探析云计算

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一、云计算发展的背景

1946 年2 月15日, 世界上第一台电脑ENIAC诞生, 计算机行业也随着它应运而生, 人类进入信息时代也迈出了第一步。随着计算机网络的出现, 从最开始的个人电脑到后面的Client/ Server架构、万维网WWW、E-mail 等的出现, 信息时代便以一个惊人的速度飞速发展。但随着用户的增加, 服务器的负荷越来越重, 信息时代第一次出现了瓶颈。为此, 开始出现了分布式系统、P2P 计算、网格计算(Grid Computing )等。这些技术的出现, 将信息时代推向了高峰, 信息以爆炸的方式增长。2006年, 全球产生161EB(E byte = 1018 , 即10亿G字节)的数据, 印成书是地球到太阳距离的10倍; 2007 年全球产生280EB数据, 全世界平均每人45G;而人类历史5000 年的文字记载只有5EB(如图l)。

图1 信息增长图

大量的信息交互，计算资源和储存空间的浪费、能源消耗日显严重、数据中心硬件建设和管理维护的成本在不断上升, 加上移动宽带网络和移动智能终端的普及接人, 给互联网系统带来了更多的负载。如何有效地为用户提供方便、快捷的网络服务, 成为互联网当前发展面临的一个首要问题。为此, 云计算逐渐的走向了历史舞台。

二、什么是云计算

所谓“云” , 就是指在用户使用资源时, 可以有弹性的根据用户需要而随意扩展, 用户只需要交付相应的费用, 便可得到自己需要的资源。

云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)发展来的一种新型计算模型, 是这些计算机科学概念的商业实现。它提供了安全可靠的数据存储、方便快捷的互联网服务和强大的计算能力, 改变了传统以PC 机为基础的生产模式, 最终改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。目前, 对于云计算的认识在不断的发展变化, 云计算仍没有普遍一致的定义。

从商业性质上来讲, 云计算是一种服务。它作为一种可扩展性和具有弹性的、基于IT支持能力计算方式的、通过网络技术以服务的形式(as a service )向客户提供服务(如图2 )。传统模式下,企业建立一套IT系统不仅仅需要购买硬件等基础设施, 还有买软件的许可证, 需要专门的人员维护。当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对于企业来说, 计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的, 它们仅仅是完成工作、提供效率的工具而已。对个人来说, 我们想正常使用电脑需要安装许多软件, 而许多软件是收费的, 对不经常使用该软件的用户来说购买是非常不划算的。而“ 云计算”通过建立网络服务器集群, 向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。它将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众, 使人们能够像使用水、电、气那样使用计算机资源。企业只需要向云计算服务商用时付少量“租金” 即可“ 租用” 到这些软件服务, 从而节省许多购买软硬件的资金, 降低成本, 节约资源。

图2 云计算模型

从营销方式上来讲, 云计算是一种全新的商业模式。中国网格计算、云计算专家刘鹏说到:“ 云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上, 使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。” 它代表信息产业由硬件转向软件、软件转向服务、分散服务转向集中服务的发展趋势。

从资源运用上来讲, 云计算是一种大规模的资源融合的思想。它将计算资源、储存资源、应用服务资源都集中在一个虚拟的资源池里。本地用户只需要通过互联网发送一个需求信息, 远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地。这样, 所有的处理都在云计算服务商所提供的计算机“ 云” 来完成。解决了本地计算机的计算资源和储存资源的浪费问题,使资源达到最大化共享。

三、虚拟化技术

虚拟化(virtualization )是云计算系统核心支撑技术, 它不仅将各种计算资源及存储资源充分整合、高效利用, 还降低了IT成本, 而且还增强了系统安全性和可靠性。虚拟化的定义是为某些对象创造的虚拟(相对于真实)版本, 比如操作系统、计算机系统、存储设备和网络资源等。它是表示计算机资源的抽象方法, 通过虚拟化可以用与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源, 可以为一组类似资源提供一个通用的抽象接口集, 从而隐藏属性和操作之间的差异, 并允许通过一种通用的方式来查看和维护资源。通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离, 它可以将单个资源划分成多个虚拟资源, 也可以将多个资源整合成一个虚拟资源。虚拟化技术可分桌面虚拟化、储虚拟化、计算虚拟化、平台虚拟化。

（一）桌面虚拟化

“桌面虚拟化”（Desktop Virtualization )是用户使用云资源的重要方式。在云平台上存放着完整的用户桌面资源, 利用云终端设备, 通过网络连接到云平台, 就可以使用自己的桌面资源。这有点类似于无盘工作站。但它的安全性和稳定性更高。

(二) 存储虚拟化

“存储虚拟化”是将整个云系统里的存储资源进行整合, 统一管理。用户只能使用自己所获得的存储资源。这些存储资源会在本地虚拟成一个本机硬盘, 而用户并不知道这些存储资源具体在什么地方。

（三）计算虚拟化

“计算虚拟化” 是将用户所需处理的信息发送给一台虚拟的计算机进行计算, 而这台虚拟的计算机可以是由一台物理终端组成, 也可以是有成千上万台物理终端集合而成。它根据用户的需求和所获得的计算资源而定。

（四）平台虚拟化

“平台虚拟化”是集成各种开发资源虚拟出的一个面向开发人员的统一接口, 软件开发人员可以方便地在这个虚拟平台中开发各种应用并嵌人到云计算系统中, 使其成为新的云服务供用户使用。

四 、“云计算”服务

云计算作为一种新兴的思想, 它的应用都在不断的扩展, 服务方式也是日新月异。目前, 云计算主要有以下三种服务方式, 如图3 所示。

图3 云计算服务架构

（一） 软件即服务SaaS(Software一as 一a 一Service)

SaaS, 它主要通过WEB 的方式向用户提供应用软件服务。服务商提供维护和管理软件、提供软件运行的硬件设施, 用户根据需求通过互联网向云平台服务商订购应用软件服务, 服务提供商根据客户所定软件的数量、时间的长短等因素收费, 并且通过WEB 向客户提供软件的模式。这种服务模式的优势是, 降低用户信息化成本, 为用户提供一站式服务。

（二）平台即服务PaaS(Platform 一as 一a 一Service)

PaaS, 通过网络向用户提供可制定、可开

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发的平台服务, 它将开发环境作为一种服务来提供。服务商提供应用开发环境、服务器平台、数据库服务、电信能力开发服务, 并以Sa aS 这种方式传递给用户。典型代表有Google App Engine,Salesforce的平台, 八百客的800 APP。

（三）基础设施服务Iaas (Infrastructure-as-a-Service)

IaaS, 它将基础设施整合在一起为用户提供服务。主要包括计算存储和网络资源出租、以及容灾备份、负载均衡、网络加速、综合信息等服务。服务商将“ 云端” 基础设施, 作为计量服务提供给客户。它类似于托管中心, 它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池, 为用户提供所需要的存储资源和虚拟服务器等资源

五、 结束语

“云计算” 是一个新概念, 虽然在商业上已经有许多应用, 但仍处于探索阶段, 如何才能更快、更安全的为用户提供服务是我们接下来需要研究的话题。总的来说, “云计算” 作为一种大规模资源整合的思想理念, 为用户提供了按需取用和具有弹性扩展的服务, 是IT界未来发展的必然趋势。

参考文献：

〔l〕 李开复. 云中漫步—迎接云计算时代的到来

〔2〕中国新闻网. 云计算技术的产生、概念、远离、应用和前景

（3）戴元顺. 云计算技术简述

作者简介：

李杭华 1973.11 女 浙江萧山

现任职浙江中通通信有限公司移动业务部经理助理 工程师