关于云计算的无线接入毕业设计论文.doc
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1、摘要随着互联网时代信息与数据的快速增长,科学、工程和商业计算领域需要处理大规模、海量的数据,对计算能力的需求远远超出自身IT架构的计算能力,这时就需要不断加大系统硬件投入来实现系统的可扩展性。另外,由于传统并行编程模型应用的局限性,客观上要求一种容易学习、使用、部署的新的并行编程框架。在这种情况下,为了节省成本和实现系统的可扩放性,云计算的概念被提了出来。云计算是一种新兴的计算模型,它是在网格计算的基础上发展而来的。同时云计算也是一种新的资源交付方式,一种新的商业模式。在计算理念上,将计算通过Internet 交给云平台来处理;在资源交付上,将IT 资源、系统资源和应用等整合为服务提供给用户;
2、 在商业模式上,实现了资源的按需定制、按量付费。本文研究了云计算的发展历史和应用场景,比较了现有的云计算的定义。云计算是分布式计算、并行处理和网格计算的进一步发展,它是基于互联网的计算,能够向各种互联网应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务、存储服务的系统。通常云系统由第三方拥有的机制提供服务,用户只关心云所提供的服务。结合当今3G移动通信网络和无线通信的主流技术WIFI进行研究,对以几个企业的典型云计算技术模型为例,总结了云计算的关键技术:虚拟化技术、Web服务技术、编程模型和任务调度模型等,分析了云计算结合移动通信和无线通信技术的主要应用模式SaaS,即软件及服务模式,结合现在
3、的运营通信指出云计算的广阔发展前景。关键词:云计算;虚拟化技术;Web服务;编程模型Research of wireless Network Access Based on Cloud ComputingAbstract In the Internet age, With the a rapid growth of information and data, Science, engineering and business need to address large-scale computing, massive data. Demanding for computing power fa
4、r beyond its own IT infrastructure computing power, Then on the need to constantly increase the hardware inputs to achieve system scalability. In addition, because the application of the traditional limitations of parallel programming models, objectively requires an easy to learn, use and deployment
5、 of new parallel programming framework. In this case, in order to cut costs and implementing a system Scalability, cloud computing concept is put forward. Cloud computing is an emerging computing model, which is in the grid computing based on evolved, also cloud computing is a new resource delivery,
6、 a new business model. Concept in the calculation will be calculated through the Internet to the cloud platform to deal with; the resources to deliver on the IT resources, system resources and application integration for service providers to users; the business model, the realization of the resource
7、s on-demand, according to the amount paid.This article describes the history and development of cloud computing scenarios, comparing the existing definition of cloud computing. Cloud computing is distributed computing, parallel processing and the further development of grid computing, which is Inter
8、net-based computing, to provide hardware to a variety of Internet applications services, infrastructure services, platform services, software services, storage services system. Cloud systems are usually owned by a third party mechanism to provide service users care only about the cloud services prov
9、ided. Combined with todays 3G mobile communication network and WIFI wireless communications technology to study the mainstream, with several companies on the cloud computing model of a typical example, summarizes the key technology of cloud computing: virtualization, Web services technology, program
10、ming model and task scheduling models, Analyzed the combination of cloud computing and wireless communication mobile communications technology, the main application mode SaaS, the software and service model, combined with the current operating communication pointed out the broad development prospect
11、s of cloud computing.Key Words:Cloud computing;Virtualization;Web service;Programming model目录摘要1Abstract2引 言11绪论31.1课题研究的背景和意义31.2本课题国外研究进展51.3本课题国内研究进展71.4课题研究的内容、方法和目的101.4.1研究内容101.4.2研究方法101.4.3研究目的102云计算与无线通信技术的结合122.1云计算应用的原理及技术122.1.1 云计算的基本原理122.1.2云计算的关键技术132.1.3云计算的技术特点182.2 云计算平台架构192.2.1
12、云计算基础架够面临的挑战192.2.2无线云计算基础架够的应用场景192.2.3无线通信领域云计算的基础架构202.3云计算的服务平台架构222.3.1云计算平台的服务层222.3.2无线通信云计算的开放体系结构252.3.3云平台的服务架构优势262.3.4云应用程序设计接口273云计算下的无线网络接入方法283.1基于3G和无线wifi接入的云计算技术283.1.1 实现云下无线通信的技术构想283.1.2无线通信领域的云计算技术发展方向293.2无线通信技术与云计算结合的关键313.2.1移动通信网络和WIFI的高速带宽为云计算搭建平台313.2.2云计算平台对未来无线通信网络的要求32
13、3.3系统的框架和组建模块333.3.1系统框架333.3.2 系统组建模块343.4分布式网页块的设计363.4.1分布式网页块管理363.4.2系统实现的具体算法373.5系统评价38结论40参 考 文 献41附 录A43附 录B54在 学 取 得 成 果62致谢63引 言云计算(Cloud Computing)1是一项正在兴起中的技术。它的出现,有可能完全改变用户现有的以桌面为核心的使用习惯,而转移到以Web为核心,使用Web上的存储与服务。人类有可能因此迎来一个新的信息化时代!云计算绝不仅仅是一个计算的问题,它需要融合许许多多的技术与成果。现有的许多研究问题将来必然是云计算的一部分,例
14、如Web数据集成、个人数据空间管理、数据外包服务、移动路网上的研究以及隐私问题的研究,都会成为未来云计算的重要组成部分。云计算:cloud computing,分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。 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的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中
15、的资源在用户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。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义云计算是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的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以使任意其他的服务。云计算强调专有,任何人都可以获取自己的专有资源,并且这些资源是由少数团体提供的,用户不需要贡献自己的资源。在云计算中,计算资源被转换形式去适应工作负载,它支持网格类型应用,也支持非网格环境,比如运行传统Web2.0 应用的三层网络架构。网格计算侧重并行的计算集中性需求,并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应 用,大量的单独的
16、请求,可以实现自动或半自动的扩展。“云计算”2一词用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态地部署(provision)、配置(configuration)、重新(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等。在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器高级的计算云通常包含一些其他的计算资源,例如存储区域网络(SANs)。网络设备,防火墙以及其他安全设备等。云计算在描述应用方面,它描述了一种可以通过互联网Internet进行访问的可扩展的应用程序。“云应用”3使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务。
17、任何一个用户可以通过合适的互联接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计算应用程序。云计算承载通信行业未来,受限于体积和便携性的要求,移动设备的处理、运算和存储能力的提升都是有瓶颈的,但是“云计算”的概念为此打开的另外一扇门。利用远端“云”的高速处理能力,即使移动设备本身性能不高。但只要满足与远端“云”的输入输出数据交换,便能够得到理想的结果。而这将在加速互联网与通信网融合的同时,给通信行业带来巨变。“云计算”不是一个计算模式,而是一种服务模式。让所有的用户随时随地能够用到任何软件、任何服务,任何一台PC或者终端设备都能够实现。显然,基于移动终端的云计算服务将会成为主流。“Google4、
18、Baidu、QQ和UCWEB这几家主流应用和服务提供商当前在移动互联网上采用的都是云计算的技术框架。”针对大客户而推出的MAS业务也是一定程度基于移动云计算技术5。但是想取得更佳的移动使用体验和更多的综合服务,运营商和服务提供商都需要做更多的努力才行。可以预见的是,未来的互联网和移动通信是密不可分的一个整体,而不是现在各自为战偶有合作的嫁接。而以技术为驱动的互联网对移动通信的技术演变和借鉴自然也是不可小觑的。移动通信的发展其实也是有根源的沟通的无障碍。从某种程度而言,这正与移动云计算的根源相似。以云计算为代表的互联网应用技术,所以会很快成为现代信息社会的重要信息来源,成为信息时代的国家基础设施
19、之一,由于它功能强大、使用方便、不论固定网还是移动网或者无线网,云计算都能结合,形成大量的新应用、新产品,迅速地进入我们日常工作、学习、生活和娱乐中。1绪论1.1课题研究的背景和意义1.1.1课题背景该课题依据最新的云计算技术进行学习分析,结合当今的主流通信技术进行结合研究,智能手机、智能车、智能家电、智能电网、智能化控制系统,一场科技革命正热闹展开。看似单一产品的创新,背后其实有着更大的驱动力,那就是当移动通信与因特网结合后,催生出来的Mobile Internet6新领域:所有数据都上网、所有物品都连网、所有人都上网。从个人到企业都必须做好准备,软件支持已不重要,重要的是信息化和网络化,计
20、算完全归属于服务器。 现在的移动网络还是无线网络,都将是下一代最具重要性的网络建设之一。移动网络现在与未来都将会比众人想得更具规模,从大主计算(mainframe computing)、迷你计算机(mini computing)、个人计算机(personal computing)直到桌面网络(desktop internet computing),每阶段的计算机运算时代都较前一个成长十倍。相较于已拥有十亿用户台的桌面网络,由移动上网领衔主演的新运算世代,将把数字直接推升到至少百亿台的规模。根据统计,全球已有四十三亿人口使用手机,而近日出炉的分析报告也纷纷指出,在不久之后的2013年,甚至是20
21、12年,移动上网用户数就会超越计算机上网用户,而且在包括印度、中国等新兴市场,移动上网和无线上网7更会是主要的上网途径。 “全世界只有低于25的人拥有网络服务,现在都能够通过手机接触到网络,”浏览器公司Opera执行长谭咏文(Jon S.von Tetzchner)如此观察。市场调研公司Mobilesquared分析师主管蓝恩(Mick Lane)8更进一步强调:“两年之内,移动装置将成为品牌及企业,与消费者沟通的主要管道。”在过去几年中,云计算、物联网和智慧地球等颇具前瞻性的概念,在某种程度上打破了我们原来对电信技术及其应用的固有看法。人们正摆脱自建信息系统的惯常模式,逐步认识到硬件也好,平
22、台也好,软件也好,都可以以云计算的服务租用模式实现,并进一步拓展到商业智能和社会智能,信息技术已经上升为让整个物理世界更加智能的智慧地球的新阶段。1.1.2研究意义由于下一代无线网络9还是移动网络都需要采集、传输、处理、分析大量信息,而完成这些任务,云计算是一种比较适合的平台也是下一代信息化和信息服务社会的核心技术。图1.1 下一代信息化和信息服务架构云计算中比较重要的是虚拟化技术,通过虚拟化技术可以将分散在不同地理位置的计算机虚拟成一个云,可以将高度集中的计算器虚拟成一个云,不同的云可以相互连在一起形成一个更大的云,目前云计算与无线网、移动通信网10等互联网的应用暂时还处于起步阶段,但是云计
23、算已经被公认为下一代信息技术的重要趋势。在图中可以看出,业务和应用平台、业务逻辑控制和网络控制等功能,非常适合架构在云服务器平台上;终端侧的设备也可以形成终端云,下一代的信息化和信息社会将是一个云计算统治的社会。1.2本课题国外研究进展“云计算”这个词率先在国外诞生,1984年云计算最初由Sun公司John Ellison提出“网络即计算机”。在技术飞速发展的IT时代,云计算概念是由Google提出的,这是一个美丽的网络应用模式。目前云计算市场规模相对较小,全球云计算市场规模为160亿美元,但增长速度将相当快,IDC报告显示未来4年全球云计算市场平均每年将增长27%,2012年将增长至420亿
24、美元。云计算在美国政府机构的IT政策和战略中扮演越来越重要的角色,政府正在大力推行云计算计划,第一大元素就是Apps.gov政府网站的改革,整合商业、社交媒体、生产力应用与云端IT服务。2010年美国联邦预算着重加强了对云计算的安排,资助众多试点项目,包括中央认证、目标架构与安全、隐私以及采购相关内容。此外,美国国防信息系统部门(DISA)正在其数据中心内部搭建云环境,而美国宇航局(NASA)下设的艾姆斯研究中心最近也推出了一个名为“星云”(Nebula)的云计算环境。日本内务部和通信监管机构计划建立一个大规模的云计算基础设施,以支持所有政府运作所需的信息系统,这一系统被命名为“Kasumig
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