云計(jì)算導(dǎo)論第1章

1、第1章緒論 第1章 緒 論 1.1云計(jì)算的產(chǎn)生背景云計(jì)算的產(chǎn)生背景 1.2初識(shí)云計(jì)算初識(shí)云計(jì)算 1.3云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及云計(jì)算帶來的變革云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及云計(jì)算帶來的變革1.4云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系1.5云計(jì)算提供給中國的機(jī)會(huì)云計(jì)算提供給中國的機(jī)會(huì)1.6云計(jì)算的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)云計(jì)算的發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)1.7小結(jié)小結(jié)第1章緒論 1.1云計(jì)算的產(chǎn)生背景云計(jì)算的產(chǎn)生背景隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，越來越多的資源以基礎(chǔ)設(shè)施的形式被提供給人們使用，如水、電、煤氣，用戶只需要有一個(gè)簡(jiǎn)單的接口，就可以在任意時(shí)間根據(jù)自己需要的頻度來使用這些基礎(chǔ)設(shè)施，并按照資源的使用情況付費(fèi)。如今，計(jì)算資源在人們的日常生

2、活中逐漸變得重要，于是如何以更好的方式給公眾提供計(jì)算資源受到了很多研究人員和實(shí)施者的關(guān)注。第1章緒論 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代，我們每天需要處理的數(shù)據(jù)正以幾何倍數(shù)的速度快速增長(zhǎng)，而目前PC依然是我們?nèi)粘９ぷ鳌⑸钪行畔⑻幚淼暮诵墓ぞ?。我們每個(gè)人擁有自己的軟件、硬件，可以本地保存數(shù)據(jù)，而互聯(lián)網(wǎng)只是讓我們能更方便地獲取信息和相互交流。這樣，無論是單位還是個(gè)人，都不得不面對(duì)著海量數(shù)據(jù)的背后對(duì)軟、硬件配置不斷部署、維護(hù)、升級(jí)的需求。這種需求越來越大，而且越來越難以承受?，F(xiàn)實(shí)需要一種以較低成本投入就能獲得方便、高效的公共計(jì)算資源。 第1章緒論 隨著高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已連接全球各地，網(wǎng)絡(luò)帶寬極大提高，可以

3、傳遞大容量數(shù)據(jù)。芯片和磁盤驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品在功能增強(qiáng)的同時(shí)，價(jià)格也變得日益低廉，擁有成百上千臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)中心具備了快速為大量用戶處理復(fù)雜問題的能力?；ヂ?lián)網(wǎng)上一些大型數(shù)據(jù)中心的計(jì)算和存儲(chǔ)能力出現(xiàn)冗余，特別是一些大型的互聯(lián)網(wǎng)公司具備了出租計(jì)算資源的條件。技術(shù)上，并行計(jì)算、分布式計(jì)算，特別是網(wǎng)格計(jì)算的日益成熟和應(yīng)用，提供了很多利用大規(guī)模計(jì)算資源的方式?；诨ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)存取技術(shù)的逐漸成熟，各種計(jì)算、存儲(chǔ)、軟件、應(yīng)用都可以以服務(wù)的形式提供給客戶。所有這些技術(shù)為產(chǎn)生更強(qiáng)大的公共計(jì)算能力和服務(wù)提供了可能。計(jì)算能力和資源利用效率的迫切需求、資源的集中化和各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)云計(jì)算(CloudComputing)應(yīng)運(yùn)

4、而生。 第1章緒論 1.2初識(shí)云計(jì)算初識(shí)云計(jì)算1.2.1云計(jì)算的定義云計(jì)算的定義云計(jì)算是一種IT世界基礎(chǔ)設(shè)施的變遷，但是如何準(zhǔn)確地定義它呢?事實(shí)上，很難用一句話說清楚到底什么才是真正的云計(jì)算。2009年1月24日，JeremyGeelan在云計(jì)算雜志上發(fā)表了一篇題為“21位專家定義云計(jì)算”的文章，其結(jié)果是21位專家給出了21種定義。到底什么是云計(jì)算? 第1章緒論 維基百科對(duì)云計(jì)算的解釋是：云計(jì)算是一種互聯(lián)網(wǎng)上的資源利用新方式，可為大眾用戶依托互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)進(jìn)行按需即取的計(jì)算。由于資源是在互聯(lián)網(wǎng)上，而在計(jì)算機(jī)流程圖中，互聯(lián)網(wǎng)常以一個(gè)云狀圖案來表示，因此可以形象地類比為云計(jì)算，“云”同時(shí)

5、也是對(duì)底層基礎(chǔ)設(shè)施的一種抽象概念。 第1章緒論 伯克利大學(xué)的學(xué)者將云計(jì)算定義為：云計(jì)算包含互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)及在數(shù)據(jù)中心提供這些服務(wù)的軟、硬件設(shè)施。互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)一直被稱做軟件即服務(wù)(SoftwareasaService，SaaS)，所以我們使用這個(gè)術(shù)語。而數(shù)據(jù)中心的軟、硬件設(shè)施就是我們所謂的“云”。江南計(jì)算技術(shù)研究所的司品超等則認(rèn)為：云計(jì)算是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法。它統(tǒng)一管理大量的物理資源，并將這些資源虛擬化，形成一個(gè)巨大的虛擬化資源池。云是一類并行和分布式的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)由一系列互連的虛擬計(jì)算機(jī)組成。這些虛擬計(jì)算機(jī)是基于服務(wù)級(jí)別協(xié)議(供應(yīng)者和消費(fèi)者之間協(xié)商確定)被動(dòng)態(tài)部署的，并且

6、作為一個(gè)或多個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算資源存在。與傳統(tǒng)單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式相比，云計(jì)算具有虛擬化技術(shù)、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展、按需部署、高靈活性、高可靠性、高性價(jià)比等六大特點(diǎn)。 第1章緒論 看了這幾個(gè)定義后，我們對(duì)云計(jì)算有了大概的了解。其實(shí)云計(jì)算到底是什么，還取決于人們所關(guān)注的興趣點(diǎn)。不同的人群看待云計(jì)算會(huì)有不同的視圖和理解。我們可以把人群分為云計(jì)算服務(wù)的使用者、云計(jì)算系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)開發(fā)者和云計(jì)算服務(wù)的提供者三類。如果從云計(jì)算服務(wù)的使用者角度來看，云計(jì)算可以用圖來形象地表達(dá)。如圖1-1所示，云非常簡(jiǎn)單，一切的一切都在云里邊，它可以為使用者提供云計(jì)算、云存儲(chǔ)以及各類應(yīng)用服務(wù)。作為云計(jì)算的使用者，不需要關(guān)心云里面到底是什么、云

7、里的CPU是什么型號(hào)的、硬盤的容量是多少、服務(wù)器在哪里、計(jì)算機(jī)是怎么連接的、應(yīng)用軟件是誰開發(fā)的等問題，而需要關(guān)心的是隨時(shí)隨地可以接入、有無限的存儲(chǔ)可供使用、有無限的計(jì)算能力為其提供安全可靠的服務(wù)和按實(shí)際使用情況計(jì)量付費(fèi)。云計(jì)算最典型的應(yīng)用就是基于Internet的各類業(yè)務(wù)。云計(jì)算的成功案例包括：Google的搜索、在線文檔GoogleDocs、基于Web的電子郵件系統(tǒng)Gmail；微軟的MSN、Hotmail和必應(yīng)(Bing)搜索；Amazon的彈性計(jì)算云(EC2)和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)(S3)業(yè)務(wù)等。第1章緒論 簡(jiǎn)單來說，云計(jì)算是以應(yīng)用為目的，通過互聯(lián)網(wǎng)將大量必需的軟、硬件按照一定的形式連接起來，并且

8、隨著需求的變化而靈活調(diào)整的一種低消耗、高效率的虛擬資源服務(wù)的集合形式。而對(duì)于云計(jì)算來說，它更應(yīng)該屬于一種社會(huì)學(xué)的技術(shù)范圍。相比于物聯(lián)網(wǎng)的對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行升級(jí)的特點(diǎn)，云計(jì)算則更有“創(chuàng)造”的意味。它借助不同物體間的相關(guān)性，把不同的事物進(jìn)行有效的聯(lián)系，從而創(chuàng)造出一個(gè)新的功能。 第1章緒論 圖11云計(jì)算概念結(jié)構(gòu) 第1章緒論 1.2.2云計(jì)算的特征云計(jì)算的特征1.有關(guān)概念有關(guān)概念云計(jì)算是效用計(jì)算（UtilityComputing）、并行計(jì)算（ParallelComputing）、分布式計(jì)算（DistributedComputing）、網(wǎng)格計(jì)算（GridComputing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NetworkStor

9、age）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（LoadBalance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。云計(jì)算的基本原理是令計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，從而使得企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)相似。云計(jì)算常與效用計(jì)算、并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、自主計(jì)算相混淆。這里有必要介紹一下這些計(jì)算的特點(diǎn)。 第1章緒論 1）效用計(jì)算效用計(jì)算（UtilityComputing）是一種提供計(jì)算資源的商業(yè)模式，用戶從計(jì)算資源供應(yīng)商處獲取和使用計(jì)算資源，并基于實(shí)際使用的資源付費(fèi)。效用計(jì)算主要給用戶帶來經(jīng)濟(jì)效益，是一種分發(fā)應(yīng)用所需資源的計(jì)費(fèi)模式。相對(duì)效用計(jì)算而言，云

10、計(jì)算是一種計(jì)算模式，它代表了在某種程度上共享資源進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、部署、運(yùn)行應(yīng)用，以及資源的可擴(kuò)展收縮和對(duì)應(yīng)用連續(xù)性的支持。 第1章緒論 2）并行計(jì)算并行計(jì)算(ParallelComputing)是指同時(shí)使用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問題的過程。并行計(jì)算是為了更快速地解決問題、更充分地利用計(jì)算資源而出現(xiàn)的一種計(jì)算方法。并行計(jì)算將一個(gè)科學(xué)計(jì)算問題分解為多個(gè)小的計(jì)算任務(wù)，并將這些小的計(jì)算任務(wù)在并行計(jì)算機(jī)中執(zhí)行，利用并行處理的方式達(dá)到快速解決復(fù)雜計(jì)算問題的目的，它實(shí)際上是一種高性能計(jì)算。并行計(jì)算的缺點(diǎn)是：將被解決的問題劃分出來的模塊是相互關(guān)聯(lián)的，如果其中一塊出錯(cuò)，必定影響其他模塊，再重新計(jì)算會(huì)降低運(yùn)算效率。

11、 第1章緒論 3）分布式計(jì)算分布式計(jì)算(DistributedComputing)是利用互聯(lián)網(wǎng)上眾多的閑置計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，將其聯(lián)合起來解決某些大型計(jì)算問題的一門學(xué)科。與并行計(jì)算同理，分布式計(jì)算也是把一個(gè)需要巨大的計(jì)算機(jī)才能解決的問題分解成許多小的部分，然后把這些部分分配給多個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來得到最終的正確結(jié)果。與并行計(jì)算不同的是，分布式計(jì)算所劃分的任務(wù)相互之間是獨(dú)立的，某一個(gè)小任務(wù)的出錯(cuò)不會(huì)影響其他任務(wù)。 第1章緒論 4）網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算（GridComputing）是指分布式計(jì)算中兩類廣泛使用的子類型：一類是在分布式的計(jì)算資源支持下作為服務(wù)被提供的在線計(jì)算或存儲(chǔ)；

12、另一類是由一個(gè)松散連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以用來執(zhí)行大規(guī)模任務(wù)。網(wǎng)格計(jì)算強(qiáng)調(diào)資源共享，任何人都可以作為請(qǐng)求者使用其他節(jié)點(diǎn)的資源，同時(shí)需要貢獻(xiàn)一定資源給其他節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)格計(jì)算強(qiáng)調(diào)將工作量轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程的可用計(jì)算資源上；云計(jì)算強(qiáng)調(diào)專有，任何人都可以獲取自己的專有資源，并且這些資源是由少數(shù)團(tuán)體提供的，使用者不需要貢獻(xiàn)自己的資源。在云計(jì)算中，計(jì)算資源的形式被轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)工作負(fù)載，它支持網(wǎng)格類型應(yīng)用，也支持非網(wǎng)格環(huán)境，比如運(yùn)行傳統(tǒng)或Web2.0應(yīng)用的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)格計(jì)算側(cè)重并行的計(jì)算集中性需求，并且難以自動(dòng)擴(kuò)展；云計(jì)算側(cè)重事務(wù)性應(yīng)用，大量的單獨(dú)的請(qǐng)求，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)擴(kuò)展。 第1章緒論 5

13、）自主計(jì)算自主計(jì)算（SelfComputing）是具有自我管理功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。自主計(jì)算是由美國IBM公司于2001年10月提出的。IBM將自主計(jì)算定義為“能夠保證電子商務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)水平的自我管理（SelfManaging）技術(shù)”。其最終目的在于使信息系統(tǒng)能夠自動(dòng)地對(duì)自身進(jìn)行管理，并維持其可靠性。自主計(jì)算的核心是自我監(jiān)控、自我配置、自我優(yōu)化和自我恢復(fù)。自我監(jiān)控，即系統(tǒng)能夠知道系統(tǒng)內(nèi)部每個(gè)元素當(dāng)前的狀態(tài)、容量以及它所連接的設(shè)備等信息；自我配置，即系統(tǒng)配置能夠自動(dòng)完成，并能根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整；自我優(yōu)化，即系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)度資源，以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)；自我恢復(fù)，即系統(tǒng)能夠自動(dòng)從常規(guī)和意外的災(zāi)難中恢復(fù)。

14、 第1章緒論 事實(shí)上，許多云計(jì)算部署依賴于計(jì)算機(jī)集群（但與網(wǎng)格計(jì)算的組成、體系結(jié)構(gòu)、目的、工作方式大相徑庭），也吸收了自主計(jì)算和效用計(jì)算的特點(diǎn)。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)，并借助一些先進(jìn)的商業(yè)模式把這個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中。 第1章緒論 2.云計(jì)算的特征云計(jì)算的特征云計(jì)算的一個(gè)核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶終端簡(jiǎn)化成一個(gè)單純的輸入/輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強(qiáng)大的計(jì)算處理能力。云計(jì)算的中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)。云計(jì)

15、算的特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬臺(tái)服務(wù)器，Amazon、IBM、Microsoft、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計(jì)算能力。云業(yè)務(wù)的需求和使用與具體的物理資源無關(guān)，IT應(yīng)用和業(yè)務(wù)運(yùn)行在虛擬平臺(tái)之上。云計(jì)算支持用戶在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方，使用任何上網(wǎng)終端獲取應(yīng)用服務(wù)。用戶所請(qǐng)求的資源來自于規(guī)模巨大的云平臺(tái)。 第1章緒論 （2）高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)模超大，可以動(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。（3）虛擬化。云計(jì)算是一個(gè)虛擬的資源池，用戶所請(qǐng)求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體

16、。用戶只需要一臺(tái)筆記本或者一部手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)自己需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。（4）高可靠性。用戶無需擔(dān)心個(gè)人計(jì)算機(jī)的崩潰導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，因?yàn)槠渌械臄?shù)據(jù)都保存在云里。（5）通用性。云計(jì)算沒有特定的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。第1章緒論 （6）廉價(jià)性。由于“云”的特殊容錯(cuò)措施，可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成云。云計(jì)算將數(shù)據(jù)送到互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)集群中處理，個(gè)人只需支付低廉的服務(wù)費(fèi)用，就可完成數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理。企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理費(fèi)用，從而大大降低了成本。（7）靈活定制。用戶可以根據(jù)自己的需要定制相應(yīng)的服務(wù)、應(yīng)用及資源，根據(jù)用戶的需求，“云

17、”來提供相應(yīng)的服務(wù)。 第1章緒論 1.2.3云計(jì)算的優(yōu)缺點(diǎn)云計(jì)算的優(yōu)缺點(diǎn)1.云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)云計(jì)算具有一些新特征，其優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)降低用戶計(jì)算機(jī)的成本。用戶不需要購買非常高端的計(jì)算機(jī)來運(yùn)行云計(jì)算的Web應(yīng)用程序，因?yàn)檫@些應(yīng)用程序在云上面（而不是在本地）運(yùn)行，所以桌面PC不需要傳統(tǒng)桌面軟件所要求的處理能力和存儲(chǔ)空間。(2)改善性能。因?yàn)榇蟛糠值能浖荚谠粕线\(yùn)行，所以用戶的計(jì)算機(jī)可以節(jié)省更多的資源，從而獲得更好的性能。此外，由于“云”中的服務(wù)只需支持單一環(huán)境，因此運(yùn)行更快。 第1章緒論 (3)降低IT基礎(chǔ)設(shè)施投資。大型組織的IT部門可通過向云遷移來降低成本。通過利用云的

18、計(jì)算和存儲(chǔ)能力替代內(nèi)部的計(jì)算資源，企業(yè)可以減少IT的初期投資。那些需要處理高峰負(fù)載的企業(yè)，也不再需要購買設(shè)備來應(yīng)付負(fù)載峰值(在平時(shí)閑置)，這種需求可以通過云計(jì)算輕松處理。(4)減少維護(hù)問題。云計(jì)算能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的組織顯著地降低硬件和軟件的維護(hù)成本。硬件都由云計(jì)算提供者管理，所以組織基本上不用再進(jìn)行硬件維護(hù)。系統(tǒng)軟件等也是同樣的情況。(5)減少軟件開支。由于各種成本的降低，一般基于云計(jì)算的服務(wù)收費(fèi)比傳統(tǒng)的軟件要低，而且許多公司(例如Google)都免費(fèi)提供其Web應(yīng)用程序。 第1章緒論 (6)即時(shí)的軟件更新。另一個(gè)跟軟件相關(guān)的優(yōu)勢(shì)是用戶不用再面對(duì)陳舊的軟件和高昂的升級(jí)費(fèi)用。基于Web的應(yīng)用程序都

19、能自動(dòng)更新，用戶每次使用程序時(shí)，得到的都是最新的版本。(7)計(jì)算能力的增長(zhǎng)。當(dāng)用戶與云計(jì)算系統(tǒng)連接之后，可以支配整個(gè)云的計(jì)算能力。(8)無限的存儲(chǔ)能力。云可以提供事實(shí)上近乎無限的存儲(chǔ)能力。(9)增強(qiáng)的數(shù)據(jù)安全性。在桌面計(jì)算機(jī)上，硬盤崩潰可能損壞所有有用的數(shù)據(jù)，但是云里面一臺(tái)計(jì)算機(jī)的崩潰不會(huì)影響到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，這是因?yàn)樵茣?huì)自動(dòng)備份存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 第1章緒論 (10)改善操作系統(tǒng)的兼容性。不同操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享是非常麻煩的，但是對(duì)于云計(jì)算，重要的是數(shù)據(jù)，而不是操作系統(tǒng)，用戶可以將Windows連接到云其他不同的操作系統(tǒng)，共享文檔和數(shù)據(jù)。(11)改善文檔格式的兼容性。由Web應(yīng)用程序創(chuàng)建的文檔可以被

20、其他任何使用該應(yīng)用程序的用戶讀取，當(dāng)所有人都使用云進(jìn)行文檔和應(yīng)用的共享時(shí)，不會(huì)存在格式的兼容性問題。 第1章緒論 (12)簡(jiǎn)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作。通過共享文檔可以進(jìn)行文檔合作，對(duì)許多用戶來說，這是云計(jì)算最重要的優(yōu)點(diǎn)之一允許許多用戶非常容易地進(jìn)行文檔和項(xiàng)目的合作。簡(jiǎn)單的團(tuán)隊(duì)合作意味著可以加快大多數(shù)團(tuán)體項(xiàng)目的進(jìn)度，同時(shí)也讓分布在不同地理位置的團(tuán)隊(duì)合作變?yōu)榭赡堋?13)沒有地點(diǎn)限制的數(shù)據(jù)獲取。通過云計(jì)算，用戶不需要將文檔隨身攜帶，所有的數(shù)據(jù)都在云中，只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接就可以獲取所需數(shù)據(jù)。 第1章緒論 2.云計(jì)算的缺點(diǎn)云計(jì)算的缺點(diǎn)云計(jì)算在體現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：

21、(1)要求持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接。因?yàn)橛脩粜枰ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)來連接應(yīng)用程序和文檔，假如沒有網(wǎng)絡(luò)連接，用戶將什么都不能做?，F(xiàn)在有些Web應(yīng)用程序在沒有網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)候也可以在桌面上運(yùn)行，例如GoogleGears，這項(xiàng)技術(shù)可以將Google的Web應(yīng)用程序如Gmail變成本地運(yùn)行的程序。(2)低帶寬網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境下不能很好地工作。Web應(yīng)用程序都需要大量的帶寬進(jìn)行下載，例如Gmail包含大量的JavaScript腳本，在低帶寬網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境下頁面裝載很困難，更別說利用其豐富的特性。換句話說，云計(jì)算不是為低帶寬網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備的。 第1章緒論 (3)反應(yīng)慢。即使有相當(dāng)快的網(wǎng)絡(luò)，Web應(yīng)用程序也可能比桌面應(yīng)用程序反應(yīng)要慢得多

22、，因?yàn)閺慕缑娴綌?shù)據(jù)都需要在客戶端和服務(wù)器進(jìn)行不斷的傳遞。(4)功能有限制。雖然這個(gè)問題在將來必然會(huì)改善，但是現(xiàn)在許多Web應(yīng)用程序和其對(duì)應(yīng)的桌面應(yīng)用程序相比，功能縮水很多。以Google文檔和MicrosoftOffice為例，它們的基本功能差別不大，但是Google文檔缺乏許多MicrosoftOffice的高級(jí)特性。(5)無法確保數(shù)據(jù)的安全性。如果把數(shù)據(jù)都保存在云計(jì)算中，由于云的公共獲得性，無法確保機(jī)密數(shù)據(jù)不會(huì)被其他用戶竊取。 第1章緒論 (6)不能保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。理論上，保存在云中的數(shù)據(jù)是冗余的，不會(huì)存在丟失的問題，然而現(xiàn)在大部分云計(jì)算提供者都沒有服務(wù)水平協(xié)議(SLA)。也就是說，如果

23、用戶的數(shù)據(jù)不見了，云計(jì)算提供者并不負(fù)責(zé)。 第1章緒論 1.3云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及云計(jì)算帶來的變革云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及云計(jì)算帶來的變革1.云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀目前，云計(jì)算革命正處于初級(jí)階段。全球各大IT巨頭都注巨資圍繞云計(jì)算展開激烈角逐。Google在云計(jì)算方面已經(jīng)走在眾多IT公司的前面，其對(duì)外公布的云計(jì)算技術(shù)主要有MapReduce、GFS（GoogleFileSystem，Google文件系統(tǒng)）及BigTable。從2007年開始，微軟公司也在美國、愛爾蘭、冰島等地投資數(shù)十億美元建設(shè)其用于“云計(jì)算”的“服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)”，每個(gè)“農(nóng)場(chǎng)”占地都超過7個(gè)足球場(chǎng)，集成數(shù)十萬臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器。IBM的

24、藍(lán)云計(jì)算平臺(tái)為企業(yè)客戶搭建分布式、可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的云計(jì)算體系，是一個(gè)企業(yè)級(jí)的解決方案。第1章緒論 它整合了IBM自身的Tivoli、VMware的虛擬化軟件以及Hadoop開源分布式文件系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)中心、管理軟件、監(jiān)控軟件、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫以及一些虛擬化的組件共同組成。亞馬遜的云名為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，目前主要由4塊核心服務(wù)組成:簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)、彈性計(jì)算云服務(wù)、簡(jiǎn)單排列服務(wù)以及尚處于測(cè)試階段的服務(wù)。其中，彈性計(jì)算云（EC2）服務(wù)用來為應(yīng)用開發(fā)人員提供以云為基礎(chǔ)的可調(diào)整的計(jì)算能力。其他如雅虎、Sun和思科等公司，圍繞“云計(jì)算”也都有重大舉措。第1章緒論 我國的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)也緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，在

25、云計(jì)算的研究和探索方面展開了卓有成效的工作。中國移動(dòng)通信研究院正在進(jìn)行一項(xiàng)名為“BigCloud”的研究項(xiàng)目基于開源技術(shù)建造的實(shí)驗(yàn)性云計(jì)算平臺(tái)。聯(lián)想集團(tuán)正在研究如何為服務(wù)器提供云計(jì)算所需的動(dòng)態(tài)配置能力；在筆記本電腦等終端方面，聯(lián)想集團(tuán)也正在和第三方合作，針對(duì)具體應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。 第1章緒論 為便于研究、探索云計(jì)算問題，中國電子學(xué)會(huì)在2008年專門成立了中國電子學(xué)會(huì)“云計(jì)算專家委員會(huì)”。在工業(yè)和信息化部、教育部、中國科協(xié)及相關(guān)部委的指導(dǎo)下，中國電子學(xué)會(huì)于2009年5月22日在北京舉辦了首屆中國云計(jì)算大會(huì)。大會(huì)就云計(jì)算的概念、實(shí)質(zhì)內(nèi)涵及發(fā)展趨勢(shì)，云計(jì)算對(duì)產(chǎn)業(yè)、教育和社會(huì)發(fā)展的影響，進(jìn)行了深入研究和探

26、討，并交流了國內(nèi)外云計(jì)算的最新研究成果。2009年，阿里巴巴集團(tuán)在南京開始建立國內(nèi)首個(gè)“電子商務(wù)云計(jì)算中心”。 第1章緒論 2.云計(jì)算帶來的變革云計(jì)算帶來的變革科技創(chuàng)新正不斷地改變我們的世界。云計(jì)算是一種革新，而這一革新將會(huì)給我們身邊的一切帶來巨大變革。1)改變信息處理及儲(chǔ)存理念目前，大部分人仍然在使用PC處理文檔、存儲(chǔ)資料，通過電子郵件或者移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)與他人分享信息。一旦PC硬盤或者移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)壞了，他們就會(huì)因?yàn)橘Y料丟失而束手無策。而在“云計(jì)算”時(shí)代，“云”會(huì)替我們做儲(chǔ)存和處理工作。屆時(shí)，我們只需要能連接上網(wǎng)的終端設(shè)備，不需要關(guān)心儲(chǔ)存或計(jì)算發(fā)生在哪朵“云”上，一旦有需要，我們就可以在任何地點(diǎn)

27、用任何設(shè)備，快速地計(jì)算并找到這些資料，再也不用擔(dān)心資料丟失的問題。 第1章緒論 2)改變IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展微軟(中國)有限公司董事長(zhǎng)張亞勤認(rèn)為，在未來十年中，云計(jì)算帶來的產(chǎn)業(yè)變化主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：(1)信息產(chǎn)業(yè)從PC時(shí)代走向互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，而產(chǎn)業(yè)也將從PC時(shí)代的以應(yīng)用為中心走向以數(shù)據(jù)為中心。(2)PC的定義將發(fā)生很大的改變。(3)計(jì)算的架構(gòu)從過去集中于PC或服務(wù)器的某一“端”走向“云”+“端”。(4)軟件企業(yè)的業(yè)務(wù)模式從軟件走向“軟件”+“服務(wù)”。(5)市場(chǎng)的基礎(chǔ)將會(huì)更大，服務(wù)更多用戶。 第1章緒論 3)云計(jì)算解放終端設(shè)備在2009年北京科技博覽會(huì)上，聯(lián)想集團(tuán)副總裁兼聯(lián)想研究院院長(zhǎng)韋衛(wèi)表示，“隨著

28、云計(jì)算產(chǎn)品、市場(chǎng)和業(yè)務(wù)模式的逐漸成熟，個(gè)人電腦將賦予諸多創(chuàng)新應(yīng)用。在未來35年，面向企業(yè)的云計(jì)算終端和個(gè)人手持電腦將占主導(dǎo)地位?！本哂猩衩伧攘Φ脑朴?jì)算再次奪人眼簾。云計(jì)算時(shí)代主要的計(jì)算及存儲(chǔ)都在云中完成，從而解放了用戶的終端設(shè)備。比爾蓋茨在1989年談?wù)摗坝?jì)算機(jī)科學(xué)的過去、現(xiàn)在與未來”時(shí)說：“用戶只需要640KB的內(nèi)存就足夠了?！边@在目前看來簡(jiǎn)直不可能，但是，云計(jì)算的出現(xiàn)使這樣的愿望成為可能。 第1章緒論 基于云計(jì)算平臺(tái)，用戶可將一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的全社會(huì)數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用完美結(jié)合，無需再安裝任何應(yīng)用軟件。這時(shí)云端扮演了動(dòng)態(tài)變化的智能知識(shí)庫和服務(wù)提供商的角色。它不但節(jié)省了用戶終端資源，而且免去了維護(hù)的環(huán)節(jié)

29、。有了“云”，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)連接到對(duì)應(yīng)的服務(wù)器直接調(diào)用軟件，這將有效降低終端設(shè)備使用成本，同時(shí)還可避免安裝和隨時(shí)更新的麻煩。通過云計(jì)算平臺(tái)，用戶可以把互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)出現(xiàn)的信息利用起來。未來的終端設(shè)備使終端需求與服務(wù)器之間做一個(gè)結(jié)合，省去了安裝插件等中間環(huán)節(jié)，為用戶享受云計(jì)算服務(wù)帶來了美好體驗(yàn)。 第1章緒論 1.4云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系在很多時(shí)候，云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)這兩個(gè)名詞是同時(shí)出現(xiàn)的，大家在直覺上認(rèn)為這兩個(gè)技術(shù)是有關(guān)系的，但總是沒有很清楚的認(rèn)識(shí)。有的地方一提到物聯(lián)網(wǎng)就想到傳感器的制造和物聯(lián)信息系統(tǒng)。其實(shí)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)兩者之間本沒有什么特殊的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)只是今后云計(jì)算平臺(tái)的一個(gè)普通應(yīng)

30、用，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算之間是應(yīng)用與平臺(tái)的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于云計(jì)算系統(tǒng)的完善，從而為海量物聯(lián)信息的處理和整合提供可能的平臺(tái)條件，云計(jì)算的集中數(shù)據(jù)處理和管理能力將有效地解決海量物聯(lián)信息的存儲(chǔ)和處理問題。 第1章緒論 沒有云計(jì)算平臺(tái)支持的物聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)價(jià)值并不大，因?yàn)樾》秶鷤鞲衅餍畔⒌奶幚砗蛿?shù)據(jù)整合是很早就有的技術(shù)，如工控領(lǐng)域的大量系統(tǒng)都是這樣的模式，沒有被廣泛整合的傳感器系統(tǒng)是不能被準(zhǔn)確地稱為物聯(lián)網(wǎng)的。所以云計(jì)算技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有著決定性的作用，沒有統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將喪失其真正的優(yōu)勢(shì)。物物相連的范圍是十分廣闊的，可能是高速運(yùn)動(dòng)的列車、汽車甚至是飛機(jī)，也可能是家中靜止的電視、空調(diào)、茶杯

31、，任何小范圍的物物相連都不能被稱為真正的物聯(lián)網(wǎng)。 第1章緒論 對(duì)于云計(jì)算平臺(tái)來說，物聯(lián)網(wǎng)并不是特殊的應(yīng)用，只是其所支持的所有應(yīng)用中的一種而已。云計(jì)算平臺(tái)對(duì)待物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與對(duì)待其他應(yīng)用是完全一樣的，并沒有任何區(qū)別，因?yàn)樵朴?jì)算并不關(guān)心應(yīng)用是什么。但是，隨著全球物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，云計(jì)算被賦予了更廣的定義：從連接計(jì)算資源到連接所有的人和機(jī)器，計(jì)算能力將進(jìn)一步增強(qiáng)，走向更高層次的規(guī)?；椭悄芑?第1章緒論 1.5云計(jì)算提供給中國的機(jī)會(huì)云計(jì)算提供給中國的機(jī)會(huì)云計(jì)算這一新的技術(shù)概念非常重要，它是一個(gè)技術(shù)思想的轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊畔a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)，具體分析如下:(1)云計(jì)算技術(shù)將大量的數(shù)據(jù)和計(jì)算集中到云計(jì)

32、算中心完成，數(shù)據(jù)的集中使國家對(duì)信息安全提出更高的要求。傳統(tǒng)的計(jì)算模式信息主要分布在各自的服務(wù)器上，即使一些企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)集中在數(shù)據(jù)中心，也僅是在數(shù)據(jù)中心托管服務(wù)器，并不是真正的數(shù)據(jù)集中，這樣對(duì)信息安全的維護(hù)主要是各企業(yè)自己保證，而在云計(jì)算技術(shù)模式下，大量企業(yè)單位、事業(yè)單位、個(gè)人的數(shù)據(jù)被統(tǒng)一管理在云計(jì)算中心，云計(jì)算中心的數(shù)據(jù)安全將成為重大的問題，從而使信息主權(quán)這一概念變成了實(shí)際需要面對(duì)的重要問題。 第1章緒論 可以說，掌握了云計(jì)算中心就掌握了一個(gè)國家大部分的信息資源。很難想象國家會(huì)將云計(jì)算中心的建設(shè)和管理全面交給國外企業(yè)，因此國外企業(yè)在云計(jì)算時(shí)代的中國信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)⒚媾R重大的政策挑戰(zhàn)，很難進(jìn)入云計(jì)

33、算的核心領(lǐng)域，這為中國的國內(nèi)企業(yè)提供了重要的政策性機(jī)會(huì)，今后云計(jì)算這一巨大的“市場(chǎng)蛋糕”最有可能是在國家相關(guān)部門的統(tǒng)一指導(dǎo)、管理下發(fā)展。 第1章緒論 (2)云計(jì)算在技術(shù)體系上強(qiáng)調(diào)大量節(jié)點(diǎn)整合的總體能力，而不再過分強(qiáng)調(diào)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力，這與目前世界上主要企業(yè)的理念是相反的，他們更希望用戶不斷升級(jí)，并在這個(gè)過程中不斷筑高自己的技術(shù)壁壘，使落后國家一直處在艱難輪回過程中。云計(jì)算的這一理念為國內(nèi)相對(duì)落后的芯片制造商提供了發(fā)展的機(jī)會(huì)，爭(zhēng)取到了發(fā)展的時(shí)間，解決了長(zhǎng)期以來市場(chǎng)被國外企業(yè)大量擠占的問題，從而進(jìn)入良性發(fā)展。 第1章緒論 （3）云計(jì)算核心軟件的復(fù)雜度在只完成自己存儲(chǔ)和計(jì)算任務(wù)時(shí)將變得相對(duì)簡(jiǎn)單，大

34、量面向應(yīng)用的開發(fā)將交給應(yīng)用服務(wù)提供商完成，這樣有望短時(shí)間內(nèi)使云計(jì)算核心層技術(shù)走到前列。成都靜水飛云科技有限公司自主研發(fā)的“盤古云計(jì)算核心系統(tǒng)”PGCCloud專注實(shí)現(xiàn)云資源整合、云資源的通用輸出、云資源動(dòng)態(tài)調(diào)度、云資源彈性擴(kuò)展。 第1章緒論 （4）云計(jì)算只關(guān)注計(jì)算和存儲(chǔ)，而將面向終端用戶的所有工作交給應(yīng)用服務(wù)提供商，如功能、界面、流程都應(yīng)該是應(yīng)用的工作，甚至某個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算是否采用云計(jì)算模式都應(yīng)該進(jìn)行選擇和決定，云計(jì)算應(yīng)該真正地退到云中去。中國有大量的軟件開發(fā)企業(yè)，他們的智慧和創(chuàng)造力的充分發(fā)揮將帶來信息產(chǎn)業(yè)的大繁榮，云計(jì)算系統(tǒng)不應(yīng)該讓他們感受到限制和控制，而應(yīng)讓他們有更多的發(fā)展空間和資源。SaaS（軟件即服務(wù)）的逐漸消退就是因?yàn)檫^去SaaS企業(yè)既要購買基礎(chǔ)設(shè)施，還要開發(fā)應(yīng)用、拓展市場(chǎng)，弄得疲憊不堪。云計(jì)算自身工作任務(wù)的明確將和諧地整合我國的信息產(chǎn)業(yè)鏈。 第1章緒論 （5）由于云計(jì)算對(duì)硬件要求的降低和對(duì)核心系統(tǒng)的簡(jiǎn)化使中國本來相對(duì)落后的信息產(chǎn)業(yè)具備了和國際大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力，云計(jì)算可以幫助中國獲得發(fā)展的時(shí)間和空間。（6）中國率先提出并正在實(shí)