1989年比尔盖茨在谈论“计算机科学的过去现在与未来”时说:“用户只需要640K的内存就足够了。”那时,所有的程序都很省很小,100MB的硬盘简直用不完。然而30年后的今天,情形与预测的已截然不同。个人计算机的内存已达8GB,1TB的磁盘对部分人来说依然嫌小。于此同时,企业界所采用的计算机也悄然由超级计算机逐渐转变为云计算系统。不过几年时间(始于03年),云计算这一概念已经如火如荼,逐渐成为业界最火的词汇之一。
一、什么是云计算
目前对云计算这一概念的定义莫衷一是,其定义不下几十种,各行各业各领域对云计算均有不同的认识。概括起来,我们可以分别从狭义和广义两个层面来初识云计算:
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。
广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以使任意其他的服务。
 计算无处不在
之所以用“云”来定义这类计算,是因为它在某些方面具有现实中云的特征:如云一般都较大;云的规模可以动态伸缩,它的边界是模糊的;云在空中飘忽不定,无法也无需确定它的具体位置,但它确实存在于某处。如图1所示,云计算系统无处不在,我们在工作、生活、娱乐中均可使用云计算提供的服务,享受云计算给我们带来的便利。同时该“云”又借用了物理学中的概念——“电子云”,电子云无处不在,无时无刻都在发生变化。
目前已经有许多现实的系统运用了云计算技术,比如谷歌文档功能则是一个运用了云计算技术的典型例子。假如,以前我们需要做这样一件事,先在Word里面写一段文本,然后转成PDF格式。通常的做法是先下载PDF转换器,之后安装并进行转换,这一操作过程复杂并可能出错。而谷歌文档功能则可以彻底解决上述问题,用户可以直接在线写文本,该文本无需存储在用户自己的电脑上,下次上网时可继续编辑该文本或共享给其他用户。该文本写好之后,谷歌文档提供三个保存方式,文档方式、网页方式。还有一个PDF方式,利用它的计算能力,直接将该文本转换为PDF格式。转换计算是由谷歌服务器完成,这就是个典型的云计算应用,可能功能比较简单,但完全表达了云计算这一理念。
二、云计算的演进
云计算其实并不是革命性的新发展,而是数据管理技术不断演进的结果。在上世纪末,分布式处理、并行处理和网格计算就已相当成熟,它们是云计算发展的技术基础。李开复就曾经讲过云计算是分布式计算、网格计算与并行计算发展的必然结果。图2给出了整个演化过程。
上世纪80年代末,开始出现应用大规模系统来解决单一问题(通常是科学问题)的情况,这就是网格计算的概念,这一概念又与云计算的关系最为密切。网格计算的关注重点是将工作负载移到所需的计算资源所在位置的能力,大多数情况下,这种位置都是远程的,而且持续可用。通常,网格是服务器集群,大型任务可拆分为多个小型任务,以便在这些服务器上并行运行。从这个角度来看,我们实际上可将网格视为只是一台虚拟服务器。网格还要求应用程序符合网格软件的接口标准。

图2.云计算的逐步演进过程
上世纪90 年代,虚拟化的概念已从虚拟服务器扩展到更高层次的抽象:首先是虚拟平台,而后又是虚拟应用程序。公用计算将集群作为虚拟平台,采用可计量的业务模型进行计算。开始流行的软件即服务(SaaS)将虚拟化提升到了应用程序的层次,它使用的业务模型不是按消耗的资源收费,而是根据向用户提供的应用程序的价值收费。这种类型服务通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户看来,这样会省去服务器的固定硬件投入和软件授权开支;从供应商角度来看,这样只要维持程序就够了,能减少成本,Salesforce.com是迄今为止这类服务最为出名的公司,Google Apps 和Zoho Office 也是服务商提供的类似服务。云计算的概念直接源自公用计算和软件即服务概念。“云”的优势在于其基础架构管理,日益成熟的虚拟技术为这种管理提供了强大的技术支持,使“云”能够通过自动部署、重新构建映像、重新均衡工作负载、监控并系统地处理变更请求,以便管理并更好地利用底层资源。
三、云计算的不同
云计算提供的服务模式与传统的不同,将传统的两层供应/消费模式拓展为三个层次,如图3所示。其中云计算供应者主要指云计算硬件设备、服务平台的提供者。云计算提供者往往是具有经济实力、拥有大量计算机硬件设备的大公司(比如,谷歌、亚马逊等),他们有能力将闲置的硬件资源、服务平台资源出租给其他服务提供者。提供硬件资源服务的称为底层即服务(IaaS),如亚马逊提供的EC2,S3等;提供平台资源服务的称为平台即服务(PaaS),如Salesforce的多租户数据库平台等。这类服务的提供是云计算所要实现的最终目标,即计算资源能像水电煤一样成为一种公共设施——公共计算。
这类云计算用户在租用了云计算供应者提供的硬件资源和服务平台资源后,在此基础上可以提供各类面向终端用户的服务。如数据存储服务(DaaS),网络服务(NaaS)等,具体如人力资源管理程序和ERP服务,Zoho Office服务等。
 图3. 云计算的服务模式
该服务模式的最上层是XaaS的用户,与传统的服务的用户类似。
云计算的诞生,让更多的中小企业能够廉价租用云计算供应者提供的硬件资源、服务平台资源以提供更加丰富的服务。
四、云计算的前景
云计算被视为科技业的下一次革命,它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。
首先,对中小企业和创业者来说,云计算意味着巨大的商业机遇,他们可以借助云计算在更高的层面上和大企业竞争。自1989年微软推出Office办公软件以来,我们的工作方式已经发生了极大变化,而云计算则带来了云端的办公室——更强的计算能力但无须购买软件,省却本地安装和维护。
其次,从某种意义上说,云计算意味着硬件之死。至少,那些对计算需求量越来越大的中小企业,不再试图去买价格高昂的硬件,而是从云计算供应商那里租用计算能力。在避免了硬件投资的同时,公司的技术部门也无须为忙乱不堪的技术维护而头痛,节省下来的时间可以进行更多的业务创新。
以亚马逊为例,其云计算产品价格便宜(当然利润丰厚),吸引了大批中小企业,甚至《纽约时报》、红帽、晟碟等大型公司。亚马逊提供每1G的存储收费15美分,服务器的租用则是每小时10美分。据称其“云”中的每台计算机投资仅为300美元,假设电力消耗也是300美元,而按此收费标准,在一年不间断的情况下其收益为876美元,利润率约为45%—高于其销售书籍的毛利。
云计算对商业模式的影响体现在对市场空间的创新上。哈佛商学院教授克里斯滕森认为,埃立克?施密特认为,云计算意味着从PC机时代重返大型机时代。“在PC时代,PC提供了很多很好的功能和应用,现在又回到大型时的时代了。现在的大型机看不见,摸不着,不过确确实实就摆在那里,它们在云里,在天空里。”
五、我国云计算发展现状
我国云计算在最近几年也有了很大发展,如:
2008年3月17日,Google全球CEO埃里克?斯密特(Eric Schmidt)在北京访问期间,宣布在中国大陆推出“云计算”计划。在中国的“云计算”计划中,清华大学将是第一家参与合作的高校。它将与Google合作开设“大规模数据处理”课程,其中,Google提供课程资料给清华大学教授整理加工,提供实验设备,并协助学校在现有的运算资源上构建“云计算”实验环境。合作将于3月底开始。未来Google将把课程向其他学校推广。
2008年初,IBM与无锡市政府合作建立了无锡软件园云计算中心,开始了云计算在中国的商业应用。
2008年7月份瑞星推出了“云安全”计划。该“云安全”概念,在国际云计算领域独树一帜。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到服务端进行自动分析和处理,再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。云安全的发展像一阵风,瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士、卡卡上网安全助手等都推出了云安全解决方案。瑞星基于云安全策略开发的2009新品,每天拦截数百万次木马攻击,其中1月8日更是达到了765万余次。趋势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心,几万部在线服务器。据悉,云安全可以支持平均每天55亿条点击查询,每天收集分析2.5亿个样本,资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全,趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。
2008年12月30日,阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议,计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”,首期投资额将达上亿元人民币;世纪互联推出了CloudEx产品线,包括完整的互联网主机服务"CloudEx Computing Service", 基于在线存储虚拟化的"CloudEx Storage Service",供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等等系列互联网云计算服务;中国移动研究院做云计算的探索起步较早,已经完成了云计算中心试验。中移动董事长兼CEO王建宙认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向。
这说明,越来越多的IT供应商将中国作为云计算业务发展的热点区域,云计算业务在中国市场具有巨大的发展潜力。
六、总结
云计算已经逐渐渗透到我们的学、生活、娱乐之中,并且在不断的改变着我们周边的一切,使其变得更加丰富、更加便利。云计算对企业来说是机遇也是挑战,开发适合云计算环境下的服务符合未来服务模式的发展。
参考文献
1.MICHAEL MILLER 译 者:姜进磊;孙瑞志;向勇;史美林。云计算,机械工业出版社,2009
2.Armbrust, M. and Fox, A. and Griffith, R. and Joseph, A.D. and Katz, R.H. and Konwinski, A. and Lee, G. and Patter. Above the clouds: A berkeley view of cloud computing,2009
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