云計(jì)算應(yīng)用研究

陳國(guó)威

惠州工業(yè)科技學(xué)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(huì)首次提出“云計(jì)算”(Cloud Computing)的概念以來(lái)，云計(jì)算被看作是繼個(gè)人計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次 IT變革，成為學(xué)界和業(yè)界關(guān)注的熱門話題。美國(guó)調(diào)研公司Forrester Research最新發(fā)布的一份研究報(bào)告顯示，全球云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模2020年將達(dá)到2410億美元。隨著各國(guó)云計(jì)算戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃的制定和落實(shí)，云計(jì)算應(yīng)用研究和實(shí)踐的推進(jìn)，云計(jì)算在搜索引擎、電子商務(wù)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬存儲(chǔ)等領(lǐng)域，在政府、電信、金融、教育等行業(yè)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

1 云計(jì)算的概念

對(duì)于到底什么是云計(jì)算，目前還沒(méi)有公認(rèn)的定義，根據(jù)一份近期的研究表明云計(jì)算有超過(guò) 20多種不同的定義。維基百科關(guān)于云計(jì)算的定義是“云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備”。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室對(duì)云計(jì)算的定義是“云計(jì)算是一個(gè)提供便捷的通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)一個(gè)可定制的IT資源共享池能力的按使用量付費(fèi)模式(IT資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用，服務(wù))，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(wù)供應(yīng)商的交互”。盡管云計(jì)算的定義各不相同，但其核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。

2 云計(jì)算應(yīng)用

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

2.1 Google云計(jì)算應(yīng)用

當(dāng)業(yè)界談到云計(jì)算時(shí)，第一個(gè)想到的應(yīng)該就是Google。不僅因?yàn)镚oogle擁有全球最強(qiáng)大的搜索引擎，還因?yàn)镚oogle是云計(jì)算概念的倡導(dǎo)者。從2003年開始，Google連續(xù)幾年在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究領(lǐng)域的最頂級(jí)會(huì)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(jì)算核心技術(shù)。Google 云計(jì)算平臺(tái)主要包括Google文件系統(tǒng)GFS(Google File System)、分布式計(jì)算處理算法Mapreduce、分布式計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)Bigtable、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)Megastore、分布式鎖服務(wù) Chubby Lock、云計(jì)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(wù)都是 Google 基于自己云計(jì)算平臺(tái)來(lái)提供的。Google通過(guò)云計(jì)算的方式，大量降低了計(jì)算成本，使其業(yè)務(wù)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。Google在推出自己產(chǎn)品的同時(shí)，傾力打造了一個(gè)平臺(tái)，來(lái)集成自己的服務(wù)并供開發(fā)者使用，這就是 Google App Engine平臺(tái)。從云計(jì)算平臺(tái)的分類來(lái)看，Google App Engine是一個(gè)PaaS平臺(tái)，用戶可以在上面開發(fā)軟件，并在Google的基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行此軟件。對(duì)于最終用戶來(lái)說(shuō)，Google App Engine平臺(tái)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(yīng)用服務(wù)，有免費(fèi)的版本，也有每年每用戶 50美元的更高級(jí)版本。包括GE和寶潔在內(nèi)，Google App Engine平臺(tái)的用戶數(shù)量達(dá)到了大約1000萬(wàn)。超過(guò)300萬(wàn)家企業(yè)將其軟件系統(tǒng)托管在Google的云平臺(tái)上。為滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，Google增加了基礎(chǔ)架構(gòu)的投入與建設(shè)，目前，Google在全球運(yùn)行了38個(gè)大型的IDC中心，超過(guò)300多個(gè)GFSII服務(wù)器集群，100多萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)。

2.2 Amazon云計(jì)算應(yīng)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(wù)領(lǐng)域積累的大量基礎(chǔ)性設(shè)施、先進(jìn)的分布式計(jì)算技術(shù)、巨大的用戶群和豐富的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，Amazon云計(jì)算業(yè)務(wù)得到快速發(fā)展，榮獲2011年最佳十強(qiáng)云計(jì)算供應(yīng)商風(fēng)云榜冠軍寶座。Amazon的云計(jì)算服務(wù)稱為AWS(Amazon Web Services)，目前主要包括四種服務(wù)：簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S3(Simple Storage Service)、彈性云計(jì)算EC2(Elastic Compute Cloud)、簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS(Simple Queuing Service)以及仍處在測(cè)試階段的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)管理SimpleDB。Amazon所提供的第一種云服務(wù)是S3，它可以提供無(wú)限制的存儲(chǔ)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(chǔ)共享網(wǎng)站SmugMug就是Amazon S3云服務(wù)的典型應(yīng)用代表。其后是EC2，用戶可以選擇不同的服務(wù)器配置，用非常低廉的價(jià)格獲得計(jì)算及存儲(chǔ)資源，并且可以方便地?cái)U(kuò)充或縮減相關(guān)資源，并對(duì)實(shí)際用到的計(jì)算處理量進(jìn)行付費(fèi)。S3存儲(chǔ)是每月每GB為15美分，根據(jù)配置不同，EC2服務(wù)器容量是每小時(shí)10-80美分。SQS隊(duì)列服務(wù)是新用戶每月可獲得10萬(wàn)SQS排隊(duì)請(qǐng)求，之后，用戶每1萬(wàn)請(qǐng)求收取0.01美元。該公司還推出了基于云應(yīng)用的Kindle Fire以挑戰(zhàn)蘋果和谷歌。Amazon不僅樹立了IaaS黃金標(biāo)準(zhǔn)，而且還大刀闊斧的進(jìn)入 PaaS市場(chǎng)。據(jù)第三方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)顯示，2010年Amazon云計(jì)算AWS的業(yè)務(wù)收入達(dá)到5億美元，占其營(yíng)業(yè)總收入的2%。

2.3 IBM云計(jì)算應(yīng)用

IBM在2007年11月推出 “藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)，是目前業(yè)界惟一一家提供IaaS、PaaS、SaaS的云計(jì)算提供商。“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)是一套軟、硬件平臺(tái)，由一個(gè)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(yīng)用服務(wù)器、IBM DB2數(shù)據(jù)庫(kù)以及一些虛擬化的組件共同組成。IBM在美國(guó)的加利福尼亞、愛爾蘭的都柏林、日本東京和中國(guó)北京等地建立了多個(gè)云計(jì)算中心，并與17個(gè)歐洲組織合作開展了名為RESERVOIR的云計(jì)算項(xiàng)目。為了給銷售團(tuán)隊(duì)和開發(fā)人員提供洞察結(jié)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(wù)分析的最大私有云計(jì)算環(huán)境。Blue Insight 整合并分析來(lái)自近100個(gè)不同信息倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶和市場(chǎng)內(nèi)容，數(shù)據(jù)量總計(jì)達(dá)PB以上，相當(dāng)于3000億臺(tái)ATM交易量。Blue Insight 預(yù)計(jì)前五年可節(jié)省IBM 幾千萬(wàn)美元費(fèi)用。除節(jié)省成本和提供洞察結(jié)果外，這種系統(tǒng)環(huán)境還為 IBM 提供新的機(jī)遇。目前，云計(jì)算支持近110,000個(gè)用戶和41種應(yīng)用，2011年，還將再部署另外95種應(yīng)用，IBM預(yù)計(jì)，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(cái)富500強(qiáng)中，有80%使用了IBM的云計(jì)算技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案或服務(wù)。僅在2010年一年當(dāng)中，IBM就在全球?qū)嵤┝?000個(gè)私有云項(xiàng)目。而在公有云方面，IBM 建立的云平臺(tái)已經(jīng)擁有1900萬(wàn)個(gè)用戶。同時(shí)，IBM在中國(guó)幫助貴州移動(dòng)、寧波物流港、上海電信、中化集團(tuán)和北京工業(yè)大學(xué)等眾多行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了云計(jì)算應(yīng)用。

2.4 微軟云計(jì)算應(yīng)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(lán)天”)的云計(jì)算操作系統(tǒng)。Azure是繼Windows取代DOS之后，通過(guò)在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造的云計(jì)算平臺(tái)，讓 Windows真正由PC延伸到“藍(lán)天”上。微軟提供了端到端的整個(gè)云計(jì)算架構(gòu)的應(yīng)用產(chǎn)品家族，從基礎(chǔ)設(shè)施(IaaS)到平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)，再到軟件即服務(wù)(SaaS)，在部署模式上全面覆蓋了私有云、公有云和混合云的構(gòu)建。公共云由微軟自己運(yùn)營(yíng)，為客戶提供部署和應(yīng)用服務(wù)。在公共云中，Windows Azure Platform是一個(gè)高度可擴(kuò)展的服務(wù)平臺(tái)，提供基于微軟數(shù)據(jù)中心的隨用隨付費(fèi)的靈活的服務(wù)模式。Windows Azure platform延續(xù)了微軟傳統(tǒng)軟件平臺(tái)的特點(diǎn)，能夠?yàn)榭蛻籼峁┦煜さ拈_發(fā)體驗(yàn)，用戶已有的許多應(yīng)用程序都可以相對(duì)平滑地遷移到該平臺(tái)上運(yùn)行。私有云部署在客戶的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，基于客戶個(gè)性化的性能和成本要求、面向服務(wù)的內(nèi)部應(yīng)用環(huán)境。這個(gè)云平臺(tái)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(yīng)用程序兼容。目前，全球已有兩千萬(wàn)家企業(yè)和超過(guò)十億人在使用微軟云計(jì)算。

2.5 中國(guó)云計(jì)算應(yīng)用

在我國(guó)，云計(jì)算受到了國(guó)家的高度重視，云計(jì)算的發(fā)展也非常迅猛。2008年11月25日，中國(guó)電子學(xué)會(huì)成立云計(jì)算專家委員會(huì)。2009年5月22日，中國(guó)電子學(xué)會(huì)隆重舉辦首屆云計(jì)算大會(huì)。2010年10月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國(guó)發(fā)〔2010〕32號(hào))，明確提出要進(jìn)一步統(tǒng)籌部署，集中力量，加快推進(jìn)云計(jì)算的研發(fā)和示范應(yīng)用。同月，發(fā)改委和工信部發(fā)布了《關(guān)于做好云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)示范工作的通知》(發(fā)改高技[2010]2480號(hào))，在北京、上海、深圳、杭州、無(wú)錫等五個(gè)城市先行開展云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)示范工作，進(jìn)一步明確了國(guó)家發(fā)展云計(jì)算的總體思路和戰(zhàn)略布局。2008年5月10日，IBM 在中國(guó)無(wú)錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國(guó)第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營(yíng)。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國(guó)創(chuàng)新中心成立了第二家中國(guó)的云計(jì)算中心——IBM 大中華區(qū)云計(jì)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(huì)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(jì)算平臺(tái)。2008年12月30日，阿里巴巴集團(tuán)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(jì)劃于在南京建立國(guó)內(nèi)首個(gè)“電子商務(wù)云計(jì)算中心”。2010年11月，深圳市公布了《關(guān)于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的若干意見》，首次提出打造“華南云計(jì)算中心”。2011年5月惠州仲愷高新區(qū)提出“慧云計(jì)劃”，建設(shè)“惠州云計(jì)算中心”。

當(dāng)前，我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商為了整合內(nèi)部資源，降低業(yè)務(wù)成本，提升管理水平，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足客戶對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和服務(wù)的需要，積極部署云計(jì)算，并在應(yīng)用層面大力推進(jìn)云計(jì)算的應(yīng)用，成為我國(guó)云計(jì)算應(yīng)用的主要領(lǐng)域。中國(guó)移動(dòng)“大云” 計(jì)劃是中國(guó)移動(dòng)打造云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)研究及原型系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃。目前，“大云”項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)?jiān)朴?jì)算相關(guān)專利 36項(xiàng)，在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了云計(jì)算實(shí)踐，正在中國(guó)移動(dòng)內(nèi)部的上海、江蘇、天津、四川等分公司進(jìn)行落地試點(diǎn)，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(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、百度、阿里巴巴、浪潮、華為、中興、TCL、騰迅、八百客、世紀(jì)在線、華勝天成、神州數(shù)碼、用友、瑞星、360等電信運(yùn)營(yíng)商和IT企業(yè)也都紛紛推出了自己的云計(jì)算產(chǎn)品。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和云計(jì)算應(yīng)用的推進(jìn)，云計(jì)算必將提高政府辦事效率，推動(dòng)企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步，為我們提供更快捷、方便、安全、廉價(jià)的服務(wù)。在歡呼云計(jì)算給我們帶來(lái)好處的同時(shí)，我們還應(yīng)該關(guān)注和解決數(shù)據(jù)安全、隱私和標(biāo)準(zhǔn)化等云計(jì)算問(wèn)題。只有這樣，才能更好地推動(dòng)云計(jì)算應(yīng)用，加快云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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