云计算是一种网络计算模式，在这种模式下可以随时随地、方便快捷地按需使用互联网上的计算资源。自从2006年Google等公司提出了云计算的构想以来，这种计算模式得到了学术界和工业界的广泛关注，近年来出现了众多研究成果和云计算平台，许多云计算服务已经出现在各种终端应用上。政府和企业都把云计算作为战略竞争的关键技术，在财力和物力上进行了大量的投入。
请围绕“云计算的体系架构和关键技术”论题，从以下三个方面进行论述。
1.通过应用实例解释云计算的基本概念。
2.就下面的分层模型简要描述云计算的体系架构，各个层次包含的主要构件和需要解决的主要问题。
3．选择云计算的关键技术进行深入论述，例如数据存储技术、虚拟化技术、任务调度技术、编程模型等（或者你熟悉的其他技术）。
正确答案及解析
正确答案
解析
1、云计算基本概念
狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
云计算的产业三级分层：云软件、云平台、云设备。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。
云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群，也吸收了自主计算和效用计算的特点。通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。
2、云计算的体系架构
云计算的体系结构由5部分组成，分别为应用层，平台层，资源层，用户访问层和管理层，云计算的本质是通过网络提供服务，所以其体系结构以服务为核心。如下图：
（1）资源层
资源池层是指基础架构屋面的云计算服务，这些服务可以提供虚拟化的资源，从而隐藏物理资源的复杂性。物理资源指的是物理设备，如服务器等。服务器服务指的是操作系统的环境，如linux集群等。网络服务指的是提供的网络处理能力，如防火墙，VLAN，负载等。存储服务为用户提供存储能力。
（2）平台层
平台层为用户提供对资源层服务的封装，使用户可以构建自己的应用。数据库服务提供可扩展的数据库处理的能力。中间件服务为用户提供可扩展的消息中间件或事务处理中间件等服务。
（3）应用层
应用层提供软件服务。企业应用是指面向企业的用户，如财务管理，客户关系管理，商业智能等。个人应用指面向个人用户的服务，如电子邮件，文本处理，个人信息存储等。
（4）用户访问层
用户访问层是方便用户使用云计算服务所需的各种支撑服务，针对每个层次的云计算服务都需要提供相应的访问接口。服务目录是一个服务列表，用户可以从中选择需要使用的云计算服务。订阅管理是提供给用户的管理功能，用户可以查阅自己订阅的服务，或者终止订阅的服务。服务访问是针对每种层次的云计算服务提供的访问接口，针对资源层的访问可能是远程桌面或者xwindows，针对应用层的访问，提供的接口可能是web。
（5）管理层
管理层是提供对所有层次云计算服务的管理功能。安全管理提供对服务的授权控制，用户认证，审计，一致性检查等功能。服务组合提供对自己有云计算服务进行组合的功能，使得新的服务可以基于已有服务创建时间。服务目录管理服务提供服务目录和服务本身的管理功能，管理员可以增加新的服务，或者从服务目录中除去服务。服务使用计量对用户的使用情况进行统计，并以此为依据对用户进行计费。服务质量管理提供对服务的性能，可靠性，可扩展性进行管理。部署管理提供对服务实例的自动化部署和配置，当用户通过订阅管理增加新的服务订阅后，部署管理模块自动为用户准备服务实例。服务监控提供对服务的健康状态的记录。
3、云的几项关键技术：
（1）虚拟化技术，包括vmware等虚拟技术。
（2）并行编程模型，MapReduce模式的思想，即Map（映射）和Reduce（化简）就是将业务逻辑复杂的处理调度给处理能力比较高的计算机，将处理能力小的处理给小型的计算机。
（3）海量数据分布存储，包括google的GFS和hadoop。
（4）海量数据管理技术，例如bigtable。
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