1、云計算
對于云計算的概念，站在不同角度會有不同的定義。對云計算的實現者而言，云計算的實體由一大堆分布在各個地方的計算機組成，本質上就是一臺可擴展的網絡超級計算機；但對于使用者而言，他們所看到的是一臺計算機，而且所提供的計算資源可以根據需要動態調整，能隨心所欲的使用相關資源而不必理會其物理實質和管理細節。而從計算資源管理的角度來看，云計算就是利用虛擬化技術將大量分散的資源整合為一個龐大的單一計算資源，并且能夠提供彈性規模服務的一種管理方式。在信息化進程中，云計算不僅能大幅降低成本，推動信息技術的普及與應用，還能迸一步將信息化和工業化融為一體�？梢灶A見，云計算將帶來信息技術領域里的又一次革命。種種跡象表明，云計算既是一種新的商業模式，也是一種新的技術融合體。它的快速發展將完全打破傳統IT產業布局，開辟一個全新的充滿機遇和挑戰的市場。
2、中間件
所謂“中間件”，顧名思義，是指在IT系統中位于“中間地帶”的軟件。從縱向的“上下“維度上看，中間件處于底層操作系統、數據庫等基礎軟件與上層應用軟件之間，向下管理計算資源和網絡通信，向上為應用軟件提供開發、運行環境；從橫向的“左右”維度上看，中間件為各類業務系統提供通信、交換等服務，解決系統之間互連互通的問題。由此可見，中間件是支撐rI'系統高效運行的重要樞紐。中間件為互聯網應用的快速開發、靈活部署、可靠運行、有效管理、快速集成提供了一個基礎平臺。據統計目前95%以上的互聯網企業應用和電子政務系統都是構建在具備SOA架構體系的中間件之上的，如果沒有中間件，所有應用都將直接面向操作系統。由于現行的虛擬化技術和異構平臺都存在大量的差異化，那么面向服務的大規模應用將無法實現，就技術層面而言，也難以支撐這類應用。這就凸顯了中間件平臺的重要性，也使中間件成為主流廠商競爭的核心領域，無論是微軟、IBM還是SAP、ORACLE甚至Google等，都將中間件作為云計算、物聯網等解決方案的技術核心，毫不夸張的說，中間件領域競爭的結果，將直接影響這些國際大企業的生命力。
3、云計算中間件
3.1 云計算中間件的必要性和可行性
雖然云計算可以有效地整合和利用現有IT資源，提供高效、可靠的計算服務，但是無論是公共云還是私有云的搭建及應用都是一項艱巨而復雜的工作，不能一蹴而就。尤其既要考慮充分利用已有的軟硬件平臺，又要將現存的大量應用和數據遷移到云計算的平臺上，這是一個關鍵而難于實現的過程。而中間件最大的優勢有兩點，一是不去動現有的信息系統，而是插入新的系統，方便數據的遷移和共享；二是便于提供個性化服務。云計算不能飄在空中，要落地，其核心技術是中間件平臺。
在云計算的IaaS、PaaS、SaaS三種平臺模式當中，PaaS平臺起到了承擔調用底層基礎資源、為上層業務系統提供支持的任務，而中間件本身也是連接底層操作系統與上層應用的工具，將PaaS平臺與中間件技術相結合，無疑是一種天然的選擇。通過PaaS平臺將中間件整合成為基礎應用設施資源池，為用戶提供良好的應用開發、測試和運行環境。基于云計算的中間件平臺，是操作系統和應用的虛擬化與服務化的承上啟下的核心。圖1形象地描述了中間件在云計算架構中的核心地位。
圖1 中間件在云計算架構中的核心地位
3.2云計算中間件的功能和結構
云計算中間件并不是憑空產生的，而是時代發展的產物。云計算中間件的技術理念就是把分布式計算資源管理中常見的問題和解決方案提煉出來，并針對不同的資源類型進行性能優化和容錯處理，然后通過統一的管理引擎和開發平臺提供給應用服務開發者使用。云計算中間件利用多層次分布式虛擬技術、智能系統管理和資源自動調配，使企業能夠快速、有效地搭建和管理“云”平臺。在云計算中間件的幫助下，應用服務商可以從復雜繁瑣的分布式計算資源管理問題中解脫出來，集中精力和財力為他們的用戶提供更好的搜索、郵件、企業管理等各種服務。
根據上述分析，云計算中間件平臺可分為如圖2所示的四層：基礎設施層、中間件層、顯示層和管理層。
圖2 云計算中間件平臺架構
其中，基礎設施層利用虛擬化技術提供可擴展的物理資源池，完成數據的存儲和系統的虛擬化功能；顯示層則是利用現有的各種技術保證系統的操縱性和用戶界面的友好性；管理層則完成用戶的賬號管理、資源的智能監控、計費、安全及負載均衡等功能；而最核心的云計算中間件層則必須具備對虛擬資源池的管理能力、對虛擬計算資源的動態調度能力、對分布式存儲的擴展支撐能力以及對分布式數據庫的支持能力。本文重點分析云計算中間件層的上述四大功能。
(1)管理虛擬資源池，包括對虛擬資源的創建，使用，回收等全生命周期的管理。云計算中間件平臺首先通過IaaS層的服務接口去動態創建虛擬機，然后下發部署包完成程序的部署。最后可以根據業務系統的并發訪問情況以及業務需求動態地去調度后臺的虛擬資源池資源，真正實現計算和存儲能力的彈性和可伸縮性。
(2)對虛擬計算資源的動態調度能力，即云計算中間件平臺可以動態調度虛擬資源滿足業務需求。完成上述功能的傳統方式是采用四層交換的負載均衡和集群技術，這種方式下基礎設施層的物理資源對應用系統來說是透明的。而當云計算中間件平臺接管了自動部署后，底層資源對于應用系統的透明度大大提高，基本實現了底層資源的完全黑盒，這樣就能只依據用戶的應用并發量來動態調度底層資源，使人們的調度策略更加靈活多變，滿足用戶全方位的需求，也更能體現云計算的服務特性。
(3)對分布式存儲的擴展支撐能力。云計算中問件平臺第三個最主要的功能就是能支撐和融合現在業界流行的分布式存儲架構，當然也包括了基于hadoop+hdfs的云存儲架構。云計算中間平臺能將業務系統對存儲的需求和后天存儲資源之間完全解耦，它可以依據業務需求調度后臺的存儲資源和存儲節點。對于存儲而言，存儲資源的動態伸縮擴展是衡量其性能的重要指標。對于常規的計算資源調度，一般情況下并不需要對業務系統開發有大的約束和要求，而對于分布式存儲，則必須要求業務系統安裝云計算中間件平臺指定的標準和提供的Webservice或API進行開發，這樣才能夠保證云計算中間件平臺能的業務系統提供分布式存儲能力。
(4)對分布式數據庫的支持能力，云計算中間件平臺最后一個必須集成的能力就是對包括key-value半結構化數據庫和hive等數據云數據庫在內的分布式數據庫的支持能力。云計算中間件平臺必須要能提供分布式緩存的能力。就像IBM的Web-Sphere eXtreme Scale一樣，云計算中間件平臺主要為分布式數據庫提供高性能，高擴展性。這種能力通常只針對一些數據密集型的業務系統，比如說當有需要時可以把數據從數據庫中取出存放到內存當中，從而提高對數據的處理速度，獲得更高的性能。
4、結束語
根據2012年最新調研數據顯示，中國云計算基礎架構市場投資增長率已經達到了42.0%，同時，IDC預測，到2016年中國云計算基礎架構市場的規模將超過10億美元。在云計算時代，系統集成的需求，無論是在數量上還是在類型上都會大大增加增長，而且這種集成的力度將會變得更加精細。因此，如何來實現這種混合云之間、平臺與平臺之間、應用于應用之間的信息互通，就顯得非常重要。而中間件扮演著非常重要的角色，它能夠實現各種不同應用于平臺之間的標準化，使得各個平臺實現互聯互通。本文在分析總結了云計算、中間件技術和應用的特點的基礎上，提出了云計算中間件平臺的架構，并著重分析云計算中間件的包括管理虛擬資源池、動態調度虛擬資源、支持分布式存儲和分布式數據庫在內的四大能力。
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