随着云技术和云计算的发展

云计算技术

摘要：在这篇论文中，我们将回顾云计算的背景以及当前发展状况。探讨与云计算相关的Hadoop、MapReduce以及Bigtable发展历程和当前发展状况。并将详细阐述Hadoop、MapReduce以及Bigtable工作原理和系统构架，除此之外，这篇论文还将介绍这些技术的应用场景和发展趋势，从应用场景上阐述云计算相关技术对IT产业的推动作用。

关键字大数据 云计算 Hadoop MapReduce Bigtable

1、云计算的定义与概念

1.1云计算的定义

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（Grid Computing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现。

3、中

云计算技术的应用

姓名：王 刚 学号：13081235

目前，云计算成了最炙手可热的技术之一，不少商家也借着云计算大炒一把。可什么是云计算，好多人对此并不熟悉。

一、什么叫云计算？

云计算（cloudcomputing，台湾译作云端运算），是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式，用户不需要了解云内部的细节，也不必具有云内部的专业知识，或直接控制基础设施。狭义云计算是指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的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

看完这个可能很多人还是不明白，李开复（现任Google全球副总裁、中国区总裁）给我们打了一个很好的比喻：钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。因此有了进一步的发展，现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。在打一个比方：就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × 11 √ 12 √ 13 × 14 × 15 √ 16 A 17 C 18 A B B D ABCDE ACE BCDE ABDE ABDE ABCE 迎接云计算时代到来——云计算概念、技术、应用、发展前景与对策建议

（上） 答案

（×）1、国务院确定的七大新兴产业中，新能源产业居于首位。

【解析】新一代信息技术产业居于首位

（√）2、2008年2月IBM宣布在无锡太湖新城科教产业园建立全球第一个云计算中

心。 （√）3、美国国家技术与标准研究院对于云计算的定义是“云计算是一种计算模式，

能够提供随时随地的、便捷的、随需应变的网络接入，访问可配置的计算资源共享池”。

（×）4、云计算是从效用计算演化来的。

【解析】从网格计算演化来的

（×）5、云计算的资源类型是异构资源。

【解析】是同构资源

（√）6、数据中心的高效表现在资源可伸缩性和部署周期短。

7、2012年3月，国务院《政府工作报告》中对云计算定义的核心部分是（） √基于互联网的服务的增加、使用和交付模式

通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源 是传统计算机和网络技术发展融合的产物

计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通 8、“I

关于大数据和云计算的关系人们通常会有误解。而且也会把它们混起来说，分别做一句话直白解释就是：云计算就是硬件资源的虚拟化；大数据就是海量数据的高效处理。

虽然上面的一句话解释不是非常的贴切，但是可以帮助你简单的理解二者的区别。另外，如果做一个更形象的解释，云计算相当于我们的计算机和操作系统，将大量的硬件资源虚拟化之后再进行分配使用，在云计算领域目前的老大应该算是Amazon，可以说为云计算提供了商业化的标准，另外值得关注的还有VMware（其实从这一点可以帮助你理解云计算和虚拟化的关系），开源的云平台最有活力的就是Openstack了；

大数据相当于海量数据的“数据库”，而且通观大数据领域的发展也能看出，当前的大数据处理一直在向着近似于传统数据库体验的方向发展，Hadoop的产生使我们能够用普通机器建立稳定的处理TB级数据的集群，把传统而昂贵的并行计算等概念一下就拉到了我们的面前，但是其不适合数据分析人员使用（因为MapReduce开发复杂），所以PigLatin和Hive出现了（分别是Yahoo！和facebook发起的项目，说到这补充一下，在大数据领域Google、facebook、twitter等前沿的互联网公司作出了很积极和强大的贡献），为

信息化研究与应用专题报告

云计算安全发展状况调研

中国科学院信息化工作领导小组办公室

中国科学院国家科学图书馆成都分馆

2013年3月

前 言

为深入客观反映国内外信息化发展态势，跟踪世界各发达国家信息化的重大部署及应用，院信息办和国科图成都分馆开展了信息化专题情报调研，旨在反映信息化重要专题的现状、发展趋势及关键挑战。

云计算和信息安全都是当前信息技术领域炙手可热的话题，云计算的安全是网络时代信息安全的最新体现，要充分发挥云计算的潜能，必须解决其面临的安全风险。为把握云计算时代信息安全的这一重要发展特征，本专题报告云计算安全的发展及演变，总结分析了国际权威组织近年发布的有关云安全的重要文献，归纳提炼了技术发达国家政府部门和企业界采取的相关部署和举措，并针对云计算技术在信息安全领域的应用剖析了有关案例。

谨供有关领导及专家参考。

目 录

摘 要 .............................................................................................................................................. 1

1. 云计算与云安全....

1、虚拟化技术在云计算中的哪些地方发挥了作用？ 答：虚拟化是支撑云计算的重要技术基石，云计算中所有应用的物理平台和部署环境都依赖虚拟平台的管理、扩展、迁移和备份，各操作都通过虚拟化层次完成。

服务器层面：将服务器虚拟化，它是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种去耦合技术，它将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中。虚拟化通过其管理软件将多个物理设备纳入统一的资源池进行管理，从而增强了物理设备和物理设备之间的耦合性。在单一物理服务器上可同时运行多个虚拟机，同时虚拟机之间相互隔离，以提高资源利用率，降低能耗，实现服务器的共享和隔离。虚拟机可以根据其需求弹性增加或减少其分配的硬件资源，提高资源配置的灵活性，以实现资源弹性。可实现将高负载节点中的某些虚拟机实时迁移到低负载的节点，把多个低负载的虚拟机合并到一个物理节点，并将多余的空闲物理节点关闭，以提高资源的使用效率，使负载达到均衡，从而使上层应用的性能得到了保障，同时还达到了减少能耗的目的。

存储层面：将存储虚拟化，指对存储硬件资源进行抽象化的表现，通过将一个或多个目标服务或功能与其它附加的功能集成，统一提供有用的全面功能服务。虚拟化是作用在一个或者多个实体上的，而这些

有关于云计算产业发展的建议

有关于云计算产业发展的建议

云计算代表了IT和互联网的融合趋势，必将为信息产业带来新的活力，推动信息化的更快发展，是国内信息产业实现跨越式发展，赶上国际先进水平的重要机遇。鉴于此，我国政府在“十二五”规划中已将云计算作为新一代信息技术产业的重点突破方向。推动云计算在国内的发展与应用，对该产业进行重点扶持，将有助于尽早树立我国在业界的领先地位，争取在全球云计算产业链中占据比较有利的位置，进而提升国家整体的核心竞争力。为促进云计算产业的发展，可重点从核心技术攻关、标准制定、市场培育和相关产业扶持政策几方面入手。

(1)加强基础技术、核心技术的研究投入

是一个技术主导型产业，是多种技术汇总而成的，因此要想在云计算方面具备核心竞争力，就必须掌握一些核心技术。云计算的核心技术主要包括大规模集群管理技术、虚拟化技术、分布式计算和存储技术、非关系型海量数据库模型、低成本数据中心技术等。云计算的这些核心技术都是领先企业的核心机密，不可能靠简单的学习和模仿获得。因此，国家应对从事这些基础技术和核心技术研究的企业、科研院所、高校在税收等产业政策方面进行扶持，并投入专项经费，组织相关、学、研单位通力合作攻关。

(2)积极参与和主导云计算标准化工作

在云端办公

时迅为福建龙岩市翰林人防工程有限公司（以下简称“翰林人防”）搭建“企业云”平台，在该公司内，部署时迅终端电脑替代传统PC，节能环保，提升了业务效率，在不断增加IT成本的同时将企业IT信息化提升到一个新的高度。

项目背景

由于公司业务不断扩大并保持上升趋势的，翰林人防工程有限公司企业IT运维的成本也不断上升。在社会信息化建设的推动下，如今企业的信息化发展也成为一种趋势。翰林人防需要一种更高效、更节能、更方便部署、更加贴合公司现状和未来发展的智慧型新平台，以信息手段巩固和构筑公司竞争优势。

传统IT建设存在的问题

翰林人防公司传统的IT建设存在着以下问题：

IT运维成本大：公司每年需为传统的PC设备支付一笔不小的修理维护费用，并且每三到五年就需要对设备进行升级/更换，运维成本居高不下。

资源利用率低：公司传统的IT建设存在着各机房、服务资源的重复建设的问题，造成机房和物理服务器资源利用率不高。

数据管理难：由于公司的业务数据存储分散于不同部门的服务器中，服务器资源没有纳入统一的管理体系，未能形成大数据效应，更无法进行大数据挖掘，以数据存在的价值更好的支持企业的决策。

方案制定与实施

时迅科技根据翰林人防的实际情况和企业信息化建设的需求，为其搭建“企业云”

1. 华为云计算开放能力总览

Fusionsphere解决方案旨在向其用户提供IaaS层服务，相应的，Fusionsphere对外开放了IaaS接口供用户

更为灵活的使用IaaS层服务。

目前我们对外提供两套接口：

● Openstack API：此接口保持和开源Openstack租户接口完全兼容，以帮助客户避免厂商锁定问题。 ● Fusionsphere API： Fusionsphere解决方案提供了管理多资源池的能力，云服务提供商可以方便的采用

多资源池构建其服务。与此同时，为了避免云服务提供商的（最终）用户直接面临多资源池接口的复杂性，我们也提供了“统一”的Fusionsphere API。此接口对外削弱了资源池特有接口、参数的影响，提供了归一的“资源”操作接口。

目前Fusionsphere API按照业界主流的方式提供了Rest接口供第三方访问，详情可参阅版本接口文档。用户

除了直接使用Fusionsphere Rest API之外，我们也提供了Java/Python/C# 等多语言SDK以供ISV快速开发之用。

1.1 整体结构

1、 FusionSphere开放点全景图

2、开放点：

1、Application Softw

云计算是2011年下半年乃至更长一段时间内最热门的技术。虽然目前云计算没有统一的定义，但结合应用与不同的解释总结出云计算的一些本质特征，即分布式计算和存储特性，高扩展性，用户友好性，良好的管理性。

云计算技术具有以下特点：

(1) 云计算系统提供的是服务。服务的实现机制对用户透明，用户无需了解云计算的具体机制，就可以获得需要的服务。

(2) 用冗余方式提供可靠性。云计算系统由大量商用计算机组成机群向用户提供数据处理服务。随着计算机数量的增加，系统出现错误的概率大大增加。在没有专用的硬件可靠性部件的支持下，采用软件的方式，即数据冗余和分布式存储来保证数据的可靠性。

(3) 高可用性。通过集成海量存储和高性能的计算能力，云能提供一定满意度的服务质量。云计算系统可以自动检测失效节点，并将失效节点排除，不影响系统的正常运行。

(4) 高层次的编程模型。云计算系统提供高级别的编程模型。用户通过简单学习，就可以编写自己的云计算程序，在“云”系统上执行，满足自己的需求。现在云计算系统主要采用Map-Reduce模型。

(5) 经济性。组建一个采用大量的商业机组成的机群相对于同样性能的超级计算机花费的资金要少很多。

下面从几个层次来看待云计算：

云存储

在所