1.3.3　云計算

云計算（Cloud Computing）可以將巨大的系統池連接在一起以提供各種IT服務。云計算使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為可能，企業與個人用戶無須再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買、租賃計算能力。

1.云計算定義

狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網絡被稱為“云”，“云”中的資源在用戶看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。

廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務。

云計算經常與并行計算（Parallel Computing）、分布式計算（Distributed Computing）和網格計算相混淆。云計算是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算（Utility Computing）網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展相融合的產物，它旨在通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先進的商業模式把這種強大的計算能力分布到終端用戶手中。云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進而減少用戶終端的處理負擔，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入/輸出設備，并能按需享受“云”的強大計算處理能力。

2.云計算特點

（1）超大規模

“云”具有相當的規模，企業私有云一般擁有數百上千臺服務器，例如Google的云計算已經擁有100多萬臺服務器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。

（2）虛擬化

云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行，但實際上用戶無須了解、也不用擔心應用運行的具體位置。用戶只需要一臺筆記本式計算機或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。

（3）高可靠性

“云”使用了多種技術措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機更可靠。

（4）通用性

云計算不針對特定的應用，在“云”的支撐下可以構造出千變萬化的應用，同一個“云”可以同時支撐不同的應用運行。

（5）高可擴展性

“云”的規?？梢詣討B伸縮，滿足應用和用戶規模增長的需要。

（6）按需服務

“云”是一個龐大的資源池，用戶按需購買。云可以像自來水、電、煤氣那樣計費。

（7）極其廉價

由于“云”的特殊容錯措施，可以采用極其廉價的結點來構成云；“云”的自動化集中式管理使大量企業無須負擔日益高昂的數據中心管理成本；“云”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升。因此，用戶可以充分享受“云”的低成本優勢。

3.云計算發展

云計算是一種新興的商業計算模型。它將計算任務分布在由大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算能力、存儲空間和各種軟件服務。

這種資源池稱為“云”?！霸啤笔且恍┛梢宰晕揖S護和管理的虛擬計算資源，通常為一些大型服務器集群，包括計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等。云計算將所有的計算資源集中起來，并由軟件實現自動管理，無須人為參與，這使得應用提供者無須為煩瑣的細節而煩惱，能夠更加專注于自己的業務，有利于創新和降低成本。

之所以稱為“云”，是因為它在某些方面具有現實中云的特征：云一般都較大；云的規?？梢詣討B伸縮，其邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，無法也無須確定它的具體位置，但它確實存在于某處。

早在20世紀60年代，麥卡錫（John McCarthy）就提出了把計算能力作為一種像水和電一樣的公用事業提供給用戶。云計算的第一個里程碑是1999年Salesforce.com提出的通過一個網站向企業提供企業級的應用的概念；另一個重要因素是2002年亞馬遜（Amazon）提供一組包括存儲空間、計算能力甚至人力智能等資源服務的Web Service。2005年，亞馬遜又提出了彈性計算云（Elastic Compute Cloud，EC2），允許小企業和私人租用亞馬遜的計算機來運行自己的應用程序。

云計算使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為可能。企業與個人用戶無須再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯網來購買租賃計算能力。

4.云計算的基本原理

云計算是分布式計算、并行計算和網格計算的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。

云計算的基本原理是，使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將更加與互聯網相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。這是一種革命性的舉措，意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯網進行傳輸的。在未來，只需要一臺筆記本式計算機或者一個手機，就可以通過網絡服務來實現人們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務。從這個角度而言，最終用戶才是云計算的真正擁有者。云計算的應用包含這樣的一種思想，把力量聯合起來，給其中的每一個成員使用。目前，谷歌、IBM這樣的專業網絡公司已經搭建了計算機存儲、運算中心，用戶通過一根網線借助瀏覽器就可以很方便地訪問。云計算目前已經發展出了云安全和云存儲兩大領域，如國內的瑞星和趨勢科技就已開始提供云安全的產品，而微軟、谷歌等國際巨頭更多的是涉足云存儲領域。

5.云計算的3種主要應用形式

根據現在最常用，也是比較權威的NIST（National Institute of Standards and Technology，美國國家標準技術研究院）定義，云計算主要分為3種服務模式：SaaS、PaaS和IaaS。對普通用戶而言，主要面對的是SaaS這種服務模式，而且幾乎所有的云計算服務最終的呈現形式都是SaaS。

（1）SaaS

SaaS（Software as a Service，軟件即服務）是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無須購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件來管理企業經營活動。相對于傳統的軟件，SaaS解決方案有明顯的優勢：較低的前期成本；便于維護，便于快速展開使用。隨著企業IT預算持續受到嚴格審查和企業減少雇用技術人員，目前市場對SaaS解決方案有明顯的需求。

（2）PaaS

PaaS（Platform as a Service，平臺即服務）提供的是服務器平臺或者開發環境的服務模式。所謂PaaS實際上是指將軟件研發的平臺（計世資訊定義為業務基礎平臺）作為一種服務，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應用。但是，PaaS的出現可以加快SaaS的發展，尤其是加快SaaS應用的開發速度，從某種意義上說，PaaS是SaaS的源泉。

在云計算應用的大環境下，PaaS具有以下的優勢：

①開發簡單。因為開發人員能限定應用自帶的操作系統、中間件和數據庫等軟件的版本，這樣將可以非常有效地縮小開發和測試的范圍，從而極大地降低開發測試的難度和復雜度。

②部署簡單。首先，如果使用虛擬器件方式部署，能將本來需要幾天的工作縮短到幾分鐘，能將本來幾十步的操作精簡到輕輕一擊。其次，能非常簡單地將應用部署遷移到公有云上，以應對突發情況。

③維護簡單。因為整個虛擬器件都是來自于同一個ISV（Independent Software Vendors，獨立軟件開發商），所以任何軟件升級和技術支持，都只要和一個ISV聯系即可，不僅避免了常見的扯皮現象，而且簡化了相關流程。

（3）IaaS

消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎設施獲得服務。這類服務稱為基礎設施即服務（Infrastructure as a Service，IaaS）。基于Internet的服務（如存儲和數據庫）是IaaS的一部分。

IaaS的最大優勢在于它允許用戶動態申請或釋放結點，按使用量計費。運行IaaS的服務器規模達到幾十萬臺之多，因而可以認為用戶能夠申請的資源幾乎是無限的。而IaaS是由公眾共享的，因此具有更高的資源使用效率。

6.云計算的發展前景

云計算被視為科技業的下一次革命，它將帶來工作方式和商業模式的根本性改變。

首先，對中小企業和創業者來說，云計算意味著巨大的商業機遇，他們可以借助云計算在更高的層面上和大企業競爭。自1989年微軟推出Office辦公軟件以來，人們的工作方式已經發生了極大變化，而云計算則帶來了云端的辦公室——更強的計算能力但無須購買軟件，省卻了本地安裝和維護費用，節省了大量資金。

其次，從某種意義上說，云計算至少意味著那些對計算需求量越來越大的中小企業，不再試圖去買價格高昂的硬件，而是從云計算供應商那里租用計算能力。在避免了硬件投資的同時，公司的技術部門也無須擔憂技術維護問題，節省下來的時間可以用來進行更多的業務創新。

云計算對商業模式的影響體現在對市場空間的創新上，當計算機的計算能力不受本地硬件的限制時，我們完全可以在輕薄的筆記本上運行最苛刻要求的網絡游戲，也完全可以在手機上通過訪問Photoshop在線編輯照片。

更為誘人的是，企業可以以極低的成本投入獲得極高的計算能力，不用再投資購買昂貴的硬件設備，也不用負擔頻繁的保養與升級。云計算的妙處之一，即是按需分配的計算方式能夠充分發揮大型計算機群的性能。如果只需使用5％的資源，就只需要付出5％的價格，而不必像以前那樣，為100％的設備買單。