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云计算综述与移动云计算的应用研究
作者:佚名 文章来源:学习技能指导中心 点击数:4567 更新时间:2013/3/18 9:30:12       ★★★

前言

       2 0 0 8 2 月, 美国商业周刊发表了一篇题为《Google及其云智慧》的文章,开篇就宣称:这项全新的远大战略旨在把强大得超乎想像的计算能力分布到众人手中。在此之后,云计算(Cloud Computing)一跃成为ICT领域的耀眼明星,受到了产业界的广泛关注。云计算并不仅仅意味着一项技术或一系列技术的组合,它所秉承的核心理念是按需服务,使用户能够通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的基础设施、平台、软件(或应用)ICT资源或(信息)服务。在技术、成本和产业链等多重因素的驱动下,渐入主流的云计算日趋成熟,移动云计算蓬勃发展。云计算未来将在ICT领域乃至于人类社会发展中发挥更加重要的作用。

1 云计算的发展概况

       云计算与网络密不可分。的形象常常用来表示互联网,因此,云计算的原始含义为通过互联网提供计算能力。云计算的直接起源与亚马逊和Google两个公司有十分密切的关系,它们最早使用到了“CloudComputing”的表述方式。

     亚马逊在对自身已有平台进行改造和优化的基础上开发了被称为弹性计算云(Elastic Compute CloudEC2)的云计算平台,利用企业的富余IT基础设施资源向外部人员提供远程云服务。基于强大的虚拟化技术和网络安全协议,亚马逊能够以简单的计费方式向用户提供灵活的计算资源租用服务。作为云计算领域的领先企业,亚马逊公司以EC2为核心构建的AWS(Amazon Web Services)开创了目前已得到广泛应用的IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)云计算模式。

       Google是云计算的先驱者,其技术核心就是云计算。廉价、高效的云计算平台是Google引以为傲的另一项伟大发明,其光彩丝毫不逊色于网页排序。Google成功地使众多的普通廉价PC连成一片,提供可靠、高效的运算服务,强大的搜索服务只是其中之一。Google将自身的架构完全置于云计算平台之上,其所用的服务器全部由自己生产。作为最大的服务器制造厂商,Google能够以其他企业1/51/10,甚至是1/20的成本制造服务器,正是基于这些高性价比的服务器,Google才得以维持如此之多的应用,并且不断推陈出新。根据中国移动研究院院长黄晓庆的介绍,Google所有服务器的使用效率是80%90%以上,而传统运营商的设备使用效率仅有10%15%;与使用传统设备的企业相比,Google的运算成本只有1/100,存储成本是1/60,运营成本是1/3。因此,在云计算的平台和应用方面,Google无疑是当今最强的服务提供商。Google发布的一系列关于分布式文件系统、并行研究与开发计算、数据和分布式资源管理的文章为全球云计算的发展奠定了技术基础,并成为当今最流行的Hadoop云计算平台的来源。Google近期推出了基于Linux开源系统的Chrome OS,集成了Google的各项服务,旨在创造以网络为核心的全新计算机操作体验,为成为全球最大的云计算服务提供商而努力。

       不仅仅是亚马逊和GoogleIT、互联网和通信等行业的各大企业纷纷高调宣布踏入云计算领域,并将其作为下一代的业务重点发展方向。从目前的格局看,至少有五类竞争者在积极参与云计算领域的布局和未来竞争策略,它们分别是:

       GoogleAmazon为代表的互联网服务商;

       IBM、惠普为代表的系统集成提供商;

       以微软、SaleForce.com为代表的软件提供商;

       以思科、EMC为代表的设备制造商;

       VerizonAT&T为代表的通信运营商。

       近两年,云计算的知名度迅速提高。这从Google trends的搜索结果统计可见一斑,云计算自2007年进入统计范围以来,搜索量几乎呈直线上升趋势。著名咨询机构Gartner更是在其发布的2010IT行业十大战略技术报告中将云计算列为首位。云计算在2009年的报告中首次上榜,就在十大战略技术中排名第三,今年更是跃升至第一位,这充分表明了云计算所受的重视程度及其未来可能对业界产生的影响程度。Gartner还在2009年的技术成熟度(Hype cycle)报告中将云计算放在了成熟度曲线的顶部,如图1所示。这意味着云计算在未来的几年中将进入成熟期,成为主流计算技术的一个重要组成部分。

 

2 “”—“”—“

       云计算的服务模型包括三个层面。指的是用户接入的终端设备,可以是台式电脑、笔记本电脑、手机或其他任何能够完成信息交互的终端;指的是信息传输的网络通道,对于公共云目前主要是指电信运营商提供的通信网络,对于私有云则指内部的通信网络或虚拟专网;指的是提供ICT资源或信息服务的基础设施中心、平台和应用服务器等,提供的服务类型包括基础设施、平台和应用等。包含了这三个层面:基础设施层面,如各种服务器、数据库、存储设备、并行分布式计算系统等组成;平台层面,由运营、支撑和开发三个平台组成;应用层面,提供软件、数据和信息等各种应用。

       云计算将主要的计算过程放在中完成,的功能可以简化或者说变,但是这并不意味着现有的各类智能化终端会被放弃。恰恰是因为终端智能化程度的不断提高增加了数据处理的需求,终端计算资源的相对不足促进了云计算的产生与发展,各类的涌现又反过来推动终端的智能化与融合,提升用户对IT资源和信息服务的需求。云计算的演进有赖于”—“”—“的协调发展。

       云计算通过网络提供服务,因此仅有”+“是不行的,可靠的宽带网络是云计算赖以成功的必要基础,亚马逊等许多云计算服务提供商在提供云服务的同时还打包出租网络流量或时长。目前,最大的管道由电信运营商提供,他们不但从云计算中获得流量收入,而且还将不断向上下游延伸,在提高管道智能化水平的同时掌控终端和,从而为用户提供一站式的云计算解决方案。

       云计算将计算、存储等资源集中起来,通过虚拟化的方式,为用户提供方便快捷的服务。所谓就是一个虚拟化的存储与计算资源池,互联网是最大的一朵。云计算则是这个资源池基于网络为用户提供的数据存储、网络计算等各种服务。云计算的模式通常包括IaaS(基础设施即服务)PaaS(平台即服务)SaaS(软件即服务)这三种类型。

       从技术角度来看,云计算是一种动态的、可扩展的、通常基于IP网络并利用虚拟化技术为多用户提供服务的计算方式。但云计算不是一个简单的技术名词,并不仅仅意味着一项技术或一系列技术的组合,它所秉承的核心理念是按需服务,这也是它对于ICT领域乃至于人类社会发展的最重要意义所在。从需求角度来理解,云计算指的是一种ICT资源的交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的基础设施、平台、软件(或应用)等资源。因此,用户获得ICT资源实际上是在享受ICT资源所提供的服务,由此推而广之,则云计算是指信息服务的一种交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务,这种服务可以是直接基于上述ICT资源的服务,也可以是包括交换、传输、存储、转换等任意其他形式的信息服务。于是就有了DaaS(数据即服务)CaaS(通信即服务)、乃至XaaS(任意事即服务)的说法。

3 云计算的驱动因素

       云计算的到来能够使IT资源乃至信息服务像水电一样进行商品化流通,取用方便,价格低廉。云计算发展的主要驱动因素包括以下几个方面。

3.1 技术因素

       云计算并不是一个颠覆性的技术新概念。云计算是基于信息通信技术在计算、传输、存储等能力的增强而产生的,是在宽带网络、互联网应用服务、并行计算与分布式计算以及负载均衡、虚拟化技术日趋成熟的基础上发展而来的。随着信息通信技术相互渗透力度不断加大,技术融合演进程度不断加深,数据处理和信息服务的应用效果逐步显现,云计算也从一个技术理念逐步落地,成为今天人们关注的焦点。

3.2 成本因素

       网络时代的经济具有明显的长尾特征,长尾中集聚了大量的中小企业乃至个人,他们构成了无数个利基市场。ICT的需求与使用同样具有长尾特征,特别是由于占据总拥有成本50%60%甚至80%以上的维护成本大大限制了ICT的应用广度与深度,不仅处于尾部的中小企业和个人用户难以真正享受到ICT带来的好处,就连占据头部的大型企业也由于实施难度、技术更新以及受金融危机影响而压缩ICT开支,这将从总体上压缩ICT的需求。

       在信息通信技术日益普及的今天,用户需要的是简单、方便、廉价和个性化的ICT解决方案。如果能够为聚集在尾部的用户提供更好的定制化服务,则将有效地促进ICT资源和信息服务向需求曲线的尾部移动,对提供商产生足够的经济吸引力。云计算通过集中化的运营管理与维护能够大幅降低ICT的总拥有成本,并为用户提供按需服务,使得解决这一问题成为可能。长尾经济中降低定制成本需要依靠三种力量:第一是实现普及的廉价生产工具,降低生产成本;第二是实现普及的传播工具,降低营销成本;第三是将供求双方进行连接和服务匹配的媒介工具,降低搜索成本。云计算的发展则为这三种力量的实现提供了来源。以Google为例,它基于云计算平台开发和完善的搜索工具以及以关键词为基础的搜索方式可以提供无数的搜索点,从而实现边际成本近乎为零的生产成本;它提供的自助式拍卖程序几乎可以使任何人都能够通过轻松点击成为Google的广告商,大幅降低了接触市场的成本;它不仅提供了先进的搜索工具,而且提供了广告自定义和检验工具,可以帮助用户实现最高的点进率,从而将供求双方之间的鸿沟填平。

       不仅仅是Google,以SaaS起家并推出云计算平台Force.comSalesforce.com公司,以智慧的地球为号召在国内联手地方政府建立多个云计算中心的蓝云创立者IBM,以及其他众多积极建立或使用公共云、私有云或混合云的企业、个人乃至政府机构,都充分认识到了云计算对于降低成本、提高效率的重要作用,享受着云计算带来的种种便利。

       由于采用了以用户为中心的按需服务方式,云计算以标准化的ICT资源满足了用户差异化的信息服务需求,提供了个性化的ICT解决方案,其结果是:第一,信息通信技术更为普及,生产者队伍不断扩大,使社会获得了更丰富的应用与服务——长尾更长;第二,降低了ICT的应用门槛和信息服务的消费成本,利基产品的获得更为方便,用户数量增加——长尾抬高;第三,为ICT资源的供给和需求双方建立了易于沟通的平台,扩大了对利基市场的需求,推动需求曲线向尾部移动——长尾更为扁平。因此,看到无论是为外部客户提供服务的公共云,还是企业内部的私有云,都取得了长足的发展,市场分析机构也都对云计算的发展持乐观态度。

3.3 产业链因素

       前面提到的五类竞争者其实也构成了云计算产业链的主要构成部分,各家企业为在云计算时代获得领先优势不断进行着资源优化,在竞争中不乏合作;上游的芯片厂商如英特尔顺应云计算的发展,积极推出运算速度更快、功率消耗更低的芯片;下游的用户则在反复权衡风险与收益的过程不断地向云计算靠拢。而且,云计算的标准化已经启动并取得了初步成果,一个分工明确、结构完善、更加开放的云计算产业链正逐渐变得清晰起来,用户则根据自身的需求和可支付能力选择最适宜的云计算提供商和其提供的云计算服务。

4 移动云计算

       云计算的发展并不局限于PC,随着移动互联网的蓬勃发展,基于手机等移动终端的云计算服务已经出现。基于云计算的定义,移动云计算是指通过移动网络以按需、易扩展的方式获得所需的基础设施、平台、软件(或应用)等的一种IT资源或(信息)服务的交付与使用模式。

       以下是移动云计算的几个成功实例:

       1) 加拿大RIM公司面向众多商业用户提供的黑莓企业应用服务器方案,可以说是一种具有云计算特征的移动互联网应用。在这个方案中,黑莓的邮件服务器将企业应用、无线网络和移动终端连接在一起,让用户通过应用推送(Push)技术的黑莓终端远程接入服务器访问自己的邮件账户,从而可以轻松地远程同步邮件和日历,查看附件和地址本。除黑莓终端外,RIM同时也授权其他移动设备平台接入黑莓服务器,享用黑莓服务。目前,黑莓正通过它的无线平台扩展自己的应用,如在线CRM等。以云计算模式提供给用户的应用成为了RIM商业模式的核心,取得了极大的成功。

       2) 苹果公司推出的“MobileMe”服务是一种基于云存储和计算的解决方案。按照苹果公司的整体设想,该方案可以处理电子邮件、记事本项目、通信簿、相片以及其他档案,用户所做的一切都会自动地更新至iMaciPodiPhone等由苹果公司生产的各式终端界面。此外,苹果公司的iPhone以及专为其提供应用下载的Apple Store所开创的网店形式已经得到了移动终端厂商和移动通信运营商的一致追捧,聚集了大量的开发者和使用者,提供的应用数量超过100 000种,下载次数超过30亿次,成为潮流的引领者。

       3) 微软公司推出的“LiveMesh”能够将安装有Windows操作系统的电脑、安装有Windows Mobile系统的智能手机、Xbox,甚至还能通过公开的接口将使用Mac系统的苹果电脑以及其他系统的手机等终端整合在一起,通过互联网进行相互连接,从而让用户跨越不同设备完成个人终端和网络内容的同步化,并将数据存储在中。随着Azure云平台的推出,微软将进一步增强云端服务的能力,并依靠在操作系统和软件领域的成功为用户和开发人员提供更为完善的云计算解决方案。

       4) 作为云计算的先行者,Google公司积极开发面向移动环境的Android系统平台和终端,不断推出基于移动终端和云计算的新应用,包括:

       整合移动搜索。实现了传统互联网和移动互联网的信息有机整合,并且特别强化了搜索结果的第一页以适应手机浏览的特点。

       语音搜索服务。搜集不同的口音和词汇,形成超大规模的虚拟数据,并利用云计算平台快速地对数据进行大量复杂的运算,提供更为准确的语音搜索结果。

       定点搜索以及Google手机地图。识别用户的位置信息并根据地点的变化提供相应的搜索结果,实现精确定位,可提供驾车路线等等服务。

       ● Android上的Google街景。用户通过手机就能浏览各地街景,随时随地查询街道信息。

      RIM 公司的黑莓邮件服务和苹果公司的“MobileMe”服务代表了手机厂商直接向用户提供服务的模式,微软的“LiveMesh”Google的移动搜索则代表了云计算服务提供商通过手机(或其他移动终端)向用户提供服务的模式。前一种模式凭借的是明星手机对大众的吸引力,后一种模式则有赖于服务提供商在自己所擅长领域的市场垄断地位和技术领先优势,两种模式都实现了跨领域、跨层级的资源与服务整合,所提供的应用和服务都具有信息存储的同步性和应用的一致性,进而保证了用户业务体验的无缝衔接,开放的云平台将允许用户在其上建立并运行属于自己的各种应用。

       因此,移动云计算不仅具有SaaS的特点,而且提供了PaaS的空间。随着智能终端的日益普及和无线宽带的快速发展,的能力与需求都在不断提高,这促使移动云计算向形式更加丰富、应用更加广泛、功能更加强大的方向演进,给移动互联网带来了巨大的发展空间。尽管由于存在种种障碍,移动云计算目前尚未成为移动互联网的主流服务,但是以上这些实例已经展现出云计算与移动互联网相结合后产生的广阔应用前景。云计算将能够更好地满足基于移动宽带的应用开发与业务定制需求,提升移动信息服务长尾的内在价值,有助于移动运营商完成向综合信息服务提供商的转型。

       根据ABI的调查统计分析,2008年,全球移动云计算用户的数量为4280万,占全球手机用户数量的1.1%;经过5年的高速发展,2014年预计将达到9.98亿,占全球手机用户的19%,并且移动云计算的商业价值将达到200亿美元的规模。随着越来越多的移动运营商通过与IT企业的合作进入移动云计算领域,以及用户对云计算的认知程度和信任感逐步增强,移动云计算将实现加速发展,固定与移动融合的云计算解决方案也将获得有力的推动。

5 结论与展望

       作为技术理念与商业模式的一项创新,云计算对人们思维方式和信息化发展方向的影响正在日益增强。正如李德毅院士所讲的那样:云计算使得信息服务的社会化成为可能,改变并精细化了大众需求,催生新的市场和新的服务业。当前,不只是企业和个人用户,世界各国政府也纷纷加大了对云计算的投入,这有利于云计算的可持续发展。如果将2009年定为云计算元年的话,2010年起的5年里,云计算将如同各咨询机构所预测的那样迎来一个快速发展的高峰。中国政府和企业应当抓住这一机遇,在新的时代里伫立云头!

 
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