2009年12月
云计算技术及应用
2.1.3云计算的主要特征 ?? 具有“作为服务”交付的能力； ?? 以高度可扩展的弹性方式交付服务； ?? 利用因特网技术和方法来开发和交付服务； ?? 资源虚拟化及资源的自动管理与配置； ?? 可实现海量数据的分布式并行处理； ?? 低成本并对用户透明。
2.1.4云计算与网格计算 由于云计算和网格计算都具有分布式、并行处理等特点，因此常有研究者将二者联系起来，维基百科则干脆将云计算定义为 “网格计算下的一种新的标签，它使用公用计算或其它方法来共享计算资源”。这个定义所看重的是“云计算是依靠本机服务器或个人设备来处理用户应用程序之外的另一种选择”，与同样是将计算的工作量转移到远程计算机或服务器上的网格计算具有相似之处。
但云计算并不是网格计算的“升级版”，它与网格计算存在着巨大的差异。网格技术通常被用来通过志愿者计算解决计算敏感型的科研、数学、学术问题，也被商业公司用来进行电子商务和网络服务所需的后台数据处理、经济预测、地震分析等。由此可见，网格的构建大多为完成某一个特定的任务需要，或者支持挑战性的应用。这也是会有生物网格、地理网格、国家教育网格等各种不同的网格项目出现的原因。而云计算一般来说都是为了通用应用而设计的，从一开始就支持广泛企业计算、Web应用等，普适性更强。它可以支持网格类型应用，也可以支持非网格环境。
网格计算的主要思路是聚合分布的松散耦合资源，强调的是资源共享，侧重并行的计算集中性需求，难以自动扩展。云计算的IT资源相对集中，以网络的形式提供底层资源的获得和使用；强调专有，任何人都可以获取自己的专有资源，并且这些资源可
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云计算技术及应用 2009年12月以仅由少数组织提供，使用者不需要贡献自己的资源；侧重的是事务性应用，应对大量的单独的请求，可以实现自动或半自动的扩展。
网格计算一直在发展，但是它和云计算的出现没有必然联系。网格计算作为一种面向特殊应用的解决方案将会继续在某些领域存在，而云计算作为一场IT变革，则会深刻影响整个IT产业和人类社会。
2.2云计算的工作原理与关键技术 2.2.1云计算的工作原理 在典型的云计算模式中，用户通过终端接入网络，向“云”提出需求；“云”接受请求后组织资源，通过网络为“端”提供服务。用户终端的功能可以大大简化，诸多复杂的计算与处理过程都将转移到终端背后的“云”上去完成。用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在互联网的大规模服务器集群中；用户所处理的数据也无需存储在本地，而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的企业负责这些数据中心和服务器正常运转的管理和维护，并保证为用户提供足够强的计算能力和足够大的存储空间。在任何时间和任何地点，用户只要能够连接至互联网，就可以访问云，实现随需随用。
2.2.2云计算的关键技术 云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。从技术层面上讲，云计算基本功能的实现取决于两个关键的因素，一个是数据的存储能力，另一个是分布式的计算能力。因此，云计算中的“云”可以再细分为“存储云”和“计算云”，也即“云计算=存储云+计算云”。
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9 存储云：大规模的分布式存储系统； 9 计算云：资源虚拟化+并行计算
?? 并行计算的作用是首先将大型的计算任务拆分，然
后再派发到云中节点进行分布式并行计算，最终将结果收集后统一整理，如排序、合并等。
?? 虚拟化最主要的意义是用更少的资源做更多的事。
在计算云中引入虚拟化技术，就是力求能够在较少的服务器上运行更多的并行计算，对云计算中所应用到的资源进行快速而优化的配置等。
2.3云计算的应用场合和优缺点 2.3.1云计算的应用场合 ?? 协作工具：个人、家庭、组织、社会通过“云”进行协
同工作、实现同步处理或接续；
?? 服务平台：为需要大规模计算或存储时的各种应用或开
发提供虚拟化的资源服务，不同的使用者可以实现资源的共享；
?? 创新基地：为用户提供API，鼓励用户进行创新尝试，
不断涌现新的应用或服务。
“云”可分为基于因特网的公共云、基于组织内部网络的私有云，以及兼具公共云与私有云特点的混合云。目前的研究主要集中于公共云。组织可将内部的资源进行整合为“云”，为组织内的成员提供服务，这就是私有云；将来则可以通过一定的机制对外部开放，成为公共云的一部分。未来，我们将看到各式的“云”，从不同的云中享受所需的各式服务。
2.3.2云计算的优点 ?? 更低的成本，包括用户终端、IT基础设施和软件； ?? 更高的性能，包括增强的计算能力、无限的存储容量和
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增强的数据安全；
2009年12月?? 改进操作系统和文件格式之间的兼容性； ?? 即时的软件更新，更少的维护问题； ?? 消除了对特定设备的依赖； ?? 更容易的群组协作；
?? 对文档的普适访问以及最新文档版本的可用性； ?? ……
2.3.3云计算的缺点 ?? 需要持久的因特网连接； ?? 低速连接时效果差； ?? 可能是缓慢的； ?? 功能可能是有限的； ?? 可能存在不兼容的情况；
?? 存储的数据也许不安全甚至莫名其妙的消失； ?? ……
2.4云计算的产业现状与研究进展 2.4.1云计算的产业现状 自亚马逊EC2产品和Google-IBM并行计算项目提出云计算以来，从技术供应商到软件服务提供商纷纷推出披着“云计算”外衣的各式产品与服务，其中不乏炒作概念、混水摸鱼之辈。总的来看，云计算还处于一个起步的阶段，业务种类还比较单一。目前，提供云计算产品和服务的公司主要来自北美特别是美国。
?? Amazon：最早提供远程云计算平台服务的公司，云计
算平台称为弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2）。用户租用的是虚拟的计算能力，简化了计费方式。在弹性计算云中，提供了三种不同能力的虚拟机实例，具有不同的收费价格。例如，其中默认的也是最小的运行实例是1.7GB的内存，1个EC2的计算单元（1
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虚拟的计算核以相关的计算单元），160GB的虚拟机内部存储容量，是一个32位的计算平台，收费标准为每个小时10美分。在当前的云计算平台中，还有两种性能更加强劲的虚拟机实例可供使用，当然价格也更加昂贵一点。
?? IBM：在2007年11月15日推出了蓝云计算平台，
为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的云计算产品，通过将Tivoli、DB2、WebSphere与硬件产品（目前是x86刀片服务器）集成，能够为企业架设一个分布式、可全球访问的资源结构。首款支持Power和x86处理器刀片服务器系统的“蓝云”产品于2008年正式推出，并且计划随后推出基于System z“大型主机”的云环境，以及基于高密度机架集群的云环境。2007年2月起，IBM与无锡市政府合建无锡太湖新城科教产业园建立云计算中心，已投入商用。 ?? Google：是云计算的发起人和重要推动力量之一，针对
自身特定的网络应用程序定制云计算平台。针对内部网络数据规模超大的特点，Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基础架构，利用软件的能力来处理集群中经常发生的节点失效问题。Google使用的云计算基础架构模式包括四个相互独立又紧密结合在一起的系统。包括Google建立在集群之上的文件系统Google File System，针对Google应用程序的特点提出的Map/Reduce编程模式，分布式的锁机制Chubby以及Google开发的模型简化的大规模分布式数据库BigTable。Google并不是通过向用户提供云计算服务来收费，而是基于云计算平台实现Google各种应用的运行，并通过后向收费获取收益。
?? 其他：思科、英特尔、微软、惠普、……云计算提供商
的队伍越来越长。
?? 中国企业积极投身于云计算的产业之中，电信运营商、
软件厂商、设备制造企业、互联网企业等从不同角度切
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