《電子技術(shù)應(yīng)用》
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面向數(shù)據(jù)的云計(jì)算研究及應(yīng)用綜述
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第8期
葛文雙，鄭和芳，劉天龍，馬 昭，張瑞權(quán)，吳成晟
中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京100083
摘要： 云計(jì)算作為新一代信息技術(shù)，其集成了許多先進(jìn)的技術(shù)實(shí)踐，并充分利用多樣化數(shù)據(jù)和強(qiáng)大計(jì)算能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)的自適應(yīng)。從數(shù)據(jù)角度出發(fā)，針對(duì)數(shù)據(jù)密集型數(shù)據(jù)中心進(jìn)行多層次對(duì)比研究，綜述了該場(chǎng)景下云計(jì)算的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。除了概述虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算模型、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)、云管理平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)外，提出了運(yùn)用數(shù)據(jù)來源分析云計(jì)算應(yīng)用的方法，將其分為商業(yè)云、工業(yè)云、特種行業(yè)云，并重點(diǎn)介紹了相應(yīng)架構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)。提出了下一步的研究方向，為云計(jì)算相關(guān)研究提供一些參考。
中圖分類號(hào)： TP301
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200306
中文引用格式： 葛文雙，鄭和芳，劉天龍，等. 面向數(shù)據(jù)的云計(jì)算研究及應(yīng)用綜述[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(8)：46-53.
英文引用格式： Ge Wenshuang，Zheng Hefang，Liu Tianlong，et al. Overview of data-oriented cloud computing research and application[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：46-53.
Overview of data-oriented cloud computing research and application
Ge Wenshuang，Zheng Hefang，Liu Tianlong，Ma Zhao，Zhang Ruiquan，Wu Chengsheng
The 6th Research Institute of China Electronics Corporation，Beijing 100083，China
Abstract： As a new generation of information technology, cloud computing based on diverse data and powerful computing capabilities. It integrates some advanced technical practices, and some self-adaption business systems are achieved. From the perspective of data, this paper developed multi-level comparative research on data centers, and summarized the current research and application of cloud computing. Besides an overview of key technologies such as virtualized technology, distributed computing models, massive data storage and management technologies, this paper proposed a method for analyzing cloud computing applications based on data sources, which are divided into internet clouds, industrial clouds, special field clouds. And this paper focused on the corresponding architecture and application features. Finally, the next research directions are provided and this could be helpful for cloud computing related research.
Key words : cloud computing; data center; virtualization; industry clouds; special field clouds

0 引言

    隨著信息技術(shù)的不斷升級(jí)，業(yè)務(wù)種類的增多，各領(lǐng)域需要處理的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)量大(Volume)、數(shù)據(jù)生產(chǎn)速度快(Velocity)、多樣性(Variety)及真實(shí)性(Veracity)“4V”特點(diǎn)。一般地，具備“4V”特征的數(shù)據(jù)集都可認(rèn)為是大數(shù)據(jù)。而隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)信息時(shí)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)無法完全挖掘其中蘊(yùn)含的信息[1]，基于此，云計(jì)算概念應(yīng)運(yùn)而生。另外，研究人員一直在探索的人工智能技術(shù)也隨著云計(jì)算相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用而快速發(fā)展。因此，這些技術(shù)或研究領(lǐng)域相輔相成，共同構(gòu)建了當(dāng)前蓬勃發(fā)展的新一代的信息技術(shù)。

    本文研究的是面向數(shù)據(jù)的云計(jì)算相關(guān)領(lǐng)域，該領(lǐng)域目前主要分為集中式云計(jì)算服務(wù)[2]和邊緣云計(jì)算服務(wù)[3-4]，本文針對(duì)的是集中式云計(jì)算服務(wù)。集中云計(jì)算服務(wù)亦被稱為云數(shù)據(jù)中心，其是信息系統(tǒng)的核心，也是未來數(shù)據(jù)中心建設(shè)和發(fā)展的方向，因此，綜述該方向的研究進(jìn)展具有重要意義，也可以指導(dǎo)相關(guān)科研與實(shí)踐工作。

    關(guān)于云計(jì)算的概念紛繁多雜，本文首先區(qū)分云計(jì)算、云平臺(tái)、云服務(wù)等概念，具體解釋如下：

    (1)云計(jì)算是指采用虛擬化等技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心，然后按使用量付費(fèi)的模式，為用戶提供各種服務(wù)形式的應(yīng)用。

    (2)云服務(wù)是指利用云計(jì)算技術(shù)，能夠根據(jù)用戶需求，提供多元化的服務(wù)，該服務(wù)是可擴(kuò)展、可伸縮的。

    (3)云平臺(tái)將虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理，并面向用戶提供服務(wù)，形成了云服務(wù)。

    因此，這幾個(gè)概念類而不同，又相輔相成，而目前大部分的技術(shù)研發(fā)、研究機(jī)構(gòu)或公司均是圍繞這三個(gè)方面進(jìn)行的。

    對(duì)于云計(jì)算的概念，目前還存在多種定義，一般而言，云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，該模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的共享資源池，例如計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等資源，而用戶只關(guān)心云平臺(tái)所提供的服務(wù)[5-6]。因此，云計(jì)算既指一種可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地提供配置以及取得供應(yīng)的計(jì)算和存儲(chǔ)平臺(tái)，又指一種可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行服務(wù)的應(yīng)用類型[7]。并且用戶的系統(tǒng)規(guī)模變化時(shí),云計(jì)算系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求自由伸縮。

    目前，多個(gè)領(lǐng)域均涉及云數(shù)據(jù)中心，本文基于此，進(jìn)行了大量的對(duì)比研究，梳理該場(chǎng)景下云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)，并提出了下一步的應(yīng)用方向，為云計(jì)算相關(guān)研究提供一些參考。




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作者信息:

葛文雙，鄭和芳，劉天龍，馬  昭，張瑞權(quán)，吳成晟

(中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京100083)

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