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课程号：IEPA40620P云计算课程论文院系：信息学院专业：物联网工程班级：物联网二班姓名：单利鹏学号：1321310039任课教师：李俊韬题目：云计算及技术的应用提交论文（报告）时间：2016年6月5日2云计算技术应用物联网工程专业学生单利鹏学号1321310039摘要: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。云计算当中包含了许多不同的主要技术，如IASS、PAAS、SAAS等技术，这些技术与云计算相辅相成，共同进行应用，通过这些应用了解云计算，以便于对于云计算的深入了解。通过这些了解得出结论。关键字:云计算；IASS；PAAS；SAAS一、云计算的概念与特点（一）概念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[1]。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。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。[2]。（二）特点(1)超大规模“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(2)虚拟化云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上3用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3)高可靠性“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。(4)通用性云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5)高可扩展性“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6)按需服务“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以像自来水，电，煤气那样计费。(7)极其廉价由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要重视环境问题，这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。(8)潜在的危险性云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构（特别像银行这样持有敏感数据的商业机构）对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务，无论其技术优势有多强，都不可避免地让这些私人机构以“数据（信息）”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言，“信息”是至关重要的。另一方面，云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。所有这些潜在的危险，是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个重要的前提。[3]二、云计算技术及其应用4（一）IaaS1．概念IaaS（InfrastructureasaService），即基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。这类服务称为基础设施即服务。基于Internet的服务（如存储和数据库）是IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务（PlatformasaService，PaaS）和软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）[4]2.IaaS的应用方式IaaS通常分为三两种用法：公有云共的和、私有云的和混合云。AmazonEC2在基础设施云中使用公共服务器池（公有云）。更加私有化的服务会使用企业内部数据中心的一组公用或私有服务器池（私有云）。如果在企业数据中心环境中开发软件，那么这两种类型公有云、私有云、混合云都能使用，而且使用EC2临时扩展资源的成本也很低，如—比方说开发和测试，混合云。结合使用5两者可以更快地开发应用程序和服务，缩短开发和测试周期。[5]同时，IaaS也存在安全漏洞，例如服务商提供的是一个共享的基础设施，也就是说一些组件或功能，例如CPU缓存，、GPU等对于该系统的使用者而言并不是完全隔离的，这样就会产生一个后果，即当一个攻击者得逞时，全部服务器都向攻击者敞开了大门，即使使用了hypervisor，有些客户机操作系统也能够获得基础平台不受控制的访问权。解决办法：开发一个强大的分区和防御策略，IaaS供应商必须监控环境是否有未经授权的修改和活动。3.与云计算的应用提供给消费者的服务是对所有计算基础设施的利用，包括处理CPU、内存、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统的选择、存储空间、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如路由器，防火墙，负载均衡器等）的控制。[6]（二）PAAS1．概念PaaS是Platform-as-a-Service的缩写，意思是平台即服务。把服务器平台作为一种服务提供的商业模式。通过网络进行程序提供的服务称之为SaaS(SoftwareasaService)，而云计算时代相应的服务器平台或者开发环境作为服务进行提供就成为了PaaS(PlatformasaService)。所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台（计世资讯定义为业务基础平台）作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种6应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。[7]。2.PaaS的应用方式如果一家企业承受着把应用程序软件迁移至网络或移动设备的压力，那么PaaS则具有明显的优势。企业业务进入市场的时间更短，这样也就避免了开发时间冗长、上市时间过长的产品开发过程。这样的产品必定是高质量的，同时也必须能够被快速提供。PaaS可让企业更专注于他们所开发和交付的应用程序，而不是管理和维护完整的平台系统。[8]对于小型企业和初创型企业来说，PaaS也是比较有用的，因为这些企业并没有广泛的、具有较高依赖性的旧应用程序需要迁移。PaaS的多租户特性可实现应用程序和数据资源的最大数量共享，同时让开发资源继续专注于应用程序的交付和连接，而不是开发和支持数据库资源。PaaS的未来发展空间似乎在小型企业和初创企业，这类公司由于不依赖于与旧应用程序的集成而更适于在云计算中进行应用程序开发。[9]3.与云计算的应用提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言和工具（例如Java，python,.Net等）开发的云计算SPI关系图或收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。[10]（三）SaaS1．概念SaaS是Software-as-a-Service（软件即服务）的简称，随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。它与“on-demandsoftware”（按需软件)，theapplicationserviceprovider(ASP，应用服务提供商)，hostedsoftware(托管软件)所具有相似的含义。它是一种通过Internet提供软件的模式，厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件，软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和7维护基础设施和应用程序的需要[11]。2.SaaS的应用模式1、“专卖店”模式（封闭型、完全控制模式）在“专卖店”模式下，软件服务运营支撑平台提供软件服务运行阶段的完全控制功能。软件应用的运行完全托管到平台中，托管方式可以分为开放托管方式和专有托管方式。开放托管方式是指运营支撑平台可以运行在互联网上，用户能够通过企业外部网络进行访问。专有托管方式是指运营支撑平台运行在企业内部的专有网络中，外部网络不能访问，这通常是出于保障安全性的考虑。此外，这种软件服务运营支撑平台并不对外开放接口，第三方无法使用支撑平台的功能和数据来开发第三方增值应用。这种模式的优点是：用户无需运维应用，由于应用由平台完全控制，可以做到资源充分的优化配置和管理。2、“中介店”模式（开放型、接入及管理控制模式）这种模式下，软件服务运营支撑平台并不支撑应用的实际运行，而是提供网络化应用接入、用户信息管理、计费等一些基本的功能。这些功能是通过软件服务运营支撑平台的开放接口对外提供的，第三方可以使用这些接口开发相应的功能，来构造更多软件应用，将其接入到平台中，或者对网络化应用的使用进行计费。这种模式的优点是:用户无需运维应用，运营商可以依托固有品牌快速进入软件服务领域，并带领更多有自主运营能力的软件提供商进入服务市场。83、“超市”模式（开放型、完全控制模式）这种模式下，软件服务运营支撑平台是对外开放的，通过对外提供应用开发接口来提供一些基础服务及业务服务，以便于第三方在一定范围内开发插件、进行应用定制和服务集成等。在这种模式下，平台对应用具有完全的控制能力。因而，这种方式对平台的多租户、可配置、可伸缩性、可用性以及可靠性要求较高。4、“Mall”模式（开放型、非完全控制模式）这种模式下，软件服务运营支撑平台是对外开放的，第三方可以利用平台所提供的基础服务开发新的网络化应用。不同于“完全控制”模式的软件服务运营支撑平台，这种模式下平台虽然控制着网络化应用的运行，以及部分的管理，但并不能完全控制对网络化应用的管理，而是交给第三方开发商更大的控制权。例如，他们可以控制网络化应用的命名、价格、用户权限、访问规则等重要内容。这种模式下运营支撑平台也要提供基础服务、应用开发环境以及很多保障性的功能。这种模式对平台通用性要求高，对存储和计算资源虚拟化能力要求高。[12]3.与云计算的应用提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，用户可以在各种设备上通过客户端界面访问，如浏览器。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等等。[13]4．对于企业的优势（1）从技术方面来看：企业无需再配备IT方面的专业技术人员，同时又能得到最新的技术应用，满足企业对信息管理的需求。（2）从投资方面来看：企业只以相对低廉的“月费”方式投资，不用一次性投资到位，不占用过多