云計算基礎：八問八答

云計算這個概念的直接起源來自Dell的數據中心解決方案、亞馬遜EC2產品和Google-IBM分布式計算項目，中文2008年初才出現云計算，滿打滿算業已三年多了，云計算的發展趨勢可謂是紅紅火火，打開各個IT網站，大家都能發現云計算的蹤跡。作為一個新興詞匯，很多剛涉足IT行業的朋友可能對于云計算并沒有什么了解，當然也包括我在內，在看過了那么多云計算的新聞之后，還是覺得迷迷糊糊，不知所謂……所以我決定整理一些有關云計算的基礎知識，讓自己清楚的認識云計算。磨刀不誤砍柴工，基礎是關鍵！同時希望這篇基礎的文章能讓大家對于云計算有個直觀和具體的認識！

基礎的文章講述基礎知識，未免無趣，所以本文采用問答的方式，希望不會讓讀者昏昏欲睡吧！那現在就開始本期的云計算的八問八答！問題主要集中于云計算的起源，變遷，基本概念，云計算的特征，優缺點還有和開源的關系等等，好好的來看看吧！

第一問：云計算是什么？為什么要這么稱呼？

答：云其實是網絡、互聯網的一種比喻說法。因為過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。提供資源的網絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。這種特性經常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施。

云計算描述了一種基于互聯網的新的IT服務增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展而且經常是虛擬化的資源。典型的云計算提供商往往提供通用的網絡業務應用，可以通過瀏覽器等軟件或者其他Web服務來訪問，而軟件和數據都存儲在服務器上。云計算關鍵的要素，還包括個性化的用戶體驗。

第二問：云計算的起源之路和概念的衍化是怎樣的？

答：云計算是英文Cloud Computing的翻譯，中文中2008年初 才出現。Cloud Computing這個單詞在2006年之前在英文中并不存在。2006年前后，Cloud Computing這個單詞開始偶爾出現。2007年末，Cloud Computing出現的頻率迅速增加。2008年初，Cloud Computing在中文中開始被翻譯為“云計算”。

云計算這個概念的直接起源來自Dell的數據中心解決方案、亞馬遜EC2產品和Google-IBM分布式計算項目。為什么要采用這個單詞，很大程度上與這兩個項目與網絡的關系十分密切，而“云”在很多示意圖里面是表示互聯網的，云計算的原始含義即將計算能力放在互聯網上。當然，云計算發展至今，早已超越了其原始的概念。亞馬遜EC2產品起始于2006年，是現在公認最早的云計算產品，但那時他們被命名為“Elastic Computing Cloud”，即彈性計算云，

各個公司對云計算概念的影響，基本按照時間順序排列

云計算概念的演化，充分體現了各個公司、各信息行業細分領域、個人、政府組織的參與、辯論、總結的熱情。正是因為對新技術、新商業模式、新信息產業變革的或模糊或明確的期待，產生了眾多個人和組織參與的熱情，他們分享、創造、推動著云計算概念和產業。

第三問：云計算的主要特征？

答：主要羅列與計算的四個特征，詳情如下：

1、軟件及硬件都是資源

這里的意思是將軟件和硬件資源都進行抽象，通過互聯網以服務的形式進行提供，在傳統的IT運行模式下，我們需要自己構建IT數據中心，當然這里說的一般來說是硬件設施，還包括一些相關的管理人員等，來滿足應用的需要，云計算模式中，我們不需要關系數據中心的構建，也不需要關系如何對這些數據中心進行維護和管理，我們只需要使用云計算中的硬件與軟件資源即可，如果我們想發布自己的應用程序到云計算中，我們只需要購買云計算中提供的硬件資源服務即可。而不用我們自己構建IT數據中心，降低自己的投入成本。

2、這些資源都可以根據需要動態的配置和擴展

云計算中的硬件與軟件資源，都可以通過按需配置來滿足客戶的業務需求。云計算資源中的動態配置及動態分配，并且這些資源支持動態的擴展。例如我們現在訪問的資源無法滿足我們的業務需求時，云計算資源管理器會動態的擴展我們需要的資源，來滿足我們的服務需求，當我們不需要這些資源時，資源管理器會回收這些資源。例如我們現在需要對我們原來的存儲容量，進行擴展，從原理的1TB擴展到1.5TB，那么云計算資源管理器會自動的進行硬件資源的分配，我們只需要像其已經有了這樣的資源一樣，進行訪問即可，云計算資源管理器會在很短的時間內，完成資源的分配，通常只需要幾分鐘的時間。

3、這些資源在物理上都是通過分布式的共享方式存在，但是在邏輯上卻是單一整體的形式呈現。

資源在物理上都是通過分布式的共享方式存在，一般分為2中形式，一種形式是計算密集型的應用，我們需要通過并行計算的形式來完成計算需求，通過并行計算的形式來提高計算性能，這種一般情況下是多個集群服務器來完成的，這里比較著名的就是Hadoop的開源應用，基于MapReaduce的形式來完成，另一種形式是地域上的分布式，例如我們這里講述的分布式共享方式，怎么來理解呢，就是例如云計算的提供商，我們在全球各地建立存儲服務器，有一個分布式的資源管理器，對這些存儲服務器進行統一的管理，實現異地的分布式備份服務器機制，當我們的某一個服務器發生故障時，其他服務器可以接替故障服務器的任務繼續進行服務，這是一種形式，還有就是通過分布式管理器，完成所有的存儲服務器的統一管理，這些不同的存儲服務器相當于一個大的虛擬存儲服務器，用戶的業務需求，之間通過分布式資源管理器進行統一分配，下面具體的分配細節，都是由云計算提供商完成。

4、按需使用資源，按用量付費，不用管理他們

這里所說的意思呢，就是，用戶通過互聯網使用云計算提供商提供的服務時，你只需要為你使用的那部分資源進行付費，你使用了多少，就付多少錢，而不需要為你不使用的資源付費。

第四問：云計算的價值以及優勢在哪？

答：優勢同樣分四點描述：

1、優化信息產業的布局

這個乍一看，的確有點大，云計算模式呢，從原來的企業的對信息化服務的自給自足的模式轉變為部分服務由云計算提供商來提供的模式，IT產業中將會出現更多的實力雄厚的云計算服務提供商，他們專門提供相應的服務，這些云計算服務提供商，他們通過提供相關領域的專家和業務人員，提供更專業的服務，一般來說這些云服務提供商都有非常雄厚的硬件和軟件實力，像目前的幾大云服務提供商，無一不是這樣。

2、推進了專業分工

通過云計算服務提供商，一些中小型企業不用自己構建自己的數據中心，或者說是投入大量的基礎設施服務，只需要通過互聯網訪問云技術服務提供商提供的服務即可，自己也不需要考慮一些成本投入，或者維護投入等等。云服務提供商會提供大量的專業人員和科研團隊來完成這些工作，因此帶來了專業分工的優勢。 這里的云服務提供商的優勢是相對中小型企業來說，云服務提供商更專業，更具有經驗。而且從投入成本的角度來說，云服務提供商的價格更低廉。除了帶來一些成本上的優勢，還包括云計算服務提供商提供了軟件管理方面的專業化，是同一個人的效率更高，這也減少了人力成本的投入。云計算是專業分工更加明顯，進一步的優化了IT產業的布局，通過一些手段，讓更多的企業專注自己的領域，揚長避短，減少內耗，同時也帶來了商機。

3、提高資源的利用率

這個所謂的資源利用率一般是泛指的資源，對于資源的利用我們前面在服務器虛擬化那塊專門的講述了云計算提供商通過服務器的虛擬化，來達到資源的盡可能的最大化的利用，從而提高投入產出比，帶來更高的利益。使用云技術服務的方式，可以為我們節省很多的成本，我們只為我們需要的并且使用的資源付費，如果沒使用的資源，我們可以不付費。

4、降低管理開銷

云計算提供商本身提供給客戶了一些方便的管理功能，內置了一些自動化的管理，對應用管理的動態，自動化，高效率是云計算的核心，因此，云計算要保證當用戶創建一個服務時，用最短的時間和最少的操作來滿足用戶的需求，當用戶停用某個服務操作時，需要提供自動完成停用的操作，并行回收相應的資源，當然，由于虛擬化技術在云計算中的大量應用，提供了很大的靈活性和自動化，降低了用戶對應用管理的開銷。云計算平臺會根據用戶的應用的業務需求，來動態的增減資源分配，完成資源的動態管理，并且對用戶增減模塊時的自動資源配置，自動資源釋放等，包括一些自動的冗余備份，安全性，宕機的自動恢復等。

云計算的價值：

關于云計算的價值，云有著很大的潛力，對于某些組織機構而言，特別是針對中小型企業，云可以讓他們不需要投入一些不必要的投資，或者說是再也不用為一些事情發愁了，例如購買相關的硬件和軟件。

例如還有一些問題可能需要我們去考慮：

1、所有的軟件許可是否有效？而使用云的時候，我們不需要擔心這些，這些是云提供商考慮的事情。

2、下一次軟件升級是什么時候？使用云，提供商會自動完成這些事情。

3、如果突然發現硬件故障了怎么辦？災難恢復措施執行？這些都是比較痛苦的事情，那么使用了云之后，我們不需要擔心這些，云提供商會有專門的人員完成這些工作。

4、如何管理自己的技術資產？就是管理計算機，打印機，投影儀等設備，使用云，那么我們不需要管理這些。

5、如何應對硬件的老化，資產的折舊？使用云，不需要考慮這些問題。

6、如何應對IT基礎設施的擴建，傳統模式，我們必須有了足夠的資金，才能進行擴建，而對于云，我們只需要為我們新增的資源付費即可。

第五問：云計算的劣勢有哪些？

云計算的主要兩個缺陷如下：

1.安全，因為云計算計算能力和數據都在云里，如何保證客戶數據的安全就是比較重要的了。安全有兩個方面，一個是數據不會丟失，這個一般服務商都會有備份能力解決，但是也是偶爾會發生丟失的；另外一個就是你的數據不會泄漏，這個雖然服務商也會采取一些措施，不讓外部人員，例如黑客等攻擊獲取數據，但是服務商內部人員的問題也是很大的，例如前一階段暴露的某國有大型移動運營商內部員工非法銷售客戶通話列表一事。當然服務商都會說數據放在他們那里是安全的，但是都是他們自說自的，沒有一個第三方的權威機構統一認證和評判。

2.網絡延遲或者中斷。云計算一般都是遠程通過網絡訪問的，雖然現在網速提高很快，但是和局域網相比，速度還是有所延遲的，而如果一旦網絡終端，服務也就無法訪問，例如前幾年海底電纜斷了，那么你根本無法訪問到國外的云計算服務了。

第六問：目前云計算提供的服務形式？

目前業界公認的第三方的對于云計算的定義和解釋是NIST（National Institute of Standards and Technology，美國國家標準和技術研究院）的說法，其對于云計算的服務形式的說明如下：

SaaS（軟件即服務）：提供給消費者的服務是運營商運行在云計算基礎設施上的應用程序，消費者可以在各種設備上通過瘦客戶端界面訪問，如瀏覽器（例如基于Web的郵件）。消費者不需要管理或控制任何云計算基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統、存儲，甚至獨立的應用能力等等，消費者僅僅需要對應用進行有限的，特殊的配置。

PaaS（平臺即服務）：提供給消費者的服務是把客戶使用支持的開發語言和工具（例如Java、python、。Net等）開發的或者購買的應用程序部署到供應商的云計算基礎設施上。消費者不需要管理或控制底層的云基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統、存儲等，但客戶能夠控制部署的應用程序，也可能控制運行應用程序的托管環境配置。

IaaS（基礎架構即服務）： 提供給消費者的服務是處理能力、存儲、網絡和其他基本的計算資源，用戶能夠利用這些計算資源部署和運行任意軟件，包括操作系統和應用程序。消費者不能管理或控制任何云計算基礎設施，但能控制操作系統、儲存、部署的應用，也有可能獲得有限制的網絡組件（例如，防火墻、負載均衡器等）的控制。

第七問：云計算和開源有什么關系？

云計算架構在開源軟件之上，并且大部分基礎應用都將基于開源軟件。作為集中式的服務平臺，開放性永遠是其關鍵要素之一。

作為服務的云計算平臺，不需要采用傳統的軟件發布形式，開源的許可證對其就缺乏了約束力，即索取開源代碼，而并不回饋代碼給社區，其回饋方式則是基于Web服務。

云計算基于開源軟件，但并不開源，這不妨礙其平臺的開放性。開源倡導代碼的可重用，云計算也提倡服務的可重用。比如Google Maps并不開源，但是其足夠開放，使其成為新一代應用的關鍵組件。

開源的成功在于對軟件鼓勵修改、再發布，倡導代碼的可重用性，以及對于用戶、開發人員的低門檻，這在本質上和云計算是一致的，這些也同樣是云計算所服務的目標。云計算的發展將帶來大規模的開源應用及部署，這在一定程度上降低了開源軟件進入的門檻。云計算的平臺可能會是私有的，但是其上運行的軟件可以不是。目前看來，幾乎所有的軟件都將是開源的，一個簡單的原因就是私有軟件許可證沒有支持云計算部署方式。盡管開源協議不能防止云計算提供者的封鎖，但至少允許開發人員在云計算中部署開源軟件。這在一定程度上也能帶動開源軟件的大規模應用及新項目的興起。英特爾與雅虎和惠普三家公司也已結成研究聯盟，共同創建一項名為“測試平臺”的云計算研究項目，推進云計算技術的發展，而該項目也是開源的。

第八問：云計算的發展現狀和前景怎么樣？

云計算是一種基于互聯網的計算新方式，通過互聯網的異構、資質的服務為個人和企業用戶提供按需即取的計算。中國云計算網也給它一個定義，分布圖里運行計算和網格計算的發展，所以是計算機科學專業的一種商業實現。還有很多相關的定義，我們為什么把它稱為云，因為它具有云的特征，更大、動態伸縮，邊界模糊，飄忽不定，無法確定位置。

云計算的核心不是計算而是一種服務，一種商業應用，這種服務具有超大規模、虛擬化、高可靠性、高可擴展性、通用性等特點，所以業界有很多機構正在做研究。云計算的發展現狀，我從應用和研究來方面說，一個是關于應用，是一種運算模式，在這種模式里面，它的應用數據和IT資源是以應用、數據和IT資源以服務的方式通過網絡提供給用戶使用，用戶應用非常的廣泛，各類用戶有企業政府、學術機構、個人等都能用，是按量計費的商業模型，簡化的服務接口。目前使用云計算的主要廠商有IBM、微軟、亞馬遜等。

代表性的云計算系統，亞馬遜也推出了一些，谷歌也推出了，IBM也都有自己的云計算，我們以亞馬遜為例，亞馬遜的網絡服務也是一種云計算，面向應用開發人員會客戶端應用開發人員，和客戶單應用和Web網站提供在線服務。亞馬遜這樣的服務主要有四塊核心組成，一個簡單存儲服務、彈性計算云、簡單排列服務、簡單的數據服務，它已經有大量簽約客戶，有紐約時報。使用亞馬遜云計算服務，24小時內可以處理1100萬篇文章，如果用自己的服務器，花費就更大了，需要數月和數倍的費用。

大云項目，大云項目包括基礎架構的建設及平臺服務的建設，大云1.0版在2010年代正式發布，現在正在開發商業用途。體系結構研究、標準化問題研究、編程模型研究、支持平臺研究、關鍵技術的研究、應外領域的開發，關于體系結構有各種代表性的研究，這里就不展開了。

關于標準化的問題，在國際云計算標準化工作主要組織，電信管理論壇、國際電信聯盟云計算轉項工作組，分布式管理任務組，網絡存儲工業協會，在我們國內有三個組織開展云計算標準研究，中國通信標準化協會，中國電子協會，云計算專家委員會，全國信息技術標準化技術委員會IT服務工作和SOA標準工作組。在2010年11月19日，中國云計算標準化研討會在深圳召開，如果有興趣我們可以在網上看一下。

研究者提出分布式系統和運行編程模型支持大規模數據處理，還有支撐平臺的研究也有很多的案例，這就不多說了。

主要的技術有，虛擬化技術，云計算是關鍵的技術，核心是傳統成熟的計算技術和分區技術的結合，包括網絡虛擬化和服務的虛擬化。云計算主要應用距離，云安全和云存儲，如國內的瑞星和趨勢科技就是提供云安全的產品，微軟、估計等國際巨頭更多的是涉足云存儲領域。云安全，將用戶與一個安全平臺通過互聯網緊密相連，組成了一個龐大的病毒、垃圾郵件、木馬、惡意軟件等監測網絡、每個用戶都為云安全貢獻一份力量，同時也分享它的安全成果。典型案例有瑞星的云安全，使瑞星查殺病毒體積更小、查殺病毒能力更強等。

云計算的影響，對個人的影響，對中小企業的影響，對IT產業的影響，各方面都有影響，對個人來說，云計算將徹底改變用戶使用電腦的習慣，從以桌面為核心的轉移多Web為核心，計算機退化成一個簡單的終端，云計算服務將實現從計算機到手機、汽車、家電遷移，把所有家電器中的計算機聯網。云計算對中小企業的影響，中小企業創造了國內生產總值55.6%，開發了80%以上的新產生，申請了65%的國家專利，提供了75%以上的就業崗位，但是信息化的創新平臺及管理平臺維護困難，信息化業務及管理平臺部署到云計算平臺上去，極大降低投資成本、管理成本及維護成本，產品與市場成為競爭關鍵。它的影響對IT產業的影響，對服務器廠商而言，云計算及數據中心對服務器系統需求急劇膨脹，市場前景巨大，對終端設備廠商而言，網絡化的云計算中斷設備，特別是小型移動設備的多元化、個性化發展提供了重要的機遇。對軟件產業而言，隨著技術、數據及服務網絡化，谷歌等網絡服務提供商會根據改變軟件的使用模式，微軟獨霸桌面系統的局面將會改變，在服務化的軟件產業面臨著全新的挑戰。云計算對國家、的影響，對國家而言，云計算主力構建獨立、安全的國際級公眾信息服務網絡。

在美國，國防部與惠普達成了合作，將建立龐大的云計算基礎設施，美國國家航空和宇宙航行局已經建立了云計算環境，在英國也在這方面進行啟動。云計算雖然熱門，但是云計算潛在的問題也很清楚，意味著數據被轉移到用戶掌控外的云計算平臺上，安全和隱私成為了首要的問題，包括2008年底的時候，僅谷歌旗下的郵件服務Gmail，在中國大約擁有10%的市場占有率，擁有2000多萬左右的中國用戶，而至今，已有9100萬用戶。國家安全面臨著嚴重的威脅，有關國計民生的大量信息將掌控在國外的服務提供商手中，眾多敏感和熱點信息對于國外政府和廠商來說毫無機密可言，大量社會和經濟活動依賴于這些云計算服務，可能被終端，蒙受巨大的損失，云平臺和云服務等國際標準還沒有原料的形成。

另外就云計算的應用前景，根據互聯網的最新數據，云計算將在2013年達到整體IT消費的10%，年收益高達422億美元。中國將在四年內將產生這么大的市場價值，到處都可以應用它了。原來不可思議的預言都將變為現實，認為全球只需要五臺計算機就夠了，640KB內存應該就夠用了。它帶來了歷史的劇變，從巨型機時代到PC時代再到云計算時代。