云计算技术原理和应用发展
摘要：介绍了云计算思想的产生，云计算的概念，云计算的典型应用，总结了云计算的关键技术和几种典型的云计算平台。通过本文可以了解云计算技术原理和未来的发展趋势。
关键词：云计算；GFS；BigTable；虚拟化
2006年谷歌推出了“Google 101计划”，并正式提出“云”的概念和理论。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”，云安全、云存储、内部云、外部云、公共云、私有云……一堆让人眼花缭乱的概念在不断冲击人们的神经。那么到底什么是云计算呢？本文将对云计算的产生、概念、原理、应用和前景做一个归纳总结。
一、云计算思想的产生
传统模式下，企业建立一套IT系统不仅仅需要购买硬件等基础设施，还有买软件的许可证，需要专门的人员维护。当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对于企业来说，计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的，它们仅仅是完成工作、提供效率的工具而已。对个人来说，我们想正常使用电脑需要安装许多软件，而许多软件是收费的，对不经常使用该软件的用户来说购买是非常不划算的。可不可以有这样的服务，能够提供我们需要的所有软件供我们租用？这样我们只需要在用时付少量“租金”即可“租用”到这些软件服务，为我们节省许多购买软硬件的资金。
我们每天都要用电，但我们不是每家自备发电机，它由电厂集中提供；我们每天都要用自来水，但我们不是每家都有井，它由自来水厂集中提供。这种模式极大得节约了资源，方便了我们的生活。面对计算机给我们带来的困扰，我们可不可以像使用水和电一样使用计算机资源？这些想法最终导致了云计算的产生。
云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。
云计算模式即为电厂集中供电模式。在云计算模式下，用户的计算机会变的十分简单，或许不大的内存、不需要硬盘和各种应用软件，就可以满足我们的需求，因为用户的计算机除了通过浏览器给“云”发送指令和接受数据外基本上什么都不用做便可以使用云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件。这就像连接“显示器”和“主机”的电线无限长，从而可以把显示器放在使用者的面前，而主机放在远到甚至计算机使用者本人也不知道的地方。云计算把连接“显示器”和“主机”的电线变成了网络，把“主机”变成云服务提供商的服务器集群。
在云计算环境下，用户的使用观念也会发生彻底的变化：从“购买产品”到“购买服务”转变，因为他们直接面对的将不再是复杂的硬件和软件，而是最终的服务。用户不需要拥有看得见、摸得着的硬件设施，也不需要为机房支付设备供电、空调制冷、专人维护等等费用，并且不需要等待漫长的供货周期、项目实施等冗长的时间，只需要把钱汇给云计算服务提供商，我们将会马上得到需要的服务。
二、云计算的概念
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，是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，云计算没仍没有普遍一致的定义。
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算力、存储空间和各种软件服务”。
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。
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。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。
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算提供商所提供的计算机群来完成。
三、云计算的主要服务形式和典型应用
云计算还处于萌芽阶段，有庞杂的各类厂商在开发不同的云计算服务。云计算的表现形式多种多样，简单的云计算在人们日常网络应用中随处可见，比如腾讯QQ空间提供的在线制作Flash图片，Google的搜索服务，Google Doc, Google Apps等。目前，云计算的主要服务形式有：SaaS(Software as a Service)，PaaS(Platform as a Service)，IaaS(Infrastructure as a Service)。
(1)软件即服务(SaaS)
SaaS服务提供商将应用软件统一部署在自己的服务器上，用户根据需求通过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所定软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过浏览器向客户提供软件的模式。这种服务模式的优势是，由服务提供商维护和管理软件、提供软件运行的硬件设施，用户只需拥有能够接入互联网的终端，即可随时随地使用软件。这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量资金在硬件、软件、维护人员，只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网就可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，这是网络应用最具效益的营运模式。对于小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径。
以企业管理软件来说，SaaS模式的云计算ERP可以让客户根据并发用户数量、所用功能多少、数据存储容量、使用时间长短等因素不同组合按需支付服务费用，既不用支付软件许可费用，也不需要支付采购服务器等硬件设备费用，也不需要支付购买操作系统、数据库等平台软件费用，也不用承担软件项目定制、开发、实施费用，也不需要承担IT维护部门开支费用，实际上云计算ERP正是继承了开源ERP免许可费用只收服务费用的最重要特征，是突出了服务的ERP
产品。
目前，https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,是提供这类服务最有名的公司，Google Doc, Google Apps和Zoho Office也属于这类服务。
(2)平台即服务(PaaS)
把开发环境作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，用户在其平台基础上定制开发自己的应用程序并通过其服务器和互联网传递给其他客户。PaaS能够给企业或个人提供研发的中间件平台，提供应用程序开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务。
Google App Engine, Salesforce的https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,平台，八百客的800APP是PaaS 的代表产品。以Google App Engine为例，它是一个由python应用服务器群、BigTable数据库及GFS组成的平台，为开发者提供一体化主机服务器及可自动升级的在线应用服务。用户编写应用程序并在Google的基础架构上运行就可以为互联网用户提供服务，Google提供应用运行及维护所需要的平台资源。(3)基础设施服务(IaaS)
IaaS即把厂商的由多台服务器组成的“云端”基础设施，作为计量服务提供给客户。它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池为整个业界提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务。这是一种托管型硬件方式，用户付费使用厂商的硬件设施。例如Amazon Web服务（AWS），IBM的BlueCloud等均是将基础设施作为服务出租。
IaaS的优点是用户只需低成本硬件，按需租用相应计算能力和存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。
目前，以Google云应用最具代表性，例如GoogleDocs、GoogleApps、Googlesites，云计算应用平台GoogleApp Engine。
GoogleDocs是最早推出的云计算应用，是软件即服务思想的典型应用。它是类似于微软的Office的在线办公软件。它可以处理和搜索文档、表格、幻灯片，并可以通过网络和他人分享并设置共享权限。Google文件是基于网络的文字处理和电子表格程序，可提高协作效率，多名用户可同时在线更改文件，并可以实时看到其他成员所作的编辑。用户只需一台接入互联网的计算机和可以使用Google 文件的标准浏览器即可在线创建和管理、实时协作、权限管理、共享、搜索能力、修订历史记录功能，以及随时随地访问的特性，大大提高了文件操作的共享和协同能力。
GoogleAPPs是Google企业应用套件，使用户能够处理日渐庞大的信息量，随时随地保持联系，并可与其他同事、客户和合作伙伴进行沟通、共享和协作。它集成了Cmail、GoogleTalk、Google日历、GoogleDocs、以及最新推出的云应用GoogleSites、API扩展以及一些管理功能，包含了通信、协作与发布、管理服务三方面的应用，并且拥有着云计算的特性，能够更好的实现随时随地协同共享。另外，它还具有低成本的优势和托管的便捷，用户无需自己维护和管理搭建的协同共享平台。
Googlesites是Google最新发布的云计算应用，作为GoogleApps的一个组件出现。它是一个侧重于团队协作的网站编辑工具，可利用它创建一个各种类型的团队网站，通过Googlesites可将所有类型的文件包括文档、视频、相片、日历及附件等与好友、团队或整个网络分享。
Google AppEngine是Google在2008年4月发布的一个平台，使用户可以在
Google的基础架构上开发和部署运行自己的应用程序。目前，Google AppEngine 支持Python语言和Java语言，每个Google AppEngine应用程序可以使用达到500MB的持久存储空间及可支持每月500万综合浏览量的带宽和CPU。并且，Google AppEngine应用程序易于构建和维护，并可根据用户的访问量和数据存储需要的增长轻松扩展。同时，用户的应用可以和Google的应用程序集成，Google AppEngine还推出了软件开发套件(SDK)，包括可以在用户本地计算机上模拟所有Google AppEngine服务的网络服务器应用程序。
四、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。
五、典型云计算平台介绍
由于云计算技术范围很广，目前各大IT企业提供的云计算服务主要根据自
身的特点和优势实现的。下面以Google、IBM、Amazon为例说明：
（1）Google 的云计算平台
Google的硬件条件优势，大型的数据中心、搜索引擎的支柱应用，促进Google
云计算迅速发展。Google的云计算主要由MapReduce、Google文件系统(GFS)、BigTable组成。它们是Google内部云计算基础平台的3个主要部分。Google 还构
建其他云计算组件，包括一个领域描述语言以及分布式锁服务机制等。Sawzall
是一种建立在MapReduce基础上的领域语言，专门用于大规模的信息处理。Chubby是一个高可用、分布式数据锁服务，当有机器失效时，Chubby使用Paxos
算法来保证备份。
（2）IBM“蓝云”计算平台
“蓝云”解决方案是由IBM云计算中心开发的企业级云计算解决方案。该解
决方案可以对企业现有的基础架构进行整合，通过虚拟化技术和自动化技术，构
建企业自己拥有的云计算中心，实现企业硬件资源和软件资源的统一管理、统一
分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破应用对资源的独占，从而帮助企业
实现云计算理念。
IBM 的“蓝云”计算平台是一套软、硬件平台，将Internet上使用的技术扩展到企业平台上，使得数据中心使用类似于互联网的计算环境。“蓝云”大量使用了IBM 先进的大规模计算技术，结合了IBM自身的软、硬件系统以及服务技术，支持开放标准与开放源代码软件。
“蓝云”基于IBM Almaden研究中心的云基础架构，采用了Xen和PowerVM虚拟化软件，Linux操作系统映像以及Hadoop软件(Google File System以及MapReduce的开源实现)。IBM已经正式推出了基于x86芯片服务器系统的“蓝云”产品。下图为IBM “蓝云”的架构：
由图可知，“蓝云”计算平台由一个数据中心、IBM Tivoli部署管理软件(Tivoli provisioning manager)、IBM Tivoli监控软件(IBM Tivoli monitoring)、IBM WebSphere应用服务器、IBM DB2数据库以及一些开源信息处理软件和开源虚
拟化软件共同组成。“蓝云”的硬件平台环境与一般的x86服务器集群类似，使
用刀片的方式增加了计算密度。“蓝云”软件平台的特点主要体现在虚拟机以
及对于大规模数据处理软件Apache Hadoop的使用上。
“蓝云”平台的一个重要特点是虚拟化技术的使用。虚拟化的方式在“蓝云”中有两个级别，一个是在硬件级别上实现虚拟化，另一个是通过开源软件
实现虚拟化。硬件级别的虚拟化可以使用IBM p系列的服务器，获得硬件的逻辑
分区LPAR(logic partition)。逻辑分区的CPU资源能够通过IBM Enterprise Workload Manager来管理。通过这样的方式加上在实际使用过程中的资源分配
策略，能够使相应的资源合理地分配到各个逻辑分区。p系列系统的逻辑分区最
小粒度是1/10颗CPU。Xen则是软件级别上的虚拟化，能够在Linux基础上运行
另外一个操作系统。
虚拟机是一类特殊的软件，能够完全模拟硬件的执行，运行不经修改的完整的操作系统，保留了一整套运行环境语义。通过虚拟机的方式，在云计算平台上获得如下一些优点：
1)云计算的管理平台能够动态地将计算平台定位到所需要的物理节点上，而
无须停止运行在虚拟机平台上的应用程序，进程迁移方法更加灵活；
2)降低集群电能消耗，将多个负载不是很重的虚拟机计算节点合并到同一个物
理节点上，从而能够关闭空闲的物理节点，达到节约电能的目的；
3)通过虚拟机在不同物理节点上的动态迁移，迁移了整体的虚拟运行环境，能
够获得与应用无关的负载平衡性能；
4)在部署上也更加灵活，即可以将虚拟机直接部署到物理计算平台上，而虚拟
机本身就包括了相应的操作系统以及相应的应用软件，直接将大量的虚拟机映像复制到对应的物理节点即可。
“蓝云”计算平台中的存储体系结构：“蓝云”计算平台中的存储体系结构
对于云计算来说也是非常重要的，无论是操作系统、服务程序还是用户的应用程
序的数据都保存在存储体系中。“蓝云”存储体系结构包含类似于Google File System 的集群文件系统以及基于块设备方式的存储区域网络SAN。
在设计云计算平台的存储体系结构时，可以通过组合多个磁盘获得很大的磁盘容量。相对于磁盘的容量，在云计算平台的存储中，磁盘数据的读写速度是一个更重要的问题，因此需要对多个磁盘进行同时读写。这种方式要求将数据分配到多个节点的多个磁盘当中。为达到这一目的，存储技术有两个选择，一个是使用类似于Google File System的集群文件系统，另一个是基于块设备的存储区域网络SAN系统。
在蓝云计算平台上，SAN 系统与分布式文件系统(例如Google File System)
并不是相互对立的系统，SAN提供的是块设备接口，需要在此基础上构建文件
系统，才能被上层应用程序所使用。而Google File System正好是一个分布式的
文件系统，能够建立在SAN之上。两者都能提供可靠性、可扩展性，至于如何
使用还需要由建立在云计算平台上的应用程序来决定，这也体现了计算平台与上
层应用相互协作的关系。
（3）Amazon的弹性计算云
Amazon是互联网上最大的在线零售商，为了应付交易高峰，不得不购买了
大量的服务器。而在大多数时间，大部分服务器闲置，造成了很大的浪费，为了
合理利用空闲服务器，Amazon建立了自己的云计算平台弹性计算云EC2（elastic compute cloud），并且是第一家将基础设施作为服务出售的公司。
Amazon将自己的弹性计算云建立在公司内部的大规模集群计算的平台上，
而用户可以通过弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例(instance)。用户使用实例的付费方式由用户的使用状况决定，即用户只需为自己
所使用的计算平台实例付费，运行结束后计费也随之结束。这里所说的实例即是
由用户控制的完整的虚拟机运行实例。通过这种方式，用户不必自己去建立云计
算平台，节省了设备与维护费用。
上图为EC2系统的使用模式。从图中可以看出，弹性计算云用户使用客户
端通过SOAP over HTTPS协议与Amazon弹性计算云内部的实例进行交互。这样，弹性计算云平台为用户或者开发人员提供了一个虚拟的集群环境，在用户
具有充分灵活性的同时，也减轻了云计算平台拥有者(Amazon公司)的管理负担。
弹性计算云中的每一个实例代表一个运行中的虚拟机。用户对自己的虚拟机具有完整的访问权限，包括针对此虚拟机操作系统的管理员权限。虚拟机的收费也是根据虚拟机的能力进行费用计算的，实际上，用户租用的是虚拟的计算能力。
总而言之，Amazon通过提供弹性计算云，满足了小规模软件开发人员对集群系统的需求，减小了维护负担。其收费方式相对简单明了：用户使用多少资源，只需为这一部分资源付费即可。
为了弹性计算云的进一步发展，Amazon规划了如何在云计算平台基础上帮助用户开发网络化的应用程序。除了网络零售业务以外，云计算也是Amazon公司的核心价值所在。Amazon将来会在弹性计算云的平台基础上添加更多的网络服务组件模块，为用户构建云计算应用提供方便。
六、云计算技术发展面临的主要问题
尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。
?数据隐私问题：如何保证存放在云服务提供商的数据隐私，不被非法利用，不仅需要技术的改进，也需要法律的进一步完善。
?数据安全性：有些数据是企业的商业机密，数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。
?用户使用习惯：如何改变用户的使用习惯，使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。
?网络传输问题：云计算服务依赖网络，目前网速低且不稳定，使云应用的性能不高。云计算的普及依赖网络技术的发展。
参考文献：
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Hsieh,Deborah A. Wallach Mike Burrows, Tushar Chandra,
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https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,/papers/bigtable-osdi06.pdf.
云计算技术与应用人才培养方案 专业代码：610213 一、培养目标 本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等全面发展，具有良好职业素养和创新能力，掌握计算机网络技术的基础知识、基本技能，可熟练进行云计算的开发与测试、运营与维护、技术支持、云产品销售及客户服务，具有良好的职业道德，较强的专业能力、方法能力和社会能力，能适应产业转型升级和企业技术创新需要，具备可持续发展能力的云计算技术与应用的应用型技能人才。二、招生对象与修业年限 1．招生对象：普通高中毕业生（文理兼收）或同等学历者 2．修业年限：学制三年（2.5+0.5） 三、人才培养规格要求和知识、能力、素质结构 1、知识要求 掌握云计算机技术与应用必需的基础理论知识； 掌握网络技术知识、网络设备互联知识、网络服务器安装及配置的知识； 掌握企业云数据中心的组建、规划、设计、实施、故障诊断与优化等技能； 掌握云计算和大数据应用处理、分布式、安全、存储、虚拟化等实用技能。 2、能力要求 （1）社会能力 ①具有一定的人文艺术、社会科学知识； ②具有较好的文字组织能力、语言表达能力和社会沟通能力； ③具有一定的组织协调能力； ④具有自我控制和管理的能力。 （2）专业能力 ①具有计算机软、硬件安装能力； ②具备服务器管理维护的能力； ③具备云计算的测试能力； ④具备云计算运行维护的能力； ⑤具备云计算开发与应用的能力； ⑥具备云计算产品的技术支持和客户服务能力； ⑦具备云计算质量管理的能力。 （3）方法能力
①具有运用计算机网络处理工作领域内的信息和技术的能力； ②能制定出切实可行的工作计划，提出解决实际问题的方法； ③具有通过网络等不同途径获取信息的能力； ④具有独立学习能力和决策能力； ⑤具有完成工作任务的规划、分析、归纳与总结的能力。 3、素质要求 ①具有良好的思想品德，良好的心理承受力；有良好的自信心、积极进取的精神。 ②具有从事专业工作安全生产、环保、职业道德等意识，能遵守相关的法律法规。 ③具有献身制造业、踏实肯干、吃苦耐劳和爱岗敬业的精神； ④具有不断积极进取、求变创新和超越自我的精神； ⑤具有良好的团队协作精神。 四、就业面向与职业证书 1、就业面向： 根据云计算机产业对的人才需求，确定云计算机技术与应用毕业生主要职业面向是服务区域经济中的IT行业及各企事业单位，毕业生主要就业的岗位是网络工程师、测试工程师、云计算部署工程师、云计算系统运维工程师、云系统安全工程师、技术支持、云产品销售及客户经理等岗位。本专业服务的职业岗位（群）及典型工作任务见下表。 表一、职业岗位（群）及典型工作任务
云计算的定义、组成及其发展综述 摘要：由于互联网技术的飞速发展,信息量与数据量快速增长,导致计算机的计算能力和数据的存储能力满足不了人们的需求。在这种情况下,云计算技术应运而生。云计算作为一种新型的计算模式，利用高速互联网的传输能力将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网上的计算机集群中，带给用户前所未有的计算能力。自从云计算的概念提出来以后,立刻引起业内各方极大的关注,现在已成为信息领域的研究热点之一。本文主要从云计算的定义、云计算的四个发展阶段、云计算组成的六层结构和云计算的发展前景进行了探讨。 关键字：云计算、发展阶段、组成、发展现状 一、什么是云计算？ 云计算是由分布式计算、并行处理、网络计算发展来的，是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，云计算仍没有普遍一致的定义。关于云计算的定义有以下几种： [1]维基百科给云计算下的定义： 云计算将IT 相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet 获取需要服务。 [2]中国云计算网将云定义为： 云计算是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现。 [3]中国网格计算、云计算专家刘鹏定义云计算为： 云计算将计算任务发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算力、存储空间和各种软件服务。 [4]美国国家实验室的资深科学家、Globus项目的领导人Tan Foster： 云计算是由规模经济拖动，为互联网上的外部用户提供一组抽象的、虚拟化的、动态可扩展的、可管理的计算资源能力、存储能力、平台和服务的一种大规模分布式计算的聚合体。 [5]百度百科： 云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。狭义云计算指IT 基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 其实简单地说,云计算是一种基于互联网的超级计算模式,它将计算机资源汇集起来,进行统一的管理和协同合作,以便提供更好的数据存储和网络计算服务。 二、云计算的特点 （1）具有高可靠性。云计算提供了安全的数据存储方式,能够保证数据的可靠性,用户无需担心软件的升级更新、漏洞修补、病毒的攻击和数据丢失等问题,从而为用户提供可靠的信息服务。 （2）具有高扩展性。云计算能够无缝地扩展到大规模的集群之上,甚至包含数千
云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术，同时互联网上有大量的开源软件为用户提供支撑，如Xen、KVM、Lighttpd、Memcached、Nginx、Hadoop、Eucalytus等。云计算技术有效地节约了云服务商的硬件投入、软件开发成本和维护成本。 1.分布式并行架构 分布式并行架构是云计算的另一个核心技术，用于将大量的机器整合为一台超级计算机，提供海量的数据存储和处理服务。整合后的超级计算机通过分布式文件系统、分布式数据库和MapReduce技术，提供海量文件存储、海量结构化数据存储和统一的海量数据处理编程方法和运行环境 2 虚拟化技术 虚拟化技术主要分为两个层面：物理资源池化和资源池管理。其中物理资源池化是把物理设备由大化小，将一个物理设备虚拟为多个性能可配的最小资源单位；资源池管理是对集群中虚拟化后的最小资源单位进行管理，根据资源的使用情况和用户对资源的申请情况，按照一定的策略对资源进行灵活分配和调度，实现按需分配资源。 云计算的应用主要是：
云存储，将海量的用户数据存到云端，从而可以随时随地的获取自己的数据和信息。 云游戏，将游戏的运行和存储放到云端，根据游戏的大小来申请具体的硬件和软件空间，可以弹性的扩展游戏的服务范围和运算能力。 云安全，通过云端将各个终端的安全情况记录下来，从而得到一个很大的安全应用数据库，从而可以很好的对付各种攻击和漏洞。 云教育，将各种教育服务放到云平台，扩展服务的范围和内容。 基本上云计算的应用都是基于网络的服务，他将原来很多只能在本地完成的服务放到了网络，利用云计算系统的强大能力来扩展服务和应用。 本文内容由北大青鸟佳音校区老师于网络整理，学计算机技术就选北大青鸟佳音校区！了解校区详情可进入https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,网站，学校地址位于北京市西城区北礼士路100号！
云计算技术及在日常生活中 的应用 学院：能源学院 班级：采矿工程专业1303班 姓名：田超超 学号：1303020327 联系方式：
摘要 云计算技术在生活中的应用越来越广泛，我们也许有一天会突然发现，越来越多的生活习惯已经被悄悄的改变了。在线办公软件，可能人们还没发现，自从云计算技术出现以后，办公室的概念已经很模糊了。不管是谷歌的apps还是微软推出的sharepoint，都可以在任何一个有互联网的地方同步办公所需要的办公文件。即使同事之间的团队协作也可以通过上述基于云计算技术的服务来实现，而不用像传统的那样必须在同样一个办公室里才能够完成合作。在将来，随着移动设备的发展以及云计算技术在移动设备上的应用,办公室的概念将会逐渐消失；云存储、电子日历、电子邮件、地图导航 在没有gps的时代，每到一个地方，我们都需要一个新的当地地图。以前经常可见路人拿着地图问路的情景。而现在，我们只需要一部手机，就可以拥有一张全世界的地图。甚至还能够得到地图上得不到的信息,アプリケ?ション?想化，例如交通路况，天气状况等等。正是基于云计算技术的gps带给了我们这一切。地图，路况这些复杂的信息，并不需要预先装在我们的手机中，而是储存在服务提供商的“云”中，我们只需在手机上按一个键，就可以很快的找到我们所要找的地方。 不用再下载音乐、减肥健身以及理财、电子商务、搜索引擎、ipad。大大改变了我们的生活。事实上，ipad并没有应用什么云计算的技术，但它却成为了云计算最好的终端设备。它的便携性，良好的网络支持，以及广泛的软件应用无一不是云计算技术今后的发展方向。ipad正变的和手机一样，成为人们所离不开的产品之一。ipad正在悄无声息的将云计算技术带进我们生活的每一个角落。 关键字：物联网、云安全、云存储. 引言：以下五个方面塑造了我们的云计算工作，解释了云计算将对人类生活 产生的影响：云计算创造机遇和责任：为任何有想法连接全球用户的人提供机遇，同时随时随地为个人隐私提供责任保障。云计算通过了解个人的努力方向，提供符合意愿的信息和应用，从而帮助人们学习、决策、采取行动。通过最便捷、最有成效的方式建立连接，云计算将加强社会交往和专业交流。云计算将催生更智能的设备，以完美精确到人们身在何处、在做什么。最后，云计算将推动服务器技术的进步，反过来促进云计算自身的改善革新。 正文： 一．三大应用 1.云物联 物联网
云计算技术的产生、概念、原理、应用和前景 赛迪网：2006年谷歌推出了“GoogieOl计划”，并正式提出云”的概念和理论。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM 等公司都宣布了自己的“云计划”云安全、云存储、内部云、外部云、公共云、私有云……一堆让人眼花 缭乱的概念在不断冲击人们的神经。那么到底什么是云计算技术呢？对云计算技术的产生、概念、原理、应用和前景又在哪里？ 、云计算思想的产生 传统模式下，企业建立一套IT 系统不仅仅需要购买硬件等基础设施，还有买软件的许可证，需要专门的人员维护。当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对于企业来说，计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的，它们仅仅是完成工作、提供效率的工具而已。对个人来说，我们想正常使用电脑需要安装许多软件，而许多软件是收费的，对不经常使用该软件的用户来说购买是非常不划算的。可不可以有这样的服务，能够提供我们需要的所有软件供我们租用？这样我们只需要在用时付少量“租金，即可“租用，到这些软件服务，为我们节省许多购买软硬件的资金。我们每天都要用电，但我们不是每家自备发电机，它由电厂集中提供；我们每天都要用自来水，但我们不是每家都有井，它由自来水厂集中提供。这种模式极大得节约了资源，方便了我们的生活。面对计算机给我们带来的困扰，我们可不可以像使用水和电一样使用计算机资源？这些想法最终导致了云计算的产生。 中国云计算网https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,/ 云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。云计算模式即为电厂集中供电模式。在云计算模式下，用户的计算机会变的十分简单，或许不大的内存、不需要硬盘和各种应用软件，就可以满足我们的需求，因为用户的计算机除了通过浏览器给“云，发送指令和接受数据外基本上什么都不用做便可以使用云 服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件。这就像连接“显示器”和“主
2016年安徽省高等职业院校技能大赛（高职组） “云计算技术与应用”项目赛项规程 一、赛项名称 云计算技术与应用 二、竞赛目的 “云计算技术与应用”赛项紧密结合我国云计算产业发展战略规划和云计算技术发展方向，贯彻国务院《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》中人才措施要求，通过引入云计算平台、云存储和大数据挖掘分析等云应用场景，全面考察高职学生云计算技术基础、云计算平台规划设计、云平台搭建、虚拟桌面、大数据挖掘分析和云存储等多种云应用部署、运维和开发方面的前沿知识、技能、职业素养和团队协作能力。促进职业院校信息类相关专业课程改革，推动院校、科研院所与企业联合培养云计算人才，加强学校教育与产业发展的有效衔接。 三、竞赛方式与内容 （一）竞赛方式 1.比赛以团队方式进行，每校限报一支参赛队，每个参赛队由3名选手组成，其中队长1名，选手须为同校在籍高职高专学生，性别和年级不限，每个参赛队可配指导教师2名。参赛选手在报名获得确认后，原则上不再更换，允许队员缺席比赛。不允许更换新的指导教师。 2.比赛时间为4个小时，参赛队员必须在规定时间内完成比赛内容并提交相关文档。 3.裁判组对参赛队的操作规范、现场表现和提交的竞赛成果依据赛项评分标准进行评价评分。
（二）竞赛内容 根据业务需求和实际的工程应用环境，实现云计算平台架构的规划设计，完成云计算网络、服务器、存储服务器的互联和配置，完成云计算基础架构平台、云计算开发服务平台、云计算软件服务等平台软件的部署、配置和管理，通过云平台实现虚拟桌面、大数据分析、云存储等各类云应用部署、运维和开发，撰写开发与工程文档。 考核内容包括： 1.在理解命题给出的云计算应用系统需求的基础上，设计、构建并维护一个安全、可靠的云计算服务平台。 2.根据云平台设计方案来配置、调试云平台网络，确保网络能正常运行。 3.根据云平台设计方案配置、调试云计算管理服务器和节点服务器的CentOS Linux（或REDHAT EL）操作系统。 4.在安装了CentOS Linux（或REDHAT EL）系统的云计算服务器上配置ftp、http、samba等服务。 5.基于yum、rpm，构建云平台软件安装包本地资源仓库。 6.安装配置数据库mysql服务端、客户端。 7.安装安全框架组件身份认证系统。 8.云平台用户账号、各类服务密码、网络地址、iptables安全配置管理。 9.安装配置基础架构云服务平台。 10.安装配置云存储、模板、监控等基础架构平台的扩展服务。 11安装配置大数据Hadoop平台。 12.安装配置开发服务云平台。 13.基于开发服务云平台，安装配置常用企业云应用。 14.基于云存储服务，开发云存储Web应用和Android移动客户端。 15.提交符合规范的工程技术文档，如：系统结构图、系统设计文档、功能
云计算原理 [日期：2010-01-04] 来源：作者：[字体：大中小] 1. 引言2. 云计算系统的构成3. 云计算系统运行的程序4. 云计算的问题 引言 假如您负责管理一家大公司，要保证所有员工都配有工作所需的计算机软硬件。除了电脑，您还要为员工购买软件或软件使用授权，这样员工才能正常工作。有了新员工，您还得继续添置软件或者保证现有的软件授权能够继续使用。大笔大笔的钞票就这样花出去了，您是不是觉得压力很大，每天晚上都难以入睡。 ?2008 HowStuffWorks 一个典型的云计算系统 用不了多久，像您这样的管理人员就不必发愁了。您不用给每台计算机上都安装上各种应用软件，只要安装一个就可以了。登陆这个软件，员工可以访问网络服务器，远程使用工作需要的所有程序。从电子邮件到文字处理，再到复杂的数据分析程序，一切都在专门的公司提供的远程计算机群运行。这种模式被称为“云计算（cloud computing）”，它有可能改变整个IT行业。
云计算实现了工作量的全面转移。运行程序的重任不必再由本地计算机承担，转而由云计算中的计算机群来完成。这样，对用户端计算机的软硬件要求就降低了。用户端计算机只需运行像网络浏览器一样简单的云计算系统界面软件，其余工作都由云计算系统中的计算机群负责。 您很可能已经使用过某种形式的云计算。如果您注册了Hotmail、雅虎或者Gmail之类的网络邮箱，那么就已经在体验云计算系统了。使用这些邮箱服务时，您不是在自己的计算机上运行电子邮件程序，而是远程登陆网络邮箱帐户，您的帐户对应的软件和存储空间都在服务商的计算机群上。 云计算系统的构成 我们在讨论云计算系统时，可以把云计算系统分成两部分：前端和后端，二者一般通过网络互相连接。前端指的是用户的计算机或客户端，后端指的是系统中的计算机群，也就是“云”。 前端包括用户计算机（或计算机网络）以及云计算系统登陆程序。不同的云计算系统具有不同的用户界面。以网络为基础的邮件系统一般都借助IE或Firefox等网络浏览器登陆。其他云计算系统具有各自不同的登陆程序，用户可以运行登陆程序接入网络。 计算机后端是各种各样的计算机、服务器和数据存储系统，它们共同组成了云计算系统中的“云”。理论上，从数据处理到视频游戏，只要您能想到的计算机程序，云计算系统都能运行。一般来说，每个应用程序都有其专用的服务器。 管理整个系统的是中央服务器，它监管流量和用户需求以确保一切运行顺利。中央服务器遵循一套被称为协议的规则，并使用一种被称为中间件（middleware）的专门软件。中间件可以使联网的计算机互相通讯。 如果一套云计算系统有大量用户，那么很有可能需要很大的存储空间。有些企业需要数以百计的存储器。要保证所有存储信息的安全，云计算系统至少要具备两倍于用户需求的存储容量。因为存储器和计算机一样，有时会出现故障。云计算系统必须备份所有用户信息，并存储到备用存储设备上。这样，中央服务器就可以访问备用存储设备恢复丢失的数据。这种复制数据进行备份的技术叫做“冗余备份”。
云计算技术与应用专业简介 专业代码610213 专业名称云计算技术与应用 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握计算机网络、云计算、信息处理与安全等知识，具备虚拟化、数据存储及管理、云安全、云平台搭建与运维管理、大数据及云服务开发等基本能力，从事云计算的系统建设、运行维护、测试评估、安全配置、服务开发与管理等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向各类企事业单位、云计算集成商与服务提供商、IT 运维外包服务商，在云计算实施、运维、安全管理和开发等岗位群，从事云平台建设与运维、云安全管理、云服务开发等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备云计算系统的运行维护能力，掌握故障排除的方法和技能； 3.掌握虚拟化技术，熟悉主流虚拟化平台的使用方法，掌握虚拟资源的管理技能； 4.掌握云计算系统工程项目的设计、施工、测试、验收及项目管理的基础知识与技能； 5.掌握数据存储与管理技术，具备多种系统环境的数据资源管理能力； 6.了解云安全防护技术，掌握云安全管理基本技能，具备安全风险评估、分析与安全应急处理能力； 7.了解大数据知识，具备基本的大数据应用开发能力。
核心课程与实习实训 1.核心课程 云计算技术基础、网络存储技术、虚拟化架构与实现、大型数据库应用、云安全技术、大数据技术应用、云服务软件开发、云平台建设与维护等。 2.实习实训 在校内进行云平台建设与维护实训、云计算技术等实训。 在云计算集成商、云服务提供商、IT 运维外包服务商及相关企事业单位进行实习。 职业资格证书举例 网络管理员网络设备调试员（三级） 衔接中职专业举例 计算机应用计算机网络技术 接续本科专业举例 计算机科学与技术软件工程网络工程
一、分布式锁服务 今天，要接触有些难理解的知识点了，这也许就是涉及到当时赵致琢老师强调的在中国没人能有资格讲和讲得清的一块—分布式算法。说实话，这块看了两遍了，到现在还不敢说自己人懂了一半啊·！ Chubby ?Google设计的提供粗粒度锁服务(???)的一个文件系统，它基于松耦合分布式系统，解决了分布的一致性问题 ——一种建议性的锁(相信看过《UNIX环境下高级编程》的人对建议性的锁这个名词不会陌生)，而不是一种强制性的锁：具有更大的灵活性 ?GFS使用Chubby选取一个GFS主服务器 ?Bigtable使用Chubby指定一个主服务器并发现、控制与其相关的子 表服务器 ?Chubby还可以作为一个稳定的存储系统存储包括元数据在内的小数 据 ?Google内部还使用Chubby进行名字服务（Name Server） 想像一下，要在大规模集群的条件下，保证所有指令和数据的一致性（即：在初始状态相同情况下，要求各结点接收到同样相同指令，且最终状态一致）会遇到什么样的困难？——这也许正是分布式算法要发挥作用的
境地，很多时候设计的算法根本不可能会是十全十美。Chubby中即要用到Paxos算法 1、Paxos算法 试想想：该方案存在什么缺陷？？？？ 试图由以下三点来保证数据的一致性: （1）决议只有被proposers提出后才能批准
（2）每次只批准一个决议 （3）只有决议确定被批准后learners才能获取这个决议 系统的约束条件： p1:每个acceptor只接受它得到的第一个决议 p1表明每个可以接收到多个决议，为区分，对每个决议进行编号，后得到的决议编号要大于先到的编号；p1不是很完备!!(??一个问题可能是：对于每个结点，其收到的所谓第一个编号是否都是一样？？) P2：一旦某个决议通过，之后通过的决议必须和该决议保持一致 P1+P2——>P2a:一旦某个决议V得到通过，之后任何acceptor再批准的决议必须是V P2a和P1是有矛盾的!(我的理解是：有可能这个V不是某个结点收到的第一个决议) P2a——》P2b:一旦某个决议V得到通过，之后任何proposer再提出的决议必须是V P1和P2b保证条件（2），彼此之间不存在矛盾。但是P2b很难通过一种技术手段来实现它，因此提出了一个蕴涵P2b的约束P2c P2b——》P2c:如果一个编号为n的提案具有值v，那么存在一个“多数派”，要么它们中没有谁批准过编号小于n的任何提案，要么它们进行的最近一次批准具有值v 决议通过的两个阶段： 准备阶段：proposers选择一个提案并将它的编号设为n，然后将它发送给acceptors中的一个―多数派‖。Acceptors收到后，如果提案的编号大于它已经回复的所有消息，则acceptors 将自己上次的批准回复给proposers，并不再批准小于n的提案（那么，可以问问：如果
《云计算技术及发展趋势》 来源：中国安防行业网 （https://www.doczj.com/doc/a3756618.html,） 目录 1、云计算发展历程大事记 (1) 2、步入云计算 (4) 3、云计算环境下的泛联路由平台 (13) 4、云计算服务的大规模计算网络 (18) 5、云计算的统一基础网络 (27) 6 云计算时代IT产业六大发展趋势 (33) 7、云计算发展的全景路线图 (35) 8、浅议未来安全云计算发展技术趋势 (39) 内容 1、云计算发展历程大事记 众所周知，云计算被视为科技界的下一次革命，它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。追根溯源，云计算与并行计算、分布式计算和网格计算不无关系，更是虚拟化、效用计算、SaaS、SOA等技术混合演进的结果。那么，几十年来，云计算是怎样一步步演变过来的呢？本文总结回顾了云计算发展历程中的点滴事件： 1959年6月，ChristopherStrachey发表虚拟化论文，虚拟化是今天云计算基础架构的基石。 1961年，JohnMcCarthy提出计算力和通过公用事业销售计算机应用的思想。 1962年，J.C.R.Licklider提出“星际计算机网络”设想。 1965年美国电话公司WesternUnion一位高管提出建立信息公用事业的设想。 1984年，Sun公司的联合创始人JohnGage说出了“网络就是计算机”的名言，用于描述分布式计算技术带来的新世界，今天的云计算正在将这一理念变成现实。 1996年，网格计算Globus开源网格平台起步。 1997年，南加州大学教授RamnathK.Chellappa提出云计算的第一个学术定义“，认为计算的边界可以不是技术局限，而是经济合理性。
2015年辽宁省高职技能大赛“云计算技术与应用”赛项试题A卷 第一部分：云平台架构（5分） 云平台信息 网络部署规划：部署图和IP表。
根据以上云平台信息，检查硬件连线情况及网络设备配置，确保符合要求。提交交换机配置信息、防火墙2个网络接口的网页截图和防火墙规则的网页截图到本题的答题框中。(本题5分) 第二部分：云平台搭建 场景说明 你们是某高职电子信息学院云平台搭建组的成员，需完成云平台架构的设计、系统部署、功能拓展、维护及管理，以实现计算资源的池化弹性管理，校园应用的集中管理，统一安全认证和授权管理。试搭建满足云计算要求的平台。 任务一、IaaS平台系统准备（10分） 1.环境配置 手动配置云平台IaaS各节点系统参数： (1)控制节点主机名：controller；计算节点主机名：compute；使用hostname命令进 行查询。 (2)根据部署图配置ip，永久关闭服务NetworkManager；使用ifconfig命令、 chkconfig命令进行查询。 (3)修改hosts，映射各节点管理ip与主机名；使用cat命令进行查询。 (4)各个节点的selinux设为permissive，使用getenforce命令进行查询。(本题4 分)
提交控制节点的各项配置查询信息和计算节点的各项配置查询信息到本题答题框中。 2.FTP配置 把软件包拷贝到控制节点/opt/路径下，安装并配置ftp服务，配置控制节点与计算节点使用yum源文件yum.repo，地址使用ftp形式。提交查询控制节点和计算节点yum.repo配置文件的命令和信息到本题答题框中。(本题1分) 3.NTP和QPID配置 在各节点安装ntp服务并在控制节点上启动服务，计算节点时钟同步到控制节点，并设置开机自启动；在控制节点安装qpid服务，修改配置文件后启动服务。提交以下信息到本题答题框中：ntp配置文件名、配置修改内容、chkconfig查询结果和在计算节点同步结果；qpid配置文件名，修改内容、chkconfig查询结果。(本题1分) 4.数据库安装 使用提供的脚本iaas-install-mysql.sh安装数据库mysql。提交查询数据库的databases列表信息的命令及结果到本题答题框中，脚本默认数据库密码为000000。(本题2分) 5.数据库管理 在mysql中创建数据库test，创建用户usertest，密码为000000，并配置该用户只有访问数据库test的权限。提交使用用户usertest登录mysql的命令及查询数据库database列表信息的结果到答题框中。(本题2分) 任务二、IaaS系统组建（20分） 1.keystone安装 使用提供的脚本iaas-install-keystone.sh安装keystone组件。提交Keystone tenant 列表查询信息到答题框中，admin-openrc.sh环境变量配置文件在/etc/keystone/目录。(本题3分) 2.keystone管理 创建keystone用户usertest，密码为000000，创建tenant名为group，赋予usertest 在group中拥有_member_权限。提交user列表查询命令及信息、tenant列表查询命令及信息和user-role查询命令及信息到答题框中。(本题3分) 3.glance安装
第1章概述 课内复习 1. 云计算的定义是什么？ 云计算是一种计算模式，在这种模式下，动态可扩展而且通常是虚拟化的资源通过互联网以服务的形式提供岀来。P5 2. 云计算的公共特征有哪几个？ 弹性伸缩、快速部署、资源抽象、按用量收费、宽带访问P14 3. 云计算按照部署方式和服务类型分别分成哪几类？ 部署方式分类：公共云、私有云、社区云、混合云、行业云、其他类型云P15 服务类型分类：基础设施即服务（laaS）平台即服务（PaaS）软件即服务（SaaS 4. 如何从三元认识论的角度理解云计算？ 云计算即是一种商业模式，也是一种计算范式，还是一种实现方式。P21 5. 云计算作为一种计算范式可以分成哪两种结构？ 横向云体逻辑结构：云运行时环境+云应用 纵向云体逻辑结构：P23图 6. 开源软件、自由软件和免费软件的区别于联系是什么？ P25下方 课外思考 1. 计算系统是如何演变成今天的云计算的？P6 2. 如何理解“开源是种方法论”？P29下方 3. 开源技术是如何促进云计算发展的？ 降低准入门槛 大部分组织机构采用云技术是为了优化他们的IT投资，从而提高现有的服务或者支持新的业务模式。在这种情况下，开源降低了新加入的组织机构建设私有云计算的门槛。许多组织机构已经采用Ope nN ebula来打造私有云计算，当中一些只是连接数十台主机的小型云服务，一些则是由几个数据中心所连起来的大型基础设备。对于大多数这种组织 机构来说，为使用商用软件而支付授权许可费用是不怎么靠谱的，他们要么就选择开源云技术，要么就什么都不用。 促进云服务的定制 许多组织机构在开源帮助下可以根据客户实际需要而对云服务进行定制，这也就是说这些机构组织可以根据用户需 求打造具有差异化的云服务。两个应用于公共部门的著名例子就是荷兰超级计算中心的SARA和它的云设施HPC,另一个就是美国费米实验室的基础云设施FermiCloud。托管公司和电信公司使用开源代码来向特定的市场和地区用户 提供新的云服务模式。那些使用OpenNebula的解决方案中，AlterWay的H20 Cloud和中国移动的Big Cloud就是很好的例子。 开源云服务衍生更多的云服务
2017年全国职业院校技能大赛（高职组）“云计算技术与应用”赛项样题 云平台设计 云平台架构 赛项系统架构如图1所示，IP地址规划如表1所示。 图1 系统架构图
表1 IP 地址规划表 根据以上云平台信息，检查硬件连线及网络设备配置，确保网络连接正常。 场景说明 某企业计划搭建私有云平台，以实现计算资源的池化弹性管理，企业应用的集中管理，统一安全认证和授权管理。需完成云平台架构的设计、系统部署，云存储网盘web 开发及客户端开发。试根据用户需求，完成以下任务。 第一部分：IaaS 云计算基础架构平台（15分） 任务一、云平台搭建（15分） 根据云平台设计以及以下题干中提供的信息，修改云平台IaaS 各节点的系统配置，按云平台搭建步骤逐步安装，并完成相应的答题。 1.操作系统环境配置（1分） 设置主机名，防火墙设置以及SELinux 设置如下： （1）设置控制节点主机名controller ；计算节点主机名：compute 。 （2）各个节点关闭防火墙，设置开机不启动。 （3）设置各个节点selinux 为permissive 。 设备名称 接口 IP 地址 说明 控制节点服务器 eth0 192.168.100.10/24 Vlan 100 eth1 192.168.200.10/24（初始IP ） Vlan 200 计算节点服务器 eth0 192.168.100.20/24 Vlan 100 eth1 192.168.200.20/24（初始IP ） Vlan 200 PC-1 本地连接 172.16.x.2/16 Vlan 1 PC-2 本地连接 172.16.x.3/16 Vlan 1 PC-3 本地连接 172.16.x.4/16 Vlan 1 交换机 Vlan 1 172.16.x.1/16 x 为考位号 Vlan 100 192.168.100.1/24 Vlan 200 192.168.200.1/24
2019年江苏省高等职业院校技能大赛 云计算技术与应用赛项竞赛规程 一、赛项名称 云计算技术与应用 二、竞赛目的 本赛项旨在推进“云计算技术与应用”专业建设，培养云计算相关技术技能型人才，加强学校教育与产业发展的有效衔接，促进全省高职计算机相关专业面向行业企业应用，优化专业课程设置，创新工学结合人才培养模式、提供高水平智力支持，促进高职院校计算机类专业的教学改革及实践，展示高职院校产教合作成果。 “云计算技术与应用”赛项紧密结合我国云计算产业发展战略规划和云计算技术发展方向，贯彻国务院《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》和《关于促进大数据发展的行动纲要》中的人才措施要求，针对高职“云计算技术与应用”专业建设和发展的需求，通过引入云平台、云服务、大数据和云应用开发等实际应用场景，全面考察高职学生云计算技术基础，云平台规划设计和搭建，云存储、云网络、云安全、容器和大数据等云服务部署运维，云应用和大数据分析开发等前沿的知识、技术技能、职业素养和团队协作能力，促进职业院校信息类专业课程改革，推动院校、科研院所与企业联合培养云计算人才，加强学校教育与产业发展的有效衔接。 三、竞赛方式与内容 （一）竞赛方式 本赛项为团体赛，每支参赛队由1名领队，3名选手（设队长1
名）和不超过2名指导教师组成。 竞赛设单一场次，所有参赛队4小时内完成比赛，比赛形式以实践操作为主，采用小组合作的形式完成赛项任务，以现场过程评价与完成任务结果评价为主要考核方式。 竞赛采用在线考试系统，客观题由系统自动统计评分，主观题如云应用开发、工程报告明确每项公开评分标准和得分点。 （二）竞赛内容 竞赛内容根据业务需求和实际的工程应用环境，实现云计算平台架构的规划设计，完成云计算平台网络基础设备、服务器、存储服务器的互联和配置，完成云计算基础架构平台、云计算开发服务平台等平台软件的部署、配置和管理，通过云平台实现大数据分析、云存储、软件定义网络等各类云应用部署、运维和开发能力，满足应用场景需求并提交标准化的工程工作总结报告。 竞赛具体内容及相应评分分值如下： （一）IaaS云计算基础架构平台（15分） 1.理解和分析一个企业云计算应用的服务需求，进行设计、构建和维护一个安全、可靠的云计算服务平台。 2.根据云平台设计方案，进行主机CentOS Linux操作系统的运维管理，包括网络、存储、虚拟化和安全等，确保操作系统正常。 3.CentOS Linux操作系统的准备工作，包括构建基于yum的云平台软件安装包本地资源仓库,以及安装和配置ftp、http、RabbitMQ、Mysql、MongoDB等服务。 4.安装和配置认证、镜像、存储、网络、监控、编排和调度等云平台服务。
云计算技术与应用
Cloud computing and its applications
徐小龙 教授/博士 Prof. XU Xiaolong (Ph.D) 南京邮电大学 计算机学院 新型网络计算技术研究中心 xuxl@https://www.doczj.com/doc/a3756618.html, NJUPT
培训纲要
1 2 3 4
数据中心与云计算架构基础 重点关注的云计算系统平台 国内行业云计算推广与应用 云计算应用实践与案例介绍
NJUPT
一、数据中心与云计算架构基础
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泛在互联的时代
GPS
汽车电子设备
导航
iPhone
移动电话
PDAs
DCs TVs PCs
智能家电
传感器
。。。
我们已经进入一个无处不网、无时不网的时代！
NJUPT
一、数据中心与云计算架构基础
1
泛在互联的时代
50年：计算模式的螺旋式演进
NJUPT
一、数据中心与云计算架构基础
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云计算技术来由
1. 云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算 平台，借用了量子物理中的“电子云”（Electron Cloud），强调 说明信息处理的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。 2. 云计算技术可将计算任务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算力、存储空间和信息服务， 一般具备以下3个典型特征： （1）硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上； （2）应用程序与底层服务协作开发，最大限度地利用资源； （3）通过多个廉价服务器之间的冗余，使用软件获得高可用性。
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云计算技术与实用案例 云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义 云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。 这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 背景 云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。 云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（DistributedComputing）、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）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 特点 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与互联网更相似。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。 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。 辨析 云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。 网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计 算机，常用来执行一些大型任务； 效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样； 自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。 事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。 简史 1983年，太阳电脑（Sun Microsystems）提出“网络是电脑”（“The Network is the Computer”）,2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服务。 2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose2006）首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google101”项目。
云计算技术与“十二五”广东省教育信息化发展 教育信息化建设是教育现代化的内容之一，也是实现教育现代化的重要手段；教育信息化建设和政府信息化建设，其最重要的特征就是由国家及各省统一规划、部署，各级政府投资并建设，具有很强的政策性。 一、2001至2010——计算机硬件大规模投资和建设的十年； 2001—2010年，以推进全省性建设教育强镇、强区、强市运动为契机，迎来广东省教育信息化建设的第一个高潮。 1999年1月在中山市召开“珠江三角洲教育现代化暨全省信息化工作会议”，推进全省性建设教育强镇、强区、强市运动，实施三级现代化标准评估体系。 2001——2004年，省人民政府陆续出台了《广东省教育强市督导验收方案》、《广东省教育强镇（乡）督导验收方案》、《广东省国家级示范性普通高级中学督导验收方案》、《广东省普通高中（初级中学、小学、幼儿园）督导评估方案》。这些方案的出台以法规的形式对各级政府以及各类学校教育信息化的要求做了非常明确的规定，具体可参见附件。 2002年5月，经过层层筛选、评估并报经广东省人民政府批准，深圳市南山区成为广东省第一个教育强区。 2004年8月28日上午，广东省教育强市试点验收组召开总结大会，对深圳市创建教育强市工作给予高度评价，宣布深圳市成为广东省首个教育强市。 2006年8月，经广东省政府批准，佛山成为全省第一个教育现代化建设试点市。 2007年省人民政府又发布了《广东省县域教育现代化指标体系》，该法规是对教育现代化和信息化的深化和巩固。 以下为摘录近十年创建广东省教育强省过程中对全省各级单位教育信息化的部分规范和要求： “（1）信息技术教育普及率高，中小学全面实现“校校通”，并与市、县教育信息资源中心联网；信息技术、资源、设备在学校管理和教育、教学中得到充分的利用。 （2）中小学校（含民办）配齐计算机室，从小学四年级起开设信息技术课程，师生信
云计算关键技术及发展现状研究 摘要：云计算是在网格计算基础上新兴的计算模式，可以将共享的软硬件资源和信息按需提供给计算机和其他 设备。本文在解释云计算概念的基础上，通过探讨云计算的关键技术，揭示了云计算是多种新技术的综合发展产物，并详细介绍了云计算的发展现状。 关键词：云计算；关键技术；发展现状 1 前言 互联网技术的飞速发展，信息量与数据量快速增长，导致计算机的计算能力和数据的存储能力满足不了人们的需求，大大提高了成本费用。在这种情况下，云计算应运而生。云计算将待处理的数据送到互联网上的超级计算机集群中 进行计算和处理，把互联网变成一种全新的计算平台，能够在网络上实现按需购买与按使用付费的业务模式。自从云计算的概念提出来以后，立刻引起业内各方极大的关注，现在已成为信息领域的研究热点之一。 2 云计算定义
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）发展而来的，是一种新兴的商业计算模型。目前，对于云计算的认识在不断地发展变化，云计算仍没有普遍一致的定义。 云计算是基于互联网的超级计算模式，包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，进行统一的管理和协同合作。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。 通过对云计算的描述，可以看出云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。 3 云计算关键技术 云计算是一种新兴的计算模式，其发展离不开自身独特的技术和所涉及的一系列其他传统技术的支持，并借助SaaS/PaaS/IaaS等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。 (1) 虚拟化技术