互联网云计算及P2P技术研究报告

1、 .wd.互联网云计算及P2P技术研究报告目 录研究报告要点31.背景42.云计算的应用情况52.1 各厂商云计算方案52.2对上述云计算应用的评述73.云计算应用类型94.云计算的主要技术104.1 分布式计算技术104.2 Web Service技术待补充154.3 虚拟化技术155.云计算的业务场景TBD.156.云计算对互联网的影响156.1对技术开展的影响156.2 对业务开展的影响166.3 对行业监管的影响167.云计算存在的主要问题168.P2P与云计算分布式计算技术方面的技术比拟179.在电信网络中结合使用P2P与云计算 (TBD.)189.1 技术思路189.2 技术方案189.3 使用场景18附录：云计算与网格的技术比拟 (待补充)18研究报告要点本研究报告详细讨论了云计算中的主要技术，比拟了云计算技术与P2P技术的异同点并提出了在未来电信网络中将二者结合应用的思路和方案。首先该报告针对目前互联网领域的热点技术云计算进展介绍和讨论，描述内容主要包括研究背景、应用情况、主要技术、业务场景和存在问题等内容。此外，该报告从技术角度分析了云计算技术与目前电信运营商积极推动

2、采用的热点技术P2P之间的关系，指出了二者在本质上的一致性，并列举了二者在应用上的异同点。最后，该报告讨论了结合两种技术的优势，并应用于电信领域的思路以及初步技术方案等。1. 背景随着互联网技术的飞速开展，互联网上的数据急剧增多，同时硬件配置水平也显著提高，如何更安全地存储数据，更合理地利用计算资源，已成为当前研究的热点内容。针对上述问题，人们在分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)等研究领域进展了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果。云计算如图1所示作为一种基于互联网的新兴应用模式，可以说是上述技术的商业实现。它集中了所有的计算机资源，采用按需分配的资源配置模式，为用户提供了一个强大的计算与存储平台。图1 云计算由于云计算技术具有分布式、可扩展性、高可靠性、高性价比和高度灵活性等优点，相对于传统数据库中心的计算模式，具有巨大的应用潜力和优越性。此外，云计算引入了全新的商业模式，必将对互联网产品的开发和应用带来巨大的影响。市场研究公司IDC称，云计算不仅为互联网服务供应商创造

3、了新的时机，而且推动了传统IT产品的转变。在未来五年里，IT云计算服务开支将增长近三倍，到2012年将到达420亿美元。云计算的收入将占五个关键细分市场收入的9%。 更重要的是，云计算开支在整个预测期内的增长速度将加快，到2012年占整个IT开支增长的25%，在2013年将占整个IT开支增长的将近三分之一。 2. 云计算的应用情况2.1 各厂商云计算方案图2 Amazon云计算图亚马逊最早推出了云计算服务。其云计算产品总称为Amazon Web Services亚马逊网络服务，参见图2，主要由4局部组成：S3(Simple Storage Service, 简单的存储服务；EC2(Elastic Compute Cloud, 可伸缩计算云；SQSSimple Queuing Service，简单信息队列服务，以及SimpleDB。在2008年8月，Amazon 又推出了EBSElastic Block Store，弹性块存储以完善EC2的云存储功能。早在2006年，亚马逊就推出了首个云服务，即简单存储服务S3，它能提供无限量的文档，照片，视频和其他数据的存储。该服务被许多软件公司采用为

4、客户提供下载和网络存储服务，并在不到一年的时间里，就存储了50亿个对象。由于亚马逊的云计算产品价格廉价，吸引了大批中小企业，甚至?纽约时报?、红帽、晟碟等大型公司，为亚马逊带来了丰厚的利润。目前云计算的服务对象多是企业，亚马逊也在尝试将其应用到政府、科研等研究领域和大型企业的关键应用当中亚马逊推出了针对大型数据库的简单数据库服务，该服务在安全性、登录管理、账户管理方面都有独特的设置方式。尤其在账户管理方面，不仅有整体的账户，还会有分账户的复杂管理。该服务将按照字节单独计费。值得一提的是，美国某些地方的个税系统已经开场应用云计算架构，也许让云架构涉及核心应用已经为时不远。图3 Sun云计算Sun公司也基于云计算理论提出，未来的数据中心不会再被局限在拥挤而闷热的机房里，而是一个个可移动的集装箱，企业可以把它移动到包括“郊外在内的各种地方，降低机房的开支。2008年5月，Sun在2008JavaOne开发者大会上宣布推出“Hydrazine方案参见图3。至此，集结在“云计算旗帜之下的软件供应商又增加了一位重量级成员。基于“Hydrazine方案，Sun希望利用其核心技术打造一个包含网络环境、

5、数据中心和其他基础设施组件在内的完整解决方案，如Sun的JavaFX丰富互联网应用程序技术、Sun的Glassfish应用服务器、Sun企业服务总线、Sun目录服务器、MySQL、“廉价存储和Sun的硬件，从而使得开发人员利用Sun平台创立托管应用与服务，并且不用到任何其它地方就可以利用这些应用程序和服务赚钱。此外，作为“Hydrazine方案的一局部，Sun还推出了“Insight方案。这个分析功能可以让开发人员知道谁在使用他们的产品，并利用这个功能注入广告赚钱。图4 Google的云计算Google那么以开源的姿态推广它的云计算平台，这使得用户可以得到这个平台的代码并修改它。2006年，Google使用MapReduce技术，通过40台服务器集群构建了第一个云。Google的数据中心在节能、速度、本钱方面很有优势，因而Google能够以极低的本钱增添运算能力。如图4所示，其云计算架构主要包括集群管理和控制系统(Cluster)、分布式并行计算(MapReduce)、分布式数据管理(BigTable)、分布式文件存储(GFS)、分布式数据并发访问控制(Chubby)和工作队列(GWQ

6、)等。此外，在2007年10月，Google还和IBM达成协议，同美国卡耐基-梅隆大学、麻省理工大学、斯坦福大学、加州大学伯克莱分校、马里兰州大学和华盛顿大学等六所大学展开合作，为其计算机专业学生和研究人员提供硬件、软件和服务支持。Google-IBM云将会提供由数百台计算机组成的数个集群，这些计算机包括Google的定制机器、IBM的BladeCenter和System X服务器。图5 IBM蓝云方案除了与Google合作，为美国高校提供相应云服务，推动云计算的研究，IBM在2007年也推出其云计算方案，即蓝云方案Blue Cloud，参见图5。它基于由IBM软件、系统技术和服务支持的开放标准和开源软件，包括一系列的云计算产品。而且，IBM还方案将大多数服务器产品都升级为支持蓝云的产品，将蓝云渗透到IBM的软件、硬件以及服务之中。谷歌和IBM两家公司也方案将他们的云合作拓展到企业级领域。在云计算领域，IBM有着许多得天独厚的优势，如在其产品线中，应用服务器、存储和管理软件样样具备。此外，IBM还可以绕开数据从本地转移到互联网过程中的安全问题这一障碍，通过向客户出售云计算方案与终端，为

7、企业建设属于自己的云计算数据中心来开展这一方案。IBM已拥有了最为完整的包括硬件、软件与服务的云计算解决方案，来帮助企业客户利用云实现本钱与效率的优势。近日，IBM在全球获得了伊丽莎白雅顿、Nexxera、美国高尔夫协会 (The United States Golf Association) 、Indigo Bio Systems以及 TOTVS等5家云计算客户。IBM最新软件产品可管理并确保云计算环境安全；IBM全球服务部(Global Services)不仅为企业提供可安全测试应用的全新IBM云环境，还将通过云为企业提供数据保护方面的软件服务；IBM与 Juniper Networks 联手合作混合云能力，演示“溢流云(overflow cloud)。图6Windows Azure 提供计算及存储服务在PDC2008的主题演讲中，微软首席软件架构师Ray Ozzie宣布了微软的云计算战略以及云计算平台Windows Azure。如图6所示，Windows Azure提供了一个基于Windows的虚拟计算环境和存储，可以把Windows Azure理解为云端的操作系统。它的底层是数

8、据中心中数量庞大的Windows 64位服务器。Windows Azure通过底层的构造控制器Fabric Controller有效地将这些服务器组织起来，给前端的应用提供计算和存储能力，并保证其可靠性。在Windows Azure之上，Azure services Platform提供了很多针对不同用途的服务，如图7所示。Live服务：微软将Windows Live的很多功能和资源，通过Live服务器封装以后提供应软件厂商和开发人员使用。通过Live Services，可以存储和管理Windows Live用户的信息和联系人，将 Live Mesh中的文件和应用同步到用户的不同设备上去。 .NET服务：最初被命名为BizTalk服务，它提供了一个基础架构，来构建基于Internet的分布式应用，初步实现了Internet服务总线的一些功能。不仅可以提供应云计算平台使用，同时企业自由的服务器程序也可以使用。.NET Services由访问控制、服务总线和工作流三个模块组成。 SQL服务：是一个云计算平台之上的数据库服务。现在，提供了类似于SQL Server的数据存储、查询能力。不就的

9、将来，会提供报表、数据分析、数据同步等功能。SQL服务是构建在企业级的SQL Server数据库和Windows服务器之上。图7Azure Services Platform2.2对上述云计算应用的评述总体而言，微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战，而Google那么依靠其搜索引擎后来居上，在此领域一枝独秀。Google能有与微软等软件巨头竞风流的实力，有如下几个重要的客观理由：1数据是实现云计算的 基本，有了“数据的云，才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多，用户的增加，搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成群集参与计算，才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。全球数以亿计的用户和Google的搜索平台形成了这样的关系：用户只需要通过IE这种简单的客户端就能享受Google提供的搜索服务。这正是“云计算的软件服务模型，也形成了Google现在的商业服务模式。相对而言，微软、Oracle、Sun等专注于功能软件的研发，这些功能软件必须依靠单台PC或者服务器，给用户带来了一种复杂和冗余的体验。2应用是云计算得以普及和开展的催化剂。Google的搜索引擎现在成了每个人都需要的工具，并成为全球最大的搜索引擎平台，拥有全球的用户。谷歌通过运营搜索引擎，能分析出网民最关心什么，最感兴趣的是什么以及这些人的范围和特点，这样也更容易推出受关注和喜欢的应用。反观微软、Oracle、Sun等长期专注于某一功能软件的研发，他们的产品不是在寻找信息、搜索信息，而是用于产生信息、输出电子文档，就人的需要程度而言远远比不上Google的搜索平台。 3微软、Oracle、Sun等云计算技术的自身局限。微软在98年之前就提出了Windows DNA，即基于Windows

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