云計算分析報告

云計算分析報告中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心中國移動終端基地2008年12月、幾前對于云計算，李開復(fù)(現(xiàn)任Google全球副總裁、中國區(qū)總裁)打了一個形象的比喻：錢莊?！白钤缛藗冎皇前彦X放在枕頭底下，后來有了錢莊，很安全，不過兌現(xiàn)起來比較麻煩?，F(xiàn)在發(fā)展成可以到銀行的任何一個網(wǎng)點取錢，甚至通過 ATM，或者國外的渠道。就像用電不需要家家裝備發(fā)電機(jī)，直接從電力公司購買一樣?！薄霸朴嬎恪睅淼木褪沁@樣一種變革——由谷歌、IBM這樣的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公司來搭建計算機(jī)存儲、運(yùn)算中心，用戶通過一根網(wǎng)線借助瀏覽器就可以很方便的訪問，把“云”做為資料存儲以及應(yīng)用服務(wù)的中心。專業(yè)術(shù)語英語漢語描述CloudComputing云計算網(wǎng)格運(yùn)算的一個子集Saas(Software-as-a-service)軟件即服務(wù)通過軟件提供服務(wù)Paas(Platform-as-a-service)平臺即服務(wù)通過平臺提供服務(wù)UtilityComputing公用計算又作按需計算(ondemandcomputing)，把計算資源聚集起來，作為像水、電、氣這樣的公共設(shè)施服務(wù)提供給公眾使用NAS網(wǎng)絡(luò)附著存儲存儲設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到一群計算機(jī)上的存儲形式SANs存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通過光纖通道而非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到一群計算機(jī)上的存儲形式BlueCloud藍(lán)云IBM云計算項目EC2(ElasticCoumputeCloud)彈性計算云亞馬遜云計算平臺GFS(GoogleFileSystem)谷歌文件系統(tǒng)谷歌用于云計算的基礎(chǔ)設(shè)施11錯誤！未定義書簽。附錄A網(wǎng)絡(luò)存儲 1411錯誤！未定義書簽。附錄A網(wǎng)絡(luò)存儲 14附錄B網(wǎng)格計算 15目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、概念簡述 4\o"CurrentDocument"云計算定義 4\o"CurrentDocument"云計算的特點 4\o"CurrentDocument"二、云計算原理與架構(gòu) 5\o"CurrentDocument"云計算原理 5\o"CurrentDocument"云計算架構(gòu) 6應(yīng)用程序 7\o"CurrentDocument"云客戶端 7云基礎(chǔ)設(shè)施 7\o"CurrentDocument"云平臺 7\o"CurrentDocument"云服務(wù) 8云存儲 8\o"CurrentDocument"四、云計算應(yīng)用案例 8\o"CurrentDocument"IBM藍(lán)云 8\o"CurrentDocument"Googleapp引擎 9AmazonEC2 10SalesforcePaas五、發(fā)展趨勢一、概念簡述1.1云計算定義云計算(CloudComputing)是分布式計算、并行處理和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念在現(xiàn)實世界中的商業(yè)實現(xiàn)。通過以下7條判斷標(biāo)準(zhǔn)可以對云有一個感性認(rèn)識：如果你需要購買并管理硬件設(shè)備...那么，它不是云。如果需要你向廠商提供一份幾十頁的需求說明書...那么，它不是云。如果沒有提供API...那么，它不是云。如果需要你重新構(gòu)架你的系統(tǒng)...那么，它不是云。如果你不能在10分鐘之間部署或撤銷服務(wù)器...那么，它不是云。如果你知道你所使用的機(jī)器的具體位置和數(shù)目清單...那么，它不是云。如果它只運(yùn)行一種操作系統(tǒng)...那么，它不是云。云計算的定義：指無需用戶購買硬件設(shè)備并安裝專有軟件，易于使用管理，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)架構(gòu)對用戶透明，多種終端設(shè)備普適的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。云計算的特點云計算的四個特點：提供最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心將文件保存在本地往往面臨病毒、攻擊、數(shù)據(jù)丟失、泄露等威脅。反之，當(dāng)把文檔保存在GoogleDocs，把自己的照片上傳到GooglePicasaWeb的網(wǎng)絡(luò)相冊里，卻可以避免數(shù)據(jù)的丟失或損壞。因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊來管理用戶信息，有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來保存用戶數(shù)據(jù)。同時，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以幫助用戶放心地與其指定的人共享數(shù)據(jù)。2）對用戶端的設(shè)備要求低，使用方便選擇云計算，只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦，有一個web瀏覽器，用戶需要做的就是在瀏覽器中鍵入URL，然后盡情享受云計算帶來的無限樂趣。3）實現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享為了讓不同的終端設(shè)備上的數(shù)據(jù)保持同步，用戶需要用云計算來讓一切都變得更簡單。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，用戶的所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時訪問和使用同一份數(shù)據(jù)。以聯(lián)系人信息的管理為例，當(dāng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來管理所有聯(lián)系人的信息后，可以在任何地方用任何一臺電腦找到某個朋友的電子郵件地址，可以在任何一部手機(jī)上直接撥通朋友的電話號碼，也可以把某個聯(lián)系人的電子名片快速分享給好幾個朋友。這一切都是在嚴(yán)格的安全管理機(jī)制下進(jìn)行的，只有對數(shù)據(jù)擁有訪問權(quán)限的人，才可以使用或與他人分享這份數(shù)據(jù)。4）為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無限多的可能云計算為存儲和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無限多的空間，也為我們完成各類應(yīng)用提供了幾乎無限強(qiáng)大的計算能力。借助于云計算，當(dāng)用戶駕車出游的時候，只要用手機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)，就可以直接看到自己所在地區(qū)的衛(wèi)星地圖和實時的交通狀況；可以快速查詢自己預(yù)設(shè)的行車路線，可以請網(wǎng)絡(luò)上的好友推薦附近最好的景區(qū)和餐館，可以快速預(yù)訂目的地的賓館，還可以把自己剛剛拍攝的照片或視頻剪輯分享給遠(yuǎn)方的親友。二、云計算原理與架構(gòu)云計算原理云計算的基本原理是通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)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(jī)和存儲系統(tǒng)。這是一種革命性的舉措，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(fèi)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Ｔ朴嬎愕乃{(lán)圖已經(jīng)呼之欲出：在未來，只需要一臺筆記本或者一個手機(jī)，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)。從最根本的意義來說云計算就是利用互聯(lián)網(wǎng)上的軟件和數(shù)據(jù)的能力。云計算架構(gòu)圖2-1云計算架構(gòu)示意圖如上圖所示，云計算中包含的角色有：云基礎(chǔ)設(shè)施：物理的或虛擬的硬件設(shè)備云平臺：web應(yīng)用服務(wù)器云存儲：類數(shù)據(jù)庫云服務(wù)：web服務(wù)云應(yīng)用程序：如SaaS架構(gòu)平臺云客戶端：瀏覽器等終端設(shè)備圖3-1云計算體系架構(gòu)示意圖

應(yīng)用程序應(yīng)用程序是用戶進(jìn)入云計算服務(wù)的入口。消除了在用戶電腦安裝和運(yùn)行軟件的操作，同時降低了維護(hù)軟件的負(fù)擔(dān)，便于使用，無需技術(shù)支持。舉例：點對點/志愿者計算項目(Bittorrent,BOINCProjects,Skype)Web應(yīng)用(Facebook)SaaS(GoogleApps,Salesforce)擴(kuò)展服務(wù)的軟件(MicrosoftOnlineServices)云客戶端云客戶端指用戶用于訪問云計算服務(wù)的電腦軟硬件，如PC瀏覽器、手機(jī)終端、PC瘦客戶端等。舉例:移動設(shè)備(Android,iPhone,WindowsMobile)瘦客戶端(CherryPal,Zonbu,gOS-basedsystems)肥客戶端/Web瀏覽器(GoogleChrome,MozillaFirefox)云基礎(chǔ)設(shè)施云基礎(chǔ)設(shè)施指提供給用戶使用的云計算服務(wù)，一個典型的例子是提供云服務(wù)的平臺虛擬化環(huán)境。舉例:全功能虛擬環(huán)境(GoGrid,Skytap)網(wǎng)格計算(SunGrid)管理功能(RightScale)計算功能(AmazonElasticComputeCloud)云平臺云平臺指PaaS，用于處理用戶提交請求的計算平臺或者作為服務(wù)的解決方案棧，云平臺的部署實施通?？梢詾橛脩舯苊赓徺I和管理軟硬件設(shè)備的成本和復(fù)雜性。舉例:Web應(yīng)用程序框架

oAjax(Caspio)oPvthonDiango(GoogleAppEngine)oRubyonRails(Heroku)Web集(Mosso)專屬平臺(Azure,F)云服務(wù)云服務(wù)指可被其他云計算組件、軟件或用戶直接訪問的網(wǎng)絡(luò)組件。以Web服務(wù)為例,通過為網(wǎng)絡(luò)上的機(jī)器間實現(xiàn)互操作提供了互動的支持。舉例:?身份標(biāo)識(OAuth,OpenID)功能集成(AmazonSimpleQueueService)支付(AmazonFlexiblePaymentsService,GoogleCheckout,PayPal)地圖(GoogleMaps,Yahoo!Maps)搜索(Alexa,GoogleCustomSearch,Yahoo!BOSS)其他(AmazonMechanicalTurk)云存儲云存儲以數(shù)據(jù)存儲作為服務(wù)內(nèi)容，同時包括類數(shù)據(jù)庫服務(wù)，一般基于效能計算收費(fèi)譬如，按照每G空間每月來支付費(fèi)用。舉例:數(shù)據(jù)庫(AmazonSimpleDB,GoogleAppEngine'sBigTabledatastore)?網(wǎng)絡(luò)存儲NAS(MobileMeiDisk,NirvanixCloudNAS)網(wǎng)絡(luò)同步(LiveMeshLiveDesktop組件，MobileMepushfunctions)Web月服務(wù)(AmazonSimpleStorageService,NirvanixSDN)四、云計算應(yīng)用案例IBM藍(lán)云IBM在2007年11月15日推出了藍(lán)云計算平臺，為客戶帶來即買即用的云計算平臺。它包括一系列的云計算產(chǎn)品，使得計算不僅僅局限在本地機(jī)器或遠(yuǎn)程服務(wù)器農(nóng)場(即服務(wù)器集群)，通過架構(gòu)一個分布式、可全球訪問的資源結(jié)構(gòu)，使得數(shù)據(jù)中心在類似于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計算。通過IBM的技術(shù)白皮書，我們可以一窺藍(lán)云計算平臺的內(nèi)部構(gòu)造?！八{(lán)云”建立在IBM大規(guī)模計算領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上，基于由IBM軟件、系統(tǒng)技術(shù)和服務(wù)支持的開放

標(biāo)準(zhǔn)和開源軟件。簡單地說，“藍(lán)云”基于IBMAlmaden研究中心(AlmadenResearchCenter)的云基礎(chǔ)架構(gòu)，包括Xen和PowerVM虛擬化、Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop文件系統(tǒng)與并行構(gòu)建。IBM“藍(lán)汪”產(chǎn)品架構(gòu)刀片中心Apachehadoop刀片中心虛報機(jī)虛擬機(jī)虛報機(jī)虛推機(jī)代理LinuxWithXen?基于開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和開源軟件?包含IBM軟件、?件及服務(wù)?支?基于開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和開源軟件?包含IBM軟件、?件及服務(wù)?支l^Power和x8B?f-FWeb20的賁猱預(yù)妁系統(tǒng)［部曇標(biāo)機(jī)和虔擬月It務(wù)稱圖4-1藍(lán)云產(chǎn)品架構(gòu)示意圖藍(lán)云計算平臺由一個數(shù)據(jù)中心：IBMTivoli部署管理軟件(TivoliProvisioningManager)、IBMTivoli監(jiān)控軟件(IBMTivoliMonitoring)、IBMWebSphere應(yīng)用服務(wù)器、IBMDB2數(shù)據(jù)庫以及一些虛擬化的組件共同組成。圖中的架構(gòu)主要描述了云計算的后臺架構(gòu)，并沒有涉及到前臺的用戶界面。Googleapp引擎Google在互聯(lián)網(wǎng)搜索方面建立了一種超強(qiáng)的商業(yè)模式。但現(xiàn)在，它正在把它的云開放給眾多的企業(yè)用戶，所提供的服務(wù)形式包括應(yīng)用托管服務(wù)和企業(yè)搜索等等。在四月份，Google推出了它的GoogleAppEngine，它允許開發(fā)人員編寫Python應(yīng)用程序，然后把應(yīng)用構(gòu)建在Google的基礎(chǔ)架構(gòu)上，Google會提供多達(dá)500MB的免費(fèi)存儲空間。不過，Google會按每“CPU內(nèi)核使用1小時”收費(fèi)10-12美分，每1GB存儲收費(fèi)15-18美分。這個月，Google又宣布計劃提供托管型企業(yè)搜索(hostedenterprisesearch)，并且可以為企業(yè)用戶進(jìn)行定制。BundlesReadyToBuild?BundlesReadyToBuild?ElasticSdxrernameSystemConfigurationFoimal ?SystemConfigurationFoimal ?-GtvmwurtfO屜°roparallelsYourEmailAddress1h'?toemjily?uCownlo"linkDescription審BlNldNOW:saved$TemplateAmazonSQS(todoqueue)SEEZIC3E3E3(donequeue)EBgjga審BlNldNOW:saved$TemplateAmazonSQS(todoqueue)SEEZIC3E3E3(donequeue)EBgjgaEnmi>0essAmazonS3(Storage)4s日、、AmazonEC2□+驚AmazonEC2T+□口口口 :口口口 :▲r\Anyserversyoubuildasaguestcannotbesharedwlhthecommunity.Pleasesionud血afree圖4-2Googleapp引擎界面4.3AmazonEC2亞馬遜的云名為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AmazonWebServices,下稱AWS),目前主要由4塊核心服務(wù)組成：簡單存儲服務(wù)(SimpleStorageService,S3)彈性計算云(ElasticComputeCloud，EC2)簡單排列服務(wù)(SimpleQueuingService)以及尚處于測試階段的SimpleDB。換句話說,亞馬遜現(xiàn)在提供的是可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問的存儲、計算機(jī)處理、信息排隊和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接入式服務(wù)。亞馬遜目前為開發(fā)者提供了存儲,計算,中間件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù),開發(fā)者可以在亞馬遜云中開發(fā)應(yīng)用軟件,并基于亞馬遜的的收費(fèi)模式,向最終用戶租用軟件。圖4-3AWS構(gòu)架示意圖4.4SalesforcePaasSalesforce是軟件即服務(wù)廠商的先驅(qū)，它一開始提供的是可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的銷售力量自動化應(yīng)用軟件。在該公司的帶動下，其他軟件即服務(wù)廠商已如雨后春筍般蓬勃而起。Salesforce的下一目標(biāo)是：平臺即服務(wù)。該公司正在建造自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件平臺F，這一平臺可作為其他企業(yè)自身軟件服務(wù)的基礎(chǔ)。F包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫、用戶界面選項、企業(yè)邏輯以及一個名為Apex的集成開發(fā)環(huán)境。程序員可以在平臺的Sandbox上對他們利用Apex開發(fā)出的應(yīng)用軟件進(jìn)行測試，然后在Salesforce的AppExchange目錄上提交完成后的代碼。UierInierfaceasaServiceApplicationExchangetogkjsaServiceIn灼口仙P汕UierInierfaceasaServiceApplicationExchangetogkjsaServiceIn灼口仙P汕S^rvke^J pLiribn^M舟iervitr圖4-4架構(gòu)示意圖fCatalM片紅AKr.「■■、k. *0 J士h d■丿Tiu^yed,疵2幗Mfr沫他冉葉Salesforce還采用了多客戶共享(multi-tenant)的基礎(chǔ)設(shè)施，在此架構(gòu)下服務(wù)器和其他IT資源都可以由用戶進(jìn)行共享。截至4月30日為止，Salesforce該財季的銷售收入已達(dá)到2.48億美元，與去年同期相比增長了53%。按目前的增長速度來看，Salesforce將成為首家依靠云計算服務(wù)來實現(xiàn)10億美元目標(biāo)的公司。五、發(fā)展趨勢和對中國移動的借鑒意義發(fā)展趨勢通過對云計算概念的深入理解和對企業(yè)案例的分析，可以得出如下結(jié)論網(wǎng)絡(luò)成為一種全球共享的通信媒介目前，網(wǎng)絡(luò)用于交換、發(fā)布和操作信息。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容不再像早些年那樣是靜態(tài)的，全球用戶每一天都在改變網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。維基百科、Facebook和YouTube等網(wǎng)站就是突出的例子。不過，這些網(wǎng)站只是冰山的一角。社交網(wǎng)絡(luò)、流音頻和視頻和其它協(xié)作工具正在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的防火墻后面快速發(fā)展。知識工人，特別是那些搞研發(fā)的知識工人，使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在全球范圍內(nèi)協(xié)作研究項目?；?、實時的通訊也稱作Web2.0，是云計算的主要推動因素。云計算能夠使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施在極短的時間內(nèi)處理大量的信息以滿足動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的高性能的需求。2）使用較少的能源的需求由于擔(dān)心成本問題和增加碳排放量，減少IT部門使用能源的目標(biāo)正在日益受到關(guān)注。云計算更有效地使用能源，減少了運(yùn)行數(shù)據(jù)中心所需要的耗電量。過剩的計算能力會得到利用，不是打開電源，使用能源，而是保持待機(jī)狀態(tài)。據(jù)研究機(jī)構(gòu)Info-TechResearchGroup稱，大多數(shù)計算機(jī)服務(wù)器都是一直在運(yùn)行的，但是，僅有10%至20%的工作負(fù)荷得到了利用。通過整合資源，云計算平臺能夠升級或者降級，節(jié)省能源和運(yùn)行成本。3）急切需要的技術(shù)創(chuàng)新在全球經(jīng)濟(jì)中，尋求更多的技術(shù)創(chuàng)新、把新思想更快地應(yīng)用到市場和實用技術(shù)加快實現(xiàn)結(jié)果是推動云計算的主要動力。云計算能夠隨時隨地在需要時以較低的成本提供強(qiáng)大的計算能力。4）尋求簡單化云計算能夠給整個IT范圍帶來同樣的簡單性。有些云計算平臺是由外部托管的并且是作為一項服務(wù)購買的。這對于那些缺乏技術(shù)人員的小企業(yè)是有吸引力的。然而，許多企業(yè)，特別是大企業(yè)，可能會選擇內(nèi)部的平臺，特別是在存在安全和隱私問題的金融等行業(yè)。5）消除混亂建立結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了快速訪問大量的信息。但是，分類這些信息是一個挑戰(zhàn)。谷歌等搜索技術(shù)的成功就在于滿足了次序和分類的需求，因為信息的快速擴(kuò)張超出了人類大腦能夠處理的速度。谷歌在美國的搜索網(wǎng)站每個月的訪問人次達(dá)到1.41億。云計算是專門為消除混亂建立次序量身定做的技術(shù)。云計算提供了把各種不同種類的信息集成在一起的能力。為處理大量的數(shù)據(jù)提供了更多的計算能力，提供更簡單的基礎(chǔ)設(shè)施管理復(fù)雜性。對中國移動的借鑒意義分布式的存儲和計算已經(jīng)成為一種較常見的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式。受到業(yè)界云計算應(yīng)用的啟發(fā)，中國移動也可以憑借本身的優(yōu)勢資源建立中國移動的“云”，為中國移動用戶提供更強(qiáng)大更貼合用戶的服務(wù)。云應(yīng)用一：中國移動云存儲服務(wù)通過高速的網(wǎng)絡(luò)帶寬和大容量的服務(wù)器為用戶提供手機(jī)文件遠(yuǎn)程存儲和同步，應(yīng)用案例如：網(wǎng)盤、手機(jī)文件同步工具、號簿管家、手機(jī)社區(qū)等。云應(yīng)用二：中國移動MobileMarket業(yè)務(wù)MM除了提供離線應(yīng)用下載外，更注重在線服務(wù)的提供。在服務(wù)器端，中國移動采用OpenAPI的方式，為開發(fā)者準(zhǔn)備了業(yè)務(wù)接口用于接入MM平臺并呈現(xiàn)業(yè)務(wù)。數(shù)以萬計的在線應(yīng)用通過中國移動的統(tǒng)一入口提供給用戶。對于用戶來說，業(yè)務(wù)位于什么位置是不需要了解的。另外，由于省去了繁復(fù)的下載安裝步驟，用戶只需要使用已內(nèi)置的MM客戶端即可完成自動下載和安裝，由MM客戶端對已下載的應(yīng)用進(jìn)行管理。以上即為中國移動提供給手機(jī)用戶的云計算基本模型。云應(yīng)用三：中國移動云共享服務(wù)圖一：NAS結(jié)構(gòu)示意圖用戶 圖一：NAS結(jié)構(gòu)示意圖用戶 LAN用労豁］1丄yiJFrSlfeM圖二：SAN結(jié)構(gòu)示意圖附錄A網(wǎng)絡(luò)存儲有數(shù)據(jù)顯示，未來幾年內(nèi)，所