移动云计算联盟数据资源识别与获取机制研究

移动云计算联盟数据资源识别与获取机制研究1.1移动云计算国内外研究现状移动云计算的发展始于移动互联网的发展。移动云计算的概念是2010年3月5日在OpenGardens博客上发布的一篇文章中定义的，被定义为“移动云生态系统中云计算服务的可用性，这合并了许多元素，包括使用者、企业、家庭基站、转码、端到端安全性、家庭网关和启用移动宽带的服务”[1]。近几年,由于无线通信网络传送能力的加强,智能手机为代表的手持终端设备存储和计算能力的逐渐扩大,移动互联网发展迅猛。移动互联网由有线互联网、无线通信网络以及移动终端组成。有线互联网、无线通信网络的快速发展以及移动终端的智能化,使得人们可以随时随地通过移动终端,接入互联网获取想要的信息,提高传播信息的效率,方便了人们的工作生活，人们对随时随地获取信息的需求也促进移动互联网的发展,移动互联网要处理的数据量也迅速地膨胀。所以本文针对这个问题研究数据的识别与获取，解决海量数据膨胀问题。1.1.1国外研究现状国外在移动云计算中的研究主要包括：移动终端如何高效地接入云，移动终端如何访问云服务，移动终端作为基础设施如何组成云，移动终端如何将计算迁移到云这四个方面。(1)在移动终端如何高效地接入云方面：SoebhaashDinial等人探索移动通信中云计算应用的意义，并说明了移动云计算是如何与云计算相关联的。卡内基梅隆大学的MahadevSatyanarayanan教授等人研究实现了Kimberley，当移动终端——手机由于延时过大或其他情况而无法正常接入云时，可以采用Cloudlet作为临时的中间基础设施，解决因延时过大而无法使用云端计算资源的难题[2]。(2)在移动终端如何访问云服务方面：Christensen提出了手机可以使用Restfulwebservices与云端进行连接，并将手机上的一些处理过程、存储要求迁移到云端，对于手机如何使用RestfulWebservices来接入云，作者进行了深入的分析。LloanaGiurgiu等人通过R-OSGi技术和AlfredO技术实现应用程序的各个模块分别在移动手机端和云端两处分布执行，移动手机可以方便的访问和调用云中的服务[3]。(3)在移动终端作为基础设施如何组成云方面：EugeneE.Marinelli等人将移动手机终端作为云平台搭建的基础设施，把开源的云计算系统Hadoop移植到Android系统手机上，并对手机搭建的云平台做了大量的性能测试，将测试结果与用PC搭建的云平台做了比较，指出了用手机做云平台的基础设施存在的一些不足之处[4]。Canepa等人则针对手机在接入云时遇到困难，或者在连接到云时产生网络带宽费用很昂贵的情况下，手机就不值得去请求云资源，于是在这种情况下手机就会充分地和周围的手机一起组成一个虚拟的云，在虚拟云中的手机一起解决同一个问题。(4)在移动终端如何将计算迁移到云方面：Byimg-GonChun等人利用虚拟机迁移技术，无缝地将手机终端的应用程序块迁移至云端执行，在云端始终维持一个手机终端的副本，手机端需要执行的任务被划分成几个不同的部分，有些部分在手机端执行，有些部分在云端执行[5]。在移动云计算的应用方面：(1)加拿大RIM公司提供的黑莓企业应服务器方案,黑莓的邮件服务器将企业无线网络和移动终端连接在一起,用户通过黑莓终端便可以访问rm的邮件账户,从而可以轻松地远程同步邮件和日历,查看附件和地址本。除黑莓终端外，RIM同时也授权其他移动设备平台接入黑莓服务器，享用黑莓服务。(2)苹果公司的MobileMe服务,该方案基于云存储和计算,可以处理电子邮件、记事本项目、通讯簿、相片以及其档案,用户所做的一切都会自动地更新至iMac、ipod、iphone等苹果公司生产的各式终端界面。(3)Google公司作为移动云计算的先行者，也积极开发面向移动环境的Android系统平台和终端，不断推出基于移动终端和云计算的新应用，包括：整合移动搜索、语音搜索服务、定点搜索以及Google手机地图、Android上的Google街景,并取得瞩目成效。1.1.2国内研究现状目前在国内对移动云计算的研究较少，主要集中以下几个方面：在移动云计算服务模型方面：汪星荷,刘绍华等在移动云计算的基础上,建立了一个基于位置的个性化服务推荐模型.该模型包括移动客户端和云端两部分，并且根据用户兴趣模型库,生成用户感兴趣的文字、图片和视频等资源集合,反馈给客户端,从而实现个性化服务推送[6]。赵华,王海阔指出移动云计算的服务模型包括“端”、“管”、“云”三个层面，端”指任何能接入“云”并完成信息交互的手机等移动终端设备；“管”指用于完成用户信息传输的通信网络；“云”的本质就是业务实现的方式即业务模式[7]。在移动云计算数据管理方面：杨智文在论文研究并实现了移动云计算环境下数据传输框架,研究了移动设备端如何选择无线网络连接，移动设备端如何适应数据传输的多样性，云端如何辅助移动设备端进行数据传输[8]。陆宏亮研究在移动云计算环境下数据安全保护对终端资源和整个事务处理的影响，同时通过对终端状态信息的考虑，引入不同安全保护策略对事务处理以及用户使用体验的考虑，提出基于终端上下文信息的一种自适应的数据保护架构[9]。殷胜兵在对移动云计算环境中数据获取机制研究分析的基础上,结合国内外研究现状及实际应用,对数据获取中的数据缓存技术、数据预取技术和数据复制技术三个方面进行了深入的研究[10]。在移动云计算应用方面：2011年11月联想总裁陈旭东在联想商用技术发展论坛表示，联想将以移动互联网终端和行业解决方案为核心，构建端到端的移动云计算应用模式。中国移动的云计算平台大云已经启动。中国移动云计算项目叫做大云。由三星研究中心的张新文博士等提出的Weblet项目是一种新的弹性应用开发模型,它将应用划分为多个Weblet,并允许根据实际运行时环境需求来执行配置策略,动态决定Weblet是在移动设备端执行还是在云计算端执行[11]。在移动云计算安全管理方面：徐光侠,陈蜀宇根据云计算资源建立了资源受限设备弹性应用的安全模型，解决了Weblet之间的安全迁移和授权云Weblet通过外部Web网络去访问敏感用户数据的问题[12]。毛宁提出新的数据保护方案,对方案中的模块进行详细设计,其中数据混乱采用多种矩阵变换组合的方式,加密部分的选择采用参数动态控制加密位,数据存储格式中采用双重加密保证数据安全[13]。1.1.3评述从上述有关对移动云计算的研究来看，对于移动云计算的研究还处于起步阶段，国外的研究主要集中在技术方面，技术上有一定突破，但是很大程度上还是延续云计算的技术，具有移动云计算特点的技术还没有涉及，国内的研究主要还是集中在概念阶段，深入的研究不多，因此进一步的研究移动云计算的概念以及技术具有很大意义。此外在黑龙江省移动云计算的应用尚未开启，但是随着云谷的建立以及政府的大力支持，实现对移动云计算的高效研究将成为必然趋势。1.2云计算联盟国内外研究现状目前已经有多个云计算研究人员和产业界人士提出了云计算联盟(CloudComputingFederation)的概念。云计算联盟是指整合不同CCSP(云计算服务提供商)提供的云计算服务来共同为用户提供服务，而提交给用户的是一个统一的计算资源[14]。在云计算联盟机制下,由于不同CCSP的云计算服务共同构成了一个真正意义上的巨大的资源池,从而使用户的应用组件可以在不同平台之间进行互操作和互迁移,将自己应用的组件配置到多个云计算平台中,实现资源配置的优化组合,以获得更大的效益。云计算联盟是目前云计算研究中的热点问题，其目标是整合分布式的不同云计算平台的资源来为所有用户提供各种普适IT应用。由于云计算联盟能提供更低的成本和更好的服务质量，必然会成为将来云计算技术发展的重要趋势,进而实现将计算资源作为一种效用来提供的目标。1.2.1国外研究现状在国外研究方面由于目前还没有一个通用的云计算标准，不同云计算平台之间的可移植和互操作并没有实质的进展，开放云计算联盟目前还只能停留在概念和模型上。由于认识到云计算联盟和开放云计算的重要性，目前已经出现了一些旨在推动云计算联盟和开放云计算的组织。开放云计算联盟(OpenCloudConsortium，OCC)成立于2008年，其目的是设法改善分布在不同地理位置数据中心的云存储和云计算的性能，并推广开放的架构，让由不同组织运营的云计算能够在一起无缝地工作。开放云计算联盟旨在支持为云计算开发开源软件，并为不同类型的云计算的软件制定标准和接口，使它们能够进行互操作。开放云计算联盟的成员包括美国伊利诺伊大学、西北大学、约翰霍普金斯大学、芝加哥大学和加州电信和信息技术学院。思科是第一家公开加入开放云计算联盟的大型IT厂商，其他很多IT厂商也准备加入进来。英国伦敦按需计算和通信服务提供商Star正式宣布发起成立云计算供应商联盟。英国云计算联盟主要面向英国本土的技术和服务提供商，主要目的是为用户提供全面的云计算服务，帮助英国企业部署云应用。他们的初步目标是为中等规模的英国企业提供云计算的系列选择。英国云计算联盟的首批成员包括15家，覆盖了英国企业IT和通信领域的各个层面，从电话通信到网络安全，从硬件到虚拟应用应有尽有。2012年2月15日，Atos、EMC和Vmware联合宣布结成开放式云计算战略联盟。Atos还将组建一家新公司——Canopy，提供多种可加速交付的云计算解决方案和服务，帮助客户更快享受云计算的益处。得益于来自全球云计算行业领袖企业EMC和VMware的领先技术，此次合作提供的全新服务将包括开放式云计算平台，使客户能针对其企业IT需求，轻松、灵活地选择、访问和部署云服务[15]。Google致力于将企业自身深入人心。为了达到这一目标，这个搜索巨人，也是现在的云巨人，已经与VMware合作，一起开发一个能让开发者在不同的云平台上运行Java应用。通过与虚拟化老大VMware合作，Google向我们展示了云计算是一件非同小可的事情，与各大厂商合作是要走向成功的必经之路。香港和记电讯、韩国LGCNS、澳大利亚Telstra及AAPT、马来西亚VADS五家电信运营商，与普华永道（PWC）、甲骨文就成立了这样一个联盟——亚太云计算联盟（APCA）。这一联盟成立的目标性十分明确，形成互通、分享、协作的生态系统——这事实上也正应是云的本质和精髓。但也正因为这一目标，该联盟在商业层面上需要做的还有很多。亚太云计算联盟希望能够实现的价值一方面是对于云服务的使用者——众多的商业企业，另一方面则是对于云服务的提供者——运营商。1.2.2国内研究现状在国内研究方面2010年l月22日，中国云计算技术与产业联盟(ChinaCloudComputingTechnologyandIndustryFederation，CCCTIA)在北京正式宣布成立。中国云计算技术与产业联盟是云计算相关企业、科研院所、相关机构自发、自愿组建的开放式、非营利性技术与产业联盟，由40家行业内的主要机构共同倡议成立。其主要宗旨之一是推动并参与云计算国际、国家或行业标准制定，促进中国云计算相关产业的发展。中关村云计算产业联盟于2010年7月9日在京成立。联盟由联想、用友、金山、百度、赛尔网络、神州数码等20家单位发起成立。联合北京云计算领域重点企业和研究机构，争取政府产业政策支持，汇聚产业链上下游资源，促进云计算领域产学研合作，带动全国云计算产业发展。力争通过三年的努力，推动建设标志性示范应用工程，建设云计算工程中心，培育行业龙头企业，形成一批自主知识产权产品和集成应用解决方案、主导和参加国际、国家或行业标准制定，使北京中关村成为我国云计算研究中心和产业基地。在学术方面：杨新锋，刘克成基于涌现理论和复杂网络理论对云计算联盟的体系结构进行建模，提出了一种基于域和复杂网络理论的云计算联盟体系结构模型，并对该模型中资源的发布和发现机制进行了详细的研究[16]。张泽华基于复杂系统理论的观点和方法论,以云计算联盟如何更好的实现资源的优化配置和提供优质的计算资源