計(jì)算機(jī)新技術(shù)講座(2)(編輯修改稿)
2025-06-15 16:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。云計(jì)算系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是 Google的 GFS和 Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的GFS的開源實(shí)現(xiàn) HDFS。 GFS即 Google文件系統(tǒng)（ Google File System），是一個(gè)可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)，用于大型的、分布式的、對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的應(yīng)用。 GFS的設(shè)計(jì)思想不同于傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)，是針對大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和 Google應(yīng)用特性而設(shè)計(jì)的。它運(yùn)行于廉價(jià)的普通硬件上，但可以提供容錯(cuò)功能。它可以給大量的用戶提供總體性能較高的服務(wù)。一個(gè) GFS集群由一個(gè)主服務(wù)器（ master）和大量的塊服務(wù)器 (chunkserver)構(gòu)成，并被許多客戶（ Client）訪問。主服務(wù)器存儲文件系統(tǒng)所以的元數(shù)據(jù)，包括名字空間、訪問控制信息、從文件到塊的映射以及塊的當(dāng)前位置。它也控制系統(tǒng)范圍的活動，如塊租約（ lease）管理，孤兒塊的垃圾收集，塊服務(wù)器間的塊遷移。主服務(wù)器定期通過 HeartBeat消息與每一個(gè)塊服務(wù)器通信，給塊服務(wù)器傳遞指令并收集它的狀態(tài)。 GFS中的文件被切分為 64MB的塊并以冗余存儲，每份數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中保存 3個(gè)以上備份?？蛻襞c主服務(wù)器的交換只限于對元數(shù)據(jù)的操作，所有數(shù)據(jù)方面的通信都直接和塊服務(wù)器聯(lián)系，這大大提高了系統(tǒng)的效率，防止主服務(wù)器負(fù)載過重。 (3) 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù) 云計(jì)算需要對分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是 Google的 BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和 Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊 HBase。 BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和 MapReduce之上的一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫，與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同，它把所有數(shù)據(jù)都作為對象來處理，形成一個(gè)巨大的表格，用來分布存儲大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。 Google的很多項(xiàng)目使用 BT來存儲數(shù)據(jù)，包括網(wǎng)頁查詢， Google earth和Google金融。這些應(yīng)用程序?qū)?BT的要求各不相同：數(shù)據(jù)大?。◤腢RL到網(wǎng)頁到衛(wèi)星圖象）不同，反應(yīng)速度不同（從后端的大批處理到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)）。對于不同的要求， BT都成功的提供了靈活高效的服務(wù)。 （ 4）虛擬化技術(shù) 通過虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離，它包括將單個(gè)資源劃分成多個(gè)虛擬資源的裂分模式，也包括將多個(gè)資源整合成一個(gè)虛擬資源的聚合模式。虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等，計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級虛擬化、應(yīng)用級虛擬化和桌面虛擬化。 （ 5）云計(jì)算平臺管理技術(shù) 云計(jì)算資源規(guī)模龐大，服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)行著數(shù)百種應(yīng)用，如何有效的管理這些服務(wù)器，保證整個(gè)系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。云計(jì)算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過自動化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營。 云計(jì)算技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題 ? 盡管云計(jì)算模式具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在的一些問題，如數(shù)據(jù)隱私問題、安全問題、軟件許可證問題、網(wǎng)絡(luò)傳輸問題等。１） 數(shù)據(jù)隱私問題：如何保證存放在云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)隱私，不被非法利用，不僅需要技術(shù)的改進(jìn)，也需要法律的進(jìn)一步完善。２） 數(shù)據(jù)安全性：有些數(shù)據(jù)是企業(yè)的商業(yè)機(jī)密，數(shù)據(jù)的安全性關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。云計(jì)算數(shù)據(jù)的安全性問題解決不了會影響云計(jì)算在企業(yè)中的應(yīng)用。 ３） 用戶使用習(xí)慣：如何改變用戶的使用習(xí)慣，使用戶適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的軟硬件應(yīng)用是長期而艱巨的挑戰(zhàn)。３） 網(wǎng)絡(luò)傳輸問題：云計(jì)算服務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò)，目前網(wǎng)速低且不穩(wěn)定，使云應(yīng)用的性能不高。云計(jì)算的普及依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。 云計(jì)算：前景美好風(fēng)險(xiǎn)巨大 盈利尚需五年 中國云計(jì)算技術(shù)分布圖 ? 無論你身處哪個(gè)行業(yè)，是高端裝備制造，還是 IT、醫(yī)療，哪怕你只是一家制鞋小作坊的老板，與商業(yè)伙伴見面如果不談點(diǎn)“云”，將會是絕對落伍的。 世界云計(jì)算技術(shù)分布圖 ? 對于中國來說，這是唯一一次與世界站在同一起跑線上的 IT產(chǎn)業(yè)革命。 ? “云計(jì)算改變了 IT產(chǎn)業(yè)的游戲規(guī)則，其技術(shù)架構(gòu)、市場格局都不同以往。中國喜歡這樣的變化，我們希望重新洗牌?！敝袊こ淘涸菏磕吖饽蠈?《 中國經(jīng)濟(jì)周刊 》 表示，“在云計(jì)算跑道上，沒有誰有太大的領(lǐng)先優(yōu)勢。我們完全可能在這一撥浪潮中，形成自主可控的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)?！? ? 未來五年的大趨勢是，人們身邊的智能設(shè)備，例如智能手機(jī)、智能汽車、醫(yī)療傳感器等，都可以交互運(yùn)作，云計(jì)算會帶來一種新的生活方式。 ? 有需求就會有市場。 IDC咨詢公司預(yù)測，用于云計(jì)算服務(wù)的支出到 2021年將達(dá)到 420億美元，相關(guān)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 4520億美元。更重要的是，在云計(jì)算上的支出將進(jìn)入加速發(fā)展階段，在接下來的五年間可能會增長 3倍。 ? 人“云”亦“云”的風(fēng)險(xiǎn) ? 一時(shí)間，云手機(jī)、云視頻、云搜索、云博客、云家電 ……“ 云”仿佛成了萬金油，誰都可以沾一點(diǎn)。當(dāng)中有多少是舊瓶裝新酒？ ? 與國外云計(jì)算主要是企業(yè)推動不同的是，國內(nèi)云計(jì)算需求的主力軍似乎是地方政府。 ? 2021年 10月，發(fā)改委、工信部聯(lián)
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