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浅析深究什么是云计算
浅析深究什么是云计算？
金蝶中间件有限公司总经理奉继承博士
阅读提示：
云计算现在是IT界热得发烫的词汇。
从美利坚到英吉利，从长城内外到大江南北，到处是彩云飘飘。
但究竟什么是云计算，它对我们又意味着什么？
本文试图深入浅出探讨云计算的内涵和概念，为大家拨开云雾，详细了解何谓真正的CloudComputing。
云计算概念的众说纷纭，反映了不同厂商之间的商业诉求和竞争策略。
云计算不能飘在空中，要落地。
中国客户有自身的特点和需求，中国IT厂商通过自主创新，可以打造自主知识产权的云计算解决方案。
本文介绍的主要内容包括：
为什么需要云计算；如何准确理解云计算；并介绍中国第一套云计算中间件平台－－金蝶中间件Apusic云计算解决方案。
1.背景
云计算现在是IT界热得发烫的词汇。
从美利坚到英吉利，从长城内外到大江南北，到处是彩云飘飘。
有人认为云计算是计算机发展的未来，是革命性的变化，所谓计算就象水和电一样，打开开关或者拧开水龙头就OK。
多么美妙的世界！
但也有人对云计算嗤之以鼻，认为这是业界的概念炒作，无非是希望在互联网时代，让大型主机获得新生的商业手段，或者认为是.Com公司创造的新的话题。
究竟什么是云计算，它对我们又意味着什么？
本文试图深入浅出探讨云计算的内涵和概念，为大家拨开云雾，看看什么是真正的云计算。
2.为什么需要云计算
我始终有一个观点，就是任何新的技术和新的概念，都是两种因素驱动的结果：
需求拉动和技术推动。
云计算，也是如此。
云计算的出现不仅仅是厂商炒作的结果，也有其必然性。
业务需求的拉动，希望解决业务应用的问题，云计算本质上是希望解决资源利用率、计算能力不足和成本的问题；技术发展的推动，使得云计算具备了技术上的可行性，技术的发展推动了IT创新的商业价值。
2.1.推动云计算的产业力量
云计算首先是产业界的商业利益推动的结果。
目前云计算主要商业模式和技术特点，其解决方案都反应了不同的商业诉求。
包括互联网公司，如Google，Yahoo,等，以及基础架构提供商，如IBM和Microsoft等。
分析最早出现的云计算――Amazon的弹性计算云EC2（ElasticComputeCloud）对理解云计算的来历非常有意思。
弹性计算云EC2采用VPS/VDS（VirtualPrivateServer）技术，使用虚拟软件（XEN），将一台实体机器虚拟成多个实例出租；当遇到大流量偶发事件时，多增加实例即可，也可以根据规律，譬如每天的繁忙时段租用多个实例等方式；他们不销售物理的部署平台（因为他们不是硬件设备生产商），而是以实例租用的方式对外提供服务。
除了实例租用服务之外，另外提供简单队列服务和简单存储服务，所有服务都按需付费，例如：
10美分/每小时的价格可以租用到一个如下配置的实例：
1.7GB的内存、1个EC2的计算单元、160GB的虚拟机存储容量。
这种商业模式本质上是源于互联网高潮期，建设的庞大计算资源的过剩。
最初动机是过剩计算能力的输出。
因为许多的互联网公司在90年代末期，本世纪初那段互联网泡沫期，购买了大量的计算机服务器和存储设备、网络设备等。
互联网高潮之后，留下来的计算资源相对于他们现有的业务，就是大大过剩了。
变卖设备是不现实的，计算机产品的贬值和折旧速度是相当惊人的，几乎不值什么钱了。
于是，出租就是最好的出路。
受到SaaS（软件即服务，SoftwareasaService，一种将软件通过互联网向客户出租使用的软件销售模式）的启发，他们发明了一种新的业务类型叫IaaS（InfrastructureasaService，基础设施即服务）。
这就是最初的云计算概念，显然这是商业推动的结果，没有太多技术上的创新。
此后，Google和Yahoo,Apache等互联网企业，不仅利用其庞大的计算资源。
他们不仅仅是互联网运营企业，他们拥有强大的软件研发和软件产品服务能力，期望以一种不对称的竞争优势，来彻底颠覆硬软件霸主IBM和软件巨头微软等现存帝国。
他们的武器就是SaaS加上IaaS，外加他们强大的软件平台和解决方案，如Google的分布式文件系统GFS，资料库BigTable以及Google搜索引擎、Gmail、GoogleReader等等。
他们的云计算本质上是一种复合的计算资源虚拟化运营，提供不依赖于Windows桌面和后台强大的IBM数据库、中间件以及SAPERP等IT“强权”的解决方案。
目前，他们是云计算的始作蛹者，也是话语权的主导方。
当然，传统巨头们，不会坐以待毙。
他们的昂格鲁·撒克逊（Anglo-Saxon）哲学就是，要么消灭它，要么适应它。
显然，云计算有其市场需求的基础（下一节会介绍），消灭它，显然不大可能。
因此，在云计算的话语权和市场争夺中，出现了IBM和微软等传统霸主。
Micorosoft迅速推出了WindowsAzure操作系统，对外提供LiveMesh网络服务，目标是将互联网作为个人的数据中心，更换电脑将不会对用户带来影响。
微软强调“云＋端”解决方案，所谓端其实就是Windows桌面，很明显，微软的云计算策略，是希望确保并强化其Windows及其系列桌面软件在云计算时代的优势。
Google那种只需要浏览器就能使用计算机网络完成所有计算任务的云计算，对微软来说，那就是真正的“革命”。
云计算这种东西对IBM来说，是左右逢源。
无论是Google还是Yahoo，不管是哪片云，都需要在云上建设强大的计算能力和存储能力，这是必不可少的。
在目前这个世界上，还有谁可以在计算能力上与IBM争雄呢？
！
曾经一度担心，随着互联网和PC微机普及和计算分散化，IBM巨无霸的大型主机将会失去市场。
云计算的概念就是计算资源的集中化，大型主机真是又有枯木逢春之感啊。
当然，IBM还是企业计算市场的霸主，为了将这块大市场也拉入云计算大家庭，“私有云”应运而生。
IBM蓝云解决方案，提供整体云计算平台，包含软硬件资源，配合Tivoli管理软件，用于企业数据中心、高性能计算中心的建设，强调私有云的解决方案，很明显这也强化了IBM所拥有的DB2数据库/Websphere中间件/硬件等平台的优势。
因此，云计算的繁荣对IBM来说是非常有利，况且这种技术本身来自于网格计算和普适计算，这些都是IBM以前就鼓吹的东西，只不过不是那么火而已。
2.2.需求拉动
除了厂商推动外，云计算的发展也有其内在的需求拉动。
问题来自于传统的IT架构，资源利用率低，管理和维护成本高。
需求就是传统IT架构的利用率需要提升。
现在这个阶段，一般中小企业如果要建设IT系统，增加的一个选项就是SaaS。
有不少SaaS运营商提供ERP/CRM/OA等各种各样的应用系统，只要开通互联网，就可以解决业务问题。
但这种应用提供方式有两个方面的问题：
解决方案的完整性，个性化的业务流程的适应性。
因此，到目前为止SaaS还只能作为小企业的选择，中型企业只能作为信息化的一个补充。
大中型企业基本上还是需要建立自己的信息基础设施和应用系统。
企业建立IT系统的基础设施，一般是应用软件安装在特定的服务器上，操作系统和硬件资源都是在安装时配置好的，如运行在什么操作系统上，服务的CPU数量和主频，内存大少和分配的硬盘存储空间都是专用的。
因此，企业会根据各种应用系统的软件需求，配置了电子邮件、文件打印、门户网站、ERP、CRM等各种不同的服务器。
应用与计算资源紧耦合的架构模式
由于应用与计算资源的紧密耦合问题，我们配置服务器时都基本上按照最大负荷时的峰值来配置服务器的资源容量。
例如财务软件月底结帐，需要的CPU和内存资源是最大的，如配置8CPU/16G内存的服务器，但平时帐户处理并不需要这么大的处理能力，如只需要4CPU/8GB内存，但为了应付月底结帐，财务软件服务器的配置必须按照月底的峰值来购买。
闲置的计算能力是非常庞大的。
根据有关资料，目前的IT运营关键指标显示，IT资产的利用率是很低的。
如果我们具备动态分配资源的能力，就可以将平时的财务服务器的剩余计算资源分配给月初收费和开票的应用系统使用，而收费和开票在月底业务会急剧下降，这段时间计算资源正好可以满足财务月结的峰值需求。
我们已经知道了，云计算的虚拟化正好是解决这个IT需求的最佳技术。
2.3.技术可行性
计算技术的发展，一直沿着增加计算能力的方向前进。
早期，大型主机时代，通过多通道和并行技术，计算能力和资源被完全集中，支配大量“傻”或“哑”终端，可以实现大规模的计算能力。
随着网络技术和分布式计算技术的发展，网络终端很强大，通过网络资源的互联，形成信息交互的能力。
而云计算，是主机技术与网络技术结合，提供更强大的分布式网络计算能力。
云计算是一种商业计算模型，计算作为一种资源服务，根据需要而配置为智能终端提供服务。
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、存储空间和各种软件服务。
3.如何准确理解云计算
到底什么是云计算？
在IT业界，对于“云计算”至少有超过20种的解释。
维基百科的定义为“云计算（cloudcomputing），是这样一种计算方式，计算资源是动态易扩展而且虚拟化的，往往通过互联网提供。
用户不需要了解‘云’中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制”。
埃森哲（Accenture）咨询公司的定义“第三方提供商通过网络动态提供及配置IT功能（硬件、软件或服务）”。
3.1.云计算的概念模型
其实，云计算作为一种新技术，包含了多层含义：
用户的公共性：
云计算所提供的服务对象，既有企业/政府/学术/个人等最终用户，也包括应用软件、中间件平台等“用户”，这是根据云计算提供不同层次的服务所决定的。
设备的多样性：
云计算所提供服务的设备也是多样的，既包括各种规模的服务器、主机、存储设备，也包括各种类型的终端设备，如计算机、智能手机、各种智能传感器、RFID设备等。
商业模式的服务性：
云计算是以服务的方式提供设备和应用的。
这种服务特性体现在两个方面的特征：
简化和标准的服务接口，按需计费的商业模式。
提供方式的灵活性：
云计算既可以作为一种共用设施，提供社会服务，即“公共云”，也可以作为企业信息化的集中计算平台来提供，即“私有云”。
云计算的概念模型
因此，云计算的核心内涵包括：
●计算服务化；
●资源虚拟化；
●管理智能化。
3.2.云计算的技术体系
要完全理解云计算的技术体系，或者其完整含义，我认为需要从三个方面说明。
也就是说，云计算一点也不神秘，其实云计算就是软件即服务SaaS、网格计算、虚拟化三个概念的结合体。
云计算的技术基础
●云计算的虚拟化（Virtualization）
虚拟化即基础设施的虚拟化（Virtualization），核心是传统已经成熟的集群技术和分区技术的结合。
集群计算（ClusterComputing）是将多台服务器虚拟为一台服务器的技术，目的是提高计算能力和提升设备的容错、实现负载均衡。
集群技术已经广泛应用于操作系统、数据库和中间件等系统软件平台。
而分区计算（PartitionComputing）是大型主机和UNIX小型机上一种成熟的技术，就是将一台服务器虚拟为多台服务器，每个虚拟单元叫一个分区，各分区之间是相互隔离的，目的是提高资源利用率。
只不过，现在低端的INTEL架构的PC服务器也支持虚拟化而已。
云计算的虚拟化
虚拟化目前还包括网络虚拟化（VPN）和存储虚拟化（SAN/NAS）等技术，与服务器虚拟化一起，构建为一个完整的计算资源虚拟化环境，在虚拟化管理系统的控制下，实现动态的可配置的智能系统。
●网格计算（GridComputing）
云计算是网格计算（GridComputing）的另一种表现形式，是相似技术的两种表现形式。
网格计算是一种计算能力提升的方式，其原理是依据并行计算理论，通过任务分解，将子任务分布式提交到其他服务器上运行，以获得更强大计算能力。
应用场景：
科学计算，天气预报，地震分析、地质勘探、石油勘探等；
任务特色：
重计算，弱流程，少交互；这种计算任务需要消耗大量的CPU计算，对网络流量不大，存储和硬盘访问量不大。
计算模式：
任务通过服务分解，分布式计算。
因此，网格计算尽管在IBM等公司大力推动下，实际商业应用并不成功，主要在一些高校、科研机构等建设有这样的实验环境，因为这种计算场景并不普遍。
而云计算就是解决商业应用环境下的计算资源的虚拟提供更强大计算能力和资源利用率。
应用场景：
企业管理，电子政务，电子商务等；
任务特色：
弱计算，强流程，多交互；这种应用很难进行分解，频繁的人机交互，CPU消耗并不大，但存储和硬盘访问量很大，因此网络的访问流量也非常大。
计算模式：
资源的虚拟提供更强大的计算能力。
云计算与网格计算
网格计算的基础技术就是WebService，通过任务分解为服务，这些服务可以在分布式的计算环境中，实现和设备无关的标准交互，并且通过服务的封装，可以实现并行的事务处理。
云计算的平台技术，主要是依赖于SOA，而我们知道SOA的主要实现技术体系也就是WebService，因此云计算和网格计算的核心技术基础是相似的。
因此，云计算的商业用途将非常广泛，能够得到厂商和用户的大力支持。
●云计算的服务化
云计算的使用模式即服务化。
所谓服务化，即服务消费者只需提供服务的请求，并提交服务的输入，而不关心服务的实现方法、技术和流程，而直接得到服务的结果。
云计算的服务模式是将软件作为服务SaaS（SoftwareasaService）、将平台作为服务PaaS（PlatformasaService）和将基础设施作为服务IaaS（InfrastructureasaService）等各种模式。
云计算的服务化
软件即服务Software-as-a-Service，简称SaaS，是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，而在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。
著名的SaaS供应商salesforce公司提出的SaaS并运用于CRM行业，它是一种通过Internet提供软件的模式，SaaS供应商将应用软件统一部署在服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向服务商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向服务商支付费用，并通过互联网获得服务商提供的服务。
用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件，软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。
对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。
SaaS之中的软件“Software”本质上是指应用软件ApplicationSoftware，严格上来说SaaS应该叫做AaaS（ApplicationasaService）或者BaaS（BusinessasaService），这是因为SaaS出现的时候，系统软件和平台软件还不能也还没有作为服务来提供。
平台即服务Platform-as-a-Service，简称PaaS，是云计算一种重要的服务模式，其核心是将计算环境和应用程序的运行平台作为一项服务进行提供。
PaaS的实现方式是将中间件平台、及其组件和运行环境进行封装。
例如，如果客户拥有Java应用程序，或者个性化的一个应用需要电子地图组件，传统上必须购买和配置服务器硬件和操作系统，以及应用服务器软件和电子地图组件等，还必须购买Oracle数据库等系统软件，才能提供一个综合的计算平台，其应用软件才能够运行。
而现在，云计算就可以提供客户一个应用运行的平台，而客户无须关心平台的配置硬件环境和软件系统，只要部署到PaaS之中的平台实例或者电子地图的接口上（WebService）就可以按照租用的方式来运行系统了。
基础设施即服务IaaS（InfrastructureasaService）是将硬件资源进行虚拟化，在操作系统层面将计算基础设施（CPU/内存和存储/操作系统）等以出租的方式在虚拟网络VPN下为客户提供服务的模式。
●云计算的智能化
云计算的虚拟化和动态管理本质上是系统的管理智能化，通过动态配置的资源管理、自动动态配置的自适应性和自我恢复能力，将云计算设计为智能系统。
这些智能的自我管理特性表现为：
✓虚拟化设置：
可以非常简化地在控制台配置虚拟化的计算资源；
✓资源动态配置：
可以在运行期动态调整资源配置；
✓系统自动监测：
自动监测系统运行的健康状况，对异常情况自动报警；
✓安全隔离：
各虚拟资源之间进行安全的隔离，各个实例之间实现自治；
✓负载自动均衡：
系统在虚拟设备之内实现多个资源之间的自动负载均衡；
✓资源管理决策支持：
可以对云计算资源的适应状况进行优化的管理决策，实现自优化；
✓自恢复：
云计算的实例和虚拟化资源出现运行故障或者死锁，系统具备自我恢复功能。
通过这些智能化的管理功能，云计算是一个自适应、自优化的智能系统。
4.金蝶Apusic云计算中间件
金蝶中间件秉承自主创新，努力打造自主知识产权的云计算平台；金蝶Apusic云计算解决方案是为大型企业和组织提供私有云的解决方案，通过云计算中间件平台，为云计算提供落地的务实价值。
金蝶中间件与国际厂商合作，取长补短，通过符合国际标准的平台，结合行业应用特点，强调云计算的应用支撑能力。
金蝶Apusic云计算解决方案的特点：
●平台一体化
提供一体化的集中式管控，以中间件平台的解决方案形式，一体化构建云计算环境。
●资源虚拟化
通过应用服务器的分区和集群，弹性扩展的虚拟节点网络，基于虚拟化技术构建的Server群，来实现一个平台服务PaaS的云计算中间件平台。
金蝶Apusic提供的资源虚拟化，不仅仅对设备资源进行虚拟化，还要对运行环境和计算环境的平台进行虚拟化，以及对企业系统最重要的应用和数据资源进行虚拟化，提供服务云（ServiceCloud）和信息云（InformationCloud）。
●管理智能化
金蝶Apusic云计算的智能化系统，实现动态配置、智能监测、自我优化、自我恢复。
通过一体化的集中式管控，以解决方案的形式，一体化构建云计算环境。
云计算在一个大型企业的私有云架构中，提供设备虚拟化（IaaS）之外，需要为所有的企业应用系统提供一个一体化的计算环境，而屏蔽硬件设备的CPU类型、操作系统类型，可以通过一个计算平台对外提供服务，屏蔽下层的计算资源的差异性和异构性。
此外，对企业应用和数据，也要在逻辑层面实现虚拟化，可以对企业应用进行封装，提供服务云（ServiceCloud）；对数据进行封装，以服务的形式提供数据的访问和同步，而屏蔽数据的结构和物理存储的异构性，提供数据云/信息云（InformationCloud）。
金蝶Apusic云计算中间件
4.1.虚拟化中间件平台
通过应用服务器的分区和集群，弹性扩展的虚拟节点网络，基于虚拟化技术构建的Server群，来实现一个平台服务PaaS的云计算中间件平台。
金蝶Apusic提供的云计算中间件平台，无须关心设备和资源，提供动态可配置的中间件平台服务（PlatformasaService）。
金蝶Apusic云计算中间件平台分成几个层次：
底层是物理硬件层，目前支持INTEL架构、IA架构和IBMP系列小型机架构等常见的服务器类型。
金蝶中间件与INTEL公司合作，在CPU裸设备上实现虚拟化。
第2层是设备虚拟层，支持IBM/HP小型机的分区、INTEL架构服务器的虚拟化。
一般经验，可以以1个CPU为一个虚拟单元。
针对不同的虚拟单元，可以运行不同的操作系统实例，例如在INTELCPU服务器虚拟单元上运行WindowsServer操作系统或者Linux操作系统，在IBMP系列上运行AIX或者Linux操作系统，在HP-IA架构上运行HP-UX或者Linux操作系统，在SunSPARC架构上运行Solaris操作系统等。
金蝶Apusic云计算虚拟化
第3层是云计算中间件层，通过每个虚拟设备单元上运行JavaEE应用服务器实例，来屏蔽底层不同操作系统和不同硬件架构的服务器异构性，而提供统一的计算平台和运行环境。
通过金蝶Apusic应用服务器的集群虚拟化和动态配置特性，提供一个按需分配（Platformondemain）的资源管理虚拟化层。
最上层是应用层，云计算中间件层可以为企业提供JAVA应用的运行环境，提供SOA解决方案的架构，并为SaaS应用提供支撑平台。
此外，金蝶Apusic云计算管理控制台（CloudConsole），可以对云计算平台提供智能化的管理。
4.2.企业云计算平台
企业云计算（私有云）的资源虚拟化，不仅仅提供设备资源虚拟化，还提供提供服务云（ServiceCloud）和信息云（InformationCloud）解决方案。
金蝶Apusic服务云（ServiceCloud），让企业无须关心应用和部署，提供动态可配置的业务流程服务（BusinessasaService）。
金蝶Apusic服务云，通过对各种应用和各种数据资源提供服务封装，以WebService的形式，统一在金蝶AESB企业服务总线上进行管理，对企业内部应用和企业外部B2B应用（上下游之间的协同商务）提供统一的服务接口（WebService）。
金蝶Apusic服务云
金蝶Apusic服务云提供服务的集中访问，包括服务调用、数据转换、信息路由和服务编排，并对服务进行统一存储和管理，包括服务注册、服务发现、服务寻址和服务治理。
金蝶Apusic信息云，无须关心数据的结构和存储，提供一致的数据访问和同步（DataasaService）。
金蝶Apusic信息云
金蝶Apusic信息云对不同的数据源，提供数据访问接口，并对这些接口进行标准的服务封装，实现SDO的服务，并对数据进行数据转换、数据交换、数据路由，将不同位置、不同接口、不同存储介质和格式的数据，为企业内外部应用提供数据访问服务，并对核心数据进行主数据管理，实现不同业务系统对关键数据的一致性管理。
4.3.管理智能化
金蝶Apusic云计算的智能化系统，实现动态配置、智能监测、自我优化、自我恢复。
●动态配置
动态创建和回收虚拟机资源；
动态创建回收Apusic应用服务器节点；
实时扩充或缩减集群实例及集群实例负载权重动态调整；
应用线程资源动态配置。
●智能监测
云中资源使用监测、节点运行状况监测；
自动获取JVM资源数据，包括内存、CPU、线程等资源；
监测http请求，方法调用等，分析业务功能执行效率；
监控系统异常产生情况，分析业务系统健康状态；
深入代码级别的监测分析，直接定位到应用代码。
●自我优化
应用资源动态分配；
自动分析线程死锁情况，杀死死锁线程；
运行情况数据积累和统计，基于事件的优化方案触发机制；
线程池大小动态调整；
根据GC及内存池使用，优化JVM启动参数。
●自我恢复
网络节点故障检测，自动停用或启动节点；
并对应用负载进行侦测，实现告警和辅助管理；
应用系统动态迁移，避免应用故障宕机。
金蝶Apusic云计算中间件平台解决方案，为企业计算中心、电子政务平台、SaaS运营平台提供一个综合的解决方案，是第一套中国国产云计算中间件平台，是我国基础软件领域自主创新的又一大成果。
5.结束语
云计算是虚拟化技术、SOA技术和SaaS服务运营相结合的新技术和商业模式；云计算在技术上是多种技术
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