云计算概述
什么是云计算云计算的定义云计算的特点经典的云计算基础架构云计算主要服务模式云计算主要部署模式经典的云计算产品云计算技术的新发展我国的云计算产业现状云计算前景云计算的概念模型政府推动云计算产业发展云计算是商业模式的创新什么是云计算
云计算的定义
PC时代以前,计算机用户主要通过终端分享主机(可以理解为服务器)的计算和存储,获得有限的服务。这样的模式就好比一个家庭里有许多孩子,每一笔零花钱都要朝父母要,用多少要多少。家里的钱都锁在保险柜里,可以想象对孩子来说想买些小零食小玩具都是比较不自在的体验。1979年IBM推出了IBM-PC,计算机从企业普及到个人,用户可以拥有自己的个人电脑。如果还拿零花钱举例,这个时代就好比让孩子有了自己的小钱包,虽然远不如保险柜里的钱多,但完全由自己掌控,一定程度上摆脱了父母的约束。问题也随之而来,一如钱包可能丢失,个人电脑的数据也会因为电脑病毒而付之一炬。而且一台电脑的文件可能在另一台电脑无法使用,就像没法在美国花人民币一样。再后来,也就进入了云计算最早的阶段。大型数据中心的出现给了IBM机会,IBM开始专门出售用于云计算的服务器。而亚马逊此时则开始购买IBM的服务器建立数据中心,提供网站托管服务。想要提供互联网服务的公司不用自己费心,只要租用亚马逊的服务即可。我们可以认为亚马逊开设了自己的银行,从IBM大量购买“保险柜”,然后将管理存款、计账、提供交易明细的服务卖给客户。自此钱便不需要放在自家保险柜,可以直接交给亚马逊,用户没有了保险柜的概念,只知道自己有一个账户,里面是自己的存款。而作为互联网巨头的谷歌,解决了云计算的关键技术问题,其中包括海量数据存储、计算资源管理和信息安全三方面。我们可以认为,谷歌直接搭建了整个银行系统,设置了央行和各个商业银行的分行,组织了专门的银行柜员,让客户的钱可以在全国银行实现统一调度,不用去管自己的钱到底是放在哪家银行的哪个分行、哪个保险柜。同时谷歌还设置了安保系统,防止有人抢银行。至此账户和保险柜完全分离,用户只要享受存取款的服务即可。
云计算的特点
第一,云计算保证用户可以随时随地访问和处理信息,并且可以方便地与人共享信息”:在过去分享文件只能通过U盘拷贝,而且到了别人的电脑上还未必可以打开。想要处理信息的话,用户一定要电脑在手边,现在在任何终端都可以完成,而且在线应用软件分享数据功能比个人电脑强得多。这就好比支付宝的存在让我们从此免去了去银行取钱的过程,想要借钱给别人只需要在线转账即可。而且即使在海外消费,也可以直接按实时汇率把美元折合成人民币扣费。“第二,云计算保证用户可以使用大量在云端的计算资源,而无需自己购入设备,压低了用户成本,且用户不用担心数据丢失、病毒入侵等麻烦”:这一点不难理解,如果还要类比的话,我们把钱存在银行就免去了过去自己选购保险柜的过程和费用,而且把钱放在银行也方便保管,不必承担失窃的风险,反倒是那些藏在自家土炕里的钱全部发霉腐坏了。“第三,云计算让全社会的计算资源得到最有效的利用”:我们可以想象,银行的保险柜利用率肯定要远比家庭的高,同样一大笔财宝,放在银行要比分放在零散的家庭占用的保险柜数量少得多。同时银行还可以灵活周转,若是现在每个家庭都把钱从银行取出来放回自己家里,那世界经济得倒退百年都不止。云计算的出现就好比加速了这百余年的经济发展,让互联网服务进一步迎来一个井喷的时代。“第四,云计算可以让用户完成以前根本完成不了的任务”:现在,云计算工具可以把工作并行地安排到互联网上闲置的服务器中,几分钟之内完成任务。还是同样的例子,身家上亿的富翁要是把钱都放在自己家里自己数,每消费一笔巨款也要再数一笔钱出来,那可能真要数钱数到死了,而现在银行负责了一切,用户只需要在线查看自己账户的余额和交易明细就可以了。“第五,云计算把整个云端的服务器资源作为整体保存,然后根据用户的需求动态分派这些资源”:现在公司购买计算资源,只需要指定需要的资源数目,而无需考虑设备问题。就好比银行的储户不必去管自己的钱到底是放在银行的哪个分行、哪个保险柜,消费时直接刷卡消费,不用考虑整存争取,买买买就是了。简单讲云计算的几大优点就是,省心、省心和省心,解放了所有基于互联网的业务。
经典的云计算基础架构
云计算架构——显示层这层主要是用于以友好的方式展现用户所需的内容,并会利用到下面中间件层提供的多种服务,主要有五种技术:HTML:标准的Web页面技术,现在主要以HTML4为主,但是将要推出的HTML5会在很多方面推动Web页面的发展,比如视频和本地存储等方面。JavaScript:一种用于Web页面的动态语言,通过JavaScript,能够极大地丰富Web页面的功能。CSS:主要用于控制Web页面的外观,而且能使页面的内容与其表现形式之间进行优雅地分离。Flash:业界最常用的RIA(Rich Internet Applications)技术,能够在现阶段提供HTML等技术所无法提供的基于Web的富应用,而且在用户体验方面,非常不错。Silverlight:来自业界巨擎微软的RIA技术,虽然其现在市场占有率稍逊于Flash,但由于其可以使用C#来进行编程,所以对开发者非常友好。云计算架构——中间层这层是承上启下的,它在下面的基础设施层所提供资源的基础上提供了多种服务,比如缓存服务和REST服务等,而且这些服务即可用于支撑显示层,也可以直接让用户调用,并主要有五种技术:REST:通过REST技术,能够非常方便和优雅地将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。多租户:就是能让一个单独的应用实例可以为多个组织服务,而且保持良好的隔离性和安全性,并且通过这种技术,能有效地降低应用的购置和维护成本。并行处理:为了处理海量的数据,需要利用庞大的X86集群进行规模巨大的并行处理,Google的MapReduce是这方面的代表之作。应用服务器:在原有的应用服务器的基础上为云计算做了一定程度的优化,比如用于Google App Engine的Jetty应用服务器。分布式缓存:通过分布式缓存技术,不仅能有效地降低对后台服务器的压力,而且还能加快相应的反应速度,最著名的分布式缓存例子莫过于Memcached。云计算架构——基础设施层这层作用是为给上面的中间件层或者用户准备其所需的计算和存储等资源,主要有四种技术:虚拟化:也可以理解它为基础设施层的“多租户”,因为通过虚拟化技术,能够在一个物理服务器上生成多个虚拟 机,并且能在这些虚拟机之间能实现全面的隔离,这样不仅能减低服务器的购置成本,而且还能同时降低服务器的运维成本,成熟的X86虚拟化技术有 VMware的ESX和开源的Xen。分布式存储:为了承载海量的数据,同时也要保证这些数据的可管理性,所以需要一整套分布式的存储系统。关系型数据库:基本是在原有的关系型数据库的基础上做了扩展和管理等方面的优化,使其在云中更适应。NoSQL:为了满足一些关系数据库所无法满足的目标,比如支撑海量的数据等,一些公司特地设计一批不是基于关系模型的数据库。云计算架构——管理层这层是为横向的三层服务的,并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术,主要有下面这六个方面:帐号管理:通过良好的帐号管理技术,能够在安全的条件下方便用户地登录,并方便管理员对帐号的管理。SLA监控:对各个层次运行的虚拟机,服务和应用等进行性能方面的监控,以使它们都能在满足预先设定的SLA(Service Level Agreement)的情况下运行。计费管理:也就是对每个用户所消耗的资源等进行统计,来准确地向用户索取费用。安全管理:对数据,应用和帐号等IT资源采取全面地保护,使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害。负载均衡:通过将流量分发给一个应用或者服务的多个实例来应对突发情况。运维管理:主要是使运维操作尽可能地专业和自动化,从而降低云计算中心的运维成本。 云计算架构其中有三层是横向的,分别是显示层、中间件层和基础设施层,通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面,云计算架构还有一层是纵向的,称为管理层,是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的。
云计算主要服务模式
对于企业来说,可能会需要一套OS系统来解决办公自动化的问题;或者通过使用ERP系统帮助提升管理效率;再者用到定制化的CRM系统助力工作的精准度等等。最初想要实现这些应用,需要企业自己购买服务器、硬件以及开发团队,自从云计算出现以后,想要得到这样一套应用变得简单了,没有专业的团队也能够得到满足自己搭建需求的应用。根据NIST(美国国家标准与技术研究院)的权威定义,云计算的服务模式SPI,即SaaS、PaaS和IaaS。 SaaS软件即服务SaaS系统,英文全称“Software-as-a-Service”,中文全称“软件即服务”。常见的SaaS产品种类包括ERP(企业资源计划)、CRM(客户关系管理)、OA(办公自动化)、EHR(人力资源管理)、SCM(供应链管理)等。传统软件系统基于本地,而云计算系统将本地服务器搬到了云端,通过软件连接互联网使用。主要有以下特点:软件系统的运行不受限于本地物理主机的性能,而是高速运行在云端服务器上;云端服务器24小时开机运行,只要连接互联网便可实现“随时”、“随地”的访问使用;方便随时在线收集用户需求,对SaaS平台进行集中维护更新;基于模块化功能开发,企业可根据不同行业用户需求快速迭代产品。最容易接触到关于SaaS的小程序或者软件,如H5应用、阿里钉钉、腾讯企业微信、云创办公等,这些应用平台上可提供各类SaaS小软件,从OA到ERP,再到CRM等等,可涵盖企业运行所需的几乎所用应用。 PaaS平台即服务PaaS系统,英文全称“Platform-as-a-Service”,中文全称“平台即服务”,也可以称之为“中间件”服务。传统软件离不开本地配置开发环境和服务器等设备,PaaS平台可以提供基础架构,开发者可以在此之上构建新的应用,或者二次开发新的功能,缩短应用的开发周期。主要有以下特点:提供已经开发完成的功能模块“中间件”,缩短开发者开发周期;节省本地开发硬件设备采购与维护费用;基于Web的开发环境,方便不同开发者、工作室跨区域、跨空间协作;PaaS平台可为应用提供实时的管理与监控,开发者可通过具体数值观察应用的运行状态。PaaS能够提供各种开发和分发应用的解决方案,如虚拟服务器和特定的操作系统。能够节省硬件上的费用,也让各类应用的开发更加便捷,让不同工作间的打通变得容易。熟知的PaaS平台就有百度BAE、新浪SAE、阿里Ali、腾讯云、云创办公等等,很多电商平台、视频网站等都可以通过PaaS实现快速部署。IaaS基础设施即服务IaaS系统,英文全称“Infrastructure-as-a-Service”,也可称之为“Hardware-as-a-Service”,中文全称“基础设施即服务”。IaaS服务一般分为三类:公有云(置于Internet上,面向注册、付费用户,核心属性是共享资源服务)、私有云(置于私有环境中,服务于单个客户,对数据、安全性和服务质量的提供最有效控制)、混合云(融合了公有云和私有云,将内部重要数据保存在本地数据中心,同时也可以使用公有云的计算资源)。IaaS提供的场外服务器,存储和网络硬件,可以进行租用,降低成本和办公场地费用,可随时通过这些硬件来运行其应用。熟知的IaaS服务有服务器托管业务,多数的IDC都提供这样的服务,用户自己不想要再采购价格昂贵的服务器和磁盘阵列了,所有的硬件都由IaaS提供,并且还能获得品质更高的网络资源。
云计算主要部署模式
公有云:众多企业公用一个云服务器,可以理解为共享资源服务。如果公有云比喻成出租公寓,那么企业就是其中的租户之一,当企业选择停止租用时,空间将被清理并释放出来租给下个租户。公有云的优点是价格低廉、使用便捷、节省维护成本,所以用户多以创业公司和个人居多。缺点是不够安全,容易发生文件泄露的风险,而且当需要移动大量数据的时候,企业面临的将是很大一笔费用。私有云:服务器可以是企业自己建立也可以是租用第三方服务器,企业独享服务器只为该企业提供数据服务。如果公有云是出租公寓,那么私有云就是独门独户的小别墅。私有云的优点是提供了更加安全的环境,用户可以根据需求选择定制其资源。缺点是安装成本高,高度安全性可能会使部分功能操作有局限性。混合云:混合了公有云和私有云的一种解决方式,企业可以将重要文件放置私有云,普通文件放置公有云,两者之间可以进行数据和应用的移植。混合云的优点是可以满足企业多样化需求,节省必要的开支。缺点是开发过程中因兼容等问题会变得比较复杂,后期的维护也需要花费时间和人力,对于企业的实力要求较高。
经典的云计算产品
亚马逊AWS(Amazon Web Services (AWS) )是亚马逊提供的专业云计算服务,于推出,以Web服务的形式向企业提供IT基础设施服务,通常称为云计算。其主要优势之一是能够以根据业务发展来扩展的较低可变成本来替代前期资本基础设施费用。亚马逊网络服务所提供服务包括:亚马逊弹性计算网云(Amazon EC2)、亚马逊简单储存服务(Amazon S3)、亚马逊简单数据库(Amazon SimpleDB)、亚马逊简单队列服务(Amazon Simple Queue Service)以及Amazon CloudFront等。
IBM在11月15日推出了蓝云计算平台,为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的云计算产品,使得计算不仅仅局限在本地机器或远程服务器农场(即服务器集群),通过架构一个分布式、可全球访问的资源结构,使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。通过IBM的技术白皮书,我们可以一窥蓝云计算平台的内部构造。“蓝云”建立在IBM大规模计算领域的专业技术基础上,基于由IBM软件、系统技术和服务支持的开放标准和开源软件。简单地说,“蓝云”基于IBM Almaden研究中心(Almaden Research Center)的云基础架构,包括Xen和PowerVM虚拟化、Linux操作系统映像以及Hadoop文件系统与并行构建。“蓝云”由IBM Tivoli软件支持,通过管理服务器来确保基于需求的最佳性能。这包括通过能够跨越多服务器实时分配资源的软件,为客户带来一种无缝体验,加速性能并确保在最苛刻环境下的稳定性。IBM新近发布的“蓝云(Blue Cloud)”计划,能够帮助用户进行云计算环境的搭建。它通过将Tivoli、DB2、WebSphere与硬件产品(目前是x86刀片服务器)集成,能够为企业架设一个分布式、可全球访问的资源结构。根据IBM的计划,首款支持Power和x86处理器刀片服务器系统的“蓝云”产品将于正式推出,并且计划随后推出基于System z“大型主机”的云环境,以及基于高密度机架集群的云环境。
阿里云服务大概分两个方面:1、把传统的计算机系统(包括软件、硬件等)SAAS化,终端用户不再关心底层建设,只需要按需求购买服务即可。比如云服务器ECS、云数据库RDS、云存储OSS/NAS、云防火墙等等,原来都是需要自建购买软硬件来完成相应的业务,现在可以全部以服务形式购买、使用;2、把分散、独立的服务聚合在一起。比如域名注册、企业邮箱服务、短信服务、安全验证服务、大数据服务等等再针对性举例:云服务器ECS云服务器ECS相当于一台虚拟服务器,基于庞大的物理服务器集群虚拟出来的,但可以像独立服务器一样使用,常见的是作为应用服务器(基于容器提供web服务)或数据库服务器(当然,阿里有专业的云数据库,在此不做多述)。应用服务器中最简单的一种应用方式是,比如个人博客、企业官网、web业务系统等,邮件服务之外(ECS默认禁用邮件SMTP服务25 端口,特殊情况需报备审核后使用)
云计算技术的新发展
随着云计算的不断演变,云计算不再是早期的简易平台,通过互联网云计算能够以最少的管理工作快速进行系统资源配置,以及随时访问更高级别的共享池。云计算的出现,让企业获得成本效益之外,还实现了简化IT管理和维护、内置安全性以及易于部署的模式等。基于这些优势,越来越多的企业开始使用云计算,以期能够帮助企业实现业务目标。未来,企业云用户关心的云计算会有哪些发展?1重新定义服务模式随着云计算的发展,云服务和解决方案将随之增长。软件即服务(SaaS)预计到将以18%的年均复合增长率增长,平台即服务(PaaS)的采用率将在达到56%,基础设施即服务(IaaS)的全球市场规模将达到175亿美元。现阶段云计算是一种业务模式,服务提供商在定制的环境中处理客户的完整基础架构和软件需求。随着企业云服务的采用,云文件共享服务将会增加,而消费者云服务也将会随之增长。在云计算领域,亚马逊领先于微软、IBM、谷歌及其他技术巨头。,亚马逊AWS营收将达到430亿美元。2混合云成优选,云到云连接将不断增长。当前,多个云提供商都开放了平台上的APIs,以连接多个解决方案,API有助于同步多学科和跨功能的流程。通过允许数据和应用程序共享,从而实现公有云和私有云融合的云计算环境被称为混合云。为满足业务需求,未来企业将选择混合云,并进行大量定制,同时保留其内部解决方案。考虑到数据流的控制,内部部署是网络安全性更好的选择,因而未来企业更加钟情于私有云+公有云。3众包数据替代传统云存储传统的云存储不安全、速度慢且成本高,因此将实现Google Drive和DropBox等众包数据存储。企业也正在使用这种类型的存储来生成更多的众包数据。例如,谷歌和亚马逊正在为大数据、数据分析和人工智能等应用提供免费的云存储,以便生成众包数据。4云安全支出剧增云应用越多,云安全性将变得更加脆弱,全球信息安全支出为864亿美元,预计全球信息安全支出将达到930亿美元。在未来,云计算行业将期待更多网络安全公司提出新的云安全措施。5物联网(IoT)和云计算云和物联网(IoT)是不可分割的,因为物联网需要云来运行和执行。物联网是一套完整的管理和集成的服务,允许企业大规模从全球分散的设备连接、管理和摄取物联网数据,对数据进行实时处理和分析,实施操作变更,并根据需要采取行动。12月3日,世界互联网大会上,亚马逊全球AWS公共政策副总裁迈克尔.庞克表示,随着IoT的发展,我们现在进入了一个万物互联的时代,数以万计的产业、行业通过互联网实现互联。现在有更多的IoT连接到云端,因此云计算的使用将和物联网一起不断发展。6实现无服务器云计算的应用优势之一便是无服务器,无服务器应用将为那些专注于网络安全和恶意软件防护的企业提供即时支付型付费模式。触发式日志,数据包捕获分析和使用无服务器基础架构的流量信息将变得更加普遍,中小型企业能够获得与大型企业一样的规模效益和灵活性。云计算是信息技术发展和服务模式创新的集中体现,是信息化发展的重大变革和必然趋势,是信息时代国际竞争的制高点和经济发展新动能的助燃剂。云计算引发了软件开发部署模式的创新,成为承载各类应用的关键基础设施,并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基础支撑。据统计,中国云计算市场正以30%左右的增速高速发展。在中国云计算高速发展的趋势下,随着各企业业务不断扩张,对于云计算的需求将越趋于个性化,未来更多的企业会将倾向于定制服务,即为企业量身打造适合于自身发展的云计算方案,这也势必成为未来市场的发展方向。
我国的云计算产业现状
全球云计算市场风起云涌、群雄争霸,中国云计算市场百花齐放、百舸争流!(1)全球云计算市场规模 年全球云服务市场约为1317亿美元,年增长率为18%,全球云服务市场规模为1547.9亿美元,较上年同期增长17.5%。据预测,未来几年云服务市场仍将保持15%以上的增长率, 年达到2442 亿美元。此外,据《福布斯》网络版报道,Bain Company公布的最新报告显示,到全球云计算市场的规模预计将升至3900亿美元,年复合增长率(CAGR)达到17%。-全球云服务市场规模走势图资料来源:Gartner(2)全球云计算市场结构在云计算细分市场中,SaaS 规模仍然最大,IaaS 市场增长最快。SaaS 市场规模是IaaS 和PaaS 市场规模总和的一倍还多;但从年增长率来看则分别为45.2%、28.8%和24.4%,IaaS 和PaaS 的市场规模增速都超过SaaS,预计未来几年这种情况还将延续。据悉,当前来自公共和私有云服务及相关设备的利润达到了时期的4倍,其中向终端客户提供云服务的提供商占据了其中20%的利润。同时期内,基于SaaS的应用市场规模的CAGR为18%,基于IaaS/PaaS应用市场规模的CAGR为27%。全球云计算细分市场格局资料来源:Gartner(3)全球云计算区域分布欧美等发达国家占据了云服务市场的主导地位(75%以上),其中,美国、西欧分别占据了全球50%和23.5%的市场份额;虽然中国市场所占份额仅为4%,但近几年一直呈上升之势( 年中国市场占全球3.2%、 年占3.7%)。由于云计算市场发展受到国家信息化水平、经济发展水平、ICT 产业发展程度等条件的制约,未来几年全球市场格局不会有显著变化。全球云服务市场区域分布格局资料来源:Gartner目前,《财富》全球50强企业中有48家公司公开宣布了自己的云部署计划,其中多家企业的IT部门已在广泛使用云服务。客户对云服务的需求为:替换或者升级现有的云服务、某些非关键应用,以及创建新的数字业务。数据安全、满足监管合规需求以及供应商绑定,是企业客户向云市场转换过程中最为关注的三大因素。此外,所购买云服务成本和开支的不确定性,数据可移植性、所有权,数据的管控(升级、备份时间等),以及软件的兼容性和可靠性,也不同程度地受到客户关注。(4)中国云计算市场在互联网时代,市场从落地到成熟的时间会越来越短,中国的云计算市场份额的增速也会越来越快。在全球云计算浪潮的席卷下,我们从全球公有云计算龙头亚马逊AWS、国内云计算领导者阿里云的爆发式增长看到,目前国内整体产业正在步入远高于全球市场的快速爆发阶段。国内行业的整体趋势:1.云计算的渗透正在逐步从互联网领域客户,向传统产业的领域渗透2.在国家产业政策的驱动下,各个国家部委、省政府、垂直性的行业协会、大型央企,正在逐步将一类非敏感性的业务系统,搬迁到公有云上,并优选私有云作为整个IT架构转型和业务升级的载体,我们看到过去的一年中,国内几乎所有的省份都启动了区域性的云计算建设项目3.众多传统行业,诸如银行、保险、制造业等均选择云计算作为未来战略转型升级的重要支撑载体,一改过去主要以互联网客户为主的现状从客户变迁的显著趋势来看,云计算产业正在进入广泛的应用渗透,以及产品迭代升级与客户拓展交互推进的阶段,整体行业正在进入业绩逐步兑现的阶段!
云计算前景
从当前云计算的落地应用情况来看,当前云计算的落地应用已经进入到了新的阶段,这个阶段的主要特点有三个,其一是云计算正在从IT(互联网)行业开始向传统行业覆盖;其二是云计算正在成为企业进行网络化、智能化升级的重要支撑;其三是云计算正在全面整合行业资源,从而促进企业创新能力的提升。云计算在落地应用的初期,主要出发点有两个,其一是拥有大量“过剩算力”的互联网企业(以电子商务企业最为突出),希望通过云计算的方式来盘活自身的算力,从而降低运营成本;其二是对于中小企业来说,借助于云计算能够降低网络化升级的成本,可以采用更廉价的方式来拥抱互联网。从这两个出发点来看,云计算早期的关注点主要集中在“廉价算力”上,这使得云计算的模式能够迅速得到认可,也为云计算的后期发展奠定了扎实的用户基础。随着云计算对于大数据、人工智能等技术的支撑作用越发明显,当前云计算已经从早期的IaaS逐渐开始向PaaS和SaaS领域发展,这个过程正在不断提升云计算产品的附加值,而此时的云计算早已经不是“廉价算力”的代名词了,转而成为了企业拥抱工业互联网的重要桥梁。在工业互联网发展的大背景下,云计算的附加值会逐渐提升,而云计算的全面落地也为大数据和人工智能产品的落地,提供了重要的场景支撑。从云计算本身的特点来看,云计算说到底就是一种服务,在云计算落地应用的过程中,云计算的服务边界也在随着技术的迭代而不断扩展,所以当前云计算的想象空间还是非常大的,基于云计算也可以为企业的工业互联网发展之路带来更多的便利。最后,云计算的落地应用本身是一个动态的过程,云计算的全面落地在工业互联网时代会进一步加速。实际上,当前很多中小企业已经越来越离不开云计算了。
云计算的概念模型
云计算(cloud computing,分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。 最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜寻引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。 未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术,发展出更多的应用服务。 进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能,未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等,都可以透过这项技术轻易达成[7]。稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计算”的概念起源 云计算时代,可以抛弃U盘等移动设备,只需要进入Google Docs页面,新建文档,编辑内容,然后,直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司,他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。狭义云计算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。 广义云计算这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。解释:这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源,通常为一些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来,并由软件实现自动管理,无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼,能够更加专注于自己的业务,有利于创新和降低成本。有人打了个比方:这就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。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。总的来说,云计算可以算作是网格计算的一个商业演化版。早在2002年,我国刘鹏就针对传统网格计算思路存在不实用问题,提出计算池的概念:“把分散在各地的高性能计算机用高速网络连接起来,用专门设计的中间件软件有机地粘合在一起,以Web界面接受各地科学工作者提出的计算请求,并将之分配到合适的结点上运行。计算池能大大提高资源的服务质量和利用率,同时避免跨结点划分应用程序所带来的低效性和复杂性,能够在目前条件下达到实用化要求。”如果将文中的“高性能计算机”换成“服务器集群”,将“科学工作者”换成“商业用户”,就与当前的云计算非常接近了。
政府推动云计算产业发展
政府机构应在云计算中扮演的五大角色为:用户、供应商、经纪人、店铺和监管者。一、作为“用户”作为用户,政府机构应“尽其所能”。但首先,政府机构应该确定自己是否真的需要云服务。Di Mato说:“很多情况下,更传统的服务往往更能满足需求。因此,尽管供应商大肆推销云服务,且很多政府机构都在鼓励采用云服务,但必须首先进行个体评估,明确机构内部是否真的存在云服务需求。”云服务为用户提供了越来越高的灵活度,这是一个很重要的机遇。但反过来,政府机构却日渐忽略了“更加传统但更加适合的解决方案”,也没有对供应商未来可能对其产生的“锁定效应”引起足够重视。因此,报告再次呼吁:无论供应商的宣传多么天花乱坠,无论各大机构倡导采用云服务的呼声多么强烈,各政府机构应首先评估是否真的需要云服务。二、作为“供应商”针对第二大角色,提醒政府机构特别是那些大的部门应“发展成熟的云计算模式”。大部分情况下,内部供应商都认为云计算是一种数据中心整合和虚拟化的必然趋势。转向云计算似乎是政府机构决策者可能采取解决方案之一,现在看来,也是一种非常明智的选择。Di Mato呼吁政府机构应思考云服务“是否符合政府的使命和战略目标”,“政府能否提供比市场参与者更加经济高效的服务?”三、作为“经纪人”报告指出,政府机构作为经纪人指的是政府机构成为用户和运营商的中间人,这样一来,“用户就不用再担心如何去寻找能够满足其要求的服务供应商”。政府机构作为经纪人可以为用户提供相对灵活的选择,“使用户避免与供应商直接接触”。作为中间人,政府机构得以维持内部和外部资源的平衡,有效控制灵活度和开支。但报告指出,这将是一件非常复杂的事情。四、作为“店铺”目前,政府机构在云计算中最被大家认同的角色就是店铺。五、作为“监管者”第五大即最后一个角色是监管者。政府作为监管者,能够降低使用云服务的“风险”,并通过“必要的监管职能确保一切(用户和供应商)正常运作。”这个角色的实施可以从两个角度出发:一是通过发表建议或直接“限制”采购过程;二是让供应商从一开始就介入云战略。
云计算是商业模式的创新
1.三大商业模式的由来
云计算的一个典型特征就是IT服务化,也就是将传统的IT产品,运算能力通过互联网以服务的形式交付给用户,于是就形成了云计算商业模式。云计算是一种全新的商业模式,其核心部分依然是数据中心,它使用的硬件设备主要是成千上万的工业标准服务器,它们由英特尔或者AMD生产的处理器以及其它硬件产商的产品组成。企业和个人用户通过高速互联网得到计算能力,从而避免了大量的硬件投资。
云计算的商业模式可以简单的划分基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS),软件即服务(SaaS),它们分别对应于传统IT中的“硬件”,“平台”和“(应用)软件”。
2.三大商业模式的简介
2.1 IaaS(Infrastructure-as-a-Service)--------基础设施即服务
基础设施即服务:
基础设施即服务(IaaS)交付给用户的是基本的基础设施资源。用户无需购买,维护硬件设备和相关系统软件,就可以直接在该层上构建自己的平台和应用。基础设施向用户提供虚拟化的计算资源、存储资源、网络资源个安全防护等。这些资源能够根据用户的需求动态的分配。支撑该服务的技术体系主要包括虚拟化技术和相关资源动态管理与调度技术。
代表性的产品:
1.IBM Blue Cloud“蓝云”:蓝云解决方案是业界的第一个,也是在技术上比较领先的企业级云计算解决方案。
2.Amazon EC2:EC2基于著名的开源虚拟化技术Xen,主要提供不同规格的计算资源(虚拟机)为主。提欧完善的API和Web管理界面方便用户使用。
3.Cisco UCS:是一个集成的可扩展多机箱平台。
4.Joyent:基于Open Solaris技术的IaaS服务。
2.2 PaaS(Platform-as-a-Service)---------平台即服务
平台即服务(PaaS)
PaaS 是为用户提供应用软件的开发、测试、部署和运行环境的服务。所谓环境,是指支撑使用特定开发工具开发的,应用能够在其上有效运行的软件支撑服务系统平台。支撑该服务的技术体系主要是分布式系统。
代表性产品:
:业界第一个PaaS平台,基于多租户的结构,主要通过提供完善的开发环境等功能来帮助企业和第三方供应商交付的在线应用。
2.Google APP Engine:使用户可以在Google及基础结构上运行自己的网络应用程序的PaaS应用程序。提供整套的开发工具和SDK来加速应用的开发,并提供大量的免费额度拉节省用户的开支。
3.Windows Azure Platform:微软推出的PaaS产品。运行在微软数据中心的服务器和网络基础上,通过公共互联网对外提供服服务。
4.Heroku:部署Ruby On Rails应用的PaaS平台,支持多种编程语言。
2.3 SaaS(Software-as-a-Service)-------软件即服务
软件即服务(SaaS)
SaaS 是一种以互联网为载体,以浏览器为交互方式,把服务器端的程序软件传给远程用户来提供软件服务的应用模式。在服务器端,SaaS 提供为用户搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软硬件运作平台,负责所有前期的实施,后期的维护等一系列工作;客户只需要根据自己的需要,向SaaS 提供商租贷软件读物,无需购买软硬件、建设机房、招聘IT人员。
代表性产品:
1.Google Apps:中文名为“Google企业应用套件”,提供多个在线办公工具。该套件价格低廉,使用方便。
2.Salesforce CRM:是一款在线客户管理工具,在销售,市场营销、服务和合作伙伴这四个商业领域中提供完善的IT支持,还提供强大的定制和扩展机制。
3.Office Web Apps:是微软开发的完全免费的在线版Office,兼容Firefox,Safari等非IE系列浏览器。为用户提供随时随地的办公。
4.Zoho:是一款在线办公套件,在功能方面,他绝对是最全面的,有邮件、CRM、项目管理、Wiki、在线会议、论坛和人力资源等几十个在线工具供用户选择
3.Iaas和Paas之间的比较
PaaS的主要作用是将一个开发和运行平台作为服务提供给用户,而IaaS的主要作用是提供虚拟机或者其他资源作为服务提供给用户。接下来,将在七个方面对PaaS和IaaS进行比较:
开发环境:PaaS基本都会给开发者提供一整套包括IDE在内的开发和测试环境,而IaaS方面用户主要还是沿用之前比较熟悉那套开发环境,但是因为之前那套开发环境在和云的整合方面比较欠缺,所以使用起来不是很方便。支持的应用:因为IaaS主要是提供虚拟机,而且普通的虚拟机能支持多种操作系统,所以IaaS支持的应用的范围是非常广泛的。但如果要让一个应用能跑在某个PaaS平台不是一件轻松的事,因为不仅需要确保这个应用是基于这个平台所支持的语言,而且也要确保这个应用只能调用这个平台所支持的API,如果这个应用调用了平台所不支持的API,那么就需要对这个应用进行修改。
3) 开放标准:虽然很多IaaS平台都存在一定的私有功能,但是由于OVF等协议的存在,使得IaaS在跨平台和避免被供应商锁定这两面是稳步前进的。而PaaS平台的情况则不容乐观,因为不论是Google的App Engine,还是Salesforce的都存在一定的私有API。可伸缩性:PaaS平台会自动调整资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量。而IaaS平台则需要开发人员手动对资源进行调整才能应对。整合率和经济性: PaaS平台整合率是非常高,比如PaaS的代表Google App Engine能在一台服务器上承载成千上万的应用,而普通的IaaS平台的整合率最多也不会超过100,而且普遍在10左右,使得IaaS的经济性不如PaaS。计费和监管:因为PaaS平台在计费和监管这两方面不仅达到了IaaS平台所能企及的操作系统层面,比如,CPU和内存的使用量等,而且还能做到应用层面,比如,应用的反应时间(Response Time)或者应用所消耗的事务多少等,这将提高计费和管理的精确性。学习难度:因为在IaaS上面开发和管理应用和现有的方式比较接近,而PaaS上面开发则有可能需要学一门新的语言或者新的框架,所以IaaS学习难度更低。
未来的PK
在当今云计算环境当中,IaaS是非常主流的,无论是Amazon EC2还是Linode或者Joyent等,都占有一席之地,但是随着Google的App Engine,Salesforce的还是微软的Windows Azure等PaaS平台的推出,使得PaaS也开始崭露头角。谈到这两者的未来,特别是这两者之间的竞争关系,我个人认为,短期而言,因为IaaS模式在支持的应用和学习难度这两方面的优势,使得IaaS将会在短期之内会成为开发者的首选,但是从长期而言,因为PaaS模式的高整合率所带来经济型使得如果PaaS能解决诸如通用性和支持的应用等方面的挑战,它将会替代IaaS成为开发者的“新宠”。
它们之间的关系主要可以从两个角度进行分析:其一是用户体验角度,从这个角度而言,它们之间关系是独立的,因为它们面对不同类型的用户。其二是技术角度,从这个角度而言,它们并不是简单的继承关系(Saa…
4.三种模式之间的关系
它们之间的关系主要可以从两个角度进行分析:其一是用户体验角度,从这个角度而言,它们之间关系是独立的,因为它们面对不同类型的用户。其二是技术角度,从这个角度而言,它们并不是简单的继承关系(SaaS基于PaaS,而PaaS基于IaaS),因为首先SaaS可以是基于PaaS或者直接部署于IaaS之上,其次PaaS可以构建于IaaS之上,也可以直接构建在物理资源之上。