【云計算技術與運用研究6500字（論文）】

云計算技術與運用研究TOC\o"1-3"\h\u26431引言 1164662相關概念介紹 121248（一）云計算 1235241.虛擬化技術 186042.分布式數(shù)據(jù)存儲技術 114683.編程模式 1302634.大規(guī)模數(shù)據(jù)處理 2225685.分布式資源管理 214939（二）國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 221789（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀 229819（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 227748三、云計算技術的運用 221456【參考文獻】 6【摘要】隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代計算機技術也在不斷更新，計算機和網(wǎng)絡對我們的生命產(chǎn)生了巨大影響。云計算在當前信息網(wǎng)絡中也不斷迎來廣泛應用，現(xiàn)代信息技術的出現(xiàn)滿足了當代技術對數(shù)據(jù)計算效率的需求，云計算極大提升了數(shù)據(jù)計算效率，成為大數(shù)據(jù)時代最高的計算方式?；诖?，本文主要分析了大數(shù)據(jù)的關鍵技術，探討了當前大數(shù)據(jù)技術在各行業(yè)中的應用現(xiàn)狀，最后提出了大數(shù)據(jù)技術的未來發(fā)展趨勢?！娟P鍵詞】大數(shù)據(jù)技術；云計算；應用領域；發(fā)展趨勢1引言近年來，微軟采用了自己獨特的思維方式，整合和調(diào)整軟件和服務，將Windows從pc擴展到云計算平臺。開發(fā)云計算只用了幾年時間。這項新技術突然被人們認知且熟悉。然而，自從云計算的概念出現(xiàn)以來，就沒有標準的定義對其定下規(guī)定，企業(yè)間的競爭讓云計算范圍變得越來越廣，甚至讓人覺得云計算無處不在。目前，云計算已經(jīng)有了一定的發(fā)展程度，在一些國家、地區(qū)或公司已經(jīng)進行了合作，并對其更深入的開發(fā)和應用進行了有針對性的研究。在國外引入云服務概念之前，就已經(jīng)對其有了廣泛的部署，并且已經(jīng)有了一定的技術基礎和運營方面的經(jīng)驗，業(yè)務模式也相對更明確。云計算在我國的發(fā)展正處于增長期，主要從2009年開始進行業(yè)務推廣，推遲了四年，所以對國外技術和商業(yè)模式進行了研究學習，此外，我國目前缺乏國家層面的統(tǒng)一部署和政治指導，因此，研究這一課題對我國云計算和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實貢獻。2相關概念介紹（一）云計算1.虛擬化技術虛擬化是云計算中最重要的核心技術之一。它為云計算服務提供基礎設施支持，是信息和通信技術向云計算快速過渡的主要推動力。2.分布式數(shù)據(jù)存儲技術在目前的云計算領域，谷歌GFS和Hadoop開發(fā)了一個開源系統(tǒng)。HDFS是用于云計算的兩個流行的分布式存儲系統(tǒng)。GFS(谷歌文件系統(tǒng)):沒有開放源代碼的GFS云計算平臺滿足了大量用戶的需求，同時為大量用戶提供服務。HDFS(分布式文件系統(tǒng)Hadoop):大多數(shù)信通技術，包括雅虎和英特爾的云計劃，使用HDFS數(shù)據(jù)存儲技術。3.編程模式MapReduce是云計算并行編程的當前流行模型之一。MapReduce系統(tǒng)將任務自動劃分為多個子目標，通過兩個步驟Map和Reduce實現(xiàn)大規(guī)模計算節(jié)點的高度和分布。MapReduce模式的思想是將要解決的問題劃分為映射（mapping）和簡化（reduce）。首先，數(shù)據(jù)通過Map程序被分割成不同區(qū)域，然后被大量計算機分散以達到分布式計算效果，最后被聚合并通過Reduce程序輸出。4.大規(guī)模數(shù)據(jù)處理處理大量數(shù)據(jù)是云計算的一大優(yōu)勢?？焖俚臄?shù)據(jù)處理技術也是云計算不可或缺的基礎技術之一。谷歌的BigTable是一個非關系數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)相對的數(shù)據(jù)庫不一樣的是，它將所有數(shù)據(jù)視為對象，形成一個巨大的、分布式存儲大量的結(jié)構化數(shù)據(jù)的表格。HBase是ApacheHadoop的一個子項目，作為一個以列為中心的分散式開源數(shù)據(jù)庫銷售。HBase和一般的關系數(shù)據(jù)庫不一樣，它是一種適合存儲非結(jié)構化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。5.分布式資源管理云計算系統(tǒng)需要處理的資源通常非常大，可以同時覆蓋多個區(qū)域。此外，成千上萬的應用程序在云平臺上運行。想要有效管理這些資源并確保它們提供正常的服務，通常需要強有力的技術支持。因此，資源共享管理技術的重要性是可以想象的。（二）國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀2019年歐盟組織也采取了促進云計算發(fā)展的政策，公布了釋放歐洲云計算的戰(zhàn)略計劃，在這個計劃當中給云計算的部分標準做了規(guī)范，比如精簡了審核的流程和技術規(guī)范標準，同時提倡供應商進行擴展業(yè)務范圍。目前世界范圍內(nèi)云計算技術發(fā)達的國家在日本，根據(jù)日本相關的報道顯示，服務性價比是很高。在2010年公布的《云計算和競爭力》的報告中就明確提出，鼓勵和支持供應商對服務范圍進行擴大，發(fā)揮高新科技企業(yè)的技術特長，集中力量解決云計算方面的問題。除此之外韓國政府也沒有落后，在2011年公布了《云計算全面振興計劃》，重點內(nèi)容就是希望政府在計算機領域做好帶頭作用，促進國內(nèi)的云計算行業(yè)健康發(fā)展。（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀云計算盡管在我國應用時間相對較晚，但是國家對其的重視程度也不甘落后。我國在5G技術領域的發(fā)展逐漸領先行業(yè)，很多的配套軟件應用比如語音識別、人臉檢測等技術，都已經(jīng)實現(xiàn)了云計算的廣泛運用。此外還有文字識別、法律文字、金融行業(yè)、應用場景分析等服務領域都有涉及。在不遠的將來，云計算在基因研究方面，對于DNA檢測等方面都可以實現(xiàn)。我國高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也在逐漸的加快，對于技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有促進作用。三、云計算技術的運用目前云計算的主要應用場景是以電子商務為主的互聯(lián)網(wǎng)領域，具體包括計算廣告、內(nèi)容檢索與推薦、商品推薦與營銷活動等。如計算機廣告方面主要是依據(jù)用戶和內(nèi)容數(shù)據(jù)動態(tài)決定廣告投放策略和定價，內(nèi)容檢索和推薦方面主要是百度、頭條等，而商品推薦和營銷活動優(yōu)化方面更為常見，主要是淘寶、拼多多電商平臺。除了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)之外，其他產(chǎn)業(yè)也都在大數(shù)據(jù)技術的幫助下可以深入發(fā)掘數(shù)據(jù)的價值、改善運營效率。其中，金融行業(yè)是較早的受益者。銀行貸款業(yè)務中的風險控制、保險業(yè)務中的個性化定價保、證券行業(yè)中的期貨定價和股價預測等都實實在在在創(chuàng)造出財富。除此之外，云計算還在城市交通、社會治理、能源傳輸、網(wǎng)絡安全、航空航天等領域也都已經(jīng)有了現(xiàn)實的應用。（一）網(wǎng)絡信息安全云計算安全是一組廣義的策略、技術和控制手段的集合，它們旨在保護云計算相關數(shù)據(jù)、應用和基礎設施的安全。云端安全把所有的用戶和安全平臺通過互聯(lián)網(wǎng)直接連系在一起，形成一個巨大的安全檢測平臺網(wǎng)絡，檢測各種勒索病毒、垃圾郵件、木馬、惡意軟件等信息和內(nèi)容，每一個云端用戶在收集和分享其他平臺的用戶安全技術研究成果的信息同時，也為云端安全做出貢獻也為云端安全做出貢獻。云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡安全技術有：1.智能防火墻技術智能防火墻技術是近年來廣泛應用于網(wǎng)絡環(huán)境中的一項技術，對網(wǎng)絡安全問題產(chǎn)生了一定的防護措施。其主要是利用模糊的數(shù)據(jù)庫信息來實施預防功能，并為電腦建立一堵“墻”來加以保護，從而達到阻止外部文件入侵云端的目的。目前所采用的防火墻技術是在原有技術條件下的一種改進和創(chuàng)新，通過對信息數(shù)據(jù)進行識別，從而實現(xiàn)對所有用戶的訪問權限控制。2.加密技術為了解決云計算市場經(jīng)濟環(huán)境下網(wǎng)絡安全管理問題，在市場經(jīng)濟環(huán)境下已經(jīng)出現(xiàn)了先進的加密技術，這也是目前我國和世界上大部分地區(qū)最常用的網(wǎng)絡信息安全技術之一，在云計算的背景下，加密技術被廣泛應用于對網(wǎng)絡信息的安全管理和采集工作中。加密技術主要是通過在設計過程中采用先進的加密算法，最終使得網(wǎng)絡環(huán)境中的重要數(shù)據(jù)和信息資料可以逐漸轉(zhuǎn)化成為有效的密碼。3.反病毒技術隨著現(xiàn)代計算機所需要使用的網(wǎng)絡服務范圍不斷擴大，用戶身份也就存在著很大的風險和不確定性，一定程度上給我們網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和信息安全帶來了難以想象的風險與后果。這一嚴重的缺陷已經(jīng)讓我們的計算機和網(wǎng)絡安全面臨著很大的威脅和風險，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的用戶和信息一旦遭到盜用，就難以想象的巨大風險和嚴重后果，甚至整個企業(yè)和公司的未來都將遇到很大的阻礙。其中反病毒技術就是針對互聯(lián)網(wǎng)中存在的病毒及相應數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的一種攔截裝置，并能夠根據(jù)病毒的特性采取相應的預防措施。（二）監(jiān)控管理人們對智能家居的要求更高，不再滿足原先單一的一鍵控制式智能，開始追求更智能、健康舒適以及安全的居住品質(zhì)，所以智能家居成為了以家為平臺，帶有安全，健康以及舒適為標準的家居環(huán)境。因此各大廠商都在力求創(chuàng)新以此滿足用戶需求，實現(xiàn)全方位對環(huán)境監(jiān)控的同時提供給用戶良好的家居環(huán)境。但是結(jié)合當前種類繁多的智能家居產(chǎn)品來看由于平臺與協(xié)議的不統(tǒng)一，在實現(xiàn)多功能對家庭環(huán)境監(jiān)控的同時就必須配置多種傳感器，執(zhí)行器等，因此就會造成功能重疊的浪費，比如我們使用不同廠家的光感開關，光感窗簾，就需要分別配置光敏電阻傳感器，并且維護成本相對較高。同時，對智能設備的遠程控制系統(tǒng)的開發(fā)所需成本極高，開發(fā)流程較長。但是近幾年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)，云計算以及無線通信等技術的發(fā)展為智能家居的發(fā)展帶來了新的解決方案。2014年可以說是智能家居發(fā)展最快的一年，3月美的集團推出智慧家居管家系統(tǒng)，并且與小米集團展開合作進軍智能家居市場，青島海爾集團發(fā)布“U+智慧生活”操作系統(tǒng);10月大華股份發(fā)布“樂橙”，并與阿里巴巴旗下阿里云攜手追求智能家居創(chuàng)新；12月美的集團與京東簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，海爾則與恒大地產(chǎn)展開合作。國內(nèi)2016年海爾集團推出了安裝在浴室里的智能魔鏡，可以實時監(jiān)控室內(nèi)情況，為用戶提供最適宜的沐浴環(huán)境。小米集團則推出了一整套智能家居環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品，比如米家溫濕度傳感器，煙霧傳感器等。各大廠商都在積極尋求發(fā)展創(chuàng)新，致力于在智能家居領域有所發(fā)展。（三）醫(yī)療服務醫(yī)院是一個特殊的機構。在醫(yī)院信息化進程中，合理使用云計算是非常有益的。云計算技術中有四種不同的建設部署模型，其中的公有云和私有云建設模型，在醫(yī)院信息化建設中起到不可或缺的重要影響作用。簡而言之，公有云技術是公共共同擁有的云服務，它對公眾開放，這就是它的開放性；而私有云是指運行在企業(yè)內(nèi)部的技術，不能從外部獲得，體現(xiàn)了它的私有性。醫(yī)院占據(jù)這兩個特點，多家醫(yī)院可以共享基礎設施系統(tǒng)同時形成，可以大大降低運營成本，提高效率，即公有云的應用。對于醫(yī)務人員來講，可以利用云計算技術的便捷，獲取患者的基本信息、病歷和既往病史；對于患者來說，個人就診資料能夠隨時隨地訪問和存取，實現(xiàn)信息共享，這就是私有云的應用。故因此，公有云和私有云建設在醫(yī)院信息化建設中是相輔相成，缺一不可的。（四）企業(yè)管理在信息技術不斷升級迭代的今天，5G的出現(xiàn)和云計算的發(fā)展給中小企業(yè)信息化架設提供了充足的支持。就未來國際企業(yè)發(fā)展趨勢來說，信息化建設是中小企業(yè)不斷發(fā)展壯大的前提和基礎。甚至上升到國家層面，推進中小企業(yè)信息化，是貫徹落實科學發(fā)展觀、實現(xiàn)國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的基本手段。就目前來說，已經(jīng)有越來越多的中小企業(yè)慢慢認識到信息化在全球經(jīng)濟一體化背景下的作用。（五）智慧教育教育部明確提出“十四五”期間，要實施教育新基建工程，以推動信息時代的教育創(chuàng)新。面對時代的發(fā)展趨勢，各示范區(qū)積極行動，在環(huán)境聯(lián)通方面進行了重點實施。例如，北京市東城區(qū)依托數(shù)字資源平臺構建了數(shù)字教育資源匯聚和共享通道，形成了市區(qū)校三級協(xié)同的資源公共服務體系；山西省運城市依托“運教云”，建立相互融通的市、縣、校三級教育云空間、資源平臺和管理平臺，實現(xiàn)了縣縣有自主平臺、校校有自主空間；湖南省長沙市依托網(wǎng)絡空間人人通云平臺，打通學校、家庭和社會之間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)了各級各類教育公共服務平臺和教育管理公共服務平臺的數(shù)據(jù)融通。（六）智能交通智能交通是一個智能交通部門，是智能城市的關鍵組成部分。交通工具之間的數(shù)據(jù)通信要求更快更強的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性4G通信設備由于實時通信的短處以及高效工程設備的不安全而被設計為可用。首先，云計算技術可以實現(xiàn)無限傳輸一定數(shù)量的清晰視頻，幫助改善對交通事故的處理及馬路管理。其次，通過云計算網(wǎng)絡在視頻，道路，天氣等方面，可以利用大數(shù)據(jù)和人工智能數(shù)據(jù)或者視頻數(shù)據(jù)來保存數(shù)據(jù)。實時計算和事件分析，為交通出行、交通治堵、交通規(guī)劃等提供高效的支撐。相比之下，云計算技術可以帶來較少的時間和思維損耗，這一事實可以讓智能駕駛飛向新時代。（七）智慧物流目前物流技術、物流云、物流大數(shù)據(jù)和物流模式是物流公司對智慧物流需求最高的四個領域。2018年中國智慧物流市場規(guī)模超過4000億元，2020年中國智慧物流市場規(guī)模接近6000億元。2021年，中國智慧物流市場延伸至6477億元。在市場快速增長的同時，智能物流已經(jīng)成為物流領域創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力。以智能快柜為例。2017年，我國智能快柜市場規(guī)模超過百億元，到2019年達到250億元。配合我國快遞服務的持續(xù)增長和智能快柜的快速發(fā)展，預計2021年中國快件搶市場規(guī)模有望超過350億元。與此同時，各種有利于智慧物流發(fā)展的指導方針不斷出臺。今年4月，國務院總部發(fā)布了《關于深入實施“互聯(lián)網(wǎng)+流通”行動計劃的意見》，2016年7月，國家發(fā)展改革委發(fā)布了《關于印發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+高效物流”實施意見的通知》。“在具體操作層面，圍繞智慧物流發(fā)展，國家和各市相繼出臺了土地出讓和人才示范等優(yōu)惠政策。從長遠來看，人工智能是智慧物流的“心臟”，它使物流系統(tǒng)能夠真正自我檢查和修復。目前，菜鳥網(wǎng)絡和京東物流在我國處于人工智能的前沿，因為通過部署大量的智能設備，如無人機、無人車、無人倉儲和分揀機器人。統(tǒng)計顯示，2019-2021年最后一個季度，我國智能物流設備市場容量年均增長超過20%，分別為4885億元、5840億元和6477億元。利用多種智能物流設備，克服戰(zhàn)術人群的傳統(tǒng)物流方式將發(fā)生變化，人工物流將被無人化人工智能所取代。例如，京東大型區(qū)域中心的分揀車輛段實際上無人值守，裝卸設備的無人值守部分超過80%。隨著勞動力的使用日益減少，物流系統(tǒng)中的信息和智能水平得到了顯著提高，最大的變化和最顯著的影響是移動物流的使用。移動互聯(lián)網(wǎng)和智能設備的廣泛使用使得提供大量用戶變得容易。同時，移動物流應用還可以在客戶和物流公司之間建立直接的聯(lián)系，讓客戶可以隨時看到自己的物流信息，但物流公司也可以為客戶提供更有針對性的服務。4云計算的未來趨勢（一）云計算服務成本下降隨著未來存儲和計算的成本將進一步下降，并考慮到全球范圍內(nèi)還有大量的計算服務還沒有電子商務化，還沒有轉(zhuǎn)移到云計算環(huán)境中，所以隨著其他行業(yè)逐漸數(shù)據(jù)化，未來云計算的算力還會大量增加，因而讓服務單價下降。（二）市場規(guī)模進一步增大未來幾年，“科技研發(fā)”將成為網(wǎng)絡+教育發(fā)展的主要重點之一。隨著技術的成熟發(fā)展和應用，解決了由于網(wǎng)絡技術發(fā)展不成熟而產(chǎn)生的教學問題，如由于網(wǎng)絡延遲導致音畫不同步，教學體驗感差，以及由于兩屏教學雙方處于不同的空間，課堂氣氛不夠協(xié)調(diào)，教學過程中的互動性不強，教學節(jié)奏不夠緊湊，教學效果不佳，教學效果不佳等。而隨著網(wǎng)絡傳輸速率的提高，較低的網(wǎng)絡延時為Al、VR、MR、物聯(lián)網(wǎng)等應用開發(fā)出更為實用的互聯(lián)網(wǎng)+技術，應用于教育場景中提供了更多的便利和基礎，為學習環(huán)境的舒適學習提供了更多的基礎和便利，讓學習變得更加便捷。（三）云計算技術上進一步突破未來，電子商務的核心競爭力將集中在應用開發(fā)上。在某種模式下，Saas服務模式最為成熟。Saas提供個性化服務，可以有效解決企業(yè)發(fā)展過程中租戶的管理問題，解決ERP問題，與上下層溝通，降低項目管理成本、技術成本等。未來隨著辦公智能的浪潮，云計算將在未來的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。（四）混合云主力發(fā)展由于云計算處于發(fā)展初期，消費者不信任云計算的安全性，企業(yè)傾向于選擇自己的云服務器，而混合云考慮到了公共安全云是一種特殊的云資源約束。