畢叢娣

(遼寧對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院信息技術(shù)系,遼寧大連 116052)

0 引 言

近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善和迅猛發(fā)展,IT世界風(fēng)起“云”涌,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)正醞釀革命性的轉(zhuǎn)變,云計(jì)算被稱(chēng)為是繼大型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第4次IT產(chǎn)業(yè)革命,也是未來(lái)3～5年全球范圍內(nèi)最值得期待的技術(shù)革命。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒鐘之內(nèi)完成處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息,提供和超級(jí)計(jì)算機(jī)同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。那么,什么是云計(jì)算？云計(jì)算的服務(wù)類(lèi)型有哪些？云計(jì)算的特點(diǎn)是什么？云計(jì)算的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？對(duì)信息化建設(shè)將會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響呢？

1 云計(jì)算的含義及服務(wù)類(lèi)型

1.1 云計(jì)算的含義

云計(jì)算(Cloud Computing)的概念首先是由Google公司提出的,“云”是指計(jì)算機(jī)群,每一個(gè)群包括幾十萬(wàn)臺(tái)甚至上百萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī),“云計(jì)算”屬于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物,是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序,再交給由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng),經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。

云計(jì)算主要包含兩個(gè)層面的含義:

一是基礎(chǔ)設(shè)施層面:能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類(lèi)異構(gòu)軟硬件基礎(chǔ)資源的兼容,如電網(wǎng)支持水電廠、火電廠、風(fēng)電廠、核電廠等異構(gòu)電廠并網(wǎng);還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn),如西電東送,西氣東輸、南水北調(diào)等。支持異構(gòu)資源和實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)流轉(zhuǎn),可以更好地利用資源,降低基礎(chǔ)資源供應(yīng)商的成本。

二是應(yīng)用層面:在云計(jì)算環(huán)境下,用戶無(wú)需自建基礎(chǔ)系統(tǒng),可以更加專(zhuān)注于自己的業(yè)務(wù)。用戶可按需獲取網(wǎng)絡(luò)上的資源,并按使用量付費(fèi)。如同打開(kāi)電燈用電,打開(kāi)水龍頭用水一樣,而無(wú)需考慮電是從哪里來(lái),水是哪家水廠的。

1.2 云計(jì)算的服務(wù)類(lèi)型

云計(jì)算所提供的服務(wù)分為3類(lèi):基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Infrastructure as a Service,IaaS);平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service,PaaS)和軟件即服務(wù)(Software as a Service,SaaS)。

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)是最底層的一種服務(wù),該服務(wù)通過(guò)虛擬技術(shù)將底層的硬件資源,如前面提到的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、軟件等相關(guān)資源為用戶提供相關(guān)的服務(wù)。比較典型的代表是亞馬遜的彈性計(jì)算云EC2(Elastic Computing Cloud)和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S3(Simple Storage Service),為企業(yè)提供計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。

平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)主要為用戶構(gòu)建了程序應(yīng)用環(huán)境,用戶可以不去理會(huì)物理資源方面的技術(shù)問(wèn)題,專(zhuān)心致力于用戶的自身的業(yè)務(wù)。比較有代表性的是Google App Engine。

軟件即服務(wù)(SaaS)主要是根據(jù)用戶的需求提供特定的服務(wù)。例如:網(wǎng)站訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)服務(wù)的Alexa Web服務(wù)就屬于SaaS的服務(wù)范疇。

從服務(wù)方式角度來(lái)劃分的話,云計(jì)算可分為3種:為公眾提供開(kāi)放的計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)的“公共云”;部署在防火墻內(nèi),為某個(gè)特定組織提供相應(yīng)服務(wù)的“私有云”;以及將以上兩種服務(wù)方式進(jìn)行結(jié)合的“混合云”。

2 云計(jì)算的特點(diǎn)

1)超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模,Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器,Amazon、IBM、微軟等的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。“云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。

2)虛擬化。云計(jì)算支持用戶在任意位置使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù),所請(qǐng)求的資源來(lái)自“云”,而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切,甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。

3)數(shù)據(jù)安全可靠。云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心,用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性,使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)更可靠。

4)成本低。云計(jì)算提供了強(qiáng)大的硬件資源和軟件資源,并有專(zhuān)業(yè)的維護(hù)團(tuán)隊(duì),為廣大用戶省去了高昂的專(zhuān)業(yè)設(shè)備和軟件的購(gòu)置以及維護(hù)費(fèi)用,用戶只需支付價(jià)格低廉的云計(jì)算服務(wù)使用費(fèi)用,只要有一臺(tái)可以上網(wǎng)的電腦、手機(jī),有一個(gè)你喜歡的瀏覽器,你要做的就是在瀏覽器中鍵入U(xiǎn)RL,然后盡情享受云計(jì)算帶給你的無(wú)限樂(lè)趣。

5)通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用,在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用,同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

6)輕松共享數(shù)據(jù)。云計(jì)算可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。在云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中,數(shù)據(jù)只有一份,保存在“云”的另一端,你的所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng),就可以同時(shí)訪問(wèn)和使用同一份數(shù)據(jù)。

7)高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮,可以實(shí)時(shí)將服務(wù)器加入到現(xiàn)有的服務(wù)器機(jī)群中,增加“云”的計(jì)算能力,滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。

8)按需服務(wù)?！霸啤笔且粋€(gè)龐大的資源池,按需購(gòu)買(mǎi)。就像我們使用水、電、煤氣那樣計(jì)費(fèi),隨需而用。

9)價(jià)格低廉。由于“云”的特殊容錯(cuò)措施可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云?！霸啤钡淖詣?dòng)化集中式管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低,“云”的公用性和通用性使資源的利用率大幅提升?！霸啤痹O(shè)施可以建在電子資源豐富的地區(qū),從而大幅度降低能源成本。因此,“云”具有前所未有的性價(jià)比。

10)可能無(wú)限多。云計(jì)算為存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無(wú)限多的空間,也為我們完成各類(lèi)應(yīng)用提供了幾乎無(wú)限強(qiáng)大的計(jì)算能力[4]。

3 云計(jì)算應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 微軟的“云-端”策略

1)微軟運(yùn)營(yíng)。微軟自己構(gòu)建及運(yùn)營(yíng)公共云的應(yīng)用和服務(wù),同時(shí)向個(gè)人消費(fèi)者和企業(yè)客戶提供云服務(wù)。例如,微軟向最終使用者提供的Online Services和Windows Live等服務(wù)。

2)伙伴運(yùn)營(yíng)。ISV/SI等各種合作伙伴可基于Windows Azure Platform 開(kāi)發(fā) ERP、CRM 等各種云計(jì)算應(yīng)用,并在Window s Azure Platform上為最終使用者提供服務(wù)。另外一個(gè)選擇是,微軟運(yùn)營(yíng)在自己的云計(jì)算平臺(tái)中的Business Productivity Online Suite(BPOS)產(chǎn)品也可交由合作伙伴進(jìn)行托管運(yùn)營(yíng)。BPOS主要包括 Exchange Online,SharePoint Online,Office Communications Online和 LiveMeeting Online等服務(wù)。

3)客戶自建?？蛻艨梢赃x擇微軟的云計(jì)算解決方案構(gòu)建自己的云計(jì)算平臺(tái)。微軟可以為用戶提供包括產(chǎn)品、技術(shù)、平臺(tái)和運(yùn)維管理在內(nèi)的全面支持。

3.2 IBM的“藍(lán)云”計(jì)劃

“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)的組成結(jié)構(gòu)是:一個(gè)數(shù)據(jù)中心、IBM Tivoli部署管理軟件、IBM Tivoli監(jiān)控軟件、IBM WebSphere應(yīng)用服務(wù)器、IBM DB2數(shù)據(jù)庫(kù)以及一些開(kāi)源信息處理軟件和開(kāi)源虛擬化軟件等?！八{(lán)云”軟件平臺(tái)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在虛擬機(jī)以及對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理軟件Apache Hadoop的使用上。2011年4月8日,IBM又新推出了一個(gè)SmartCloud企業(yè)級(jí)云計(jì)算平臺(tái)。新IBM云計(jì)算平臺(tái)能夠讓機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)的員工和合作伙伴得到自己需要的一切功能,如高級(jí)分析和商務(wù)應(yīng)用以及像虛擬服務(wù)器和存儲(chǔ)那樣的IT基礎(chǔ)設(shè)施或者使用測(cè)試軟件代碼的工具等。所有這一切都通過(guò)IBM的全球云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全地向用戶提供。

3.3 亞馬遜的“彈性計(jì)算云”服務(wù)

亞馬遜(Amazon)公司是最早的云計(jì)算實(shí)踐者之一。亞馬遜公司在構(gòu)建自身零售平臺(tái)時(shí)使用了云計(jì)算的方法,將購(gòu)物平臺(tái)構(gòu)建在其基礎(chǔ)之上。亞馬遜的云計(jì)算服務(wù)總稱(chēng)為 Amazon Web Services(AWS,Amazon WEB服務(wù)),它包括4種主要的服務(wù):Simple Storage Service(S3,一種簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)服務(wù));Elastic Compute Cloud(EC2,彈性可擴(kuò)展的云計(jì)算服務(wù)器);Simple Queuing Service(一種簡(jiǎn)單的消息隊(duì)列);以及SimpleDB(簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)管理)。

3.4 谷歌的云計(jì)算平臺(tái)

Google的云計(jì)算平臺(tái)原本為Google最重要的搜索應(yīng)用提供服務(wù),如今這個(gè)服務(wù)已經(jīng)擴(kuò)展到其它應(yīng)用程序。Google的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)模式包括 4個(gè)相互獨(dú)立又緊密結(jié)合在一起的系統(tǒng):Google File Systemt分布式文件系統(tǒng);針對(duì)Google應(yīng)用程序的特點(diǎn)提出的MapReduce編程模式;分布式的鎖機(jī)制Chubby以及Google開(kāi)發(fā)的模型簡(jiǎn)化的大規(guī)模分布式數(shù)據(jù)庫(kù)BigTable。

3.5 Salesforce的在線CRM服務(wù)

Salesforce公司將傳統(tǒng)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)特的軟件解決方案,放在主機(jī)托管模型上成為在線服務(wù),機(jī)構(gòu)用戶(企業(yè)、政府、圖書(shū)館等)可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求定制并使用純粹互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的CRM系統(tǒng)。

3.6 CA AppLogic云平臺(tái)

CA AppLogic云平臺(tái)能夠幫助客戶迅速創(chuàng)建可升級(jí)的高可用性私有云和公共云環(huán)境,以提供與眾不同的獨(dú)特服務(wù)。通過(guò)直觀的視覺(jué)界面,用戶只需使用瀏覽器即可定義基礎(chǔ)設(shè)施、條款、部署和管理應(yīng)用,還可監(jiān)控云平臺(tái)的運(yùn)行。它提供給客戶一個(gè)包括底層虛擬化在內(nèi)的一體化云平臺(tái),以圖形界面拖拽模式操作構(gòu)建應(yīng)用,這個(gè)革命性的平臺(tái)可以讓客戶節(jié)省大量時(shí)間及資源,在數(shù)小時(shí)內(nèi)從無(wú)到有構(gòu)建出基于CA AppLogic云平臺(tái)的應(yīng)用。

3.7 開(kāi)源云計(jì)算平臺(tái)

1)紅帽開(kāi)源API(Deltacloud):它的主要作用是將基于云計(jì)算的工作負(fù)載在不同的IaaS供應(yīng)商之間遷移,如Amazon和Rackspace。

2)Abiquo開(kāi)源云平臺(tái)(AbiCloud):它能夠以快速、簡(jiǎn)單和可擴(kuò)展的方式創(chuàng)建和管理大型、復(fù)雜的IT基礎(chǔ)設(shè)施(包括虛擬服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、存儲(chǔ)設(shè)備等)。

3)Cloud Ocean云平臺(tái)(Fan):這個(gè)云平臺(tái)的推出,使IDC機(jī)房能夠以快速、簡(jiǎn)單和可擴(kuò)展的方式創(chuàng)建和管理大型、復(fù)雜的IT基礎(chǔ)設(shè)施(包括虛擬服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、存儲(chǔ)設(shè)備等)。

4)Eucalyptus Systems云平臺(tái)(Eucalyptus):Eucalyptus是一種開(kāi)源的軟件基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),用來(lái)通過(guò)計(jì)算集群或工作站群實(shí)現(xiàn)彈性的、實(shí)用的云計(jì)算。

5)Cittio公司Zeppelin云平臺(tái):這是第一款開(kāi)源的云計(jì)算管理和監(jiān)控客戶端。Zeppelin云平臺(tái)的目標(biāo)是向IT商店提供一系列的工具,以便IT商店可以更好地將應(yīng)用程序與云計(jì)算相結(jié)合,期待這項(xiàng)新技術(shù)可以讓大型IT商店更多的采用云計(jì)算。

6)OpenNebula云平臺(tái):OpenNebula是開(kāi)放原始碼的虛擬基礎(chǔ)設(shè)備引擎,它用來(lái)動(dòng)態(tài)布署虛擬機(jī)器在一群實(shí)體資源上,OpenNebula最大的特色在于將虛擬平臺(tái)從單一實(shí)體機(jī)器到一群實(shí)體資源。OpenNebula是 Reservoir Project的一技術(shù),是歐洲研究學(xué)會(huì)發(fā)起的虛擬基礎(chǔ)設(shè)備和云端運(yùn)算的計(jì)劃。

3.8 惠普、英特爾、雅虎的云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

這個(gè)開(kāi)源軟件計(jì)劃是一種互聯(lián)網(wǎng)整合,旨在整合全球各地的數(shù)據(jù)中心,消除數(shù)據(jù)密集型的研究計(jì)算以及互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的商業(yè)計(jì)算的各種障礙,在生產(chǎn)行業(yè)、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)和政府部門(mén)間推廣開(kāi)放式的協(xié)作。

4 云計(jì)算對(duì)信息化建設(shè)的影響

1)云計(jì)算能大大提高IT資源利用率和節(jié)約能耗,一般數(shù)據(jù)中心的CPU利用率只有5%左右,而云計(jì)算中心的CPU利用率可達(dá)60%,PUE達(dá)1.1左右,符合建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和綠色I(xiàn)T的要求。

2)云計(jì)算可實(shí)現(xiàn)無(wú)IT基礎(chǔ)設(shè)施的信息化,從云計(jì)算服務(wù)提供者那里可按需獲取各種服務(wù),而不需要在一開(kāi)始就花費(fèi)大量的投資來(lái)購(gòu)買(mǎi)、部署計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備和聘用IT人員。

3)云計(jì)算不僅能大大節(jié)約信息化成本,而且能夠很快地部署計(jì)算資源,實(shí)現(xiàn)按需分配、按需計(jì)費(fèi),它是一種靈活的IT服務(wù)交付模式,便于發(fā)展新業(yè)務(wù),從而能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理效率。

4)云計(jì)算使物理上分布于廣闊地域的計(jì)算資源成為一種虛擬的、可整合的計(jì)算資源,而且可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整,使用者不需顧及資源具體的物理實(shí)質(zhì)和管理細(xì)節(jié),便于運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

5)云計(jì)算中心可以建在能源便宜、氣候寒冷的邊緣地區(qū),進(jìn)一步降低信息化建設(shè)和運(yùn)維的成本。

6)云計(jì)算有利于采用只有顯示和交互功能的瘦客戶端,與PC作為信息終端相比,它更安全、更便于管理。云計(jì)算能支持豐富的云端設(shè)備,有利于移動(dòng)辦公等新業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

7)為保障信息安全,可采取私有云提供內(nèi)部服務(wù),由于云計(jì)算能高度整合資源,集中進(jìn)行管理,最終將有利于信息安全。

8)我國(guó)信息化起步較遲,歷史包袱較輕。云計(jì)算作為新一代信息技術(shù)還未充分成熟,市場(chǎng)也未被跨國(guó)公司壟斷,有利于推廣國(guó)產(chǎn)云計(jì)算技術(shù)和解決方案。

5 結(jié) 語(yǔ)

云計(jì)算正在快速發(fā)展,它將改變我們獲取信息、分享內(nèi)容和相互溝通的方式。因而,掌握“云計(jì)算”將會(huì)成為人們利用互聯(lián)網(wǎng)上的軟件和數(shù)據(jù)的必備能力。盡管云計(jì)算在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全、服務(wù)質(zhì)量、應(yīng)用軟件等方面也面臨著各種問(wèn)題,這些問(wèn)題的解決需要技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)工信部關(guān)于云計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作已展開(kāi)。在“十二五”期間,國(guó)家已經(jīng)把新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為排在第一位的新興產(chǎn)業(yè)。新一代信息技術(shù)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃正在制定,云計(jì)算是其中發(fā)展的重點(diǎn)。云計(jì)算將會(huì)形成一條包括云平臺(tái)供應(yīng)商、云平臺(tái)使用者/云計(jì)算服務(wù)商、云計(jì)算用戶、云端設(shè)備在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈,在國(guó)家和地方相關(guān)政策的扶持下,云計(jì)算未來(lái)前景廣闊。在這場(chǎng)技術(shù)變革之中,能讓您也變得強(qiáng)大,能夠真正駕馭云,讓云為己所用,漫步“云”端。

[1]郭明靜.基于云計(jì)算的高等院校信息化建設(shè)策略研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010(7):5155-5156.

[2]文杰.基于云計(jì)算的數(shù)字檔案管建設(shè)研究[J].檔案建設(shè),2011(1):46-47.

[3]涂小強(qiáng),陳海蓮.淺談云計(jì)劃?rùn)C(jī)器發(fā)展?fàn)顩r[J].科技廣場(chǎng),2011(3):234-236.

[4]仉偉,郭宏遠(yuǎn).云計(jì)算的特點(diǎn)和應(yīng)用展望[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(3):168-169.

[5]劉宇芳.云計(jì)算及其實(shí)質(zhì)探究[J].惠州學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(12):46-49.

[6]徐化祥.云計(jì)算對(duì)教育的影響初探[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2009(5):2690-2691.

[7]雷萬(wàn)云.云計(jì)算[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.

[8]建“云”偉業(yè) 2011服務(wù)器半年盤(pán)點(diǎn)之云平臺(tái)[S][2011-02-23].http://server.zol.com.cn/235/2359119.html.