T-11-云计算与大数据02

本文内容参考国家数字化学习工程技术研究中心张昭理教授授课内容，笔者为所授课学生，才疏学浅，不足之处，望乞见谅

1. 云计算的概念

• 云计算的短定义

云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。

• 云计算的长定义

云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。

这种资源地称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器和宽带资源等。

云计算将计算资源集中起来，并通过专门软件实现自动管理，无需人为参与。用户可以动态申请部分资源，支持各种应用程序的运转，无需为烦琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于提高效率、降低成本和技术创新。

• 云计算的技术渊源

云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算科学概念的商业实现。

云计算是虚拟化（Virtualization ) 、效用计算（Utility Computing）、将基础设施作为服务laaS（Infrastructure as a Service) 、将平台作为服务PaaS ( Platform as a Service) 和将软件作为服务SaaS ( Software as a Service ) 等概念混合演进并跃升的结果。

2. 云计算的发展现状

云计算是多种技术混合演进的结果，其成熟度较高，又有大公司推动，发展极为迅速。Google 、Amazon 、IBM 、Microsoft 和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算领域的众多成功公司还包括VMware 、Salesforce 、Facebook 、YouTube 、MySpace 等。

云计算的发展

Google

• 最大的云计算技术的使用者。谷歌搜索引擎就建立在分布在200多个站点、超过100万台的服务器的支撑之上，而且这些设施的数量正在迅猛增长
• 采用Google Docs之类的应用，用户数据会保存在互联网上的某个位置，可以通过任何一个与互联网相连的终端十分便利地访问和共享这些数据
• 谷歌已经允许第三方在谷歌的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序
• 发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝：GFS、MapReduce和Bigtable，并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程

Amazon

• 率先在全球提供了弹性计算云EC2（Elastic Computing Cloud）和简单存储服务S3（Simple Storage Service），为企业提供计算和存储服务。
• 收费的服务项目包括存储空间、带宽、CPU资源以及月租费。
• AWS服务的种类非常齐全
• 全球用户数量已经超过100万

IBM

• IBM 在2007 年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列自我管理和自我修复的虚拟化云计算软件，使来自全球的应用可以访问分布式的大型服务器池，使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。
• IBM 正在与17 个欧洲组织合作开展名为RESERVOIR 的云计算项目，以“无障碍的资源和服务虚拟化” 为口号，欧盟提供了1.7 亿欧元作为部分资金。IBM 己在全球范围内建立了13 个云计算中心，并且已帮助数个客户成功部署了云计算中心。

Microsoft

• 微软于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后，微软的又一次颠覆性转型。
• 微软的云平台包括几十万台服务器.
• Azure的底层是微软全球基础服务系统，由遍布全球的第四代数据中心构成。
• 微软将为Windows Azure用户推出许多新的功能，不但能更简单地将现有的应用程序转移到云中，而且可以加强云托管应用程序的可用服务，充分体现出微软的“云”+“
• 在中国，微软2014年3月27日宣布由世纪互联负责运营的Microsoft Azure公有云服务正式商用，这是国内首个正式商用的国际公有云服务平台。

国内云计算崛起代表企业

国内云计算代表企业

3. 云计算实现机制（体系结构）

自下而上四层结构

云计算体系结构

管理中间件层和资源池是云计算技术的最关键部分， SOA构建层的功能更多的依靠外部设施提供。

管理中间件层

4. 云计算与网格计算

• 没有网格计算打下的基础，云计算也不会这么快到来。

• 云计算是网格计算的一种简化实用版，通常意义的网格是指以前实现的以科学研究为主的网格，非常重视标准规范，也非常复杂，但缺乏成功的商业模式。

• 云计算是网格计算的一种简化形态，云计算的成功也是网格的成功。

• 网格不仅要集成异构资源，还要解决许多非技术的协调问题，也不像云计算有成功的商业模式推动，所以实现起来要比云计算难度大很多。但对于许多高端科学或军事应用而言，云计算是无法满足需求的，必须依靠网格来解决。

云计算与网格计算

5. 云计算的发展环境

云计算与移动互联网

移动互联网和云计算是相辅相成的。

• 通过云计算技术，软硬件获得空前的集约化应用，人们完全可以通过手持一个终端就能实现传统PC 能达到的功能。二者在软硬件设施成本上的极大节约为中小企业带来了福音，为人们带来舒适和便捷。
• 云计算和移动互联网似乎天生就是绝配。手机拥有便携性和通信能力等众多天然优势，而计算能力、存储能力弱，虽然各厂商推出的手机正逐渐向智能化演进。但受限于体积平和便携性的要求，短时间内手机的处理能力难以和计算机相比。从这点出发，云计算的特点更能在移动互联则上充分体现，将应用的“计算”与存储从终端转移到服务器，从而弱化了对移动终端设备的处理需求。

云计算与3G、4G、5G

移动宽带网与云计算是互相依存、互相促进的关系。

• 一方面，4G 将为云计算带来数以亿计的宽带移动用户。这些用户的终端是手机、PDA、笔记本、上网本等，计算能力和存储空间有限，却有很强的联网能力，对云计算有着天然的需求，将实实在在地支持云计算取得商业成功
• 另一方面，云计算能够给4G 用户提供更好的用户体验。云计算有强大的计算能力、接近无限的存储空间，并支撑各种各样的软件和信息服务，能够为4G 用户提供前所未有的服务体验。

云计算与移动互联网

物联网与云计算是交互辉映的关系。

• 一方面，物联网的发展离不开云计算的支撑。从量上看，物联网将使用数量惊人的传感器(如数以亿万计的RFID 、智能尘埃和视频监控等)，采集到的数据量惊人。这些数据需要通过无线传感网、宽带互联网向某些存储和处理设施汇聚，而使用云计算来承载这些任务具有非常显著的性价比优势；从质上看，使用云计算设施对这些数据进行处理、分析、挖掘，可以更加迅速、准确、智能地对物理世界进行管理和控制，使人类可以更加及时、精细地管理物质世界，从而达到“智慧”的状态，大幅提高资源利用率和社会生产力水平。可以看出，云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性能价格比，很自然就会成为物联网的后台支撑平台。
• 另一方面，物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石。

云计算与移动互联网

所谓的三网融合，是指广播电视网、电信网与互联网的融合，其中互联网是核心。

• 业内专家认为，随着三间融合政策的出台以及下一代广电网络的上马，云计算不但会为现有广电和电信产业带来新商机，还会大大拓展相关产业链，使更多企业收益，为云计算提供切实的应用机会。
• 三网融合和下一代广电网络的最终目标是构建全数据、全融合的国家骨干网络，借助云计算技术，下一代广电网络还会和传统行业相融合，实现诸如远程教育、网络医疗会诊、股票信息、交通查询、精确广告投放等更多应用。

云计算的发展环境