雲計算（CloudComputing）是一種新近提出的計算模式。是分布式計算（DistributedComputing）、並行計算（ParallelComputing）和網格計算（GridComputing）的發展。

　　目前，亞馬遜、微軟、穀歌
、IBM、英特爾等公司紛紛提出了“雲計劃”。例如亞馬遜的AWS（AmazonWebServices）
、IBM和穀歌聯合進行的“藍雲”計(ji)劃(hua)等(deng)。這(zhe)對(dui)雲(yun)計(ji)算(suan)的(de)商(shang)業(ye)價(jia)值(zhi)給(gei)予(yu)了(le)巨(ju)大(da)的(de)肯(ken)定(ding)。同(tong)時(shi)學(xue)術(shu)界(jie)也(ye)紛(fen)紛(fen)對(dui)雲(yun)計(ji)算(suan)進(jin)行(xing)深(shen)層(ceng)次(ci)的(de)研(yan)究(jiu)。例(li)如(ru)穀(gu)歌(ge)同(tong)華(hua)盛(sheng)頓(dun)大(da)學(xue)以(yi)及(ji)清(qing)華(hua)大(da)學(xue)合(he)作(zuo)
，啟(qi)動(dong)雲(yun)計(ji)算(suan)學(xue)術(shu)合(he)作(zuo)計(ji)劃(hua)（AcademicCloudComputingInitiative），推動雲計算的普及，加緊對雲計算的研究。卡內基梅隆大學等對數據密集型的超級計算（DataIntensiveSuperComputing，DISC）進行研究，本質上也是對雲計算相關技術開展研究。

　　IDC的調查顯示，未來五年雲計算服務將急速增長
，預期2012年市場規模可達420億美元。目前企業導入雲計算已逐漸普及
，並且有逐年成長趨勢。估計在2012年，企業投入在雲計算服務的支出將占整體IT成本的25%，甚至在2013年提高至IT總支出的三分之一。

　　由此可見

，在各大公司以及學術界的共同推動下，雲計算技術將會持續發展。雲計算有著廣泛的應用前景。如表1所示。

　　雲計算在天文學、醫學等各個領域有著廣泛的應用前景。趨勢科技和瑞星等安全廠商紛紛提出了“安全雲”計劃。如今

，每天有2wanduozhongxindebingduhemumachansheng，chuantongdetongguogengxinyonghubingdukudefangdumoshi，shoudaoleyanjundetiaozhan，gaimoshishiyonghuduandebingdukuguoyupangda。qushikejiheruixingde“安全雲”將病毒資料庫放在“雲”端，與客戶端通過網絡相連，當“雲”在網絡上發現不安全鏈接時
，可以直接形成判斷，阻止其進入用戶機器
，從根本上保護機器的安全。

　　據ju趨qu勢shi科ke技ji大da中zhong華hua區qu執zhi行xing總zong裁cai張zhang偉wei欽qin介jie紹shao，趨qu勢shi科ke技ji已yi投tou入ru了le大da量liang資zi金jin，在zai全quan球qiu數shu個ge地di方fang建jian設she了le新xin型xing數shu據ju中zhong心xin。同tong時shi
，趨qu勢shi科ke技ji還hai花hua費fei了le1000多萬美元，租借了34000多台服務器，構建了一個服務遍及全球的“安全雲”。目前趨勢科技已將公司中低端的部分產品線放到“雲安全”計劃中
，而高端的大部分產品線，仍在準備過程中。

　　穀歌提供的Gmail、GoogleEarth、GoogleAnalyticsdengfuwudoujiyuqiyunjisuanfuwuqiyunxing。gugejiyuyunjisuantigongdefanyifuwujuyouxianjinzuihaodexingneng。duihulianwanghemeiguorenshenghuodeyixiangyanjiuxianshi

，dayue70%的在線用戶使用以上“雲計算”服務。

　　1雲計算的定義

　　目前，雲計算沒有統一的定義
，當前雲計算的定義主要包括如下幾種。

　　1）維基百科給雲計算下的定義。雲計算將IT相關的能力以服務的方式提供給用戶，允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下，通過Internet獲取需要的服務。

　　2）中國雲計算網將雲計算定義為：雲計算是分布式計算（DistributedComputing）
、並行計算（ParallelComputing）和網格計算（GridComputing）的發展，或者說是這些科學概念的商業實現。

　　3）文獻[8]在綜合多個雲計算的定義之後，給“雲”下了如下定義。雲是一個包含大量可用虛擬資源（例如硬件、開發平台以及I/O服務）的(de)資(zi)源(yuan)池(chi)。這(zhe)些(xie)虛(xu)擬(ni)資(zi)源(yuan)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)負(fu)載(zai)動(dong)態(tai)地(di)重(zhong)新(xin)配(pei)置(zhi)，以(yi)達(da)到(dao)更(geng)優(you)化(hua)的(de)資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)。這(zhe)種(zhong)資(zi)源(yuan)池(chi)通(tong)常(chang)由(you)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)提(ti)供(gong)商(shang)按(an)照(zhao)服(fu)務(wu)等(deng)級(ji)協(xie)議(yi)（ServiceLevelAgreement
，SLA）采用用時付費（Pay2Per2Use，PPU）的模式開發管理。

　　對比上述定義，可以發現，文獻[6]和文獻[8]中給出的定義的相似之處在於它們都提到了雲計算提供服務。文獻[6]中的定義主要從雲計算用戶的角度給出定義，即用戶在不了解具體實現的情況下通過Internet獲取服務。文獻[7]從雲計算的發展脈絡的角度給出定義
，主要說明了雲計算的曆史。文獻[8]geichudedingyizeshicongyunjisuantigongzhedejiaodulaigeichudingyi，dingyileyunjisuandehoutaishixianfangshi，yijiguanlimoshi。danshi，zhexiedingyidoujincongyigefangmiandingyiyun，bingbuwanshan。jieheshangshudingyi，keyizongjiechuyunjisuandeyixiebenzhitezheng，jifenbushidejisuanhecunchutexing，gaokuozhanxing，yonghuyouhaoxing，lianghaodeguanlixing，yongshifufeideng。

　　雲計算技術具有以下特點。

　　1）雲計算係統提供的是服務。服務的實現機製對用戶透明，用戶無需了解雲計算的具體機製，就可以獲得需要的服務。

　　2）用yong冗rong餘yu方fang式shi提ti供gong可ke靠kao性xing。雲yun計ji算suan係xi統tong由you大da量liang商shang用yong計ji算suan機ji組zu成cheng集ji群qun向xiang用yong戶hu提ti供gong數shu據ju處chu理li服fu務wu。隨sui著zhe計ji算suan機ji數shu量liang的de增zeng加jia
，係xi統tong出chu現xian錯cuo誤wu的de概gai率lv大da大da增zeng加jia。在zai沒mei有you專zhuan用yong的de硬ying件jian可ke靠kao性xing部bu件jian的de支zhi持chi下xia，采cai用yong軟ruan件jian的de方fang式shi，即ji數shu據ju冗rong餘yu和he分fen布bu式shi存cun儲chu來lai保bao證zheng數shu據ju的de可ke靠kao性xing。

　　3）高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)。通(tong)過(guo)集(ji)成(cheng)海(hai)量(liang)存(cun)儲(chu)和(he)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)，雲(yun)能(neng)提(ti)供(gong)較(jiao)高(gao)的(de)服(fu)務(wu)質(zhi)量(liang)。雲(yun)計(ji)算(suan)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)失(shi)效(xiao)節(jie)點(dian)
，並(bing)將(jiang)失(shi)效(xiao)節(jie)點(dian)排(pai)除(chu)，不(bu)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。

　　4）高層次的編程模型。雲計算係統提供高層次的編程模型。用戶通過簡單學習
，就可以編寫自己的雲計算程序，在“雲”係統上執行，滿足自己的需求。現在雲計算係統主要采用Map2Reduce模型。

　　5）經濟性。組建一個采用大量的商業機組成的集群相對於同樣性能的超級計算機花費的資金要少很多。

　　6）服(fu)務(wu)多(duo)樣(yang)性(xing)。用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)支(zhi)付(fu)不(bu)同(tong)的(de)費(fei)用(yong)
，以(yi)獲(huo)得(de)不(bu)同(tong)級(ji)別(bie)的(de)服(fu)務(wu)等(deng)。為(wei)了(le)更(geng)好(hao)地(di)定(ding)義(yi)雲(yun)計(ji)算(suan)，必(bi)須(xu)從(cong)雲(yun)計(ji)算(suan)的(de)服(fu)務(wu)使(shi)用(yong)者(zhe)，服(fu)務(wu)提(ti)供(gong)者(zhe)，組(zu)織(zhi)方(fang)式(shi)，內(nei)部(bu)實(shi)現(xian)機(ji)製(zhi)等(deng)方(fang)麵(mian)同(tong)時(shi)定(ding)義(yi)。根(gen)據(ju)現(xian)有(you)定(ding)義(yi)的(de)不(bu)足(zu)，本(ben)文(wen)定(ding)義(yi)雲(yun)計(ji)算(suan)為(wei)：“雲計算是由網格計算發展而來的，前台采用用時付費的方式通過Internet向用戶提供服務。

　　雲yun係xi統tong後hou台tai由you大da量liang的de集ji群qun使shi用yong虛xu擬ni機ji的de方fang式shi，通tong過guo高gao速su互hu聯lian網wang絡luo互hu連lian
，組zu成cheng大da型xing的de虛xu擬ni資zi源yuan池chi。這zhe些xie虛xu擬ni資zi源yuan可ke自zi主zhu管guan理li和he配pei置zhi。用yong數shu據ju冗rong餘yu的de方fang式shi保bao證zheng虛xu擬ni資zi源yuan的de高gao可ke用yong性xing。並bing具ju有you分fen布bu式shi存cun儲chu和he計ji算suan
、高擴展性、高可用性、用戶友好性等特征。”

　　2雲計算的關鍵技術

　　雲計算是一種新型的超級計算方式，以數據為中心，是一種數據密集型的超級計算。在數據存儲、數據管理、編程模式等多方麵具有自身獨特的技術。同時涉及了眾多其他技術
，如表2所示。本章主要介紹雲計算特有的技術
，包括數據存儲技術，數據管理技術
，編程模式等。其他相關技術請閱讀給出的參考文獻。

　　2.1數據存儲技術

　　為保證高可用、gaokekaohejingjixing
，yunjisuancaiyongfenbushicunchudefangshilaicunchushuju
，caiyongrongyucunchudefangshilaibaozhengcunchushujudekekaoxing，jiweitongyifenshujucunchuduogefuben。lingwai
，yunjisuanxitongxuyaotongshimanzudaliangyonghudexuqiu，bingxingdiweidaliangyonghutigongfuwu。yinci，yunjisuandeshujucunchujishubixujuyougaotuntulvhegaochuanshulvdetedian。yunjisuandeshujucunchujishuzhuyaoyougugedefeikaiyuandeGFS（GoogleFileSystem）和Hadoop開發團隊開發的GFS的開源實現HDFS（HadoopDistributedFileSystem）。

　　大部分IT廠商

，包括雅虎、英特爾的“雲”計劃采用的都是HDFS的數據存儲技術。雲計算的數據存儲技術未來的發展將集中在超大規模的數據存儲、數據加密和安全性保證以及繼續提高I/O速率等方麵。

　　以GFS為例，GFS是(shi)一(yi)個(ge)管(guan)理(li)大(da)型(xing)分(fen)布(bu)式(shi)數(shu)據(ju)密(mi)集(ji)型(xing)計(ji)算(suan)的(de)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)文(wen)件(jian)係(xi)統(tong)。它(ta)使(shi)用(yong)廉(lian)價(jia)的(de)商(shang)用(yong)硬(ying)件(jian)搭(da)建(jian)係(xi)統(tong)並(bing)向(xiang)大(da)量(liang)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)容(rong)錯(cuo)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)服(fu)務(wu)。

　　GFS和普通的分布式文件係統有以下區別，如表3所示。GFS係統由一個Master和大量塊服務器構成。Master存放文件係統的所有元數據，包括名字空間

、存取控製、文件分塊信息

、文件塊的位置信息等。GFS中的文件切分為64MB的塊進行存儲。在GFS文件係統中，采用冗餘存儲的方式來保證數據的可靠性。每份數據在係統中保存3個(ge)以(yi)上(shang)的(de)備(bei)份(fen)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)數(shu)據(ju)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)

，對(dui)於(yu)數(shu)據(ju)的(de)所(suo)有(you)修(xiu)改(gai)需(xu)要(yao)在(zai)所(suo)有(you)的(de)備(bei)份(fen)上(shang)進(jin)行(xing)，並(bing)用(yong)版(ban)本(ben)號(hao)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)確(que)保(bao)所(suo)有(you)備(bei)份(fen)處(chu)於(yu)一(yi)致(zhi)的(de)狀(zhuang)態(tai)。客(ke)戶(hu)端(duan)不(bu)通(tong)過(guo)Master讀取數據，避免了大量讀操作使Master成為係統瓶頸。

　　客戶端從Master獲取目標數據塊的位置信息後，直接和塊服務器交互進行讀操作。GFS的寫操作將寫操作控製信號和數據流分開，如圖1所示。即客戶端在獲取Master的de寫xie授shou權quan後hou，將jiang數shu據ju傳chuan輸shu給gei所suo有you的de數shu據ju副fu本ben

，在zai所suo有you的de數shu據ju副fu本ben都dou收shou到dao修xiu改gai的de數shu據ju後hou，客ke戶hu端duan才cai發fa出chu寫xie請qing求qiu控kong製zhi信xin號hao。在zai所suo有you的de數shu據ju副fu本ben更geng新xin完wan數shu據ju後hou，由you主zhu副fu本ben向xiang客ke戶hu端duan發fa出chu寫xie操cao作zuo完wan成cheng控kong製zhi信xin號hao。具ju體ti請qing見jian文wen獻xian[17]。當然，雲計算的數據存儲技術並不僅僅隻是GFS，其他IT廠商，包括微軟、Hadoop開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)也(ye)在(zai)開(kai)發(fa)相(xiang)應(ying)的(de)數(shu)據(ju)管(guan)理(li)工(gong)具(ju)。本(ben)質(zhi)上(shang)是(shi)一(yi)種(zhong)分(fen)布(bu)式(shi)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)技(ji)術(shu)，以(yi)及(ji)與(yu)之(zhi)相(xiang)關(guan)的(de)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)，對(dui)上(shang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)具(ju)體(ti)的(de)物(wu)理(li)存(cun)儲(chu)器(qi)的(de)位(wei)置(zhi)
、信息等。快速的數據定位
、數據安全性、數據可靠性以及底層設備內存儲數據量的均衡等方麵都需要繼續研究完善。

　　2.2數據管理技術

　　雲計算係統對大數據集進行處理、fenxixiangyonghutigonggaoxiaodefuwu。yinci
，shujuguanlijishubixunenggougaoxiaodiguanlidashujuji。qici，ruhezaiguimojudadeshujuzhongzhaodaotedingdeshuju，yeshiyunjisuanshujuguanlijishusuobixujiejuedewenti。yunjisuandetedianshiduihailiangdeshujucunchu
、讀du取qu後hou進jin行xing大da量liang的de分fen析xi，數shu據ju的de讀du操cao作zuo頻pin率lv遠yuan大da於yu數shu據ju的de更geng新xin頻pin率lv，雲yun中zhong的de數shu據ju管guan理li是shi一yi種zhong讀du優you化hua的de數shu據ju管guan理li。因yin此ci，雲yun係xi統tong的de數shu據ju管guan理li往wang往wang采cai用yong數shu據ju庫ku領ling域yu中zhong列lie存cun儲chu的de數shu據ju管guan理li模mo式shi。將jiang表biao按an列lie劃hua分fen後hou存cun儲chu。

　　雲計算的數據管理技術中最著名的是穀歌在文獻[11]提出的BigTableshujuguanlijishu。youyucaiyongliecunchudefangshiguanlishuju，ruhetigaoshujudegengxinsulvyijijinyibutigaosuijidusulvshiweilaideshujuguanlijishubixujiejuedewenti。

　　以BigTable為例。BigTable數據管理方式設計者———Google給出了如下定義：“BigTable是一種為了管理結構化數據而設計的分布式存儲係統，這些數據可以擴展到非常大的規模，例如在數千台商用服務器上的達到PB（Petabytes）規模的數據。”BigTable對數據讀操作進行優化，采用列存儲的方式
，提高數據讀取效率。

　　BigTable管理的數據的存儲結構為：<row：string
，column：string
，time：int64>->string。BigTable的基本元素是：行

，列，記錄板和時間戳。其中，記錄板是一段行的集合體。如圖2所示。BigTable中的數據項按照行關鍵字的字典序排列，每行動態地劃分到記錄板中。每個節點管理大約100個記錄板。時間戳是一個64位的整數，表示數據的不同版本。列族是若幹列的集合
，BigTable中的存取權限控製在列族的粒度進行。BigTable在執行時需要三個主要的組件：lianjiedaomeigekehuduandeku，yigezhufuwuqi，duogejilubanfuwuqi。zhufuwuqiyongyufenpeijilubandaojilubanfuwuqiyijifuzaipingheng，lajihuishoudeng。jilubanfuwuqiyongyuzhijieguanliyizujiluban，chuliduxieqingqiudeng。weibaozhengshujujiegoudegaokekuozhanxing，BigTable采用三級的層次化的方式來存儲位置信息，如圖3所示。

　　其中第一級的Chubbyfile中包含RootTablet的位置，RootTablet有且僅有一個，包含所有METADATAtablets的位置信息
，每個METADATAtablets包含許多UserTable的位置信息。圖當客戶端讀取數據時，首先從Chubbyfile中獲取RootTablet的位置，並從中讀取相應METADATAtablet的位置信息。接著從該METADATAtablet中讀取包含目標數據位置信息的UserTable的位置，然後從該UserTable中讀取目標數據的位置信息項。據此信息到服務器中特定位置讀取數據。具體見文獻[11]。

　　這種數據管理技術雖然已經投入使用，但是仍然具有部分缺點。例如，對類似數據庫中的Join操作效率太低，表內數據如何切分存儲，數據類型限定為string類型過於簡單等。而微軟的DryadLINQ係統則將操作的對象封裝為.NET類，這樣有利於對數據進行各種操作，同時對Join進行了優化
，得到了比BigTable+MapReduce更快的Join速率和更易用的數據操作方式。

　　2.3編程模型

　　為(wei)了(le)使(shi)用(yong)戶(hu)能(neng)更(geng)輕(qing)鬆(song)地(di)享(xiang)受(shou)雲(yun)計(ji)算(suan)帶(dai)來(lai)的(de)服(fu)務(wu)，讓(rang)用(yong)戶(hu)能(neng)利(li)用(yong)該(gai)編(bian)程(cheng)模(mo)型(xing)編(bian)寫(xie)簡(jian)單(dan)的(de)程(cheng)序(xu)來(lai)實(shi)現(xian)特(te)定(ding)的(de)目(mu)的(de)，雲(yun)計(ji)算(suan)上(shang)的(de)編(bian)程(cheng)模(mo)型(xing)必(bi)須(xu)十(shi)分(fen)簡(jian)單(dan)。必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)後(hou)台(tai)複(fu)雜(za)的(de)並(bing)行(xing)執(zhi)行(xing)和(he)任(ren)務(wu)調(tiao)度(du)向(xiang)用(yong)戶(hu)和(he)編(bian)程(cheng)人(ren)員(yuan)透(tou)明(ming)。雲(yun)計(ji)算(suan)大(da)部(bu)分(fen)采(cai)用(yong)Map2Reduce的編程模式。現在大部分IT廠商提出的“雲”計劃中采用的編程模型
，都是基於Map2Reduce的思想開發的編程工具。Map2Reduce不僅僅是一種編程模型，同時也是一種高效的任務調度模型。Map2Reduce這種編程模型並不僅適用於雲計算，在多核和多處理器

、cellprocessor以及異構機群上同樣有良好的性能。該編程模式僅適用於編寫任務內部鬆耦合、能夠高度並行化的程序。

　　如何改進該編程模式，使程序員得能夠輕鬆地編寫緊耦合的程序，運行時能高效地調度和執行任務
，是Map2Reduce編程模型未來的發展方向。Map2Reduce是一種處理和產生大規模數據集的編程模型
，程序員在Map函數中指定對各分塊數據的處理過程，在Reduce函數中指定如何對分塊數據處理的中間結果進行歸約。用戶隻需要指定map和reduce函數來編寫分布式的並行程序。當在集群上運行Map2Reduce程序時，程序員不需要關心如何將輸入的數據分塊
、分配和調度，同時係統還將處理集群內節點失敗以及節點間通信的管理等。圖4給出了一個Map2Reduce程序的具體執行過程。

　　從圖4可以看出，執行一個Map2Reduce程序需要五個步驟：輸入文件、將文件分配給多個worker並行地執行、寫中間文件（本地寫）

、多個Reduceworkers同時運行、輸出最終結果。本地寫中間文件在減少了對網絡帶寬的壓力同時減少了寫中間文件的時間耗費。執行Reduce時，根據從Master獲得的中間文件位置信息，Reduce使用遠程過程調用
，從中間文件所在節點讀取所需的數據。Map2Reduce模型具有很強的容錯性
，當worker節點出現錯誤時，隻需要將該worker節點屏蔽在係統外等待修複，並將該worker上執行的程序遷移到其他worker上重新執行
，同時將該遷移信息通過Master發送給需要該節點處理結果的節點。

　　Map2Reduce使用檢查點的方式來處理Master出錯失敗的問題
，當Master出現錯誤時，可以根據最近的一個檢查點重新選擇一個節點作為Master並由此檢查點位置繼續運行。具體請見文獻[12]。Map2Reduce僅為編程模式的一種
，微軟提出的DryadLINQ是另外一種並行編程模式。但它局限於.NET的LINQ係統同時並不開源，限製了它的發展前景。Map2Reduce作為一種較為流行的雲計算編程模型
，在雲計算係統中應用廣闊。但是基於它的開發工具Hadoop並(bing)不(bu)完(wan)善(shan)。特(te)別(bie)是(shi)其(qi)調(tiao)度(du)算(suan)法(fa)過(guo)於(yu)簡(jian)單(dan)，判(pan)斷(duan)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)推(tui)測(ce)執(zhi)行(xing)的(de)任(ren)務(wu)的(de)算(suan)法(fa)造(zao)成(cheng)過(guo)多(duo)任(ren)務(wu)需(xu)要(yao)推(tui)測(ce)執(zhi)行(xing)
，降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。改(gai)進(jin)Map2Reduce的開發工具，包括任務調度器、底層數據存儲係統
、輸入數據切分

、監控“雲”係統等方麵是將來一段時間的主要發展方向。另外，將Map2Reduce的思想運用在雲計算以外的其他方麵也是一個流行的研究方向。

　　3雲計算和其他超級計算的區別

　　3.1雲計算與網格計算的區別

　　IanFoster將網格定義為：支持在動態變化的分布式虛擬組織（VirtualOrganizations）間共享資源，協同解決問題的係統。所謂虛擬組織就是一些個人、組織或資源的動態組合。圖5和圖6分別為雲及網格的結構示意圖。圖5顯示，雲計算是一種生產者—消費者模型，雲計算係統采用以太網等快速網絡將若幹集群連接在一起，用戶通過因特網獲取雲計算係統提供的各種數據處理服務。圖6顯xian示shi，網wang格ge係xi統tong是shi一yi種zhong資zi源yuan共gong享xiang模mo型xing
，資zi源yuan提ti供gong者zhe亦yi可ke以yi成cheng為wei資zi源yuan消xiao費fei者zhe，網wang格ge側ce重zhong研yan究jiu的de是shi如ru何he將jiang分fen散san的de資zi源yuan組zu合he成cheng動dong態tai虛xu擬ni組zu織zhi。主zhu要yao區qu別bie如ru表biao4所示。

　　雲(yun)計(ji)算(suan)和(he)網(wang)格(ge)計(ji)算(suan)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)區(qu)別(bie)在(zai)於(yu)資(zi)源(yuan)調(tiao)度(du)模(mo)式(shi)。雲(yun)計(ji)算(suan)采(cai)用(yong)集(ji)群(qun)來(lai)存(cun)儲(chu)和(he)管(guan)理(li)數(shu)據(ju)資(zi)源(yuan)，運(yun)行(xing)的(de)任(ren)務(wu)以(yi)數(shu)據(ju)為(wei)中(zhong)心(xin)。即(ji)調(tiao)度(du)計(ji)算(suan)任(ren)務(wu)到(dao)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)節(jie)點(dian)運(yun)行(xing)。而(er)網(wang)格(ge)計(ji)算(suan)，則(ze)以(yi)計(ji)算(suan)為(wei)中(zhong)心(xin)。計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan)和(he)存(cun)儲(chu)資(zi)源(yuan)分(fen)布(bu)在(zai)因(yin)特(te)網(wang)的(de)各(ge)個(ge)角(jiao)落(luo)，不(bu)強(qiang)調(tiao)任(ren)務(wu)所(suo)需(xu)的(de)計(ji)算(suan)和(he)存(cun)儲(chu)資(zi)源(yuan)同(tong)處(chu)一(yi)地(di)。由(you)於(yu)網(wang)絡(luo)帶(dai)寬(kuan)的(de)限(xian)製(zhi)，網(wang)格(ge)計(ji)算(suan)中(zhong)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)時(shi)間(jian)占(zhan)總(zong)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)的(de)很(hen)大(da)一(yi)部(bu)分(fen)。網(wang)格(ge)將(jiang)數(shu)據(ju)和(he)計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan)虛(xu)擬(ni)化(hua)，而(er)雲(yun)計(ji)算(suan)則(ze)進(jin)一(yi)步(bu)將(jiang)硬(ying)件(jian)資(zi)源(yuan)虛(xu)擬(ni)化(hua)，活(huo)用(yong)虛(xu)擬(ni)機(ji)技(ji)術(shu)，對(dui)失(shi)敗(bai)任(ren)務(wu)重(zhong)新(xin)執(zhi)行(xing)
，而(er)不(bu)必(bi)重(zhong)啟(qi)任(ren)務(wu)。同(tong)時(shi)，網(wang)格(ge)內(nei)各(ge)節(jie)點(dian)采(cai)用(yong)統(tong)一(yi)的(de)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)（大部分為UNIX），而er雲yun計ji算suan放fang寬kuan了le條tiao件jian，在zai各ge種zhong操cao作zuo係xi統tong的de虛xu擬ni機ji上shang提ti供gong各ge種zhong服fu務wu。和he網wang格ge的de複fu雜za管guan理li方fang式shi不bu同tong，雲yun計ji算suan提ti供gong一yi種zhong簡jian單dan易yi用yong的de管guan理li環huan境jing。另ling外wai，網wang格ge和he雲yun在zai付fu費fei方fang式shi上shang有you著zhe顯xian著zhu的de不bu同tong。網wang格ge按an照zhao固gu定ding的de資zi費fei標biao準zhun收shou費fei或huo者zhe若ruo幹gan組zu織zhi之zhi間jian共gong享xiang空kong閑xian資zi源yuan。而er雲yun則ze采cai用yong用yong時shi付fu費fei以yi及ji服fu務wu等deng級ji協xie議yi的de模mo式shi收shou費fei。其qi他ta區qu別bie不bu再zai贅zhui述shu。

　　3.2雲計算係統與傳統超級計算機的區別

　　超級計算機擁有強大的處理能力，特別是計算能力。2008年11月17日，最新一期的Top500[30]榜單發布。冠軍“RoadRunner”是IBM為美國LosAlamos國家實驗室建造的計算機係統。它的運算速度達到了1.026PFLOTP。RoadRuner超級計算機包含12960個IBMPowerXcell8i處理器以及6948個分布於刀片服務器上的AMDOpteron芯片。刀片服務器安裝在288個IBMBladCener機架上。RoadRuner擁有80TB的內存，外存使用1.5PB容量的Panasas存儲，外存通過10GbTP的以太網進行連接。耗資超過1億美元。從TOP500對dui超chao級ji計ji算suan機ji的de排pai名ming方fang式shi可ke以yi看kan出chu，傳chuan統tong的de超chao級ji計ji算suan機ji注zhu重zhong運yun算suan速su度du和he任ren務wu的de吞tun吐tu率lv。以yi運yun算suan速su度du為wei核he心xin進jin行xing計ji算suan機ji的de研yan究jiu和he開kai發fa。而er雲yun計ji算suan則ze以yi數shu據ju為wei中zhong心xin
，同tong時shi兼jian顧gu係xi統tong的de運yun算suan速su度du。傳chuan統tong的de超chao級ji計ji算suan機ji耗hao資zi巨ju大da
，遠yuan超chao雲yun計ji算suan係xi統tong。例li如ru
，趨qu勢shi科ke技ji花hua費fei1000多萬美元租用34000多台服務器
，構建自身的“安全雲”係統。

　　4結語

　　雲yun計ji算suan具ju有you廣guang闊kuo的de發fa展zhan前qian景jing
，相xiang關guan的de各ge項xiang關guan鍵jian技ji術shu也ye在zai迅xun速su發fa展zhan。首shou先xian，當dang前qian的de雲yun計ji算suan係xi統tong的de能neng耗hao過guo大da，因yin此ci
，減jian少shao能neng耗hao，提ti高gao能neng源yuan的de使shi用yong效xiao率lv
，建jian造zao高gao效xiao的de冷leng卻que係xi統tong是shi當dang前qian麵mian臨lin的de一yi個ge主zhu要yao問wen題ti。例li如ru，穀gu歌ge的de數shu據ju中zhong心xin的de能neng耗hao相xiang當dang於yu一yi個ge小xiao型xing城cheng市shi的de總zong能neng耗hao。因yin為wei
，過guo大da的de能neng耗hao使shi得de數shu據ju中zhong心xin內nei發fa熱re量liang劇ju增zeng，要yao保bao證zheng雲yun計ji算suan係xi統tong的de正zheng常chang運yun行xing，必bi須xu使shi用yong高gao效xiao的de冷leng卻que係xi統tong來lai保bao持chi數shu據ju中zhong心xin在zai可ke接jie受shou的de溫wen度du範fan圍wei內nei。其qi次ci，雲yun計ji算suan對dui麵mian向xiang市shi場chang的de資zi源yuan管guan理li方fang式shi的de支zhi持chi有you限xian。可ke以yi加jia強qiang相xiang應ying的de服fu務wu等deng級ji協xie議yi，使shi用yong戶hu和he服fu務wu提ti供gong者zhe能neng更geng好hao的de協xie商shang提ti供gong的de服fu務wu質zhi量liang。另ling外wai，需xu要yao對dui雲yun計ji算suan的de接jie口kou進jin行xing標biao準zhun化hua並bing且qie製zhi定ding交jiao互hu協xie議yi。這zhe樣yang可ke以yi支zhi持chi不bu同tong雲yun計ji算suan服fu務wu提ti供gong者zhe之zhi間jian進jin行xing交jiao互hu，相xiang互hu合he作zuo提ti供gong更geng加jia強qiang大da和he更geng好hao的de服fu務wu。再zai者zhe
，需xu要yao開kai發fa出chu更geng易yi用yong的de編bian程cheng環huan境jing和he編bian程cheng工gong具ju，這zhe樣yang可ke以yi更geng加jia方fang便bian地di創chuang建jian雲yun計ji算suan應ying用yong
，拓tuo展zhan雲yun計ji算suan的de應ying用yong領ling域yu。最zui後hou，雖sui然ran雲yun計ji算suan還hai有you很hen多duo問wen題ti需xu要yao解jie決jue，但dan是shi雲yun計ji算suan必bi將jiang得de到dao更geng大da的de發fa展zhan。