云计算初步.docx
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云计算初步
云计算初步
来源：
云计算
IBM中国云计算中心
云计算（Cloudcomputing），是指基于互联网的超级计算模式。
即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。
它是一种新兴的共享基础架构的方法，可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。
很多因素推动了对这类环境的需求，其中包括连接设备、实时数据流、SOA的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等这样的Web2.0应用的急剧增长。
另外，数字元器件性能的提升也使IT环境的规模大幅度提高，从而进一步加强了对一个由统一的云进行管理的需求。
云计算-定义
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。
提供资源的网络被称为“云”。
“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。
广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。
这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以使任意其他的服务。
云计算是并行计算（ParallelComputing）、分布式计算（DistributedComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算是虚拟化（Virtualization）、效用计算（UtilityComputing）、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。
云计算-特点
（1）超大规模。
“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。
企业私有云一般拥有数百上千台服务器。
“云”能赋予用户前所未有的计算能力。
（2）虚拟化。
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。
所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。
应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。
只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。
（3）高可靠性。
“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。
（4）通用性。
云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。
（5）高可扩展性。
“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。
（6）按需服务。
“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。
（7）极其廉价。
由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。
云计算-由来
云计算（CloudComputing）是一种新兴的商业计算模型。
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、存储空间和各种软件服务。
这种资源池称为“云”。
“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。
云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。
这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。
之所以称为“云”，是因为它在某些方面具有现实中云的特征：
云一般都较大；云的规模可以动态伸缩，它的边界是模糊的；云在空中飘忽不定，你无法也无需确定它的具体位置，但它确实存在于某处。
之所以称为“云”，还因为云计算的鼻祖之一亚玛逊公司将曾经大家称作为网格计算的东西，取了一个新名称“弹性计算云”（EC2），并取得了商业上的成功。
云计算被它的吹捧者视为“革命性的计算模型”，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。
企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计算力，“把你的计算机当做接入口，一切都交给互联网吧”。
用户只需要640K的内存就足够了。
”比尔·盖茨1989年在谈论“计算机科学的过去现在与未来时”时如是说。
那时，所有的程序都很省很小，100MB的硬盘简直用不完。
互联网还在实验室被开发着，超文本协议刚刚被提出。
它们的广泛应用，将在6年之后开始。
目前（2008年），在提供装机服务的网站上可以检索到这样的信息，一个普通白领上班所需的电脑标配是：
低端酷睿双核/1GB内存/100GB硬盘，很快，兆级的硬盘就将进入家庭机使用范围。
硬件配置飞速飚高的背后，是互联网上数据飞速的的增长——这简直在挑战人类想象力的极限，海量数据作为一个概念被提出时，单位以GB计。
而现在这只是一个小网站的数据量单位。
云计算-基本原理
云计算（CloudComputing）是分布式处理（DistributedComputing）、并行处理（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。
这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
这可是一种革命性的举措，打个比方，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。
它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。
最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。
云计算的蓝图已经呼之欲出：
在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。
从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。
云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。
从最根本的意义来说，云计算就是利用互联网上的软件和数据的能力。
对于云计算，李开复（Google全球副总裁、中国区总裁）打了一个形象的比喻：
钱庄。
最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。
现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。
就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。
“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。
云计算目前已经发展出了云安全和云存储两大领域。
如国内的瑞星和趋势科技就已开始提供云安全的产品；而微软、谷歌等国际头更多的是涉足云存储领域。
云计算-发展条件
（云计算）必然会越来越普遍，逐渐发展成主流的计算模式而取代集中式的大型计算机：
1、现在分布式系统的第一个原因就是因为他具有比集中式系统更好的性能价格比。
你不要花几十万美元就能获得高效能计算。
2、多数应用本身就是分布式的。
如工业企业应用，管理部门和现场不在同一个地方。
3、高可靠性。
冗余不仅是生物进化的必要条件，而且也是信息技术。
现代分布式系统具有高度容错机制，控制核反应堆主要采用分布式来实现高可靠性。
4、可扩展性。
买一台性能更高的大型机，或者再买一台性能相同的大型机的费用都比添加几台PC的费用高得多。
5、高度灵活性。
能够兼容不同硬件厂商的产品，兼容低配置机器和外设而获得高性能计算。
云计算-类别
云计算是一个囊括了开发，负载平衡，商业模式，以及架构的时髦词，是软件业的未来模式（Software10.0），或者简单地讲，云计算就是以Internet为中心的软件。
ReuvenCohen
云计算是一种基于Web的服务，目的是让用户只为自己需要的功能付钱，同时消除传统软件在硬件，软件，专业技能方面的投资。
云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。
DouglasGourlay
云计算指的是一个大的宏图，基本上说，就是让用户透过Internet访问技术服务，现在，每次登陆Facebook或搜索航班，事实上都是在使用云计算。
PraisingGaw
云计算就是新的Web2.0，一种既有技术上的市场绽放。
就象以前人们在自己的网站上放一点ajax就宣称自己是Web2.0一样，云计算是一个新的流行词。
积极的一面是，Web2.0最终抓住了主流眼球，同样，云计算概念最终也会改变人们的思想，最终爆发出各种各样的概念，托管服务，ASP，网格计算，软件作为服务，平台作为服务，任何东西作为服务。
BriandeHaaff
从消费者的角度看，SaaS是云计算的一种，然而行业内的人必须明白这到底是什么意思。
简单说，云计算就是SaaS的升华。
BenKepes
云模式的初衷是让硬件层的消费象按需计算，按所需存储空间那样进行，而为了让云模式带来更多力量，我们需要在整个应用架构中，在一个虚拟的环境中实现配制，部署，服务。
OmarSultan
云计算就是为一些需要动态改变的需要访问资源与服务。
应用和服务请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。
云就是一些可以自我维护和管理的虚拟资源。
云计算-前景
云计算被视为科技业的下一次革命，它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。
首先，对中小企业和创业者来说，云计算意味着巨大的商业机遇，他们可以借助云计算在更高的层面上和大企业竞争。
自1989年微软推出Office办公软件以来，我们的工作方式已经发生了极大变化，而云计算则带来了云端的办公室——更强的计算能力但无须购买软件，省却本地安装和维护。
其次，从某种意义上说，云计算意味着硬件之死。
至少，那些对计算需求量越来越大的中小企业，不再试图去买价格高昂的硬件，而是从云计算供应商那里租用计算能力。
在避免了硬件投资的同时，公司的技术部门也无须为忙乱不堪的技术维护而头痛，节省下来的时间可以进行更多的业务创新。
以亚马逊为例，其云计算产品价格便宜（当然利润丰厚），吸引了大批中小企业，甚至《纽约时报》、红帽、晟碟等大型公司。
亚马逊提供每1G的存储收费15美分，服务器的租用则是每小时10美分。
据称其“云”中的每台计算机投资仅为300美元，假设电力消耗也是300美元，而按此收费标准，在一年不间断的情况下其收益为876美元，利润率约为45%—高于其销售书籍的毛利。
随着云计算的兴起，传统硬件制造商再次面临危机。
戴尔、惠普、SUN等多年来一直担忧美国市场的衰退，或许这下硬件市场的衰退真的要来了。
云计算对商业模式的影响体现在对市场空间的创新上。
哈佛商学院教授克里斯滕森认为，GoogleApps是他关于创新的理论中的新市场创新。
他在接受一家中国商业媒体采访时说：
“我在哈佛商学院的学生做文字处理时用GoogleDocs，他们将文件存储在Google的服务器上，而不是自己的电脑上。
这是一个典型的新市场破坏，当互联网变得越来越快和更可依赖，用户正从桌面电脑上的软件应用转向基于互联网的应用。
”
同时，云计算开发新产品拓展新市场的成本非常低。
比如，如果用户对Gmail的需求突然出现猛增，谷歌的云计算系统会自动为Gmail增加容量和处理器的数量，无需人工干预，而且增加和调整都不增加成本。
依赖云计算，谷歌能以几乎可以忽略不计的成本增加新的服务。
如果新增的服务失败了，那没关系，关掉并且忘掉它就可以。
如果成功了，系统会自动为它增加空间和处理能力。
谷歌CEO埃立克·施密特认为，云计算意味着从PC机时代重返大型机时代。
“在PC时代，PC提供了很多很好的功能和应用，现在又回到大型时的时代了。
现在的大型机看不见，摸不着，不过确确实实就摆在那里，它们在云里，在天空里。
”
云计算-发展空间
畅想一下，当计算机的计算能力不受本地硬件的限制，更小尺寸，更轻重量，却能进行更强劲处理的移动终端触手可得。
我们完全可以在纸样轻薄的笔记本上照样运行最苛刻要求的网络游戏，也完全可以在手机上通过访问Photoshop在线来编辑处理刚照出的照片。
更为诱人的是，企业可以以极低的成本投入获得极高的计算能力，不用再投资购买昂贵的硬件设备，负担频繁的保养与升级。
例如，美国的房地产网站Goosipy希望建立一个数据库，计算67万个家庭在12年间购入沽出房产的的数据，以便为消费者提供更好的建议。
如果他们自己动手，初步预计，需要花费6个月的时间和数以百万计的美元。
而最后，他们租赁了Amazon所提供的“弹性计算机云”服务，通过使用Amazon强大数据分析能力，这个项目的完成仅用了3个星期，费用不到5万美元——云计算的妙处之一，即是按需分配的计算方式能够充分发挥大型计算机群的性能。
如果你只需使用5%的资源，就只需要付出5%的价格，而不必像以前那样，为100%的设备买单。
云计算-识别
1）如果标称是“网格”或“OGSA（开放网格服务架构）”...那么，它不是云。
2）如果需要你向厂商提供一份几十页的需求说明书...那么，它不是云。
3）如果你不能用自己的信用卡来购买...那么，它不是云。
4）如果他们想卖给你硬件设备...那么，它不是云。
5）如果没有提供API...那么，它不是云。
6）如果需要你重新构架你的系统...那么，它不是云。
7）如果你不能在10分钟之间部署（provision）服务器...那么，它不是云。
8）如果你不能在10分钟之间撤销（deprovision）服务器...那么，它不是云。
9）如果你知道你所使用的机器的具体位置...那么，它不是云。
10）如果需要有一个咨询顾问来帮助你...那么，它不是云。
11）如果需要你事先准备好所需机器数目清单...那么，它不是云。
12）如果它只运行一种操作系统...那么，它不是云。
13）如果你不用把它连到你自己的机器上去...那么，它不是云。
14）如果需要你安装软件才能使用它...那么，它不是云。
15）如果你拥有所有这些硬件...那么，它不是云。
云计算技术：
云计算爱好者应该关注的几个开源云计算项目鉴于很多云计算爱好者想学习云计算但不知道如何入手，中云网云计算专家提醒云计算爱好者关注以下三个开源的云计算项目，接触开源的东西能够更好更快的掌握云计算。
（1）10gen，它既是一个云平台，又是一个可下载的开放源代码包，可用于创建您自己的私有云。
10gen是类似于AppEngine的一个软件栈，它提供与AppEngine类似的功能—但有一些不同之处。
通过10gen，可以使用Python以及JavaScript.和Ruby编程语言开发应用程序。
该平台还使用沙盒概念隔离应用程序，并且使用它们自己的应用服务器的许多计算机（当然，是在Linux上构建）提供一个可靠的环境。
（2）Eucalyptus项目（ElasticUtilityComputingArchitectureforLinkingYourProgramsToUsefulSystems）是AmazonEC2的一个开源实现，它与商业服务接口兼容。
和EC2一样，Eucalyptus依赖于Linux和Xen进行操作系统虚拟化。
Eucalyptus是加利福尼亚大学（SantaBarbara）为进行云计算研究而开发的。
您可以从该大学的网站上下载它，或者通过EucalyptusPublicCloud体验它，不过后者有一些限制。
（3）Enomalism云计算平台。
Enomalism是一个开放源代码项目，它提供了一个功能类似于EC2的云计算框架。
Enomalism基于Linux，同时支持Xen和KernelVirtualMachine（KVM）。
Enomalism提供了一个基于TurboGearsWeb应用程序框架和Python的软件栈。
云计算-安全风险
微软OFFICE
尽管使用云计算服务的好处听起来如此诱人，但更多人却抱以观望的态度。
这种谨慎来自于对安全问题的考虑。
云计算意味着数据被转移到用户主权掌控范围外的机器上，也就是云计算服务提供商的手中。
那么，如何保证这些数据的安全性?
如何能相信服务商不会将数据出卖给商业竞争对手呢?
这样的担心从来没有停止过。
在2007年初，Google发布GoogleApps服务（一种免费提供的简化office软件包，数据在互联网上存储与处理），就有许多分析者提出质疑：
使用者怎么能确定数据在Google那里是安全的?
服务商解释说，对云计算过程里的数据安全问题，“完全不必担心”。
因为数据在集群上被分解为散乱的状态，就连服务器也不太理解他们，想要破译与还原数据难度非常高。
作为云计算的主要推动者，发布BlueCloud计划的IBM公司还表示，在2008年，会制定更多的相关流程与标准来保证客户的数据安全。
但这仍然无法完全打消人们的疑虑，毕竟，在一个信息为王的时代里，哪怕是数据碎片的泄露也是危险的。
只要存在数据被还原泄露的可能性，云计算服务就会被高安全要求级别的客户拒之门外。
换言之，当使用者的计算机真的仅仅成为了互联网服务的接入口，当数据的处理离使用者越来越远，对服务提供商“Don’tBeevil”的要求就越来越高，使用者真的能如此信赖道德标准的力量吗?
安全问题将始终是云计算推广发展中绕不开的一个坎。
云计算-弊端
九大安全问题
1、特权用户访问若使用云计算，你的机密数据将由贵公司外面的人员来处理，所以可想而知：
不是贵公司的员工完全可以访问这些数据。
2、法规遵从在《萨班斯－奥克斯利法案》当道的时代，公司有责任实施严格的数据监控和归档级别。
即便一家公司与外部的云计算服务提供商签订了合同，这些法规仍要求这家公司负有责任。
云计算服务提供商应当提交审计和安全方面的证书，确保对方能够履行约定的承诺。
“如果云计算提供商不愿意或者没能力做到遵从法规，这表明客户只能用它们来处理最不重要的功能。
”
3、数据位置若使用云计算，你不知道自己的数据到底存放在什么地方。
服务器可能建在马来西亚、加拿大或者美国的新泽西州，说不定同时建在上述三个地方。
4、数据隔离当然，云计算提供商会使用SSL来保护传输中的数据，但当贵公司的数据位于存储设备中时，可能与其他公司的数据共用一只“虚拟保管箱”。
贵公司的数据与别人的数据经过适当隔离吗？
提供商可能会夸耀自己的加密技术如何强大、安全。
你会听到密钥长度有多长、采用哪种深奥的加密算法。
不过，如果你的数据能够被提供商读取，那么可以这么认为：
数据也会被别人读取。
5、可用性从理论上来说，如果你使用云计算服务提供商，没有必要担心自己的数据会消失――这些提供商很容易采用冗余机制把你的数据复制到众多地方，这样万一系统崩溃，仍可以高枕无忧。
但你的员工能不能随时访问完成工作所需的数据呢？
比方说，要是虚拟管道受到堵塞会怎样？
要是提供商自身出现的某种内部故障导致你无法访问自己的关键数据，又会怎样？
忠告：
“公司应当为任何重要的IT工作负载确定服务级别方面的要求，并且需要提供商签订服务级别协议，从而确保合同里面写明惩罚条款，以防出现服务级别协议未得到遵守的情况。
”
6、灾难恢复
重要问题：
你的提供商有能力进行全面恢复吗？
需要多少时间才能完成全面恢复？
因为他不只为你一家服务。
7、调查支持开展内部的法律调查向来就不是容易的事，因为这需要清查可能散布在实体位置和虚拟位置的大批文档。
如果你使用云计算服务提供商，那么开展这种调查更是困难重重：
许多客户的数据也许散布在地点不断变化的一系列数据中心。
8、存活能力你的提供商会被收购吗？
或者更糟糕的是，会破产吗？
如果是这样，对方需要多久才能把数据交还给你、而且采用的格式让你可以导入到另一家提供商的基础设施上？
9、降低风险方面的支持你的员工开始使用外部提供商时，会经历一个学习过程。
这家提供商提供的界面用起来多容易？
提供商是否帮助你的管理人员设置监控政策？
又采取了哪些措施来防范恶意软件和网络钓鱼？
云计算-标准争端
虽然安全的疑虑尚未打消，云计算概念方兴未艾，战场上硝烟已起。
其中不乏Google、亚马逊、IBM与微软、Sun公司这样的信息巨头。
尽早进入市场的好处显而易见：
赢得良好的公关形象，吸引学界与业界的关注，通过与学界和自由智库的磨合发展技术。
更为关键的是，云计算被视为将用户从桌面推向互联网的一步关键棋，在新旧规则交替的紧要关头，谁赢得了战场，谁就赢得了规则的制定权。
因此我们不难理解，Amazon与Sun公司何以如此积极地加入这场竞争。
Amazon在2007年向开发者开放了名为“弹性计算机云”的服务，让小软件公司可以按需购买Amazon数据中心的处理能力。
Sun公司推出“黑盒子”计划，该计划基于云计算理论建立，称未来的数据中心，不再会被局限在拥挤而闷热的机房里，而是一个个可移动的集装箱，企业可以把它移动到包括“郊外”在内的各种地方，降低机房的开支。
微软和Google是这场角逐里最重要的角色。
众所周知，从Gmail开始，Google一直试图通过以互联网提供给用户计算能力与服务，颠覆微软缔造的“桌面为王”的时代，挑战微软的权威。
Google以开源的姿态推广它的云计算平台，这意味着用户可以得到这个平台的代码并修改它。
这被视作推广云计算方式的有利手段。
施密特更是乐观地表示，他相信，“90%计算任务都能够通过云计算技术完成”。
面对Google的挑战，微软试图以WindowsLive为基础，联结起数以亿计的Windows用户，并向他们提供云计算，在线存储是微软迈出的关键一步，比尔·盖茨在2007年夏天说：
“当你想到存储，就会想到WindowsLive。
”
蓝色巨人IBM也乐此不疲地参与了进来：
合资与Google建立数据中心，支持向卡耐基-梅隆大学、麻省理工大学、斯坦福大学、加州大学伯克莱分校、马里兰州大学和华盛顿大学等6所大学的计算机科学研究者提供资金与设备，推动云计算的研究，并在2007年8月高调推出BlueCloud蓝云计划。
该计划意指使公司数据中心与因特网运行更为贴近的计算机与软件产品组合，并预计在08年春季会发布第一个产品。
BM高性能解决方案副总裁WillyChiu透露，“云计算将是IBM接下来的一个重点业务”。
目前已经部署200多名研发人员在这项业务的研究上。
IBM有着得天独厚的优势：
应用服务器、存储、管理软件，样样具备。
更有利的一点在于，IBM可以绕开数据从本地转移到互联网过程中的安全问题这一障碍，通过向客户出售云计算方案与终端，为企业建立属于自己的云计算模型的数据中心来发展这一计划。
有观点认为，云计算受到热捧的背后，还反应了超级计算机市场的角力。
超级计算机应用一度因需要非常昂贵的硬件投入而面临极高的推广门槛，云计算却宣告了低成本提供超级计算服务的可能，一旦云计算得到了广泛的推广，可以乐观地估计，超级计算机市场的春天即将到来。
云计算-IBM
IBM计划建立一个相当规模的商业模式，在大型数据中心方面进行有意义的技术开拓工作，以此激发大家的商业兴趣，并且利用遍布于互联网上的远程主机进行更高效的运行、搜索信息以及编写程序。
据分析人士称，在面向企业级云计算的市场中，IBM正在着力把自己打造成行业的领导者。
这个公司的战略是，销售更多为云计算量身定制的硬件、软件和服务。
从2008年春季开始，IBM将会提供适用于云计算的服务器电脑，包括主机。
IBM正在封装的云计算软件名为Hsdoop，运行在Linux操作系统上。
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