云计算:体系架构与关键技术罗军舟金嘉晖宋爱波东方东南大学计算机科学与工程学院,江苏南京211189摘要:系统地分析和总结云计算的研究现状,划分云计算体系架构为核心服务、服务管理、用户访问接口等3个层次。围绕低成本、高可靠、高可用、规模可伸缩等研究目标,深入全面地介绍了云计算的关键技术及最新研究进展。在云计算基础设施方面,介绍了云计算数据中心设计与管理及资源虚拟化技术;在大规模数据处理方面,分析了海量数据处理平台及其资源管理与调度技术;在云计算服务保障方面,讨论了服务质量保证和安全与隐私保护技术。针对新型的云计算应用和云计算存在的局限性,又探讨并展望了今后的研究方向。最后,介绍了东南大学云计算平台以及云计算研究与应用方面的相关成果。云计算;虚拟化;数据中心;海量数据处理;服务质量;安全与隐私TP393A1000-436X(201107-0003-19Cloudcomputing:architectureandkeytechnologiesLUOJun-zhouJINJia-huiSONGAi-boDONGFang2011-05-202011-06-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(61070161,61070158,61003257,60773103,90912002;国家重点基础研究发展计划(“973”计划基金资助项目(2010CB328104;国家科技支撑计划课题基金资助项目(2010BAI88B03;教育部博士点基金课题基金资助项目(200802860031;江苏省自然科学基金资助项目(BK2008030;国家科技重大专项课题基金资助项目(2009ZX03004-004-04:江苏“”省网络与信息安全重点实验室基金资助项目(BM2003201;“”计算机网络与信息集成教育部重点实验室项目(93K-9・4・・5・・6・・7・・8・・9・・10・・11・・12・・13・・14・・15・・16・・17・・18・万方数据@@[1]THUSOOA,SHAOZ,ANTHONYS,etal.Datawarehousingandanalyticsinfrastructureatfacebook[A].SIGMOD'10[C].Indianapolis,Indiana,USA:ACM,2010.1013-1020.@@[2]淘宝数据开放策略[EB/OL].http://www.aliresearch.com/wp-content/uploads/2011/03/taobaoshuju.pdf.2011.Theopenstrategyoftaobao'sdata[EB/OL]http://www.aliresearch.com/wp-content/uploads/2011/03/taobaoshuju.pdf.2011.@@[3]GILLENA,BROUSSARDFW,PERRYR,etal.Optimizinginfrastructure:therelationshipbetweenitlaborcostsandbestpracticesformanagingthewindowsdesktop[EB/OL].http://download.micresoft.com/download/a/4/4/a4474b0c-57d8-41a2-afe6-32037fa93ea6/IDC_windesktop_IO_whitepaper.pdf2007.@@[4]MELLP,GRANCET.TheNISTDefinitionofCloudComputing[R].NationalInstituteofStandardsandTechnology,2011.@@[5]AmazonEC2[EB/OL].http://aws.amazon.com/ec22011.@@[6]DEANJ,GHEMAWATS.MapReduce:aflexibledataprocessingtool[J].CommunACM,2010,53(1:72-77.@@[7]GoogleAppEngine[EB/OL].http://code.google.com/appengine/2011.@@[8]SalesforceCRM[EB/OL].http://www.salesforce.com/.@@[9]MILOJICICD,WOLSKIR.Eucalyptus:deliveringaprivatecloud[J].Computer.2011,44(4:102-104.@@[10]FOSTERI,YONGZ,RAICUI,etal.CloudComputingandGridComputing360-DegreeCompared[Z].2008.1-10.@@[11]Fscebookservercount:60000ormore[EB/OL].http://www.datacenterknowledge.com/archives/2010/06/28/faeebook-server-count-60000-or-more/.2011.@@[12]Googleinvestorrelations[EB/OL].http://investor.google.com/financial.2011.@@[13]GREENBERGA,HAMILTONJ,MALTZDA,etal.Thecostofacloud:researchproblemsindatacenternetworks[J].SIGCOMMComputCommunRev,2008,39:68-73.@@[14]GREENBERGA,HAMILTONJR,JAINN,etal.VL2:ascalableandflexibledatacenternetwork[A].SIGCOMM'09[C].Barcelona,Spain:ACM,2009.51-62.@@[15]MYSORERN,PAMBORISA,FARRINGTONN,etal.PortLand:ascalablefault-tolerantlayer2datacenternetworkfabric[A].SIGCOMM'09[C].Barcelona.Spain:ACM,2009.39-50.@@[16]GUOC,WUH,TANK,etal.Dcell:ascalableandfault-tolerantnetworkstructurefordatacenters[A].SIGCOMM'08[C].Seattle,WA,USA:ACM,2008.75-86.@@[17]GUOC,LUG,LID,etal.BCube:ahighperformance,server-centri...