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云计算技术及发展方向解析

时间:2023-02-06 13:00:34 | 浏览:525

一、什么是云计算技术?云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,其最基本的概念,

一、什么是云计算技术?

云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,其最基本的概念,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搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务,是一种新兴的商业计算模型。

云计算的核心技术

云计算系统运用了许多技术,其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。

(1)编程模型

MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型,它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射)和Reduce(化简)的方式,先通过Map程序将数据切割成不相关的区块,分配(调度)给大量计算机处理,达到分布式运算的效果,再通过Reduce程序将结果汇整输出。

(2) 海量数据分布存储技术

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,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。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。

GFS即Google文件系统(Google File System),是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统,是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上,但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。

一个GFS集群由一个主服务器(master)和大量的块服务器(chunkserver)构成,并被许多客户(Client)访问。主服务器存储文件系统所以的元数据,包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动,如块租约(lease)管理,孤儿块的垃圾收集,块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信,给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储,每份数据在系统中保存3个以上备份。

客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作,所有数据方面的通信都直接和块服务器联系,这大大提高了系统的效率,防止主服务器负载过重。

(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BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。

BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库,与传统的关系数据库不同,它把所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大的表格,用来分布存储大规模结构化数据。

Google的很多项目使用BT来存储数据,包括网页查询,Google earth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同:数据大小(从URL到网页到卫星图象)不同,反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。对于不同的要求,BT都成功的提供了灵活高效的服务。

(4)虚拟化技术

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。

(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。

二、云计算的发展

对众多企业来说,自身计算机设备的性能也许永远无法满足需求,因为企业内部信息爆炸的速度远远比摩尔定律要快得多。最终的办法就是不断采购,不断升级。而结果是,数据量暴增、IT环境日益复杂而难于管理,并且,致命的问题是不断增长的IT支出无法和IT应用体验成正比。

有没有更加经济有效的解决途径呢?“云计算”的出现也许为这个问题的解决推开了大门的一个缝隙。

云计算是一种全新的商业模式,其核心部分依然是数据中心,它使用的硬件设备主要是成千上万的工业标准服务器,它们由英特尔或AMD生产的处理器以及其他硬件厂商的产品组成。企业和个人用户通过高速互联网得到计算能力,从而避免了大量的硬件投资。

简而言之,云计算将使未来的互联网变成超级计算的乐土。这可是一种革命性的举措,打个比方,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以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。

云计算作为未来发展的重要趋势之一,已经引起了业界的广泛重视,许多公司提供着各种各样的云计算服务,IBM、微软、雅虎、亚马逊、Sun、EMC、Google等大型IT厂商都已涉足云计算。

现在有这样的说法,当今世界只有五台计算机,一台是Google的,一台是IBM的,一台是Yahoo的,一台是Amazon的,一台是Microsoft的,因为这五个公司率先在分布式处理的商业应用上捷足先登引领潮流。 Sun公司很早就提出说“网络就是计算机”是有先见之明的。

“云计算”代表了一个时代需求,反映了市场关系的变化,谁拥有更为庞大的数据规模,谁就可以提供更广更深的信息服务,而软件和硬件影响相对缩小。

三、云计算给企业带来的好处

云计算通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。有了云计算,给企业但来很多好处:

1.提高了企业服务水平

企业不用花精力去看发相应的软件或提供相应平台,只需要付少量的费用,企业可以将更多的精力用在企业的核心业务和服务客户上,提高企业的管理效率及相应的服务水平

2.降低成本

企业只需花少量的钱定制相应的服务或资源,如硬件、软件,不用投资购买昂贵的硬件设备,负担频繁地维护与升级,同时,也不需要企业建立自己的数据中心。企业的数据有了更好的安全性。有了云计算,企业能够将数据放在远端的云上,可以避免数据的丢失。

四、云计算的就业怎么样

人们对互联网各类服务的大量使用又将反过来进一步推动云计算市场与技术的发展,这势必导致市场云计算领域技术人才的缺口。

云计算的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。目前云计算领域人才需求极度缺乏,而目前国内还少有基于云计算的专业教育和培训机构,这正是同学们的机遇所在。武汉尚观云计算课程全国技术唯一,入学签订就业协议,100%高薪就业,先就业后付款!

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