云計算概述

時間：2023-03-13 01:58:01 | 來源：電子商務(wù)

時間：2023-03-13 01:58:01 來源：電子商務(wù)

在

的那一章中，我們對大數(shù)據(jù)的相關(guān)概念做了詳細(xì)的解說。而云計算、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)代表了IT領(lǐng)域最新的技術(shù)發(fā)展趨勢，三者相輔相成，既有聯(lián)系又有區(qū)別。為了更好地理解三者之間的緊密關(guān)系，下面也簡要介紹云計算（物聯(lián)網(wǎng)的概念的在下一章介紹)。

1、云計算概念

云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖像中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。

云計算（Cloud Computing）是以虛擬化技術(shù)為核心，以低成本為目標(biāo)的，基于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的動態(tài)可擴展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)備，用戶按照使用需求進(jìn)行付費購買相關(guān)服務(wù)的一種新型模式。

云計算模式非常像國家的電廠集中供電模式(電廠提供點，用戶付費購買)。在云計算模式下，云計算提供了用戶看不到、摸不到的硬件設(shè)施(服務(wù)器，內(nèi)存，硬盤)和各種應(yīng)用軟件等資源。用戶只需要接入互聯(lián)網(wǎng)，付費購買自己所需要的資源，然后通過瀏覽器給“云”發(fā)送指令和接收數(shù)據(jù)外，基本上什么都不用做，便可以使用云服務(wù)提供商的計算資源、存儲空間、各種應(yīng)用軟件等等資源，來完成自己的需求。

云計算模式下的這些資源能夠被快速提供，只需用戶投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。云計算可以讓你體驗每秒10萬億次的運算能力，擁有這么強大的計算能力可以模擬核爆炸、預(yù)測氣候變化和市場發(fā)展趨勢。

2、云計算的目標(biāo)

云計算的最終目標(biāo)是將計算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給人們，使人們能夠像使用水、電、煤氣和電話那樣使用計算機資源。

用戶不需要擁有看得見、摸得到的硬件設(shè)施，也不需要為機房支付設(shè)備供電、空調(diào)制冷、專人維護等費用，更不需要等待漫長的供貨周期、項目實施等冗長的時間，只需要把錢匯給云計算服務(wù)提供商，就會馬上得到需要的服務(wù)。

在云計算環(huán)境下，用戶的使用觀念也從“購買產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變成了“購買服務(wù)”，這樣也促進(jìn)了云服務(wù)的商業(yè)模式發(fā)展。

3、云計算特點

云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。

好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計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，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?br>
被普遍接受的云計算特點如下：

• 超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。
• 虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實體。應(yīng)用在“云”中某處運行，但實際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務(wù)。
• 高可靠性?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機可靠。
• 通用性。云計算不針對特定的應(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“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行。
• 高可擴展性?！霸啤钡囊?guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。
• 按需服務(wù)。云”是一個龐大的資源池，你按需購買；云可以像自來水，電，煤氣那樣計費。
• 極其廉價。由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(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，經(jīng)常只要花費幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。
• 潛在的危險性。云計算服務(wù)除了提供計算服務(wù)外，還必然提供了存儲服務(wù)，并且云計算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機構(gòu)（企業(yè)）手中，他們僅能提供商業(yè)信用。對于政府、銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的機構(gòu)，如果使用云服務(wù)，必然存在潛在的危險。

4、云計算服務(wù)形式

任何一個在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行提供服務(wù)的公司，都可稱之為云計算公司。而云計算提供的服務(wù)，我們可以將其分成以下幾個層次：

1. Infrastructure-as-a-Service (基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，簡稱IaaS)
2. Platform-as-a-Service（平臺即服務(wù)，簡稱PaaS）
3. Software-as-a-Service（軟件即服務(wù)，簡稱SaaS）

基礎(chǔ)設(shè)施在最下端，平臺在中間，軟件在頂端。別的一些“軟”的層可以在這些層上面添加。

IaaS: Infrastructure-as-a-Service（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）

最下面的一層叫IaaS，有時也叫Hardware-as-a-Service。在云計算之前，如果用戶想運營自己的網(wǎng)站或者是應(yīng)用程序，必須購買服務(wù)器等高昂的硬件來運行網(wǎng)站或程序。
但是現(xiàn)在云計算有了IaaS，用戶就可以直接租用IaaS提供的場外服務(wù)器，存儲和網(wǎng)絡(luò)硬件等設(shè)施，節(jié)省了維護成本和辦公場地，用戶可以在任何時候利用這些硬件來運行其應(yīng)用。
一些大的IaaS公司包括Amazon, Microsoft, VMWare, Rackspace和Red Hat。不過這些公司又都有自己的專長，比如Amazon和微軟給你提供的不只是IaaS，他們還會將其計算能力出租給你來host你的網(wǎng)站。

PaaS: Platform-as-a-Service（平臺即服務(wù)）

中間這一層就是所謂的PaaS，是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，提供給用戶。你公司所有的開發(fā)都可以在這一層進(jìn)行，節(jié)省了時間和資源。
PaaS公司在網(wǎng)上提供各種開發(fā)和分發(fā)應(yīng)用的解決方案，比如虛擬服務(wù)器和操作系統(tǒng)。這節(jié)省了你在硬件上的費用，也讓分散的工作室之間的合作變得更加容易。網(wǎng)頁應(yīng)用管理，應(yīng)用設(shè)計，應(yīng)用虛擬主機，存儲，安全以及應(yīng)用開發(fā)協(xié)作工具等。
一些大的PaaS提供者有Google App Engine,Microsoft Azure，F(xiàn)orce.com,Heroku，Engine Yard。最近興起的有AppFog 、 Mendix 、 Standing Cloud

SaaS: Software-as-a-Service（軟件即服務(wù)）

最上一層就是SaaS。它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。
這一層是和你的生活每天接觸的一層，大多是通過網(wǎng)頁瀏覽器來接入。任何一個遠(yuǎn)程服務(wù)器上的應(yīng)用都可以通過網(wǎng)絡(luò)來運行。
一些用作商務(wù)的SaaS應(yīng)用包括Citrix的GoToMeeting，Cisco的WebEx，Salesforce的CRM，ADP，Workday和SuccessFactors。

Iaas和Paas之間的比較

PaaS的主要作用是將一個開發(fā)和運行平臺作為服務(wù)提供給用戶，而IaaS的主要作用是提供虛擬機或者其他資源作為服務(wù)提供給用戶。接下來，將在七個方面對PaaS和IaaS進(jìn)行比較：

• 1) 開發(fā)環(huán)境：PaaS基本都會給開發(fā)者提供一整套包括IDE在內(nèi)的開發(fā)和測試環(huán)境，而IaaS方面用戶主要還是沿用之前比較熟悉那套開發(fā)環(huán)境，但是因為之前那套開發(fā)環(huán)境在和云的整合方面比較欠缺，所以使用起來不是很方便。
• 2) 支持的應(yīng)用：因為IaaS主要是提供虛擬機，而且普通的虛擬機能支持多種操作系統(tǒng)，所以IaaS支持的應(yīng)用的范圍是非常廣泛的。但如果要讓一個應(yīng)用能跑在某個PaaS平臺不是一件輕松的事，因為不僅需要確保這個應(yīng)用是基于這個平臺所支持的語言，而且也要確保這個應(yīng)用只能調(diào)用這個平臺所支持的API，如果這個應(yīng)用調(diào)用了平臺所不支持的API，那么就需要對這個應(yīng)用進(jìn)行修改。
• 3) 開放標(biāo)準(zhǔn)：雖然很多IaaS平臺都存在一定的私有功能，但是由于OVF等協(xié)議的存在，使得IaaS在跨平臺和避免被供應(yīng)商鎖定這兩面是穩(wěn)步前進(jìn)的。而PaaS平臺的情況則不容樂觀，因為不論是Google的App Engine，還是Salesforce的http://Force.com都存在一定的私有API。
• 4) 可伸縮性：PaaS平臺會自動調(diào)整資源來幫助運行于其上的應(yīng)用更好地應(yīng)對突發(fā)流量。而IaaS平臺則需要開發(fā)人員手動對資源進(jìn)行調(diào)整才能應(yīng)對。
• 5) 整合率和經(jīng)濟性： PaaS平臺整合率是非常高，比如PaaS的代表Google App Engine能在一臺服務(wù)器上承載成千上萬的應(yīng)用，而普通的IaaS平臺的整合率最多也不會超過100，而且普遍在10左右，使得IaaS的經(jīng)濟性不如PaaS。
• 6) 計費和監(jiān)管：因為PaaS平臺在計費和監(jiān)管這兩方面不僅達(dá)到了IaaS平臺所能企及的操作系統(tǒng)層面，比如，CPU和內(nèi)存的使用量等，而且還能做到應(yīng)用層面，比如，應(yīng)用的反應(yīng)時間（Response Time）或者應(yīng)用所消耗的事務(wù)多少等，這將提高計費和管理的精確性。
• 7) 學(xué)習(xí)難度：因為在IaaS上面開發(fā)和管理應(yīng)用和現(xiàn)有的方式比較接近，而PaaS上面開發(fā)則有可能需要學(xué)一門新的語言或者新的框架，所以IaaS學(xué)習(xí)難度更低。

它們之間的關(guān)系主要可以從兩個角度進(jìn)行分析：其一是用戶體驗角度，從這個角度而言，它們之間關(guān)系是獨立的，因為它們面對不同類型的用戶。其二是技術(shù)角度，從這個角度而言，它們并不是簡單的繼承關(guān)系(SaaS基于PaaS，而PaaS基于IaaS)，因為首先SaaS可以是基于PaaS或者直接部署于IaaS之上，其次PaaS可以構(gòu)建于IaaS之上，也可以直接構(gòu)建在物理資源之上。

5、云計算的應(yīng)用

政務(wù)云上可以部署公共安全管理、容災(zāi)備份、城市管理、應(yīng)急管理、智能交通、社會保障等應(yīng)用，通過集約化建設(shè)、管理和運行，可以實現(xiàn)信息資源整合和政務(wù)資源共享，推動政務(wù)管理創(chuàng)新，加快向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)型

教育云可以有效整合幼兒教育、中小學(xué)教育、高等教育以及繼續(xù)教育等優(yōu)質(zhì)教育資源，逐步實現(xiàn)教育信息共享、教育資源共享及教育資源深度挖掘等目標(biāo)

中小企業(yè)云能夠讓企業(yè)以低廉的成本建立財務(wù)、供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系等管理應(yīng)用系統(tǒng)，大大降低企業(yè)信息化門檻，迅速提升企業(yè)信息化水平，增強企業(yè)市場競爭力

醫(yī)療云可以推動醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)院與社區(qū)、醫(yī)院與急救中心、醫(yī)院與家庭之間的服務(wù)共享，并形成一套全新的醫(yī)療健康服務(wù)系統(tǒng)，從而有效地提高醫(yī)療保健的質(zhì)量

6、云計算產(chǎn)業(yè)

云計算產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，近些年得到了迅速發(fā)展，形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)涵蓋硬件與設(shè)備制造、基礎(chǔ)設(shè)施運營、軟件與解決方案提供商、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）、軟件即服務(wù)（SaaS）、終端設(shè)備、云安全、云計算交付/咨詢/認(rèn)證等環(huán)節(jié)

參考資料：林子雨老師的《大數(shù)據(jù)計算原理與應(yīng)用》