云计算的关键技术

云计算的关键技术
根据wikipedia 的定义，云计算是一种动态的、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。
Google 是云计算的核心驱动力和先驱者。2003~2006 年，Google 发表了四
篇关于分布式文件系统(GFS)、并行计算(MapReduce)、数据管理(Bigtable)和
分布式资源管理(Chubby)的文章，成为云计算发展的关键，依靠这些文章，开
源组织Hadoop 逐步复制Google 的云计算系统，从此开始了Hadoop 云计算平台
的流行。目前，Yahoo、Facebook 等互联网公司都是用Hadoop 软件构建自己的
云计算平台。
Amazon 开创了基础设施即服务(Iaas)的云计算模式。为了充分利用闲置IT
资源，Amazon 建立了弹性计算元(EC2)，并对外提供效能计算和存储的租用服
务，用户仅需根据实际使用量付费。
云计算的需求是非常现实的。
摩尔庄园是一款淘米公司开发的互联网游戏，深受全世界小朋友们的喜爱。
平常在线人数少，游戏的运行速度尚可，但一到周末，大量的小朋友们在完成
作业后涌入摩尔庄园，游戏的速度就会变得很慢。但是，淘米公司如果自己购
买设备满足周末的高峰需求，平常就面临大量的资源浪费与空余。这种情况下，
购买Amazon 公司的弹性云计算服务，按时段租用IT 资源，可以免去一次性购
买服务器的投资，让运行成本随需而变。类似诸多游戏与办公需求，驱动了美
国互联网云计算服务市场。
云计算的三种服务模式IaaS：Infrastrure as aServiceSaaS：Software
as aService,代表企业是SalesForcePaaS：Platform as aService 对普通用户
而言，他们主要面对的是SaaS 这种服务模式，而且几乎所有的云计算服务最终
的呈现形式都是SaaS，但是对普通的开发者而言，云计算对他们而言，却有两
种服务模式可供选择，PaaS 和IaaS，而且这两种模式有很多的不同，而且它们
之间还存在一定程度的PK。
对比项目PaaSIaaS
开发环境完善普通
支持的应用有限广
通用性欠缺稍好
可伸缩性自动伸缩手动伸缩
整合率和经济性高整合率，更经济低整合率
计费和监管精细简单
学习难度略难低
表 1.PaaS 和 IaaS 之间的比较在当今云计算环境当中，IaaS 是非常主流的，
无论是Amazon EC2 还是Linode 或者Joyent 等，都占有一席之地，但是随着
Google 的App Engine，Salesforce 的http://wendang.chazidian.com 还是微软的Windows Azure
等PaaS 平台的推出，使得PaaS 也开始崭露头角。谈到这两者的未来，特别是
这两者之间的竞争关系，我个人认为，短期而言，因为IaaS 模式在支持的应用
和学习难度这两方面的优势，使得IaaS 将会在短期之内会成为开发者的首选，
但是从长期而言，因为PaaS 模式的高整合率所带来经济型使得如果PaaS 能解
决诸如通用性和支持的应用等方面的挑战，它将会替代IaaS 成为开发者的"新
宠"。
小结，云计算服务的6 个关键技术
1.分布式存储技术包括一般而言的分布式数据库，分布式文件系统等。例
如Google GFS(Google File System)、Hadoop 开发团队的开源系统
HDFS(Hadoop Distributed File System)。目前大部分IT 厂商，采用的都是
HDFS 的数据存储技术。目前，Greenplum 也归入此类。
2.并行编程技术即并行数据处理。目前云计算普遍采用MapReduce 编程模
式，将任务自动分成多个子任务，通过Map 和Reduce 两步实现任务在大规模计
算节点中的调度和分配。
3.数据管理技术数据管理技术必须能够高效地管理大数据集，其次如何在
规模巨大的数据中找到特定的数据。云系统的数据管理往往采用列存储的数据
管理模式，保证海量数据存储和分析性能。云计算的数据管理技术，最著名的
是Google 的BigTable 数据管理技术，同时Hadoop 开发团队开发的类似
BigTable 的开源数据管理模块HBase。
4.分布式资源管理例如 google 的 Chubby 是最著名的分布式资源管理系统。
在多节点并发执行环境，分布式资源管理系统是保证系统状态正确性的关键技
术。系统状态需要在多节点之间同步，关键节点出现故障时需要迁移服务。分
布式资源管 理技术，通过锁机制协调多任务对于资源的使用，从而保证数据操
作的一致性。
5.云计算平台管理保证平台提供 7×24 小时不间断服务是一个巨大的挑战。
如何自动快速发现和恢复系统。
6.绿色节能技术传统数据中心，空调冷却的费用约占整体电费的 30%~70%。
Google 在这个方面走在前列，已经有很多报道，例如将数据中心建在船上从而
利用海水冷却机房等。国内的Alibaba 也已经规划在祁连山建设数据中心，利
用祁连山上的高山雪水作为冷却剂。
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