云計算的目標是以低成本的方式提供高可靠、高可用、規(guī)模可伸縮的個性化服務。為了達到這個目標，需要數(shù)據(jù)中心管理、虛擬化、海量數(shù)據(jù)處理、資源管理與調度、QoS保證、安全與隱私保護等若干關鍵技術加以支持。

1.數(shù)據(jù)中心相關技術

數(shù)據(jù)中心是云計算的核心，其資源規(guī)模與可靠性對上層的云計算服務有著重要影響。與傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心不同，云計算數(shù)據(jù)中心具有以下特點。

①自治性。相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心需要人工維護，云計算數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模性要求系統(tǒng)在發(fā)生異常時能自動重新配置，并從異常中恢復，而不影響服務的正常使用。

②規(guī)模經(jīng)濟。通過對大規(guī)模集群的統(tǒng)一化、標準化管理，使單位設備的管理成本大幅降低。

③規(guī)?？蓴U展?？紤]到建設成本及設備更新?lián)Q代，云計算數(shù)據(jù)中心往往采用大規(guī)模、高性價比的設備組成硬件資源，并提供擴展規(guī)模的空間。

2.虛擬化技術

數(shù)據(jù)中心為云計算提供了大規(guī)模資源。為了實現(xiàn)基礎設施服務的按需分配，需要研究虛擬化技術。虛擬化是IaaS層的重要組成部分，也是云計算的最重要特點。

虛擬化技術可以提供以下特點。

①資源分享。通過虛擬機封裝用戶各自的運行環(huán)境，有效實現(xiàn)多用戶分享數(shù)據(jù)中心資源。

②資源定制。用戶利用虛擬化技術，配置私有的服務器，指定所需的CPU數(shù)目、內存容量、磁盤空間，實現(xiàn)資源的按需分配。

③細粒度資源管理。將物理服務器拆分成若干虛擬機，可以提高服務器的資源利用率，減少浪費，而且有助于服務器的負載均衡和節(jié)能?；谝陨咸攸c，虛擬化技術成為實現(xiàn)云計算資源池化和按需服務的基礎。

3.海量數(shù)據(jù)存儲與處理技術

云計算環(huán)境中的海量數(shù)據(jù)存儲既要考慮存儲系統(tǒng)的I/O性能，又要保證文件系統(tǒng)的可靠性與可用性。PaaS平臺不僅要實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲，而且要提供面向海量數(shù)據(jù)的分析處理功能。由于PaaS平臺部署于大規(guī)模硬件資源上，所以海量數(shù)據(jù)的分析處理需要抽象處理過程，并要求其編程模型支持規(guī)模擴展，屏蔽底層細節(jié)并且簡單有效。