有關(guān)云計(jì)算的發(fā)展調(diào)研報(bào)告

有關(guān)云計(jì)算的開(kāi)展調(diào)研報(bào)告題目：有關(guān)云計(jì)算的開(kāi)展調(diào)研報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：2014年6月26日目錄一、摘要··············································3二、云計(jì)算引言······································31.1云計(jì)算定義······························3 1.2云計(jì)算的特點(diǎn)····························41.3云計(jì)算的分類(lèi)····························51.4云計(jì)算的產(chǎn)生背景·························6三、云計(jì)算開(kāi)展現(xiàn)狀2.1計(jì)算機(jī)模式的開(kāi)展·························62.2云計(jì)算開(kāi)展現(xiàn)狀···························8相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及其開(kāi)展趨勢(shì)3.1云物聯(lián)···································93.2云游戲···································9 3.3云教育···································93.4云會(huì)議··································103.5云平安··································10 3.6云存儲(chǔ)··································11五、調(diào)研小結(jié)········································11云計(jì)算的開(kāi)展調(diào)研報(bào)告摘要繼個(gè)人計(jì)算機(jī)變革、互聯(lián)網(wǎng)變革之后，云計(jì)算被看作是第三次IT浪潮，是中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成局部，云計(jì)算的研究將帶來(lái)生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性改變，目前，我國(guó)的云計(jì)算還處于初步開(kāi)展階段，有關(guān)云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)還沒(méi)有完全掌握。這種計(jì)算技術(shù)使得在后端規(guī)模龐大和高自動(dòng)化的云計(jì)算中心的支持下，每一個(gè)人，只要接入互聯(lián)網(wǎng)，就能方便的訪問(wèn)各種基于云的應(yīng)用和信息。本報(bào)告主要對(duì)云計(jì)算技術(shù)在云計(jì)算平臺(tái)根底設(shè)施方面的應(yīng)用開(kāi)展研究，闡述了云計(jì)算的根本原理、誕生背景、開(kāi)展過(guò)程、相關(guān)云技術(shù)以及其開(kāi)展趨勢(shì)等；概括分析了云計(jì)算中根底設(shè)施即效勞模式的概念、技術(shù)層次、儲(chǔ)存效勞、平安性等，并在最后進(jìn)行了總結(jié)。引言云計(jì)算是當(dāng)前較為熱門(mén)的詞匯，各大IT業(yè)公司都在不遺余力地推動(dòng)著云計(jì)算的開(kāi)展，從而為企業(yè)提供便捷的“云效勞”，那么什么是云計(jì)算呢？1.1云計(jì)算定義云就是Internet，人們將提供資源的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為“云”，云計(jì)算是一種通過(guò)Internet用效勞的方式提供動(dòng)態(tài)的可伸縮的虛擬化的資源的計(jì)算模式，是一種大規(guī)模的分布式并行計(jì)算，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。通過(guò)云計(jì)算這種模式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供應(yīng)其他計(jì)算機(jī)和設(shè)備，提高了可用性。狹義云計(jì)算是指IT根底設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源；廣義云計(jì)算是指效勞的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需效勞，這種效勞可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，也可能是其他效勞。1.2云計(jì)算的特點(diǎn)超大規(guī)模：大多數(shù)云計(jì)算中心都具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，云計(jì)算中心能夠通過(guò)整合和管理這些龐大的計(jì)算機(jī)集群，來(lái)賦予用戶前所未有的存儲(chǔ)和計(jì)算能力。抽象化：云計(jì)算支持用戶在任意位置使用各種終端獲取所需的業(yè)務(wù)，所有資源都來(lái)自“云”，而不是固體的有型實(shí)體，這些資源在物理上以分布式的共享方式存在，但最終在邏輯上以單一整體的形式呈現(xiàn)。。按需效勞：“云”是一個(gè)龐大的資源池，云中的資源可以根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和配置，用戶可以按需購(gòu)置，根據(jù)用戶的使用情況來(lái)收取費(fèi)用，無(wú)需任何軟硬件和設(shè)施的投入，也不需要管理它們?？焖偕炜s性：以迅速、彈性地提供能力，能快速擴(kuò)展，也可以快速釋放實(shí)現(xiàn)快速縮小。對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，可以租用的資源看起來(lái)似乎是無(wú)限的，并且可在任何時(shí)間購(gòu)置任何數(shù)量的資源?！霸啤蹦軌驖M足應(yīng)用和用戶大規(guī)模的增長(zhǎng)的需要。廉價(jià)：云計(jì)算中心本身會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性和提升資源利用率，并且“云”大都采用廉價(jià)的x86節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)建，因此用戶可以充分享受云計(jì)算所帶來(lái)的低本錢(qián)優(yōu)勢(shì)?？煽啃裕禾摂M化技術(shù)使得用戶的應(yīng)用和計(jì)算分布在不同的物理效勞器上面，即使單點(diǎn)效勞器崩潰，仍然可以通過(guò)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能部署新的效勞器作為資源和計(jì)算能力添加進(jìn)來(lái)，保證應(yīng)用和計(jì)算的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1.3云計(jì)算的分類(lèi)1.按照效勞類(lèi)型分類(lèi)根底設(shè)施云：為用戶提供底層的、接近于直接操作硬件資源的效勞接口，通過(guò)調(diào)用這些接口，用戶可以直接獲得計(jì)算和存儲(chǔ)能力。根底設(shè)施云其他各種形式的云的根底，是整個(gè)云計(jì)算生態(tài)鏈的根本所在。平臺(tái)云：平臺(tái)云是支撐網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用/效勞開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)行和管理的一系列中間件系統(tǒng)的合體平臺(tái)，它為用戶提供一個(gè)托管平臺(tái)，用戶可以將自己所開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)的應(yīng)用托管到云平臺(tái)中，但這個(gè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和部署必須遵循該平臺(tái)的規(guī)那么和限制。應(yīng)用云：為用戶提供可以為其直接所用的應(yīng)用，應(yīng)用云最容易被用戶使用，因?yàn)樗鼈兌际情_(kāi)發(fā)完成的軟件，但其靈活性較低，一種應(yīng)用云智能提供一種特定的功能。2.按照效勞對(duì)象公有云：公有云是由假設(shè)干企業(yè)和用戶共享使用的云環(huán)境。通常指第三方提供商為用戶提供的能夠使用的云，公有云一般可通過(guò)Internet使用，可能是免費(fèi)或本錢(qián)低廉的。公有云被認(rèn)為是云計(jì)算的主要形態(tài)。私有云：私有云可由公司自己的IT機(jī)構(gòu)，也可由云提供商進(jìn)行構(gòu)建，以供自己使用，是其專(zhuān)有的云計(jì)算環(huán)境。在此“托管式專(zhuān)用”模式中，像Sun，IBM這樣的云計(jì)算提供商可以安裝、配置和運(yùn)營(yíng)根底設(shè)施，以支持一個(gè)公司企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的專(zhuān)用云。此模式賦予公司對(duì)于云資源使用情況的極高水平的控制能力，同時(shí)帶來(lái)建立并運(yùn)作該環(huán)境所需的專(zhuān)門(mén)知識(shí)?；旌显疲褐腹性坪退接性频幕旌?。1.4云計(jì)算的產(chǎn)生背景隨著網(wǎng)站和業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需要處理的業(yè)務(wù)量快速增長(zhǎng)，系統(tǒng)需要為用戶儲(chǔ)存和處理大量的數(shù)據(jù)。而所面臨的重要問(wèn)題是如何在用戶數(shù)量快速增長(zhǎng)的情況下快速擴(kuò)展原有系統(tǒng)，隨著移動(dòng)終端的智能化、移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，將有越來(lái)越多的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，意味著與移動(dòng)終端相關(guān)的IT系統(tǒng)會(huì)承受更多的負(fù)載，而列于提供數(shù)據(jù)效勞的企業(yè)來(lái)講，IT系統(tǒng)需要處理更多的業(yè)務(wù)量。由于資源的有限性，電力本錢(qián)、空間本錢(qián)、各種設(shè)施的維護(hù)本錢(qián)快速上升，直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的本錢(qián)上升，這就面臨著：有效地利用資源的問(wèn)題。同時(shí)，技術(shù)上，分布式計(jì)算的日益成熟和應(yīng)用，特別是網(wǎng)格計(jì)算的開(kāi)展通過(guò)Internet把分散在各處的硬件、軟件、信息資源連接成為一個(gè)巨大的整體，從而使得人們能夠利用地理上分散于各處的資源，完成大規(guī)模的、復(fù)雜的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的快速增長(zhǎng)產(chǎn)生了以GFS、SAN為代表的高性能存儲(chǔ)技術(shù)。效勞器整合需求的不斷升溫推動(dòng)了虛擬化技術(shù)的進(jìn)步。計(jì)算能力和資源利用效率的迫切需求，資源的集中化和技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。第二章云計(jì)算技術(shù)的開(kāi)展現(xiàn)狀2.1計(jì)算機(jī)模式的開(kāi)展云計(jì)算主要經(jīng)歷了四個(gè)階段才開(kāi)展到現(xiàn)在這樣比擬成熟的水平，這四個(gè)階段依次是電廠模式、效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算。電廠模式階段：電廠模式就好比是利用電廠的規(guī)模效應(yīng)，來(lái)降低電力的價(jià)格，并讓用戶使用起來(lái)更方便，且無(wú)需維護(hù)和購(gòu)置任何發(fā)電設(shè)備。效用計(jì)算階段：1961年，人工智能之父麥肯錫在一次會(huì)議上提出了“效用計(jì)算”這個(gè)概念，其核心借鑒了電廠模式，具體目標(biāo)是整合分散在各地的效勞器、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及應(yīng)用程序來(lái)共享給多個(gè)用戶，讓用戶能夠像把燈泡插入燈座一樣來(lái)使用計(jì)算機(jī)資源，并且根據(jù)其所使用的量來(lái)付費(fèi)。網(wǎng)格計(jì)算階段：網(wǎng)格計(jì)算研究如何把一個(gè)需要非常巨大的計(jì)算能力才能解決的問(wèn)題分成許多小的局部，然后把這些局部分配給許多低性能的計(jì)算機(jī)來(lái)處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來(lái)攻克大問(wèn)題。由于網(wǎng)格計(jì)算在商業(yè)模式、技術(shù)和平安性方面的缺乏，使得其并沒(méi)有在工程界和商業(yè)界取得預(yù)期的成功。云計(jì)算階段：云計(jì)算的核心與效用計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算非常類(lèi)似，也是希望IT技術(shù)能像使用電力那樣方便，并且本錢(qián)低廉。但與效用計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算不同的是，在需求方面已經(jīng)有了一定的規(guī)模，同時(shí)在技術(shù)方面也已經(jīng)根本成熟了。圖2-12.2云計(jì)算開(kāi)展現(xiàn)狀在我國(guó)，云計(jì)算開(kāi)展非常迅速。2008年，IBM先后在無(wú)錫和北京建立了兩個(gè)云計(jì)算中心；世紀(jì)互聯(lián)推出了CloudEx產(chǎn)品線，提供互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)效勞、在線存儲(chǔ)虛擬化效勞等；隨后中國(guó)移動(dòng)研究院建立起1024個(gè)效勞器的云計(jì)算試驗(yàn)中心；解放軍理工大學(xué)研制出云存儲(chǔ)系統(tǒng)MassCloud，并以它支撐基于3G的大規(guī)模視頻監(jiān)控應(yīng)用和數(shù)字地球系統(tǒng)。2008年11月25日，中國(guó)電子學(xué)會(huì)專(zhuān)門(mén)成立了云計(jì)算專(zhuān)家委員會(huì)。2009年5月22日，中國(guó)電子學(xué)會(huì)隆重舉辦首屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)，1200多人與會(huì)，盛況空前。2009年11月2日，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)專(zhuān)門(mén)召開(kāi)了“2009云計(jì)算產(chǎn)業(yè)峰會(huì)”。2009年12月，中國(guó)電子學(xué)會(huì)舉辦了中國(guó)首屆云計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議。2010年5月，中國(guó)電子學(xué)會(huì)舉辦了第二屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)。中國(guó)的云計(jì)算技術(shù)正以著非常的態(tài)勢(shì)向前開(kāi)展。第三章相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及其開(kāi)展趨勢(shì)3.1云物聯(lián)：物聯(lián)網(wǎng)中的感知識(shí)別設(shè)備生成的大量信息如果不能有效地整合與利用，那將是十分為難的。云計(jì)算架構(gòu)可以用來(lái)解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)、如何檢索、如何使用、如何不被濫用等關(guān)鍵問(wèn)題。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系可以用一個(gè)形象的比喻來(lái)說(shuō)明：“云計(jì)算”是“互聯(lián)網(wǎng)"中的神經(jīng)系統(tǒng)的雛形，“物聯(lián)網(wǎng)”是“互聯(lián)網(wǎng)”正在出現(xiàn)的末梢神經(jīng)系統(tǒng)的萌芽?！拔锫?lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。開(kāi)展趨勢(shì)：隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量的增加，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算量的需求將帶來(lái)對(duì)“云計(jì)算”能力的要求：1.云計(jì)算：從計(jì)算中心到數(shù)據(jù)中心在物聯(lián)網(wǎng)的初級(jí)階段，PoP即可滿足需求2.在物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)階段，可能出現(xiàn)MVNO/MMO營(yíng)運(yùn)商，需要虛擬化云計(jì)算技術(shù)，SOA等技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的泛在效勞：TaaS〔everyTHINGAsAService)。3.2云游戲：云游戲是以云計(jì)算為根底的游戲方式，在云游戲的運(yùn)行模式下，所有游戲都在效勞器端運(yùn)行，并將渲染完畢后的游戲畫(huà)面壓縮后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶。在客戶端，用戶的游戲設(shè)備不需要任何高端處理器和顯卡，只需要根本的視頻解壓能力就可以了。通過(guò)云游戲效勞，用戶可以遠(yuǎn)程玩高端PC游戲，將實(shí)時(shí)視頻內(nèi)容傳送到電視、PC或平板電腦上。3.3云教育：云教育是指基于云計(jì)算商業(yè)模式應(yīng)用的教育平臺(tái)效勞。在云平臺(tái)上，所有的教育機(jī)構(gòu)，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，招生效勞機(jī)構(gòu)，宣傳機(jī)構(gòu)，行業(yè)協(xié)會(huì)，管理機(jī)構(gòu)，行業(yè)媒體，法律結(jié)構(gòu)等都集中云整合成資源池，各個(gè)資源相互展示和互動(dòng)，按需交流，達(dá)成意向，從而降低教育本錢(qián)，提高效率。云教育將解決教育資源分布不均，教育資源更新速度慢，教育資源共享程度低等一系列問(wèn)題。3.4云會(huì)議：云會(huì)議是基于云計(jì)算技術(shù)的一種高效、便捷、低本錢(qián)的會(huì)議形式。使用者只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)界面，進(jìn)行簡(jiǎn)單易用的操作，便可快速高效地與全球各地團(tuán)隊(duì)及客戶同步分享語(yǔ)音、數(shù)據(jù)文件及視頻，而會(huì)議中數(shù)據(jù)的傳輸、處理等復(fù)雜技術(shù)由云會(huì)議效勞商幫助使用者進(jìn)行操作。遠(yuǎn)程會(huì)議作為技術(shù)與創(chuàng)新的產(chǎn)物，可有效地幫助企業(yè)節(jié)省本錢(qián)，提高企業(yè)溝通效率，并省去了與會(huì)人員的舟車(chē)勞頓，因此受到眾多企業(yè)的青睞。這種會(huì)議方式既提高了企業(yè)的工作效率，又為企業(yè)節(jié)省了一大筆溝通和出行本錢(qián)，云會(huì)議的興起獲將改寫(xiě)遠(yuǎn)程會(huì)議多年來(lái)一層不變的新格局。3.5云平安：“云平安”是“云計(jì)算”技術(shù)的重要分支，已經(jīng)在反病毒領(lǐng)域當(dāng)中獲得了廣泛應(yīng)用。云平安通過(guò)網(wǎng)狀的大量客戶端對(duì)網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測(cè)，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到效勞端進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個(gè)客戶端。整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，變成了一個(gè)超級(jí)大的殺毒軟件，這就是云平安方案的宏偉目標(biāo)。云平安在病毒與反病毒軟件的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中為反病毒軟件奪得了先機(jī)。云平安是我國(guó)企業(yè)創(chuàng)造的概念，在國(guó)際云計(jì)算領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟。云平安技術(shù)應(yīng)用后，識(shí)別和查殺病毒不再僅僅依靠本地硬盤(pán)中的病毒庫(kù)，而是依靠龐大的網(wǎng)絡(luò)效勞，實(shí)時(shí)進(jìn)行采集、分析以及處理。整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)巨大的“殺毒軟件”，參與者越多，每個(gè)參與者就越平安，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)就會(huì)更平安。3.6云存儲(chǔ)：云存儲(chǔ)的概念與云計(jì)算類(lèi)似，它是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。基于互聯(lián)網(wǎng)的效勞交付軟件的出現(xiàn)，使得企業(yè)進(jìn)行信息化建設(shè)的費(fèi)用大大降低，企業(yè)無(wú)需再購(gòu)置繁雜的IT設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)信息化管理。云效勞使中小企業(yè)更好地將精力集中在業(yè)務(wù)上，而那些足以媲美大企業(yè)級(jí)別的IT技術(shù)，那么可以使他們隨時(shí)獲取、按需使用、隨時(shí)擴(kuò)展，并且使用戶終端的功能大大簡(jiǎn)化。第四章調(diào)研小結(jié)目前，云計(jì)算技術(shù)還處于起步階段，毫無(wú)疑問(wèn)的是云計(jì)算前景光明。云計(jì)算將徹底改變用戶對(duì)計(jì)算資源的使用方式，使得用戶從以桌面為核心轉(zhuǎn)向以Web為核心。在本文中，已經(jīng)討論了云計(jì)算的現(xiàn)有效勞，