作者簡介：張強，男，黑龍江黑河人。本科在讀，齊齊哈爾工程學院信息系計科111班，方向：計算機信息安全。

摘要：今天，個人電腦、移動設備、智能手機正以前所未有的速度爆發(fā)式的增長著。這些小型的電子設備之所以能快速發(fā)展，完全得益于因特網(wǎng)。過去，人們會使用性能強大的服務器來實現(xiàn)這個需求。然而，近幾年一種稱為“云計算”的概念誕生了，與傳統(tǒng)的使用計算資源的方式不同，云計算將計算資源視為一種服務，形同公用事業(yè)一般的服務。向最終用戶提供服務的公司再也不用事先通過估算去采購昂貴的硬件了，取而代之的是他們可以按需使用這些取之不盡的計算資源。于是，一個全新的時代到來了。

關鍵詞：云應用；概念；模式

一、引言

關于云計算有上百種字面上的定義，其中大多數(shù)對于這些定義的創(chuàng)造者以為的普通人而言，很難甚至完全無法理解。許多公司把他們的虛擬主機環(huán)境稱作云，因為這意味著強大、高速、可擴展性。實際上，云相當于那些擁有無限擴展能力的計算和存儲資源的集群系統(tǒng)。

二、云服務的基礎

1、云服務是什么

現(xiàn)在當人們提到云服務時，他們其實只是在說云計算。盡管如此，云服務的概念在計算機領域之外也同樣存在。云服務指的是諸如電纜、因特網(wǎng)、甚至燃氣之類的公用事業(yè)，就像公用事業(yè)有很多種類一樣，云服務也是有許多種。云服務所能提供的遠不止云計算資源。最早的云服務提供的根本就不是云計算資源，而是存儲，他們以一種獨特的Wed形式提供存儲服務，讓你訪問一個系統(tǒng)。它雖然不是文件系統(tǒng)卻能夠簡簡單單地通過API來進行存儲、讀取以及修改對象，對象基本上就是命名資源。只有三個核心基礎設施能被冠以云服務的名稱：計算、存儲、鏈接。

2、遺留模式

所謂遺留模式，是一種方法，能使現(xiàn)在的應用程序不經(jīng)修改就運行在云平臺上。然而，遺留模式實際是一個反模式，相比其解決的問題，因其產(chǎn)生的問題往往更多。初次接觸云應用的開發(fā)時，多數(shù)人遇到的最大問題就是他們試圖把現(xiàn)有的應用程序塞進云中的服務器。實際上，他們并不提供類似虛擬機的系統(tǒng)，相反，他們允許訪問常規(guī)硬件。他們使用的并不是傳統(tǒng)意義上用于大規(guī)模應用程序的超級電腦，而是消費級硬件。

3、運行在云中的應用并不會自主擴展

對于云計算最大的誤解就是：如果你選擇了云服務，就能立即獲得無限的擴展能力。把一個設計在單臺計算機上運行的應用程序突然放到云服務中，指望它能夠自動擴展，這種想法是不切實際的。僅僅把應用程序放到云中運行并不意味著它能夠擴展。云服務提供商并不會將自動擴展能力賦予你手中既有的應用程序，他們提供的是增強應用程序所需的工具。

三、設計鏡像

在構建作為實例基礎的鏡像時，用戶可能不會想到模式，但它卻是整個應用程序的核心。這些模式?jīng)Q定了OS和基礎系統(tǒng)是如何在應用程序中發(fā)揮作用的。如果沒有合理地規(guī)劃核心系統(tǒng)，就會浪費大量時間為每個獨立的系統(tǒng)進行更新或安裝，而不是以應用程序為一個整體來執(zhí)行這些維護任務。你所做的最后一件事就是，將系統(tǒng)的整體的使用量驟然增大100倍同時禁止應用程序根據(jù)這一情況進行擴展，之所以這樣做事因為你必須手工啟動每一個新的實例，并逐一進行調整。通常，如果以云平臺上的開發(fā)作為起點，就可以用預定好的鏡像開始，但是過不了多久，你就會想要創(chuàng)建一個自己專屬的鏡像。大多數(shù)云服務提供商最開始都會向用戶提供一組基礎鏡像，但不會包含用戶的定制應用中所需要的一切，在有些環(huán)境中，用戶甚至可以訪問別人創(chuàng)建的鏡像，來進行開發(fā)工作。一般來說，在基礎鏡像中尋找一個與你的系統(tǒng)所需的鏡像比較接近的用來開始并不困難。然后，用單一的實例來啟動這一鏡像，在重新打包?；谄渌幕A鏡像來打造自己的鏡像會有些幫助，因為其中已經(jīng)解決了所有與你指定的云服務提供商有關的特殊需求。

四、設計架構

對于任何應用程序來說，最重要的就是與其他東西協(xié)作。如果能讓一切都在系統(tǒng)內部完成固然很好。但是這樣一來，你就需要用恰當?shù)姆椒▽⒄埱筠D發(fā)到各個實例上。并作相應的處理。請求可以是以各種形式組織的，但是通常都是首先由用戶的交互行為觸發(fā)的。在一個典型的應用程序中，首先產(chǎn)生的是Wed請求，最簡單的表現(xiàn)形式就是用戶請求打開某個網(wǎng)頁。在這種情況下，用戶的瀏覽器會通過80端口與某個實例簡歷鏈接，告訴你實例用戶希望得到某個頁面。另一種請求是異步的，比如請求對視頻進行轉碼，由于這樣的請求通常無法再常規(guī)的HTTP瀏覽器鏈接超時前完成，所以你要將這些請求放進隊列，然后等到可以對該請求進行處理的實例空閑時，再將請求支配給對應的實例。

五、操作數(shù)據(jù)

1、隊列模式

當你需要與多個不同的系統(tǒng)進行通信時，讓系統(tǒng)直接相互通信往往是不切實際的。這不僅要求你把工作進程的信息通知給發(fā)出請求的系統(tǒng)，還要求發(fā)送請求一方直接處理請求中的委托任務，并決定請求失敗時該如何處理。把直接通信機制換成隊列能讓這些異步請求自動執(zhí)行，并且可以不用通知任何一方就能新增工作進程，此外，通過在隊列中更新自己的狀態(tài)，你還能提供容錯機制，只有當你確認所有請求的任務完成后才將該消息從列表中刪除。

在隊列模式中，請求源會向中央的隊列服務發(fā)送請求，該請求只包含一點簡單的數(shù)據(jù)，而且必須是語言中立的，必須采用所有監(jiān)聽隊列的工作進程都能處理的標準格式，對于監(jiān)聽隊列的工作服務器，它們可能會訪問數(shù)據(jù)庫以及其他分布式系統(tǒng)。這通常很有效，因為這些請求信息都不會很龐大，一般都是一組簡單的指令，針對存儲在其他分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行操作。

六、集群系統(tǒng)

分層結構的設計初衷是為了將系統(tǒng)劃分為不同的層次并通過替換某個層次來提供更多的功能，就像在傳統(tǒng)的模型-視圖-控制器模式中，應用程序的執(zhí)行邏輯、處理結果的現(xiàn)實被分割成不同的層次，多層構架將數(shù)據(jù)可表現(xiàn)層、顯示方式也劃分為不同的層次，使你能自下而上地構建整個應用程序。這種分層方法能讓你分開客戶端和應用程序代碼之間諸如認證和授權邏輯。通過構架上的分層，你能提供多種身份認證的方法，且無需修改應用程序就能替換授權邏輯，每當有新的平臺可以使用的時候，你還能在既有系統(tǒng)上增加額外的客戶端層，而不需要修改應用程序的代碼。

七、總結

Amazon、Google等行業(yè)巨頭都先后推出了自己的云服務，與此同時，許多小型的云服務提供商也如雨后春筍般的涌現(xiàn)出來。根據(jù)服務的不同類型，云服務可分為laas以及paaS兩大類，使用云平臺和服務需要大量的經(jīng)驗和技巧。但是，在當前的環(huán)境中，云服務還不算完美，還有很多不足的地方，所以我們在使用的過程中還要掌握一些必要的相關知識，只有更了解云服務，才能更好的運用和使用云服務。（作者單位：齊齊哈爾工程學院）