物联网中云计算研究综述Word下载.docx

1、学 号2012115020342指导教师刘进军所在院系计算机科学与技术学院专业名称通信工程完成时间2015/12/26摘要 云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算能够给用户提供可靠的、 自定义的、最大化资源利用的服务,是一种崭新的分布式计算模式。阐述了云计算的基本概念,论述了云计算的优势和存在的问题,剖析了云计算的框架,介绍了不同的云计算服务,概括了围绕云计算框架和不同服务所展开的相关研究工作。正文物联网的概念：物联网（Internet of Things）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

2、它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。物联网指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”（Enabled）的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（Grand Integration）、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet

3、）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。云计算的概念：云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来

4、也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此，云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算，至少可以找到100种解释。现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算（c

5、loudcomputing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。前关于云计算系统没有统一的定义,云计算供应商根据自己企业业务推出相关的云计算战略。Hewitt认为云计算系统主要是将信息永久地存储在云中的服务器上,在使用信息时只是在客户端进行缓存。客户端可以是桌面机、笔记本、手持设备等。WangLi Zhe等人从云计算系统应该具有的功能角度给出了科学云计算系统的定义,指出计算云系统不仅能够向用户提供硬件服务HaaS（hardware as a service）软件服务SaaS（software as a service）数据资源服

6、务DaaS（data as a service）而且还能够向用户提供能够配置的平台服务PaaS（platform as a service）。因此用户可以按需向计算平台提交自己的硬件配置、软件安装、数据访问需求。Buyya等人从面向市场的角度认为云计算是由一组内部互连的虚拟机组成的并行和分布式计算系统,系统能够根据服务提供商和客户之间协商好的服务等级协议动态提供计算资源。UC Berkeley的观点认为:云是指数据中心的硬件和系统软件,云分为公共云（对公众开放）和私有云（业务组织自己使用）。在公共云的基础上,云计算系统是指终端用户应用软件通过Internet以服务的形式由SaaS提供商交付,云

7、提供商向SaaS提供商提供数据中心的硬件和软件服务。云计算的特征：1.支持虚拟化,云计算系统可以看做是一个虚拟资源池。通过在一个服务器上部署多个虚拟机和应用,从而提高资源的利用率;当一个服务器过载时支持负载的迁移。2.提供服务质量保证（QoS）。云计算系统能够向用户提供满足QoS要求的服务,能够根据用户的需求对系统作出调整,如用户需要的硬件配置、网络带宽、存储容量等。3.高可靠性、可用性和可扩放性。云计算系统必须保证向用户提供可靠的服务,保证用户能够随时随地地访问所需要的服务,并且用户的系统规模变化时,云计算系统能够根据用户的需求自由伸缩。4.自治性。云计算系统是一个自治系统,系统的管理对用户

8、来讲是透明的,不同的管理任务是自动完成的,系统的硬件、软件、存储能够自动进行配置,从而实现对用户按需提供。云计算系统的体系结构：通过对现有的云计算系统进行深入剖析,云计算系统内部可以看做是一组服务的集合。1.基础设施层。主要包括计算资源和存储资源,整个基础设施也可以作为一种服务向用户提供,即IaaS（infrastructure as a service）向用户提供的不仅包括虚拟化的计算资源、存储,同时还要保证用户访问时的网络带宽等。2.平台层。在基础设施之上的平台层可以认为是整个云计算系统的核心层,主要包括并行程序设计和开发环境、结构化海量数据的分布式存储管理系统、海量数据分布式文件系统以及

9、实现云计算的其他系统管理工具,如云计算的系统中资源的部署、分配、监控管理、安全管理、分布式并发控制等。平台层主要为应用程序开发者设计,开发者不用担心应用运行时所需要的资源,平台层提供应用程序运行及维护所需要的一切平台资源。平台即服务称之为PaaS。3.应用层。它是面向用户提供简单的软件应用服务以及用户交互接口等,这一层称为软件即服务,即SaaS。代表性的云计算系统：云计算一经提出便受到了产业界和学术界的广泛关注, 目前国外已经有多个云计算的科学研究项目。其中具有代表性的是：1）Amazon EC2，2）Google App Engine，3）Apache Hadoop，4）Microsoft

10、Azure，5）Scientific Cloud Nimbus，6）Open Nebula，7）Eucalyptus云计算国内外发展现状：1.国内发展现状远在“云计算”的名次出现之前，我国相关科技人员便已对互联网的透明资源储备技术进行了多方面应用。而随着科技的不断进步，对于云计算的应用愈加频繁，政府部门对云计算的建设提供了经济基础与社会软环境的保障，并且在国家科研部门当中设立了专业的部门，直接负责云计算的发展与开发活动。根据有效数据表明，在2011年中国用户为云计算的投入达到了2.86亿美元，直接促进了云计算在我国的快速发展，而且通过数据以及相关因素的综合性计算，2016年我国的云计算投入预计

11、在10亿美元左右。通过以上数据可以看出，云计算的应用对于人们的生活与工作提供了更为高效的方式，符合我国经济高速发展的时代要求。2.国外发展现状据有关数据表明，当前云计算所储存的相关资料达到了全世界数据资源的20%左右，其能够为被服务方提供有效的抽象资料。自云计算正式被提出之后，其在世界范围内的发展前景一直处于良好的状态，在2011年为1000万人口解决了工作失业问题，间接为国际经济发展提供了1.2万亿美元的资金注入。伴随着云端处理器所存在的世界资源不断增加，计算模式的应用不断完善，在一段时间内云计算都会成为世界各国科技方面所不能忽视的重要开发项目2。而云计算自身的安全与透明化为更多的企业以及个

12、人提供了更好的服务类型，满足当前世界上大部分人的服务需求，有利于世界经济的持续稳定发展。云计算所存在的问题：云计算在很大程度上为了世界的发展提供了有利保障，但是其自身仍存在着一定程度的问题，该类问题若未得到及时并且妥当的处理，将会引起极大的麻烦。首先在安全性方面，云计算能够有效的缩短单机密集数据处理任务所需要耗费的时间，将需要计算的任务合理分配到相关计算方式中，较好的提高了计算效率。在该过程当中，用户对于将信息传输到云端上的信息处理是否安全抱有质疑性，而在实际的运行当中，该种问题确实真实的存在3。从经济方面考虑，用户通过云计算模式进行消费的行为节约了其自身购买云计算相关物理软、硬件的费用，能够

13、降低用户的投资风险，并且将更多的资金应用到个人或者企业的发展当中去。该种方式虽然在很大程度上解决了云计算的普及问题，但是由于云计算自身的软硬件因素却会直接导致用户所享受到的服务质量，若处理不当，将会对云计算的发展产生一定负面影响。结束语：本文介绍了云计算系统的基本概念,并分析了实现云计算系统的相关技术的研究现状,介绍了几个有代表性的云计算系统。云计算的主要工作模式为分布性的计算方式，其对于信息的掌握是处于透明化的，在对云计算的数据产生控制的过程中能够进行有效的方式是将来所要面对的严峻问题，其直接关系到云计算方式的自我演化进程，对于整个世界的科技与经济发展都有着决定性的作用。参考文献：1百度百科.物联网、云计算EB/QL.2袁泽凯.IaaS云计算服务定价问题研究D.江苏：江苏科技大学，2014.3黎春兰，邓仲华.面向图书馆的云计算研究综述J.图书馆杂志，2014，6（05）：68-77.4刘成新，张松，苌雨.我国教育技术领域云计算研究现状述评J. 电化教育研究，2014，6（03）：41-45.5 张建勋,古志民,郑超. 云计算研究进展综述A. 北京理工大学，2010.