云計算應用研究

陳國威

惠州工業(yè)科技學校 廣東 516001

0 引言

自 2006年 Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大會首次提出“云計算”(Cloud Computing)的概念以來，云計算被看作是繼個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次 IT變革，成為學界和業(yè)界關注的熱門話題。美國調(diào)研公司Forrester Research最新發(fā)布的一份研究報告顯示，全球云計算市場規(guī)模2020年將達到2410億美元。隨著各國云計算戰(zhàn)略發(fā)展計劃的制定和落實，云計算應用研究和實踐的推進，云計算在搜索引擎、電子商務、科學計算、數(shù)據(jù)庫、虛擬存儲等領域，在政府、電信、金融、教育等行業(yè)的應用將越來越廣泛。

1 云計算的概念

對于到底什么是云計算，目前還沒有公認的定義，根據(jù)一份近期的研究表明云計算有超過 20多種不同的定義。維基百科關于云計算的定義是“云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備”。美國國家標準與技術實驗室對云計算的定義是“云計算是一個提供便捷的通過互聯(lián)網(wǎng)訪問一個可定制的IT資源共享池能力的按使用量付費模式(IT資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用，服務)，這些資源能夠快速部署，并只需要很少的管理工作或很少的與服務供應商的交互”。盡管云計算的定義各不相同，但其核心思想是將大量用網(wǎng)絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構成一個計算資源池向用戶提供按需服務。提供資源的網(wǎng)絡被稱為“云”。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源。廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。

2 云計算應用

由于云計算是多種技術混合演進的結果，其成熟度較高，又有大公司推動，發(fā)展極為迅速，無論是 2010年還是 2011年，云計算都被評為全球十大戰(zhàn)略技術之首。Amazon、Google、IBM、微軟和Salesforce等著名公司是云計算的先行者。

2.1 Google云計算應用

當業(yè)界談到云計算時，第一個想到的應該就是Google。不僅因為Google擁有全球最強大的搜索引擎，還因為Google是云計算概念的倡導者。從2003年開始，Google連續(xù)幾年在計算機系統(tǒng)研究領域的最頂級會議與雜志上發(fā)表論文，揭示其內(nèi)部的分布式數(shù)據(jù)處理方法，向外界展示其使用的云計算核心技術。Google 云計算平臺主要包括Google文件系統(tǒng)GFS(Google File System)、分布式計算處理算法Mapreduce、分布式計算數(shù)據(jù)庫Bigtable、分布式存儲系統(tǒng)Megastore、分布式鎖服務 Chubby Lock、云計算消息序列處理系統(tǒng)GWQ(Google Workqueue)等。我們?nèi)粘Ｖ兴褂玫?Google Search，Google Earth，Goolge Map，Google Gmail等業(yè)務都是 Google 基于自己云計算平臺來提供的。Google通過云計算的方式，大量降低了計算成本，使其業(yè)務更具有競爭力。Google在推出自己產(chǎn)品的同時，傾力打造了一個平臺，來集成自己的服務并供開發(fā)者使用，這就是 Google App Engine平臺。從云計算平臺的分類來看，Google App Engine是一個PaaS平臺，用戶可以在上面開發(fā)軟件，并在Google的基礎設施上運行此軟件。對于最終用戶來說，Google App Engine平臺提供的東西包括基于WEB的文檔、電子數(shù)據(jù)表以及其他生產(chǎn)性應用服務，有免費的版本，也有每年每用戶 50美元的更高級版本。包括GE和寶潔在內(nèi)，Google App Engine平臺的用戶數(shù)量達到了大約1000萬。超過300萬家企業(yè)將其軟件系統(tǒng)托管在Google的云平臺上。為滿足不斷增長的業(yè)務需求，Google增加了基礎架構的投入與建設，目前，Google在全球運行了38個大型的IDC中心，超過300多個GFSII服務器集群，100多萬臺計算機。

2.2 Amazon云計算應用

Amazon是全球最大的一家網(wǎng)上書店和線上零售商，憑借其電子商務領域積累的大量基礎性設施、先進的分布式計算技術、巨大的用戶群和豐富的運營經(jīng)驗，Amazon云計算業(yè)務得到快速發(fā)展，榮獲2011年最佳十強云計算供應商風云榜冠軍寶座。Amazon的云計算服務稱為AWS(Amazon Web Services)，目前主要包括四種服務：簡單存儲服務S3(Simple Storage Service)、彈性云計算EC2(Elastic Compute Cloud)、簡單隊列服務SQS(Simple Queuing Service)以及仍處在測試階段的簡單數(shù)據(jù)庫管理SimpleDB。Amazon所提供的第一種云服務是S3，它可以提供無限制的存儲空間，讓用戶存放文檔、照片、視頻和其他數(shù)據(jù)。在線照片存儲共享網(wǎng)站SmugMug就是Amazon S3云服務的典型應用代表。其后是EC2，用戶可以選擇不同的服務器配置，用非常低廉的價格獲得計算及存儲資源，并且可以方便地擴充或縮減相關資源，并對實際用到的計算處理量進行付費。S3存儲是每月每GB為15美分，根據(jù)配置不同，EC2服務器容量是每小時10-80美分。SQS隊列服務是新用戶每月可獲得10萬SQS排隊請求，之后，用戶每1萬請求收取0.01美元。該公司還推出了基于云應用的Kindle Fire以挑戰(zhàn)蘋果和谷歌。Amazon不僅樹立了IaaS黃金標準，而且還大刀闊斧的進入 PaaS市場。據(jù)第三方統(tǒng)計機構提供的數(shù)據(jù)顯示，2010年Amazon云計算AWS的業(yè)務收入達到5億美元，占其營業(yè)總收入的2%。

2.3 IBM云計算應用

IBM在2007年11月推出 “藍云”計算平臺，是目前業(yè)界惟一一家提供IaaS、PaaS、SaaS的云計算提供商。“藍云”計算平臺是一套軟、硬件平臺，由一個數(shù)據(jù)中心、IBM Tivoli部署管理軟件(Tivoli Provisioning Manager)、IBM Tivoli監(jiān)控軟件(IBM Tivoli Monitoring)、IBM WebSphere應用服務器、IBM DB2數(shù)據(jù)庫以及一些虛擬化的組件共同組成。IBM在美國的加利福尼亞、愛爾蘭的都柏林、日本東京和中國北京等地建立了多個云計算中心，并與17個歐洲組織合作開展了名為RESERVOIR的云計算項目。為了給銷售團隊和開發(fā)人員提供洞察結果，以更好地滿足客戶需求，IBM 開發(fā)出 Blue Insight，一種全球用于業(yè)務分析的最大私有云計算環(huán)境。Blue Insight 整合并分析來自近100個不同信息倉庫和數(shù)據(jù)庫的客戶和市場內(nèi)容，數(shù)據(jù)量總計達PB以上，相當于3000億臺ATM交易量。Blue Insight 預計前五年可節(jié)省IBM 幾千萬美元費用。除節(jié)省成本和提供洞察結果外，這種系統(tǒng)環(huán)境還為 IBM 提供新的機遇。目前，云計算支持近110,000個用戶和41種應用，2011年，還將再部署另外95種應用，IBM預計，系統(tǒng)最終可支持200,000多名銷售人員和開發(fā)人員。全球財富500強中，有80%使用了IBM的云計算技術、產(chǎn)品、解決方案或服務。僅在2010年一年當中，IBM就在全球?qū)嵤┝?000個私有云項目。而在公有云方面，IBM 建立的云平臺已經(jīng)擁有1900萬個用戶。同時，IBM在中國幫助貴州移動、寧波物流港、上海電信、中化集團和北京工業(yè)大學等眾多行業(yè)領域?qū)崿F(xiàn)了云計算應用。

2.4 微軟云計算應用

繼Google、亞馬遜、IBM之后，微軟于2008年10月推出名為Windows Azure(譯為“藍天”)的云計算操作系統(tǒng)。Azure是繼Windows取代DOS之后，通過在互聯(lián)網(wǎng)架構上打造的云計算平臺，讓 Windows真正由PC延伸到“藍天”上。微軟提供了端到端的整個云計算架構的應用產(chǎn)品家族，從基礎設施(IaaS)到平臺即服務(PaaS)，再到軟件即服務(SaaS)，在部署模式上全面覆蓋了私有云、公有云和混合云的構建。公共云由微軟自己運營，為客戶提供部署和應用服務。在公共云中，Windows Azure Platform是一個高度可擴展的服務平臺，提供基于微軟數(shù)據(jù)中心的隨用隨付費的靈活的服務模式。Windows Azure platform延續(xù)了微軟傳統(tǒng)軟件平臺的特點，能夠為客戶提供熟悉的開發(fā)體驗，用戶已有的許多應用程序都可以相對平滑地遷移到該平臺上運行。私有云部署在客戶的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，基于客戶個性化的性能和成本要求、面向服務的內(nèi)部應用環(huán)境。這個云平臺基于成熟的Windows Server和System Center等系列產(chǎn)品，并且能夠與現(xiàn)有應用程序兼容。目前，全球已有兩千萬家企業(yè)和超過十億人在使用微軟云計算。

2.5 中國云計算應用

在我國，云計算受到了國家的高度重視，云計算的發(fā)展也非常迅猛。2008年11月25日，中國電子學會成立云計算專家委員會。2009年5月22日，中國電子學會隆重舉辦首屆云計算大會。2010年10月，國務院發(fā)布了《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國發(fā)〔2010〕32號)，明確提出要進一步統(tǒng)籌部署，集中力量，加快推進云計算的研發(fā)和示范應用。同月，發(fā)改委和工信部發(fā)布了《關于做好云計算服務創(chuàng)新發(fā)展試點示范工作的通知》(發(fā)改高技[2010]2480號)，在北京、上海、深圳、杭州、無錫等五個城市先行開展云計算創(chuàng)新發(fā)展試點示范工作，進一步明確了國家發(fā)展云計算的總體思路和戰(zhàn)略布局。2008年5月10日，IBM 在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個云計算中心投入運營。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國的云計算中心——IBM 大中華區(qū)云計算中心。2008年11 月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計算平臺。2008年12月30日，阿里巴巴集團旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了 2009年戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，計劃于在南京建立國內(nèi)首個“電子商務云計算中心”。2010年11月，深圳市公布了《關于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構加快工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的若干意見》，首次提出打造“華南云計算中心”。2011年5月惠州仲愷高新區(qū)提出“慧云計劃”，建設“惠州云計算中心”。

當前，我國電信運營商為了整合內(nèi)部資源，降低業(yè)務成本，提升管理水平，增強市場競爭力，滿足客戶對移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和服務的需要，積極部署云計算，并在應用層面大力推進云計算的應用，成為我國云計算應用的主要領域。中國移動“大云” 計劃是中國移動打造云計算基礎設施的關鍵技術研究及原型系統(tǒng)開發(fā)計劃。目前，“大云”項目已經(jīng)申請云計算相關專利 36項，在計費系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務平臺系統(tǒng)等多個領域進行了云計算實踐，正在中國移動內(nèi)部的上海、江蘇、天津、四川等分公司進行落地試點，2009年發(fā)布了大云0.5，2010年發(fā)布了大云1.0，2011年發(fā)布了大云1.5，2012年將發(fā)布大云2.0。

中國電信、中國聯(lián)通、百度、阿里巴巴、浪潮、華為、中興、TCL、騰迅、八百客、世紀在線、華勝天成、神州數(shù)碼、用友、瑞星、360等電信運營商和IT企業(yè)也都紛紛推出了自己的云計算產(chǎn)品。

3 結束語

隨著云計算技術的發(fā)展和云計算應用的推進，云計算必將提高政府辦事效率，推動企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推進整個社會的進步，為我們提供更快捷、方便、安全、廉價的服務。在歡呼云計算給我們帶來好處的同時，我們還應該關注和解決數(shù)據(jù)安全、隱私和標準化等云計算問題。只有這樣，才能更好地推動云計算應用，加快云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

[1] Http://www.ciotimes.com/cloud/cjs/48789.html.

[2] Http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%91%E8%AE%A1%E7%AE%97.

[3] Http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf.

[4] Http://baike.baidu.com/view/1316082.htm.

[5] 劉鵬.云計算[M].2版.北京:電子工業(yè)出版社.2011.

[6] 袁正午,李琦.云計算應用現(xiàn)狀與趨勢[J].數(shù)字通信.2010.

[7] Https://developers.google.com/appengine/?hl=zh-CN.

[8] Http://aws.amazon.com/.

[9] Http://www-31.ibm.com/ibm/cn/cloud/?re=masthead.

[10] Http://www.windowsazure.com/zh-cn/.

[11] Http://miit.ccidnet.com/zt/2011/0630cloudpaper/.

[12] 劉越.云計算綜述與移動云計算的應用研究[J].信息通信技術.2010.

[13] Http://labs.chinamobile.com/cloud/.