雲技術:托管技術-中文百科頻道

定義

雲技術（Cloud technology）基于雲計算商業模式應用的網絡技術、信息技術、整合技術、管理平台技術、應用技術等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。雲計算技術将變成重要支撐。技術網絡系統的後台服務需要大量的計算、存儲資源，如視頻網站、圖片類網站和更多的門戶網站。伴随着互聯網行業的高度發展和應用，将來每個物品都有可能存在自己的識别标志，都需要傳輸到後台系統進行邏輯處理，不同程度級别的數據将會分開處理，各類行業數據皆需要強大的系統後盾支撐，隻能通過雲計算來實現。

最簡單的雲計算技術在網絡服務中已經随處可見，例如搜尋引擎、網絡信箱等，使用者隻要輸入簡單指令即能得到大量信息。

未來如手機、GPS等行動裝置都可以透過雲計算技術，發展出更多的應用服務。

進一步的雲計算不僅隻做資料搜尋、分析的功能，未來如分析DNA結構、基因圖定序、解析癌症細胞等，都可以透過這項技術輕易達成。

稍早之前的大規模分布式計算技術即為“雲計算”的概念起源。

起源

1961年，美國計算機科學家約翰·麥卡錫( John McCarthy)提出了把計算能力作為一種像水和電一樣的公用事業提供給用戶的理念。2011年，美國國家标準和技術研究院提出了雲計算的概念，認為雲計算是一種資源管理模式，能以廣泛、便利、按需的方式通過網絡訪問實現基礎資源（如網絡、服務器、存儲器、應用和服務）的快速、高效、自動化配置與管理。“雲”是網絡、互聯網的一種比喻性說法。“狹義雲計算”指信息技術基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源。“廣義雲計算”指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。雲技術的基本特征是虛拟化( Virtualization)和分布式，其中虛拟化技術将計算機資源，如服務器、網絡、内存以及存儲等予以抽象、轉換後呈現，使用戶可以更好地應用這些資源，而且不受現有資源的物理形态和地域等條件的限制。分布式網絡存儲技術将數據分散地存儲于多台獨立的機器設備上，利用多台存儲服務器分擔存儲負荷，不但解決了傳統集中式存儲系統中單存儲服務器的瓶頸問題，還提高了系統的可靠性、可用性和拓展性。雲計算被普遍認為具有三個特點：虛拟化、超大規模和高擴張性。雲計算技術包括的具體内容有：數據存儲技術、數據處理技術和虛拟化技術。

關鍵因素

雲技術通過互聯網提供動态的、可擴展的和時常虛拟化的資源來服務用戶。用戶無須具備支持他們雲中技術架構的相關知識、專業技術或者控制力。為了能夠使這項新的“切即服務”的經濟模型成為可能，雲技術中有幾個關鍵因素必須說明。

(1)一個共享的雲基礎設施：能夠提供企業級安全、可擴展性和服務質量( Quality of service，QoS)。

(2)一個開發環境：使曾經習慣于開發小型獨立應用的企業應用開發者，很容易地過渡到開發安全、“多租戶”的應用程序，這些應用程序可以橫向拓展到潛在的數百萬用戶。

(3)一個操作環境在不影響用戶體驗的前提下，可以無縫傳送和更新雲服務。

(4)一種聯合多種雲服務的簡單方式，以完成商業或個人任務雲技術是一種計算模式，在這種模式下，各種計算資源作為服務都被虛拟化，同時通過Web技術的連接動态分配，以适應用戶的需求。

關鍵技術

虛拟化技術

虛拟化技術是指計算元件在虛拟的基礎上而不是真實的基礎上運行，它可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程，減少軟件虛拟機相關開銷和支持更廣泛的操作系統方面。通過虛拟化技術可實現軟件應用與底層硬件相隔離，它包括将單個資源劃分成多個虛拟資源的裂分模式，也包括将多個資源整合成一個虛拟資源的聚合模式。虛拟化技術根據對象可分成存儲虛拟化、計算虛拟化、網絡虛拟化等，計算虛拟化又分為系統級虛拟化、應用級虛拟化和桌面虛拟化等。在雲計算實現中。計算系統虛拟化是一切建立在“雲”上的服務與應用的基礎。虛拟化技術主要應用在CPU、操作系統、服務器等多個方面，是提高服務效率的最佳解決方案。

分布式海量數據存儲

雲計算系統由大量服務器組成，同時為大量用戶服務，因此雲計算系統采用分布式存儲的方式存儲數據，用冗餘存儲的方式(集群計算、數據冗餘和分布式存儲)保證數據的可靠性。冗餘的方式通過任務分解和集群，用低配機器替代超級計算機的性能來保證低成本，這種方式保證分布式數據的高可用、高可靠和經濟性，即為同一份數據存儲多個副本。雲計算系統中廣泛使用的數據存儲系統是Google的GFS和Hadoop團隊開發的GFS的開源實現HDFS。

海量數據管理技術

雲計算需要對分布的、海量的數據進行處理、分析，因此，數據管理技術必需能夠高效的管理大量的數據。雲計算系統中的數據管理技術主要是Google的BigTable數據管理技術和Hadoop團隊開發的開源數據管理模塊HBase。由于雲數據存儲管理形式不同于傳統的RDBMS數據管理方式，如何在規模巨大的分布式數據中找到特定的數據，也是雲計算數據管理技術所必須解決的問題。同時，由于管理形式的不同造成傳統的SQL數據庫接口無法直接移植到雲管理系統中來，研究在關注為雲數據管理提供RDBMS和SQL的接口，如基于Hadoap子項目HBase和Hive等。另外，在雲數據管理方面，如何保證數據安全性和數據訪問高效性也是研究關注的重點問題之一。

編程方式

雲計算提供了分布式的計算模式，客觀上要求必須有分布式的編程模式。雲計算采用了一種思想簡潔的分布式并行編程模型Map-Reduce。Map-Reduce是一種編程模型和任務調度模型。主要用于數據集的并行運算和并行任務的調度處理。在該模式下，用戶隻需要自行編寫Map函數和Reduce函數即可進行并行計算。其中，Map 函數中定義各節點上的分塊數據的處理方法，而Reduce函數中定義中間結果的保存方法以及最終結果的歸納方法。

雲計算平台管理技術

雲計算資源規模龐大，服務器數量衆多并分布在不同的地點，同時運行着數百種應用，如何有效的管理這些服務器，保證整個系統提供不間斷的服務是巨大的挑戰。雲計算系統的平台管理技術能夠使大量的服務器協同工作，方便的進行業務部署和開通，快速發現和恢複系統故障，通過自動化、智能化的手段實現大規模系統的可靠運營。

應用舉例

電子郵箱應用

作為最為流行的通信服務，電子郵箱的不斷演變，為人們提供了更快和更可靠的交流方式。傳統的電子郵箱使用物理内存來存儲通信數據，而雲計算使得電子郵箱可以使用雲端的資源來檢查和發送郵件，用戶可以在任何地點、任何設備和任何時間訪問自己的郵件，企業可以使用雲技術讓它們的郵箱服務系統變得更加穩固。

雲呼叫應用

雲呼叫(Cloud Call)中心是基于雲計算技術而搭建的呼叫中心系統，企業無需購買任何軟硬件系統，隻需具備人員、場地等基本條件，就可以快速擁有屬于自己的呼叫中心，軟硬件平台、通信資源、日常維護與服務由服務器供應商提供。雲呼叫應用具有建設周期短、投入少、風險低、部署靈活、系統容量伸縮性強、運營維護成本低等衆多特點；無論是電話營銷中心還是客戶服務中心，企業隻需按需租用服務，便可建立一套功能全面、穩定、可靠，座席可分布全國各地，全國呼叫接人的呼叫中心系統。

私有雲應用

私有雲( Private Cloud)将雲基礎設施與軟硬件資源創建在防火牆内，以供機構或企業内各部門共享數據中心内的資源。創建私有雲，除了硬件資源外，一般還有雲設備( laaS)軟件。商業軟件有VMware的vSphere和Platform Computing的ISF，開放源代碼的雲設備軟件主要有Eucalyptus和OpenStack。至2013年可以提供私有雲的平台有：Eucalyptus、3ACloud、minicloud安全辦公私有雲、聯想網盤和OATOS企業網盤等。

雲創存儲推出minicloud安全辦公私有雲，用最少的成本為企業部署雲存儲以及企業辦公應用軟件，為企業打造安全的辦公環境。雲創存儲在滿足企業辦公需求的基礎上，大幅度降低了企業IT建設的門檻與風險，并全面保障了企業數據安全。

私有雲計算同樣包含雲硬件、雲平台、雲服務三個層次。不同的是，雲硬件是用戶自己的個人電腦或服務器，而非雲計算廠商的數據中心。雲計算廠商構建數據中心的目的是為千百萬用戶提供公有雲服務，因此需要擁有幾十上百萬台服務器。私有雲計算對個人來說隻服務于親朋好友，對企業來說隻服務于本企業員工以及本企業的客戶和供應商，因此個人或企業自己的個人電腦或服務器已經足夠用來提供雲服務。

雲遊戲應用

雲遊戲(Cloud Game)是以雲計算為基礎的遊戲方式。在雲遊戲的運行模式下，所有遊戲都在服務器端運行，并将渲染完畢後的遊戲畫面壓縮後通過網絡傳送給用戶。在客戶端，用戶的遊戲設備不需要任何高端處理器和顯卡，隻需要基本的視頻解壓能力就可以了。就現今來說，雲遊戲還并沒有成為家用機和掌機界的聯網模式。但是幾年後或十幾年後，雲計算取代這些東西成為其網絡發展的終極方向的可能性非常大。如果這種構想能夠成為現實，那麼主機廠商将變成網絡運營商，他們不需要不斷投入巨額的新主機研發費用，而隻需要拿這筆錢中的很小一部分去升級自己的服務器就行了。對于用戶來說，他們可以省下購買主機的開支，但是得到的卻是頂尖的遊戲畫面（當然對于視頻輸出方面的硬件必須過硬）。你可以想象一台掌機和一台家用機擁有同樣的畫面，家用機和我們今天用的機頂盒一樣簡單，甚至家用機可以取代電視的機頂盒而成為次時代的電視收看方式。

雲教育應用

雲教育( Cloud Education)的應用實例：流媒體平台采用分布式架構部署，分為Web服務器、數據庫服務器、直播服務器和流服務器，如有必要可在信息中心架設采集工作站搭建網絡電視或實況直播應用，在各個學校已經部署錄播系統或直播系統的教室配置流媒體功能組件，這樣錄播實況可以實時傳送到流媒體平台管理中心的全局直播服務器上，同時錄播的學校也可以将錄播的内容上傳存儲到信息中心的流存儲服務器上，方便今後的檢索、點播、評估等各種應用。