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云计算是什么,云计算的特点及主要形式

2012-06-11 14:52 459 查看
云计算”(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed
Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid
Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

云计算的概念是由Google提出的,这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源;广义云计算是指服务的交付和使用模式,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IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务,它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效;“云计算”图书版本也很多,都从理论和实践上介绍了云计算的特性与功用。

简单的说云计算就是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

云计算基本概念

英译:cloud;cloud computing;cloud computer;cloud-based。

云计算(cloud computing,分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜寻引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。

未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术,发展出更多的应用服务。

进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能,未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等,都可以透过这项技术轻易达成[7]。 

稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计算”的概念起源

云计算时代,可以抛弃U盘等移动设备,只需要进入Google Docs页面,新建文档,编辑内容,然后,直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司,他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。

狭义云计算

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,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

广义云计算

这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。

解释:

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。

云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed
Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、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。

总的来说,云计算可以算作是网格计算的一个商业演化版。早在2002年,我国刘鹏就针对传统网格计算思路存在不实用问题,提出计算池的概念:“把分散在各地的高性能计算机用高速网络连接起来,用专门设计的中间件软件有机地粘合在一起,以Web界面接受各地科学工作者提出的计算请求,并将之分配到合适的结点上运行。计算池能大大提高资源的服务质量和利用率,同时避免跨结点划分应用程序所带来的低效性和复杂性,能够在目前条件下达到实用化要求。”如果将文中的“高性能计算机”换成“服务器集群”,将“科学工作者”换成“商业用户”,就与当前的云计算非常接近了。

云计算具有以下特点

(1) 超大规模。“云 云计算管理系统[5]”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器, Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

(2) 虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现我们需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。

(3) 高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。

(4) 通用性。云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

(5) 高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。

(6) 按需服务。“云”是一个庞大的资源池,你按需购买;云可以象自来水,电,煤气那样计费。

(7) 极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

云计算可以彻底改变人们未来的生活,但同时也要重视环境问题,这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。

(8) 潜在的危险性:云计算服务除了提供计算服务外,还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构(企业)手中,而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构(特别象银行这样持有敏感数据的商业机构)对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务,无论其技术优势有多强,都不可避免地让这些私人机构以“数据(信息)”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言,“信息”是至关重要的。另一方面,云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的,但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。这就象常人不能监听别人的电话,但是在电讯公司内部,他们可以随时监听任何电话。所有这些潜在的危险,是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时,不得不考虑的一个重要的前提。

云计算的几大形式

InfoWorld网站同数十家公司、分析家和IT用户讨论出了云计算的几大形式:

1.SAAS(软件即服务)

这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户眼中看来,这样会省去在服务器和软件授权上的开支;从供应商角度来看,这样只需要维持一个程序就够了,这样能够减少成本。Salesforce.com是迄今为止这类服务最为出名的公司。SAAS在人力资源管理程序和ERP中比较常用。
Google Apps和Zoho Office也是类似的服务

2.实用计算(Utility Computing)

这个主意很早就有了,但是直到最近才在Amazon.com、Sun、IBM和其它提供存储服务和虚拟服务器的公司中新生。这种云计算是为IT行业创造虚拟的数据中心使得其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。

3.网络服务

同SAAS关系密切,网络服务提供者们能够提供API让开发者能够开发更多基于互联网的应用,而不是提供单机程序。

4.平台即服务

另一种SAAS,这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供。你可以使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中。

5.MSP(管理服务提供商)

最古老的云计算运用之一。这种应用更多的是面向IT行业而不是终端用户,常用于邮件病毒扫描、程序监控等等。

6.商业服务平台

SAAS和MSP的混合应用,该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平台。比如用户个人开支管理系统,能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。

7.互联网整合

将互联网上提供类似服务的公司整合起来,以便用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。

云计算的20个基本定义

Markus Klems

云计算是一个囊括了开发,负载平衡,商业模式,以及架构的时髦词,是软件业的未来模式(Software
10.0),或者简单地讲,云计算就是以 Internet 为中心的软件。

Reuven Cohen

云计算是一种基于 Web 的服务,目的是让用户只为自己需要的功能付钱,同时消除传统软件在硬件,软件,专业技能方面的投资。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。

Jeff Kaplan

云计算这个词将在未来的一到两年内将炙手可热,人们会依此实现虚拟化并重造 IT 应用,创造出基于服务的业务模式。

Douglas Gourlay

云计算指的是一个大的宏图,基本上说,就是让用户透过 Internet 访问技术服务,现在,我每次登陆 Facebook 或搜索航班,事实上都是在使用云计算。

Praising Gaw

云计算就是新的 Web2.0,一种既有技术上的市场绽放。就象以前人们在自己的网站上放一点 ajax 就宣称自己是 Web2.0 一样,云计算是一个新的流行词。

积极的一面是,Web2.0 最终抓住了主流眼球,同样,云计算概念最终也会改变人们的思想,最终爆发出各种各样的概念,托管服务,ASP,网格计算,软件作为服务,平台作为服务,任何东西作为服务。

Damon Edwards

云计算还有很多令人费解的东西,然而不必如此复杂,只有三种服务是基于“云”的,SaaS,PaaS 和云计算平台。

Brian de Haaff

消费者的角度看,SaaS
是云计算的一种,然而行业内的人必须明白这到底是什么意思。简单说,云计算就是SaaS的升华。

Ben Kepes

云模式的初衷是让硬件层的消费象按需计算,按所需存储空间那样进行,而为了让云模式带来更多力量,我们需要在整个应用架构中,在一个虚拟的环境中实现配制,部署,服务。

Kirill Sheynkman

我曾经和客户这样比喻云计算,我们可以把云计算比作“云厨”,我是一家的厨师,负责一家人的饭食,如果我的孩子想吃意大利食物,我就或做或订意大利饭给他,这些东西可能每天都变。拿我们的 Data Center 3.0 来说,你可以决定你的应用程序是在本地运行,还是在别的其它数据中心运行,如果发现资源不够,你也可以中途改变主意。事实上,基于自动化管理,你可以实时改变。

Omar Sultan

云计算就是为一些需要动态改变的需要访问资源与服务。应用和服务请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。云就是一些可以自我维护和管理的虚拟资源。

Kevin Hartig

云是一个庞大的资源池,你按需购买;云是虚拟化的;云可以象自来水,电,煤气那样计费。

Jan Pritzker

云计算是用户友好的网格计算。

Trevor Doerksen

云计算的意思是,外包的,用多少买多少的,各取所需的,一些来自 Internet
的东西。Thorsten von Eicken要想讨论围绕着云计算这个概念的问题,我们需要在一个历史背景中进行,看看云计算的先驱者,他们所遇到的问题,会给我们一些指引,以避免同样的问题。

Paul Wallis

关于云计算的分布,我们可以借用金字塔模型。处于顶端的是那些只需要用户关心这是什么的一些应用,如
Gmail, Hotmail, Quicken Online等等。

处于中间的是一些服务,你拥有逐渐增强的灵活性与可控制性,但仍受一些限制,Google
App Engine, Heroku, Mosso, Engine Yard, Joyent or force.com (SalesForce platform) 一类的应用算这一类别。处于底端的是一些诸如 Amazon
EC2, GoGrid, RightScale 和 Linode 一类的架构。

Michael Sheehan

Web 与博客世界繁荣让人相信,任何应用都可以走向 Web 化,事实上,有些是可以的,但大部分不可以。可靠性,可扩展性,安全,以及一大堆问题会阻止多数公司将他们的核心业务放到“云”中,如果那样,出现问题的成本将非常高。Amazon
是云计算的领先者,但即使是 Amazon 也遇到很多问题,云计算还需要不断完善,它需要走的路可能比多数人估计的都要长。

Don Dodge

现在的高速网络,高性能图形处理器,快但并不贵的服务器和存储让工程师将越来越多的计算能力集中到数据中心,10年前,研究者们创造了网格计算的概念,而云计算将更强大。

Aaron Ricadela

当我们向不懂计算机技术的人提供虚拟技术的时候,我们希望虚拟或隐藏的是其复杂性。绝大多数人希望同应用或服务,而不是软件打交道。对于云计算,我们希望软件本身被虚拟或躲藏在系统或专业人员的背后,或者说“云”的背后。技术的发展也应了这句古话,总是螺旋上升的。早期的大型机时代,大型机集中了所有计算;而到了PC时代,计算能力则分布在每一台PC上;即将进入以“云计算”为代表的互联网时代之后,计算能力又将走向集中。 分布式计算的PC时代,创造了微软;集中式计算的“云时代”,创造了谷歌。与谷歌试图将所有计算和应用搬到“云”里不同,微软提出“云-端计算”的平衡理念:“云”和终端都将承担一部分计算和应用。
微软提出“云-端计算”的基础是:虽然“云计算”时代,由摩尔定律及WINTEL架构所决定的平衡正在打破,但一个由硬件、带宽、内容构成的新平衡正在形成:终端性能、带宽的发展,永远也赶不上内容的增长速度,三者总是维持一个动态的最佳平衡。

Irving Wladawsky Berger

在我看来,云计算就是将以前那些需要大量软硬件投资以及专业技术能力的应用,以基于 Web 服务的方式提供给用户。

掌握云计算其实也是一种利用互联网上的软件和数据的能力。

“云计算”时代

云计算的演进当今社会,PC依然是我们日常工作生活中的核心工具——我们用PC处理文档、存储资料,通过电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了,我们会因为资料丢失而束手无策。而在“云计算”时代,“云”会替我们做存储和计算的工作。“云”就是计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。“云”的好处还在于,其中的计算机可以随时更新,保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”,其他IT巨头,如微软、雅虎、亚马逊(Amazon)也有或正在建设这样的“云”。届时,我们只需要一台能上网的电脑,不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上,但一旦有需要,我们可以在任何地点用任何设备,如电脑、手机等,快速地计算和找到这些资料。我们再也不用担心资料丢失。

在谷雪梅加入Google以后,她发现这一类概念已经得到了实践。Google的技术,可以让几十万台计算机一起发挥作用,组成强大的数据中心。Google中国前CEO李开复此前接受《财经》记者专访时说,Google真正的竞争力就在于有这些“云”,他们让Google有了无与伦比的存储和计算全球数据的能力。Google在创立之初,并没有刻意地去追求“云计算”和“晶格计算”等概念。但作为一家索引擎,Google在客观上需要拥有这些“云”。实际上,雅虎的搜索同样用到了“云计算”。云计算是一种新兴的共享基础架构的方法,它可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。很多因素推动了对这类环境的需求,其中包括连接设备、实时数据流、
SOA 的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等这样的 Web 2.0 应用的急剧增长。另外,数字元器件性能的提升也使IT环境的规模大幅度提高,从而进一步加强了对一个由统一的云进行管理的需求。

云计算+always-On设备 被评为“25年来最具影响力的十大IT技术组合”

《纽约时报》:云计算到底指什么?

云计算的说法正在广为流行,Gartner高级分析师Ben Pring评价道:“它正在成为一个大众化的词语。”但是,问题是似乎每个人对于云计算的理解各不相同。作为一个对互联网的比喻,“云”是很容易理解的。但是一旦同“计算”联系起来,它的意义就扩展了,而且开始变得模糊起来。有些分析师和公司把云计算仅仅定义为计算的升级版——基本上就是互联网上提供的众多虚拟服务器。另外一些人把云计算定义的更加宽泛,他们认为用户在防火墙保护之外消费的任何事物都处于“云”之中。

云计算被人们关注是在人们考虑IT业到底需要什么之后,人们需要找到一种办法能够在不增加新的投资,新的人力和新的软件的情况下增加互联网的能力和容量。而云计算正好提供了这种可能。现今云计算正处于一个起步的阶段,大大小小的公司提供着各式各样的云计算服务,从软件应用到网络存储再到邮件过滤。这些公司一部分是基础设备提供商,另一部分是像Salesforce.com之类的SAAS(软件即服务)提供商。现今主要实现的是基于互联网的个人服务,但是云计算的聚合和整合正在产生。

判断是否是云计算的十五种方法

 1)如果标称是“网格”或“OGSA(开放网格服务架构)”...那么,它不是云。

2)如果需要你向厂商提供一份几十页的需求说明书...那么,它不是云。

3)如果你不能用自己的信用卡来购买...那么,它不是云。

4)如果他们想卖给你硬件设备...那么,它不是云。

5)如果没有提供API...那么,它不是云。

6)如果需要你重新构架你的系统...那么,它不是云。

7)如果你不能在10分钟之间部署(provision)服务器...那么,它不是云。

8)如果你不能在10分钟之间撤销(deprovision)服务器...那么,它不是云。

9)如果你知道你所使用的机器的具体位置...那么,它不是云。

10)如果需要有一个咨询顾问来帮助你...那么,它不是云。

11)如果需要你事先准备好所需机器数目清单...那么,它不是云。

12)如果你知道它运行某种操作系统...那么,它不是云。

13)如果你不用把它连到你自己的机器上去...那么,它不是云。

14)如果需要你安装软件才能使用它...那么,它不是云。

15)如果你拥有所有这些硬件...那么,它不是云。

云计算主要应用

亚马逊网站(Amazon.com,下称亚马逊)

是以在线书店和电子零售业起家的,如今已在业界享有盛誉,不过它最新的业务却与云计算有关。两年多以前,亚马逊作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一,为尝试进入该领域的企业开创了良好的开端。

亚马逊的云名为亚马逊网络服务(Amazon WebServices,下称AWS),目前主要由4块核心服务组成:简单存储服务(Simple StorageService,S3);弹性计算云(Elastic Compute Cloud,EC2);简单排列服务(Simple QueuingService)以及尚处于测试阶段的SimpleDB。换句话说,亚马逊现在提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。

谷歌公司(Google,下称谷歌)

围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式。如今,他们又以应用托管、企业搜索以及其他更多形式向企业开放了他们的“云”。

今年4月,谷歌推出了谷歌应用软件引擎(Google AppEngine,下称GAE),这种服务让开发人员可以编译基于Python的应用程序,并可免费使用谷歌的基础设施来进行托管(最高存储空间达
500MB)。对于超过此上限的存储空间,谷歌按“每CPU内核每小时”10至12美分及1GB空间15至18美分的标准进行收费。最近,谷歌还公布了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务计划。

Salesforce

是软件即服务厂商的先驱,它一开始提供的是可通过网络访问的销售力量自动化应用软件。在该公司的带动下,其他软件即服务厂商已如雨后春笋般蓬勃而起。Salesforce的下一目标是:平台即服务。

该公司正在建造自己的网络应用软件平台Force.com,这一平台可作为其他企业自身软件服务的基础。Force.com包括关系数据库、用户界面选项、企业逻辑以及一个名为Apex的集成开发环境。程序员可以在平台的Sandbox上对他们利用Apex开发出的应用软件进行测试,然后在Salesforce的AppExchange目录上提交完成后的代码。

微软公司

在云计算的起步阶段,微软曾经历过不少周折。经过几年的磨合调整之后,这个软件巨头的云计算战略终于走上了正轨。

根据有些厂商的预想,未来绝大部分的IT资源都将来自云计算,但微软却并不这么认为。几个月前,微软首席软件架构师(CSA)雷;奥兹(RayOzzie)曾表示,微软的宏伟计划是“提供均衡搭配的企业级软件、合作伙伴托管服务以及云服务”。简而言之,微软将其称为“软件加服务
”(software plus services)。

微软将在今年推出的首批软件即服务产品包括Dynamics CRM Online、Exchange
Online、OfficeCommunications Online以及SharePointOnline。每种产品都具有多客户共享版本,其主要服务对象是中小型企业。单客户版本的授权费用在5,000美元以上。针对普通用户,微软的在线服务还包括Windows Live、Office Live和Xbox Live等。

云计算与网格计算的区别

云计算和网格计算本没有任何关系,至于云计算和分布式计算、效用计算等等概念,读者可以以此类推。

狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,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”中的资源在用户看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

广义云计算是指服务的交付和使用模式,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IT和软件、互联网相关的,也可以使任意其他的服务。

云计算不是一种商业模式,不是一种付费模式,不是一种IT技术,不是一类IT产品,不是一种付费模式,不是SOA,不是虚拟化或虚拟化软件,不是简单地将购买变为租赁,不是分布式计算,不是高性能计算,不是网格计算,不是软件即服务(SaaS)。

网格计算是指分布式计算中两类比较广泛使用的子类型。一类是,在分布式的计算资源支持下作为服务被提供的在线计算或存储。另一类是,一个松散连接的计算机网络构成的一个虚拟超级计算机,可以用来执行大规模任务。该技术通常 被用来通过志愿者计算解决计算敏感型的科研、数学、学术问题,也被商业公司用来进行电子商务和网络服务所需的后
台数据处理、经济预测地震分析等。

网格计算强调资源共享,任何人都可以做为请求者使用其它节点的资源,任何人都需要贡献一定资源给其他节点。网格计算强调将工作量转移到远程的可用计算资源上。云计算强调专有,任何人都可以获取自己的专有资源,并且这些资源是 由少数团体提供的,用户不需要贡献自己的资源。在云计算中,计算资源被转换形式去适应工作负载,它支持网格类型应用,也支持非网格环境,比如运行传 统或 Web2.0 应用的三层网络架构。网格计算侧重并行的计算集中性需求,并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应
用,大量的单独的请求,可以实现自动或半自动的扩展。

网格的构建大多为完成某一个特定的任务需要,或者支持挑战性的应用。这也是会有生物网格、地理网格、国家教育网格等各种不同的网格项目出现的原因。而云计算一般来说都是为了通用应用而设计的。云计算一开始就支持广泛企业计算、Web应用,普适性更强。网格计算的主要思路是聚合分布的松散耦合资源。而云计算的IT资源相对集中,以Intenet的形式提供底层资源的获得和使用。

在对待异构性方面,二者理念上有所不同。网格计算用中间件屏蔽异构系统,力图使用户面向同样的环境,把困难留在中间件,让中间件完成任务。而云计算,不同的服务用不同的方法对待异构型,所有传统的方法在这里都可以应用。有的提供基础设施,类似传统的服务器,用户选择操作系统和应用环境,有的则屏蔽了操作系统、基础设施和系统软件的差异,比如Paas服务。

简言之,云计算和网格没有任何内在联系。网格计算一直在发展,只是它和云计算的出现没有任何关系。网格计算作为一种面向特殊应用的解决方案将会继续在某些领域存在,而云计算作为一场IT变革,则会深刻影响整个IT产业和人类社会
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