云计算环境下计算机软件系统架构分析

摘 要

云计算是传统计算机和网络技术发展的产物，在云计算环境下计算机软件系统变得更加复杂。许多用户是非计算机专业性的人员，对复杂的计算机软件系统的运用难以适应，因此诞生了新型的计算模式—云计算。

【关键词】云计算 计算机软件系统 软件架构

1 云计算基础

云计算是互联网的相关服务的增加、使用和交付的模式。它的服务方式是提供计算资源，是一种按用量付费的模式。计算机、网络和数据库的快速发展，它使有效的数据和资源收集更加快速、方便。

2 云计算主要技术

2.1 虚拟化技术

虚拟化技术是指计算机在虚拟的基础上运行并扩大其容量，通过软件的配置支持操作系统广泛性。虚拟化技术根据对象可分为三个方面。计算机系统虚拟化是建立在云计算的服务与应用的基础上。虚拟化技术现在主要为服务器和CPU提供高效地服务和最佳的问题解决方案。

2.2 海量数据储存

云计算系统是由大量的服务器组成，同时为大量的客户提供服务。为了保证数据资源的可靠性，云计算系统采取了分布式的结构存储方式。云计算通过分解和集群，用超级计算机的性能来保证数据的可用性、可靠性和经济性。

2.3 平台管理技术

源数据规模庞大，服务器数量分布在各个区域，如何有效合理的管理这些服务器的平台，保证整个系统在提供服务的同时不出现问题是一项巨大的挑战。云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器同时协调工作，快速发现系统的障碍和漏洞，通过自动化、智能化的手段恢复系统，使服务器大规模的可靠运行。

3 计算机软件系统的组成

计算机软件系统是由程序和文档组成。程序是为了得到某种结果而使计算机具有信息处理能力的代码指令序列，文档是程序的内容、组成、设计、功能和结果及使用方法中建立的资料。计算机软件按其用途可系统软件和应用软件。计算机软件系统包括操作系统、语言处理系统、数据库系统和网络管理系统等。

3.1 系统软件

系统软件是指控制、监护和维护计算机，主要目的是为了帮助用户对计算机的硬件管理、控制程序的使用和执行用户的命令。软件系统在为计算机提供功能的同时，也进行着对计算机硬件的管理。

（1）操作系统是计算机的硬件设备，使应用软件能高效、方便地使用这些设备。操作系统是计算机系统软件中的最主要且最基本的组成部分，也是系统软件的核心。它是最底层的软件控制所有计算机运行的程序并且管理这个计算机的资源，它是用户和计算机之间的桥梁。若缺少操作系统用户则很难完成使用某种软件或程序。

（2）语言处理程序是直接用指令来编写软件，是一件极其复杂而艰难的工作。语言处理系统包括汇编语言程序、连接器、C语言编译、解释程序等。由于计算机只能直接识别和执行机器语言，因此计算机上的高级语言程序的运用必须使用程序语言翻译程序。语言处理程序本身就是一组程序，它的作用是把我们写的源程序转化成计算机能识别并且可以执行的程序。

（3）数据库管理属于操作和管理数据库的大型软件，用于维护和使用数据库。计算机要处理的数据往往很庞大，使用数据库管理能方便有效堤实现数据的收集和储存。数据库管理系统有组织地完成大量的数据存储，方便人们的查阅使用。

（4）网络管理系统是通过某种形式对网络进行调整，是网络能够正常、高效地使用，及时报告和处理出现的各种网络故障，使所有资源能得到有价值的利用。网络管理系统的功能三个部分包括体系结构、核心服务和应用程序。

3.2 应用软件

应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言，主要为解决各种应用类问题而设计的各种计算机软件。它分为两类：一类是为了用户特点需求所开发的软件，如辅助教学软件、订票软件、计算机软件、互联网软件等；另一类是为了方便用户所提供的一种工具软件。

4 计算机软件系统架构分析

4.1 架构的介绍

计算机软件系统结构它是由计算机结构外特性，内特性，微外特性组成的。软件的架构思想是从建筑衍思想生而来的，软件系统的架构包括三个元素：架构原件、连接器和任务流。软件架构的设计主要是为了实现系统软件的可靠性、安全性。

4.2 架构分析

4.2.1 两层C/S软件架构

我国的计算机技术和网络技术的快速发展推动了云计算的发展和进步，目前已经有许多计算机专业学者已经开发了各种应用。大大提高了人们生活、工作和学习，为日常生活提供了各种便利服务。随着云计算的快速发展和各个领域的广泛应用，系统软件的未来开发和发展模式也会受到很大的影响，传统的架构模式可以全部的应用到云计算服务中。经过多年的研究，计算机学者和软件工程师提出了C/S体系架构。客户端和服务器端是C/S体系架构的重要组成部分，其主要作用是为软件工程师提供网络逻辑服务。

4.2.2 三层B/S软件架构

为了提高人们对计算机的了解，促进信息化社会的发展，在基于C/S软件架构上专家提出了B/S软件架构。B/S软件架构分为三个层次模式表示层、业务逻辑层和数据服务层。①表示层。其作用主要是为了系统与用户之间进行交互，用户将获取的数据发送到系统的服务管理层，系统操作处理所接收的数据再显示给用户。②业务逻辑层。处理整个系统的业务逻辑，主要是一些数据的验证和加工工作。为了保护软件的安全和防止用户的误操作导致的数据错误，业务逻辑层将数据访问和界面进行了分割。③数据服务层。其作用是和数据库进行交互。用来执行完成数据的操作应用，所有的数据对象只能被数据服务层引用。

4.3 架构的应用

云计算软件开发的初期，由于网络通信等各种问题，人们只能使用简单的模式。随着互联网和无线网络的迅速普及，网络用户每天都在增加，我国的网民数量已经突破6亿。随着国家、企业对云计算的推广，信息化系统得到了更广的普及和应用。例如谷歌的云计算技术实际上是针对谷歌特定的网络应用程序而制定的。针对内部网络数据的规模特点，谷歌提出的分布式并行集群方式的基础结构就是利用软件的能力来处理集群中经常发生的问题。

5 结语

随着人们的需求越来越大，要求越来越高，云计算环境下，计算机软件系统的架构为人们的生活提供了许多便利。云计算可以完成10万亿次的运算能力，拥有强大的计算能力，可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

作者简介

田龙（1984-），男。硕士学位。现为河北美术学院网络中心科员，从事网络维护和行政管理工作。研究方向为软件工程与网络软件。

作者单位

河北美术学院 河北省新乐市 050700