云计算应用与推广

中德职业技术学院 云计算的应用与推广 当前，全球 IT 产业正在经历着一场声势浩大的“云计算”浪潮。云计算秉承“按需服务”的理念，狭义的云计算指 IT 基础设施（硬件、平台、软件）的交付和使用模式，广义的云计算指服务的交付和使用模式，即用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的IT基础设施/服务。云计算是商业模式的创新，主要实现形式包括SaaS、PaaS和IaaS。云计算和移动化是互联网的两大发展趋势。云计算为移动互联网的发展注入了动力。IT 和电信企业将基于已有基础进行价值延伸，力求在“端”“管”“云”的产业链中占据有利位置甚至获得主导地位。电信运营商在数据中心、用户资源、网络管理经验和服务可靠性等方面具有优势，目前主要通过与 IT 企业的合作逐步推出云计算服务。 国际组织积极推动云计算的标准化工作，包括中国在内的各国政府高度重视云计算并积极采取行动推动云计算的发展。云计算的市场潜力巨大，随着用户的信任感不断提高，未来几年将继续保持较快增长。 研究背景 信息技术（IT）是20世纪最重要的科技成果，并成为引领 经济增长和社会进步的关键因素与主要动力之一。互联网是 IT 中最为重要的一项发明和最为活跃的一个领域，它最常用的表示 方法恰恰就是“云”。 当前，全球 IT 产业正在经历着一场声势浩大的“云计算” 浪潮。商业周刊的评论文章指出，云计算的出现使得人们可 以直接通过网络应用获取软件和计算能力，这一模式将会给传统 的IT业带来一场巨大的变革，云计算正在成为IT业的一种发展 趋势。尽管云计算的定义和范围尚无一致的结论，但是它正在逐 渐向人们的工作和生活进行渗透的事实则是毋庸置疑的。在未来 的日子里，云计算将会带给世界更多的改变。 云计算概念狭义云计算：狭义云计算是一种IT基础设施的交付和使用的模式，通常是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。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，按使用付费，随时扩展。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施和软件服务。广义云计算：广义云计算是服务的交付和使用的模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是基于互联网的软件服务、带宽服务、也可以是任意其他的服务。所有这些网络服务我们可以理解为网络资源，众多资源形成所谓“资源池”。我们把这种资源池称为“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。无论是狭义概念还是广义概念，我们都不难看出，云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)等相关技术结合发展的产物，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的核心技术是虚拟化(Virtualization)。云计算服务是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。正如上面所说，云计算由并行计算、分布式计算和网格计算演化而来，但它又融合了协同工作、社交网络、搜索引擎等Web 2.0技术和虚拟化技术，它依托强大的高性能计算基础结构，提供能够同时满足大量个人和商业需求的租用式服务，这一新型的共享基础架构平台已经得到了主流软硬件厂商的广泛认同。云计算应用模式云存储 (cloud computing)：它是指通过集群应用、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。云计算的计算设备/系统平台： 通过使用虚拟化技术、集群技术等手段，将计算设备虚拟化、透明化，对用户提供一个可伸缩的、高可靠的、统一接口的云计算系统平台。也可以IAAS的方式向用户提供服务。云计算中间件平台（应用服务平台）：为上层云计算端应用和企业级应用提供应用服务的支撑平台和开发平台。渐少云计算应用的开发成本，增强应用的兼容性，屏蔽对于上层应用复杂的底层处理流程。以PAAS的方式向用户提供使用接口。云计算应用层： 利用丰富网络应用技术和前端页面技术构造符合各种用户需求的前端应用和企业级应用，并以SAAS等方式交付用户使用。云计算的工作原理 在典型的云计算模式中，用户通过终端接入网络，向“云” 提出需求；“云”接受请求后组织资源，通过网络为“端”提供 服务。用户终端的功能可以大大简化，诸多复杂的计算与处理过 程都将转移到终端背后的“云”上去完成。用户所需的应用程序 并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行 在互联网的大规模服务器集群中；用户所处理的数据也无需存储 在本地，而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的 企业负责这些数据中心和服务器正常运转的管理和维护，并保证 为用户提供足够强的计算能力和足够大的存储空间。在任何时间 和任何地点，用户只要能够连接至互联网，就可以访问云，实现 随需随用。 云计算的关键技术 云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术、 宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。从技术层面 上讲，云计算基本功能的实现取决于两个关键的因素，一个是数 据的存储能力，另一个是分布式的计算能力。因此，云计算中的 “云”可以再细分为“存储云”和“计算云”，也即“云计算= 存储云+计算云”。 物联网和云计算相辅相成云计算是一种商业计算模型，将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统根据需要获得计算力、存储空间和各种软件的服务。 最大的优势就是弹性扩展，其它的功能有：虚拟化，可靠性，可扩展性，按需服务，易操作性，超大规模，通用性，安全性， 好处是：通过云计算，再也不用担心电脑丢失而导致泄密。不用担心电脑会因为损坏、病毒等原因，而导致硬盘上的数据无法恢复。反之，当你的数据如：文档、照片上传到网络服务器，即“云”中，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在“云”中，有全世界最专业的团队来帮你管理信息，有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。这样，你不用花钱就可以享受到最好、最安全的服务，甚至比在银行里存钱还方便。云计算厂商的不同理念 对于大部分的厂商而言云计算大多囊括了虚拟化Virtualization、效用计算Utility Computing、基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。几乎所有的云计算服务的提供商都是这些或者是其中的几项。 所谓的虚拟化就是计算的进行不在是本地进行的计算机所日益承载的巨大计算量使得再也不可能靠自己独立完成庞大的计算任务。在任何地方都可以接入计算资源使用者不需要知道这份计算任务在哪执行如何执行。 基础设施即服务IaaS作为云计算的一个必不可少的硬件实现部分是非常重要的在云计算中大部分的服务提供商都借助于自己雄厚的硬件设施提供了这项服务。Amazon是在这方面做得比较先进的公司之一通过提供比较廉价方便的服务器租用业务是小型的公司能够方便实惠的使用计算资源。 平台即服务PaaS较于基础设施即服务是一个更高的层次IT公司大部分的IT应用程序的开发部门都需要一个公共的、方便的、强大的平台来开发软件即使普通的部门亦需要一个系统的平台来管理公司的事物对自己的公司计划甚至是数据库进行管理和优化。而一些保密要求不是很高但是管理十分麻烦的数据库正好可以交给这些服务提供商的专业团队来做租用或者购买他们的平台。其实对于此类服务的重要用途还是刚刚说到的人们或者企业可以创建自己的应用程序来在供应商的基础架构上来进行运行和调试。再通过网络从供应商的平台出售给消费者甚至可以在平台上直接给消费者分块发售授权使用。整个过程都是在第三方提供的平台上完成的从计划、交流、开发、销售到管理公司省去了很多以前高耗繁琐的步骤。 软件即服务SaaS此种类型的云计算实现方式是采用专业的架构通过网络亦可以是简单的网页浏览器将单个或者大型的软件推广到广大用户中对于使用者而言则意味着再也不用以传统的方式到官方的网站上去下载甚至是买盘安装并逐个取得授权密钥用户如果是小组或者大批同时购买就可以同时授权网页上统一管理。实时更新重要的是可以随时随地访问使用。 各大主要厂商的具体开发的云计算实现软件介绍 在云计算这个方面不得不承认的发达国家的确走在前列。世界上做的好的厂商几乎都是美国的大型企业在行业内都是占有一定的比例的。例如IBM Amazon Microsoft Google等等。这些公司都有对应的实例和软件以及平台。像Microsoft的LiveMesh、Windows Azure等。IBM的智慧地球以及蓝云计划MapReduce系统等。Amazon的EC2弹性计算云服务器租借使用AWSAmzon Web Services等等。Google的G-mail以及建立在遍布全球的100万台服务器的云计算硬件服务器。这些都是各大厂商的主要服务基本代表了目前商用的普及的云计算的最高点。 对于各大厂商的云计算的成熟度的介绍 对于各大推出比较普及的规模化的云计算服务不可否认的说是比较成熟和适应当前需求的。在对于计算的强度需求逐渐增大的今天这些大都可以满足甚至大大超过人们的需求毕竟类似于谷歌这样的公司能在全球分别100万台以上的服务器并且有能力将它们调配起来是十分了不起的能力基于这样一个强大的后盾还有什么不能够解决的呢所以说目前的云计算并不是刚刚发展起步其实早在5年前甚至是更早这一技术就已经运用了而今只能说它将以一个更加成熟、方便、智能的方式展现在我们的面前一、 云计算的发展趋势“云计算”是一个很时尚的概念，它既不是一种技术，也不是一种理论。准确说，云计算仅描述了一类棘手的问题，因为现在这个阶段，“计算与数据”跷跷板的平衡已发生变化，即已经到“移动计算要比移动数据要便宜的多（Moving computation ischeaper than moving data）”。随着个人PC市场的逐渐饱和，全球经济增长放缓对于企业IT投资的负面影响，云计算适时的出现在了大家的视野中。论文写作，数据。论文写作，数据。作为一种全新的获取计算资源的方式，云计算将会彻底改变IT产业的结构。论文写作，数据。由于计算资源从客户端向计算中心的集中，传统纯硬件厂商的生存空间将更为狭小，大浪淘沙的行业洗牌会继续持续。论文写作，数据。云计算模式下，互联网将成为连接厂商与客户的唯一通道，互联网业的霸主和软件供应商的融合势在必然。虽然现在还有很多人担心云计算的可靠性和安全性等问题，但时间会证明这些问题在行业模式的大转变下都只不过是些细枝末节的问题。正如B2C刚刚兴起时，人们一度认为网上交易的安全性，支付的方便性等会阻碍它的发展，但随着时间的推移，这些问题已经被证明根本不值一提。同样，对于云计算带来的IT行业大变革，时间也会给出最好的答案。促进云计算发展的建议1. 建立云计算技术联盟目前国内从事云计算相关的技术研究机构、大学和公司发展很快。但多各自为战，相互之间缺乏开放的标准，无法在技术、数据和服务上达到互联互通，相互协调并形成合力；多数云计算技术和服务属于私有云计算，无法为更多的企业和个人提供公共服务。同时许多服务多基于国外的商业软件系统，缺乏核心技术的积累；作为未来计算的战略性发展趋势，我们应该从国家的层面，有效的促进和推动我国云计算的发展，提供相应的政策引导，资金支持和环境保障。为此应首先建立一个运行高效的云计算技术联盟，集中各方面的技术力量和资源，形成合力，加大云计算技术的研发；推广开源技术和开放标准，推动相关技术和服务的互联互通。2. 发展开源云计算技术，提升IDC服务能力。从国际趋势来看，数据中心（IDC）将成为云计算重要的运营机构。目前国内的IDC业务发展还不完善，产品与服务同质化严重，能源利用率低，运营成本过高，此外，随着网络游戏、Web2.0网站的迅速发展，各种音频、视频、图片和游戏等将需要大量存储空间和相应的服务器来支撑，企业对IDC的需求会逐步增加，对数据中心资源的利用效率和服务水平将提出更高的要求。而云计算技术为IDC提供了一种既基于未来发展战略，又符合当前发展要求的解决方案。云计算通过虚拟化技术，使IDC中心的服务器、存储、网络等资源形成一个巨大的资源池，管理者通过云计算管理平台可以动态监控、调度和部署其中的各种资源，并通过网络提供给用户。统一的资源管理平台提高了IDC运营维护的效率，降低了管理的复杂度，提高了中心内资源的调度效率和利用率；自动化的资源部署和软件安装保证了业务的及时上线和快速推向市场，为客户缩短了进入市场的时间。用户根据业务需要通过租赁的方式使用数据中心的资源，并可以根据业务发展的需要，及时调整所需租赁的资源，最终根据资源使用情况来付费，灵活的计费方式使IDC更具价格吸引力。另外，统一平台的管理还有助于IDC的扩展，当IDC运营者需要扩大资源时，新的资源也能够加入到原有的云计算管理平台上，进行统一管理和部署。3. 推动软件从传统商业模式逐渐向SaaS转型SaaS是Software-as-a-service（软件即服务）的简称，是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，而在21世纪开始兴起的一种完全创