云計(jì)算技術(shù)發(fā)展的六大趨勢(shì)解析

    云計(jì)算技術(shù)發(fā)展的六大趨勢(shì)：數(shù)據(jù)中心向整合化和綠色節(jié)能方向發(fā)展，虛擬化技術(shù)向軟硬協(xié)同方向發(fā)展，大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)入創(chuàng)新高峰期，分布式計(jì)算技術(shù)不斷完善和提升，安全與隱私將獲得更多關(guān)注，SLA細(xì)化服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控實(shí)時(shí)化。

    一、數(shù)據(jù)中心向整合化和綠色節(jié)能方向發(fā)展

    目前傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)正面臨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、靜態(tài)資源、管理復(fù)雜、能耗高等方面問題，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有所不同，它既要解決如何在短時(shí)間內(nèi)快速、高效完成企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)容部署問題，同時(shí)要兼顧綠色節(jié)能和高可靠性要求。高利用率、一體化、低功耗、自動(dòng)化管理成為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)注點(diǎn)，整合、綠色節(jié)能成為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心構(gòu)建技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)。

    數(shù)據(jù)中心的整合首先是物理環(huán)境的整合，包括供配電和精密制冷等，主要是解決數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性和可用性問題。進(jìn)一步的整合是構(gòu)建針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的管理系統(tǒng)，引入自動(dòng)化和智能化管理軟件，提升管理運(yùn)營(yíng)效率。還有一種整合是存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器等的優(yōu)化、升級(jí)，以及推出更先進(jìn)的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。艾默生公司就提出，整合創(chuàng)新決勝云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。

    兼顧高效和綠色節(jié)能的集裝箱數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)。集裝箱數(shù)據(jù)中心是一種既吸收了云計(jì)算的思想，又可以讓企業(yè)快速構(gòu)建自有數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，集裝箱數(shù)據(jù)中心具有高密度、低PUE、模塊化、可移動(dòng)、靈活快速部署、建設(shè)運(yùn)維一體化等優(yōu)點(diǎn)，成為發(fā)展熱點(diǎn)。國(guó)外企業(yè)如谷歌、微軟、英特爾等已經(jīng)開始開發(fā)和部署大規(guī)模的綠色集裝箱數(shù)據(jù)中心。

    通過服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的局部節(jié)能，但尚不能真正實(shí)現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心的要求，因此，以數(shù)據(jù)中心為整體目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗正成為重要的發(fā)展方向，圍繞數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的技術(shù)將不斷創(chuàng)新并取得突破。數(shù)據(jù)中心高溫化是一個(gè)發(fā)展方向，低功耗服務(wù)器和芯片產(chǎn)品也是一個(gè)方向。

    二、虛擬化技術(shù)向軟硬協(xié)同方向發(fā)展

    按照IDC的研究，2005年之前是虛擬化技術(shù)發(fā)展的第一階段，稱之為虛擬化1.0，從2005年到2010年時(shí)虛擬化發(fā)展的第二階段，稱之為虛擬化2.0，目前已經(jīng)進(jìn)入虛擬化2.5階段，虛擬化3.0階段在不久也將會(huì)到來。根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè)，到2016年中國(guó)70%的X86企業(yè)服務(wù)器將實(shí)現(xiàn)虛擬化。

    ArsTechnica網(wǎng)站上刊出的一篇文章評(píng)論到，當(dāng)前的虛擬化市場(chǎng)當(dāng)中，VMware是老大，微軟Hyper-V老二，思杰Xen第三，紅帽和甲骨文在爭(zhēng)奪第四把交椅。隨著服務(wù)器等硬件技術(shù)和相關(guān)軟件技術(shù)的進(jìn)步、軟件應(yīng)用環(huán)境的逐步發(fā)展成熟以及應(yīng)用要求不斷提高，虛擬化由于具有提高資源利用率、節(jié)能環(huán)保、可進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)整合等特點(diǎn)成為一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的新技術(shù)。

    首先，隨著各大廠商紛紛進(jìn)軍虛擬化領(lǐng)域，開源虛擬化將不斷成熟。Gartner也指出，雖然目前開源虛擬化的市場(chǎng)還比較小，但到2014年底其市場(chǎng)份額將翻番，而且未來也會(huì)快速增長(zhǎng)。

    其次，隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，軟硬協(xié)同的虛擬化將加快發(fā)展。在這方面，內(nèi)存的虛擬化已初顯端倪。

    第三，網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展迅速。網(wǎng)絡(luò)虛擬化可以高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，具有節(jié)能成本、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和管理、提升網(wǎng)絡(luò)可靠性等優(yōu)點(diǎn)。VMware和思科公司通過四年的合作，在網(wǎng)絡(luò)虛擬化領(lǐng)域取得突破創(chuàng)新，推出了VXLAN（虛擬可擴(kuò)展局域網(wǎng)）。VXLAN已獲得多個(gè)行業(yè)領(lǐng)先廠商的支持。

    三、大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)入創(chuàng)新高峰期

    在云計(jì)算環(huán)境下，存儲(chǔ)技術(shù)將主要朝著從安全性、便攜性及數(shù)據(jù)訪問等方向發(fā)展。分布存儲(chǔ)的目標(biāo)是利用多臺(tái)服務(wù)器的存儲(chǔ)資源來滿足單臺(tái)服務(wù)器不能滿足的存儲(chǔ)需求，它要求存儲(chǔ)資源能夠被抽象表示和統(tǒng)一管理，并且能夠保證數(shù)據(jù)讀寫操作的安全性、可靠性、性能等各方面要求。為保證高可靠性和經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算采用分布式存儲(chǔ)的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用冗余存儲(chǔ)的方式來保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性，以高可靠軟件來彌補(bǔ)硬件的不可靠，從而提供廉價(jià)可靠的海量分布式存儲(chǔ)和計(jì)算系統(tǒng)。在大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)中，基于塊設(shè)備的分布式文件系統(tǒng)適用于大型的、海量數(shù)據(jù)的云計(jì)算平臺(tái)，它將客戶數(shù)據(jù)冗余部署在大量廉價(jià)的普通存儲(chǔ)上，通過并行和分布式計(jì)算技術(shù)，可以提供優(yōu)秀的數(shù)據(jù)冗余功能。且由于采用了分布式并發(fā)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，眾多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)向用戶提供高性能的數(shù)據(jù)存取服務(wù)，也保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝�性。目前�?guó)外很多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和公司已經(jīng)或正在著手開發(fā)分布式文件系統(tǒng)，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批著名的分布式文件系統(tǒng)，如PVFS、GPFS、zFS、Google FS、Hadoop FS等，進(jìn)一步更深入的研發(fā)也還在進(jìn)行中。

    除了大規(guī)模分布式存儲(chǔ)技術(shù)，P2P存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)網(wǎng)格、智能海量存儲(chǔ)系統(tǒng)等方也是海量存儲(chǔ)發(fā)展的趨勢(shì)體現(xiàn)。其中，P2P存儲(chǔ)可以看做是分布式存儲(chǔ)的一種，是一個(gè)用于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，旨在提供高效率、魯棒和負(fù)載均衡的文件存取。數(shù)據(jù)網(wǎng)格是有機(jī)的智能單元的組合，類似于計(jì)算網(wǎng)格。智能海量存儲(chǔ)系統(tǒng)包括主動(dòng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、主動(dòng)調(diào)整等。云計(jì)算中存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)應(yīng)用將為云計(jì)算提供新的價(jià)值高點(diǎn)，也必將成為云計(jì)算發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。

    四、分布式計(jì)算技術(shù)不斷完善和提升

    資源調(diào)度管理被認(rèn)為是云計(jì)算的核心，因?yàn)樵朴?jì)算不僅是將資源集中，更重要的是資源的合理調(diào)度、運(yùn)營(yíng)、分配、管理。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的突出特點(diǎn)，是具備大量的基礎(chǔ)軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)資源的規(guī)模化。但如何合理有效調(diào)度管理這些資源，提高這些資源的利用率，降低單位資源的成本，是云計(jì)算平臺(tái)提供商面臨的難點(diǎn)和重點(diǎn)。業(yè)務(wù)/資源調(diào)度中心、副本管理技術(shù)、任務(wù)調(diào)度算法、任務(wù)容錯(cuò)機(jī)制等資源調(diào)度和管理技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化，將為云計(jì)算資源調(diào)度和管理提供技術(shù)支撐。不過，正成為業(yè)界關(guān)注重點(diǎn)的云計(jì)算操作系統(tǒng)有可能使云計(jì)算資源調(diào)度管理技術(shù)走向新的道路。云計(jì)算操作系統(tǒng)是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，是指架構(gòu)于服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)硬件資源和單機(jī)操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)軟件管理海量的基礎(chǔ)硬件資源和軟件資源的云平臺(tái)綜合管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)極為簡(jiǎn)化和更加高效的計(jì)算模型，以低成本實(shí)現(xiàn)指定服務(wù)級(jí)別、響應(yīng)時(shí)間、安全策略、可用性等規(guī)范。

    現(xiàn)在云計(jì)算的商業(yè)環(huán)境對(duì)整個(gè)體系的可靠性提供了更高的需求，為了支持商業(yè)化的云計(jì)算服務(wù)，分布式的系統(tǒng)協(xié)作和資源調(diào)度最重要的就是可靠性。未來成熟的分布式計(jì)算技術(shù)將能夠支持在線服務(wù)(SaaS)，自從2007年蘋果iPhone進(jìn)入市場(chǎng)開始，事情發(fā)生很大的變化，智能手機(jī)時(shí)代的到來使得Web開始走進(jìn)移動(dòng)終端，SaaS的風(fēng)暴席卷整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，在線應(yīng)用成為一種時(shí)尚。分布式計(jì)算技術(shù)不斷完善和提升，將支持在跨越數(shù)據(jù)中心的大型集群上執(zhí)行分布式應(yīng)用的框架。