．雲計算的基本原理是什麼，具體的核心技術有哪些？

Cloud Computing Best Animation

來源：多智时代

雲計算已經成為了 IT 界的熱門技術，甚至被視為將根本改變生活方式和商業模式的革命技術。借助雲計算，網路服務提供者可以在瞬息之間，處理數以千萬計甚至億計的資訊，實現和超級電腦同樣的效能。

雲計算可以被視為網路計算和虛擬化的融合：即利用網格分布式計算處理能力，將IT資源構築成一個資源池，再加上成熟的服務器虛擬化、存儲虛擬化技術，是用戶可以實時的監控和調配資源。

1 雲計算的概念

雲計算的定義眾多，目前廣為認同的一點是，雲計算是分布式處理、並行處理和網格計算的發展，或者說是這些電腦科學概念的商業實現。雲計算是一種資源交付和使用模式，指透過網路獲得應用所需的資源(硬體、軟體、平台)。

雲計算將計算從客戶終端集中到「雲端」，作為應用透過互聯網提供給用戶，計算通過分布式計算等技術，由多台電腦共同完成。

用戶只關心應用的功能，而不關心應用的實現方式，應用的實現和維護由其提供商完成，用戶根據自己的需要選擇相應的應用。雲計算不是一個工具、平台或者架構，而是一種計算的方式。

2 雲計算在全球發展狀況

儘管雲計算的思想孕育很久，但是在國際(主要是美國)取得蓬勃發展，也是最近十來年的事情。2003 年，美國國家科學基金(NSF)投資830萬美元，支持由美國七所頂尖院校提出的「網絡虛擬化和雲計算VGrADS」項目，由此正式啓動了雲計算的研發工作。2009年4月，谷歌推出了Google應用軟體引擎(Google App Engine)，運行大型並行應用程式。

Apple是雲計算領域的另一位角色，從近年來推出的iTunes服務，到MobileMe服務，到收購在線音樂服務商Lala，再到最近在美國北卡萊羅納州投資10億美元，建立新數據中心的計劃，無不顯示其進軍雲計算領域的巨大決心。

而對岸中國近幾年在雲計算方面，取得了長足的發展。中國的雲計算發展雖處於起步階段，但各大通信商都表現得異常活躍。中國移動推出了「大雲」(Big Cloud)雲計算基礎服務平台，中國電信退出了「e雲」雲計算平台，中國聯通則是推出了「互聯雲」平台。

3 雲計算的原理

雲計算的基本原理是，透過使計算分布在大量的分布式電腦上，而非本地電腦或遠端伺服器中，企業數據中心的運行，將更相似於互聯網。這使得企業能夠將資源，切換到需要的應用上，根據需求訪問電腦和儲存系統。

雲計算就是把普通的伺服器，或者個人電腦連接起來，以獲得超級電腦也叫高性能和高可用性電腦的功能，但是成本更低。雲計算的出現使高性能並行計算，不再是科學家和專業人士的專利，普通的用戶也能通過雲計算享受高性能並行計算所帶來的便利，使人人都有機會使用並行機，從而大大提高工作效率和計算資源的利用率。

雲計算模式可以簡單理解為，不論服務的類型，或者是執行服務的資訊架構，透過因特網提供應用服務，讓使用者透過瀏覽器就能使用，不需要瞭解伺服器在哪裡，內部如何運作。

4 雲計算的核心技術

雲計算系統運用了許多技術，其中以編程模型、數據管理技術、數據儲存技術、虛擬化技術、雲計算平台管理技術，最為關鍵。

(1)編程模型

Map Reduce是Google開發的java、Python、C++編程模型，它是一種簡化的分布式編程模型，和高效的任務調度模型，用於大規模數據集(大於1TB)的並行運算。嚴格的編程模型，使雲計算環境下的編程十分簡單。

Map Reduce 模式的思想，是將要執行的問題，分解成Map(映射)和Reduce(化簡)的方式，先透過Map程式，將數據切割成不相關的區塊，分配(調度)給大量電腦處理，達到分布式運算的效果，再透過Reduce程式，將結果匯整輸出。

(2)海量數據分布儲存技術

雲計算系統由大量伺服器組成，同時為大量用戶服務，因此雲計算系統採用分布式儲存的方式儲存數據，用冗餘儲存的方式保證數據的可靠性。雲計算系統中廣泛使用的數據儲存系統，是Google的GFS和Hadoop團隊，開發的GFS的開源實現HDFS。

(3)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BT(Big Table)數據管理技術，和Hadoop團隊開發的開源數據管理模組HBase。

5 雲計算的挑戰和展望

雲計算技術的發展，面臨這一系列的挑戰，例如：使用雲計算來完成任務，能獲得哪些優勢；可以實施哪些策略、做法或者立法來支持或限制雲計算的採用；如何提供有效的計算和提高儲存資源的利用率等等。此外，雲計算宣告了低成本超級計算機服務的可能，一旦這些「雲」被用來破譯各類密碼、進行各種攻擊，將會對用戶的數據安全帶來極大的危險。

雲計算未來有兩個發展方向：一個是構建與應用程序緊密結合的大規模底層基礎設施，使得應用能夠擴展到很大的規模；另一個是透過建構新型的雲計算應用程序。

在網路上提供更加豐富的用戶體驗，第一個發展趨勢能夠從現在得雲計算研究狀況中體現出來，而在雲計算應用的構造上，很多新型的社會服務型網路，如Facebook等，已經體現了這個趨勢，而在研究上則開始注重，如何透過雲計算基礎平台，將多個業務融合起來。

在不久的將來，多智時代一定會徹底走入我們的生活，有興趣入行未來趨勢產業的朋友，可以留心多智時代，及時獲取人工智慧、大數據、雲計算和物聯網的先進資訊和基礎知識，讓我們一起攜手，引領人工智慧的未來!

按此回今日3S Market新聞首頁