我對雲計算的認識。

很早就聽見雲計算被嚷得震天響,還有什麼框計算、雲殺毒、雲輸入、雲安全等。到現在我都不太懂雲計算是個什麼東西?像計算機網絡,我們也聽說過些可以很容易地聯繫實際把知識結構從數據鏈路串到應用層,很自然。但這個雲計算,我還真是不太瞭解,更不知道有什麼意義。不過通過在網上的瀏覽我也對雲計算有了一些瞭解。
   我自己對雲計算簡單的認識感覺就是:不受距離的限制、誇界的一大堆服務器(服務器各有不同) 一起運轉。另外模式不受限制,只要能結合就結合。就是很多電腦一起完成一個大項目吧。就是說 "人多力量大" 以前一個人乾的事 現在用一羣人來幹爲了提高效率和速度。就像我所用的系統一樣,共有多臺計算機,每臺計算機上裝有數量不等的CUDA卡,但我用它們解決同一個問題,這裏面就同時存在着分佈計算和並行計算的問題,我要將問題分發到各臺計算機上,這是一個分佈計算問題,各臺計算機也要將問題分發到各塊CUDA卡上,這依然是分佈計算問題(系統可以採用不同計算能力的CUDA卡混插),而在每一張CUDA卡上則是一個並行計算的問題。在現實中其實就是分佈式計算和並行計算以及它們的合集。
    在現實生活中,感覺雲計算就是商業中概念炒作,從1990年以來,只有ERP,OA,CRM,B/S,Linux等這幾樣是實實在在的,其它什麼WEB2.0,SAAS,雲,格等,感覺都是炒概念。但又不得不承認它是一種實用的網絡式。就像Google全球副總裁、中國區總裁打了一個很形象的比喻:錢莊。最早人們只是把錢放在枕頭底下,後來有了錢莊,很安全,不過兌現起來比較麻煩。現在發展到銀行可以到任何一個網點取錢,甚至通過ATM,或者國外的渠道。就像用電不需要家家裝備發電機,直接從電力公司購買一樣。雲計算就是這樣一種變革——由谷歌、IBM這樣的專業網絡公司來搭建計算機存儲、運算中心,用戶通過一根網線藉助瀏覽器就可以很方便的訪問,把“雲”做爲資料存儲以及應用服務的中心。
    雲計算它有廣義和狹義之分,我也不做多解釋了。根據從網上看到的我就隨便談談吧。
    從“網絡就是計算機”到“網格計算”,從“分佈式計算”到“互聯網計算”,長期以來,與“雲計算”相類似的理念被學術界和不同的企業各自表述——雖然各個理念的內涵有些細微的差別,但大多基於充分利用網絡化計算與存儲資源、達成高效率低成本計算目標的考量,希望能更好地整合互聯網和不同設備上的信息和應用,把所有的計算、存儲資源連結在一起,實現最大範圍的協作與資源分享。
   “雲計算”理論和嘗試已經有10多年——近十年來,從.NET架構,到“按需計算”(On-demand)、“效能計算(Utility Computing)”、“軟件即服務”(Software as a service)、“平臺即服務”(Platform as a service)等新理念、新模式,其實都可看作企業對“雲計算”的各異解讀或“雲計算”發展的不同階段。
  亞馬遜(Amazon)所推出的S3(Simple Storage Service)和EC2(Elastic Compute Cloud)標誌着“雲計算”發展的新階段:基礎架構的網絡服務作爲提供給客戶的新“商品化”的資源,而今,EC2已成爲亞馬遜“增長最快的業務”。IBM則於2007年推出了“藍雲”(Blue Cloud)計算平臺,期望幫助客戶進行雲計算環境的搭建。此外,Google一直在積極推廣其App Engine;而Salesforce.com推出的CRM平臺作爲服務也產生了很大的影響。
    2008年,經過多年的積累和持續的探索,微軟公司亦正式發佈了完整的雲計算平臺——Windows Azure(藍天),並投入巨資在全球範圍建造數據中心。這些現象都表明,經過多年的積澱和持續的探索,雲計算終於開始成爲一種全球IT產業共同應和的、主流的聲音。

一、“雲計算”何以漸成主流


“雲計算”能夠成爲IT業創新實踐的一大主流要歸功於以下三個方面的因素。



第一是計算、存儲、通訊技術的快速發展:CPU、GPU的多核進化及虛擬化技術的日趨完善,爲信息系統的高性能和低功耗找到了重要的突破點;更大的互聯網帶寬則使得更多的計算資源和軟件可以以服務的形式推送到客戶端;海量存儲、數據挖掘、人工智能等技術的不斷髮展也令數據更加結構化、更具語義關聯,從而實現了從“數據”到“信息”再到“知識”的積澱和進化,並逐漸發展爲互聯網服務的“大腦”(Intelligence Inside)。正因如此,原本看似不可企及的夢想因爲技術的成熟而成真。


第二,用戶的需求也一直在嬗變中。Web 2.0締造了揮灑創意、彰顯個性的新時代,越來越多的用戶願意將自己創造的信息(如博客)和資源(如圖片和視頻)上傳到“雲”中,與相識或不相識的朋友們分享,並在任何時間、任何地點,採用PC,手機及其他設備來管理“雲”上的數據和應用。再者,無論對個人或企業用戶而言,根據現實需要去獲取時使用各種虛擬化的計算資源,無疑更經濟也更簡單。這便爲有能力提供相應服務的雲計算服務商製造了機遇。


第三,新的商業模式的涌現,讓衆多的個人和企業用戶看到了不同於以往的趨勢和可能。多年前我曾指出,“服務化”將成爲軟件產業的一個趨勢,現在看來,這個趨勢無疑更加明顯。軟件不再只是封裝(或預裝)好的“商品”,還可以通過在線服務、隨需租用或附帶廣告的免費版本等多種多樣的形式來獲取新的軟件+服務(S+S)。再如,很多新的功能包括視頻點播、信息搜索、在線地圖,這些都是傳統軟件不易實現的功能,所以必須依賴“雲層”之上的、規模龐大的計算和數據資源。


儘管已漸成主流,但直到今天,“雲計算”一個概念、多種表述的狀況並沒有多大改觀。坦率地說,每個企業和機構對“雲計算”及其前景的解析都或多或少地結合了企業自身的業務方向和現實利益。在此,我想談談我的一些想法——其中部分觀點是建立在與微軟亞洲研究院馬維英博士及其他專家討論的基礎上。


二、解讀“雲計算”的功能特性


看似高深的“雲計算”理解起來並不難,其實就是把所有的計算應用和信息資源都用互聯網連接起來,供個人和企業用戶隨時訪問、分享,管理和使用——相關的應用和資源可以通過全球任何一個服務器和數據中心來獲取。


真正的“雲計算”平臺應該能實現以下三方面的功能。



1:提供“資源”——包括計算、存儲及網絡資源,這就需要服務提供者架設出規模巨大的全球化的數據庫及存儲中心,能夠實現“海量”的存儲、出色的安全性和高度的隱私性和可靠性——此外,它還應是高效的、低價的、節省能源的。


2:提供動態的數據服務。數據包括原始數據、半結構化數據和經過處理的結構化數據。我們正在進入一個以數據爲王的時代——一個好的雲計算架構一定要有提供大規模數據存儲、分享、管理、挖掘、搜索、分析和服務的智能。


3:提供雲計算平臺——包括軟件開發API、環境和工具。只有這樣,雲計算才能真正形成一個有生命力、有黏性、可持續發展的“生態系統”。我個人認爲,這也是雲計算帶來最大的價值。
“雲計算”不應該也不可能一蹴而就,希望用戶一夜之間就從“端”全面轉向“雲”是很天真的想法——用戶理應自主決定最符合其利益的資源部署方式,從而在“雲”和“端”之間實現難能可貴的平衡。只有通過雲+端,雲端互動才能最大程度利用雲的功能實現最佳的用戶體驗。


三、微軟與“雲”共舞


微軟公司很早以前就已對“雲計算”展開實質性研究,10年前,作爲.Net戰略的一部分,微軟曾經推出一套代號爲Hailstorm的網絡服務,希望能整合各種設備、數據和服務資源,爲用戶提供更簡潔、更實用的計算方案,但受制於當時的技術環境和應用實際,Hailstorm並沒有取得預期的成功。直至去年,在充分總結了經驗和不足的前提下,微軟發佈了一個全新的雲計算平臺——Windows Azure Service Platform。“Azure”的意思是碧空、藍天,就像人的想象力和創造力那樣,無窮無盡,沒有極限。


“Windows Azure”是微軟“藍天服務平臺”(Azure Service Platform)的一部分。“藍天”的重要性在於,它是繼Windows取代DOS之後,微軟的又一次顛覆性轉型——通過在互聯網架構上打造新計算平臺,Windows真正由PC延伸到“藍天”上。微軟希望“雲平臺”最終同PC平臺一樣,能夠讓成千上萬的第三方開發人員開發出豐富的應用與新穎的服務——而這樣的平臺勢必會造就一個全新的“雲產業”,就像過去20多年裏,Windows和衆多合作伙伴催生出規模巨大的PC產業那樣。


目前的“雲計算”服務提供商所採用的主流架構大多分爲三個層次——最底層是物理層;中間是基於網絡的操作系統和開發工具應用環境;最上層是面向終端用戶和企業的服務,像郵件、搜索、廣告、數據庫、視訊、博客等等。


相比之下,微軟的“藍天”的層次更豐富。



• “藍天”的底層是微軟全球基礎服務系統——Global Foundation Services(GFS),由遍佈全球的第四代數據中心構成。幾年前微軟便開始籌建數據中心,因此目前正在部署的數據中心已“升級”到能效比表現更優異的第四代。值得一提的是,所有的微軟數據中心都採用了清潔能源,並且在工作效率、可靠性、能耗等多元指標上達到了微軟制定的嚴苛標準。

 

• GFS之上是Windows Azure操作系統,主要從事虛擬化計算資源管理和智能化任務分配,當接到用戶計算需求時,系統會確定最合理的資源處理、數據傳輸以及安全防護機制,並把運算任務分配給不同的CPU,把存儲任務分配給全球不同的微軟數據中心——用戶不需要知道子程序和數據在哪裏,只要知道自己想做什麼就足夠了。

 

• Windows Azure之上是一個應用服務平臺,它發揮着構件(building blocks)的作用,爲客戶提供一系列的服務,如Live服務、.NET服務、SQL服務等等,用以幫助客戶建立“雲計算”的應用,或將現有的業務拓展到雲端。


• 再往上則是微軟提供給開發者的API、數據結構和程序庫;最上層是微軟爲客戶提供的服務(Finished Service),如Windows Live、Office Live、Exchange Online等等。





 
(如圖:不包括GFS層的Azure平臺架構)

 

需要指出的是,除了爲用戶提供全面、安全、可靠的雲服務之外,“藍天”還兼顧到產業夥伴的現實與未來、發展和進步——正如微軟首席執行官史蒂夫•鮑爾默所說:“‘藍天’服務平臺現在還只是初級的技術預覽版,但隨着開發人員將這種全新平臺的強大能力與不斷涌現的軟硬件創新有效結合,信息、通信和計算與我們的日常生活無縫融合的那一天必將到來。”

 

四、“藍天”的優勢


微軟“藍天”的優勢體現在如下四個方面。


其一,技術領先——遍佈全球的微軟GFS大型數據中心可以在確保雲服務基礎平臺規模的同時,強化數據模塊組合的靈活性。


其二,平臺開放——微軟歡迎各方夥伴接入“藍天”,與微軟並肩攜手造福用戶,並會幫助他們發掘自己的商業價值、開發有價值的產品和服務。我們支持並鼓勵合作伙伴在“藍天”上用子件和第三方子件(甚至包括Linux在內)開發出自己的應用——甚至搭建出自己的雲計算服務平臺,並且會爲他們提供各種必要的幫助。開發者不但能從現有知識體系、生態系統和社區資源中獲得給養,還可在傳統服務器和Windows Azure環境之間自由遷徙。例如,開發人員之前爲Windows Server寫的應用程序,只需進行簡單的修改,即可用於Windows Azure。


其三,體驗兼容——微軟“藍天”服務平臺是獨特的,我們尊重用戶選擇“雲”還是“端”的自主權,並確保了由“地面”(PC端的應用軟件)向“雲”間延伸的體驗的一致性。用戶完全可以從“藍天”上繼續獲取他們對Windows、Office的熟悉體驗,而不需要花費時間和精力重新學習。



其四——投資較少,對企業客戶來說,微軟的雲服務平臺與現有的IT架構並不衝突,所以客戶不需要投入巨大的投資,便可逐步實現信息系統的無縫切換。不過,儘管當前“雲計算”已取得了許多實質性的進展,但其真正爲企業客戶和個人用戶所接受可能還需要兩年到五年的時間。畢竟,數據中心的建設、“雲計算”技術的全球化分佈、計算資源由“端”向“雲”的流動都不是短時間可以完成的工作。


五、“雲計算”的方向


眼下,數據、軟件、平臺、基礎設施都已成爲“雲計算”的戰略資源,而今後“雲計算”的發展則取決於上述戰略資源同“集中計算、按需應用”模式的整合與關聯的程度——用一個簡單的公式來表達就是:
雲計算 =(數據+軟件+平臺+基礎設施)* 服務

 

• 數據(Data):數據的重要性不言而喻——沒有數據就沒有應用、沒有服務。“以數據爲中心的計算”(Data Centric Computing)將真正把用戶置於計算體驗的核心,也將決定“雲計算”模式的成敗。但要實現這一點,必須首先解決海量數據的智能化、結構化整理和數據間聯繫的問題。


• 軟件(Software):軟件所起的作用其實是檢索、發現、關聯、處理和創造數據,而微軟之所以採用“軟件+服務”的模式,也正是希望整合最強大的軟件和實時更新的服務,爲客戶創造跨設備的多元化體驗。


• 平臺(Platform):Windows是PC時代應用最廣泛的平臺,“雲計算”時代也會誕生自己的通用平臺——或許是微軟的“藍天”,也可能是其他企業推出的、兼顧產業夥伴福祉和用戶體驗的新平臺。

 

• 基礎設施(Infrastructure):基礎設施決定了“雲服務”提供商的服務範圍與服務能力。“雲計算”基礎設施建設需要大量的資金和研發資源投入,所以只有實力強大的企業才能勝任;但“雲計算”的應用進程則會從個人和中小企業開始——他們希望把部分(而不會是全部)信息資源和應用委託給雲服務商來管理,這樣便可憑藉更低的成本實現更簡單、更靈活的掌控。很顯然,這種狀況與上個世紀大型機崛起(發端于軍事、公共事物等領域)和PC走向主流時(由大型企業率先應用)完全不同。


最近,中國電子學會專門成立了雲計算專家委員會,一些企業也在開始建造自己的企業雲,這都說明雲計算在中國受到了很大關注,並已成爲學術界和產業的一大熱點。這無疑值得欣慰——IT科技的演進從來都是無聲無息而又驚心動魄的。無論從歷史經驗還是從現實需求看,中國都應該及早投入“雲計算”的大潮,在全球計算和通信產業的新一輪風暴中搶佔到有利於未來發展的制高點。

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