1、读书报告-最新IT技术及产品综述(更新).doc硕 士 研 究 生 读 书 报 告 题目 最新IT技术及产品综述 作者姓名 何阳军 作者学号 21151043 指导教师 尹可挺 学科专业 金融信息 所在学院 软件学院 提交日期 二?一一年十二月 Summary of the Latest IT Technologies and Products A Dissertation Submitted to Zhejiang University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Enginee
2、ring Major Subject: Software Engineering Advisor: Ke-ting Yin By Yang-jun He Zhejiang University, P.R. China 11 20摘要 计算机与软件技术日新月异，作为一名职业的IT人员，必须要善于学习，时刻了解行业的最新技术前沿和动态，为将来的学习和工作做好充分的准备。本文将结合IT领域的几个最新技术大类，如SOA，云计算等，分析它们各自的技术特点，技术背景，以及它们的核心内容。同时还将分析他们在业界的使用情况，分析采用该项技术的公司和机构所拥有的优势。最后，将分析和预测这些技术未来的挑战以及发展
3、方向。最终，希望IT从业人员对自己的行业有一个清晰的认识，更好的投入到未来的工作中去。 关键词:IT， 云计算，SOA Abstract Computer and software technology is changing each passing day, as a professional IT staff, must be good at learning, always getting the latest cutting edge of technology and should be prepared for the future study and work . This w
4、ill combine the latest technology in several areas of IT categories, such as SOA, cloud computing, analysis of their respective technical characteristics, technical background, as well as their core content. They will also analyze the use of in the industry, analysis of the use of the technology com
5、panies and organizations have advantages. Finally, the analysis and prediction of these technical challenges and future direction of development. Ultimately, we hope the IT professionals have a clear understanding of the industry then better into future work. Keywords:IT ,Cloud Computer,SOA 1引言 计算机从
6、诞生的那一天起就不断的扮演各种重要的角色，从最早得数学计算到今天的无处不在的综合应用。随着IT技术的不断变化与改进，越来越多的技术正在进入人们的视野。新的技术不断涌现:虚拟化计算环境、云计算、软件及服务、社交网络等。 今天计算机面临着一系列重大的变革。冯诺依曼体制的简单硬件与专门逻辑已经不能适应软件日趋复杂，课题日益繁杂庞大的趋势，要求创造服从于软件需要和课题自然逻辑的新体制。并行，联想，专用功能化以及硬件，固件，软件相互结合，是新体制的重要实现方法。计算机将由单纯的信息处理，数据处理过度到知识处理，知识库将取代数据库。自然语言，模式，图像，手写体等进行人-机会话将是输入输出的主要形式，使得人
7、机关系达到高级的程度。一些硬件结构也将发生改变。 计算机技术正以惊人的速度发展着，更新换代之快令人应接不暇。但是，以传统的，数字计算为基础的电子计算机，在其研究与发展的技术理论与技术手段上，存在着诸多的限制，严重阻碍着计算机的未来发展。计算机新技术的发展方向非常之多，本文就讲一下的几个方面:4G网络，云计算，SOA为代表来分析计算机研究开发领域中的未来发展趋势。 2.1 4G网络 本小结在介绍第四代移动通信基本概念的基础上，对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析， 探讨了4G的基本特征， 以及由于新技术的引用和效
8、能的提高，将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场 2.1.1 4G概念 当下第四代移动通信系统技术还只是一个主要概念，即无线互联网技术。虽然人们还无法对4G通信进行精确定义，但可以肯定的是，4G通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界，它将可创造出许多难以想象的应用，未来的无线移动通信系统是覆盖全球的信息网络中的一部分，它将包括室内的无限LAN、室外的宽带接入、智能传输系统等，它具有非对称的超过2Mb,s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能(第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网
9、络中提供无线服务，可以任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信)，能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。 2.1.2 4G技术要点 目前的4G系统仍处于研究的起步阶段，但有网络融合的趋势，如图1所示。图1中的固定无线接入、WLAN接入、卫星通信系统、GSM等2G通行系统、3G通行系统蓝牙技术接入、数字音频视频广播以及其他新的接入系统都将接入全IP核心网。 “全IP核心网”包括从IP骨干传输层到控制层、应用层的一个整体。未来的无线基站将具备通过IP协议直接接入“全IP核心网”的能力，2G移动通信系统原
10、有的交换中心,MSC、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC等网元的主要功能都将由4G网络上的服务器或数据库来实现，信令网上的各层协议也将逐渐被IP协议所取代。整个网络将从过去的垂直树型结构演变为分布式的结构，业务的差异性也只体现在接入层面。在4G通信系统中可能采用的关键技术主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网等，下面分别予以讨论。 图2.1-4G通信系统网路组成示意图 2.1.2.1 正交频分复用技术(OFMD) 第四代移动通信以OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)为核心技术，OFDM技术是多载波调制技
11、术(MCM)中的一种，其主要思想是:将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输1。其优点是:频谱效率比串行系统高、抗衰落能力强、适合高速数据传输、抗码间干扰(ISI)能力强2 。 2.1.2.2 软件无线电技术 软件无线电(Software Defined Radio，SDR)可以将不同形式的通信技术联系在一起。软件无线电技术的基本思想是将模信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A,DS和D,A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP技术进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。SDR通过建立一个能运行各种软件系统的高弹性软、硬体系统平台，实现多
12、通路、多层次和多模式的无线通信，使不同系统和平台之间的通信兼容，因此是实现“无疆界网路”世界的技术平台。 2.1.2.3 基于IP核心网 从图2.1可见，4G的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。4G的核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。由于Ip
13、v4地址几尽枯竭，4G将采用128位地址长度的Ipv6，地址空间增大了2 倍，几乎可以不受限制地提供地址。lpv6的另一个特性是支持自动控制，支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式下，需要配置地址的节点，使用一个邻居发现机制获得一个局部连接地址，一旦得到一个地址以后，使用一种即插即用的机制，在没有任何外界干预的情况下，获得一个全球唯一的路由地址。有状态配置机制需要一个额外的服务器对DHCP协议进行改进和扩展，使得网络的管理方便和快捷。此外，Ipv6技术还有服务质量优越，移动性能好，安全保密性好的特性 。 2.1.3 4G通信的优势 4G通信不仅为人们提供沟通的自由，并将
14、深刻地改变人们的生活方式。从目前正在研究的4G通信所透露出来的信息，可以看出4G的某些特征。 2.1.3.1 通信数度更快(更快) 对大范围高速移动的使用者(最高250kin,h)频宽需求为2Mbps，中速移动的使用者(60km,h)频宽需求为20Mbps， 低速移动或室内静止的使用者频宽需求为l00Mbps;据AT&T公司研究4G通信的专家们估计，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于WCDMA 3G网路的20倍4。 2.1.3.2 整合性的便利服务(更广) 4G系统将个人通信、信息传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合，提供更为广泛、便利、安全与个件化的服务。4G手机可相当一台小型
15、电脑，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋等任何一件物品都有可能成为4G终端。利4G通信技术可以双向下载传递资料、图画、影像、地图，可以实现例如无线区域环路(WLL 、数字视频广播(DVB)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务。 2.1.3.3 通信费用更加的低廉 4G通信利用高灵活性的系统操作，使通信部署起来更容易和便捷。在建设4G通信网络系统时，通 营运曲可直接在3G通信网络基础设施之上，采用逐步引入晌方法，有效地降低运营者和用户的费用。 2.1.4 应用与产品 利用4G可在语音通话的H时双向传递资料、 图像、影像。4G手机可根据环境、时间以及其他设定的因素束适时地提醒手机的主人此叫该做
16、什么或不该做什么市。4G手机可以将电影院票房资料直接下载下来，包括售票情况、座位情况。使人们可以根据这些信息来进行在线购买电影票，町以在4G手饥上恨据自己需要直接购买车票、机票。 各大公司也纷纷推出自己的4G铲平，HTC EVO 4G，摩托罗拉DROID RAZR 等等。而由三星公司推出的三星Galaxy Tab 7.0 Plus平板电脑也开始在北美市场支持4G的网络，这为广大的移动应用开发者带来了全新的机遇。 2.1.5 面临挑战 1)标准不统一。3G通信系统虽然在全球范围内都可以进行通信，但是却没有一个标准的统一系统，而且许多移动通信之问也不兼容，多以十分的不方便。所以，开发新的通信系统也
17、就是4G通信系统，必须要解决此间题，而许多的专家和厂商也会为此争论不休。 2)技术难以实现。对于4G系统来说，移动IP技术还不怎么成熟，而且RSVP技术也有很多问题需要解决， 所以4G技术的各种核心还不完善， 需要一个长期的过程。 3)市场难以消化。就目前的移动通信市场而言，3G系统占据了主要的市场，而且其影响也深入人心，所以人们接纳4G通信系统还需要 个漫长的过程，如果进驻市场的时间过慢，随之可能产生的5G，6G等计划将对其进驻市场产生影响，而且会影响到4G系统的盈利，所以漫长的投资计划将会变得十分的脆弱。 2.2 云计算 “云计算”近来被讨论的最热门的网络词汇之一，随着云计算技术的逐步成熟
18、，未来的信息产业将产生革命性的突破:超强的计算能力、高可用性、随需而变的动态资源分配特性以及绿色环保的技术价值，诸多闪亮的特色技术和应用让这朵美丽的“云”成为无数企业心里的“宠儿” 。微软、华为、中兴等众多巨头相继布局，云计算所蕴藏的巨大商机让这些IT市场的弄潮儿们不惜投入重金漫步云端， 曾经遥不可及的云计算也已轻移脚步， 迈入寻常百姓的生活。本文从云计算技术的演进过程、云计算技术的特点以及在下一代数据中心建设上的应用多个层面对云计算技术和应用进行探讨。 2.2.1 云计算概念 目前，云计算并无统一的定义。但按云计算的功能，可以任务，云计算是以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全，
19、快速，便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片“云”成为每一个网民的数据中心和计算中心5。简单的说，云计算是以一种简化的方式提供服务，用以满足客户和业务的需求，提供无线伸缩及不同质量的服务来促进快速创新和决策的计算模型。这种模型就像水和电一样，自由取用，按量计费，简单方便。这样就可以打破了当前的模式下，企业要建立一套IT系统必须购置相应的硬件设备，取得软件的使用许可，并且配置专门的维护人员，花费大量的力气进行一系列的复杂的工作内容。取而代之的是采用云计算模式，快速实施创新业务，同时降低IT成本，推进变革，从而深入的挖掘企业的更多的潜能。 2.2.2 云计算的架构 按照云计算的功能属性云计算可
20、以大概分成以下三个层次。 2.2.2.1 物理层 最底层是物理层，包括最基本的硬件资源，比如计算资源，存储资源和网络资源，提供HaaS(硬件即服务)。硬件资源虚拟化，IT技术自动化和按使用资源多少来定价的必然的结果是，用户可以购买或者租用整个数据中心来服务。HaaS是按需分配的，灵活的，并且可以管理。这就是可以节约用户的成本，也降低了硬件资源闲置和利用率低下的风险。云计算的内部层次结构如下: 图2.2-云计算架构图 2.2.2.2 统一资源层 统一资源层可以分成两个小层次，即虚拟层和基础设施层。虚拟层提供的服务是dSaaS(数据存储即服务)，说白了就是把云计算包装成一个巨大的网盘，客户想保存什
21、么文件，不论是什么格式的，统统可以上传到网盘里。云计算的网盘有一个优势，是PC硬盘无法媲美的。譬如，你在办公室里写了一个论文，晚上回家想继续写。文件夹存放在办公室的PC里，想调用这个文件，你先得设置VPN，才能访问你得办公室PC，比较的麻烦。如果是你在下班前，把文件上传到云计算的网盘里，你回家后想调用这份文件就容易的多。如果把云计算和房地产开发相比较。盖了一栋空房子，没有装修，也没有通电通气，如何赚钱,最简单的办法是把空房子出租，给客户做仓库用。网盘就相当于仓库。 基础设施层提供的服务为IaaS(基础架构即服务)，是指提供计算能力，就像提供标准厂房，提供水供气。客户租用标准厂房，是为了组装一个
22、生产车间。所以，客户光租了标准厂房还不够，他们还得自己动手，购置机器，雇佣工人。把云计算包装成IaaS，客户是动画制作商，数据挖掘商，天气预报局都可以。他们编写自己的程序，自己负责运行和分析结果。之所以借助云计算IaaS服务，主要是借重云计算平行计算的能力。把云计算IaaS与标准厂房逐项类比，云计算的IaaS类似于标准厂房，天气预报局编写的程序就像是客户购置的机器，天气预报分析师就像车间里的工人。 2.2.2.3 平台层 平台层提供PaaS(平台即服务)服务。类似于开发商盖了一栋商厦，里面有很多的摊位，把摊位出租给各个摊贩，买衣服鞋帽什么都行。PaaS针对的客户是各种传统行业的服务提供商，他们
23、想建立一个网站，开设网络商店，但是他们不太了解IT技术，他们开设网络商店需要做的，基本上只是上传内容。 2.2.2.4 应用层 顶部应用层提供最简单的服务应用层序。这样一层称作SaaS(软件即服务)。类似于开发商建了房子，而且装修成酒店，聘用了管理人员。酒店面向两类客户，一类是消费者，他们是来酒店吃放，住宿;另一类是服务提供商，譬如婚庆代理公司，他们租用酒店的会餐厅，客房，来为新婚者承办婚宴。 2.2.3 产品 2010年7月，美国国家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴尔等支持厂商共同宣布“OpenStack”开放源代码计划，微软在2010年10月表示支持OpenSta
24、ck与Windows Server 2008 R2的集成;而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。2011年2月，思科系统正式加入OpenStack，重点研制OpenStack的网络服务。可以看出各大巨头都在尝试云计算领域的相关工作。IBM,Oracle,微软，亚马逊，谷歌，几乎所有的大的IT公司都有推出自己的产品和服务。Hadoop就是一个比较不错的开源的云计算的框架。 2.3 SOA SOA是英文Service-Oriented Architecture 三个首字母单词的缩写，中文译为:面向服务架构(SOA)，SOA架构与B/S 、C/S架构是目前最流行三种Web服务的基
25、础架构。工具来强化软件的需求管理。 2.3.1 SOA简介 面向服务的体系结构(Service Oriented Architecture)是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。SOA的目标是实现IT和业务对齐(如下图所示)。这一目标可作为衡量SOA实施成败与否的重要尺度之一 图2.3-SOA的目标:实现IT与业务对齐 2.3.2 SOA的特性 不同种类的操作系统，应用软件，系统软件
26、和应用基础结构相互交织，这便是IT企业的现状。一些现存的应用程序被用来处理当前的业务流程，因此从头建立一个新的基础环境是不可能的。SOA凭借其松耦合的特性，使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务或更新现有服务，以解决新的业务需要，提供选择从而可以通过不同的渠道提供服务，并可以把企业现有的或已有的应用作为服务，从而保护了现有的IT基础建设投资。 2.3.2.1 架构的松耦合原则 SOA的另一重要原则是松耦合，松耦合不仅表现在服务本身，还表现在架构层面。服务的松耦合表现在服务的描述与其底层实现技术是分离的。换言之，一个服务，其底层实现可能是Java，也可能是.NET;架构的松耦合表现在服务消费者
27、与服务提供者的分离，在服务消费者及提供者之间置入仲裁(Mediation)模块。这样，服务提供者对服务的修改对服务消费者产生的影响可降至最低。 2.3.2.2 面向服务的整合 面向服务的整合是SOA的核心之一，主要由企业服务总线(ESB)提供这一部分的能力。服务消费者之间既有面向服务的调用，也有面向消息的处理。企业服务总线提供的协议转换、数据格式转化、多种消息处理机制、审计、日志等功能能够最大限度地提高SOA架构的灵活性和扩展性。 2.3.2.3 服务的组合及编排 服务梳理出来之后，基于服务的组合和编排就成为可能。服务的组合和编排能够最大限度地重用现有功能，支持业务的创新。偏重于技术层面的服务
28、/消息组合可由ESB提供，而偏业务层面的服务组合和编排可通过BPM组件实现。当然，SOA实施原则还有许多，如服务治理、安全访问、信息服务 2.3.3 中国的SOA 我们大致可以如此推算SOA在中国的几个阶段，2006年之前是技术萌芽;2006-2008年是过热期;2009年度过了幻灭期;从2010年开始进入复苏期，当前正由复苏期迈向成熟期。 经过几年的历练，中国的SOA不论理论、实践，还是产品都得到了长足的发展。一方面，中国培养了一大批掌握SOA精髓的系统集成商和独立软件提供商，如华为、东软、用友、金蝶、中软他们或将SOA的理念植入到其解决方案中，或将SOA理念融合进其产品之中。SOA架构师、
29、整合架构师的队伍也不断壮大。另一方面，中国也拥有了自主研发的SOA中间件产品，如普元、炎黄盈动的流程引擎;锐易特、东方通、金蝶的ESB都是市场上的佼佼者。伴随着国人对SOA的理解越来越深入，越来越成熟和专业的SOA产品及解决方案将会随之而来。 SOA已经深入人心。现在，几乎所有待建的系统和平台都要求基于SOA架构。SOA已经成为基本的架构原则，不论是系统间的整合，还是平台的建设，人们会不约而同地采用SOA原则来架构灵活、易于扩展的系统。 2.3.4 SOA与云计算的关系 云计算是新宠，就像当年的SOA一样。当市场在大肆宣传云计算时，SOA在一旁淡然地笑了。喜欢挑起争端的人会说:“云计算来了，S
30、OA该靠边站。”这种说法只能当作不负责任的市场噱头，不能当真。然而，二者并非同一层面的事物，不具有可比性，所以也就不存在谁替代谁的问题。相反，云计算和SOA还能彼此促进对方的发展。表现在以下几个方面3。 一方面，如果一个企业成功地实施了SOA，当云中某个服务能够为企业带来更大价值时，其架构就能很方便地扩展，将云中服务接入现有架构之中。另一方面，由于业务扩展造成现有服务无法支撑剧增的业务量时，在良好架构的技术上，就能充分利用云计算带来的弹性伸缩和按需功能等方面的优势。 云计算供应商需要以SOA为基础。云计算的核心也是服务，计算、存储、网络、软件等，一切皆服务。那么，如何将这些能力封装成服务，以良
31、定义的接口为外界提供服务呢,这就需要SOA的支撑。所以，云计算的兴起更加促进了SOA的应用，我看到过某些企业使用SOA架构构建SaaS、PaaS应用并对外提供服务。 3.小结 未来的IT技术的发展方向总的来说可以分为以下的几个方面: 1)更快的联网速度 这点在本文的上面有提到，以4G为代表的通信技术将联网的速度带到全新的高度，是的很多原本复杂的内容可以在网络之间快速的传输，给应用开发者带来了无限的可能。 2)更加智能的计算模型 以云计算为核心的计算模型，是的人们的计算方式产生了翻天覆地的变化。计算从此变成了一项服务，而且计算能力几乎可以无限的扩展，这为瘦客户端的设备应用带来了无限的可能。整个世
32、界的计算资源都唾手可得。 3)更多的联网设备 这一点在本文没有涉及到，就是业界讨论的物联网。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制 最后我将以一个公式作为总结: 更快的链接数度+更智能的计算模型+跟多的联网设备=美好的未来 参考文献 1佟学俭，罗涛，OFDM移动通信技术原理与应用。人民邮电出版社。2003.6 2李翠华(4G中的关键技术0FDMJ(黑龙江科技信2010(19)( 3 互联网标准开放实验室。S O A 标准体系R(北京:中国电子技术标准化研究所。2008 ( 4鲜其羽王正勇吴小强(第4代移动通信的几种制式特点及应用前景J(信息与电子工程(20
