精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)北京云基地調(diào)研報(bào)告云計(jì)算簡史著名的美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家、圖靈獎(TuringAward)得主麥卡錫(JohnMcCarthy,1927-)在半個世紀(jì)前就曾思考過這個問題。1961年，他在麻省理工學(xué)院(MIT)的百年紀(jì)念活動中做了一個演講。在那次演講中，他提出了象使用其它資源一樣使用計(jì)算資源的想法，這就是時下IT界的時髦術(shù)語“云計(jì)算”(CloudComputing)的核心想法。云計(jì)算中的這個“云”字雖然是后人所用的詞匯，但卻頗有歷史淵源。早年的電信技術(shù)人員在畫電話網(wǎng)絡(luò)的示意圖時，一涉及到不必交待細(xì)節(jié)的部分，就會畫一團(tuán)“云”來搪塞。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)人員將這一偷懶的傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大，就成為了云計(jì)算中的這個“云”字，它泛指互聯(lián)網(wǎng)上的某些“云深不知處”的部分，是云計(jì)算中“計(jì)算”的實(shí)現(xiàn)場所。而云計(jì)算中的這個“計(jì)算”也是泛指，它幾乎涵蓋了計(jì)算機(jī)所能提供的一切資源。麥卡錫的這種想法在提出之初曾經(jīng)風(fēng)靡過一陣，但真正的實(shí)現(xiàn)卻是在互聯(lián)網(wǎng)日益普及的上世紀(jì)末。這其中一家具有先驅(qū)意義的公司是甲骨文(Oracle)前執(zhí)行官貝尼奧夫(MarcBenioff,1964-)創(chuàng)立的Salesforce公司。1999年，這家公司開始將一種客戶關(guān)系管理軟件作為服務(wù)提供給用戶，很多用戶在使用這項(xiàng)服務(wù)后提出了購買軟件的意向，該公司卻死活不干，堅(jiān)持只作為服務(wù)提供，這是云計(jì)算的一種典型模式，叫做“軟件即服務(wù)”(SoftwareasaService，簡稱SaaS)。這種模式的另一個例子，是我們熟悉的網(wǎng)絡(luò)電子郵箱(因此讀者哪怕是第一次聽到“云計(jì)算”這個術(shù)語，也不必有陌生感，因?yàn)槟喟胍咽撬睦峡蛻袅?。除了“軟件即服務(wù)”外，云計(jì)算還有其它幾種典型模式，比如向用戶提供開發(fā)平臺的“平臺即服務(wù)”(PlatformasaService，簡稱PaaS)，其典型例子是谷歌公司(Google)的應(yīng)用程序引擎(GoogleAppEngine)，它能讓用戶創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡(luò)程序。還有一種模式更徹底，干脆向用戶提供虛擬硬件，叫做“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”(InfrastructureasaService，簡稱IaaS)，其典型例子是亞馬遜公司(Amazon)的彈性計(jì)算云(AmazonElasticComputeCloud，簡稱EC2)，它向用戶提供虛擬主機(jī)，用戶具有管理員權(quán)限，愛干啥就干啥，跟使用自家機(jī)器一樣。云計(jì)算的概念狹義云計(jì)算是指計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(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)可以是計(jì)算機(jī)和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是其他的服務(wù)。云計(jì)算是并行計(jì)算(ParallelComputing)、分布式計(jì)算(DistributedComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算是虛擬化(Virtualization)、效用計(jì)算(UtilityComputing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。云計(jì)算的特點(diǎn)和優(yōu)勢（一）超大規(guī)模性。“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計(jì)算能力。（二）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)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)用戶需要的一切，甚至包括超級計(jì)算這樣的任務(wù)。[2]（三）高可靠性?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。（四）通用性。云計(jì)算不針對特定的應(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“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。（五）高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。（六）價格合適。由于“云”的特殊容錯措施可以采用具有經(jīng)濟(jì)性的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成“云”，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。云計(jì)算作為一種技術(shù)，與其它一些依賴互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)——比如網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)——有一定的相似之處，但不可混為一談。拿網(wǎng)格計(jì)算來說，科學(xué)愛好者比較熟悉的例子是SETI@Home，那是一個利用互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的冗余計(jì)算能力搜索地外文明的計(jì)算項(xiàng)目，目前約有來自兩百多個國家和地區(qū)的兩百多萬臺計(jì)算機(jī)參與。它在2009年底的運(yùn)算能力相當(dāng)于當(dāng)時全世界最快的超級計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的三分之一。有些讀者可能還知道另外一個例子：ZetaGrid，那是一個研究黎曼ζ函數(shù)零點(diǎn)分布的計(jì)算項(xiàng)目，曾有過一萬多臺計(jì)算機(jī)參與(但現(xiàn)在已經(jīng)終止了，原因可參閱拙作超越ZetaGrid)。從這兩個著名例子中我們可以看到網(wǎng)格計(jì)算的特點(diǎn)，那就是計(jì)算性質(zhì)單一，但運(yùn)算量巨大(甚至永無盡頭,比如ZetaGrid)。而云計(jì)算的特點(diǎn)恰好相反，是計(jì)算性質(zhì)五花八門，但運(yùn)算量不大[注三]，這是它們的本質(zhì)區(qū)別，也是云計(jì)算能夠面向大眾成為服務(wù)的根本原因。云計(jì)算能夠流行，它到底有什么優(yōu)點(diǎn)呢？我們舉個例子來說明，設(shè)想你要開一家網(wǎng)絡(luò)公司。按傳統(tǒng)方法，你得有一大筆啟動資金，因?yàn)槟阋徺I計(jì)算機(jī)和軟件，你要租用機(jī)房，你還要雇專人來管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)。當(dāng)你的公司運(yùn)作起來時，業(yè)務(wù)總難免會時好時壞，為了在業(yè)務(wù)好的時候也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，你的人力和硬件都要有一定的超前配置，這也要花錢。更要命的是，無論硬件還是軟件廠商都會頻繁推出新版本，你若不想被技術(shù)前沿拋棄，就得花錢費(fèi)力不斷更新(當(dāng)然，也別怪人家，你的公司運(yùn)作起來后沒準(zhǔn)也得這么賺別人的錢)。如果用云計(jì)算，情況就不一樣了：計(jì)算機(jī)和軟件都可以用云計(jì)算，業(yè)務(wù)好的時候多用一點(diǎn)，業(yè)務(wù)壞的時候少用一點(diǎn)，費(fèi)用就跟結(jié)算煤氣費(fèi)一樣按實(shí)際用量來算，無需任何超前配置。一臺虛擬服務(wù)器只需鼠標(biāo)輕點(diǎn)幾下就能到位，不象實(shí)體機(jī)器，從下定單，到進(jìn)貨，再到調(diào)試，忙得四腳朝天不說，起碼得好幾天的時間。虛擬服務(wù)器一旦不需要了，鼠標(biāo)一點(diǎn)就可以讓它從你眼前(以及賬單里)消失。至于軟硬件的升級換代，服務(wù)器的維護(hù)管理等，那都是云計(jì)算服務(wù)商的事，跟你沒半毛錢的關(guān)系。更重要的是，開公司總是有風(fēng)險(xiǎn)的，如果你試了一兩個月后發(fā)現(xiàn)行不通，在關(guān)門大吉的時候，假如你用的是云計(jì)算，那你只需支付實(shí)際使用過的資源。假如你走的是傳統(tǒng)路子，買了硬件、軟件，雇了專人，那很多投資可就打水漂了。淺談云計(jì)算的一個核心理念大規(guī)模消息通信：云計(jì)算的一個核心理念就是資源和軟件功能都是以服務(wù)的形式進(jìn)行發(fā)布的，不同服務(wù)之間經(jīng)常需要通過消息通信進(jìn)行協(xié)助。由于同步消息通信的低效率，我們只考慮異步通信。如JavaMessageService是J2EE平臺上的一個消息通信標(biāo)準(zhǔn)，J2EE應(yīng)用程序可以通過JMS來創(chuàng)建，發(fā)送，接收，閱讀消息。異步消息通信已經(jīng)成為面向服務(wù)架構(gòu)中組件解耦合及業(yè)務(wù)集成的重要技術(shù)。在云計(jì)算環(huán)境中，數(shù)據(jù)的存儲和操作都是以服務(wù)的形式提供的；數(shù)據(jù)的類型多種多樣；必須滿足數(shù)據(jù)操作對性能，可靠性，安全性和簡單性的要求。在云計(jì)算環(huán)境下的大規(guī)模分布式存儲方向，BigTable是Google公司設(shè)計(jì)的用來存儲海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲系統(tǒng)；Dynamo是Amazon公司設(shè)計(jì)的一種基于鍵值對的分布式存儲系統(tǒng)，它能提供非常高的可用性；Amazon公司的SimpleStorageService（S3）是一個支持大規(guī)模存儲多媒體這樣的二進(jìn)制文件的云計(jì)算存儲服務(wù)；Amazon公司的SimpleDB是建立在S3和AmazonEC2之上的用來存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的云計(jì)算服務(wù)。云計(jì)算的現(xiàn)狀云計(jì)算是個熱度很高的新名詞。由于它是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果，其成熟度較高，又有大公司推動，發(fā)展極為迅速。Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司是云計(jì)算的先行者。云計(jì)算領(lǐng)域的眾多成功公司還包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon使用彈性計(jì)算云（EC2）和簡單存儲服務(wù)（S3）為企業(yè)提供計(jì)算和存儲服務(wù)。收費(fèi)的服務(wù)項(xiàng)目包括存儲服務(wù)器、帶寬、CPU資源以及月租費(fèi)。月租費(fèi)與電話月租費(fèi)類似，存儲服務(wù)器、帶寬按容量收費(fèi)，CPU根據(jù)時長(小時)運(yùn)算量收費(fèi)。Amazon把云計(jì)算做成一個大生意沒有花太長的時間：不到兩年時間，Amazon上的注冊開發(fā)人員達(dá)44萬人，還有為數(shù)眾多的企業(yè)級用戶。有第三方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)顯示，Amazon與云計(jì)算相關(guān)的業(yè)務(wù)收入已達(dá)1億美元。云計(jì)算是Amazon增長最快的業(yè)務(wù)之一。Google當(dāng)數(shù)最大的云計(jì)算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多個地點(diǎn)、超過100萬臺服務(wù)器的支撐之上，這些設(shè)施的數(shù)量正在迅猛增長。Google地球、地圖、Gmail、Docs等也同樣使用了這些基礎(chǔ)設(shè)施。采用GoogleDocs之類的應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)會保存在互聯(lián)網(wǎng)上的某個位置，可以通過任何一個與互聯(lián)網(wǎng)相連的系統(tǒng)十分便利地訪問這些數(shù)據(jù)。目前，Google已經(jīng)允許第三方在Google的云計(jì)算中通過GoogleAppEngine運(yùn)行大型并行應(yīng)用程序。Google值得稱頌的是它不保守。它早已以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式公開其云計(jì)算三大法寶：GFS、MapReduce和BigTable，并在美國、中國等高校開設(shè)如何進(jìn)行云計(jì)算編程的課程。IBM在2007年11月推出了“改變游戲規(guī)則”的“藍(lán)云”計(jì)算平臺，為客戶帶來即買即用的云計(jì)算平臺。它包括一系列的自動化、自我管理和自我修復(fù)的虛擬化云計(jì)算軟件，使來自全球的應(yīng)用可以訪問分布式的大型服務(wù)器池。使得數(shù)據(jù)中心在類似于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計(jì)算。IBM正在與17個歐洲組織合作開展云計(jì)算項(xiàng)目。歐盟提供了1.7億歐元做為部分資金。該計(jì)劃名為RESERVOIR，以“無障礙的資源和服務(wù)虛擬化”為口號。2008年8月，IBM宣布將投資約4億美元用于其設(shè)在北卡羅來納州和日本東京的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心改造。IBM計(jì)劃在2009年在10個國家投資3億美元建13個云計(jì)算中心。微軟緊跟云計(jì)算步伐，于2008年10月推出了WindowsAzure操作系統(tǒng)。Azure(譯為“藍(lán)天”)是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉(zhuǎn)型——通過在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造新云計(jì)算平臺，讓W(xué)indows真正由PC延伸到“藍(lán)天”上。微軟擁有全世界數(shù)以億計(jì)的Windows用戶桌面和瀏覽器，現(xiàn)在它將它們連接到“藍(lán)天”上。Azure的底層是微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，由遍布全球的第四代數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。在我國，云計(jì)算發(fā)展也非常迅猛。2008年5月10日，IBM在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個云計(jì)算中心投入運(yùn)營。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國的云計(jì)算中心——IBM大中華區(qū)云計(jì)算中心；2008年11月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計(jì)算平臺；2008年12月30日，阿里巴巴集團(tuán)旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了2009年戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，計(jì)劃于2009年初在南京建立國內(nèi)首個“電子商務(wù)云計(jì)算中心”，首期投資額將達(dá)上億元人民幣；世紀(jì)互聯(lián)推出了CloudEx產(chǎn)品線，包括完整的互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)服務(wù)"CloudExComputingService",基于在線存儲虛擬化的"CloudExStorageService"，供個人及企業(yè)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)云端備份的數(shù)據(jù)保全服務(wù)等等系列互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算服務(wù)；中國移動研究院做云計(jì)算的探索起步較早，已經(jīng)完成了云計(jì)算中心試驗(yàn)。中移動董事長兼CEO王建宙認(rèn)為云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)的移動化是未來發(fā)展方向。我國企業(yè)創(chuàng)造的“云安全”概念，在國際云計(jì)算領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。云安全通過網(wǎng)狀的大量客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到服務(wù)端進(jìn)行自動分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個客戶端。云安全的策略構(gòu)想是：使用者越多，每個使用者就越安全，因?yàn)槿绱她嫶蟮挠脩羧?，足以覆蓋互聯(lián)網(wǎng)的每個角落，只要某個網(wǎng)站被掛馬或某個新木馬病毒出現(xiàn)，就會立刻被截獲。云安全的發(fā)展像一陣風(fēng)，瑞星、趨勢、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全衛(wèi)士、卡卡上網(wǎng)安全助手等都推出了云安全解決方案。瑞星基于云安全策略開發(fā)的2009新品，每天攔截?cái)?shù)百萬次木馬攻擊，其中1月8日更是達(dá)到了765萬余次。勢科技云安全已經(jīng)在全球建立了5大數(shù)據(jù)中心，幾萬部在線服務(wù)器。據(jù)悉，云安全可以支持平均每天55億條點(diǎn)擊查詢，每天收集分析2.5億個樣本，資料庫第一次命中率就可以達(dá)到99%。借助云安全，趨勢科技現(xiàn)在每天阻斷的病毒感染最高達(dá)1000萬次。2008年11月25日，中國電子學(xué)會專門成立了云計(jì)算專家委員會，聘任中國工程院院士李德毅為主任委員，聘任IBM大中華區(qū)首席技術(shù)總裁葉天正、中國電子科技集團(tuán)公司第十五研究所所長劉愛民、中國工程