1 云計(jì)算的定義

云計(jì)算是目前業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)概念，它以開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)，讓互聯(lián)網(wǎng)這片“云”上的各種計(jì)算機(jī)共同組成數(shù)個(gè)龐大的數(shù)據(jù)中心及計(jì)算中心。它可以被看成是網(wǎng)格計(jì)算和虛擬化技術(shù)的融合：即利用網(wǎng)格分布式計(jì)算處理的能力，將IT資源構(gòu)筑成一個(gè)資源池，再加上成熟的服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，以便用戶可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控和調(diào)配資源。

云計(jì)算更多的是指，通過(guò)千萬(wàn)臺(tái)互聯(lián)的電腦和服務(wù)器進(jìn)行大量數(shù)據(jù)運(yùn)算，為搜索引擎、金融行業(yè)建模、醫(yī)藥模擬等應(yīng)用提供資源和超級(jí)計(jì)算能力[1]。例如某用戶想要建設(shè)一個(gè)網(wǎng)站，只需要租用運(yùn)營(yíng)商提供的虛擬服務(wù)器就可以了，網(wǎng)站壓力過(guò)大時(shí)，可以瞬間請(qǐng)求更多的資源，壓力變小時(shí)，可以將多余的資源釋放。云計(jì)算方便了用戶對(duì)計(jì)算資源的獲取和管理，從而降低成本。

綜上，云計(jì)算的含義有兩個(gè)方面。它一方面描述了一種方便的基礎(chǔ)設(shè)施，用來(lái)構(gòu)造應(yīng)用程序，其地位相當(dāng)于PC機(jī)上的操作系統(tǒng)；另外一方面則描述了建立在這種基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計(jì)算應(yīng)用。一個(gè)計(jì)算云是虛擬化的計(jì)算資源池，用來(lái)容納各種不同的工作模式，并且這些工作模式可以通過(guò)快速部署的方式部署到物理設(shè)施上。由于使用了分布式的計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算能夠?qū)⒂?jì)算擴(kuò)展到更多的計(jì)算資源，以及使用冗余的資源進(jìn)行容錯(cuò)處理。

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2 云計(jì)算的特征

從上述云計(jì)算的定義可以看出，云計(jì)算后端具有非常龐大、可靠的云計(jì)算中心，對(duì)于云計(jì)算使用者來(lái)說(shuō)，在付出少量成本的前提下，即可獲得較高的用戶體驗(yàn)。更加具體地來(lái)說(shuō)，云計(jì)算具有以下6大特征：

• 以互聯(lián)網(wǎng)為中心。云計(jì)算平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商以互聯(lián)網(wǎng)為中心，將存儲(chǔ)和運(yùn)算能力分布在網(wǎng)絡(luò)所連接的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之中，從而弱化終端的計(jì)算能力，使互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算架構(gòu)由“服務(wù)器＋客戶端”向“云服務(wù)平臺(tái)＋客戶端”演進(jìn)。這意味著互聯(lián)網(wǎng)的重大變革，互聯(lián)網(wǎng)的功能將更為強(qiáng)大，甚至引發(fā)現(xiàn)有的企業(yè)信息化一般模式的改變。[3]
• 靈活性。使用戶能夠快速和廉價(jià)地利用技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施資源。服務(wù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制對(duì)用戶透明，用戶無(wú)需了解云計(jì)算的具體機(jī)制，就可以獲得需要的服務(wù)。由于能夠使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器接入系統(tǒng)，于是用戶可以從任何位置，利用正在使用的設(shè)備，如個(gè)人電腦或者移動(dòng)電話，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)他們所需的信息，獲得他們所需的服務(wù)。
• 經(jīng)濟(jì)性。成本大大降低，資本開(kāi)支將轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)支出。云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施通常是所提供的第三方，這使得用戶不需要為了一次性或非經(jīng)常性的計(jì)算任務(wù)購(gòu)買昂貴的設(shè)備。以計(jì)算量為計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，也減少了客戶對(duì)設(shè)備知識(shí)的要求。
• 可靠性。云計(jì)算系統(tǒng)由大量商用計(jì)算機(jī)組成集群向用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)，利用多種硬件和軟件冗余機(jī)制，這使得它適合于業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)。云計(jì)算的安全由于中央集權(quán)的數(shù)據(jù)管理而提高，這是因?yàn)楣?yīng)商能夠把資源用于進(jìn)行安全審計(jì)和解決安全問(wèn)題，而一般的客戶能力或者資金有限。[4]
• 可擴(kuò)展性?，F(xiàn)在大部分的軟件和硬件都對(duì)虛擬化有一定支持，各種仃資源，軟件、硬件都虛擬化放在云計(jì)算平臺(tái)中統(tǒng)一管理，通過(guò)動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展虛擬化的層次達(dá)到對(duì)以上應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展的目的。
• 可持續(xù)性。由于計(jì)算機(jī)及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施是主要的消費(fèi)能源，供應(yīng)商出于各方面考慮，都會(huì)是通過(guò)提高資源利用率，建設(shè)更有效的系統(tǒng)，從而降低整體能耗。

3、云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)

1959年，克里斯托弗·斯特雷奇首次提出了虛擬化的概念，隨后虛擬化技術(shù)不斷發(fā)展使得其已經(jīng)成為目前云計(jì)算底層基礎(chǔ)設(shè)備的技術(shù)支撐，在此之后的幾十年發(fā)展中，在1999年，Marc Andreessen創(chuàng)建的第一個(gè)商業(yè)化IaaS平臺(tái)：Loud Cloud。隨即2006年8月，Google CEO埃里克在搜索引擎大會(huì)首次提出“云計(jì)算”的概念。到2020年，通過(guò)十四年的發(fā)展，云計(jì)算已經(jīng)從一個(gè)概念成長(zhǎng)為龐大的產(chǎn)業(yè)，有許多公司活躍的身影。如今，云計(jì)算服務(wù)是企業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)，市場(chǎng)還將繼續(xù)加速變化，各個(gè)云計(jì)算提供商之間的競(jìng)爭(zhēng)繼續(xù)升溫。

4、 工業(yè)界對(duì)云計(jì)算的研究與應(yīng)用情況

云計(jì)算最早起源于工業(yè)界，工業(yè)界對(duì)于云計(jì)算的研究都是圍繞產(chǎn)業(yè)化和提高效益來(lái)展開(kāi)的，目的是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和使自己身在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利的地位。

Goole公司是云計(jì)算的先驅(qū)者，在其搜索引擎進(jìn)行了最早的應(yīng)用，還引導(dǎo)大學(xué)生“云”系統(tǒng)的編程開(kāi)發(fā)；隨即IBM在2007年11月推出的藍(lán)云（bule cloud）計(jì)算平臺(tái)，為客戶帶來(lái)即買即用的云計(jì)算平臺(tái)；亞馬遜也于2007年推出的名為“彈性計(jì)算機(jī)云”（Elastic Compute Cloud，EC2）的收費(fèi)服務(wù)，當(dāng)然其他IT巨頭自然不敢落后，微軟大力發(fā)展window Live在線服務(wù)和數(shù)據(jù)訊處以及網(wǎng)絡(luò)軟件“Live Mesh”；2008年，雅虎、惠普、意特爾聯(lián)合宣布將建立全球性的開(kāi)源云計(jì)算研究測(cè)試床，稱之為Open Cirrus等等這些都算是早期云計(jì)算發(fā)展的見(jiàn)證[5-6]。

而隨著云計(jì)算的快速興起與各大國(guó)家、企業(yè)的重視，全球企業(yè)開(kāi)始廣泛使用云計(jì)算，從全球市場(chǎng)來(lái)看，已經(jīng)形成了“3A”的產(chǎn)品格局。亞馬遜的AWS以全球40%的全球市場(chǎng)份額占據(jù)全球市場(chǎng)份額占據(jù)龍頭之位，緊隨其后的是微軟的Azure，阿里云憑借126%的增速躋身全球第三。近幾年，亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）推出了其桌面即服務(wù)（DaaS）WorkSpaces，進(jìn)一步擴(kuò)展其云生態(tài)系統(tǒng)[7]；微軟在2013年也推出Cloud OS云操作系統(tǒng)，包括Windows Server 2012 R2、System Center 2012 R2、Windows Azure Pack在內(nèi)的一系列企業(yè)級(jí)云計(jì)算產(chǎn)品及服務(wù)[8]；甲骨文公司也計(jì)劃布局已從云管理組件轉(zhuǎn)到Oracle、Solaris等虛擬系統(tǒng)服務(wù)[9]。除此之外在國(guó)內(nèi)云計(jì)算的發(fā)展也取得了顯著成就，以阿里云為代表位列首位，百度等企業(yè)緊隨其后。

這些應(yīng)用都是個(gè)隨著云計(jì)算的發(fā)展而創(chuàng)造的一種不同于以往的全新商業(yè)模式，在該模式下用戶不在需要關(guān)心如何根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求來(lái)購(gòu)買服務(wù)器、軟件和解決方案，只需要根據(jù)自己的需求，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)購(gòu)買自己需要的計(jì)算處理資源即可。

5、云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)

從各種文獻(xiàn)對(duì)云計(jì)算的描述可以看出，云計(jì)算以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行密集計(jì)算，融合了多種技術(shù)。其中云計(jì)算平臺(tái)的重要技術(shù)特點(diǎn)是資源的分散化、虛擬化和管理的集中化[5-19]。與云計(jì)算機(jī)相關(guān)的技術(shù)至少包括以下幾個(gè)方面：

（1）虛擬化技術(shù)

虛擬技術(shù)是云計(jì)算技術(shù)的核心，可以為云計(jì)算提供系統(tǒng)虛擬層面的支持。實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，存儲(chǔ)虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

（2）分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

大數(shù)據(jù)時(shí)代產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是海量的，而云計(jì)算的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是快速高效處理海量數(shù)據(jù)，這種技術(shù)具備高吞吐率和高傳輸率的特點(diǎn)，可以滿足大量用戶的需求。

（3）海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)對(duì)大量數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理和分析，進(jìn)而向云計(jì)算用戶提供高品質(zhì)的服務(wù)，云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須要實(shí)現(xiàn)高效的管理大數(shù)據(jù)集。

（4）編程方式

云計(jì)算采用MapReduce編程模式，將任務(wù)自動(dòng)分成多個(gè)子任務(wù)，通過(guò)Map和Reduce兩部實(shí)現(xiàn)任務(wù)在大規(guī)模計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的調(diào)度與分配。

當(dāng)前，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，云計(jì)算已然成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代下的基礎(chǔ)設(shè)備，中國(guó)加快實(shí)施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的日益完善為云計(jì)算發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)，云計(jì)算也催化出大數(shù)據(jù)在應(yīng)用領(lǐng)域的“井噴”。

從中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的比較發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)云計(jì)算硬件方面取得了較快的發(fā)展，但在與云計(jì)算軟件資源相關(guān)的關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)更好地參考國(guó)際模式，加大扶持推進(jìn)力度，在自由貿(mào)易促進(jìn)方面仍有較大的提高空間。

在人工智能的發(fā)展過(guò)程中，大數(shù)據(jù)可以幫助人工智能作出精準(zhǔn)判斷，云網(wǎng)絡(luò)則可以保存大數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果并進(jìn)一步推動(dòng)人工智能。

因此，在整個(gè)人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的發(fā)展中，云計(jì)算為大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的融合則為人工智能的發(fā)展提供著源源不斷的動(dòng)力，同時(shí)，人工智能的持續(xù)發(fā)展又為大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的發(fā)展帶來(lái)了更多的機(jī)遇。

這三者之間交叉日漸頻繁，界限也日漸模糊，所呈現(xiàn)的融合發(fā)展的趨勢(shì)不可阻擋，人類也必將迎來(lái)嶄新的信息技術(shù)時(shí)代。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-458001.html

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