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课程号：IEPA40620P云计算课程论文院系：信息学院专业：物联网专业班级：信技一班姓名：柯子鹏学号：1221310031任课教师李俊涛题目：云计算技术及创新应用提交论文（报告）时间：2015年6月15日云计算技术及创新应用物联网专业学生柯子鹏学号1221310031摘要:云计算是一种新型的共享基础架构的技术，它是分布式计算技术的一种，通过计算机网络创建巨大的虚拟化资源池，以便为用户提供各种计算服务。云计算具有虚拟化、动态可扩展、按需部署、灵活性高、可靠性高、性价比高等特点，受到业内诸多知名厂商和科研机构的重视。云计算代表网络计算价值的一个新的临界点。随着云计算提供的服务越来越多，采用何种客户端平台和服务提供模式组合成为用户和IT机构必须考虑的一个重要问题。富客户端将为用户带来最佳的用户体验，且能够支持完备的服务提供方法和完整的移动计算功能，包括离线计算等功能，以便更好地实现客户端的虚拟化，这一概念也受到包括IBM、英特尔、Adobe等公司的支持与推广。云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。云计算服务通常提供通用的通过浏览器访问的在线商业应用，软件和数据可存储在数据中心。由于新兴的云计算服务可望从基础设施层面解决许多长期困扰图书馆网络信息管理和服务中存在的问题，可以预料，会有越来越多的图书馆试水云计算，通过云计算来提升图书馆网络信息管理与服务的水平，降低管理与服务的成本。图书馆运用云计算已经是一种不可回避的选择，具有广阔的前景。关键字:云计算；虚拟化；多层次；图书馆一、新兴战略产业（正文一级标题，用三号宋体字，加粗，间距为：段前1行，段后1行）首先，让我们来看一个案例：据报道，2010年在新加坡成功举行的全球青年奥运会，IT系统全部租用的是新加坡电信的云服务，节约了大约60-80%的IT支出。11月即将在广州举行的亚运会，号称“信息亚运”却很难搜索到使用云计算技术来节约成本的任何报道。IDC分析云计算在中国目前只有4%左右的公司使用了云计算，新加坡是16%。通过使用云技术，可以节省大量的硬件支出，节约成本。云计算所能做的不止于此。云计算因其具有虚拟化、动态可扩展、按需部署、灵活性高、可靠性高、性价比高等特点，受到业内诸多知名厂商和科研机构的重视。[1]云计算代表网络计算价值的一个新的临界点。它提供更高的效率、巨大的可扩展性和更快、更容易的软件开发。富客户端将为用户带来最佳的用户体验，且能够支持完备的服务提供方法和完整的移动计算功能，包括离线计算等功能，以便更好地实现客户端的虚拟化。[2]近年来，随着多核处理器、虚拟化、分布式存储、宽带互联网和自动化管理等技术的发展和信息化处理需求的增长，普通计算机的计算和存储在一定程度上制约着现代化的办公和应用，另一方面互联网信息搜索、垃圾邮件过滤、天气模拟、上亿字符串的排序、大容量数据存储等业务，也需要很高的运算量和存储空间，这是个人电脑或企业电脑所不能提供的，小型机或中大型机的花费又太高。而云计算正是能满足这一需求的一种新的信息技术。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此，云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。[3]对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算，至少可以找到100种解释。[4]现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。[5]云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、[6]网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算技术在提供软件服务、平台服务、按需计算、管理服务提供商、商业服务平台、网络集成、云端网络服务等方面有很大的应用。[7]应用了云计算之后，客户所需要的软件、硬件、平台等服务大部分都将配置在云中，客户的终端资源将获得解放，而应用了富客户端技术后，客户将获得更好的用户体验。二、云计算=互联网+计算云计算=互联网+计算，是指用互联网提供智能化计算资源的服务模式。这里的云指的是互联网;计算资源包括应用程序、计算能力、存储空间、通信服务等;智能化指的是虚拟化和动态管理;服务模式是将软件作为服务、将平台作为服务和将基础设施作为服务等。2015年3月5日上午十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。李克强总理所提的“互联网+”与较早相关互联网企业讨论聚焦的“互联网改造传统产业”基础上已经有了进一步的深入和发展。李克强总理在政府工作报告中首次提出的“互联网+”实际上是创新2.0下互联网发展新形态、新业态，是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进。伴随知识社会的来临，驱动当今社会变革的不仅仅是无所不在的网络，还有无所不在的计算、无所不在的数据、无所不在的知识。“互联网+”不仅仅是互联网移动了、泛在了、应用于某个传统行业了，更加入了无所不在的计算、数据、知识，造就了无所不在的创新，推动了知识社会以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特点的创新2.0，改变了我们的生产、工作、生活方式。[8]那么，当互联网+遇上了云计算又将碰撞怎样的火花呢？互联网+和云计算天生是一对，阿里云os作为阿里云公司进军移动互联网的举措来说在阿里云的战略中占据了重要的作用，阿里巴巴集团已经意识到了移动互联网一定是下一代互联网的趋势，所以阿里云未来在移动互联网方面肯定会有更多的工作要做。阿里云内部有个说法就是移动互联网和云计算天生就是在一起的，对于一款手机应用来说，如果完全依靠手机端的处理能力，在涉及到大量的数据需要处理时手机的配置就会显得有些无能为力了，所以它必须要有云端的支持，那些应用才能跑起来。传统的App使用模式，需要首先登录到App市场，寻找并下载相关应用，只有在找到下载了稳定版本的App之后才能够开始使用。在云计算已经逐步成熟的当下，可以更多地依靠云端的计算性能，在阿里云OS的云应用下，不再需要下载相关应用，也不需要再占用系统内存，只需要登录应用平台，如同本机应用一般单击运行即可。这就方便了不太熟悉智能手机的用户，免除了对他们来说较为复杂的下载过程，降低了使用门槛。[9]专业地说，云计算是一种基于互联网的、通过虚拟化方式共享资源的计算模式，存储和计算资源可以按需动态部署、动态优化、动态收回。云是网络、互联网的一种比喻说法，用户不用再购买服务器，直接去云数据中心购买计算和存储服务;云是一个庞大的资源池，按需购买;云可以象自来水，电，煤气那样计费。云计算理解为提供资源(资源池上计算力、存储空间和信息服务)的网络被称为云，由云按需提供可动态伸缩(可以无限扩展的，随时获取，按需使用，按使用付费)的廉价计算服务，计算能力是通过互联网进行传输的。三、三种服务模式任何一个在互联网上提供其服务的公司都可以叫做云计算公司。其实云计算分几层的，分别是Infrastructure（基础设施）-as-a-Service，Platform（平台）-as-a-Service，Software（软件）-as-a-Service。基础设施在最下端，平台在中间，软件在顶端。别的一些“软”的层可以在这些层上面添加。[10]第一层叫做IaaS，有时候也叫做Hardware-as-a-Service，几年前如果你想在办公室或者公司的网站上运行一些企业应用，你需要去买服务器，或者别的高昂的硬件来控制本地应用，让你的业务运行起来。但是现在有IaaS，你可以将硬件外包到别的地方去。IaaS公司会提供场外服务器，存储和网络硬件，你可以租用。节省了维护成本和办公场地，公司可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。一些大的IaaS公司包括Amazon,Microsoft,VMWare,Rackspace和RedHat.不过这些公司又都有自己的专长，比如Amazon和微软给你提供的不只是IaaS，他们还会将其计算能力出租给你来host你的网站。第二层就是所谓的PaaS，某些时候也叫做中间件。你公司所有的开发都可以在这一层进行，节省了时间和资源。PaaS公司在网上提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器和操作系统。这节省了你在硬件上的费用，也让分散的工作室之间的合作变得更加容易。网页应用管理，应用设计，应用虚拟主机，存储，安全以及应用开发协作工具等。一些大的PaaS提供者有GoogleAppEngine,MicrosoftAzure，Force.com,Heroku，EngineYard。最近兴起的公司有AppFog,Mendix和StandingCloud第三层也就是所谓SaaS。这一层是和你的生活每天接触的一层，大多是通过网页浏览器来接入。任何一个远程服务器上的应用都可以通过网络来运行，就是SaaS了。你消费的服务完全是从网页如Netflix,MOG,GoogleApps,Box.net,Dropbox或者苹果的iCloud那里进入这些分类。尽管这些网页服务是用作商务和娱乐或者两者都有，但这也算是云技术的一部分。一些用作商务的SaaS应用包括Citrix的GoToMeeting，Cisco的WebEx，Salesforce的CRM，ADP，Workday和SuccessFactors。[11]Iaas和Paas之间的比较：PaaS的主要作用是将一个开发和运行平台作为服务提供给用户，而IaaS的主要作用是提供虚拟机或者其他资源作为服务提供给用户。接下来，将在七个方面对PaaS和IaaS进行比较：开发环境：PaaS基本都会给开发者提供一整套包括IDE在内的开发和测试环境，而IaaS方面用户主要还是沿用之前比较熟悉那套开发环境，但是因为之前那套开发环境在和云的整合方面比较欠缺，所以使用起来不是很方便。支持的应用：因为IaaS主要是提供虚拟机，而且普通的虚拟机能支持多种操作系统，所以IaaS支持的应用的范围是非常广泛的。但如果要让一个应用能跑在某个PaaS平台不是一件轻松的事，因为不仅需要确保这个应用是基于这个平台所支持的语言，而且也要确保这个应用只能调用这个平台所支持的API，如果这个应用调用了平台所不支持的API，那么就需要对这个应用进行修改。开放标准：虽然很多IaaS平台都存在一定的私有功能，但是由于OVF等协议的存在，使得IaaS在跨平台和避免被供应商锁定这两面是稳步前进的。而PaaS平台的情况则不容乐观，因为不论是Google的AppEngine，还是Salesforce的Force.com都存在一定的私有API。可伸缩性：PaaS平台会自动调整资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量。而IaaS平台则需要开发人员手动对资源进行调整才能应对。整合率和经济性：PaaS平台整合率是非常高，比如PaaS的代表GoogleAppEngine能在一台服务器上承载成千上万的应用，而普通的IaaS平台的整合率最多也不会超过100，而且普遍在10左右，使得IaaS的经济性不如PaaS。计费和监管：因为PaaS平台在计费和监管这两方面不仅达到了IaaS平台所能企及的操作系统层面，比如，CPU和内存的使用量等，而且还能做到应用层面，比如，应用的反应时间（ResponseTime）或者应用所消耗的事务多少等，这将提高计费和管理的精确性。[12]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四、创新应用基于云的图书馆服务整合：图书馆可以