云计算技术发展趋势范文

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中图分类号：TN 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0272-01

一、引言

信息时代的到来和深入，使网络服务需求与日俱增，但海量的数据资源难免会影响到其服务的效率和质量。虚拟化技术为云计算的一项核心技术，通过对物理设备、逻辑业务层进行解绑定来实现对软件驱动资源的配置。既满足了网络服务需求，也有着较高的可靠性、经济性和通用性，故被视为升级版网络计算。该技术概念体现在计算、网络、桌面、存储、应用等诸多方面，基于提供IT基础能力的角度可将之分为计算虚拟化、网络虚拟化与存储虚拟化等，云计算的应用与发展为虚拟化技术的发展与应用提供了新契机，并逐渐推广应用于不同的领域。随着科学技术的发展，云计算与虚拟化已发展成现代信息产业领域极受关注的新兴概念，而虚拟化技术作为信息资源方式先进使用技术也愈发得到相关部门的重视。云计算也逐渐从新兴事物渗透至信息产业各领域，产业界各大公司正投入大量资源对云计算产品进行研究与开发。

二、云计算虚拟化技术的基本原理

1、相关性

虚拟化计算模型为云计算技术的实质，是通过将计算任务分布于大量计算机所组成的资源池，以使各应用系统可根据自身需要来获取相应的计算力、信息服务与存储空间。通过网络通信技术，云计算技术可根据需求提供动态可伸缩廉价计算服务，以创新计算模式确保用户经由互联网随时获取大量计算能力与多样化信息服务。

2、云计算服务层次

根据云计算服务集合提供的服务类型可将其服务划分为四个层次，即：平台层、虚拟化层、应用层与基础设施层，这四个层次的每一层均有着一个子服务集合与之对应。应用层主要任务为软件实时服务；基础设施层其主要任务为软硬件环境基础设施服务的实现；平台层的主要任务则是以网络通信为基础的平台构架的实现；虚拟化层的主要任务是为了提供强大“云”网络，通过连接并发网络设备来完成实时计算与服务。

三、云计算虚拟化技术的应用

随着信息技术的发展，虚拟化技术与云计算技术的发展速度也在逐步加快。在此期间，不断涌现出新技术、新产品和新概念。目前，云计算虚拟化技术已经被广泛应用。

1、虚拟化平台

以互联网为基础，形成虚拟化的运行平台，通过此平台虚拟化网络来实现将计算资源转化为远程资源的输送，这个过程是具有实时交互性的。而事实上，这种运行的虚拟化平台在数据共享与数据实时运用中具有非常重要的意义。

2、多层模式的在线业务系统

以多层模式为基础的在线业务系统是利用数据虚拟化技术，并结合着现代化的通信技术，进而成功完成对信息资源的统一部署、、继承与共享，还可以同时为不同用户提供在线服务与信息资源的开发。这种在线业务系统，可实现分布式资源数据的整合，促使各项资源能够达到互联互通。该业务系统对多组用户模式在线服务及开发予以支持，可以对资源进行高效整合，并按需分配资源，促进分布式资源数据间整合的有效实现。同时，利用在线业务系统，还可以提高资源利用率，根据用户的不同需要分配与之相匹配的资源，有效避免产生数据孤岛。

3、云存储服务

云存储指的是通过网络技术、集群应用、分布式文件系统等相关功能，利用软件将存储在网络系统中的不同类型设备集合起来保持协同性，同时对外提供必要的数据存储与业务访问。这一系列过程其实已经形成了一个系统，在该系统内，云存储就是将数据存储与管理作为中心内容的云计算服务系统。在分析云存储服务系统时，发现该系统的由存储层、基础管理层、访问层以及应用接口层组成。在资源共享与信息服务中，云存储服务发挥着非常重要的作用。利用云存储服务系统，既能保证系统信息存储的有效性，也能提高信息的存储率。与此同时，在云计算虚拟化技术应用的过程中，云存储服务始终是占据着非常重要的作用。

4、云通信服务

云通信是以云计算模式的应用为基础的通信平台服务，在分析云通信原理时，发现不同的通信平台软件均集中于云端且能兼容互通。用户在使用时，只需登陆云通信平台，不需要再单独登陆其他软件。从当前的应用情况看，云通信具有的灵活部署促使人们可以根据自己的需要来进行通信分配与消费，已逐渐成为时代的主流。总之，云通信服务在信息提供中所发挥的作用是不可忽视的。

四、云计算虚拟化技术的发展趋势

1、平台开放化

作为基础平台，封闭架构带来不兼容性，无法支持异构虚拟机系统，也难以支撑开放合作的产业链需求。随着云计算时代的来临，虚拟化管理平台向开放平台架构转变，多种厂家的虚拟机可以在开放的平台架构下共存，不同的应用厂商可以基于开放平台架构使其应用不断的丰富。

2、连接协议标准化

目前有VMware的PCoIP，Citrix的ICA，微软的RDP等桌面虚拟化连接协议，而最值得一提的是国内虚拟化软件公司―方物软件的FAP。多种连接协议在公有桌面云情况下，将带来终端兼容性的复杂化，终端将需要支持多种虚拟化客户端软件，对于嵌入式的云终端来说，限制了客户采购的选择性和替代性。未来桌面连接协议标准化之后，终端和云平台之间的广泛兼容性将会解决，从而形成良性的产业链结构。

3、公有云私有化

在公有云场景，政府/企业整体IT架构构建在公有云上，对数据的安全性要求非常高，也可以说，公有云的安全性没有得到解决，就无法推进企业IT架构转变为公有云模式。在公有云场景，需要提供类似于VPN的技术，把企业的IT架构变成叠加在公有云上的“私有云”，这样既享受了公有云的服务便利性，也使私有数据的安全性得当了保证。

4、虚拟化客户端硬件化

当前的桌面虚拟化和应用虚拟化技术对于富媒体的客户体验和传统的PC终端相比还是有一定的差距的，其原因是对于富媒体，如：2D/3D/视频/Flash等都缺少硬件辅助虚拟化支持。随着虚拟化技术的逐渐成熟及广泛应用，终端芯片将会逐步加强对虚拟化的支持，从而通过硬件辅助处理来提升富媒体的用户体验。特别是对于PAD、智能手机等移动终端设备，如果对虚拟化指令有较好的硬件辅助支持，将促使虚拟化技术在移动终端的落地。

五、结束语

总之，在信息技术逐步发展与应用的过程中，云计算虚拟化技术的应用也在逐步深入。云计算时代是开放、共赢的时代，作为云计算基础架构的虚拟化技术，将会不断的有新的技术变革，逐步的增强开放性、安全性、兼容性以及用户体验。

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一、概述

科技的不断进步必然会为社会的发展带来变革，随着计算机技术水平的不断提高，社会也由以往的工业时代步入信息时代。然后，随着时间的推移，简单的数据信息处理和基础的计算机应用已经不能满足当前全球数据信息爆炸式的增长和复杂化多方位的需求与应用，亟需新的科学技术来促进互联网产业的深度优化与改革。目前，科技信息行业的中心已经发生转变，全球各大IT公司也都将云计算、大数据以及信息安全作为日后发展的主要目标。由此可见一斑，云计算、大数据以及信息安全的发展成熟度与完善度，必然会影响整个国家的信息产业的发展，也是在如今瞬息万变的全球经济下夺得一席之位的有力手段。在我国，基于大数据与云计算的信息产业遍地开花，都已经得到相应的重视与发展，然而这些新型的信息产业如今的发展势态以及未来的发展趋势，是否能够适应未来社会的需求，能否成为促进社会快速发展的利器，这都有待考究。所以对大数据与云计算的发展现状与趋势的学习与研究，对于了解我国新的科技信息产业的发展，制定相应的策略以促进社会经济大跨越来说，具有非常重要的现实意义。

二、大数据的发展现状与趋势

大数据的快速发展与广泛应用是互联网通信技术与信息处理技术的快速发展的必然产物。随着互联网络的快速发展以及个人电脑、企业服务器以及各种移动终端的广泛应用，互联网的数据量从2000年以来，就以爆炸式的形式快速增长。尤其是在我国，国民数量基数非常大，这都无形之中使得大数据成为我国互联网发展的基本需求。2012年，我国工信部陆续推动了一系列的大数据相关的项目运作，加上相应的法规、政策的支持，在2014年底，大数据已经在我国各地得到广泛应用。首先，大数据涵盖了社会产业的很多领域，例如在电信与互联网领域，食品安全、医疗卫生、智慧城市与交通、科技服务等多个领域中得到快速发展。其次，传统的IT信息产业也都借助大数据的东风，积极响应深化改革，出现了一大批以大数据技术为中心的信息产业转型的成功案例。最后，在全国各地都在积极构建大数据中心，力图以大数据应用为支柱来加速我国社会经济的转型。大数据的未来发展必定风云变化，主要发展方向大概包括以下几个内容。

（一）结构多样化

基于大数据的信息系统架构必然多样化，借助云计算的发展，实现分布式存储于管理的基本构架，对于图片、音频、视频等非格式化数据的存储与管理的计算框架以及对网络实时流分析与计算的基本框架将会并存。

（二）大数据预测

大数据的智能预测功能必然成为未来发展趋势。在2008年的金融危机中，阿里巴巴公司通过对淘宝网的用户购买行为的分析，发现包括欧美在内的大部分区域的买家询盘数急剧下降，也就提前预测了全球的经济走势，最终躲避金融危机的伤害。同样的，通过大数据预测未来的行为必然成为趋势，尤其是在经济金融、自然灾害等方面都会得到广泛的发展与应用。

（三）智慧城市的构建

智慧城市的发展是未来城市发展的必然趋势，而大数据技术成为智慧城市快速发展核心技术。智能交通、全民医疗、智能政府管理、企业发展等方面都离不开大数据的支持，相信大数据在智能城市构建上有非常广泛的应用前景。

三、云计算的发展现状与趋势

云计算是目前互联网发展的新的一次改革，将会以新的商业模式带动互联网产业的快速发展。目前，云计算推出的商业模式主要由三种，分别是基础架构即服务的IaaS、平台即服务的PaaS以及软件即服务的SaaS，通过三种运营模式可以满足不同用户的基本需求。目前，云计算的发展仍以IT巨头为代表，主要包括谷歌公司、亚马逊、IBM以及微软。其中谷歌公司主要通过其硬件基础、大数据应用以及良好的搜索引擎构建其专门的云平台，通过分布式的数据存储与管理、智能的云计算应用来实现其云平台构架。亚马逊、IBM、微软也都推出了自己相应的云平台，为企业提供相应的服务解决方案，极大地帮助客户提升自己的企业运行效率，促进经济快速发展。在电信运营方面，云计算也显示出其独特的优势，通过将以往的IP网络、光纤网络以及HSPA等构建基础的无线通信云，极大地方便各个企业和部门使用，同时我国三大运营商也都推动各自的云计算平台的发展，力图构建一个即软硬件、网络、应用与服务于一体的综合性平台，为用户提供更加优质的服务。云计算的快速发展必然会为各个行业带来新的商机，以促进其快速发展，主要趋势包含以下几个方面。

（一）简化移动终端

移动终端轻便化是人们的基本需求，也是移动终端发展的必然方向。通过云计算构建的相应平台，将主要的应用转移到云平台上，这样就大大减轻了移动终端的压力，用户只需要通过高速的网络、轻便的终端即可访问云平台应用，从而使得移动终端的配置与成本大大降低。

（二）私有云的快速发展

随着公共云的快速发展和技术逐步成熟，私有云的发展及其产品也将必然成为趋势。通过构建私有云平台，实现私有的云存储、虚拟桌面等应用，以及对专门的系统通过云集成提供针对性的系统服务，这将大大提升部门的运作效率，降低成本投入。

（三）促进物联网快速发展

物联网是互联网发展的延伸，是实现互联网与生活中实物联通的具体实现。云计算技术的出现，使得物联网发展的经济成本与技术成本大大降低，通过构建相应的云平台即可实现物联网基础设施、应用系统与服务的实现，从而加速物联网技术的发展。

四、总结

大数据与云计算是目前信息产业快速发展的中心，也是IT产业改革新的机遇，目前全球范围内的大数据与云计算都在蓬勃发展，如果把握机遇，顺应时代需求，这必然为为了的发展开启新的大门，趁着大数据与云计算的东风，为人们提供更加优质、高效的服务。

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神州龙芯公司总裁陈义介绍了作为保障国家信息安全的领军企业，神州龙芯公司在自主核心技术领域取得的成绩。面向云计算应用市场，神州龙芯也很早布局，在云计算终端产品及应用方案领域取得了突破。神州龙芯的云终端在医疗、教育、流通、公共服务等领域都有广泛的适用性。此次与宏集团战略合作，神州龙芯看重的是宏集团全球领先IT厂商的实力和在国内行业市场深厚的积淀。神州龙芯与宏联手，将发挥各自优势，共同打造集局端、终端和行业办公软件于一体的高性价比、高安全性行业私有云解决方案。

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赛迪顾问的数据显示，2010年中国云计算市场规模达到167.31亿元，同比增长81.4%；从2010年起的未来三年内，中国云计算市场的年均复合增长率将超过90%。云计算市场的蓬勃发展将给整体IT产业的发展带来翻天覆地的变化。

早在上世纪60～70年代，并行计算、网格计算等技术已经兴起，而云计算技术与上述技术可谓一脉相成。云计算真正成为市场热点是从2008年开始的，这表明云计算技术已经找到了一个适合它的应用和商业模式。赛迪顾问股份公司电子信息与IT系统业务总监孙会峰归纳出云计算的五个典型特征：基础资源租用、按需弹性使用、透明资源访问、自动业务部署和开放公众服务。孙会峰表示：“作为战略性新兴产业中的重点发展领域，云计算将成为新一代信息技术产业中的支柱领域之一，在信息化建设和应用中发挥重要作用，并且将推动传统产业的改造升级和新兴产业的加速培育。”

云计算已在中国落地，电信、金融、互联网及政府等行业已经开始积极部署云应用。孙会峰预测，未来云计算在中国将从局部应用扩展到大规模应用，超过50%的IDC将转向云计算，5年内云计算将成为基础架构的核心，可以支持N网融合。

云计算带来的改变

云计算主要有三种服务模式，包括SaaS、PaaS和IaaS。目前在中国，IaaS的应用最广泛，而PaaS的应用比较少。

IaaS的发展将给传统的硬件厂商带来冲击。硬件产品的销售对象将从终端用户逐渐转变为云计算服务商，而越来越多的云计算系统将构建在低成本的x86平台上，低成本、低功耗的产品将大行其道。IDC的业务模式也将发生改变，从以出租机柜为主转变为直接提供整体的IT服务。PaaS的兴起将大大缩短用户部署和使用云计算系统的周期，即使是个人用户也可以十分方便地在云计算平台上开发适合自己的软件。目前看来，SaaS应用已经有了比较好的基础，未来它将加速传统软件厂商向在线应用的转型。

面对席卷而来的云计算大潮，相关厂商应该如何应对呢？SAP大中华区首席技术官张侠表示：“为了更有效地推动云计算的发展，厂商应该深入了解企业内部的应用情况，构建云基础架构，采用共同创新的模式丰富云应用，实现商业模式的创新，加速云计算的市场覆盖。”

云计算面临的挑战

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1.1概念

云计算是通过将大量计算分布到分布式计算机上，实现虚拟化的计算机网络系统，使得数据的计算运行与互联网类似，能够按照需求访问资源和系统。但是云计算并非通过本地计算机或远程服务器进行计算，而是像计算机网络内部一样实现分布式处理计算，这种方式就好像电厂集中供电模式，将低成本的运算单元组织在一起，能够大幅度提升计算能力和数据处理能力。云计算的这种计算模式对用户完全透明，用户只需要向系统提交自己的要求，云计算软件和平台会自动进行处理，用户不需要了解云计算的具体方法就能够实现快速、高效的大数据处理。

1.2结构

云计算是借助虚拟技术，将大量分布服务器上的资源整合起来，然后根据用户需求进行分配和处理，是一个虚拟的、庞大的计算机网络辅助系统。因此其体系结构也十分复杂，可以大体上分为用户、服务要求、管理系统和服务器集合等四个部分。用户提出服务要求，然后由管理系统向服务器集群发出请求并整合和接收反馈，然后以一个完整的形式将结果反馈给用户，形成一个完整的虚拟计算机网络处理结构。

1.3特点

云计算具有虚拟、高效、资源共享度高等基本特点，同时，目前由于云计算技术还没有完全成熟，大部分企业和个人使用云计算技术需要付费。云计算是一种虚拟概念的计算，也就是说其计算过程并不是通过实际的物理方式实现的，因此不仅能够实现大量数据的运算，也能够提高资源之间的共享度，同时这种分布式处理方式也更大地保证了数据的保密性和安全性。重要数据大量分布在所有分布式终端中，不能简单地从一台终端中提取，提高了数据的保密性，并且如果某台终端处理机出现问题，也不会影响其他终端，极大地提高了数据的安全性，使得大量数据的保存管理成为可能。

2云数据管理技术类型简介

云计算是对海量的、分布性的数据进行计算处理，因此对于数据的管理要求很高，采用的数据管理技术必须能够高效地管理海量数据，于是云数据管理技术也随着云计算的广泛应用而出现，并且目前已经成为众多企业和研究机构研究的重要课题。目前已经存在了许多不同的云数据管理技术，这些云数据管理技术各有特点，但是都以不同的方式实现了对海量数据的有效管理。

2.1GFS技术

GFS技术即谷歌文件系统，是一种为谷歌云计算技术提供数据管理的系统。在这种技术中，所有资源文件以一种库文件的形式存在，并且有系统提供给用户一个专用的程序访问接口，用户提出请求后，由一个逻辑上唯一的管理者对整个库文件进行调度和统筹管理。这种文件系统管理技术不仅能够为谷歌云计算提供海量数据的存储管理，同时也可以进行云计算，满足各种用户要求，目前GFS技术已经成为云数据管理技术的主要技术之一，并且得到了非常广泛的应用。2.2BigTable技术BigTable技术也是谷歌开发的一种数据管理技术，这种技术是建立在谷歌文件系统的基础之上，通过将大量数据组织在一张虚拟的表格中进行管理。这种技术将云数据组织在一张巨大的表格中，从而实现数据的结构化管理。在使用时能够根据要求更加快速地进行数据查找和处理，合理进行资源的分配。这种方式比起文件系统更能够实现数据的架构化，对于结构化云数据的管理会产生更好的效果，取得更高的管理效率。

2.3Dynamo技术

Dynamo技术是一种分布式存储系统，具有数据库和分布式Hash表的特征，以分布式Hash表作为基本存储结构和理念，实现数据在环中的均匀存储形式。这种技术的主要特点是提供了三个参数：N、R、W，技术规定，有N个副本，如果有R个读取一致就可以认为是读取成功，如果有W个写入成功就认为是写入成功，即系统不要求N个全部读取或写入成功，只要能够保证R+W大于N，就能够确保数据的一致性，这种技术增加了数据读取的复杂性，但是降低了数据写入的复杂程度，实现了更加高速的存储管理。

3云数据管理技术特点分析

3.1提供可靠的数据存储管理

云数据管理技术尽管各有特点，但总体都采用了分布式存储管理的思想。这种数据存储管理方式能够为企业提供海量数据的存储管理，同时能够极大地提高数据的保密性和安全性。同时，云数据管理技术一般都具有较高的容错性，大量分布式服务器的支持也可以实现对数据的错误分析和报告，避免因失误产生的数据错误。云数据管理技术最大限度地降低了人为管理因素对数据管理的影响，从而更好地提升了数据管理的可靠性。

3.2实现数据的并行处理和分析

云数据管理技术是将数据进行分布式处理，尽管在逻辑上看来许多云数据管理技术是将数据整合到了一个统一的机构中，但事实上数据是分布存储在大量分布式服务器上，在对数据进行处理时，就可以按照用户的要求从各个服务器中调取数据。在这种技术支持下，就能够有效实现数据的并行处理，系统根据用户要求自动检索分析用户需求，迅速缩小范围，锁定用户关键词，迅速对用户命令做出处理和反馈。同时，多个用户如果提出同一要求，也能够迅速通过这种管理技术实现信息共享，将同样的信息返回不同的用户终端。云数据管理技术还能够根据用户提供的关键字对数据进行初步筛选和分析，节省用户的分析时间，对于需要进行大量数据分析的企业来说可以极大地提高工作效率。这种强大的数据提供和分析处理能力正是云数据管理技术得到广泛研究和应用的主要原因之一。

4云计算和云数据管理前景展望

4.1云计算技术发展前景

云计算技术目前正处于快速发展阶段，不论是个人、企业还是国家都十分重视云计算技术的研究和创新。同时，随着更多的“云”概念的提出，云计算也被赋予了更多的功能和含义，大数据等概念的提出也为云计算带来了新的发展方向。国际社会已经有越来越多的专家学者研究出了更多创新的云计算技术，并且提出了概念含义更加广泛的云计算概念。国内对于云计算的研究也正日益火热，科研机构也在进行新技术的研究，国内个人和企业也逐渐了解了云计算的概念和特点，并且有更多的企业单位开始运用和研究云计算技术。可以说，云计算技术发展前景大好，并且很可能会成为未来一段时间内计算机研究和应用的重点方向。

4.2云数据管理技术的发展

伴随着云计算概念和技术的更新，云数据管理技术也必然要随之更新，云数据管理技术是为了给云计算提供强大可靠的数据存储管理支持，为云计算技术提供数据基础，因此其发展也会随着云计算技术的需求而不断改善。在目前的发展趋势看来，正有着许多新技术和新思想不断涌现，不同概念和云数据管理概念的结合创造出来更多的云数据管理技术。目前云数据管理技术发展趋势正倾向于将不同学科、不同领域的概念与之相结合形成新的管理技术，这种发展不仅能够促进云数据管理技术的创新，也加强了云技术与其他学科技术的结合发展，促进了不同技术的融合与共同发展。