1、云計算專業(yè)調(diào)研報告Preparedon22November2020豚茄浩特民族學院奸算機系專業(yè)碉研報告題目:調(diào)研單位:專業(yè):班級:學號:學生姓名:指導教師:云計算專業(yè)調(diào)研報告呼和浩特民族學院云計算2015年06月05日目錄云計算專業(yè)調(diào)研報告一調(diào)研信息1 .調(diào)研目的對云計算行業(yè)進行初步的了解2 .調(diào)研時間2015年6月3日3 .調(diào)研對象云計算行業(yè)4 .調(diào)研方法上網(wǎng)查找相關(guān)資料二.當前應用情況1.應用領(lǐng)域云計算有著廣泛的應用前景。協(xié)作工具：個人、家庭、組織、社會通過“云”進行協(xié)同工作，實現(xiàn)同步處理或接續(xù)。例如：科研：地震監(jiān)測、海洋信息監(jiān)控、天文信息計算處理等；醫(yī)學：DNA信息分析、海量病歷存儲分析

2、、醫(yī)療影像處理等；網(wǎng)絡安全：病毒庫存儲、垃圾郵件屏蔽等；圖形和圖像處理：動畫素材存儲分析、高仿真動畫制作、圖片檢索等；互聯(lián)網(wǎng)：Email服務、在線實時翻譯、網(wǎng)絡檢索服務等；服務平臺：為需要大規(guī)模計算或存儲時的各種應用或開發(fā)提供虛擬化的資源服務，不同的使用者可以實現(xiàn)資源的共享；創(chuàng)新基地：為用戶提供API,鼓勵用戶進行創(chuàng)新嘗試，不斷涌現(xiàn)新的應用或服務。2.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀自亞馬遜EC2產(chǎn)品和Google-IBM并行計算項目提出云計算以來.從技術(shù)供應商到軟件服務提供商紛紛推出披著“云計算”外衣的各式產(chǎn)品與服務，其中不乏炒作概念、混水摸魚之輩。總的來看，云計算還處于一個起步的階段，業(yè)務種類還比較單一。目前，提

3、供云計算產(chǎn)品和服務的公司主要來自北美特別是美國。Amazon：最早提供遠程云計算平臺服務的公司，云計算平臺稱為彈性計算云(ElasticComputeCloud,EC2)。用戶租用的是虛擬的計算能力，簡化了計費方式。在彈性計算云中，提供了三種不同能力的虛擬機實例，具有不同的收費價格。例如，其中默認的也是最小的運行實例是內(nèi)存，1個EC2的計算單元（1虛擬的計算核以相關(guān)的計算單元），160GB虛擬機內(nèi)部存儲容量，是一個32位的計算平臺，收費標準為每個小時10美分。在當前的云計算平臺中，還有兩種性能更加強勁的虛擬機實例可供使用，當然價格也更加昂貴一點。IBM：在2007年11月15日推出了藍云計算平

4、臺，為客戶帶來即買即用的云計算平臺。它包括一系列的云計算產(chǎn)品，通過將Tivoli、DB2、WebSphere與硬件產(chǎn)品（目前是x86刀片服務器）集成，能夠為企業(yè)架設一個分布式、可全球訪問的資源結(jié)構(gòu)。首款支持Power和x86處理器刀片服務器系統(tǒng)的“藍云”產(chǎn)品于2008年正式推出，并且計劃隨后推出基于Systemz“大型主機”的云環(huán)境，以及基于高密度機架集群的云環(huán)境。2007年2月起，IBM與無錫市政府合建無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立云計算中心，已投商用。3 .商業(yè)模式應用云計算與電子商務結(jié)合產(chǎn)生的電子外包就是前景看好的應用之一。電子商務是互聯(lián)網(wǎng)的重要應用，代表著互聯(lián)網(wǎng)從大眾化娛樂向商業(yè)化服務的發(fā)

5、展方向。作為一種面向互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式創(chuàng)新，云計算與電子商務的結(jié)合必將在企業(yè)的組織形式，盈利方式，市場營銷，知識管理等領(lǐng)域帶來重大的變化，從而使從事電子商務活動的企業(yè)尤其是中小企業(yè)能夠更有效的利用各種信息和資源，降低成本，從而提高企業(yè)的核心競爭力，提高商品和服務交易的成交率?；谠朴嬎愕碾娮油獍蛊髽I(yè)無需新增硬件投入、軟件和程序開發(fā)成本，只要按需支付一定租金，就可以訪問服務提供商如阿里巴巴等建立的電子商務云，運行企業(yè)所需的管理程序，建立和存儲商業(yè)數(shù)據(jù)庫資料；只要有網(wǎng)絡連接，就可以做到在任何時間、任何地點進行操作，不受時間和地域的限制，保證業(yè)務的不間斷運轉(zhuǎn)，避免錯過任何一個商業(yè)機會。電子外包實際上

6、是“隨需而變”電子商務的一種形式，這種模式就是利用云計算平臺，將分布在各個地方的各種資源虛擬地構(gòu)建起來，實現(xiàn)資源共享，使得企業(yè)在使用網(wǎng)絡構(gòu)架和應用程序時就能像使用自來水、電力和燃氣等一般公共服務一樣方便。它不僅能同時為成千上萬客戶同時提供商務服務，而且能保證其應用環(huán)境的高度安全。4 .云計算的優(yōu)點(1)虛擬化技術(shù)現(xiàn)有的云計算平臺的最大的特點是利用軟件來實現(xiàn)硬件資源的虛擬化管理、調(diào)度及應用。通過虛擬平臺用戶使用網(wǎng)絡資源、計算資源、數(shù)據(jù)庫資源、硬件資源、存儲資源等，與在自己的本地計算機上使用的感覺是一樣的，相當于是在操作自己的計算機，而在云計算中利用虛擬化技術(shù)可大大降低維護成本和提高資源的利用率。

7、(2)靈活定制在云計算時代，用戶可以根據(jù)自己的需要或喜好定制相應的服務、應用及資源，云計算平臺可以按照用戶的需求來部署相應的資源、計算能力、服務及應用。用戶不必關(guān)心資源在哪里、如何部署，只需要把自己的需求告訴云，剩下的工作就交給云了，云將返回用戶定制的結(jié)果，當然用戶也可以對定制的服務進行管理，如退訂或刪除一些服務等。(3)動態(tài)可擴展性在云計算體系中，可以將服務器實時加入到現(xiàn)有服務器群中，提高云處理能力，如果某計算節(jié)點出現(xiàn)故障，則通過相應策略拋棄掉該節(jié)點，并將其任務交給別的節(jié)點，而在節(jié)點故障排除后可實時加入現(xiàn)有集群中。(4)高可靠性和安全性用戶數(shù)據(jù)存儲在服務器端，而應用程序在服務器端運行，計算由

8、服務器端來處理。所有的服務分布在不同的服務器上，如果什么地方(節(jié)點)出問題就終止它，另外再啟動一個程序或節(jié)點，即自動處理失敗節(jié)點，保證了應用和計算的正常進行，而用戶端不必備份，可以任意點恢復。在云計算服務器端提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，有全世界最專業(yè)的團隊管理信息，有全世界最先進的數(shù)據(jù)中心保存數(shù)據(jù)，嚴格的權(quán)限管理策略可以幫助用戶放心地與指定的人共享數(shù)據(jù)。另一方面數(shù)據(jù)被復制到多個服務器節(jié)點上有多個副本(備份)，存儲在云里的數(shù)據(jù)即使意外刪除或硬件崩潰都不會受到影響。(5)高性價比云計算對用戶端的硬件設備要求最低，使用起來也最方便，軟件不用購買和升級只需定制就可以了，而服務器端也可以用價格低

9、廉的PC組成云，而計算能力卻可超過大型主機，而用戶在軟硬件維護和升級上的投入大大減少。(6)數(shù)據(jù)、軟件在云端(服務器端)云計算模式下，用戶的所有數(shù)據(jù)直接存儲在云端，在需要的時候直接從云端下載使用；用戶使用的軟件由服務商統(tǒng)一部署在云端運行，軟件維護由服務商來完成，當個人計算出現(xiàn)故障或崩潰，也不會影響該用戶對其軟件的試用，用戶只需要換個PC就可以繼續(xù)自己的工作，包括文檔實時編輯和協(xié)作開發(fā)等。(7)超強大的計算和存儲能力用戶可以在任何時間、任意地點，采用任何設備登錄到云計算系統(tǒng)后就可以進行計算服務；云計算云端由成千上萬臺甚至更多服務器組成的集群具有無限空間、無限速度。5 .云計算的缺點因為云計算計算

10、能力和數(shù)據(jù)都在云里，如何保證客戶數(shù)據(jù)的安全就是比較重要的了。安全有兩個方面，一個是數(shù)據(jù)不會丟失，這個一般服務商都會有備份能力解決，但是也是偶爾會發(fā)生丟失的；另外一個就是你的數(shù)據(jù)不會泄漏，這個雖然服務商也會采取一些措施，不讓外部人員，例如黑客等攻擊獲取數(shù)據(jù)，但是服務商內(nèi)部人員的問題也是很大的，例如前一階段暴露的某國有大型移動運營商內(nèi)部員工非法銷售客戶通話列表一事。當然服務商都會說數(shù)據(jù)放在他們那里是安全的，但是都是他們自說自的，沒有一個第三方的權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)一認證和判定。三.技術(shù)組成1 .數(shù)據(jù)存儲技術(shù)為保證高可用、高可靠和經(jīng)濟性，云計算采用分布式存儲的方式來存儲數(shù)據(jù)，采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的

11、可靠性，即為同一份數(shù)據(jù)存儲多個副本。另外，云計算系統(tǒng)需要同時滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務。因此，云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)必須具有高吞吐率和高傳輸率的特點。云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有谷歌的非開源GFS(GoogleFileSystem)和Hadoop開發(fā)團隊開發(fā)的GFS的開源實現(xiàn)HDFS(HadoopDistributedFileSystem)o大部分IT廠商,包括Yahoo、Intel的“云”計劃采用的都是HDFS的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。未來的發(fā)展將集中在超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)加密和安全性保證、以及繼續(xù)提高I/O速率等方面。2 .數(shù)據(jù)管理技術(shù)云計算系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)集進行處理、分析向用戶提供高

12、效的服務。因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須能夠高效的管理大數(shù)據(jù)集。其次，如何在規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)中找到特定的數(shù)據(jù)，也是云計算數(shù)據(jù)管理技術(shù)所必須解決的問題。云計算的特點是對海量的數(shù)據(jù)存儲、讀取后進行大量的分析，數(shù)據(jù)的讀操作頻率遠大于數(shù)據(jù)的更新頻率，云中的數(shù)據(jù)管理是一種讀優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理。因此，云系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理往往采用數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中列存儲的數(shù)據(jù)管理模式。將表按列劃分后存儲。為了滿足云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)集管理，高效的數(shù)據(jù)定位需求。谷歌采用BigTable的數(shù)據(jù)管理技術(shù)。在各大口廠商的支持下，Hadoop開發(fā)團隊正在開發(fā)其開源版本。以BigTable為例，BigTable數(shù)據(jù)管理方式設計者Google給出了如下定義：Bi

13、gTable是一種為了管理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而設計的分布式存儲系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)可以擴展到非常大的規(guī)模，例如在數(shù)千臺商用服務器上的達到PB(Petabytes)規(guī)模的數(shù)據(jù)。BigTable對數(shù)據(jù)讀操作進行優(yōu)化，采用列存儲的方式，提高數(shù)據(jù)讀取效率。BigTable管理的數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)為：<row：string,column：string,time：int64>->stringoBigTable的基本元素是：行,列,記錄板和時間戳。其中,記錄板是一段行的集合體。BigTable中的數(shù)據(jù)項按照行關(guān)鍵字的字典序排列，每行動態(tài)地劃分到記錄板中。每個節(jié)點管理大約100個記錄板。時間戳是一個64位的整

14、數(shù)，表示數(shù)據(jù)的不同版本。BigTable在執(zhí)行時需要三個主要的組件：鏈接到每個客戶端的庫，一個主服務器，多個記錄板服務器。主服務器用于分配記錄板到記錄板服務器以及負載平衡，垃圾回收等。記錄板服務器用于直接管理一組記錄板，處理讀寫請求等。為保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的高可擴展性，BigTable采用三級的層次化的方式來存儲位置信息。3 .編程模型技術(shù)為了使用戶能更輕松的享受云計算帶來的服務，讓用戶能利用該編程模型編寫簡單的程序來實現(xiàn)特定的目的，云計算上的編程模型必須十分簡單。必須保證后臺復雜的并行執(zhí)行和任務調(diào)度向用戶和編程人員透明。云計算采用類似MAP-Reduce的編程模式?，F(xiàn)在所有IT廠商提出的“云”計劃

15、中采用的編程模型，都是基于MAP-Reduce的思想開發(fā)的編程工具。MAP-Reduce不僅僅是一種編程模型，同時也是一種高效的任務調(diào)度模型。Map-Reduce這種編程模型并不僅適用于云計算，在多核和多處理器、cellprocessor、以及異構(gòu)機群上同樣有良好的性能。該編程模式僅適用于編寫任務內(nèi)部松耦合、能夠高度并行化的程序。如何改進該編程模式，使程序員得能夠輕松的編寫緊耦合的程序，運行時能高效的調(diào)度和執(zhí)行任務，是Yap-Reduce編程模型未來的發(fā)展方向。為了滿足云計算的分布式存儲方式、同時保證數(shù)據(jù)可靠性和高吞吐率以及高傳輸率的需求。目前各口廠商多采用GFS或HDFS的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。四.

16、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢目前，云計算正處于發(fā)展起步階段，市場規(guī)模相對較小，但前景誘人。據(jù)國際數(shù)據(jù)公司(InternationalDataCorporation,IDC)最新報告顯示，目前全球云計算市場規(guī)模為172億美元，2013年將增長至442億美元，未來4年全球云計算市場平均每年將增長26%。IDC首席分析師弗蘭克吉恩斯認為：云計算服務的普及正處于“跨越鴻溝”階段。另有預測，云計算的全面普及大致分為三個階段：2010年之前屬于發(fā)展階段；2011-2013年為市場整合階段；2014-2015年是該技術(shù)成熟并普及的階段。當前，全球云計算發(fā)展整體呈現(xiàn)以下態(tài)勢：一是各國政府曰益關(guān)注。美國全力推進云計算計劃，并

17、重點從政府網(wǎng)站的改革著手，進一步整合商業(yè)、社交媒體、生產(chǎn)力應用與云端口服務。同時，2010年美國聯(lián)邦預算著重加強了對云計算的安排，美國國防信息系統(tǒng)部門(DISA)正在其數(shù)據(jù)中心內(nèi)部搭建云環(huán)境，美國宇航局(NASA)推出了一個名為“星云”(Nebula)的云計算環(huán)境。曰本內(nèi)務部和通信監(jiān)管機構(gòu)計劃建立一個大規(guī)模的云計算基礎(chǔ)設施，以支持所有政府運作所需的信息系統(tǒng)。系統(tǒng)被命名為“KasumigasekiCloud”的基礎(chǔ)設施將在2015年完工，目標是集中政府的所有IT系統(tǒng)到一個單一的云基礎(chǔ)設施，以提高運營效率和降低成本。二是企業(yè)加快項目布局。國外云計算技術(shù)主要由大型"企業(yè)掌握。美國硅谷目前已

18、經(jīng)約有150家涉及云計算的企業(yè)，新的商業(yè)模式層出不窮，微軟、谷歌、IBM、亞馬遜、以及業(yè)界領(lǐng)軍人物Salesforce等IT巨頭公開宣布進入或支持云計算技術(shù)開發(fā)。Salesforce宣布會于2010年推出的應用平臺，將發(fā)展重點由原來的SaaS延伸到PaaS領(lǐng)域，為用戶提供更快捷、更具彈性、更智能的客戶關(guān)系管理方案。亞馬遜于2008年正式推出了運用于云計算服務EC2的彈性塊存儲技術(shù)（EBS）,其同年度財務報表顯示其云計算業(yè)務收入超過1億美元。谷歌云計算布局曰趨明朗，繼推出GoogleApps近兩年后，AppEngine服務平臺問世，其基本功能是讓外部開發(fā)者借助谷歌的AppEngine開發(fā)新的WE

19、B應用，而谷歌通過“云中心”向用戶提供上述應用的網(wǎng)絡服務。微軟相繼發(fā)布了一系列產(chǎn)品，推出了新操作系統(tǒng)Azure,企業(yè)Exchange的網(wǎng)絡版和Office網(wǎng)絡版；并計劃在最短的時間內(nèi)打造20個頂尖水準的數(shù)據(jù)中心，即“云計算中心”，每個中心預計耗資10億美元。從社會經(jīng)濟發(fā)展來看云計算的必然性，從互聯(lián)網(wǎng)本身的計算環(huán)境以及大型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，總的說明，云計算是有它的必然性，是我們社會經(jīng)濟發(fā)展到現(xiàn)在一個必然的趨勢。五.未來發(fā)展趨勢1 .私有云將先發(fā)展起來大型企業(yè)對數(shù)據(jù)的安全性有較高的要求，他們更傾向于選擇私有云方案。未來幾年，公有云受安全、性能、標準、客戶認知等多種因素制約，在大型企業(yè)中的市場占有率還

20、不能超越私有云。并且私有云系統(tǒng)的部署量還將持續(xù)增加，私有云在"消費市場所占的比例也將持續(xù)增加。2 .混合云架構(gòu)將成為企業(yè)IT趨勢私有云只為企業(yè)內(nèi)部服務，而公有云則是可以為所有人提供服務的云計算系統(tǒng)?；旌显茖⒐性坪退接性朴袡C地融合在一起，為企業(yè)提供更加靈活的云計算解決方案。而混合云是一種更具優(yōu)勢的基礎(chǔ)架構(gòu)，它將系統(tǒng)的內(nèi)部能力與外部服務資源靈活地結(jié)合在一起，并保了證低成本。在未來幾年，隨著服務提供商的增加與客戶認知度的增強，混合云將成業(yè)企業(yè)IT架構(gòu)的主導。中國人口與發(fā)展研究中心信息辦主任馮方回也認為，盡管現(xiàn)在私有云在企業(yè)內(nèi)應用較多，但是在未來這兩類云一定會走向融合。3 .云計算概念逐漸平民化幾年前，由于一些大企業(yè)對于云計算概念的渲染，導致很多人對于云計算的態(tài)度一直停留在“仰望”的階段。但是未來其發(fā)展一定是平民化的。其平民化必然經(jīng)歷如下幾個步驟：云計算產(chǎn)品價格持續(xù)下降?；?/p>