云计算发展现状研究-Final

1、云计算发展展现状研研究报告告孔华锋2010-09-03目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc279760279 第1章 云云计算技技术 PAGEREF _Toc279760279 h 3 HYPERLINK l _Toc279760280 1.1云计计算的定定义 PAGEREF _Toc279760280 h 3 HYPERLINK l _Toc279760281 1.2云计计算特点点 PAGEREF _Toc279760281 h 4 HYPERLINK l _Toc279760282 1.3云计计算的服服务模式式 PAGEREF _Toc279760282 h

2、 5 HYPERLINK l _Toc279760283 1.4 云云计算的的部署模模式 PAGEREF _Toc279760283 h 8 HYPERLINK l _Toc279760284 1.5云计计算与其其他概念念 PAGEREF _Toc279760284 h 8 HYPERLINK l _Toc279760285 第2章 云云计算应应用 PAGEREF _Toc279760285 h 12 HYPERLINK l _Toc279760286 2.1 AAmazzon PAGEREF _Toc279760286 h 12 HYPERLINK l _Toc279760287 2.2 G

3、Googgle PAGEREF _Toc279760287 h 14 HYPERLINK l _Toc279760288 2.2 MMicrrosooft PAGEREF _Toc279760288 h 20 HYPERLINK l _Toc279760289 2.4 SallesFForcce PAGEREF _Toc279760289 h 23 HYPERLINK l _Toc279760290 2.5 Yahhoo PAGEREF _Toc279760290 h 24 HYPERLINK l _Toc279760291 2.6 IIBM PAGEREF _Toc279760291 h 2

4、5 HYPERLINK l _Toc279760292 2.7 SUNN PAGEREF _Toc279760292 h 27 HYPERLINK l _Toc279760293 2.8 开开源社区区 PAGEREF _Toc279760293 h 28 HYPERLINK l _Toc279760294 2.9云计计算核心心技术比比较 PAGEREF _Toc279760294 h 39第1章 云云计算技技术计算机软件件与硬件件技术的的飞速发发展也导导致了计计算模型型的不断断演化。继继分布式式计算，并并行计算算，网络络计算，效效用计算算，Weeb2.0等计计算概念念与模型型的不断断被推出出以

5、后，计计算机工工业界与与学术界界又提出出了云计计算模型型，在某某种意义义上实现现对这些些计算概概念与模模型的泛泛化与商商业化。总总体上来来讲，云云计算通通过互联联网将超超大规模模的计算算与存储储资源整整合起来来，并以以可信服服务的形形式按需需提供给给用户。1.1云计计算的定定义云计算是计计算机资资源公共共化在商商业模型型上一个个重要革革新。通通过云计计算，用用户将从从繁重，复复杂，易易错的计计算机资资源管理理中解放放出来，而而只需关关注业务务逻辑。这这种业务务逻辑与与计算资资源的分分离将大大大地降降低企业业信息化化的复杂杂度。更更重要的的是，云云计算带带来的服服务整合合与按需需供给将将大大提提

6、高当前前计算资资源的利利用率，降降低每服服务的能能耗量，并并且有效效屏蔽计计算资源源的出错错问题。云计算正处于不断演化的过程中，各界对云计算的定义持有不同看法。IBM蓝云云定义：一种新的用用户体验验和业务务模式：云计算算式一种种新出现现的计算算模式，它它是一个个IT计算算资源池池，并将将应用、数数据及其其他资源源，以服服务的形形式通过过网络提提供给最最终用户户一种新的IIT架构构管理方方法：云云计算是是一种新新的方式式来管理理大量的的虚拟化化的ITT资源，从从管理的的角度来来看云计计算，它它可以讲讲多个小小的资源源组装成成大的资资源池，也也可以讲讲大型资资源虚拟拟化彻骨骨多个小小型资源源，而最

7、最终目的的都是提提供服务务。微软认为云云计算就就是通过过 Innterrnett 标准准和协议议以实用用工具形形式提供供的计算算功能。百度百科给给出了狭狭义云和和广义云云的概念念：狭义云计算算：提供资资源的网网络被称称为“云”。“云”中的资资源在使使用者看看来是可可以无限限扩展的的，并且且可以随随时获取取，按需需使用，随随时扩展展，按使使用付费费。这种种特性经经常被称称为像水水电一样样使用IIT基础础设施。广义云计算算：这种服服务可以以是ITT和软件件、互联联网相关关的，也也可以是是任意其其他的服服务。Sun 公公司认为为，云的的类型有有很多种种，而且且有很多多不同的的应用程程序可以以使用云云

8、来构建建。由于于云计算算有助于于提高应应用程序序部署速速度，有有助于加加快创新新步伐，因因而云计计算可能能还会出出现我们们现在无无法想像像到的形形式。作作为创造造“网络就就是计算算机”(Thhe NNetwworkk iss thhe Commputter) 这一一短语的的公司，SUN公司深信云计算就是下一代的网络计算。维基百科(Wikkipeediaa.orrg) 对云计计算的定定义也在在不断更更新，前前后版本本的差别别非常大大。最新新定义为为：云计计算是一一种动态态的易扩扩展的且且通常是是通过互互联网提提供虚拟拟化的资资源计算算方式，用用户不需需要了解解云内部部的细节节，也不不必具有有云内

9、部部的专业业知识或或直接控控制基础础设施。云云计算包包括基础础设施即即服务(IaaaS)、平平台即服服务(PPaaSS)和软软件即服服务(SSaaSS) 以以及其他他依赖于于互联网网满足客客户计算算需求的的技术趋趋势。云云计算主主要提供供通用的的通过浏浏览器访访问的在在线商业业应用、软软件和数数据存储储等服务务。加州大学伯伯克利分分校(uniiverrsitty oof ccaliiforrniaa att beerkeeleyy)的Micchaeel AArmbbrusst 等等在名为为“伯克利利云计算算白皮书书(abbovee thee clloudds: a bberkkeleey vv

10、ieww off clloudd coompuutinng)” 中对云云计算的的定义： 云计算算包括互互联网上上各种服服务形式式的应用用以及这这些服务务所依托托数据中中心的软软硬件设设施， 这些应应用服务务一直被被称作软软件即服服务(SSaaSS)，而而数据中中心的软软硬件设设施就是是所谓的的云，云云计算就就是SaaaS 和效用用计算。为了更好的的促进云云计算的的发展与与应用，美国国家标准与技术研究院（NIST）制定了“云计算工作定义”。这份“工作定义”提出了云计算的基本定义和特征、交付模式和部署模式。云计算是一种资源利用模式，它能以简便的途径和以按需的方式通过网络访问可配置的计算资源(网络、

11、服务器、存储、应用、服务等)，这些资源可快速部署，并能以最小的管理代价或只需服务提供商开展少量的工作就可实现资源发布。1.2云计计算特点点(1)按需需自助服服务。消消费者可可对计算算资源(如服务务器时间间和网络络存储)进行单单边部署署以自动动化地满满足需求求，并且且无须与与服务提提供商的的人工配配合。(2)泛在在网络连连接。云云计算资资源可以以通过网网络获取取和通过过标准机机制访问问，这些些访问机机制能够够促进用用户通过过异构的的瘦(tthinn)客户户平台或或胖(tthicck)客客户平台台(手机、笔笔记本电电脑、掌掌上电脑脑等)来使用用云计算算，也包包括其它它传统的的或基于于云的服服务。(

12、3)与地地理位置置无关的的虚拟化化的资源源“池”。云计算算服务商商采用多多用户模模式，根根据用户户需求动动态地分分配和再再分配物物理资源源和虚拟拟资源。用用户通常常不用知知道这些些资源具具体所在在位置，资资源包括括存贮器器、处理理器、内内存、网网络、虚虚拟机等等。提虽虽然存在在某种程程度上的的位置无无关性，也也就是说说用户无无法控制制或根本本无法知知道所使使用资源源的确切切物理位位置，但但是原则则上可以以在较高高抽象层层面上来来指定位位置（例例如国家家、州、省省、或者者数据中中心）。资资源的例例子包括括存储、处处理、内内存、网网络带宽宽以及虚虚拟机等等。即使使是私有有的“云”往往也也趋向将将资

13、源虚虚拟“池”化来为为组织的的不同部部门提供供服务。(4)快速速灵活地地部署资资源。云云计算供供应商可可快速灵灵活地部部署云计计算资源源，快速速地放大大和缩小小。对于于用户，云云计算资资源通常常显得是是无限的的，并可可以在任任何时间间购买任任何数量量的资源源。(5)服务务计费（可可测量的的服务）。通过对不同类型的服务进行计费，云计算系统能自动控制和优化资源利用情况。可以监测、控制资源利用情况，并形成报告，为云计算提供商和用户就所使用的服务提供透明性。人们可以监视、控制资源使用、并产生报表，报表可以对提供商和用户双方都提供透明。1.3云计计算的架架构1.3.11云计算算服务模式式云计算有三三种服

14、务务模式：把云软件作为为服务 (SaaaS)、把把云平台作为为服务 (PaaaS)、把把云基础设设施作为服务务 (IIaaSS)。图1给出了了这三种种云服务务模式所所对应的的云提供供商。图1 云计计算服务务模式 软件作为为服务 (SaaaS)在这种交付付模式下下，提供供商在云云计算设设施上运运行程序序，用户户通过各各种客户户端设备备的瘦客客户界面面(如网页页浏览器器、基于于网页的的电子邮邮件)使用这这些应用用程序。用用户不需需管理或或控制底底层的网网络、服服务器、操操作系统统、存储储系统、应应用程序序等，但但可能需需要完成成一些与与用户相相关的应应用程序序参数设设置。“把软件件作为服务务”的特

15、色色是根据据需要作作为服务务提供的的一整套套应用程程序。该该软件的的单个实实例运行行于云上上，并为为多个最最终用户户或客户户机构提提供服务务。相关的SaasS 示例主主要包括括：最著名的 SassS 示示例是 sallesfforcce.ccom。19999年，27岁岁的甲骨骨文（ooraccle）高高级副总总裁、俄俄罗斯裔裔美国人人马克贝尼奥奥夫创办办了Sm公司，并并提出软软件即服服务（SSaaSS，Sooftwwaree-ass-a-serrvicce）的的思想，并并运用于于客户关关系管理理服务（CCRM）软软件。目目前已有有 722,5000 家家公司采采用了SSaleesfoorcee

16、的CRMM。针对终端用用户谷歌歌则推出出了Goooglle AAppss，这是一一套基于于网络的的文档、电电子数据据表和其其他生产产力应用用软件。主要有Gmail，GoogleDOCS、Google MAP、calendar、chat等。Microosofft OOnliine Serrvicces：包括WWinddowss Liive、OOffiice Livve、EExchhangge OOnliine、ShaarePPoinnt OOnliine、Offficee Liive Meeetinng、Offficee Coommuuniccatiionss Onnlinne、Excchann

17、ge Hosstedd Seerviicess、Dynnamiics CRMM Onnlinne。NetSuuitee： NNetSSuitte提供供的 HYPERLINK /portal/products/main.shtml NeetSuuitee Buusinnesss Sooftwwaree Suuitee 是行行业领域域首家在在线商业业软件。在在强大的的单一应应用软件件中，NNetSSuitte集成成了前台台面向最最终用户户的CRRM和电电子商务务功能与与后台面面向企业业内部及及合作伙伙伴的EERP，以以及自助助服务门门户功能能。Yahooo：Yahhoo Smaall Bussin

18、eess服服务提供供了一个个组合，其其中包括括：域名名注册服服务、网网站托管管服务、邮邮件服务务，这个个简单组组合在一一个服务务包内让让小企业业拥有了了所有必必要的面面向因特特网的服服务，并并且比起起其它非非云的选选择具有有明显的的价格优优势。客客户所需需的只是是接入服服务，在在不再需需要时可可以简单单地取消消服务。平台作为为服务 (PaaaS)在这种交付付模式下下，用户户采用提提供商支支持的编编程语言言和工具具编写好好应用程程序，然然后放到到云计算算平台上上运行。用用户不需需管理或或控制底底层的网网络、服服务器、操操作系统统、存储储系统等等，但要要控制应应用程序序，可能能还需要要设置应应用程

19、序序的运行行环境。从服务生产产商或消消费者的的观点看看，关于于 PaaaS 的观点点至少有有两种：生产 PaaaS 的某个个人可能能通过集集成 OOS、中中间件、应应用软件件甚至是是一个随随后作为为服务提提供给客客户的开开发环境境来生产产一个平平台。例例如，开开发 PPaaSS 的人人可能会会使其以以一组 Sunn xVVM 管管理程序序虚拟机机为基础础，这组组虚拟机机包括一一个NeetBeeanss 集成成化开发发环境、一一个 SSun GlaassFFishh Weeb 栈栈，并支支持像 Perrl 或或Rubyy 这样样的其它它编程语语言。使用 PaaaS 的人会会看到一一个封装装式服务

20、务，该服服务是通通过 AAPI 提供给给用户的的。客户户通过 APII 与该该平台互互动，而而且该平平台执行行一切必必要的操操作来管管理和扩扩展其本本身，以以提供规规定的服服务水平平。虚拟拟设备可可以归类类为 PPaaSS 的实实例。例例如，一一个内容容交换设设备会将将其所有有组成软软件对客客户隐藏藏起来，而而只向客客户提供供用来配配置和部部署服务务的一个个 APPI 或或 GUUI。PaaS 的商业业示例包包括：Googlle AApp Engginee：谷歌推推出了谷谷歌应用用软件引引擎（GGooggle ApppEngginee，简称称GAEE），这这种服务务让开发发人员可可以编译译基于

21、PPythhon的的应用程程序，并并可免费费使用谷谷歌的基基础设施施来进行行托管（最最高存储储空间达达 5000MBB）。对对于超过过此上限限的存储储空间，谷谷歌按“每每CPUU内核每每小时”110至112美分分及1GGB空间间15至至18美美分的标标准进行行收费。最最近，谷谷歌还公公布了提提供可由由企业自自定义的的托管企企业搜索索服务计计划。Forcee.coom是ssaleesfoorcee.coom的企企业云计计算平台台 。Fm向企业业提供在在云端上上快速创创建和实实施业务务应用程程序所需需的一切切，包括括数据库库、无限限的实时时定制、强强大的分分析、实实时工作作流程和和审批、可可编程云

22、云逻辑、集集成、实实时移动动部署、可可编程的的用户界界面和网网站功能能。客户和和合作伙伙伴在FForcce.ccom上上创建了了超过1120,0000种定制制应用程程序来运运营他们们的业务务，包括括供应链链管理、合合规追踪踪、品牌牌管理、应应收账款款、索赔赔处理、休休假应用用程序以以及其他他更多的的应用程程序Microosofft WWinddowss Azzuree Pllatfformm，Wiindoows Azuure Plaatfoorm是是一套云云端服务务作业系系统，作作为Wiindoows Azuure平平台的开开发、服服务代管管及服务务管理的的环境。通通过微软软的Wiindoow

23、s Azuure系系统可提提供开发发人员随随选运算算及存储储，用来来装载、延延伸及管管理网络络上的WWeb应应用程序序、云端端应用程程序和网网络服务务。Wiindoows Azuure Plaatfoorm与与Vissuall Sttudiio进行行了整合合，支持持一致性性的开发发经验。WWinddowss Azzuree Pllatfformm是个可可同时支支持微软软及非微微软程序序语言及及环境的的开放性性平台。微微软欢迎迎Ecllipsse、RRubyy、PHHP与PPythhon第第三方工工具和语语言能够够加入WWinddowss Azzuree Pllatfformm行列。NetSuu

24、itee Suuitee云：NettSuiite为为其合作作伙伴提提供Suuitee云系统统，在利利润丰厚厚的云计计算市场场推出了了自己的的定制应应用平台台。据国国外媒体体报道，该该平台提提供的服服务使其其成为谷谷歌及甲甲骨文等等公司的的竞争对对手，SSuitte云平平台将包包含一系系列的新新产品、开开发工具具和服务务，包括括新的SSuitte云开开发网络络(SDDN)，将将专门面面向独立立软件开开发商。独独立软件件开发商商可以选选择在NNetSSuitte上或或Suiite云云开发平平台上利利用NeetSuuitee商业操操作系统统(NSS-BOOS)创创建SuuiteeAppp，或者者干脆

25、使使用现有有应用程程序进行行整合。 基础设设施作为为服务 (IaaaS)在这种交付付模式下下，用户户将部署署处理器器、存储储系统、网网络及其其他基本本的计算算资源，并并按自己己的意志志运行操操作系统统和应用用程序等等软件。用用户不需需管理或或控制的的底层的的云计算算基础设设施，但但要控制制操作系系统、储储存系统统和应用用程序，可可能还需需要选择择网络组组件(防火墙墙、负载载均衡器器等)。亚马逊的云云计算产产品总称称为Ammazoon WWeb Serrvicce(亚亚马逊网网络服务务)，主主要由44部分组组成，包包括S33(Siimplle SStorragee Seerviice，简简单的存

26、存储服务务)、EEC2(Elaastiic CCompputee Clloudd，可伸伸缩计算算云)、SSQS(Simmplee Quueuiing Serrvicce，简简单信息息队列服服务)以以及SiimplleDBB。也就就是说，亚亚马逊目目前为开开发者提提供了存存储、计计算、中中间件和和数据库库管理系系统服务务。作为 Inffrasstruuctuure as a SServvicee (IIaaSS) 在在实际应应用中的的一个例例子，TThe NewwYorrkTiimess 使用用成百上上千台 Amaazonn ECC2 实实例在 36 小时内内处理 TB 级的文文档数据据。如果果

27、没有 EC22，ThheNeewYoork Timmes 处理这这些数据据将要花花费数天天或者数数月的时时间。另一个示例例是Jooyennt，其其主要产产品是一一系列虚虚拟化服服务器，这这些服务务器提供供运行网网站的高高度可扩扩展的随随需应变变基础设设施，包包括用rrubyy onn raailss 、 PHPP 、 Pytthonn 和 JAVVA编写写的丰富富的weeb应用用程序。1.3.22 云计算算的部署署模式不管利用了了哪种服服务模型型（SaaaS、 PaaaS、或或 IaaaS），存存在四种种云服务务部署模模型，以以及用以以解决某某些特殊殊需求而而在它们们之上的的演化变变形。（1）

28、私有有云。在在这种模模式下，云云计算基基础设施施由单个个组织经经营，可可由该组组织或第第三方管管理。可可以是场场内服务务（onn-prremiisess），也也可以是是场外服服务（ooff-preemisses）。（2）社区区云。在这这种模式式下，云云计算基基础设施施由数个个组织共共享，并并为一个个有共同同关注点点的团体体提供支支持，可可由团体体组织或或第三方方管理。云基础设施由若干个组织分享，以支持某个特定的社区。社区是指有共同诉求和追求的团体（例如使命、安全要求、政策或合规性考虑等）。可以是该组织或某个第三方负责管理，可以是场内服务（on-premises），也可以是场外服务（off-pr

29、emises）。（3）公共共云。在在这种模模式下，云云计算基基础设施施由一家家销售云云计算服服务的组组织所拥拥有，该该组织将将云计算算服务销销售给公公众或大大型工业业团体。（4）混合合云。在在这种模模式下，云云计算基基础设施施由两种种或两种种以上的的云(私有、团团体或公公共)组成，每每种模式式的云都都保持独独立，但但通过标标准或专专有技术术被组合合成一体体，具有有数据和和应用程程序的可可移植性性。如Amaazonn Weeb SServver等等既为企企业内部部又为外外部用户户提供云云计算服服务。这这些技术术促成数数据和应应用的可可移植性性（例如如用以云云之间负负载分担担的clloudd bu

30、ursttingg技术）。1.4云计计算关键键技术云计算是是一种新新型的超超级计算算方式，以以数据位位中心，是是一种数数据密集集型的超超级计算算。在数数据存储储、数据据管理和和编程模模型等方方面具有有自身独独特的技技术。1.5.11数据存存储技术术为保证高可可用、高高可靠和和经济性性，云计计算采用用分布式式存储的的方式来来存储数数据，采采用冗余余存储的的方式来来保证存存储数据据的可靠靠性，即即为同一一份数据据存储多多个副本本。另外外，云计计算系统统需要同同时满足足大量用用户的需需求，并并行的为为大量用用户提供供服务。因因此，云云计算的的数据存存储技术术必须具具有高吞吞吐量和和高传输输速率的的特

31、点。云计算的数数据存储储技术主主要有谷谷歌的非非开源的的GFSS和Haadooop开发发团队开开发的GGFS的的开源实实现HDDFS。大大部分IIT厂商商，包括括yahhoo、IInteel的云云计划采采用的都都是HDDFS的的数据存存储技术术。未来的发展展集中在在超大规规模的数数据存储储、数据据加密和和安全性性保证、以以及继续续提高IIO速率率等方面面。1.5.22数据管管理技术术云计算系统统对大数数据集进进行处理理、分析析想用户户提供高高效的服服务。因因此，数数据管理理技术必必须能够够高效的的管理大大数据集集。其次次，如何何在规模模巨大的的数据中中找到特特定的数数据，也也是云计计算数据据管

32、理技技术所必必须解决决的问题题。云计算的特特点是对对海量数数据存储储、读取取后进行行大量的的分析，数数据的读读操作频频率远大大于数据据的更新新频率，云云中的数数据管理理是一种种读优化化的数据据管理。因因此，云云系统的的数据管管理往往往采用数数据库领领域中列列存储的的数据管管理模式式。将表表按列划划分后存存储。云计算的数数据管理理技术最最著名的的是谷歌歌的BiigTaablee数据管管理技术术，同时时Haddoopp开发团团队正在在开发类类似BiigTaablee的开源源数据管管理模块块。由于采用列列存储的的方式管管理数据据，如何何提高数数据的更更新频率率以及进进一步提提高随机机读取速速率是未未

33、来数据据管理必必须解决决的问题题。1.5.33编程模模式为了使用户户能更轻轻松的享享受云计计算带来来的服务务，让用用户能利利用该编编程模型型编写简简单的程程序来实实现特定定的目的的，云计计算上的的编程模模型必须须十分简简单，必必须保证证后台复复杂的并并行执行行和任务务调度向向用户和和编程人人员透明明。云计算采用用MappRedducee的编程程模型。现现在所有有IT厂厂商提出出的云计计划中采采用的编编程模型型，都是是基于MMapRReduuce的的思想开开发的变变成工具具。MaapReeducce不仅仅仅是一一种编程程模型，同同时也是是一种高高效的任任务调度度模型。MMapRReduuce这这

34、种编程程模型不不仅适用用于云计计算，在在多核和和多处理理器、ccelll prroceessoor以及及异构机机群上同同样具有有良好的的性能。该编程模型型仅适用用于编写写任务内内部松耦耦合、能能够高度度并行化化的程序序。如何何改进编编程模式式，是程程序员能能够轻松松的编写写紧耦合合的程序序，运行行时能高高效调度度和执行行任务是是MappRedducee编程模模型未来来的发展展方向。1.5云计计算与其其他概念念1.5.11云计算算与网格格计算从根本上来来说，从从应对IInteerneet应用用的特征征特点来来说，他他们是一一致的，为为了完成成在Innterrnett情况下下支持应应用，解解决异构

35、构性、资资源共享享等等问问题。云计算可看看做是并并行计算算(Paaralllell Coompuutinng)、分分布式计计算(DDisttribbuteed CCompputiing)和 HYPERLINK /view/20049.htm 网格计计算(GGridd Coompuutinng)的的发展，或或者说是是这些计计算机科科学概念念的商业业实现。云云计算是是虚拟化化(Viirtuualiizattionn)、效效用计算算(Uttiliity Commputtingg)、IaaaS(基基础设施施即服务务)、PaaaS(平平台即服服务)、SaaaS(软软件即服服务)等概念念混合演演进并跃跃升

36、的结结果。图2 计算算机模式式的发展展具体看来，网网格计算算和云计计算的区区别如表表1所示示。表1 网格格计算与与云计算算的区别别网格计算云计算目的网格计算将将独立的的计算机机连接成成一个大大的基础础设施，充充分利用用闲置的的资源，从从而把计计算资源源作为能能够开启启关闭的的公用事事业来提提供。云计算除了了把计算算资源作作为能够够开启关关闭的公公用事业业来提供供外，更进进一步提提供了效效用计算算，用来来支付在在共享服服务器上上使用的的服务，就就好象支支付公共共事业一一样（比比如电力力、天然然气等）。资源分布聚合分布资资源，支支持虚拟拟组织，提提供高层层次的服服务，例例如分布布协同科科学研究究等

37、。云计算的资资源相对对集中，主主要以数数据中心心的形式式提供底底层资源源的使用用，并不不强调虚虚拟组织织（VOO）的概概念。支持应用网格计算用用聚合资资源来支支持挑战战性的应应用，这这是初衷衷，因为为高性能能计算的的资源不不够用，要要把分散散的资源源聚合起起来。云计算从一一开始就就支持广广泛企业业计算、Web应用，普适性更强。处理异构网格计算用用中间件件屏蔽异异构系统统，力图图使用户户面向同同样的环环境，把把困难留留在中间间件，让让中间件件完成任任务。云计算采用用镜像或或者提供供服务的的机制来来解决异异构性的的问题。当当然不同同的云计计算系统统还不太太一样，像像Goooglee一般用用比较专专

38、用的自自己的内内部的平平台来支支持。服务的方式式网格计算用用执行作作业形式式使用，在在一个阶阶段内完完成作用用产生数数据。而云计算支支持持久久服务，用用户可以以利用云云计算作作为其部部分ITT基础设设施，实实现业务务的托管管和外包包。应用领域网格计算更更多地面面向科研研应用，商商业模型型不清晰晰。而云计算从从诞生开开始就是是针对企企业商业业应用，商商业模型型比较清清晰。1.5.22 云计算算与SOOA HYPERLINK javascript:; 微软开发平平台技术术高级经经理Stteveen MMarttin说说，SOOA的讨讨论肯定定将开始始转向云云计算。云云计算是是合乎逻逻辑的服服务托管

39、管环境。面面向服务务是构建建应用程程序的一一种方法法，而云云计算指指的是这这种基础础设施以以及那个个应用程程序的交交付模式式。开源软件SSOA软软件厂商商WSOO2的首首席执行行官Saanjiiva Weeerawwaraana说说，云计计算是在在SOAA环境中中部署服服务的一一个好方方法。他他指出，SOA和云计算相互支持，但是，他们的思想基础不一样。云计算是一种部署架构，而不是设计企业IT的架构方法。而SOA是这种方法。研究机构DDireectiionss onn Miicroosofft的研研究经理理Robb Heelm称称，云计计算和SSOA都都能够确确定主要要的可再再利用的的组件是是什

40、么，在在开放网网络上运运行大规规模组件件的正确确技术是是什么。以以模块化化方式向向SOAA过渡的的机构在在把模块块迁移到到云计算算的之后后将处于于非常有有利的地地位。1.5.33 云计计算与超超级计算算机超级计算算机拥有有强大的的处理能能力，特特别是计计算能力力。20008年年11月月17日日发布的的超级计计算机TTop 5000榜单，IIBM为为美国LLos A llamoos国家家实验室室建造的的计算机机系统“Roaadruunneer”获得冠冠军。它它的运算算速度达达到了11.0226 PPetaafloop/ss。Rooadrrunnner超超级计算算机包含含了1229600个IBBM

41、 ppoweerX celll 88处理器器及69948个个分布于于刀片服服务器上上的AMMD OOpteeronn 芯片片，分别别安装在在2888个IBBM bbladdeCeenteer机架架上。RRoaddrunnnerr拥有880TBB的内存存，外存存使用11.5 PB容容量的PPanaasass存储，外外存通过过10GGB/ss以太网网连接，耗耗资超过过1亿美美元。TOP 5000对超级级计算机机的排名名方式可可以看出出，传统统的超级级计算机机注重运运算速度度和任务务的吞吐吐量，以以运算速速度为核核心进行行计算机机的研究究和开发发。而云云计算则则以数据据为中心心，同时时兼顾系系统的运

42、运算速度度。传统统的超级级计算机机耗资巨巨大，远远超过云云计算系系统。例例如，趋趋势科技技花费110000多万美美元租用用340000多多台服务务器，构构建自身身的“安全云云”系统。云云计算系系统相比比于超级级计算机机具有松松耦合的的性质，可可以比较较方便的的进行动动态伸缩缩和扩展展，而超超级计算算机不易易扩展、改改造和升升级。另另外，云云计算系系统天生生据哟良良好的分分布性，超超级计算算机则不不具有。1.6 云云计算存存在的问问题及下下一步技技术发展展趋势应用及数据据安全包含用户敏敏感信息息的应用用系统部部署在公公共云上上，可能能存在安安全隐患患。云计计算基础础架构具具有多租租户的特特性，厂

43、厂商们通通常无法法保证AA公司的的数据与与B公司司的数据据实现物物理分隔隔。企业业私有云云中，各各个部门门之间的的信息安安全也必必须考虑虑，特别别是财务务数据、客客户信息息等。另另外，考考虑到大大规模扩扩展性方方面的要要求，数数据物理理位置可可能得不不到保证证。如果果企业需需要遵守守业务交交易及相相关数据据方面的的全国或或国际法法规，用用户可能能会觉得得不放心心。不过过，有人人认为，到到时候法法规可能能会考虑虑这种大大规模分分布式、多多租户环环境。标准制定目前云计算算厂商都都在各自自为战，并并没有实实现标准准化。不不同云之之间缺乏乏互操作作性，用用户从一一个云计计算环境境迁移到到另一个个环境时

44、时面临巨巨大困难难。服务质量保保证通过远程网网络访问问的应用用模式具具有不可可靠性。亚亚马逊SS3服务务和Goooglle云服服务都出出现过服服务中断断，企业业被迫重重新考虑虑他们对对云计算算的依赖赖。云计算的商商业模式式云计算强调调发挥集集中化的的优势，以以及应用用、平台台和资源源的分层层松耦合合管理。面面临企业业传统IIT系统统管理和和使用模模式的巨巨大阻力力云计算安全全监管云计算对于于安全监管管问题也也带来了了很大的的挑战，云云计算服服务就是是一种虚虚拟运营营服务，它它会带来来一些监监管上的的问题，云云计算资资源的跨跨地域提提供与本本地化的的监管之之间存在在矛盾，对对虚拟业业务运营营商的

45、监监管机制制还有待待建立。云计算与移移动互联联网相结结合云计算不久久将成为为移动世世界中的的一股爆爆破力量量，最终终会成为为移动应应用的主主导运行行方式。云云计算和和移动互互联网似似乎天生生就是绝绝配。 HYPERLINK /list/b/0302_1.shtml o 手机 手手机拥有有便携性性和通信信能力等等众多天天然优势势，而计计算能力力、 HYPERLINK / o 存储 存储储能力弱弱，虽然然正逐渐渐向智能能化演进进，但受受限于体体积和便便携性的的要求，短短时间内内 HYPERLINK / o 手机 手机的处处理能力力难以和和电脑相相比。从从这点出出发，云云计算的的特点更更能在移移动互

46、联联网上充充分体现现，将应应用的“计算”与存储储从终端端转移到到 HYPERLINK / o 服务器 服务器器的云端端，从而而弱化了了对移动动终端设设备的处处理需求求。在云云计算下下，只要要配备功功能强大大的浏览览器，就就能应用用各种业业务。行业应用没有应用的的云是没没有价值值的。所所以，云云计算要要落到实实处，必必须加强强行业应应用。目目前，媒媒体、医医疗、政政府可能能是行业业应用的的切入点点。第2章 云云计算应应用2.1 AAmazzon作为一家主主营图书书的电子子商务零零售企业业，Ammazoon在设设计和规规划自身身IT系系统架构构的时候候，不得得不为了了应对“圣诞节节狂潮”这样的的销

47、售峰峰值而购买大量量的ITT设备。但但是，这这些设备备平时却却处于空空闲状态态。因此此，Ammazoon在220022年7月推出免费费的Ammazoon电子子商务服服务（AAmazzon E-ccommmercce SServvicee），让让零售商商可以将将自己的的商品放放在Ammazoon网络络商店中中，储存存产品价价格、顾顾客评等等资料，进进行后台台管理。这样，Amazon就从不只卖书，而是当电子商务零售业的“包租公”，利用其在电子商务网站建设上的优势，将设备、技术和经验作为一种打包产品去为其他企业提供服务，存储服务器、带宽按容量收费，CPU根据使用时长运算量收费。为了解决这些租用服务中

48、的可靠性、灵活性、安全性等问题，亚马逊不断优化其技术。亚马逊很早早进进入入了云计计算领域域，凭借借其在电电子商务务领域积积累的大大量基础础性设施施、先进进的分布布式计算算技术和和巨大的的用户群群体，在在云计算算、云存存储方面面一直处处于领先先地位。亚马逊的云云计算产产品总称称为Ammazoon WWeb Serrvicce(亚亚马逊网网络服务务)，主主要由44部分组组成，包包括S33(Siimplle SStorragee Seerviice，简简单的存存储服务务)、EEC2(Elaastiic CCompputee Clloudd，可伸伸缩计算算云)、SSQS(Simmplee Quueui

49、ing Serrvicce，简简单信息息队列服服务)以以及SiimplleDBB。同时时亚马逊逊还提供供了内容容推送服服务CllouddFroont、电电子商务务服务DDevPPay和和FPSS服务。也就是说，亚马逊目前为开发者提供了存储、计算、中间件和数据库管理系统服务。通过AWS，可根据业务的需要访问一套可伸缩的IT基础架构服务，获得计算能力、存储和其他的服务。通过AWS可以更多地根据所解决问题的特点来有弹性地选择哪种开发平台或者编程模型。你只需为你使用了什么而付费，而不需要预先的花费或长期的承诺，使得AWS成为成本最有效的方式来交付你的应用给你的客户。并且，通过AWS，你可以利用A的全球

50、计算基础设施，这些基础设置为A的150亿$的零售业务和交易企业提供有效的支持。利用Amazon Web Services，一个电子商务web站点能轻易地适应不可预期的需求；一个制药公司可以租用计算能力来执行大规模的仿真，一个媒体公司可以提供无限制的录像、音乐等等；一个企业能够部署需要宽带宽的服务。图5所示为面向服务的亚马逊平台架构。图5 亚马马逊平台台架构2.1.11亚马逊逊平台基基础存储储架构：DynnamooDynammo是一一个完全全分布式式的、务务中心节节点的存存储系统统，采用用的事数数据分布布式存储储的架构构。相比比传统的的集中式式存储系系统，DDynaamo再再设计之之初就被被定位

51、为为一个高高可靠、高高可用且且具有良良好容错错性的系系统。它它以简单单的键/值（kkey/aluue）方方式存储储数据，因因此并不不支持复复杂的查查询，但但这并不不影响客客户的使使用，同同时Dyynammo不识识别任何何数据结结构，使使得它几几乎可以以处理所所有的数数据类型型。问题采用的相关关技术数据均衡分分布改进的一致致性哈希希算法、数数据备份份数据冲突处处理向量时钟（VVecttor Cloock）临时故障处处理Hinteed hhanddofff（数据据回传机机制），参参数（WW,R,N）可可调的弱弱quoorumm机制永久故障后后的恢复复Merklle哈希希树成员资格以以及错误误检测给

52、予Gosssipp的成员员资格协协议和错错误检测测2.1.22 S33 进行行存储 Amazoon SSimpple Stooragge SServvicee (SS3) 提供一一个用于于数据存存储和获获取的 Webb 服务务接口。数数据可以以是任何何类型的的，可以以从 IInteerneet 上上的任何何地方存存储和访访问数据据。对象象是S33的基本本存储单单元，包包括数据据和元数数据，其其中元数数据存储储的是对对象数据据内容的的附加描描述信息息，元数数据通过过一对键键-值（NNamee-Vaalueed）集集合来定定义。对对象数据据的实际际存储方方式对用用户来说说是不透透明的，用用户无法法

53、对某一一子部分分进行直直接修改改。对象象存储在在桶中，用用户可以以在 SS3 中中存储任任意数量量的对象象，但最最多只能能创建1100个个桶；存存储的每每个对象象的大小小可以从从 1 字节到到 5 GB。存存储本身身位于美美国或欧欧盟。在在创建 bucckett （与与操作系系统中的的文件夹夹概念相相似）时时，可以以选择对对象的存存储位置置。使用用与 AAmazzon 电子商商务网站站的全球球网络相相同的数数据存储储基础设设施存储储数据，确确保安全全性。对对于存储储在 SS3 中中的每个个对象，可可以指定定访问限限制，可可以用简简单的 HTTTP 请请求访问问对象。甚甚至可以以让对象象可通过过

54、 BiitToorreent 协议下下载。SS3的桶桶基本结结构图如如图6所所示。图6 S33桶基本本结构图图S3 向用用户提供供包括身身份认证证和访问问控制列列表（AACL）的的双重安安全机制制，让用用户完全全不必为为存储空空间、数数据访问问或数据据安全性性操心。甚甚至不必必承担维维护存储储服务器器的成本本。Amazoon 确确保您的的文件的的高可用用性，在在任何时时候都可可以使用用它们。AAmazzon 为 SS3 提提供的服服务水平平协议承承诺 999.99% 的的正常运运行时间间，每月月度量一一次。2.1.33 ECC2 实实现弹性性计算Amazoon EEC2 是一个个 Weeb 服

55、服务，它它让用户户可以在在几分钟钟内获得得虚拟机机器，根根据需要要轻松地地扩展或或收缩计计算能力力。您只只需为实实际使用用的计算算时间付付费。如如果需要要增加计计算能力力，可以以快速地地启动虚虚拟实例例；当需需求下降降时，可可以马上上终止它它们。 这些实例基基于 LLinuux，可可以运行行您需要要的任何何应用程程序或软软件。您您可以控控制每个个实例。EEC2 环境本本身基于于在剑桥桥大学开开发的开开放源码码的 HYPERLINK /developerworks/cn/web/ar-cloudaws1/#resources l resources XXen 系统管管理程序序。Ammazoon

56、允允许创建建 Ammazoon 机机器映像像 (AAMI) 作为为实例的的模板。可可以通过过指定权权限控制制对实例例的访问问。可以以用这些些实例做做任何事事；惟一一的限制制是，它它们必须须是基于于 Liinuxx 的映映像。最最近，AAmazzon 宣布与与 Suun MMicrrosyysteems 合作提提供 OOpenn Soolarris 支持，但但是 EEC2 可用的的大多数数免费和和商业预预构建映映像是基基于 LLinuux 的的。 Amazoon EEC2 提供真真正全 Webb 范围围的计算算，很容容易扩展展和收缩缩计算资资源。您您可以完完全控制制在 AAmazzon 数据中中

57、心中运运行的这这个计算算环境。AAmazzon 提供五五种服务务器类型型；可以以选择适适合自己己应用程程序需要要的服务务器类型型。服务务器的范范围从普普通的单单核 xx86 服务器器直到八八核 xx86_64 服务器器。可以以把实例例放在不不同的地地理位置置或可用用性区中中，从而而确保对对抗故障障的能力力。Ammazoon 最最近还引引入了弹弹性 IIP 地地址的概概念，弹弹性 IIP 地地址可以以动态地地分配给给实例。图7 ECC2基本本架构图图EC2向用用户提供供了如下下一些非非常有价价值的特特性：1）灵活性性：ECC2允许许用户对对运行的的实例类类型、数数量进行行配置，选选择实例例运行的

58、的地理位位置，可可随时改改变实例例的使用用数量。2）低成本本3）安全性性：基于于密钥对对机制的的SSHH方式反反问、可可配置的的防火墙墙机制等等。4）易用性性：用户户可以根根据亚马马逊提供供的模块块自由构构建自己己的应用用程序，EEC2根根据用户户服务请请求自动动负载均均衡。5）容错性性：弹性性IP地地址等机机制。用户首先创创建一个个存储到到S3的的AMII（Ammazoon MMachhinee Immagee），把把自己的的应用程程序、配配置等打打包，然然后系统统通过实实例运行行程序。在在EC22中，每每个用户户最多可可拥有330个实实例，每每个实例例自身携携带一个个临时存存储模块块。用户

59、户需要长长期保存存的数据据则保存存到EBBS（弹弹性块存存储模块块）中，EEBS中中的数据据只能由由用户来来三处。在在EC22服务中中，系统统各模块块之间使使用似有有IP地地址通信信，而系系统与外外界使用用公共IIP地址址通信。EEC2的的基本架架构如图图7所示示。2.1.44 AAmazzon Simmplee Quueuee Seerviice 实现可可靠的消消息传递递 Amazoon SSimpple Queeue Serrvicce (SQSS) 允允许访问问 Ammazoon 提提供的可可靠的消消息传递递基础设设施。可可以使用用简单的的基于 RESST 的的 HTTTP 请求在在任何

60、地地方发送送和接收收消息。不不需要安安装和配配置任何何东西。可可以创建建任意数数量的队队列，发发送任意意数量的的消息。AAmazzon 把消息息存储在在多个服服务器和和数据中中心中，从从而提供供消息传传递系统统所需的的冗余和和可靠性性。每个个消息最最多可以以包含 8KBB 的文文本数据据。每个个队列可可以有一一个可配配置的可可见性超超时周期期，用来来控制多多个读者者对队列列的访问问。一个个应用程程序从队队列中读读取一个个消息之之后，其其他读者者就看不不到这个个消息，直直到超时时周期期期满为止止。在超超时周期期期满之之后，消消息重新新出现在在队列中中，另一一个读者者进程就就可以处处理它。 SQS