初探云計(jì)算

沈曉東　劉洋

【摘 要】近幾年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)能量消耗、IT產(chǎn)業(yè)人員和硬件的成本不斷提高，數(shù)據(jù)中心空間日益減少，原始互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與服務(wù)設(shè)計(jì)已不能解決上述問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)急需新的解決方案。同時(shí)，企業(yè)必須充分利用、研究各種數(shù)據(jù)資源，才能更好地支持其商業(yè)行為，數(shù)據(jù)的收集與分析必須建立在一種新的平臺(tái)之上，這就是云計(jì)算的產(chǎn)生背景。

【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)資源；云計(jì)算

1.云計(jì)算的概念

云計(jì)算是一種基于因特網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心里，成千上萬(wàn)臺(tái)電腦和服務(wù)器連接成一片電腦云。在云計(jì)算中，存儲(chǔ)和運(yùn)算將不再運(yùn)行在本地計(jì)算機(jī)或服務(wù)器中，而是運(yùn)行在分布于Internet上的大量計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件、軟件等計(jì)算資源及對(duì)這些資源進(jìn)行安裝、配置與維護(hù)等服務(wù)資源的充分共享。因此，云計(jì)算甚至可以讓你體驗(yàn)每秒10萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，擁有這么強(qiáng)大的計(jì)算能力可以模擬核爆炸、預(yù)測(cè)氣候變化和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。用戶通過(guò)臺(tái)式電腦、筆記本電腦、手機(jī)等方式接人數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。

狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱(chēng)為像使用水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。

云計(jì)算的基本原理是通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。這可是一種革命性的舉措，打個(gè)比方，這就好比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?。云?jì)算的藍(lán)圖已經(jīng)呼之欲出：在未來(lái)，只需要一臺(tái)筆記本電腦或者一部手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。從這個(gè)角度而言，最終用戶才是云計(jì)算的真正擁有者。

云計(jì)算的應(yīng)用包含這樣的一種思想，把力量聯(lián)合起來(lái)，給其中的每一個(gè)成員使用。IBM云計(jì)算IBM是最早進(jìn)入中國(guó)的云計(jì)算服務(wù)提供商。中文服務(wù)方面做得比較理想，對(duì)于中國(guó)的用戶應(yīng)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。2007年，IBM公司發(fā)布了藍(lán)云（Blue Cloud）計(jì)劃，這套產(chǎn)品“通過(guò)分布式的全球化資源讓企業(yè)的數(shù)據(jù)中心能像互聯(lián)網(wǎng)一樣運(yùn)行”。以后IBM的云計(jì)算將可能包括它所有的業(yè)務(wù)和產(chǎn)品線。

計(jì)算技術(shù)將使得中小企業(yè)的成本大大降低。如果說(shuō)“云”給大型企業(yè)的IT部門(mén)帶來(lái)了實(shí)惠，那么對(duì)于中小型企業(yè)而言，它可算得上是上天的恩賜了。過(guò)去，小公司人力資源不足，IT預(yù)算吃緊，那種動(dòng)輒數(shù)百萬(wàn)美元的IT設(shè)備所帶來(lái)的生產(chǎn)力對(duì)它們而言真是如夢(mèng)一般遙遠(yuǎn)，而如今，“云”為它們送來(lái)了大企業(yè)級(jí)的技術(shù)，并且先期成本極低，升級(jí)也很方便。這一新興趨勢(shì)的重要性毋庸置疑，不過(guò)，它還僅僅是一系列變革的起步階段而已。云計(jì)算不但抹平了企業(yè)規(guī)模所導(dǎo)致的優(yōu)劣差距，而且極有可能讓優(yōu)劣之勢(shì)易主。簡(jiǎn)單地說(shuō)，當(dāng)今世上最強(qiáng)大最具革新意義的技術(shù)已不再為大型企業(yè)所獨(dú)有?！霸啤弊屆總€(gè)普通人都能以極低的成本接觸到頂尖的IT技術(shù)。

目前，PC依然是人們?nèi)粘９ぷ魃钪械暮诵墓ぞ摺藗冇肞C處理文檔、存儲(chǔ)資料，通過(guò)電子郵件或U盤(pán)與他人分享信息。如果PC硬盤(pán)壞了，人們會(huì)因?yàn)橘Y料丟失而束手無(wú)策。而在云計(jì)算時(shí)代，“云”會(huì)替人們做存儲(chǔ)和計(jì)算的工作?！霸啤本褪怯?jì)算機(jī)群，每一群包括了幾十萬(wàn)臺(tái)，甚至上百萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)?！霸啤钡暮锰庍€在于，其中的計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)更新，保證“云”長(zhǎng)生不老。Google就有好幾個(gè)這樣的“云”，其他IT巨頭，如微軟、雅虎、亞馬遜（Amazon）也有或正在建設(shè)這樣的“云”。屆時(shí)，只需要一臺(tái)能上網(wǎng)的電腦，不需關(guān)心存儲(chǔ)或計(jì)算發(fā)生在哪朵“云”上，但一旦有需要，人們可以在任何地點(diǎn)用任何設(shè)備，如電腦、手機(jī)等，快速地計(jì)算和找到這些資料，再也不用擔(dān)心資料丟失。

2.云計(jì)算的形式

（1）實(shí)用計(jì)算（Utility Computing）

此種形式的云計(jì)算早就存在，但是直到最近才在Amazon.com、Sun、IBM和其他提供存儲(chǔ)服務(wù)和虛擬服務(wù)器的公司中新生。這種云計(jì)算是為IT行業(yè)創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心，使得其能把內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)和計(jì)算能力集中起來(lái)，成為一個(gè)虛擬的資源池來(lái)為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。

（2）SAAS（軟件即服務(wù)）

這種類(lèi)型的云計(jì)算通過(guò)瀏覽器把程序傳給成千上萬(wàn)的用戶。在用戶眼中看來(lái)，這樣會(huì)省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上的開(kāi)支；從供應(yīng)商角度來(lái)看，這樣只需要維持一個(gè)程序就夠了，這樣能夠減少成本。Salesforce.com是迄今為止這類(lèi)服務(wù)最為出名的公司。SAAS在人力資源管理程序和ERP中比較常用。Google Apps和Zoho Office也是類(lèi)似的服務(wù)。

（3）平臺(tái)即服務(wù)

另一種SAAS，此形式的云計(jì)算把開(kāi)發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來(lái)提供。用戶可以使用中間商的設(shè)備來(lái)開(kāi)發(fā)自己的程序并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)及其服務(wù)器傳到用戶手中。

（4）商業(yè)服務(wù)平臺(tái)

SAAS和MSP的混合應(yīng)用，該類(lèi)云計(jì)算為用戶和提供商之間的互動(dòng)提供一個(gè)平臺(tái)。比如用戶個(gè)人開(kāi)支管理系統(tǒng)，能根據(jù)用戶設(shè)置來(lái)管理其開(kāi)支并協(xié)調(diào)其訂購(gòu)的各種服務(wù)。

（5）MSP

最古老的云計(jì)算運(yùn)用之一。該應(yīng)用更多的是面向IT行業(yè)而不是終端用戶，常用于郵件病毒掃描、程序監(jiān)控等。

（6）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

同SAAS關(guān)系密切，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者們能夠提供API讓開(kāi)發(fā)者能夠開(kāi)發(fā)更多基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，而不是提供單機(jī)程序。

（7）互聯(lián)網(wǎng)整合

將互聯(lián)網(wǎng)上提供類(lèi)似服務(wù)的公司整合起來(lái)，以便用戶能夠更方便地比較和選擇自己的服務(wù)供應(yīng)商。

3.云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)與全球經(jīng)濟(jì)全線耦合，要進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)的工業(yè)向高、精、尖端發(fā)展，必須依賴(lài)于信息化的推進(jìn)，IT業(yè)就顯示出其前瞻力和引導(dǎo)力。而隨著人類(lèi)對(duì)IT的依賴(lài)和需求大幅度增加，造成IT系統(tǒng)的日益復(fù)雜繁多，數(shù)據(jù)中心林立，一方面使得相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)行緩慢且易出錯(cuò)，另一方面由此導(dǎo)致的IT投資額大幅度增加也使企業(yè)不堪負(fù)荷。正是在這個(gè)背景下，云計(jì)算在提高企業(yè)管理效益、降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本等方面凸顯出其優(yōu)勢(shì)。

首先，云計(jì)算可以提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率，減少等待時(shí)間。以某企業(yè)為例，該企業(yè)利用云計(jì)算，采用服務(wù)器集群方式做數(shù)據(jù)集中方便客戶和員工。該企業(yè)的所有供應(yīng)商、客戶的業(yè)務(wù)都可以基于互聯(lián)網(wǎng)完成。而利用云計(jì)算原理，客戶只要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄該企業(yè)產(chǎn)品系統(tǒng)，就可以看到各種產(chǎn)品的價(jià)格，在網(wǎng)上下訂單并確認(rèn)；之后其總部會(huì)收到訂單信息，進(jìn)行客戶和訂單的再確認(rèn)，客戶的錢(qián)就劃撥到該企業(yè)的賬上；最后發(fā)短信給客戶，告知所定產(chǎn)品的名稱(chēng)、數(shù)量、將于具體什么時(shí)間、由什么人駕駛什么樣的貨車(chē)送到什么地方，并且還會(huì)將司機(jī)的名稱(chēng)、手機(jī)號(hào)碼告訴客戶。

該企業(yè)通過(guò)服務(wù)器集群作數(shù)據(jù)集中，并把應(yīng)用軟件都部署在這樣的服務(wù)器集群中，這可以看成是云計(jì)算在企業(yè)運(yùn)行中的一個(gè)雛形。這樣做的好處是該企業(yè)在全國(guó)的生產(chǎn)、采購(gòu)、分銷(xiāo)、零售、物流配送、財(cái)務(wù)、人力資源、設(shè)備管理等業(yè)務(wù)都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在瀏覽器上實(shí)時(shí)完成，無(wú)需等待，提高企業(yè)的運(yùn)行效率，減少訂貨、發(fā)貨、付款的環(huán)節(jié)和時(shí)間，為企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)、抓住優(yōu)勢(shì)提供保證。

其次，可以降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。除專(zhuān)業(yè)的軟件公司，電腦對(duì)于大部分企業(yè)是一個(gè)辦公工具，而面對(duì)種類(lèi)繁多的應(yīng)用軟件，許多員工為了使用某最新的操作系統(tǒng)、某軟件的最新版本，或者為打開(kāi)領(lǐng)導(dǎo)或同事發(fā)來(lái)的某種格式的文檔，必須不斷升級(jí)自己的電腦硬件或下載某個(gè)應(yīng)用程序，在下載或升級(jí)的過(guò)程中，為防止在下載時(shí)引入病毒，大部分員工不得不反復(fù)安裝殺毒和防火墻軟件。在這個(gè)過(guò)程中浪費(fèi)時(shí)間、人力、物力，無(wú)形中增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)資本。

更為誘人的是，企業(yè)可以極低的成本投入獲得極高的計(jì)算能力，不用再投資購(gòu)買(mǎi)昂貴的硬件設(shè)備，不用再投資租賃機(jī)房的費(fèi)用，不用再負(fù)擔(dān)頻繁的保養(yǎng)與升級(jí)費(fèi)用。（利用云計(jì)算存儲(chǔ)企業(yè)的數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件，安全性高、存儲(chǔ)空間大。企業(yè)只要擁有一個(gè)功能完整的瀏覽器并安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)，包括PC手機(jī)、MP3甚至手表，只需開(kāi)機(jī)，輸入用戶名和密碼就能從云中獲取自己的應(yīng)用。員工可在任何地點(diǎn)用任何設(shè)備快速地計(jì)算和查找所需資料，同時(shí)企業(yè)也可利用云計(jì)算對(duì)部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，不允許員工拷貝或帶到公司外使用，企業(yè)再也不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失。

4.結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)于云計(jì)算做了初步的認(rèn)識(shí)。作為一項(xiàng)有望大幅降低企業(yè)運(yùn)行成本的新興技術(shù)，云計(jì)算日益受到眾多企業(yè)的追捧。企業(yè)特別是中小企業(yè)能快速搭建所需的各種應(yīng)用，而不用再為服務(wù)器資源煩惱。但隨著虛擬化和SOA在企業(yè)中的運(yùn)用、普及，靈活、可擴(kuò)展的基礎(chǔ)架構(gòu)最終可讓每一家企業(yè)都成為云計(jì)算的節(jié)點(diǎn)，這將是個(gè)長(zhǎng)期的趨勢(shì)。

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