云计算技术及应用

云计算技术及应用2008年11月，美国商业周刊发表了一篇著名的文章《Google及其云智慧》，开篇宣称“这项全新的远大战略旨在把强大的超乎想象的计算能力分布到众人手中”，它预示着云计算（CloudComputing）作为一种革命性的技术受到了产业界的普遍关注。“云计算”这个词自从被Google提出之后，在IBM、微软等IT行业巨头的大力推动之下，迅速成为IT行业最热门的概念，紧接着学术界也积极参与进来。初始云计算云计算突飞猛进CloudComputing3我们难免困惑于这个多少有些奇怪的名称——“云计算”，我们难免要问：“什么是云计算？云计算能给我们带来什么？”为了真正了解云计算，并且了解云计算的神奇价值，让我们现从Animoto公司的创业故事说起……Animoto的创业故事2006年8月，一家名为Animoto的小公司在纽约悄然成立。其创始人史蒂维.可里夫顿是一个刚从大学毕业不久的年轻人，他热衷于拍摄和进行照片处理，他看到人们都有把旅行中拍摄的照片编成Flash短片的需求，于是和几个年轻人一起在几台服务器上完成了一个基于网络的视频展示服务平台。通过这个平台，客户可以上传他们的图片和音乐并自动生成定制的视频，同时可以和他们的朋友分享这些视频。公司创建之初，他们把几台服务器放在办公室里，每天约有5000个访客，这几台服务器，恰能分担这些负载。然而在2008年4月的一天，有人在Facebook社区热门推荐了这个公司的应用后，在3天内该Animoto公司每天的用户量从5000上升到75万。这对于一个没有资本去扩容的小公司来说，简直是灾难，他们那几台服务器因不堪重负而纷纷死机。刚好史蒂维的大学同学迈克尔雪中送炭，迈克尔看到了亚马逊弹性计算云的巨大潜力，在加利福尼亚创办了一个叫做RightScale的科技创新公司，专门为亚马逊的云计算设计应用软件。他告诉史蒂维：”你压根不需要自己买服务器和存储设备，也不需要自己管理，你可以租用亚马逊的弹性计算云或亚马逊的简单存储服务，并且这些IT资源的租金相当便宜。我的公司可以帮助你把现有的互联网应用移植到你租用的亚马逊弹性计算云上面“。通过这个合作，Animoto只需要为应付激增的流量付费，并不需要购买任何新的设备，他把负载交给亚马逊承担，一台服务器一小时的费用只有约10美分，包含了带宽、存储和相关服务带来的一些边际成本。Animoto成功的故事带给我们的启示云计算并不仅仅是技术，它更是一种商业运营模式。云计算可以帮助年轻人降低创业门槛而专注于互联网服务本身的创新，从而让普通的年轻人发家致富，梦想成真！云计算就在我们身边作为一个用户，我们早已走入了云计算Google搜索引擎Gmail案例1年轻的公司女白领王小姐懊恼地抱怨自己做了一下午的工作，文档却由于操作失误而消失的无影无踪。她的同事为她建议了一种新的选择——Googledocs，现在已经很多人使用Googledocs在线写作工作文档了。案例2孟欣是一个地道的Google粉丝，颇为极客的他加入了任职的这家公司，从此他就把GoogleDocs带入了日常工作，他推荐CEO用GoogleDoc阅读、批改自己的工作文档，他的电子表格、ppt、翻译、储存照片等，不需要安装、维护什么东西，既不怎么占用个人电脑资源，还能带来更大的自由和便捷，这都归功于”云计算“。案例3前不久苹果公司现任首席运行官兼创办人乔布斯在iPad2发布会上说：“跟PC说再见了，该制造云终端了！”当下最潮的iPhone、iPad等产品，都是利用了云计算原理，让人们可以很方便地获得游戏、音乐等服务，而省去了去不同的地方搜索、下载、安装、支付和验证等步骤。案例4在新加坡，云计算甚至已经“潜入”市民手机，市民通过手机可以看到哪一路车还有多少时间才到站。“这就是把整个道路的情况收集起来，然后用云计算来处理巨大的数据，最终反馈给用户的，只是简单的结果。”

虽然我们很多人已经是不折不扣的云计算应用的使用者，但我们又对云计算技术和商业模式了解多少呢？扪心自问下：面对云计算，我们OUT了吗？风起“云”涌各国政府高度重视云计算

目前，云计算不仅引起了各行各业的广泛关注，还引起了各国政府的高度重视。美国、日本、英国等国家都在大力建立国家级云计算项目，试图在这场IT技术的全新革命中抢占先机。重金扶持云计算在中国

中国的云计算发展仍然处于初级阶段。2008年11月，中国电子学会成立了中国云计算专家委员会。2009年5月22日，首届中国云计算大会在北京召开。随着云计算研讨活动的频繁开展，中国的产业界和学术界开始了对云技术的广泛讨论与合作，新浪、搜狐、百度等大型互联网企业都在试图从传统的架构向云计算平台转型。云计算--第三次IT产业变革山雨欲来“云“满楼，我们将面临一次新的技术革命的山雨欲来——云计算势必会成为这一新的技术革命的主角。每一次技术革命都会诞生和成长一批世界级的优秀公司发生在上个世纪八九十年代的个人计算机变革将昂贵的、只在特殊行业中使用的大型主机变成每个人都可以负担得起都能使用的个人电脑，提高了个人的工作效率和企业的生产效率。个人计算机变革中诞生了一批伟大的公司：IBM、微软、惠普、戴尔、甲骨文、SAP等。在90年代及近十年来的互联网技术革命浪潮中，催生和成长了一批像思科、Yahoo、Google、亚马逊、新浪、网易、百度、阿里巴巴这样优秀的公司。面对发生在当下的以云计算为主角的又一次技术革命，相信会有更多的中国的企业抓住机遇，迎头猛进，成长为世界级的优秀公司。曾经，由好多珍贵的机会摆在我面前，但是我没有珍惜，等到失去的时候才后悔莫及，尘世间最痛苦的事莫过于此。如果上天能够给我一个再来一次的新机会，我会对云计算说三个字：我爱你，如果非要在这份爱上加上一个期限，我希望是……从现在起！

——中国IT人长期以来，运算和存储都是在自己的机器上进行，其性能随着硬件的发展而发展，在很长时间内，硬件依赖成为IT业发展的依托，斥巨资打造更高性能的设备成为很多厂商发展的定式。云计算打破了这一传统的模式。这个改变要从一个著名的故事开始……云计算的开端1998年9月，24岁的布林和25岁的佩奇决定合伙开个公司，公司提供的唯一服务就是搜索引擎。在对商业计划一无所知的情况下，布林从一位斯坦福校友那里顺利拿到了第一笔投资10万美元，依靠这10万美元，在朋友的一个车库里，布林和佩奇开始了开创Google的征程。穷学生开公司，当然没有办法买得起昂贵的商用服务器，于是他们就买淘汰的主板、过期的CPU、便宜的小容量硬盘，还有廉价的电源等最便宜的器件来攒服务器。但是这种廉价组装的服务器很容易坏，不稳定。好在这两个年轻人都拥有绝顶聪明的脑袋，他们决定靠写完善的容灾软件系统来克服这些毛病，使得成百上千个并不可靠的硬件服务器组成一个非常可靠的系统来提供IT基础支撑服务。这是一场伟大的思想巅峰运动。这家小公司就这样顶着风雨发展起来，到2000年，他们已经有了几千台这样的服务器了。他们开始用网络把这些服务器连接起来，并通过一种运算模式实现高性能运算，形成了现在所称的”云计算“的雏形。而车库里那些提供搜索引擎的用网线连起来的破烂的几百台攒出来的计算机以及隔离他们的纸板就成了最初的”云计算系统“。Google第一代云计算系统机架

前不久，美国著名财经杂志《福布斯》正式公布了最新的美国富豪排行榜。在这个由400位美国富豪组成的排行榜上，一些新面孔备受世人关注，其中就包括Google创始人谢尔盖·布林。谢尔盖·布林年仅30岁，这位出生在莫斯科的移民成为美国400富豪榜中最年轻的富豪，他以40亿美元的身价和另一位Google创始人拉里·佩奇并列排名第43位。对于这个刚满30岁的技术怪杰而言，成功来得太容易了。与云计算一起发展的还有互联网上日益飙升的数据，个人计算机再也无力支持存储这海量数据的九牛一毛，也无力承担如此的大规模计算。如果硬件崩溃了，是不是我们的数据也随之灰飞烟灭？还有此前的”艳照门“事件，是不是也让你对个人电脑里的数据的安全性产生怀疑?云计算为这些难题找到了解决方案。我们可以把数据存放在“云”里自己的网盘中。安全性更不用怀疑，在云计算环境中，数据中心和它运行的基础服务都有专业的机构和人员进行运营和管理，还有加密、隔离等技术保证数据的安全性。硬件再也不是计算发展的唯一支撑了，云计算成为计算发展水到渠成的崭新阶段。目前，除了车库中诞生的第一个云计算系统，几乎所有的大型IT公司都投入到云计算的浪潮中来了，各种各样的云服务应运而生，当然我们不排除其中有些是在“挂羊头卖狗肉”，但云计算却切切实实成了人们的新宠。云计算水到渠成如今只要搜索“云计算”，就会出现数不尽的信息，但到底什么是云计算呢？类似电子商务，云计算也是有史以来最为混乱的概念，一方面是因为云计算涉及到太多的领域和应用场景；另一方面则是各类厂商煽风点火式的宣传和炒作。这种混乱正好说明了云计算商不成熟，目前云计算处于快速发展阶段。众说纷纭的云计算概念云计算的定义

云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。云计算的分类销售自动化进销存，OA合作伙伴云云应用程序云开发平台云基础架构无限制实时自定制字段级安全实时工作流云中编程实时数据挖掘实时内容管理实时网站手机集成第三方安全认证高可靠性高可扩展性查询优化实时沙盘演练实时集成实时升级数据中心容灾800APP云平台Google文件系统(GFS)Google

48%MSN

19%Yahoo

33%客户端客户端客户端互为备份管理节点GFS主节点GFS主节点C0C1C2C5数据结点1C0C2C5数据结点NC1C5数据结点2…客户端客户端客户端客户端客户端客户端C1弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）$.10perserverhourImagesAPI:RegisterImageDescribeImagesDeregisterImageInstancesAPI:RunInstancesDescribeInstancesTerminateInstancesGetConsoleOutputRebootInstances微软Azure云计算平台云计算的特点超大规模虚拟化高可靠性通用性高可扩展性按需服务极其廉价古老的预言变得正确ThomasWatson“我认为全球大概只需要五台计算机就够了。”BillGates“640KB内存应该对任何人都够用了。”?云计算对IT产业的影响

云计算将对IT产业的各个领域产生革命性的影响：对服务器和桌面电脑领域的影响对芯片制造商的影响对基础设施外包服务的影响对互联网应用的影响对传统桌面应用的影响对中小企业的IT部门的影响对大型企业的IT部门的影响对平台即服务产业的影响对软件开发的影响对软件销售的影响对宽带运营商的影响对嵌入式设备的影响对信息安全领域的影响 有些影响可以迅速可见，有些影响则需要若干年才能显现出来。而云计算，作为IT产业的第三次变革，将会对IT产业产生深远影响，有些影响在当前和短时间内则不可预料，云计算可能会彻底改变IT产业格局。云计算对服务器和个人电脑领域的影响云计算变革将进一步加大服务器和个人电脑的差距。云计算变革将继续保持不断提高服务器性能的需求，同时云计算将使个人电脑的性能需求不再无限提高。服务器同时还会提供对硬件虚拟化的更好支持，提供更好的远程管理、节能管理支持。服务器在网络和存储上的性能将会进一步提高。因为个人电脑在保持灵活性、便捷性、廉价的原则下，将追求性价比和适用，不再追去纯粹性能提升，也不会出现频繁的硬件升级。个人电脑的硬件和操作系统对网络的支持将更加完善。云计算对芯片制造商的影响云计算变革，以及其对IT产业的影响，将迫使芯片制造商发生如下改变：处理器芯片厂商更好支持处理器虚拟化和存储管理服务器网卡芯片将需要更好支持网络虚拟化存储芯片将更好支持存储虚拟化和容量扩展个人电脑和其他移动设备将采用对移动宽带网络支持更好的无线接入芯片终端在线化AndroidChromeOS云计算对基础设施外包服务的影响基础设施服务商需要做的改变：快速部署缩小主机规模提高资源利用率提高管理效率降低运维成本基础设施可以放置在低土地和能源成本的地区提供商业连续性服务提高服务水平复杂的体系结构商业模式和理念的转变全球企业IT开销Source:IBMCorporateStrategyanalysisofIDCdata,Sept.2007$0B50100150200250300199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010NewServerSpendingServerMgtandAdminCostsPowerandCoolingCosts不同地区电力价格价格

地点可能的定价原因3.6美分爱达荷州水力发电，没有长途输送10.0美分加州电力在电网上长途输送，湾区的输送线有限，加州不允许煤电18.0美分夏威夷发电的能源需要海运到岛上（千瓦/小时）云计算对互联网应用的影响 由于采用云计算基础设施服务，服务器自动扩展、存储资源无限扩展、数据库无限扩展、负载均衡自动调整都将变为可能，构建高负载的大型网络应用将变得更为容易，甚至可能出现Paas服务商将大型网络应用的部署和扩展变成若干个鼠标操作。随着云计算基础设施服务的不断出现，整合基础设施服务和应用开发平台的Paas服务商必然会大量出现。云计算对传统桌面应用的运营的影响随着Paas和Saas的兴起，互联网应用将越来越丰富，有些互联网应用将可以直接代替桌面应用。未来5年，基于浏览器的应用能代替90%的桌面应用，但不是必须的。通过远程桌面、桌面虚拟化等技术，所有的桌面应用都可以放在互联网上，但不是必须的。基于互联网的应用包括基于浏览器的应用，基于互联网的应用最终会超过桌面应用，8年内，将达到80：20的比例。云计算对中小企业的IT部门的影响中小企业的IT投资将大为降低，特别是软件开发、互联网应用开发企业的初始投资将大为降低。非IT开发企业可能不需要IT部门，甚至不需要办公电脑以外的服务器，可能采用第三方提供的标准或定制化的远程企业数据中心服务。中小企业有可能以较少的人力成本，利用Paas和Saas服务，开展大规模的业务。软件产品在线化云计算对大型企业的IT部门的影响大型企业的业务对云计算的使用将经过三个阶段：非关键业务使用公用云，关键业务使用混合云，关键业务使用公用云。对大型企业的IT部门并不会因为使用云计算而大幅减少雇员，云计算确实会带来成本的降低和管理的便利，但也会出现更多的问题需要解决。大型企业的IT部门将能够更有效监控各业务和部门对资源的消耗，甚至可以进行内部结算，迫使业务开发和运营部门更节约IT资源。云计算对平台即服务产业影响基础设施云计算服务已经提供了很多便利，但该类服务也会越来越多，会产生整合这些基础设施服务或者屏蔽不同服务商差异的Paas服务，为应用开发提供更多便利。平台即服务产业将会促进中间件市场的普及和流水线模式组装软件的产生。云计算对软件开发的影响云计算操作系统可能出现，它将屏蔽各个云计算基础设施服务的API，形成统一的云计算操作系统API，这套API将由某个国际组织制定，但目前多个国际组织在试图主导这套API，还无法确定哪一个会胜出。各个Paas商，或者某些Iaas服务商会支持这套API。自动扩展的分布式软件变得可能。软件自身根据自身的负载状况，利用云计算操作系统API扩展各种基础设施资源。新的软件开发模式将出现：基于云计算操作系统的开发模式。传统的内存扩展、内存缓存、服务器扩展、数据库扩展、存储容量扩展、备份等问题将不会成为应用开发人员主要考虑的问题，这些问题将由Paas商和云计算操作系统解决。云计算对软件销售模式的影响Saas模式软件销售在10年内将超过基于授权许可证的销售，基于授权许可证的销售将主要存在于特殊行业中必须独占运营的软件。软件免费和开源、服务收费的模式将持续增长，并在15年内超过付费私有软件。无论是开源软件、免费软件、私有软件，在十年之后，都将以在线销售为主，云计算为在线销售提供了极大的便利。云计算对嵌入式设备的影响嵌入式设备的性能还需要不断提高，但不需要无限提高，只要满足作为云计算客户端的性能需求即可。智能手机、手提电脑将主要使用云计算基础设施服务。