器虛擬化的解決方案越來越完善。
當(dāng)我們通過采用軟件技術(shù)對硬件資源進(jìn)行虛擬化處理時,當(dāng)一個服務(wù)器可以被虛擬為數(shù)個服務(wù)器時,數(shù)據(jù)中心運(yùn)營、管理和策略就會變得非常復(fù)雜。虛擬化技術(shù)絕對不是免費(fèi)的午餐,虛擬化在帶來好處的同時也帶來了更多的管理流程以及軟件的移植、驗證和安全方面的挑戰(zhàn)。
然而人們越來越意識到服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)的解決方案中除了應(yīng)用、主機(jī)、操作系統(tǒng)的角色外,網(wǎng)絡(luò)將是一個更為重要的角色,這里的網(wǎng)絡(luò)不僅指數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),還包括存儲和計算網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)將把各個資源聯(lián)系成為一個整體,網(wǎng)絡(luò)將是實(shí)現(xiàn)資源虛擬化的橋梁。云計算的概念是需要無處不在的數(shù)據(jù)中心,而服務(wù)器虛擬化是依靠虛擬機(jī)的遷移技術(shù)實(shí)現(xiàn)與物理資源無關(guān)的資源共享和復(fù)用。虛擬機(jī)遷移需要一個跨地域的一致的虛擬化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
網(wǎng)絡(luò)是確保企業(yè)內(nèi)云架構(gòu)下的彩云業(yè)務(wù)服務(wù)品質(zhì)和安全可靠保障的根本。所以虛擬化技術(shù)要求端到端立體的虛擬化。不僅計算層面和存儲層面虛擬化,應(yīng)用層面和網(wǎng)絡(luò)層面也要虛擬化,更為重要的是虛擬化必須端到端的立體一體化。這也是內(nèi)云和彩云與早期共有云和單云技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別。 設(shè)計出統(tǒng)一的虛擬化機(jī)制,使計算平臺、應(yīng)用平臺和網(wǎng)絡(luò)平臺的虛擬化相互結(jié)合、相互關(guān)聯(lián)和相互感知非常重要。沒有統(tǒng)一的虛擬化機(jī)制,監(jiān)控和執(zhí)行基于虛擬機(jī)的不同的網(wǎng)絡(luò)和存儲策略非常困難,內(nèi)云平臺的可擴(kuò)展性將受制約,也使得多個物理機(jī)執(zhí)行相同的應(yīng)用時,跨網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)虛擬化難以執(zhí)行。
vn-link技術(shù)已被提交ieee作為標(biāo)準(zhǔn)。vn-link技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器虛擬化時能相互關(guān)聯(lián)和相互感知,使網(wǎng)絡(luò)具備服務(wù)器的虛擬機(jī)意識,即在網(wǎng)絡(luò)上可以區(qū)別傳遞的信息是來自于哪個虛擬機(jī)。網(wǎng)絡(luò)根據(jù)虛擬機(jī)和相對應(yīng)的策略來提供相應(yīng)的服務(wù),當(dāng)虛擬機(jī)遷移,相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)跟蹤手段保證服務(wù)的全局一致性。
(3)統(tǒng)一計算系統(tǒng)(unified computing system)
人們在談?wù)撛朴嬎銓?shí)施時,實(shí)際看到的還是一個個的虛擬化應(yīng)用孤島,孤島化的平臺以及部件的孤島化。云計算在帶來好處的同時,也帶來挑戰(zhàn):虛擬化增加了復(fù)雜性;孤島化帶來多點(diǎn)集成與管理的挑戰(zhàn),增加了運(yùn)維成本和風(fēng)險,使應(yīng)用和業(yè)務(wù)部署能力低下。
企業(yè)內(nèi)云和彩云實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是如何采用一體化的系統(tǒng)來集成和管理各個組件:計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲和虛擬化資源,從而幫助用戶不僅降低ict基礎(chǔ)設(shè)施的成本而且還要降低運(yùn)營和管理的復(fù)雜性,從根本上提高ict業(yè)務(wù)的靈活性,使其適應(yīng)未來業(yè)務(wù)高速發(fā)展的需求。
統(tǒng)一計算系統(tǒng)(ucs)將服務(wù)器融合到網(wǎng)絡(luò)平臺。服務(wù)器采用intel nehalem處理器系列的全新b系列刀片服務(wù)器。這些刀片服務(wù)器提供獲得專利的增強(qiáng)內(nèi)存技術(shù),從而提高每臺服務(wù)器所支持的虛擬機(jī)數(shù)目。統(tǒng)一計算系統(tǒng)對外接口提供了對于存儲局域網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)連接存儲(nas)的整合訪問。用戶可以通過以太網(wǎng)、光纖通道、以太網(wǎng)光纖通道或小型計算機(jī)系統(tǒng)接口(iscsi)來訪問存儲,從而使投資得到最大限度的保護(hù)。統(tǒng)一計算系統(tǒng)內(nèi)只需要一個數(shù)據(jù)中心交換機(jī)就可以完成交換功能,大大減少了設(shè)備、i/o接口以及布線數(shù)量,降低了運(yùn)維成本。更少的設(shè)備將使一體化的數(shù)據(jù)中心解決方案在價格上具有競爭優(yōu)勢,從而大大降低客戶的總體擁有成本(tco)。
組件的一體化帶來管理上的方便,使管理功能被集成到系統(tǒng)的所有組件之中。ucs manager能將整個解決方案作為單一實(shí)體來進(jìn)行管理。ucs manager提供了一個直觀的圖形化用戶界面(gui)、一個命令行界面(cli)和一個強(qiáng)大的應(yīng)用編程接口(api)。管理能力是統(tǒng)一計算系統(tǒng)最重要的組成部分,而虛擬機(jī)管理技術(shù)則是管理能力的核心部分。
統(tǒng)一計算系統(tǒng)代表著數(shù)據(jù)中心從傳統(tǒng)云計算走向未來云計算,其獨(dú)特的理念包括:采用下一代數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)理念和技術(shù),如數(shù)據(jù)中心級交換平臺、dcb/fcoe統(tǒng)一交換架構(gòu)等。統(tǒng)一交換平臺能實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化很多應(yīng)用,如大規(guī)模的高性能計算以及搜索引擎等。統(tǒng)一計算系統(tǒng)去除不必要的交換機(jī)、網(wǎng)卡、電纜線、管理模塊,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)一虛擬化、統(tǒng)一計算、統(tǒng)一管理的組件一體化的云平臺架構(gòu)。
4 運(yùn)營商與云計算
云計算正在改寫it、通信、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的游戲與競爭規(guī)則。
互聯(lián)網(wǎng)流量的迅猛增長和應(yīng)用的不斷創(chuàng)新,對電信運(yùn)營商的業(yè)務(wù)產(chǎn)生了巨大沖擊。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日益呈現(xiàn)可視化、社區(qū)化、個性化的趨向,與此相對應(yīng),運(yùn)營商更加關(guān)注投入的回報和服務(wù)提供的靈活性。
電信業(yè)傳統(tǒng)的理念是按業(yè)務(wù)建網(wǎng),一個網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)一項業(yè)務(wù),由此形成了一個個業(yè)務(wù)孤島,不僅無法優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)資源,更帶來了管理和運(yùn)營的復(fù)雜性。
云計算技術(shù)的出現(xiàn)為電信運(yùn)營商帶來挑戰(zhàn)和新的機(jī)會。電信運(yùn)營商擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,建成的眾多大型數(shù)據(jù)中心也擁有豐富的計算機(jī)軟硬件資源,具備拓展內(nèi)云架構(gòu),開展具有競爭性的彩云業(yè)務(wù)的天然優(yōu)勢。電信運(yùn)營商業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型過程中要注意充分吸收新技術(shù),發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)優(yōu)勢。
在考慮云架構(gòu)的時候,運(yùn)營商應(yīng)該抓住兩個根本:一是運(yùn)營商將原來的數(shù)據(jù)中心或業(yè)務(wù)中心的整合,使其變成一個新的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)中心;二是運(yùn)營商充分利用已經(jīng)建設(shè)起來的下一代網(wǎng)絡(luò)。兩者都在ip網(wǎng)上運(yùn)行,如果整合在一起,將構(gòu)成一個強(qiáng)大而靈活的統(tǒng)一業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。它既能成為運(yùn)營商的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)(如固話、視頻、移動業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)平臺,同時也能夠支持未來可以想象到的各種彩云應(yīng)用和業(yè)務(wù)。與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺不同的是,彩云平臺可以把數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)在一起,提供更安全、更高品質(zhì)應(yīng)用。電信轉(zhuǎn)型中的兩大核心問題:降低運(yùn)營成本、加快新業(yè)務(wù)市場化速度,都將因為引入統(tǒng)一業(yè)務(wù)的彩云平臺迎刃而解。
5 云計算的未來
云計算發(fā)展的最終目標(biāo)是使用戶的云業(yè)務(wù)可以跨多個云運(yùn)營商來實(shí)現(xiàn)。云業(yè)務(wù)完全依賴于開放的標(biāo)準(zhǔn)。不僅是單云業(yè)務(wù),彩云業(yè)務(wù)也可以任意地跨運(yùn)營商遷移和過渡。甚至于企業(yè)用戶的彩云業(yè)務(wù)需求可以在多個云運(yùn)營商的云中如行云流水般運(yùn)行自如?？缭?inter-cloud)系指基于通用的和開放的標(biāo)準(zhǔn)下,云的應(yīng)用可以跨不同的云運(yùn)營商進(jìn)行增減和調(diào)度?？缭颇苁蛊髽I(yè)的內(nèi)云應(yīng)用利用云運(yùn)營商的專有云來備份或分擔(dān)。行云(open-cloud)系指用戶的彩云應(yīng)用需求可以通過多個可以跨云的多云運(yùn)營聯(lián)盟和組合來實(shí)現(xiàn)。未來云計算發(fā)展的關(guān)鍵是建立開放的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
6 參考文獻(xiàn)
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[2] cloud computing drives new networking requirements [r]. the lippis report, 2009.
[3] cisco nexus 1000v virtual ethernet switch [r]. cisco system, 2009.
1. 函數(shù)[y=x2]從[1]到[1+Δx]內(nèi)的平均變化率為（ ）
A. [2] B. [Δx+2]
C. [（Δx）2+2Δx] D. [Δx+2+1Δx]
2. 水以恒速注入右圖的容器中，則容器中水的高度[h]與時間[t]的函數(shù)大致圖象是（ ）
[A B][C D]
3. 已知[f（2）=2，][f（2）=-1，]則[limΔx0f（2-Δx）+Δx-2Δx]為（ ）
A. [-1] B. [0] C. [1] D. [2]
4. 已知[f（x）=14x2+sin（π2+x）]，[f（x）]為[f（x）]的導(dǎo)函數(shù)，則[f（x）]的圖象是（ ）
[A B][C D]
5.已知[g（x）]為三次函數(shù)[f（x）=a3x3+ax2+cx]的導(dǎo)函數(shù)，則[g（x）]與[f（x）]的圖象可能是（ ）
[A B][C D]
6. 若直線[y=x-3]與曲線[y=ex+a]相切，則實(shí)數(shù)[a]的值為（ ）
A. [-4] B. [-2]
C. [2] D. [4]
7. [01（1-（x-1）2-x）dx]等于（ ）
A. [π-24] B. [π-22]
C. [π-12] D. [π-14]
8. 由曲線[xy=1]直線[y=x]，[y=3]所圍成的平面圖形的面積為（ ）
A. [329] B. [-ln3]
C. [4+ln3] D. [4-ln3]
9. 已知點(diǎn)[P]在曲線[y=4ex+1]上，[α]為曲線在點(diǎn)[P]處的切線的傾斜角，則[α]的取值范圍是（ ）
A. [0，π4] B. [π4，π2]
C. [π2，3π4] D. [3π4，π]
10. 在求[12（x-1）dx]的精確度為0.001的近似值時，至少要把區(qū)間[[1，2]]平均分成（ ）
A. 10000等份 B. 1000等份
C. 100等份 D. 10等份
二、填空題（每小題4分，共16分）
11. 若[f（x）=2xlog2（-x）]，則[f（-1）]= .
12. 計算定積分[-11（x2+sinx）dx=] .
13. 已知曲線[f（x）=xn+1]（[n∈N*]）與直線[x=1]交于點(diǎn)[P]，設(shè)曲線[y=f（x）]在點(diǎn)[P]處的切線與[x]軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為[xn]，則[log2013x1+log2013x2+…+][log2013x2012]的值為 .
14. 設(shè)半徑為[r]的氣球的體積為[V]，則氣球的瞬時膨脹率為 ，它的意義是 .
三、解答題（共4小題，44分）
15. （10分）根據(jù)定義求函數(shù)[f（x）=1x2]的導(dǎo)數(shù).
16. （10分）求定積分時，可以使用下面的換元法公式：函數(shù)[y=f（x）]中，令[x=φ（t）]，則[abf（x）dx=][t1t2fφ（t）dφ（t）=t1t2fφ（t）φ（t）dt（a=φ（t1） ， b=φ（t2））].利用上述方法證明橢圓的面積公式[S=πab]（[a，b]分別為橢圓的長半軸長、短半軸長）.
17. （12分）已知函數(shù)[f（x）=13x3+ax2+（a2-1）x][+1][（a∈R，a≠0）]的導(dǎo)函數(shù)圖象是下圖之一.
[①②][③④]
（1）求曲線[y=f（x）]過點(diǎn)（0，1）的切線方程；
（2）求曲線[y=f（x）]與直線[x+3y-1=0]垂直的切線方程.
18. （12分）設(shè)函數(shù)[f（x）=ax2+abx+1x+b][（a，b∈Z）]，曲線[y=f（x）]在點(diǎn)[（2，f（2））]處的切線方程為[y=3].
關(guān)鍵詞：云計算；虛擬集群；概念；核心技術(shù)
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671—7597（2012）0510020—01
0 前言
云計算技術(shù)就是借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來將分散的計算資源有效的聚合在一起，從而構(gòu)建一個規(guī)模巨大的計算資源系統(tǒng)。云計算具有三個層次的服務(wù)，分別軟件服務(wù)、平臺服務(wù)以及設(shè)施服務(wù)。而在云計算平臺上進(jìn)行集群管理就構(gòu)成了虛擬集群。目前，云計算和虛擬集群技術(shù)廣泛的應(yīng)用到計算機(jī)等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域。
1 云計算以及云計算的核心技術(shù)說明
1.1 云計算說明
云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。通俗的理解，云計算就是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，在云計算技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以通過互聯(lián)網(wǎng)為相關(guān)行業(yè)或人員來提供動態(tài)性強(qiáng)，容易擴(kuò)展，而且實(shí)用性強(qiáng)的虛擬化資源。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。其中云計算的定義可以從狹義和廣義兩個方面來理解。云計算的狹義定義是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，即是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的各種網(wǎng)絡(luò)資源；云計算的廣義定義是指服務(wù)的交付和使用模式，即是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這種服務(wù)可以是與IT、軟件以及互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)的服務(wù)，也可以是其他服務(wù)。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通。
1.2 云計算的核心技術(shù)說明
其中云計算平臺的構(gòu)建主要是基于虛擬化技術(shù)和Eucalyptus平臺實(shí)現(xiàn)的。以下就分別對其進(jìn)行詳細(xì)的說明。
1.2.1 虛擬化技術(shù)。其中當(dāng)前在云計算平臺中應(yīng)用最為廣泛的虛擬化技術(shù)主要有KVM虛擬機(jī)技術(shù)以及Xen虛擬機(jī)技術(shù)。
1）KVM虛擬機(jī)技術(shù)。KVM虛擬機(jī)是一個開源的系統(tǒng)虛擬化模塊，它主要集成在Linux操作系統(tǒng)中，KVM虛擬機(jī)是使用Linux系統(tǒng)的調(diào)度器來進(jìn)行作業(yè)調(diào)度管理的，另外由于KVM虛擬機(jī)是一直基于硬件的完全虛擬化技術(shù)，所以它對硬件的要求比較高。
2）Xen虛擬機(jī)技術(shù)。Xen虛擬機(jī)是一個開源的虛擬機(jī)監(jiān)視器，由于Xen虛擬機(jī)即支持硬件系統(tǒng)的半虛擬化也完全支持硬件系統(tǒng)的全部虛擬化，與KVM虛擬機(jī)相比，其對硬件的需求比較低，這使得Xen虛擬機(jī)對硬件的兼容性比較好。
1.2.2 Eucalyptus平臺。Eucalyptus平臺是一個用于實(shí)現(xiàn)云計算平臺的開源軟件，其中Eucalyptus平臺主要依靠KVM虛擬機(jī)和Xen虛擬機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，其中Eucalyptus平臺的體系結(jié)構(gòu)主要由云控制器、節(jié)點(diǎn)控制器以及集群控制器這三部分實(shí)現(xiàn)的。以下就Eucalyptus平臺在虛擬機(jī)中的配置和使用作詳細(xì)的說明。
1）主節(jié)點(diǎn)的配置問題。Eucalyptus平臺主節(jié)點(diǎn)的配置主要是通過在主節(jié)點(diǎn)上安裝云控制器、集群控制器以及存儲服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)的。
2）計算節(jié)點(diǎn)配置問題。Eucalyptus平臺中在計算節(jié)點(diǎn)配置問題中是通過安裝節(jié)點(diǎn)控制器來實(shí)現(xiàn)的。
3）網(wǎng)絡(luò)配置問題。Eucalyptus平臺的網(wǎng)絡(luò)配置主要采用的是以主節(jié)點(diǎn)和計算節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通信模式為基礎(chǔ)的橋接模式，使用這種網(wǎng)絡(luò)配置方式還需要對計算節(jié)點(diǎn)處網(wǎng)絡(luò)鏈接的方式進(jìn)行橋接模式的更改。
4）主節(jié)點(diǎn)以及計算節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證問題。Eucalyptus平臺通過產(chǎn)生系統(tǒng)生成的密鑰，然后將公鑰復(fù)制到計算節(jié)點(diǎn)上，來實(shí)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)與計算節(jié)點(diǎn)之間的無密碼連接，通過這一機(jī)制來實(shí)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)以及計算節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證問題。
2 虛擬集群概念分析
2.1 虛擬集群的定義
當(dāng)前對虛擬集群使用的最為廣泛的定義是這樣的，所謂的虛擬集群就是通過采用虛擬化技術(shù)來虛擬出多臺計算節(jié)點(diǎn)，從而構(gòu)建出與物理集群相似的而且規(guī)模巨大的一個集群系統(tǒng)。也就是說，虛擬集群就是將那些協(xié)同完成特定任務(wù)的多臺同構(gòu)或異構(gòu)的計算機(jī)連接起來的系統(tǒng)就是一個虛擬集群系統(tǒng)。顯然，虛擬集群系統(tǒng)是一種并行處理的系統(tǒng)。
2.2 虛擬集群作業(yè)管理系統(tǒng)說明
虛擬集群作業(yè)管理系統(tǒng)作為虛擬集群的核心組成部分，其在虛擬集群系統(tǒng)中的地位是至關(guān)重要的。其中當(dāng)前市場上的集群作業(yè)管理系統(tǒng)的種類比較多，其中應(yīng)用最為廣泛的就是PBS。其中PBS主要由資源管理器、調(diào)度器以及PBS執(zhí)行器組成的。由于PBS屬于開源軟件，比較容易獲取，而且PBS還有效支持作業(yè)的多種運(yùn)行模式，同時由于PBS還為用戶提供了完整的API應(yīng)用程序接口，所以這非常有利于對系統(tǒng)新的調(diào)度策略的設(shè)計和開發(fā)。
2.3 虛擬集群作業(yè)管理系統(tǒng)各功能模塊分析說明
虛擬集群作業(yè)管理系統(tǒng)主要包括三個功能子模塊，分別是用戶作業(yè)提交功能子模塊、虛擬集群彈性構(gòu)建功能子模塊以及虛擬集群信息監(jiān)控功能子模塊。
1）用戶作業(yè)提交功能子模塊。用戶作業(yè)提交功能子模塊主要用來實(shí)現(xiàn)對用戶通過作業(yè)提交頁面遞交到虛擬集群里的作業(yè)進(jìn)行資源的計算，并在作業(yè)運(yùn)行完后返回計算結(jié)果。
2）虛擬計算彈性構(gòu)建功能子模塊。當(dāng)虛擬集群的計算資源不能滿足作業(yè)所需的計算資源時，虛擬計算彈性構(gòu)建功能子模塊就會動態(tài)的虛擬出作業(yè)所需的虛擬機(jī)計算資源，并能夠?qū)⑵鋭討B(tài)的添加到虛擬集群中來滿足作業(yè)的資源需求。
3）虛擬集群信息監(jiān)控功能子模塊。虛擬集群信息監(jiān)控功能子模塊主要用來實(shí)現(xiàn)對虛擬集群各虛擬計算節(jié)點(diǎn)信息的監(jiān)控，一旦有作業(yè)提交并運(yùn)營后，虛擬集群信息監(jiān)控功能子模塊采用就會通過網(wǎng)頁的方式來動態(tài)的顯示各虛擬計算節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。
3 云計算和虛擬集群技術(shù)的優(yōu)勢
3.1 云計算技術(shù)的優(yōu)勢
1）快速啟動，搭建應(yīng)用。云計算最大的好處就是能夠快速搭建我們的企業(yè)應(yīng)用，比如我們現(xiàn)在要開發(fā)一個網(wǎng)站，我們不必再花費(fèi)巨資購買硬件集群、不必再耗資組建軟件，只需把一切需要的搭建在云上，方便快捷還省錢，這對企業(yè)來說絕對是一個不錯的選擇。
2）成本低廉，投資靈活。因為云的規(guī)模是可以動態(tài)伸縮的，易于擴(kuò)展也易于靈活處理，所以企業(yè)可以不加大硬件投資力度來滿足應(yīng)用以及用戶的規(guī)模增長（降低成本），也無需因項目中斷而沮喪（損失較少）。對大企業(yè)而言，船大有時也好調(diào)頭；對中小企業(yè)來說，項目運(yùn)作成本驟減，競爭大企業(yè)，可望可及。
3.2 虛擬集群技術(shù)的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的集群管理技術(shù)相比，虛擬集群的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下幾個方面：
1）將云計算平臺和集群管理技術(shù)有效結(jié)合在一起所構(gòu)建的虛擬集群，可以更加快速方便地構(gòu)建高性能的集群系統(tǒng)平臺。
2）虛擬集群利用云計算平臺的虛擬化技術(shù)可以非常靈活地創(chuàng)建虛擬的計算資源，可以有效減少作業(yè)的等待時間，非常方便用戶的使用。
3）基于云計算平臺的虛擬集群可以實(shí)現(xiàn)計算資源利用的最大化，從而可以從根本上解決因計算資源不足而引起的作業(yè)排隊等待時間過長的問題。
4 結(jié)論
云計算和虛擬集群技術(shù)以及基于云計算平臺的虛擬集群構(gòu)建在計算機(jī)相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用有效的解決了各種技術(shù)難題，對促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了非常重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾龍海、張博鋒、張麗華，基于云計算平臺的虛擬集群構(gòu)建技術(shù)研究[J].微電子學(xué)與計算機(jī)，2010（27）.
1.云計算的定義
云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式。它將計算任務(wù)分布在大量計算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。云計算實(shí)質(zhì)上是通過互聯(lián)網(wǎng)訪問應(yīng)用和服務(wù)，而這些應(yīng)用或者服務(wù)通常不是運(yùn)行在自己的服務(wù)器上，而是由第三方提供。它的目標(biāo)是把一切都拿到網(wǎng)絡(luò)上，云就是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)。云計算依靠強(qiáng)大的計算能力，使得成千上萬的終端用戶不擔(dān)心所使用的計算技術(shù)和接入的方式等，都能夠進(jìn)行有效的依靠網(wǎng)絡(luò)連接起來的硬件平臺的計算能力來實(shí)施多種應(yīng)用。云計算的新穎之處在于它幾乎可以提供無限的廉價存儲和計算能力。
基于云計算的原理和其固有的特點(diǎn)，云計算比其它新技術(shù)更容易進(jìn)入高校。云計算對用戶端的設(shè)備要求很低，這一特點(diǎn)決定云計算將會在學(xué)校大受歡迎。
2.云計算的特點(diǎn)
(1)服務(wù)提供的多元性
云就是龐大的計算機(jī)群，具備極高的計算、存儲能力，能夠完成單機(jī)所完不成的海量計算、存儲等工作。云將調(diào)用云中的計算機(jī)群，使用基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來搜索網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫資源，并運(yùn)用各種方法為用戶反饋出盡可能詳盡、準(zhǔn)確的結(jié)果，極大的擴(kuò)展了而不是傳統(tǒng)意義上的基于某個具體服務(wù)器為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的工作模式;同時云中的計算機(jī)可以通過相應(yīng)技術(shù)保持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫信息的及時更新，用以保證用戶服務(wù)的快速、準(zhǔn)確。
(2)使用的便捷性
在云計算模式中所有應(yīng)用和服務(wù)請求的數(shù)據(jù)資源均存儲在云中，用戶可以在任意場合、時間通過網(wǎng)絡(luò)接入云平臺，使用統(tǒng)一的云服務(wù)，按照自身的需求獲取所需信息，并可以實(shí)現(xiàn)不同終端、設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享，為工作帶來極大的便利和效率。
(3)服務(wù)的安全性
分布式系統(tǒng)具有高度容錯機(jī)制，云計算作為分布式處理技術(shù)的發(fā)展，依托據(jù)存儲中心可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格、有效的控制、配置與管理，具有更好的可靠性、安全性和連接性能，同時高度集中化的數(shù)據(jù)管理、嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以讓用戶避免數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。
(4)用戶端設(shè)備成本低廉
由于云計算模式下大量的計算及存儲工作都被放到了網(wǎng)絡(luò)上，作為個人的用戶端就完全可以簡化到只有一個瀏覽器了。云計算模式中用戶只需通過網(wǎng)絡(luò)使用服務(wù)商所提供的相關(guān)服務(wù)，并按實(shí)際使用情況付費(fèi)，具體的計算機(jī)系統(tǒng)硬件配置、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)開支和服務(wù)器系統(tǒng)軟、硬件升級都由云服務(wù)提供商來完成。云計算的端設(shè)備和現(xiàn)在的PC機(jī)相比，云計算終端功耗低，成本低廉，終端用戶使用簡單，維護(hù)方便。
二、云計算為高校教育信息化建設(shè)提供新的思路
1.云計算能大大節(jié)約信息化的資金投入
目前的高校信息化建設(shè)中成本主要來源于軟硬件的購置、日常維護(hù)及設(shè)備更新等，如果將這些建立在云計算和服務(wù)的基礎(chǔ)之上，將大大減少資金投入。其一，整個網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的基礎(chǔ)平臺將是云服務(wù)提供商提供的跨平臺、運(yùn)算能力強(qiáng)大、資源豐富的統(tǒng)一的通用信息平臺，無需購買本地服務(wù)器，僅需投入少數(shù)管理終端及云接入設(shè)備即可;其二，所有的服務(wù)提供均由云端提供，無需為保證服務(wù)器運(yùn)行的可靠性、保證存儲在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)資源的安全以及避免因網(wǎng)絡(luò)訪問異常導(dǎo)致服務(wù)器癱瘓而對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器響應(yīng)及接入數(shù)量等進(jìn)行限制，因此原來維護(hù)、升級等工作幾乎降至最低，管理成本也相應(yīng)可以大大降低。
2.真正實(shí)現(xiàn)資源整合，建立統(tǒng)一的資源平臺
將高校信息化建立在云計算和服務(wù)的基礎(chǔ)之上，將繁重的網(wǎng)絡(luò)信息平臺建設(shè)、服務(wù)器的配備、課程資源的存儲與管理等工作交給云服務(wù)提供商，那么現(xiàn)有分散的、自成一體、本地化的網(wǎng)絡(luò)信息平臺將轉(zhuǎn)變成為一個與具體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)無關(guān)的強(qiáng)大的統(tǒng)一的通用信息平臺，在這個平臺上以成千上萬的云服務(wù)器為依托，擁有著極其強(qiáng)大的計算功能、海量的網(wǎng)絡(luò)資源，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中存在的軟、硬件資源重復(fù)投入、虛擬化教學(xué)設(shè)備運(yùn)行能力支持等問題將迎刃而解。
3.云計算的應(yīng)用能夠保證高校師生的信息安全
校園網(wǎng)內(nèi)的計算機(jī)病毒的防控一直是一個十分棘手的問題，尤其在多媒體教室及計算機(jī)實(shí)驗室。一臺機(jī)器中毒，很快就會傳遍所有機(jī)器。殺毒軟件授權(quán)使用費(fèi)用對高校來說也是一筆不小的開支，但對病毒仍不能有效的防控。而在云計算環(huán)境下，云計算提供商擁有先進(jìn)技術(shù)和專業(yè)團(tuán)隊來負(fù)責(zé)這些資源的安全維護(hù)工作，師生們只需通過網(wǎng)絡(luò)，就能訪問自己的數(shù)據(jù)。本地不再存儲任何數(shù)據(jù)，因而不用擔(dān)心病毒入侵造成的破壞。所以，云計算在高校的應(yīng)用既省去了高校在信息安全方面的開支，又確保了高校師生的信息安全。
（盧龍縣第一實(shí)驗小學(xué)，河北 盧龍 066400）
【摘要】應(yīng)用題就是應(yīng)用數(shù)學(xué)概念及運(yùn)算意義去解答的實(shí)際問題。因此學(xué)好數(shù)學(xué)概念和各種運(yùn)算意義是會解應(yīng)用題的基礎(chǔ)。通過全面地、深刻地分析，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、運(yùn)算意義，會尋找巧妙的解法，這對發(fā)展小學(xué)生觀察比較、分析綜合、判斷推理、想象類比的能力是極為有利的。
關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)；應(yīng)用題；學(xué)生
應(yīng)用題就是應(yīng)用數(shù)學(xué)概念及運(yùn)算意義去解答的實(shí)際問題。因此學(xué)好數(shù)學(xué)概念和各種運(yùn)算意義是會解應(yīng)用題的基礎(chǔ)。
1 運(yùn)用數(shù)學(xué)概念及運(yùn)算意義去解應(yīng)用題
首先是要用數(shù)學(xué)概念去分析題中的數(shù)量關(guān)系。這種分析應(yīng)該說是全面的、深刻的。要分析已知數(shù)量與已知數(shù)量，已知數(shù)量與未知數(shù)量間的關(guān)系。然后根據(jù)運(yùn)算意義，用式子表示出題中要求的數(shù)量，使問題得到解決。小學(xué)生在分析應(yīng)用題中數(shù)量關(guān)系時，常常缺少更深的思考，只滿足于得出一般的解答方法，這是不夠的。重要的是通過全面的、深刻的分析，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、運(yùn)算意義，會尋找巧妙的解法，這對發(fā)展小學(xué)生觀察比較、分析綜合、判斷推理、想象類比的能力是極為有利的。牢固而清晰地掌握數(shù)學(xué)概念、運(yùn)算意義才能使你去深刻地思考問題。也要學(xué)會一些幫你思考的方法。比如把題中的條件排列出來，畫一畫示意圖、線段圖等，總之，把題中的條件、問題形象化是一種常見的、有效的辦法。它能幫你想得更深刻。解答應(yīng)用題最忌諱死背題型、死記解題模式，這樣往往束縛了你的手腳。時間久了，你的思維就僵化了，這對今后的學(xué)習(xí)極為不利。例1：紅花襯衫廠要制做一批襯衫，原計劃每天生產(chǎn)400件，60天完成。實(shí)際每天生產(chǎn)的件數(shù)是原計劃每天生產(chǎn)件數(shù)的1.5倍。完成這批襯衫的制做任務(wù)，實(shí)際用了多少天？分析與解 要求完成這批襯衫的制做任務(wù)，實(shí)際用了多少天，必須知道這批襯衫的總數(shù)和實(shí)際每天生產(chǎn)的件數(shù)。已知原計劃每天生產(chǎn)400件，60天完成，就可以求出這批襯衫的總數(shù)量；又知道實(shí)際每天生產(chǎn)的件數(shù)是原計劃生產(chǎn)件數(shù)的1.5倍，就可以求出實(shí)際每天生產(chǎn)的件數(shù)。完成這批襯衫的制做任務(wù)，實(shí)際用的天數(shù)是：400×60÷（400×1.5）=24000÷600=40（天）也可以這樣想：要生產(chǎn)的襯衫的總數(shù)量是一定的，所以，完成這批襯衫制做任務(wù)所需要的天數(shù)與每天生產(chǎn)襯衫的件數(shù)成反比例關(guān)系。由此可得，實(shí)際完成這批襯衫制做任務(wù)的天數(shù)的1.5倍，正好是60天，于是得出制做這批襯衫實(shí)際需要的天數(shù)是：60÷1.5=40（天）答：完成這批襯衫制做任務(wù)，實(shí)際用了40天。例2：東風(fēng)機(jī)器廠原計劃每天生產(chǎn)240個零件，18天完成。實(shí)際比原計劃提前3天完成，實(shí)際每天比原計劃每天多生產(chǎn)多少個零件？分析與解 要求實(shí)際每天比原計劃每天多生產(chǎn)多少個零件，得先求出實(shí)際每天生產(chǎn)多少個零件，再減去計劃每天生產(chǎn)的零件數(shù)：240×18÷（18-3）-240=4320÷15-240=288-240=48（個）也可以這樣想：實(shí)際與計劃所完成的零件總數(shù)是相同的。根據(jù)反比例意義可知，每天生產(chǎn)零件的個數(shù)與完成生產(chǎn)這批零件所用的天數(shù)成反比例關(guān)系。由此可知，原計劃完成任務(wù)的天數(shù)與實(shí)際完成任務(wù)的天數(shù)比18∶（18-3）即 6∶5，就是實(shí)際每天生產(chǎn)零件的個數(shù)與原計劃每天生產(chǎn)零件個數(shù)的比。當(dāng)然，實(shí)際每天生產(chǎn)零件的個數(shù)是原計劃每天生產(chǎn)零件的個數(shù)的6/5。于是求出實(shí)際每天比原計劃每天多生產(chǎn)零件的個數(shù)是48（個），還可以這樣想：生產(chǎn)零件的總數(shù)是 240×18=4320（個）；把這個數(shù)分解質(zhì)因數(shù)，然后再把分解的質(zhì)因數(shù)適當(dāng)?shù)胤纸M，分別表示出原計劃每天生產(chǎn)的個數(shù)與完成天數(shù)的乘積和實(shí)際每天生產(chǎn)的個數(shù)與實(shí)際完成天數(shù)的乘積。4320=25×33×5=（24×3×5）×（2×32）……原計劃每天生產(chǎn)的個數(shù)與完成天數(shù)的乘積=（25×32）×（3×5）……實(shí)際每天生產(chǎn)的個數(shù)與完成天數(shù)的乘積進(jìn)而求出實(shí)際每天比原計劃每天多生產(chǎn)的個數(shù)是 25×32-24×3×5=288-240=48（個）答：實(shí)際每天比原計劃每天多生產(chǎn)48個。分析數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ)上緊密聯(lián)系運(yùn)算的意義（或含義），把對運(yùn)算的意義（或含義）的理解與應(yīng)用直接聯(lián)系起來，很容易確定運(yùn)算方法。例如，當(dāng)學(xué)生分析出要把兩個數(shù)合并（結(jié)合應(yīng)用題內(nèi)容具體分析，如上面求白兔的只數(shù)的應(yīng)用題），就聯(lián)想到用加法；當(dāng)分析出要從一個數(shù)里去掉一部分，就聯(lián)想到用減法；當(dāng)分析出要求幾個幾是多少，就聯(lián)想到用乘法；當(dāng)分析出要把一個數(shù)平均分成幾份求一份是多少或者求一個數(shù)里有幾個另一個數(shù)，就聯(lián)想到用除法。對于分?jǐn)?shù)應(yīng)用題也是一樣，當(dāng)分析出要求一個數(shù)的幾分之幾是多少，聯(lián)想到一個數(shù)乘以分?jǐn)?shù)的意義，可以確定用乘法；反過來當(dāng)分析出一個數(shù)（未知數(shù)）的幾分之幾等于多少（已知），要求未知的數(shù)（如上面求果樹的總棵數(shù)的應(yīng)用題），聯(lián)想到可直接列方程解，或聯(lián)想到分?jǐn)?shù)除法的意義，可確定用除法。由于運(yùn)算的意義（或含義）與分析應(yīng)用題的數(shù)量關(guān)系建立起直接聯(lián)系，學(xué)生在解答應(yīng)用題的過程中一方面加深對運(yùn)算意義（或含義）的理解，一方面學(xué)會應(yīng)用運(yùn)算的意義（或含義）來解題，從而提高學(xué)生自覺地應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識正確地解決實(shí)際問題的能力。
2 適當(dāng)加強(qiáng)方程解應(yīng)用題及其與算術(shù)解法的聯(lián)系
首先，在教學(xué)簡易方程時增加了ax±bx=c這一類型，相應(yīng)地擴(kuò)展了用方程解應(yīng)用題的范圍。這不僅可以用來解答較多的整數(shù)、小數(shù)應(yīng)用題，而且可以用來解答一些分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題（需用逆思考的）。這樣還降低了所解的分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)應(yīng)用題的難度。學(xué)生接受，而且符合代數(shù)列方程解應(yīng)用題的一般思路，從而為初中的學(xué)習(xí)做更好的準(zhǔn)備。其次，《大綱（試用）》中強(qiáng)調(diào)五年級進(jìn)一步提高用算術(shù)方法和用方程解應(yīng)用題的能力，體現(xiàn)了加強(qiáng)兩者間的聯(lián)系以及靈活合理地運(yùn)用。知道方程解法和算術(shù)解法是密切聯(lián)系著的，不是各自孤立的。也只有這樣教學(xué)才能提高學(xué)生用兩種方法解應(yīng)用題的能力，從而進(jìn)步發(fā)展學(xué)生在解題中的思維的靈活性和創(chuàng)造性。低年級學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)是以具體形象思維為主，教學(xué)解應(yīng)用題同教學(xué)其它數(shù)學(xué)知識一樣，也應(yīng)結(jié)合操作、直觀，使學(xué)生掌握應(yīng)用題的分析和解答方法，而不宜教給抽象類型、公式，否則學(xué)生不理解，就容易死記硬套。在教學(xué)實(shí)踐中常?？吹?，學(xué)生會解答一道應(yīng)用題，卻說不出是“部分?jǐn)?shù)+部分?jǐn)?shù)=總數(shù)”，還是“總數(shù)-部分?jǐn)?shù)=部分?jǐn)?shù)”。遇到兩步應(yīng)用題就更加困難。例如，“同學(xué)們做了30件玩具，自己留下6件，剩下的平均送給幼兒園的3個班，每班分得幾件？”第一步是“總數(shù)-部分?jǐn)?shù)=部分?jǐn)?shù)”，有些好學(xué)生還能說出，而第二步就很難說出“求出的部分?jǐn)?shù)變成了總數(shù)”。這些違反兒童認(rèn)知規(guī)律的做法給學(xué)生增加了不必要的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
總之，小學(xué)數(shù)學(xué)是隨著社會、科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活的發(fā)展需要不斷變化的，其中的應(yīng)用題教學(xué)必然也要隨著發(fā)生變革。目前，無論從教材或教學(xué)來看，對應(yīng)用題進(jìn)行了一些改革，但是還很不夠，需要進(jìn)一步實(shí)驗、探索，使其更加完善，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要，為培養(yǎng)人才打下更好基礎(chǔ)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：云計算；現(xiàn)狀；問題
一、云計算的概念及特點(diǎn)
云計算（c1oud computing）是一項新發(fā)展起來的計算機(jī)技術(shù)，還在不斷發(fā)展的階段，它是一個新的概念，這一新概念是在分布式系統(tǒng)、網(wǎng)格計算等基礎(chǔ)上提出的。云計算最大的特點(diǎn)面對是超大規(guī)模的分布式環(huán)境，它的主要工作模式是把存儲在大量分布式計算機(jī)產(chǎn)品中的海量數(shù)據(jù)和處理器資源整合在一起協(xié)同工作，通過這一過程使相關(guān)的計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，從而使有關(guān)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)類似。云計算本質(zhì)上是一種共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，它能夠提供更多的服務(wù)，將提供服務(wù)的渠道是將巨大的系統(tǒng)池連接在一起，這樣使計算機(jī)資源實(shí)現(xiàn)最大程度的豐富，用戶可以根據(jù)自己的需要訪問計算機(jī)和存儲體系。在云計算模式下，用戶可以通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入“云”中心，按自己的需求進(jìn)行操作去尋求自己需要的資源。云計算相對于傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是更強(qiáng)的計算能力、成本更低、服務(wù)更全面，這樣的優(yōu)勢必將獲得越來越大的應(yīng)用空間。
二、我國云計算發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，隨著我國計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，云計算技術(shù)在我國也得到了一定的發(fā)展，并且呈現(xiàn)出發(fā)展越來越廣泛的應(yīng)用市場。
目前為止，我國的云計算技術(shù)經(jīng)歷了引入階段和初步發(fā)展兩個階段，從2007年人們開始研究云計算到云計算技術(shù)真正應(yīng)用到實(shí)際中是云計算的市場引入階段。這一階段雖然學(xué)者和企業(yè)家們都在研究云計算技術(shù)，但是云計算的概念還不夠明確，直到2009年，云計算概念得到廣泛普及，越來越多的人開始知道云計算技術(shù)，越來越多的企業(yè)家開始投入熱情運(yùn)用云計算技術(shù)。至2010年下半年，云計算技術(shù)市場開始逐步擺脫引入階段，技術(shù)日益完善，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，逐步向著更成熟的方向邁進(jìn)。
目前，我國的云計算技術(shù)發(fā)展處于初級階段，通過各方的不斷努力，我國在云計算的研究和探索方面取得了一定的成績，中國移動通信研究院進(jìn)行了名為“Big Cloud”的一個基于開源技術(shù)建造的實(shí)驗性云計算平臺。在政府部門方面，為便于學(xué)者和企業(yè)研究和探討云計算技術(shù)的具體發(fā)展，中國電子學(xué)會在2008年專門成立了中國電子學(xué)會“云計算專家委員會”，為專門研究云計算技術(shù)提供了有力的保障和支持。除此之外，在相關(guān)政府部門的指導(dǎo)和支持下，中國電子學(xué)會于2009年5月22日在北京舉辦了首屆中國云計算大會，為云計算技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。2009年阿里巴巴集團(tuán)在南京開始建立國內(nèi)首個“電子商務(wù)云計算中心”，這是云計算技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域得到發(fā)展的有力證明。
三、我國云計算的發(fā)展問題及挑戰(zhàn)
盡管云計算的發(fā)展會給企業(yè)和個人帶來很多方便，但它在我國的發(fā)展仍然存在一些問題，面臨很多的挑戰(zhàn)，需要我們認(rèn)真分析和對待。
（1）高可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)不夠完善。云計算的發(fā)展必須以高可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，大規(guī)模的服務(wù)器集群系統(tǒng)是云計算技術(shù)發(fā)展的支撐，而可靠性和穩(wěn)定性是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。但是，我國計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展程度對于提供高可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)不夠完善，給云計算技術(shù)的發(fā)展帶來一定的阻礙。
（2）數(shù)據(jù)安全技術(shù)存在一定問題。數(shù)據(jù)的安全包括保證數(shù)據(jù)不會丟失和保證數(shù)據(jù)不會被泄露及非法訪問兩個方面。對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶而言，數(shù)據(jù)安全性是首先要考慮的問題，因此，數(shù)據(jù)安全技術(shù)的發(fā)展和完善程度直接關(guān)系到云計算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及，我國必須加大力度進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)安全技術(shù)，為云計算的發(fā)展提供保障。
（3）海量數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)制約云計算的發(fā)展。云計算的特點(diǎn)之一是數(shù)據(jù)量大，因此，如何從海量數(shù)據(jù)中獲取有用的信息，將是決定云計算應(yīng)用成敗的關(guān)鍵。因此，要想獲得云計算技術(shù)的發(fā)展就需要新的思路、方法和算法來完成海量數(shù)據(jù)的挖掘工作，這是我國發(fā)展云計算當(dāng)前和以后面臨的一大問題，同時海量數(shù)據(jù)的存儲和管理也是一個巨大的挑戰(zhàn)。
云計算作為一種新型的計算模式迎合了時代的發(fā)展，云計算不僅大大降低了計算的成本，而且也推動了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。雖然，云計算的發(fā)展遇到一些問題，但是在眾多公司和學(xué)者的研究下都會得到解決，最終普通消費(fèi)者用戶都可以使用。
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關(guān)鍵詞：GIS軟件工程 云計算 工程模式 虛擬化
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0040-01
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)在人們工作和生活中的普及，云計算技術(shù)的發(fā)展日臻成熟，傳統(tǒng)的以因特爾和以Windows為平臺的網(wǎng)絡(luò)商業(yè)運(yùn)營模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人的發(fā)展要求。反之，云計算技術(shù)正以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力獲得了巨大的發(fā)展空間。
1 云計算的基本概念
云計算技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)上誕生的一項數(shù)據(jù)管理技術(shù)，它將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程分割成為若干個子程序，由云計算下的多個服務(wù)器進(jìn)行分析再反饋給用戶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力可以為用戶提供更為方便快捷的服務(wù)，有效節(jié)約時間和精力。從狹義的角度看，云計算就是指在IT行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)之上的模式與交付，它通過網(wǎng)絡(luò)資源獲得所需要數(shù)據(jù)資源。
2 云計算技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 虛擬化程度高
云計算通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了功能的全部虛擬化，用戶無論在什么地方均可以通過網(wǎng)絡(luò)終端享受服務(wù)。全部的服務(wù)信息資源均來自“云”，而并非實(shí)物操作，用戶僅僅使用筆記本電腦或是智能手機(jī)就可以在任何地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)獲取應(yīng)用服務(wù)。
2.2 規(guī)模龐大
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，云計算的服務(wù)器已經(jīng)發(fā)展形成了龐大的規(guī)模，據(jù)統(tǒng)計Google公司的云計算服務(wù)器已達(dá)100多萬臺，而像搜狐這樣規(guī)模的公司，云計算服務(wù)器也已經(jīng)超過40萬臺。
2.3 可靠性好
云計算的可靠性是多種保護(hù)措施實(shí)現(xiàn)的，比如數(shù)據(jù)的多副本容錯功能、計算節(jié)點(diǎn)的互換等。并且配備有專門的技術(shù)人員對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時維護(hù)，保證存儲信息的安全、穩(wěn)定性，確保用戶不受影響。
2.4 通用性好
云計算的推廣范圍很廣，能夠滿足各類用戶的服務(wù)要求，甚至同一云能夠在同時為多個用戶提供服務(wù)，并且可以構(gòu)造出很多不同形式的應(yīng)用，這為用戶享受云計算服務(wù)提供了很大的便利性。
2.5 成本低廉
云計算采用的是集中自動化的管理形式，容錯措施使用低廉的接點(diǎn)構(gòu)成模式，這就在很大程度上降低了管理運(yùn)營成本，減少了分?jǐn)偟接脩羯砩系墓芾砭S護(hù)費(fèi)用。其良好的通用，可以為用戶提供更加方便、廉價的服務(wù)，用戶無需投入大量精力和財力就可以獲得想要的資源。
3 GIS工程的基本概念和主要特征
3.1 GIS工程的基本概念
GIS軟件工程指的是軟件從概念定位、原理應(yīng)用、技術(shù)落實(shí)到軟件的開發(fā)與維護(hù)的整個活動過程。它涵蓋GIS的規(guī)劃設(shè)計、組織落實(shí)和功能評價等多項工作，還包含質(zhì)量監(jiān)管、需求控制、風(fēng)險控制等多項技術(shù)，在此基礎(chǔ)上形成GIS的數(shù)據(jù)信息管理和質(zhì)量監(jiān)管體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能的最優(yōu)化。
3.2 GIS工程的主要特征
3.2.1 系統(tǒng)的復(fù)雜程度高
文檔的數(shù)量和質(zhì)量要求較高。GIS工程需要交付的文檔涵蓋工程系統(tǒng)的設(shè)計手冊、用戶指南、軟件說明書、功能檢測報告、空間分析報告等等，這些文檔內(nèi)容龐雜而且質(zhì)量要求較高，對于管理人員工作要求很高。軟件在微觀上的復(fù)雜程度高。由于GIS工程涉及的信息量非常大、內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此工程本身的長度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)管理都是非常復(fù)雜的工作。理論研究的難度大。GIS工程是基于虛擬化的云計算技術(shù)發(fā)展的，在空間理論方面極為復(fù)雜，不易理解。
3.2.2 對于數(shù)據(jù)的處理要求特殊
數(shù)據(jù)質(zhì)量要求嚴(yán)格。GIS工程對于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求是很高的，如果數(shù)據(jù)存在問題則容易引起系統(tǒng)功能的故障或是運(yùn)行崩潰。數(shù)據(jù)的時效性。GIS軟件工程內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息更新?lián)Q代非?？欤@樣才能滿足網(wǎng)絡(luò)時代海量信息資源的發(fā)展要求，如果數(shù)據(jù)陳舊就無法滿足工作需要，因此時時的信息采集工作是建設(shè)GIS軟件工程所必須要做的。
4 基于云計算的GIS軟件工程模式
4.1 GIS軟件工程的結(jié)構(gòu)模式
云計算技術(shù)的發(fā)展為GIS軟件工程的發(fā)展提供了極大便利，上面已經(jīng)提到云計算技術(shù)具備龐大的數(shù)據(jù)存儲量、可靠性高、通用性好等優(yōu)勢。這些技術(shù)優(yōu)勢使得GIS軟件工程的結(jié)構(gòu)模式得以進(jìn)一步優(yōu)化，具體的來說，云技術(shù)下的GIS軟件工程會充分的運(yùn)用云端所提供的構(gòu)件進(jìn)行革新，而傳統(tǒng)的GIS構(gòu)件是不能與之相提并論的。由云端提供的龐大數(shù)據(jù)信息量以及地圖檢索服務(wù)可以為GIS軟件更新服務(wù)工程，滿足不同讀者需要提供可能。
4.2 GIS軟件工程的組織模式
傳統(tǒng)的GIS軟件生命周期呈串行模式，可是在云計算技術(shù)的推動之下，GIS軟件工程的生命周期也將發(fā)生大的變化，逐漸呈現(xiàn)為多重的螺旋模型發(fā)展趨勢。GIS軟件工程的研發(fā)具有開放性和階段性的特點(diǎn)，在軟件開發(fā)的各個階段需要大量工作來打基礎(chǔ)，為了克服研發(fā)弊端，對于GIS構(gòu)架的設(shè)計可以吸收借鑒其他的成功經(jīng)驗，選擇較為完善的構(gòu)件和代碼，這樣對于推進(jìn)組織模式更新具有重要作用。
4.3 GIS軟件工程的管理與維護(hù)
在云計算技術(shù)下構(gòu)件的GIS軟件工程具備很大的靈活性和便捷性。在產(chǎn)品的研發(fā)過程中軟件的管理和維護(hù)也在同時進(jìn)行，改變了傳統(tǒng)的先開發(fā)后維護(hù)的工作方式。一般在軟件的初期研發(fā)階段僅能完成少量的部署工作，可是隨著云計算技術(shù)的介入和發(fā)展，可以有效的減少各個軟件工程的耦合系數(shù)，確保各種構(gòu)件均能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動或單獨(dú)的自由管理模式，像客戶端、服務(wù)端和管理端等等部分均可實(shí)現(xiàn)管理方式的優(yōu)化。
5 云計算條件下的GIS軟件工程應(yīng)用
云計算技術(shù)自身具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理能力，可以有效的降低管理成本，這為GIS軟件工程的研發(fā)單位節(jié)省了很大一筆研發(fā)資金。但是在進(jìn)行GIS軟件工程研發(fā)的初期，服務(wù)商需要投入大量的硬件和軟件設(shè)施，同樣是一筆較大的投入，所以假如能夠改進(jìn)原有的設(shè)備用于研發(fā)則可節(jié)約很大一部分投入。在軟件開發(fā)過程中應(yīng)注意選擇品質(zhì)有保證的應(yīng)用軟件，并成立云計算技術(shù)的專業(yè)管理部門，負(fù)責(zé)管理現(xiàn)代云計算技術(shù)和GIS行業(yè)在開發(fā)中存在的矛盾。這就能更加有效地實(shí)現(xiàn)云計算條件下的GIS軟件工程發(fā)展。
6 結(jié)語
綜上所述云計算技術(shù)發(fā)展下的GIS軟件工程技術(shù)具備良好的發(fā)展條件，在工程體系建設(shè)、組織模式和管理與維護(hù)等方面，較之以往的技術(shù)有了很大改進(jìn)。為了加快GIS軟件工程的發(fā)展，我們應(yīng)積極的利用云端龐大的數(shù)據(jù)信息資源獲得自身發(fā)展所必須的資源。
參考文獻(xiàn)
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