隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的應用面向云計算。云計算是網(wǎng)絡計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。云計算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池為用戶按需服務。云計算是IT服務提供方式的一種改變，它在對數(shù)據(jù)中心呈幾何倍數(shù)增長的情況下，有望顯著提高效率和靈活性。許多云計算部署依賴于計算機集群，包括計算、網(wǎng)絡互聯(lián)、存儲等。下圖是云計算基本體系拓撲圖：
云計算系統(tǒng)解決方案拓撲圖：
1.1 節(jié)點系統(tǒng)
云計算核心是計算能力的集中和規(guī)模性突破，云計算中心對外提供的計算類型決定了云計算中心的硬件基礎架構(gòu)。從云端客戶需求看，云計算中心通常需要規(guī)模化的提供以下幾種類型的計算能力：
大型服務器
一是高性能的、穩(wěn)定可靠的高端計算，主要處理緊耦合計算任務，這類計算不僅包括對外的數(shù)據(jù)庫、商務智能數(shù)據(jù)挖掘等關(guān)鍵服務，也包括自身賬戶、計費等核心系統(tǒng)，通常由8路以上的大服務器提供。描述了這種情況的一個云計算應用的拓撲；
高密度服務器
二是面向眾多普通應用的通用型計算，用于提供低成本計算解決方案，這種計算對硬件要求較低，一般采用高密度、低成本的超密度集成服務器，以有效降低數(shù)據(jù)中心運營商的運營成本和終端用戶的使用成本；
高性能計算HPC
三是面向科學計算、生物工程等業(yè)務，提供百萬億、千萬億次計算能力的高性能計算，其硬件基礎是高性能集群。
1.2 網(wǎng)絡系統(tǒng)
網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)是云計算中的關(guān)鍵因素，需要滿足5個關(guān)鍵因素對網(wǎng)絡的需求：
- 高帶寬/低延遲
- 整合型以太網(wǎng)
- 支持多種類作業(yè)任務
- 擴展性和可管理性
- 綠色/低能耗
對于支持云計算的網(wǎng)絡架構(gòu)，解決方案應該是開放的，支持各廠商產(chǎn)品；采用"逐步擴展"式的布置，避免一次性淘汰更換。
1.3 存儲系統(tǒng)
不論是商業(yè)計算、普通應用，或是科學計算，在硬件架構(gòu)層，影響云計算能力的除了計算能力以外，最重要的一個環(huán)節(jié)就是存儲。云計算采用數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中存儲的模式，存儲的數(shù)據(jù)規(guī)模通常可以達到TB乃至PB級別，計算平臺處理的海量并發(fā)必然會帶來海量的并發(fā)讀寫。由于數(shù)據(jù)量非常大，讀寫并發(fā)高，普通存儲設備不可能滿足數(shù)據(jù)處理中對性能、穩(wěn)定性和可用性方面的要求。并且傳統(tǒng)的存儲和文件系統(tǒng)在設計時并沒有考慮到大規(guī)模需求以及全球內(nèi)容分發(fā)。存儲多達數(shù)十億的文件會占用千兆字節(jié)的空間，要確保這些文件能夠在多個數(shù)據(jù)中心之間快速、高效的共享，傳統(tǒng)解決方案的部署復雜、很難管理、不易擴展，且費用高昂。
1.4 應用軟件
搭建云計算平臺，需要軟件技術(shù)的支持，這些軟件包括：
應用軟件：
提供云計算平臺服務的應用軟件，如網(wǎng)絡加速、任務調(diào)度、高性能計算軟件、安全、存儲、系統(tǒng)優(yōu)化等軟件。
虛擬化軟件
虛擬化技術(shù)主要分為以下幾個大類 ：
- 平臺虛擬化（Platform Virtualization）
- 資源虛擬化（Resource Virtualization）
- 應用程序虛擬化（Application Virtualization）
網(wǎng)絡、集群管理軟件
網(wǎng)絡、集群管理軟件可幫助搭建和管理"云系統(tǒng)"。集群計算系統(tǒng)是云計算系統(tǒng)的核心。集群管理軟件通過提供監(jiān)控、告警、報表、控制、統(tǒng)籌管理機制等功能，提高了集群運作性能，保證了集群整體安全，方便了用戶使用和管理。
分布式計算軟件
分布式軟件充分利用分布式資源，通過將計算過程分解，由多臺服務器并行處理，計算結(jié)果綜合起來得到最終結(jié)果的方式，使計算量巨大的處理可以再在更短時間內(nèi)完成。分布式軟件通過綜合調(diào)度、并行處理的方式，使分布式系統(tǒng)資源充分利用，各節(jié)點協(xié)同工作，以低成本達到類似一臺大型機的運算效果。