云计算中的网络技术-云计算与大数据技术

随着计算机技术的发展，分布式计算、并行计算、网格计算等词语被相继提出，在这种背景之下，“云计算”作为一种新兴的商业和应用计算模式出现在了计算机世界中，并很快成为继“网格计算”之后的又一闪光点。该文在介绍了云计算的基本概念、原理、基本特征等的基础之上，具体分析了一个云计算技术在现实生活中的运用实例，并深入探讨了运用过程中需要注意的策略。

1 引言

计算机网络发展至今天，我们已深刻体会到其为日常的信息交流和共享提供了极大的便利和快捷。随着Google提出了新名词――云计算，其立即在互联网界掀起一股浪潮。许多跨国信息技术行业的公司如IBM、Yahoo和Google等都开始使用云计算的概念来兜售自己的产品和服务。

于是，人们对于很多传统信息资源的提供者在其服务方式和内容等方面也提出了更高的要求。那么在现有的技术条件下，大众化性质非常强的售票点应如何利用尽可能少的、合理的投资建设起一个个性化、多元化的现代化车站已迫在眉睫。此时，“云”的出现和发展为这一问题的解决提供了一个切实可行的方案。

2 基本概念

云计算主要是基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术，可以说是二者的进一步整合，其核心是向用户提供以租用计算资源为形式的服务。随着网络技术的融合，一切信息、通信和视频应用也都整合在了统一的平台之上。进而，此类“计算”可泛指一切ICT的融合应用。所以说云计算术语的关键特征不在于“计算”，而在于“云”。

云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，换句话说，云计算是传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，它以服务的方式提供给用户IT相关的能力，使得用户在对提供服务的技术和相关知识，以及设备操作能力不了解的情况下，能够通过Internet获得需要的服务来达到自己的目的。其中，它包含硬件、开发平台以及I/O服务等大量能根据不同的负载动态地重新配置，从而达到更高的资源利用率的可用虚拟资源。从另一角度理解，云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service，平台即服务)、SaaS(Software as a Service，软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。实质上，云计算技术就是软件即服务SaaS、网格计算、虚拟化三个概念的结合体。其思想即透过网络将庞大的计算机处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交给由多部服务器所组成的庞大系统，经计算分析后将处理结果回传给用户。

云计算还处于萌芽阶段，人们还在研发着各种各样的云计算服务。云计算的表现形式也各不相同，简单的云计算在网络服务中已经随处可见，例如，腾讯QQ空间提供的在线制作Flash图片，Google Apps等，其主要服务形式有SaaS、PaaS、IaaS等。

3 基本原理

其基本原理为在进行数据计算时，使其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，这样就能够将资源切换到需要的应用上，根据各自的需求访问计算机和存储系统。

云计算发展的整个过程就像是从先前的单台发电机模式转向了现在的电厂集中供电的模式。这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。它意味着计算能力可以像煤气、水电等商品一样进行流通，取用方便，费用低廉。最大的区别就在于它是以互联网为传输媒介。形象地描述云计算的蓝图即：通过互联网用一台笔记本或者一个手机即可实现用户需要的一切，而中间的计算都在异地的设备中完成，这个过程用户不必关心。

4 与网格计算的比较

云计算主要是以服务的方式将互联网中某些节点强大的计算资源变成可被用户使用的动态、可伸缩的虚拟资源，而用户无需了解底层的IT基础设施架构。云计算强调用户主导、按需服务、即用即付、服务完即散。其一般都是为了通用应用而设计的，并没有专门的以某种应用命名。

网格计算则主要是通过专网或者互联网，将分布在跨地域或领域的多个闲散计算机资源组织起来，以形成更为强大的计算能力，通过统一调度来组成一台虚拟的“超级计算机”，共同完成一个特定的、较为复杂的任务。例如，像生物网格、地理网格、国家教育网格等要求大量计算处理周期和成批数据的科学计算问题。

概括地讲，二者典型的区别是：网格计算是“多为一”，即多台计算机构成网络，为一个特定的大型计算机计算任务服务。整个过程中将一个庞大的项目分解为若干个相互独立的子任务，由各计算节点进行计算。从这个角度说，作业调度是网格计算的核心价值；而云计算则是“一为多”，即通过互联网将数据中心的各种资源打包成服务向外提供，而向外提供的每个资源都是为了完成某一个特定的任务。

简言之，云计算和网格没有任何内在联系。网格计算一直在发展，其作为一种面向特殊应用的解决方案将会继续在某些领域存在，而云计算可以说是网格计算的一个商业演化版，作为IT产业的第三次变革，则会深刻影响整个IT产业和人类社会。

5 云存储

云存储是一个系统，主要指在集群应用、网格技术或分布式文件系统的作用下，通过应用软件将网络中不同类型的存储设备集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。其核心是应用软件与存储设备相结合，通过前者来实现后者向存储服务的转变，是一个以数据存储和治理为核心的云计算系统。云存储以广域网为基础，跨域/路由来实现数据无所不在，无需下载，无需安装即可直接运行，实现另外一种云计算架构。

云存储与云计算相似但也有区别。盖茨认为必须权衡云计算，因为延迟和带宽可能会影响性能。由于相对来说云存储只是文件的一种大范围的“低级”存储，是“不用权衡”的，所以他相信云存储比云计算采用的更快。

6 基本特征

6.1 超强的计算和存储能力

云计算的云端是由成千上万台甚至更多服务器组成的集群，它具有无限空间和无限速度。用户可以在任何时间和地点，采用任何设备登录到云计算系统，进行所需的任何计算服务。

6.2 虚拟化技术

现在的云计算平台的最大特点是利用软件和一系列接口或协议来实现软硬件资源的虚拟化管理、调度及应用。用户可通过虚拟平台使用网络、数据库、硬件等资源实现自己需要的一切，而无需了解程序应用运行的方式和情况，同时还可大大降低维护成本并提高资源的利用率。

6.3 以用户为核心

云计算集成的各类资源和服务，不仅满足用户的各类业务承载按需部署云计算中的网络技术，提供高可靠、高性能服务和多层次控制，而且在业务运行过程中，按照业务突发需求，提供弹性的资源配置，在技术上对用户无过多要求。

6.4 动态可扩展性

首先，整个资源集成管理是动态可扩展的，包括硬软件系统的增加、升级等；其次，根据用户的业务需求可动态调用和管理“云”中的资源，即“云”的规模可以动态伸缩，以提高“云”处理能力，满足应用和用户规模增长的需要等。“云”中的服务器上千万，若某服务节点出现故障，则可动态调度别的节点接替该节点的任务，在节点恢复后再实时加入云中。

6.5 按需服务和高性价比

云计算对用户端的硬件设备要求比较低，使用起来也很方便。“云”是一个庞大的资源池，可以按照需要购买，并且服务定制即可，就像自来水、电、煤气那样计费，费用按照资源实际使用情况计算。“云”中也可以用价格低廉的PC 提供环境支撑，而计算能力却可超过大型主机，同时对用户的技术要求也比较低，投入也相对较低。

6.6 通用性强

云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。用户只要有一台安装有浏览器且可上网的电脑，就能在终端获取“云”所提供的各式各样的服务。

7 云计算与售票系统

7.1云计算提供的有利条件

（1）降低经济成本

现在几乎所有的售票窗和检票口都是采用PC机，单单用来售票和检票的PC机的投入就需要很大的资金。其实，整个程序的界面和操作很简单，云计算的应用将使得硬件不再受限制，不久的将来可能单依靠浏览器就能够满足用户的各种需求，其他事情将由云计算服务提供商代为解决，这将极大限度地降低了售票厅的经济成本。

（2）提高服务质量

“云”强大的计算能力和存储能力等优势可以为用户提供即时通讯的在线帮助。同时，利用“云售票厅”开放、用户参与的特性及多种Web3.0 的信息服务方式能够实现“人脑联网”的交互，增强售票厅信息交流中心的功能，从而更好地为用户提供了现代化全方位的信息服务。

（3）促进资源共享

售票厅将电子资源存储在“云”里的成千上万台服务器中，而不是某台计算机中。在“云售票厅”这个资源池中，用户可以通过云计算技术在任意一个售票点实时地获得互联网中所有售票点的详细资料，且可异地存取，从而免去了相关售票厅之间文献传递的延迟，进而也提高了信息资源的利用率。

7.2 如何运用云计算

（1）正确理解云计算的含义

Google公司是云计算的领跑者，也是最大的实践者。Google搜索引擎算得上是最早的云计算应用之一了，它的数据和计算都在数据中心。云计算的实现将带来更强的计算能力、更低的费用和以人为本的服务。云计算的价值不仅在于其先进的技术本身，更体现在其技术应用理念方面。目前，云计算概念方兴未艾，人们理解极易出错，因此，每次运用云计算时都需先正确理解云计算。

（2）寻求创新平台

像售票系统、超市等它们的大众性和协作性极其强，运用云计算时应该有自己的统一行业标准。管理者应该对于应用云计算所需的标准和相关协议进行深化研究并力求创新，并加强云计算管理服务云计算中的网络技术，充分利用云计算在资源的组织、检索与共享等方面所具有的强大优势，增强新业务功能，寻求新的创新平台。

（3）以用户需求为指导方向

对于售票系统来说，云计算最大的价值在于让售票员专注于自己的业务，发挥IT的最大效益，降低管理成本，减少风险，并进行全球性的更大范围的合作，以提供更优化的服务。售票系统应借助各类云计算解决方案，将本点的资源和来自其他区域的数字化售票厅整合在一起，组成更大规模的云，实现分布式、合作和智能化的信息处理。这样，通过虚拟服务器用户随意通过一个入口就能检索售票系统所有节点的信息资源。

虽然云计算还处于起步阶段，不能完美地解决所有的问题，但其已成为下一代IT 的发展趋势。目前，云计算的广泛普及和深入应用已经变得呼之欲出。时代的需要为云计算提供了良好的发展机遇，其前景从IT巨头们，例如Google、微软、IBM等的动作就可以看出来。不久的将来，一定会有越来越多的云计算系统投入使用，国内IT行业应该加强对云计算的研发，力争尽快将其推上一个新的阶层。

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