云計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)上分布的計(jì)算、存儲、服務(wù)構(gòu)件、網(wǎng)絡(luò)軟件等資源集中起來,基于資源虛擬化的方式,為用戶提供方便快捷的服務(wù),它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算與存儲的分布式與并行處理。如果把“云”視為一個虛擬化的存儲與計(jì)算資源池,那么云計(jì)算則是這個資源池基于網(wǎng)絡(luò)平臺為用戶提供的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)?;ヂ?lián)網(wǎng)是最大的一片“云”,其上的各種計(jì)算機(jī)資源共同組成了若干個龐大的數(shù)據(jù)中心及計(jì)算中心。
但是,云計(jì)算并不是一個簡單的技術(shù)名詞,并不僅僅意味著一項(xiàng)技術(shù)或一系列技術(shù)的組合。它所指向的是IT 基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,即通過網(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”。從更廣泛的意義上來看,云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式,即通過網(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IT基礎(chǔ)設(shè)施(硬件、平臺、軟件),也可以是任意其他的服務(wù)。無論是狹義還是廣義,云計(jì)算所秉承的核心理念是“按需服務(wù)”,就像人們使用水、電、天然氣等資源的方式一樣。這也是云計(jì)算對于ICT 領(lǐng)域乃至于人類社會發(fā)展最重要的意義所在。以下為云計(jì)算的主要特征:
— 具有“作為服務(wù)”交付的能力;
— 以高度可擴(kuò)展的彈性方式交付服務(wù);
— 利用因特網(wǎng)技術(shù)和方法來開發(fā)和交付服務(wù);
— 資源虛擬化及資源的自動管理與配置;
— 可實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分布式并行處理;
— 低成本并對用戶透明。
(2)云計(jì)算的工作原理和關(guān)鍵技術(shù)
① 云計(jì)算的工作原理
在典型的云計(jì)算模式中,用戶通過終端接入網(wǎng)絡(luò),向“云”提出需求;“云”接受請求后組織資源,通過網(wǎng)絡(luò)為“端”提供服務(wù)。用戶終端的功能可以大大簡化,諸多復(fù)雜的計(jì)算與處理過程都將轉(zhuǎn)移到終端背后的“云”上去完成。用戶所需的應(yīng)用程序并不需要運(yùn)行在用戶的個人電腦、手機(jī)等終端設(shè)備上,而是運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模服務(wù)器集群中;用戶所處理的數(shù)據(jù)也無須存儲在本地,而是保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心里。提供云計(jì)算服務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)這些數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的管理和維護(hù),并保證為用戶提供足夠強(qiáng)的計(jì)算能力和足夠大的存儲空間。在任何時間和任何地點(diǎn),用戶只要能夠連接至互聯(lián)網(wǎng),就可以訪問云,實(shí)現(xiàn)隨需隨用。
② 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)
云計(jì)算是隨著處理器技術(shù)、虛擬化技術(shù)、分布式存儲技術(shù)、寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化管理技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。從技術(shù)層面上講,云計(jì)算基本功能的實(shí)現(xiàn)取決于兩個關(guān)鍵的因素,一個是數(shù)據(jù)的存儲能力,另一個是分布式的計(jì)算能力。因此,云計(jì)算中的“云”可以再細(xì)分為“存儲云”和“計(jì)算云”,即“云計(jì)算=存儲云+計(jì)算云”。
— 存儲云:大規(guī)模的分布式存儲系統(tǒng);
— 計(jì)算云:資源虛擬化+并行計(jì)算。
并行計(jì)算的作用是首先將大型的計(jì)算任務(wù)拆分,然后再派發(fā)到云中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式并行計(jì)算,最終將結(jié)果收集后統(tǒng)一整理,如排序、合并等。
虛擬化最主要的意義是用更少的資源做更多的事。在云計(jì)算中引入虛擬化技術(shù),就是力求能夠在較少的服務(wù)器上運(yùn)行更多的并行計(jì)算,對云計(jì)算中所應(yīng)用到的資源進(jìn)行快速而優(yōu)化的配置等。
(3)云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展
自亞馬遜EC2 產(chǎn)品和Google-IBM 并行計(jì)算項(xiàng)目提出云計(jì)算以來,從技術(shù)供應(yīng)商到軟件服務(wù)提供商紛紛推出披著“云計(jì)算”外衣的各式產(chǎn)品與服務(wù),其中不乏炒作概念、混水摸魚之輩。總的來看,云計(jì)算還處于一個起步的階段,業(yè)務(wù)種類還比較單一。
目前,提供云計(jì)算產(chǎn)品和服務(wù)的公司主要來自北美特別是美國。
— Amazon:最早提供遠(yuǎn)程云計(jì)算平臺服務(wù)的公司,云計(jì)算平臺稱為彈性計(jì)算云(Elastic Compute Cloud,EC2)。用戶租用的是虛擬的計(jì)算能力,簡化了計(jì)費(fèi)方式。在彈性計(jì)算云中,提供了三種不同能力的虛擬機(jī)實(shí)例,具有不同的收費(fèi)價格。例如,其中默認(rèn)的也是最小的運(yùn)行實(shí)例是1.7GB的內(nèi)存,1 個EC2的計(jì)算單元(虛擬的計(jì)算核以相關(guān)的計(jì)算單元),160GB的虛擬機(jī)內(nèi)部存儲容量,是一個32 位的計(jì)算平臺,收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為每個小時10 美分。在當(dāng)前的云計(jì)算平臺中,還有兩種性能更加強(qiáng)勁的虛擬機(jī)實(shí)例可供使用,當(dāng)然價格也更加昂貴一點(diǎn)。
— IBM:IBM在2007年11月15日推出了藍(lán)云計(jì)算平臺,為客戶帶來即買即用的云計(jì)算平臺。它包括一系列的云計(jì)算產(chǎn)品,通過將Tivoli、DB2、WebSphere與硬件產(chǎn)品(目前是x86刀片服務(wù)器)集成,能夠?yàn)槠髽I(yè)架設(shè)一個分布式、可全球訪問的資源結(jié)構(gòu)。首款支持Power和x86處理器刀片服務(wù)器系統(tǒng)的“藍(lán)云”產(chǎn)品于2008年正式推出,并且計(jì)劃隨后推出基于System z“大型主機(jī)”的云環(huán)境,以及基于高密度機(jī)架集群的云環(huán)境。2007年2月起,IBM與無錫市政府合建無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園云計(jì)算中心,已投入商用。