云计算核心技术及其产业化浅析
詹洪文
（天津工业大学 天津 300387）
摘 要： 云计算的推广和应用给国内信息产业和社会发展带来积极的影响，作为经济高效的商务模式，云计算的按需计算、现收现付等特性会降低信息化普
及门槛，简化IT管理，有效降低企业IT技术设施成本，全面提高整个社会的信息化水平。同时，云计算也会使得信息产业更绿色、环保，更节约能源。通过对云计
算原理的介绍，直至云计算的特点、核心技术的介绍，发现云计算会改变互联网的技术基础，甚至会影响整个产业的格局。
关键词： 云计算；技术；产业；计算机；IT
中图分类号：F27 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0320030－01
我们越来越清楚的看到，随着计算技术的发展和商业的推动，云计算 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
逐渐成为IT发展的趋势，并将带动IT产业的深刻变革，“不论你是不是愿 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。
意接受，云计算都正在改变世界”。 2.3 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1 云计算的概念
系统中的数据管理技术主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和云计算（Cloud Computing）是由分布式计算（Distributed Computing）、
Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）发展来的，是
BT是建立在GFS，Scheduler，Lock Service和MapReduce之上的一个一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断的发展变化，云计
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算没仍没有普遍一致的定义。
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。中国网格计算、云计算专家刘鹏给出如下定义：“云计算将计算任务
2.4 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分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计
离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资算力、存储空间和各种软件服务”。
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狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心
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、应用或超级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数
级虚拟化和桌面虚拟化。据存储、分析以及科学计算等服务，比如亚马逊数据仓库出租生意。
2.5 云计算平台管理技术。云计算资源规模庞大，服务器数量众多并广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户
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提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。
器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型，例如国内用友、金蝶等管理
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，方便的进软件厂商推出的在线财务软件，谷歌发布的Google应用程序套装等。
行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手通俗的理解是，云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上
段实现大规模系统的可靠运营。的资源，它包括硬件资源（服务器、存储器、CPU等）和软件资源（如应
3 云计算技术产业化用软件、集成开发环境等），本地计算机只需要通过互联网发送一个需求
信息，远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到 有专家称：“云计算”产业链产值将达两千亿，而这个尚未得到印
本地计算机，这样，本地计算机几乎不需要做什么，所有的处理都在云计 证。2011年，云计算能否摆脱概念走向产业化？云计算企业是否已经真正
算提供商所提供的计算机群来完成。 找到盈利模式，盈利前景又如何？
据IDC预测，用于云计算服务上的支出在接下来的5年间可能会出现2 云计算的核心技术
3倍的增长，到2012年达到420亿美元的市场规模，占据IT支出增长总量的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
25％份额。不过，专家亦指出：“云计算应用是趋势，但尚处培育发展存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。
期，短期内不会爆发性增长。”2.1 编程模型。MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模
云计算产业链由基础设施提供商、系统集成商、服务提供商和应用开型，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
发商组成，分别提供基础即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即数据集（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
服务（SaaS）。由于国外厂商在基础设施和关键领域的优势地位一时难以十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map（映射）和
撼动，而国内厂商对于客户需求有着深刻理解，因此，国内云计算上市公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
司主要集中在产业链的应用开发、系统集成等下游环节。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
4 结束语序将结果汇整输出。
2.2 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 尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私
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 问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。这需要在产业化的
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 过程中逐步的完善，避免问题的发生。
Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。
参考文献：一个GFS集群由一个主服务器（master）和大量的块服务器（chunkse
[1]邓倩妮、陈全，云计算及其关键技术[J].高性能计算发展与应用，Rver）构成，并被许多客户（Client）访问。主服务器存储文件系统所以
2009（1）.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
[2]高岚岚，云计算与网格计算的深入比较研究[J].海峡科学，2009（02）.
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 作者简介：
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 詹洪文（1987-），汉族，天津工业大学计算机科学与软件学院学生，研
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。 究方向：计算机科学与技术。
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