云计算技术与设备
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提供客户化开发及运行环境的服务
Infrastructure as a Service (IaaS) 基础架构即服务
提供弹性、按需的基础架构资源的服务 外部云(公共云)– 提供给消费者及商业客户通过 互联网应用的不同服务。 内部云(私有云) – 构建于企业防火墙后限用于企业 内部的商业应用服务。
19
2.1 虚拟化技术－VM优势
• • 虚拟化技术可用于整合资源，提升资源利用率，降低 能耗，是绿色IT的关键技术。 虚拟化技术使得不同用户的应用运行在同一个服务器 资源上，却可以保证不同用户数据的隔离。
•
虚拟化技术使得VM（虚拟机，一个映射文件）能够在 底层服务器发生故障，自动迁移到其他状态良好的服 务器上，甚至整个数据中心发生灾难，都能够实现快 速恢复。
4、高弹性
云计算系统具有很强的伸缩性，其规模可以根据需求动态伸缩，满足应用和用户增长 的需要。 5、按需付费服务 云计算系统是一个庞大的资源池，用户可以根据需要按需购买。
10
1.3 云计算的应用－应用分类
Software as a Service (SaaS) 软件即服务
提供应用级别的服务
Platform as a Service (PaaS) 平台即服务
1、按需付费（运营成本） 2、计量化使用； 3、短交付时间； 4、无限容量、特性供应 5、自服务、快速交付； 6、共享； 7、以服务为中心
14
1.3 云计算的应用－云计算发展现状
已商用
GAE AWS Synaptic 蓝云 形成Google主导的互联网应用生态系统 充分挖掘数据中心闲置资源潜力，与电子商务结合
12
1.3 云计算的应用－与传统IT平台对比
数据中心发展
传统数据中心
虚拟数据中心
MDS SAN
Nexus LAN
CRM
Email Finance
ERP
13
1.3 云计算的应用－与传统IT平台对比
传统建设模式 云计算建设模式
1、前期资金投入（建设成本） 2、7*24小时使用； 3、长交付时间； 4、不灵活的容量、过量供应 5、手续、规划冗长； 6、专用； 7、以技术为中心
将数以亿万计的信息孤 岛汇集成庞大的信息网络， 将信息渗透到社会每一个角落成为社会组 极大的提高了人类沟通， 织和个人的基本属性。 共享和协作的效率，丰富 了社交和娱乐生活。
连接所有的电子产品形成具备无限容量和 能力的设备；
云计算时代 互联网时代 微型机时代 大型机时代 1960年代 1980年代 1990年代 2000年代 时间
这样的操作系统实例可能是同一种操作系统，也可能是不同的操作系统 这样的计算机可能具备一个或多个CPU/核
多个虚拟机可以分割或共享使用计算机的资源（CPU、IO等），如多个虚拟机可以共
享一个CPU，单位是VCPU（虚拟CPU）
18
2.1 虚拟化技术－服务器虚拟化
虚拟化技术主要为了解决如何让软件应用与底层硬件实现分离。例如X86的机器能够运行 Mac OS系统以及应用。主要目的是为了让同一台物理服务器可以运行多个应用系统，从而 提升物理服务器的利用率。例如上面的例子，原来每个机器的利用率只有20%，但各自运行 着Windows NT、Windows Server 2003以及Linux，通过虚拟化技术使得中间的服务器能 够同时承载不同的OS，从而可以运行不同的应用，提升利用率（中间服务器利用率达到 70%），降低能耗（两边的服务器可以关机）。并且可以实现不同应用的数据隔离。
虚拟化技术使得用户的系统配置需求能够快速获得满 足，不同配置的VM（资源+OS+App）能够自动部署 到资源池上。
– IaaS是通过互联网请求和配置VM的（例如需要能够运行 Windows Server 2003和Oracle DB，要求500G硬盘， CPU为3GHZ），如果不采用虚拟化，需要人工去寻找特 定的服务器（x86）以及相应的配置，并且进行安装部署
硬件仿真（指令集翻译）多用于开发环境中（如Simics等）
分割方式应用较为普遍（如XEN、Vmware ESX等）
聚合则应用相对较少
4、服务器虚拟化专指在一个计算机上，采用分割（或共享）技术、基于相同的ISA（指 令架构，内存地址、寄存器）、支持多个操作系统实例（虚拟机）同时运行的系统 虚拟化技术
7
1.2 云计算的概念－发展历程
信息技术在经历了个人计算机变革、互联网变革之后， 将迎来第三次跨时代的变革：云计算变革 云计算变革
将IT产业变为环保和节约的绿色产业；
技术 将IT基础设施转变为像水和煤气一样的社会 公用基础设施； 互联网变革
个人计算机变革
将只在特定行业中应 用的大型主机变成每个 人都负担得起的个人电 脑，大幅度提高了个人 生产效率和企业效率。
3
1.1 云计算产生的背景－信息电厂
我们有一个梦…
4
1.1 云计算产生的背景－驱动力
云计算发展是需求推动、技术进步和商业模式转变共同促进的结果
政企客户的信息化需求强烈，但同时要求 低成本投入、高性能获得 个人用户的互联网、移动互联网应用需求 强烈，追求更好用户体验 虚拟化技术、分布与并行计算、互联网及 WEB技术的发展与成熟，使得基于互联网 提供包括IT基础设施、开发平台、软件应 用成为可能。 宽带技术及用户发展，使得基于互联网的 服务使用模式逐渐成为主流 少数云计算先行者（例如Salesforce的SaaS， Amazon的IaaS）的云计算服务已开始运营 市场对云计算商业模式已有一定认可，部分用 户开始接受并使用云计算服务 生态系统正在形成，产业链开始发展和整合
行架构，以及对应的服务提供模式。并由此延伸出IaaS、PaaS和SaaS等服务形式。
5
1.2 云计算的概念－什么是云计算
1、根据维基百科的定义，云计算最宽松的定义是这样的：它是一 种计算方式，通过互联网将资源“以服务”的形式提供给用户， 而用户不需要了解、知晓或者控制支持这些服务的技术基础架 构（“云”）。 2、云计算是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理 （Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展， 是信息技术的发展方向。
8
1.2 云计算的概念－体系架构
9
1.2 云计算的概念－云计算特点
1、海量的处理和存储能力 “云”一般有相当的规模，像Amazon、IBM、Microsoft等的“云”均有几十万台服务 器，Google甚至达到200多万台。云计算可以赋予用户前所未有的计算能力和存储能 力。 2、虚拟化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”， 是抽象化和集中化的资源，用户无需感知它的存在，只要能接入网络，就可以实现任 务处理，甚至包括超级计算任务。 3、高可用性 云计算系统通过多个服务器之问的冗余，使用系统具有高可用性。
数据中心
监控与管理 服务和资源 基础机构 接入服务 服务消费者
IT 云
云管理者 服务目录/组件库 组件提供者/软件发布者
6
1.2 云计算的概念－中移动对云计算的理解
中国移动认为云计算是利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接， 以提供各种计算和存储服务的IT系统。云计算有五个特征： 第一扩展性基本上可以达到无限的，不像传统的IT系统到了一定 的容量就必须采取解决方案。 第二个系统具有非常高的弹性，既可以向上扩展规模也可以根据 用户的需求去减少资源的占用。 第三个是资源共享的形式存在，也就是说云计算实际上是体现对 于计算、存储网络资源的抽象，形成资源池，根据用户和业务的需 求大家可以实现共享。 第四个是动态分配，按需去进行申请，同时按需进行多力度的计 费。 第五是跨地域，云计算要实现各个数据之间的网络资源和统一调 配。
1900年代
第一个城市中央电厂在芝加哥出 现，并迅速得到了广泛的应用
电的应用主宰了人类社会，各种 电器出现，催生了史上最大的家 用电器行业，人类社会开始有了 现在的家庭生活
20世纪
和中央电厂一样，云计算的核心是让计算服务和运营能力像电一样能够长距离传输，随需索取。 这将会对IT业以及每家公司的结构造成深刻变革。 100年来的故事或许将在未来重演……
部分商用
利用数据中心以及宽带优势，开展云计算基础设施 服务
以服务器和虚拟化技术进军“企业云” “软件+服务”、“端+云”，云+端生态链通吃 初始以云计算提升搜索能力，最终形成统一云计算平台
Azure
阿拉丁 商云
计划实施中
主导国内电子商务生态系统
通过云计算支持SaaS发展，形成统一的SaaS应 用平台
PaaS：通过互联网向开发者提供运行平台托管服务，提供开发SDK，开发者开发应用后可直接运行 在PaaS上。主要特征：运行平台托管、提供增强的平台能力。代表：Google的AppEngine、微软 的Azure Platform、Salesforce的Force.com
IaaS：应用虚拟化、自动化部署等技术，通过互联网向用户提供基础IT设施的技术方案与服务模式。 主要特征是资源动态弹性供应、资源整合与共享、资源利用率高、节能降耗、管理成本下降。主要 代表：Amazon的ec2、S3
16
培训提纲
云计算概述
云计算技 术与设备
云计算关键技术 云计算设备
17
2.1 虚拟化技术
1、不同虚拟化技术分别与不同层面的系统和部件有关，例如服务器虚拟化、存储虚拟化、 网络虚拟化
2、虚拟化一般指通过对计算机物理资源的仿真、分割或聚合，提供一个或多个操作环境， 实现资源的虚拟、隔离和共享等 3、虚拟化技术主要通过三种手段实现：仿真、分割和聚合
BigCloud
利用云计算节省投资成本，提升IT支撑系统性能， 同时为移动互联网提供统一的基础设施和平台
15
1.3 云计算的应用－国内运营商
中国移动： 推出“大云”（BigCloud）1.0系统，打造全方位的云服务，在经分系统、 网管系统、无线城市等多个领域进行落地实践。 中国电信： “星云”计划在多应用上对云计算进行探索，主要包括：IDC内部系统基 础设施整合、商务领航应用、互联网应用研究以及基于云计算的号百优化与 提升等。 中国联通： 启动“互联云”，正酝酿在IDC领域推出云服务业务，目的是打造一个集 成硬件、软件、网络、应用和服务的综合性第三代互联网络基础架构。
云计算技术与设备
培训提纲
云计算概述
云计算技 术与设备
云计算关键技术 云计算设备
2
1.1 云计算产生的背景－信息电厂
如果你理解了中央电厂的来由和它为人类社会带来的历史性变化，那么，你就 会明白云计算将会开创多么激动人Baidu Nhomakorabea的未来。
电的历史
1860年代 1870年代 西门子发明了可实用的发电机， 商业化发电机开始应用到生产中 爱迪生发明了可实用的电灯，并 同时开设社区电厂，电开始影响 人类的生活 长距离输电网络技术逐渐成熟， 并开始商用
4千万中小企业 搜索 SaaS 邮箱 I M 8千万宽带用户 3亿互联网用户
需求推动
6.5亿手机用户 在 线 音 乐 照片 用户 信息 文档 网页 网 络 游 戏 视频
社 区
开放WEB平台、互 联网增值业务平台
视 频 分 互联网数据 享 中心资源出 租
技术进步
商业模式 转变
云计算：满足用户对信息化、互联网、移动互联网业务应用需求的低成本、高性能、高可靠运
云的两种应用场景
11
1.3 云计算的应用－ IaaS、PaaS和SaaS描述
软件应用
SaaS
运行库
（.Net、JRE）
开发环境
C、C++、Java等
操作系统
Linux、Windows、UNIX
硬件资源
（PowerPC、x86）
IaaS
Cloud 共享资源
PC
SaaS：通过互联网向最终用户提供软件应用服务。主要特征：多租户、数据分离、水平扩展、可个 性配置、可伸缩。代表：Salesforce CRM、微软的Online服务、IBM Lotus Live。
IT的历史
1960年代 集成电路计算机出现，计算机在 商业中迅速普及得到了广泛应用 1970年代 微型计算机出现，并在其后20年 间开始影响人类的生活
1890年代
1990年代 Internet网络技术在全球迅速普及 ，广泛应用
2000年代 Google、Amazon 等开创了云计 算的商业化应用， 实现了IT能力 的远距离传输 21世纪 云计算的应用是否会主宰人类社 会？ 人类社会将有怎样崭新的生活？
Infrastructure as a Service (IaaS) 基础架构即服务
提供弹性、按需的基础架构资源的服务 外部云(公共云)– 提供给消费者及商业客户通过 互联网应用的不同服务。 内部云(私有云) – 构建于企业防火墙后限用于企业 内部的商业应用服务。
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2.1 虚拟化技术－VM优势
• • 虚拟化技术可用于整合资源，提升资源利用率，降低 能耗，是绿色IT的关键技术。 虚拟化技术使得不同用户的应用运行在同一个服务器 资源上，却可以保证不同用户数据的隔离。
•
虚拟化技术使得VM（虚拟机，一个映射文件）能够在 底层服务器发生故障，自动迁移到其他状态良好的服 务器上，甚至整个数据中心发生灾难，都能够实现快 速恢复。
4、高弹性
云计算系统具有很强的伸缩性，其规模可以根据需求动态伸缩，满足应用和用户增长 的需要。 5、按需付费服务 云计算系统是一个庞大的资源池，用户可以根据需要按需购买。
10
1.3 云计算的应用－应用分类
Software as a Service (SaaS) 软件即服务
提供应用级别的服务
Platform as a Service (PaaS) 平台即服务
1、按需付费（运营成本） 2、计量化使用； 3、短交付时间； 4、无限容量、特性供应 5、自服务、快速交付； 6、共享； 7、以服务为中心
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1.3 云计算的应用－云计算发展现状
已商用
GAE AWS Synaptic 蓝云 形成Google主导的互联网应用生态系统 充分挖掘数据中心闲置资源潜力，与电子商务结合
12
1.3 云计算的应用－与传统IT平台对比
数据中心发展
传统数据中心
虚拟数据中心
MDS SAN
Nexus LAN
CRM
Email Finance
ERP
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1.3 云计算的应用－与传统IT平台对比
传统建设模式 云计算建设模式
1、前期资金投入（建设成本） 2、7*24小时使用； 3、长交付时间； 4、不灵活的容量、过量供应 5、手续、规划冗长； 6、专用； 7、以技术为中心
将数以亿万计的信息孤 岛汇集成庞大的信息网络， 将信息渗透到社会每一个角落成为社会组 极大的提高了人类沟通， 织和个人的基本属性。 共享和协作的效率，丰富 了社交和娱乐生活。
连接所有的电子产品形成具备无限容量和 能力的设备；
云计算时代 互联网时代 微型机时代 大型机时代 1960年代 1980年代 1990年代 2000年代 时间
这样的操作系统实例可能是同一种操作系统，也可能是不同的操作系统 这样的计算机可能具备一个或多个CPU/核
多个虚拟机可以分割或共享使用计算机的资源（CPU、IO等），如多个虚拟机可以共
享一个CPU，单位是VCPU（虚拟CPU）
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2.1 虚拟化技术－服务器虚拟化
虚拟化技术主要为了解决如何让软件应用与底层硬件实现分离。例如X86的机器能够运行 Mac OS系统以及应用。主要目的是为了让同一台物理服务器可以运行多个应用系统，从而 提升物理服务器的利用率。例如上面的例子，原来每个机器的利用率只有20%，但各自运行 着Windows NT、Windows Server 2003以及Linux，通过虚拟化技术使得中间的服务器能 够同时承载不同的OS，从而可以运行不同的应用，提升利用率（中间服务器利用率达到 70%），降低能耗（两边的服务器可以关机）。并且可以实现不同应用的数据隔离。
虚拟化技术使得用户的系统配置需求能够快速获得满 足，不同配置的VM（资源+OS+App）能够自动部署 到资源池上。
– IaaS是通过互联网请求和配置VM的（例如需要能够运行 Windows Server 2003和Oracle DB，要求500G硬盘， CPU为3GHZ），如果不采用虚拟化，需要人工去寻找特 定的服务器（x86）以及相应的配置，并且进行安装部署
硬件仿真（指令集翻译）多用于开发环境中（如Simics等）
分割方式应用较为普遍（如XEN、Vmware ESX等）
聚合则应用相对较少
4、服务器虚拟化专指在一个计算机上，采用分割（或共享）技术、基于相同的ISA（指 令架构，内存地址、寄存器）、支持多个操作系统实例（虚拟机）同时运行的系统 虚拟化技术
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1.2 云计算的概念－发展历程
信息技术在经历了个人计算机变革、互联网变革之后， 将迎来第三次跨时代的变革：云计算变革 云计算变革
将IT产业变为环保和节约的绿色产业；
技术 将IT基础设施转变为像水和煤气一样的社会 公用基础设施； 互联网变革
个人计算机变革
将只在特定行业中应 用的大型主机变成每个 人都负担得起的个人电 脑，大幅度提高了个人 生产效率和企业效率。
3
1.1 云计算产生的背景－信息电厂
我们有一个梦…
4
1.1 云计算产生的背景－驱动力
云计算发展是需求推动、技术进步和商业模式转变共同促进的结果
政企客户的信息化需求强烈，但同时要求 低成本投入、高性能获得 个人用户的互联网、移动互联网应用需求 强烈，追求更好用户体验 虚拟化技术、分布与并行计算、互联网及 WEB技术的发展与成熟，使得基于互联网 提供包括IT基础设施、开发平台、软件应 用成为可能。 宽带技术及用户发展，使得基于互联网的 服务使用模式逐渐成为主流 少数云计算先行者（例如Salesforce的SaaS， Amazon的IaaS）的云计算服务已开始运营 市场对云计算商业模式已有一定认可，部分用 户开始接受并使用云计算服务 生态系统正在形成，产业链开始发展和整合
行架构，以及对应的服务提供模式。并由此延伸出IaaS、PaaS和SaaS等服务形式。
5
1.2 云计算的概念－什么是云计算
1、根据维基百科的定义，云计算最宽松的定义是这样的：它是一 种计算方式，通过互联网将资源“以服务”的形式提供给用户， 而用户不需要了解、知晓或者控制支持这些服务的技术基础架 构（“云”）。 2、云计算是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理 （Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展， 是信息技术的发展方向。
8
1.2 云计算的概念－体系架构
9
1.2 云计算的概念－云计算特点
1、海量的处理和存储能力 “云”一般有相当的规模，像Amazon、IBM、Microsoft等的“云”均有几十万台服务 器，Google甚至达到200多万台。云计算可以赋予用户前所未有的计算能力和存储能 力。 2、虚拟化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”， 是抽象化和集中化的资源，用户无需感知它的存在，只要能接入网络，就可以实现任 务处理，甚至包括超级计算任务。 3、高可用性 云计算系统通过多个服务器之问的冗余，使用系统具有高可用性。
数据中心
监控与管理 服务和资源 基础机构 接入服务 服务消费者
IT 云
云管理者 服务目录/组件库 组件提供者/软件发布者
6
1.2 云计算的概念－中移动对云计算的理解
中国移动认为云计算是利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接， 以提供各种计算和存储服务的IT系统。云计算有五个特征： 第一扩展性基本上可以达到无限的，不像传统的IT系统到了一定 的容量就必须采取解决方案。 第二个系统具有非常高的弹性，既可以向上扩展规模也可以根据 用户的需求去减少资源的占用。 第三个是资源共享的形式存在，也就是说云计算实际上是体现对 于计算、存储网络资源的抽象，形成资源池，根据用户和业务的需 求大家可以实现共享。 第四个是动态分配，按需去进行申请，同时按需进行多力度的计 费。 第五是跨地域，云计算要实现各个数据之间的网络资源和统一调 配。
1900年代
第一个城市中央电厂在芝加哥出 现，并迅速得到了广泛的应用
电的应用主宰了人类社会，各种 电器出现，催生了史上最大的家 用电器行业，人类社会开始有了 现在的家庭生活
20世纪
和中央电厂一样，云计算的核心是让计算服务和运营能力像电一样能够长距离传输，随需索取。 这将会对IT业以及每家公司的结构造成深刻变革。 100年来的故事或许将在未来重演……
部分商用
利用数据中心以及宽带优势，开展云计算基础设施 服务
以服务器和虚拟化技术进军“企业云” “软件+服务”、“端+云”，云+端生态链通吃 初始以云计算提升搜索能力，最终形成统一云计算平台
Azure
阿拉丁 商云
计划实施中
主导国内电子商务生态系统
通过云计算支持SaaS发展，形成统一的SaaS应 用平台
PaaS：通过互联网向开发者提供运行平台托管服务，提供开发SDK，开发者开发应用后可直接运行 在PaaS上。主要特征：运行平台托管、提供增强的平台能力。代表：Google的AppEngine、微软 的Azure Platform、Salesforce的Force.com
IaaS：应用虚拟化、自动化部署等技术，通过互联网向用户提供基础IT设施的技术方案与服务模式。 主要特征是资源动态弹性供应、资源整合与共享、资源利用率高、节能降耗、管理成本下降。主要 代表：Amazon的ec2、S3
16
培训提纲
云计算概述
云计算技 术与设备
云计算关键技术 云计算设备
17
2.1 虚拟化技术
1、不同虚拟化技术分别与不同层面的系统和部件有关，例如服务器虚拟化、存储虚拟化、 网络虚拟化
2、虚拟化一般指通过对计算机物理资源的仿真、分割或聚合，提供一个或多个操作环境， 实现资源的虚拟、隔离和共享等 3、虚拟化技术主要通过三种手段实现：仿真、分割和聚合
BigCloud
利用云计算节省投资成本，提升IT支撑系统性能， 同时为移动互联网提供统一的基础设施和平台
15
1.3 云计算的应用－国内运营商
中国移动： 推出“大云”（BigCloud）1.0系统，打造全方位的云服务，在经分系统、 网管系统、无线城市等多个领域进行落地实践。 中国电信： “星云”计划在多应用上对云计算进行探索，主要包括：IDC内部系统基 础设施整合、商务领航应用、互联网应用研究以及基于云计算的号百优化与 提升等。 中国联通： 启动“互联云”，正酝酿在IDC领域推出云服务业务，目的是打造一个集 成硬件、软件、网络、应用和服务的综合性第三代互联网络基础架构。
云计算技术与设备
培训提纲
云计算概述
云计算技 术与设备
云计算关键技术 云计算设备
2
1.1 云计算产生的背景－信息电厂
如果你理解了中央电厂的来由和它为人类社会带来的历史性变化，那么，你就 会明白云计算将会开创多么激动人Baidu Nhomakorabea的未来。
电的历史
1860年代 1870年代 西门子发明了可实用的发电机， 商业化发电机开始应用到生产中 爱迪生发明了可实用的电灯，并 同时开设社区电厂，电开始影响 人类的生活 长距离输电网络技术逐渐成熟， 并开始商用
4千万中小企业 搜索 SaaS 邮箱 I M 8千万宽带用户 3亿互联网用户
需求推动
6.5亿手机用户 在 线 音 乐 照片 用户 信息 文档 网页 网 络 游 戏 视频
社 区
开放WEB平台、互 联网增值业务平台
视 频 分 互联网数据 享 中心资源出 租
技术进步
商业模式 转变
云计算：满足用户对信息化、互联网、移动互联网业务应用需求的低成本、高性能、高可靠运
云的两种应用场景
11
1.3 云计算的应用－ IaaS、PaaS和SaaS描述
软件应用
SaaS
运行库
（.Net、JRE）
开发环境
C、C++、Java等
操作系统
Linux、Windows、UNIX
硬件资源
（PowerPC、x86）
IaaS
Cloud 共享资源
PC
SaaS：通过互联网向最终用户提供软件应用服务。主要特征：多租户、数据分离、水平扩展、可个 性配置、可伸缩。代表：Salesforce CRM、微软的Online服务、IBM Lotus Live。
IT的历史
1960年代 集成电路计算机出现，计算机在 商业中迅速普及得到了广泛应用 1970年代 微型计算机出现，并在其后20年 间开始影响人类的生活
1890年代
1990年代 Internet网络技术在全球迅速普及 ，广泛应用
2000年代 Google、Amazon 等开创了云计 算的商业化应用， 实现了IT能力 的远距离传输 21世纪 云计算的应用是否会主宰人类社 会？ 人类社会将有怎样崭新的生活？