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基于云计算探讨虚拟化技术

发布时间:2018-07-11 01:07:00 文章来源:未来智库    
    关键词:云计算;云构架;SaaS;PaaS;IaaS
    中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 10-0000-01
    一、云计算的基本思路
    自上个世纪40年代,美籍匈牙利数学家冯・诺依曼研制出世界上首台电子计算机以来,计算模式已经经历了单机、终端―主机、客户端―服务器等几个重要时代的变迁。2008年3月,谷歌公司董事长埃里克・施密特(Eric Schmidt)在北京召开媒体见面会时提出,随着数字化技术的飞速发展,全球用户使用计算机的方式正在悄悄发生转变,用户会开始从以桌面系统为中心逐渐向以网络为中心的应用模型转化。在不久的未来,所有的服务和应用都将以互联网的方式提供,这就是“云计算”的基本思路。
    二、云计算的定义
    云计算该如何准确的定义它呢?事实上,很难用一句话来定义真正的云计算。2009年1月,杰里米・格兰恩(Jeremy Geelan)曾发表《21位专家定义云计算》文章,指出21位专家给出了21种定义。综合21位专家的观点我们可以这样定义:云计算(CloudComputing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展结合的产物。
    云计算,是一种依托互联网资源并相互利用的新方式,可根据用户的需求在互联网上进行实时计算,确保网络资源能够有效利用。由于资源是通过互联网发至用户终端,通常我们用一个云状图案在计算机程序操作流程图中表示互联网,所以形象地称为云计算。“云”(Cloud)同时也是对底层基础设施的一种抽象�p模糊概念。虽然云计算的定义各种各样,但是所表现出的基本特点是一致的,即计算与存储是弹性的,用户只需一个简单的终端就能通过云计算服务获得超大的计算与存储能力,对于用户来说云计算的计算能力与存储空间是无限的。
    三、云计算的分类及特点
    目前,按照云计算的服务类型IT界普遍认同以下三类:
    (一)基础设施云(Infrastructure Cloud)
    这种云主要提供操作硬件资源的服务接口。其特点是:通过调用硬件资源的服务接口,用户可以自由灵活的获取计算能力和存储空间,不受到任何逻辑上的限制。即用户不用知道所需要用的计算能力与存储空间存放放在了那台电脑上,用户只需要一个简单的终端,连上网络,向云计算中心提出请求,直接由服务中心根据需要,分配相应的计算能力与存储空间,而提供这些计算能力与存储空间的资源可能和用户在同一个城市,也有可能与用户相距千里之外。基础设施云的局限之处是用户需要进行大量的工作来设计和实现自己的应用模型。基础设施云不能做任何形势假设。因为它只能为用户提供计算和存储等基础操作功能,不能做任何应用模型的假设。
    (二)平台云(Platform Cloud)
    这种云为用户提供一个托管平台,用户可以将各种运用托管到此平台中,以便为下一步的调用做好准备。其特点是:托管在平台上的各种运用必须严格遵循该平台事先已经定义的限制和规则,例如:数据存储模型、编程使用语言及编程框架等。
    (三)应用云(Application Cloud)
    这种云为用户提供直接应用,这些应用普遍是基于浏览器的具体指向某一特定功能。其特点是:灵活性最低,因为一种应用云只能针对一种特定的功能,无法提供其他功能的应用。
    四、云计算的关键技术
    无论是电子信息工程、网络技术,还是各种预算、管理等,都离不开云计算。其中,快速部署、资源调配、虚拟化技术是云计算关键技术的重点和难点。
    (一)快速部署(Rapid Deployment)
    高效、快速、准确的存储方案,历来是用户对数据的要求。云计算对快速部署则是最高的。原因在于云环境中资源、应用动态性高。用户所需的服务主要采用按需部署方式。而且,不同层次的云计算服务部署模式是不一样的。另外,部署过程所采用的软件系统也各不相同,系统结构也各不相同,部署工具能适应被部署对象的变化。
    (二)资源调配(Resouce Despatching)
    是指在某一工作环境下和一定的资源使用规则,在不同资源使用者之间进行资源调配过程。使用这些资源的用户通常又对应着不同的任务,而每一个任务在操作系统中同时又对应于一个或者多个进程。所以虚拟机的出现使得所有的任务都被封装在一个虚拟机里。虚拟机的监控程序一直以来都是虚拟机的核心技术,其监控程序是在虚拟机和底层硬件之间建立一个抽象层,把操作系统对硬件资源的调用程序拦截下来,并为该操作系统提供虚拟技术的内存和CPU资源。由于虚拟机技术具有较好的隔离性,可以采用虚拟机技术的动态迁移来完成多计算任务的迁移。
    (三)虚拟化技术(Virtualization Technology)
    虚拟化技术就是将底层资源进行了抽象化处理,这种抽象方法不但不受实现、地理位置的影响,而且也不受底层资源的物理配置所限。
    该项技术早在20世纪70年代就IBM的虚拟计算系统中就已经应用。但是,伴随着云计算技术的兴起,虚拟化技术再次成为业界研究的焦点和热点,其根本原因是:在不断加大计算机系统功能的同时,其本身的管理难度也在加大。当计算系统发展到以用户为中心的阶段时,人们更关心的是如何通过接口和服务来满足复杂多变的用户需求。由于虚拟化技术能够合理调配种计算资源,解除上下层资源的相互约束关系,进一步提升资源的利用率,因而受到业界内的高度重视。
    参考文献:
    [1]周傲英,金澈清,王国仁.不确定性数据管理技术研究综述[J].计算机学报,2009(01):1-16.
    [2]Boneh D,Franklin M.Identity-Based encryption from the Weil pairing.SIAM Journal on Computing,2003(03):586-615.
    [3]王鹏.走近云计算[M].北京:人民邮电出版社,2009.
    [4]虚拟化与云计算小组.虚拟化与云计算[M].北京:电子工业出版社,2009.
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