淺議云計(jì)算及其服務(wù)形式

摘 要：近年來(lái)，云計(jì)算作為一種新的服務(wù)模式已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但大部分人對(duì)它還不是非常了解，甚至還存在一些誤解。文章首先將闡述云計(jì)算的主要概念，進(jìn)一步解釋分析云計(jì)算的服務(wù)形式，并對(duì)云計(jì)算目前的主要問(wèn)題進(jìn)行分析，以使更多的人對(duì)云計(jì)算有所了解。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；服務(wù)形式；網(wǎng)格計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP393

1 云計(jì)算的定義

云計(jì)算作為一種新型網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算模式，目前尚沒(méi)有普遍一致的認(rèn)識(shí)。很多國(guó)際機(jī)構(gòu)、網(wǎng)上百科全書、專家學(xué)者都從自己的理解角度給出了相應(yīng)的定義。

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）將云計(jì)算定義為“一種無(wú)處不在的、便捷的且按需的對(duì)一個(gè)共享的可配置的計(jì)算資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的模式，它能夠通過(guò)最少量的管理或與服務(wù)供應(yīng)商的互動(dòng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的迅速供給和釋放[1]。”

維基百科的定義：云計(jì)算是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、虛擬化的計(jì)算資源的一種計(jì)算方式，用戶不需了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，也無(wú)需進(jìn)行直接地控制[2]。

中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬給出如下定義：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”[3]。

狹義的云計(jì)算指的是廠商通過(guò)分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)，以免費(fèi)或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)出租生意。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”[4]。

以上對(duì)于云計(jì)算的定義各有側(cè)重，文中也提出一個(gè)參考性定義：云計(jì)算是以虛擬技術(shù)為核心技術(shù)，以規(guī)模經(jīng)濟(jì)為驅(qū)動(dòng)，以網(wǎng)絡(luò)為載體提供基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為形式，以由大量的計(jì)算資源組成的IT資源池為支撐，整合大規(guī)?？蓴U(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源進(jìn)行協(xié)同工作的超級(jí)計(jì)算模式，按照用戶需求動(dòng)態(tài)地提供虛擬化的、可伸縮的IT服務(wù)。

2 云計(jì)算的服務(wù)形式

云服務(wù)[5]目前主要包括：SaaS，PaaS，IaaS這三種形式。

2.1 SaaS（軟件即服務(wù)）

以服務(wù)的方式將應(yīng)用程序提供給互聯(lián)網(wǎng)最終用戶。不需要安裝任何程序或軟件，只需按照某種服務(wù)協(xié)議（SLA）就可以直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向?qū)ｉT的提供商獲取自己所需要的、帶有相應(yīng)軟件功能的服務(wù)。從本質(zhì)上來(lái)講，軟件即服務(wù)就是軟件服務(wù)提供商為滿足用戶某種特定需求而提供其消費(fèi)的軟件的計(jì)算能力。

而目前SaaS則是是采用先進(jìn)技術(shù)的最好途徑，它消除了企業(yè)購(gòu)買、構(gòu)建和維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序的需要。其優(yōu)勢(shì)在于：（1）使用簡(jiǎn)單。不需要購(gòu)買任何硬件，只需要簡(jiǎn)單注冊(cè)即可；（2）初始成本低。不需要較高的硬件配置，降低了成本；（3）容易訪問(wèn)。只要能連接到網(wǎng)絡(luò)，就可以訪問(wèn)系統(tǒng)；（4）試用免費(fèi)。可以免費(fèi)的先試用再?zèng)Q定是否使用。

2.2 PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）

以服務(wù)的方式提供應(yīng)用程序開發(fā)和部署平臺(tái)。就是指將一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，包括應(yīng)用設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用測(cè)試和應(yīng)用托管，都作為一種服務(wù)提供給客戶，客戶不需要購(gòu)買硬件和軟件，利用PAAS平臺(tái)就能夠創(chuàng)建、測(cè)試和部署應(yīng)用和服務(wù)。GoogleAppEngine，Salesforce的force.com平臺(tái)，八百客的800APP都是PaaS的代表產(chǎn)品。

在這樣一個(gè)大環(huán)境下，PaaS其優(yōu)勢(shì)非常明顯：（1）開發(fā)簡(jiǎn)單。開發(fā)人員可以簡(jiǎn)化操作系統(tǒng)，提供更易操作的軟件，限定應(yīng)用自帶的操作系統(tǒng)及中間件和數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件的版本，從而降低開發(fā)測(cè)試的難度和復(fù)雜度；（2）部署簡(jiǎn)單。PaaS是使用虛擬器件方式部署的，因而縮短了工作時(shí)間，簡(jiǎn)化了操作步驟，并且能夠非常簡(jiǎn)單的將應(yīng)用部署遷移到公有云上，以此來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)的情況；（3）維護(hù)簡(jiǎn)單。整個(gè)虛擬器件都是來(lái)自于同一個(gè)ISV，因此只需和一個(gè)ISV聯(lián)系就可以完成任何軟件的升級(jí)和技術(shù)支持。

2.3 IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）

以服務(wù)的形式提供服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件以及相關(guān)軟件，是指企業(yè)或個(gè)人可以使用云計(jì)算技術(shù)來(lái)遠(yuǎn)程訪問(wèn)計(jì)算資源。

IaaS服務(wù)其優(yōu)點(diǎn)在于：（1）無(wú)需付出原始投資成本。任何所需用戶都可以從基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)中獲得應(yīng)用所需的計(jì)算能力，但無(wú)需為龐大的原始投資成本付費(fèi)；（2）按量計(jì)費(fèi)。IaaS允許用戶動(dòng)態(tài)申請(qǐng)或釋放節(jié)點(diǎn)，按使用量計(jì)費(fèi)；（3）資源無(wú)限。運(yùn)行服務(wù)器多達(dá)幾十萬(wàn)臺(tái)，可以認(rèn)為能夠申請(qǐng)的資源幾乎是無(wú)限的；（4）使用率較高。由于它是公眾共享的，因而具有更高的資源使用效率。

這三種模式都是采用外包的方式，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，降低管理、維護(hù)服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)硬件、基礎(chǔ)架構(gòu)軟件和應(yīng)用軟件的人力成本。從更高的層次上看，它們都試圖去解決同一個(gè)商業(yè)問(wèn)題——用盡可能少甚至是為零的資本支出，獲得功能、擴(kuò)展能力、服務(wù)和商業(yè)上的最大價(jià)值。

3 云計(jì)算應(yīng)用存在的主要問(wèn)題

云計(jì)算模式雖然非常受歡迎，且應(yīng)用很廣，但它卻也存在一些問(wèn)題，比如公共標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題、數(shù)據(jù)安全問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題等等。

3.1 云計(jì)算的公共標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

云計(jì)算服務(wù)轉(zhuǎn)移彈性較低，用戶使用某公司的云計(jì)算編程模型開發(fā)的應(yīng)用程序如果要遷移到另一公司平臺(tái)來(lái)應(yīng)用，非常困難。各公司自己發(fā)展，各有標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)千差萬(wàn)別、互不相同，很難共通。要制定公共標(biāo)準(zhǔn)，不僅涉及到各個(gè)公司之間的利益協(xié)調(diào)，還牽扯到技術(shù)上的互通，所以并非易事。但要推動(dòng)云計(jì)算的健康發(fā)展必須要有開放的云計(jì)算公共標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保障用戶能夠真正的、自由地進(jìn)行信息共享。

3.2 云計(jì)算的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題[6]

云計(jì)算的數(shù)據(jù)對(duì)外具有較高的安全性，但任何沒(méi)有經(jīng)過(guò)備份的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序在某種突發(fā)情況下都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在使用云計(jì)算服務(wù)時(shí)，用戶并不清楚自己的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在哪里，用戶甚至都不知道數(shù)據(jù)位于哪個(gè)國(guó)家，運(yùn)營(yíng)公司的數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)在專門管轄的位置，是否安全，是否遵循當(dāng)?shù)氐碾[私協(xié)議。一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)公司恢復(fù)數(shù)據(jù)需要多長(zhǎng)時(shí)間，以及運(yùn)營(yíng)公司是否有能力恢復(fù)數(shù)據(jù)，這也是存在的問(wèn)題。顯然如何保證用戶數(shù)據(jù)的安全性對(duì)于云計(jì)算是非常重要的。

3.3 云計(jì)算服務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò)

云計(jì)算的服務(wù)是依賴網(wǎng)絡(luò)而存在的，目前網(wǎng)絡(luò)還存在很多漏洞，其網(wǎng)絡(luò)非常不穩(wěn)定，這也就影響到云計(jì)算的應(yīng)用，使得云應(yīng)用性能不高。況且一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，云計(jì)算就會(huì)受到影響。只有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，才能使得云計(jì)算更好的應(yīng)用。但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速發(fā)展的同時(shí)也會(huì)有一些不良因素干擾，譬如誠(chéng)信、法規(guī)、制度、觀念、素質(zhì)等這些非技術(shù)的因素，也使得網(wǎng)絡(luò)不夠安全，從而影響到云計(jì)算的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]段翼真，王曉程，劉忠等.云計(jì)算安全：概念、現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[C].第27次全國(guó)計(jì)算機(jī)安全學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集.

[2]Wikipedia.Cloudcomputing[EB/OL].[2010-07-12].

[3]劉鵬.云計(jì)算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010：66-67.

[4]蔣永生，彭俊杰，張武.云計(jì)算及云計(jì)算實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)：綜述與探索[J].上海大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，19（1）.

[5]MELLP，GRANCET.TheNISTdefinitionofcloudcomputing[EB/OL].（2009-10-7）[2010-4-9].

[6]孫香花.云計(jì)算研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2011，19（5）.

作者簡(jiǎn)介：李茜（1987-），女，漢族，陜西西安，助教，碩士，研究方向：概率統(tǒng)計(jì)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、云計(jì)算；姜晨（1985-），男，漢族，江蘇揚(yáng)州，助教，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用。

作者單位：西安通信學(xué)院，西安 710106