论文摘要：随着互联网技术的飞速发展，云计算作为一种新型服务模式，通过结合虚拟化技术和资源整合，提高信息资源的利用率，同时降低用户的设备投入和使用成本。通过对云计算的定义及其工作原理的分析，进一步展开对Google云计算技术构架及应用的讨论，最后分析了云计算在实际商业应用中所面临的问题与挑战。

关键词：云计算；技术构架；数据安全

作者简介：鲁圆圆（1986-），女，硕士，中南财经政法大学武汉学院助教，研究方向为现代数据库理论与技术。

0引言
　　云计算代表了一个时代发展的需求，反应了市场关系的变化，云技术拥有庞大的数据规模，可以提供更加广阔、更深度的信息服务，同时，对软件和硬件设备的要求相对较少。云计算的根本目标就是要把一切都拿到网络上，通过虚拟化技术将资源整合，形成庞大的计算体系和网络存储体系。
　　目前，新兴的网络已经从数据中心转移到了云计算中，这表示每个用户身边都有一台潜在的超级计算机。只要有一台计算机或手机设备，并且能够连接到网络进行访问网络，用户就能够在任何时间从任何地点访问所需要的数据，云计算透过互联网将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个子程序，将拆分的子程序交由多个服务器所组成的庞大系统通过搜寻、计算分析，最后将处理后的结果回传给用户。云计算是利用互联网来租用网络计算资源，软硬件设备的投资和要求会随之降低，成本将大大降低。

1云计算定义
　　近年来许多计算机专家和学者从云计算的发展及对云计算的各种研究总结基础上，把云计算定义＼[1＼]为：云计算是一种新兴的共享基础构架的方法，它统一管理大量的物理资源，并将这些资源虚拟化，形成一个巨大的虚拟化源池。这里所说的云是指一类并行的和分布式的系统，由可以互联的虚拟计算机集群所组成，这些被动态部署的虚拟计算机是以统一的计算资源形式而存在的，遵守服务级别协议。
　　云计算的思想是从量力物理中的“电子云”发展而来的，引申到计算中主要强调云计算的分布性、弥漫性等特征。云计算对网络上虚拟资源的动态部署主要根据用户对云计算能力的要求，以及对网络资源的需求两方面进行的，用户使用的云计算及云计算的应用都是基于虚拟资源基础之上的，不受物理资源的限制。这表示用户在使用云技术时不需要知道使用的计算资源的具体所在物理资源，用户变更计算资源的需求也比较简便。

2云计算工作原理
　　云计算工作时将计算广泛的分布在大量的并行和分布式的计算机、服务器集群上，而不是在本地计算机和服务器中进行计算。用户把要处理的数据保存在互联网的数据中心，而非存储在本地计算机中。企业和个人在运行数据计算的时候，根据需求来访问分布式计算机集群和存储系统。
　　在云计算模式中＼[2＼]，用户通过终端接入网络，向“云”提出需求，“云”接受请求后组织资源，通过网络为“端”提供服务。用户处理的数据直接保存在互联网的数据中心里，用户使用的应用程序在大规模服务器集群中运行。因此，负责提供云计算服务的公司需要确保数据中心里数据的安全性和保密性，维护大规模服务器集群的正常运转，同时要提供给用户强大的计算能力和极大的存储空间。这样用户可以通过连接互联网来访问“云”实现随时随地访问程序和数据。

3云计算应用
　　本文以Google的云计算应用为例，Google搜索引擎是由廉价且技术含量低的集群技术作为硬件支撑，而不是传统的大型机和服务器。下面从Google云计算的技术构架方面来了解云计算的应用。
　　3.1Google云计算技术架构
　　Google的云计算应用基本都依赖于4个基础组件：分布式文件存储GFS、并行数据处理模型MapReduce、分布式锁Chubby及机构化数据表BigTable。这4个基础组件的调用关系如图1所示。
　　其中，GFS用于存储BigTable里的子表文件，为第三方应用提供大尺寸文件存储功能。
　　BigTable的作用类似于数据库，为Google云计算应用提供数据结构化存储功能，能提供简单的数据查询功能，为MapReduce提供数据源或用于存储数据结构。
　　Chubby为GFS、BigTable提供锁服务，记录Master及子表元的相关描述信息，并能记录MapReduce的任务信息。
　　MapReduce处理和生成海量数据的并行编程模型，对BigTable中的数据进行统计、归类等并行计算处理，使用BigTable或GFS来存储计算结果。
　　3.2Google的云计算应用
　　Google拥有大型的数据中心，硬件条件优越，在云计算的基础设施上建立了一系列的新型网络应用程序。在利用异步网络数据传输Web2.0的基础上，这些新型网络应用程序给用户提供了全新的界面，以及强大的多用户交互能力。
　　谷歌在线办公服务Docs是Google云计算中的典型应用程序，Docs是Google推出的与微软Office编辑界面相近，且基于Web的网络服务程序，有一套简单易用的文档权限管理，可以记录所有用户对文档所作的修改。因此，Docs适用于多人进行网上共享及协作编辑文档，甚至可以用于监控项目进度，为企业或团体提高通信和协作效率。
　　Google网站流量分析是Google云计算里的一项重要应用，通过统计网站的综合浏览量、点击量以及字节流量等，来分析网站的页面关注度，进而帮助企业对网站进行调整或增删页面、优化页面布局，同时可以分析用户的访问来源链接，以提高广告投资回报。

4云计算发展面临的挑战
　　由于云计算目前还处于新兴发展阶段，在未来的推广使用中还需要继续提高。云计算从商业实现的角度看，是在并行处理、分布式处理以及网格计算的基础上发展起来的。从云计算未来的发展趋势上来说，云计算有其积极的外部效应，而且已经融入我们的生活，但同时存在着数据安全、标准缺失、系统兼容、可靠性差等问题。这些亟待解决的技术和问题主要有以下几点：
　　（1）数据安全技术。云计算提供了较为可靠和安全的数据存储中心，但如何防止数据不会被窃取，如何保证数据的绝对安全，依然是云计算目前致力解决的一大问题。数据是企业的商业秘密，其安全性直接关系到企业的发展，企业的内部数据传向云端时，就面临数据的安全系数问题。如果不解决云计算的数据安全问题，就会影响云计算在企业中的应用。
　　（2）服务的可靠性问题。云计算主要是靠大规模的集群计算系统作为硬件支撑的，目前云计算服务的提供商数量越来越多，就导致不同服务间的障碍加大，降低服务质量。此外，云计算的服务质量也受服务商的网络中断问题的影响。随着系统规模膨胀性的增大后，云计算在可靠性和稳定性两方面都面临着巨大挑战。需要通过有效的系统配置、监管、调度、虚拟化等技术来解决系统的高可靠性问题。
　　（3）云计算的标准不统一。如果云计算在未来的发展中没有标准的计算规范，那么云计算将很难在竞争中进行规模化和产业化的发展。由于使用云服务可以利用不同的终端设备与云端进行数据交换，如果每个平台接口都不同，那么终端设备很难进行联通，那么云计算的意义就会失去。目前，云计算还没有提供统一的标准、统一的接口接入终端设备。
　　（4）数据传输速率较低。云计算是基于网络模式的，目前网络速率普遍较低、价格偏高，在满足云计算的要求上仍然存在差距。带宽偏低，对于云计算在企业中的发展也会带来障碍。由于云计算需要存储和处理的数据越来越多，加上数据传输速率低下，会增加数据存放和传输的复杂性。

5结语
　　云计算被誉为“革命性的计算模型”，目前尚处于起步阶段，云计算不仅仅是一个计算问题，还融合了许多技术和成果，前景一片光明。但由于云计算的平台互不兼容，标准不统一，数据的安全性和网络传输不稳定，也造成了云计算发展的局限性。随着研究云计算的人员越来越多，将会出现更多的开发平台、应用软件和一些新的结构模式，推动云计算日趋走向成熟，将会在实际应用中越来越广泛。

参考文献：
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　　[2]李晓伟，沈艳秋.云计算及其发展进[J].发表于  科技信息，2011（15）.
　　[3]王鹏.走进云技术[M].北京：人民邮电出版社，2009.
　　[4]彭安鑫，石磊.云计算技术概述[J].发表于  网络安全技术与应用，2011（6）.
　　[5]乐天.云计算还须迈过安全关[J].发表于  计算机世界报，2008（28）.