淺析云計(jì)算技術(shù)的概念和特點(diǎn)

　　云計(jì)算基本概念

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

　　云計(jì)算(cloud computing，分布式計(jì)算技術(shù)的一種，其最基本的概念，是透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。透過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，達(dá)成處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　最簡(jiǎn)單的云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見(jiàn)，例如搜尋引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等，使用者只要輸入簡(jiǎn)單指令即能得到大量信息。

　　未來(lái)如手機(jī)、GPS等行動(dòng)裝置都可以透過(guò)云計(jì)算技術(shù)，發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)。

　　進(jìn)一步的云計(jì)算不僅只做資料搜尋、分析的功能，未來(lái)如分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細(xì)胞等，都可以透過(guò)這項(xiàng)技術(shù)輕易達(dá)成[7]。

　　稍早之前的大規(guī)模分布式計(jì)算技術(shù)即為“云計(jì)算”的概念起源

　　云計(jì)算時(shí)代，可以拋棄U盤(pán)等移動(dòng)設(shè)備，只需要進(jìn)入Google Docs頁(yè)面，新建文檔，編輯內(nèi)容，然后，直接將文檔的URL分享給你的朋友或者上司，他可以直接打開(kāi)瀏覽器訪問(wèn)URL。我們?cè)僖膊挥脫?dān)心因PC硬盤(pán)的損壞而發(fā)生資料丟失事件。

　　狹義云計(jì)算

　　提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。

　　廣義云計(jì)算

　　這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。

　　解釋：

　　這種資源池稱為“云”。“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、寬帶資源等等。云計(jì)算將所有的計(jì)算資源集中起來(lái)，并由軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無(wú)需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無(wú)需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。

　　有人打了個(gè)比方：這就好比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

　　云計(jì)算是并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算是虛擬化(Virtualization)、效用計(jì)算(Utility Computing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

　　總的來(lái)說(shuō)，云計(jì)算可以算作是網(wǎng)格計(jì)算的一個(gè)商業(yè)演化版。早在2002年，我國(guó)劉鵬就針對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)格計(jì)算思路存在不實(shí)用問(wèn)題，提出計(jì)算池的概念：“把分散在各地的高性能計(jì)算機(jī)用高速網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，用專門設(shè)計(jì)的中間件軟件有機(jī)地粘合在一起，以Web界面接受各地科學(xué)工作者提出的計(jì)算請(qǐng)求，并將之分配到合適的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。計(jì)算池能大大提高資源的服務(wù)質(zhì)量和利用率，同時(shí)避免跨結(jié)點(diǎn)劃分應(yīng)用程序所帶來(lái)的低效性和復(fù)雜性，能夠在目前條件下達(dá)到實(shí)用化要求。”如果將文中的“高性能計(jì)算機(jī)”換成“服務(wù)器集群”，將“科學(xué)工作者”換成“商業(yè)用戶”，就與當(dāng)前的云計(jì)算非常接近了。

　　云計(jì)算具有以下特點(diǎn)：

　　(1) 超大規(guī)模。“云 云計(jì)算管理系統(tǒng)[5]”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器。“云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。

　　(2) 虛擬化。云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來(lái)自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無(wú)需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。

　　(3) 高可靠性。“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。

　　(4) 通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

　　(5) 高可擴(kuò)展性。“云”的規(guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。

　　(6) 按需服務(wù)。“云”是一個(gè)龐大的資源池，你按需購(gòu)買;云可以象自來(lái)水，電，煤氣那樣計(jì)費(fèi)。

　　(7) 極其廉價(jià)。由于“云”的特殊容錯(cuò)措施可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云，“云”的自動(dòng)化集中式管理使大量企業(yè)無(wú)需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時(shí)間就能完成以前需要數(shù)萬(wàn)美元、數(shù)月時(shí)間才能完成的任務(wù)。

　　云計(jì)算可以徹底改變?nèi)藗兾磥?lái)的生活，但同時(shí)也要重視環(huán)境問(wèn)題，這樣才能真正為人類進(jìn)步做貢獻(xiàn),而不是簡(jiǎn)單的技術(shù)提升。

　　(8) 潛在的危險(xiǎn)性：云計(jì)算服務(wù)除了提供計(jì)算服務(wù)外，還必然提供了存儲(chǔ)服務(wù)。但是云計(jì)算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機(jī)構(gòu)(企業(yè))手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對(duì)于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)(特別象銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機(jī)構(gòu))對(duì)于選擇云計(jì)算服務(wù)應(yīng)保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)，無(wú)論其技術(shù)優(yōu)勢(shì)有多強(qiáng)，都不可避免地讓這些私人機(jī)構(gòu)以“數(shù)據(jù)(信息)”的重要性挾制整個(gè)社會(huì)。對(duì)于信息社會(huì)而言，“信息”是至關(guān)重要的。另一方面，云計(jì)算中的數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計(jì)算用戶是保密的，但是對(duì)于提供云計(jì)算的商業(yè)機(jī)構(gòu)而言確實(shí)毫無(wú)秘密可言。這就象常人不能監(jiān)聽(tīng)別人的電話，但是在電訊公司內(nèi)部，他們可以隨時(shí)監(jiān)聽(tīng)任何電話。所有這些潛在的危險(xiǎn)，是商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)構(gòu)選擇云計(jì)算服務(wù)、特別是國(guó)外機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)時(shí)，不得不考慮的一個(gè)重要的前提。