云計算是一種以數(shù)據(jù)和處理能力為中心的密集型計算模式,它融合了多項(xiàng)ICT技術(shù);其中,以虛擬化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、編程模型、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理技術(shù)、分布式資源管理、信息安全、云計算平臺管理技術(shù)、綠色節(jié)能技術(shù)等8項(xiàng)技術(shù)最為關(guān)鍵。今天,工程師就為你詳解云計算的8項(xiàng)核心技術(shù):
1、虛擬化技術(shù)
虛擬化是云計算最重要的核心技術(shù)之一,它為云計算服務(wù)提供基礎(chǔ)架構(gòu)層面的支撐,是ICT服務(wù)快速走向云計算的最主要驅(qū)動力。
從技術(shù)上講,虛擬化是一種在軟件中仿真計算機(jī)硬件,以虛擬資源為用戶提供服務(wù)的計算形式。虛擬化的最大好處是增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性和靈活性,降低成本、改進(jìn)服務(wù)、提高資源利用效率。
從表現(xiàn)形式上看,虛擬化又分兩種應(yīng)用模式。一是將一臺性能強(qiáng)大的服務(wù)器虛擬成多個獨(dú)立的小服務(wù)器,服務(wù)不同的用戶。二是將多個服務(wù)器虛擬成一個強(qiáng)大的服務(wù)器,完成特定的功能。在云計算中,這兩種模式都有比較多的應(yīng)用。
2、分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
云計算的另一大優(yōu)勢就是能夠快速、高效地處理海量數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的高可靠性,云計算通常會采用分布式存儲技術(shù),將數(shù)據(jù)存儲在不同的物理設(shè)備中。這種模式不僅擺脫了硬件設(shè)備的限制,同時擴(kuò)展性更好,能夠快速響應(yīng)用戶需求的變化。
分布式網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用多臺存儲服務(wù)器分擔(dān)存儲負(fù)荷,利用位置服務(wù)器定位存儲信息,它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率,還易于擴(kuò)展。
在當(dāng)前的云計算領(lǐng)域,Google的GFS和Hadoop開發(fā)的開源系統(tǒng)HDFS是比較流行的兩種云計算分布式存儲系統(tǒng)。
3、編程模式
從本質(zhì)上講,云計算是一個多用戶、多任務(wù)、支持并發(fā)處理的系統(tǒng)。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把強(qiáng)大的服務(wù)器計算資源方便地分發(fā)到終端用戶手中,同時保證低成本和良好的用戶體驗(yàn)。在這個過程中,編程模式的選擇至關(guān)重要。云計算項(xiàng)目中分布式并行編程模式將被廣泛采用。
在分布式并行編程模式中,后臺復(fù)雜的任務(wù)處理和資源調(diào)度對于用戶來說是透明的,這樣用戶體驗(yàn)?zāi)軌虼蟠筇嵘apReduce是當(dāng)前云計算主流并行編程模式之一。MapReduce模式將任務(wù)自動分成多個子任務(wù),通過Map和Reduce兩步實(shí)現(xiàn)任務(wù)在大規(guī)模計算節(jié)點(diǎn)中的高度與分配。
4、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理
處理海量數(shù)據(jù)是云計算的一大優(yōu)勢,高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是云計算不可或缺的核心技術(shù)之一。云計算不僅要保證數(shù)據(jù)的存儲和訪問,還要能夠?qū)A繑?shù)據(jù)進(jìn)行特定的檢索和分析。
Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase是業(yè)界比較典型的大規(guī)模數(shù)據(jù)管理技術(shù)。
5、分布式資源管理
云計算采用了分布式存儲技術(shù)存儲數(shù)據(jù),那么自然要引入分布式資源管理技術(shù)。在多節(jié)點(diǎn)的并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中,各個節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)需要同步,并且在單個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)需要有效的機(jī)制保證其它節(jié)點(diǎn)不受影響。
全球各大云計算方案/服務(wù)提供商們都在積極開展相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作。其中Google內(nèi)部使用的Borg技術(shù)很受業(yè)內(nèi)稱道。另外,微軟、IBM、Oracle/Sun等云計算巨頭都有相應(yīng)解決方案提出。
6、信息安全調(diào)查
數(shù)據(jù)表明,安全已經(jīng)成為阻礙云計算發(fā)展的最主要原因之一。要想保證云計算能夠長期穩(wěn)定、快速發(fā)展,安全是首要需要解決的問題。
在云計算體系中,安全涉及到很多層面,包括網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)器安全、軟件安全、系統(tǒng)安全等等。云安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將把傳統(tǒng)安全技術(shù)提到一個新的階段。
現(xiàn)在,不管是軟件安全廠商還是硬件安全廠商,都在積極研發(fā)云計算安全產(chǎn)品和方案;包括傳統(tǒng)殺毒軟件廠商、軟硬防火墻廠商、IDS/IPS廠商在內(nèi)的各個層面的安全供應(yīng)商都已加入到云安全領(lǐng)域。
7、云計算平臺管理
云計算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù),需要具有高效調(diào)配大量服務(wù)器資源,使其更好協(xié)同工作的能力。其中,方便地部署和開通新業(yè)務(wù)、快速發(fā)現(xiàn)并且恢復(fù)系統(tǒng)故障、通過自動化、智能化手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)可靠的運(yùn)營是云計算平臺管理技術(shù)的關(guān)鍵。
對于提供者而言,云計算可以有三種部署模式,即公共云、私有云和混合云。對于用戶而言,云計算平臺管理方案要更多地考慮到定制化需求,能夠滿足不同場景的應(yīng)用需求。包括Google、IBM、微軟、Oracle/Sun等在內(nèi)的許多廠商都有云計算平臺管理方案推出,讓企業(yè)云計算平臺價值得以充分發(fā)揮。
8、綠色節(jié)能技術(shù)
云計算具有巨大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,在提高資源利用效率的同時,節(jié)省了大量能源。綠色節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為云計算必不可少的技術(shù),未來越來越多的節(jié)能技術(shù)還會被引入云計算中來。