云计算概述

4.1 云计算概述

4.1.1 什么是云计算

云计算的概念自提出之日起就一直处于不断的发展变化中，目前对云计算的定义有多种说法。下面列出几个典型的定义，使读者从多个角度了解云计算机的含义。

国内云计算网为云计算的定义是：云计算实质是基于网络的超级计算模式，在云计算基地把大量的电脑和服务器连在一起形成一片“云”，用户无论在何地何时无需通过基地、工作人员就可以利用个人电脑、手机等智能设备的客户端界面连接到云，在云平台增加和删减所需资源，达到资源的有效利用。它的计算能力达到每秒数亿万次以上。

解放军理工大学刘鹏教授将云计算的定义解释为：云计算把大量软硬件基础设施整合封装成资源池，用户根据需要从数据中心获得各种服务。

美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义是：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

百度百科中云计算的定义为：它是一种以互联网为基础的计算模式，通过这种模式资源可以按需提供给电脑和其他终端设备，这些资源是虚拟的、弹性化的，用户可以按需付费使用。

根据这些定义，我们可以这样通俗地理解，如图4-1所示，云计算的“云”是一种比喻的说法，其实就是指互联网上的服务器集群上的资源，它包括硬件资源（比如：存储器、服务器、CPU等）和软件资源（比如：应用软件、集成开发环境等），本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息，远端就会有成千上万的计算机为用户提供需要的资源，并将结果返回给本地计算机。这样本地计算机需要的存储和运算极少，所有的处理都由云计算机提供商所提供的计算机群来完成。简单的说，云计算是一种商业计算模式，它将任务分布在大量计算机构成的资源池上，用户可以按需要通过网络获取存储空间、计算能力和信息等服务。

图4-1 云计算

4.1.2 云计算的产生背景

云计算的产生是继20世纪80年代大型计算机到客户端/服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算是生产需求推动的结果，是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

4.1.3 云计算的发展历程

对于云计算机的概念，追根溯源，早在上个世纪五六十年代就提出了相关概念，七十年代出现雏形，经过几十年的理论完善和发展准备，到2007年开始进入稳步成长阶段，2010年后经过深度竞争，逐渐形成主流平台产品和标准，云计算正式进入高速发展阶段。下文总结回顾云计算发展历程中的重要事件：

1984年，Sun公司（Sun Microsystems）的联合创始人提出“网络就是计算机”（The Network is the Computer）。

2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服务，这是现在公认的最早的云计算产品。

2006年8月9日，Google的首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose 2006）首次提出云计算的概念。

2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园推广云计算的计划，希望通过这项计划能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持。

2008年8月3日，戴尔公司在美国专利商标局申请“云计算”（Cloud Computing）商标，其目的是加强对这一未来可能重塑技术架构的术语的控制权。

2010年3月5日，Novell与云安全联盟（CSA）共同宣布一项名为“可信任云计算计划（Trusted Cloud Initiative）”的供应商中立计划。

2010年4月，Intel在IDF上提出互联计算，计划用X86架构统一嵌入式、物联网和云计算领域。

2012年，随着腾讯、淘宝、360等开放平台的兴起和阿里云、百度云、新浪云等公共云平台的迅速发展，国内云计算真正进入到实践阶段，因此我们称2012年为“中国云计算实践元年”。

2015年，《国务院关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》、《云计算综合标准化体系建设指南》、《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等相关利好政策的相继出台，为我国云计算市场注入了创新活力，促使国内云计算市场规模进一步扩大。

4.1.4 云计算的特点

云计算具有以下特点：

1．规模非常庞大

“云”具有超大的规模，Google云计算已经拥有百万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器，企业私有云一般也拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的存储与运算能力。

2．虚拟化

云计算支持用户随时、随地利用各种终端获取应用服务。用户所请求的资源都来自“云”，而不是传统的固定有形的实体。用户利用任意终端，通过网络就可以实现所需要的服务，甚至包括超级计算任务。

3．可扩展性高

云计算具有高扩展性，其规模可以根据其应用的需要进行调整和动态伸缩，可以满足用户和应用大规模增长的需要。

4．通用性好

云计算不针对特定的服务和应用，在“云”技术的支撑下可以同时支撑不同的服务和应用运行。

5．可靠性高

云计算对于可靠性要求很高，在软硬件层面采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，在设施层面采用了冗余设计来进一步确保服务的可靠性。

6．按需服务

云计算采用按需服务模式，像自来水，电，煤气那样计费。用户可以根据需求自行购买，降低用户投入费用，并获得更好的服务支持。

7．节约成本

云计算的自动化集中式管理使大量企业不需要负担高昂的数据中心管理成本，就可以享受超额的云计算资源与服务，通常只要花费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。

8．具有潜在的危险性

由于云计算服务目前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能够提供商业信用。云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。这些潜在的危险，是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个重要的前提。