云计算关键技术概览：存储、数据管理和编程模型

云计算及其关键技术是现代信息技术领域的重要发展趋势，本篇论文由邓倩妮和陈全两位作者，分别来自上海交通大学计算机系，通过对云计算进行深入剖析，为读者提供了一个全面理解这个新兴计算模型的视角。文章首先定义了云计算，阐述了其产生的历史背景，指出它是随着互联网技术的普及和数据中心的规模化发展而兴起的一种新型计算模式。云计算的核心在于将计算能力、存储空间和应用程序以服务的形式通过网络提供，使得用户可以根据需求随时随地获取所需资源。 云计算的发展起源于对传统超级计算和网格计算的超越，它不仅解决了单一设备或本地计算资源的限制，而且提供了按需付费的经济模型。与网格计算相比，云计算更侧重于基础设施即服务（IaaS），而网格计算则更偏向于软件和服务的集成。在云计算的应用场景中，常见的包括大数据处理、云存储、云计算平台如Amazon Web Services（AWS）和Microsoft Azure等。 论文着重探讨了云计算的关键技术。首先，存储技术是云计算的基础，包括分布式存储、对象存储、块存储等，这些技术能够高效地管理和存储海量数据。数据管理技术，如数据备份、数据恢复、数据安全和隐私保护，对于保证云计算服务的稳定性和可靠性至关重要。编程模型，如Google的MapReduce、Apache Hadoop和Apache Spark，使得非专业程序员也能利用云计算进行复杂的数据处理任务。 此外，文中还提到了并行图形绘制技术、大规模数据密集型系统中的去重查询优化、基于共享内存的机群服务检查点机制、OpenMPGuided调度策略等高性能计算技术。这些技术在云计算环境中发挥着关键作用，提升了计算效率和资源利用率。 论文还涵盖了高性能计算应用案例，例如上海超级计算中心的基础科学用户研究进展、流固耦合问题的并行求解、以及高性能计算领域的前沿趋势，如InfiniBand的远程传输能力、AMD使用GPU构建超级计算机的计划等。同时，信息安全也是云计算面临的重要挑战，如主机系统信息安全的分析。 科学计算应用软件如LAMMPS和工程计算应用软件如FDS软件的介绍，展示了云计算在实际科研和工程中的广泛应用。最后，文章还关注了业界动态，如InfiniBand技术对未来远距离传输的潜力、AMD和Lawrence Livermore国家实验室的超级计算机部署计划，以及2009年高性能计算领域的五大发展趋势。 《高性能计算发展与应用》2009年第一期的文章详细介绍了云计算的基本概念、技术构成以及其在实际应用中的重要性，为读者提供了一个深入理解云计算及其关键技术的窗口。