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云计算模式在互联网发展中的地位

时间:2013-06-15 13:49来源:易用网 作者:ueasy 点击:
云计算模式在互联网发展中的地位

 云计算(cloudcomputing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

  云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。

  狭义云计算指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资源;广义云计算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服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关,也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

  背景

  云计算拼音Yúnjìsuàn;云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成,这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问,用户无需掌握云计算的技术,只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。

  云计算的出现并非偶然,早在上世纪60年代,麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念,这成为云计算思想的起源。

  在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算,21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下,云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国云发展创新产业联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。

  继个人计算机变革、互联网变革之后,云计算被看作第三次IT浪潮,是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变,云计算将成为当前全社会关注的热点。

  云计算(CloudComputing)是分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、效用计算(UtilityComputing)、网络存储(NetworkStorageTechnologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(LoadBalance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

  兴起

  云计算是当前一个热门的技术名词,很多专家认为,云计算会改变互联网的技术基础,甚至会影响整个产业的格局。正因为如此,很多大型企业都在研究云计算技术和基于云计算的服务,亚马逊、谷歌、微软、戴尔、IBM等IT国际巨头以及百度、阿里、著云台等国内业界都在其中。几年之内,云计算已从新兴技术发展成为当今的热点技术。

  从2003年Google公开发布的核心文件到2006年AmazonEC2(亚马逊弹性计算云)的商业化应用,再到美国电信巨头AT&T(美国电话电报公司)推出的SynapticHosting(动态托管)服务,云计算从节约成本的工具到盈利的推动器,从ISP(网络服务提供商)到电信企业,已然成功地从内置的IT系统演变成公共的服务。云计算是一个产生于IT领域的概念,IT(InformationTechnology),即信息技术,包括感测技术、通信技术、计算机技术和控制技术等。

  在技术发展的历程中,类似于电子商务,云计算也是一个比较模糊的技术术语。这其中一个原因是云计算可以在很多应用程序场景中运用,另外就是大量公司的商业炒作推动了这种趋势。Gartner公司是全球最权威的技术咨询机构,它的技术成熟曲线就是根据技术发展周期理论来分析新技术的发展周期曲线(从1995年开始每年均有报告),以便帮助人们判断某种新技术是否采用。这个曲线将技术成熟的过程划分为5个阶段:

  一是萌芽期(TechnologyTrigger)又称感知期,人们对新技术产品和概念开始感知,并且表现出兴趣;

  二是过热期(PeakofInflatedExpectations),人们一拥而上,纷纷采用这种新技术,讨论这种新技术。典型成功的案例往往会把人们的这种热情加上把催化剂;

  三是低谷期(TroughofDisillusionment),又称幻想破灭期。过度的预期,严峻的现实,往往会把人们心理的一把火浇灭;

  四是复苏期(SlopeofEnlightenment),又称恢复期。人们开始反思问题,并从实际出发考虑技术的价值。相比之前冷静不少;

  五是成熟期(PlateauofProductivity),又称高原期。该技术已经成为一种平常。从著云台2011年的技术成熟度报告,我们可以看到云计算已经绕过了应用上的瓶颈,开始真正“落地”。

  云计算如一阵飓风席卷整个IT界,伴之而来的优势是非常明显的。2012年更是云计算快速发展的一年,各种云技术、云方案将陆续出台,无论是早期亚马逊的CloudDrive,还是2011年苹果公司推出的iCloud,抑或是2012年4月微软将要推出的SystemCenter系统等,都把目标盯紧了云计算这块大“肥肉”。

  特点

  通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。

  好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的。

  云计算具有以下几个主要特征:

  (1)资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源,当增加一个需求时,可通过增加可用的资源进行匹配,实现资源的快速弹性提供;如果用户不再使用这部分资源时,可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的,实现了IT资源利用的可扩展性。

  (2)需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务,用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录,客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。

  (3)以网络为中心——云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于网络中,同时通过网络向用户提供服务。而客户可借助不同的终端设备,通过标准的应用实现对网络的访问,从而使得云计算的服务无处不在。

  (4)服务可计量化。在提供云服务过程中,针对客户不同的服务类型,通过计量的方法来自动控制和优化资源配置。即资源的使用可被监测和控制,是一种即付即用的服务模式。

  (5)资源的池化和透明化——对云服务的提供者而言,各种底层资源(计算、储存、网络、资源逻辑等)的异构性(如果存在某种异构性)被屏蔽,边界被打破,所有的资源可以被统一管理和调度,成为所谓的“资源池”,从而为用户提供按需服务;对用户而言,这些资源是透明的,无限大的,用户无须了解内部结构,只关心自己的需求是否得到满足即可。

  概念

  Wiki定义:云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。

  美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。“云计算”概念被大量运用到生产环境中,国内的“阿里云”与云谷公司的XenSystem,以及在国外已经非常成熟的Intel和IBM,各种“云计算”的应服务范围正日渐扩大,影响力也无可估量。

  云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。

  网格计算:分布式计算的一种,由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机,常用来执行一些大型任务;

  效用计算:IT资源的一种打包和计费方式,比如按照计算、存储分别计量费用,像传统的电力等公共设施一样;

  自主计算:具有自我管理功能的计算机系统。

  事实上,许多云计算部署依赖于计算机集群(但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭),也吸收了自主计算和效用计算的特点。

  简史

  1983年,太阳电脑(SunMicrosystems)提出“网络式电脑”(“TheNetworkistheComputer”),2006年3月,亚马逊(Amazon)推出弹性计算云(ElasticComputeCloud;EC2)服务。

  2006年8月9日,Google首席执行官埃里克·施密特(EricSchmidt)在搜索引擎大会(SESSanJose2006)首次提出“云计算”(CloudComputing)的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google101”项目。

  2007年10月,Google与IBM开始在美国大学校园,包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等,推广云计算的计划,这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本,并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持(包括数百台个人电脑及BladeCenter与Systemx服务器,这些计算平台将提供1600个处理器,支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台)。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。

  2008年1月30日,Google宣布在台湾启动“云计算学术计划”,将与台湾台大、交大等学校合作,将这种先进的大规模、快速将云计算技术推广到校园。

  2008年2月1日,IBM(NYSE:IBM)宣布将在中国无锡太湖新城科教产业园为中国的软件公司建立全球第一个云计算中心(CloudComputingCenter)。

  2008年7月29日,雅虎、惠普和英特尔宣布一项涵盖美国、德国和新加坡的联合研究计划,推出云计算研究测试床,推进云计算。该计划要与合作伙伴创建6个数据中心作为研究试验平台,每个数据中心配置1400个至4000个处理器。这些合作伙伴包括新加坡资讯通信发展管理局、德国卡尔斯鲁厄大学Steinbuch计算中心、美国伊利诺伊大学香宾分校、英特尔研究院、惠普实验室和雅虎。

  2008年8月3日,美国专利商标局网站信息显示,戴尔正在申请“云计算”(CloudComputing)商标,此举旨在加强对这一未来可能重塑技术架构的术语的控制权。

  2010年3月5日,Novell与云安全联盟(CSA)共同宣布一项供应商中立计划,名为“可信任云计算计划(TrustedCloudInitiative)”。

  2010年7月,美国国家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴尔等支持厂商共同宣布“OpenStack”开放源代码计划,微软在2010年10月表示支持OpenStack与WindowsServer2008R2的集成;而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。

  2011年2月,思科系统正式加入OpenStack,重点研制OpenStack的网络服务。

  演化

  云计算主要经历了四个阶段才发展到现在这样比较成熟的水平,这四个阶段依次是电厂模式、效用计算、网格计算和云计算。

  电厂模式阶段:电厂模式就好比是利用电厂的规模效应,来降低电力的价格,并让用户使用起来更方便,且无需维护和购买任何发电设备。

  效用计算阶段:在1960年左右,当时计算设备的价格是非常高昂的,远非普通企业、学校和机构所能承受,所以很多人产生了共享计算资源的想法。1961年,人工智能之父麦肯锡在一次会议上提出了“效用计算”这个概念,其核心借鉴了电厂模式,具体目标是整合分散在各地的服务器、存储系统以及应用程序来共享给多个用户,让用户能够像把灯泡插入灯座一样来使用计算机资源,并且根据其所使用的量来付费。但由于当时整个IT产业还处于发展初期,很多强大的技术还未诞生,比如互联网等,所以虽然这个想法一直为人称道,但是总体而言“叫好不叫座”。

  网格计算阶段:网格计算研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多低性能的计算机来处理,最后把这些计算结果综合起来攻克大问题。可惜的是,由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面的不足,使得其并没有在工程界和商业界取得预期的成功。

  云计算阶段:云计算的核心与效用计算和网格计算非常类似,也是希望IT技术能像使用电力那样方便,并且成本低廉。但与效用计算和网格计算不同的是,在需求方面已经有了一定的规模,同时在技术方面也已经基本成熟了。

  服务形式

  Iaas还是PaaS

  云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。这里所谓的层次,是分层体系架构意义上的“层次”。IaaS,PaaS,SaaS分别在基础设施层,软件开放运行平台层,应用软件层实现。

  IaaS

  IaaS(Infrastructure-as-a-Service):基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。

  IaaS钱途

  Iaas通过网络向用户提供计算机(物理机和虚拟机)、存储空间、网络连接、负载均衡和防火墙等基本计算资源;用户在此基础上部署和运行各种软件,包括操作系统和应用程序。

  PaaS

  PaaS(Platform-as-a-Service):平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是,PaaS的出现可以加快SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发速度。

  平台通常包括操作系统、编程语言的运行环境、数据库和Web服务器,用户在此平台上部署和运行自己的应用。用户不能管理和控制底层的基础设施,只能控制自己部署的应用。

  SaaS

  SaaS(Software-as-a-Service):软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。

  云提供商在云端安装和运行应用软件,云用户通过云客户端(通常是Web浏览器)使用软件。云用户不能管理应用软件运行的基础设施和平台,只能做有限的应用程序设置。

  ACaaS

  ACaaS(AccesscontrolasaService):门禁即服务,是基于云技术的门禁控制,当今市场有两种典型的门禁即服务:真正的云服务与机架服务器托管。真正的云服务是具备多租户、可扩展及冗余特点的服务,需要构建专用的数据中心,而提供多租户解决方案也是一项复杂工程,因此会导致高昂的成本,所以大部分的门禁即服务仍属于机架服务器托管,而非真正的云服务。想要在门禁即服务市场中寻找新机会的厂商首先需要确定提供哪一种主机解决方案、销售许可的方式以及收费模式。

  应用

  云物联

  云计算和物联网之间的关系可以用一个形象的比喻来说明:“云计算”是“互联网"中的神经系统的雏形,“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。

  “物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

  物联网的两种业务模式:

  1.MAI(M2MApplicationIntegration),内部MaaS;

  2.MaaS(M2MAsAService),MMO,Multi-Tenants(多租户模型)。

  随着物联网业务量的增加,对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求:

  1.云计算:从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段,PoP即可满足需求;

  2.在物联网高级阶段,可能出现MVNO/MMO营运商(国外已存在多年),需要虚拟化云计算技术,SOA等技术的结合实现互联网的泛在服务:TaaS(everyTHINGAsAService)。

  云安全

  云安全(CloudSecurity)是一个从“云计算”演变而来的新名词。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”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Server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。

  云存储

  云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

  当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

  云呼叫

  云呼叫中心是基于云计算技术而搭建的呼叫中心系统,企业无需购买任何软、硬件系统,只需具备人员、场地等基本条件,就可以快速拥有属于自己的呼叫中心,软硬件平台、通信资源、日常维护与服务由服务器商提供。具有建设周期短、投入少、风险低、部署灵活、系统容量伸缩性强、运营维护成本低等众多特点;无论是电话营销中心、客户服务中心,企业只需按需租用服务,便可建立一套功能全面、稳定、可靠、座席可分布全国各地,全国呼叫接入的呼叫中心系统。

  私有云

  私有云(PrivateCloud)是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内,以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。创建私有云,除了硬件资源外,一般还有云设备(IaaS)软件;现时商业软件有VMware的vSphere和PlatformComputing的ISF,开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。

  云游戏

  云游戏是以云计算为基础的游戏方式,在云游戏的运行模式下,所有游戏都在服务器端运行,并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端,用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡,只需要基本的视频解压能力就可以了。

  就现今来说,云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式,因为至今X360仍然在使用LIVE,PS是PSNETWORK,wii是wi-fi。但是几年后或十几年后,云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性,非常大。如果这种构想能够成为现实,那么主机厂商将变成网络运营商,他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用,而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了,但是达到的效果却是相差无几的。

  对于用户来说,他们可以省下购买主机的开支,但是得到的确是顶尖的游戏画面(当然对于视频输出方面的硬件必须过硬。)。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面,家用机和我们今天用的机顶盒一样简单,甚至家用机可以取代电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。

  云教育

  视频云计算应用在教育行业的实例:流媒体平台采用分布式架构部署,分为web服务器,数据库服务器、直播服务器和流服务器,如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用,在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件,这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上,同时录播的学校也可以上传存储到信息中心的流存储服务器上,方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

  云会议

  云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面,进行简单易用的操作,便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频,而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。

  目前国内云会议主要集中在以SAAS(软件即服务)模式为主体的服务内容,包括电话、网络、视频等服务形式,基于云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合,带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议,是云计算技术与移动互联网技术的完美融合,通过移动终端进行简单的操作,提供随时随地高效地召集和管理会议。

  云社交

  云社交(CloudSocial)是一种物联网、云计算和移动互联网交互应用的虚拟社交应用模式,以建立著名的“资源分享关系图谱”为目的,进而开展网络社交,云社交的主要特征,就是把大量的社会资源统一整合和评测,构成一个资源有效池向用户按需提供服务。参与分享的用户越多,能够创造的利用价值就越大。

  发展

  发展阶段分析

  中国云计算产业分为市场准备期、起飞期和成熟期三个阶段。当前,中国云计算产业尚处于导入和准备阶段,处于大规模爆发的前夜。

  准备阶段(2007—2010):主要是技术储备和概念推广阶段,解决方案和商业模式尚在尝试中。用户对云计算认知度仍然较低,成功案例较少。初期以政府公共云建设为主。

  云计算的发展阶段

  起飞阶段(2010—2015):产业高速发展,生态环境建设和商业模式构建成为这一时期的关键词,进入云计算产业的“黄金机遇期”。此时期,成功案例逐渐丰富,用户了解和认可程度不断提高。越来越多的厂商开始介入,出现大量的应用解决方案,用户主动考虑将自身业务融入云。公共云、私有云、混合云建设齐头并进。

  成熟阶段(2015—):云计算产业链、行业生态环境基本稳定;各厂商解决方案更加成熟稳定,提供丰富的XaaS产品。用户云计算应用取得良好的绩效,并成为IT系统不可或缺的组成部分,云计算成为一项基础设施。

  产业链构成

  中国云计算产业生态链的构建正在进行中,在政府的监管下,云计算服务提供商与软硬件、网络基础设施服务商以及云计算咨询规划、交付、运维、集成服务商、终端设备厂商等一同构成了云计算的产业生态链,为政府、企业和个人用户提供服务。

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