云计算基础：八问八答

云计算这个概念的直接起源来自Dell的数据中心解决方案、亚马逊EC2产品和Google-IBM分布式计算项目，中文2008年初才出现云计算，满打满算业已三年多了，云计算的发展趋势可谓是红红火火，打开各个IT网站，大家都能发现云计算的踪迹。作为一个新兴词汇，很多刚涉足IT行业的朋友可能对于云计算并没有什么了解，当然也包括我在内，在看过了那么多云计算的新闻之后，还是觉得迷迷糊糊，不知所谓……所以我决定整理一些有关云计算的基础知识，让自己清楚的认识云计算。磨刀不误砍柴工，基础是关键！同时希望这篇基础的文章能让大家对于云计算有个直观和具体的认识！

基础的文章讲述基础知识，未免无趣，所以本文采用问答的方式，希望不会让读者昏昏欲睡吧！那现在就开始本期的云计算的八问八答！问题主要集中于云计算的起源，变迁，基本概念，云计算的特征，优缺点还有和开源的关系等等，好好的来看看吧！

第一问：云计算是什么？为什么要这么称呼？

答：云其实是网络、互联网的一种比喻说法。因为过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。

云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。典型的云计算提供商往往提供通用的网络业务应用，可以通过浏览器等软件或者其他Web服务来访问，而软件和数据都存储在服务器上。云计算关键的要素，还包括个性化的用户体验。

第二问：云计算的起源之路和概念的衍化是怎样的？

答：云计算是英文Cloud Computing的翻译，中文中2008年初 才出现。Cloud Computing这个单词在2006年之前在英文中并不存在。2006年前后，Cloud Computing这个单词开始偶尔出现。2007年末，Cloud Computing出现的频率迅速增加。2008年初，Cloud Computing在中文中开始被翻译为“云计算”。

云计算这个概念的直接起源来自Dell的数据中心解决方案、亚马逊EC2产品和Google-IBM分布式计算项目。为什么要采用这个单词，很大程度上与这两个项目与网络的关系十分密切，而“云”在很多示意图里面是表示互联网的，云计算的原始含义即将计算能力放在互联网上。当然，云计算发展至今，早已超越了其原始的概念。亚马逊EC2产品起始于2006年，是现在公认最早的云计算产品，但那时他们被命名为“Elastic Computing Cloud”，即弹性计算云，

各个公司对云计算概念的影响，基本按照时间顺序排列

云计算概念的演化，充分体现了各个公司、各信息行业细分领域、个人、政府组织的参与、辩论、总结的热情。正是因为对新技术、新商业模式、新信息产业变革的或模糊或明确的期待，产生了众多个人和组织参与的热情，他们分享、创造、推动着云计算概念和产业。

第三问：云计算的主要特征？

答：主要罗列与计算的四个特征，详情如下：

1、软件及硬件都是资源

这里的意思是将软件和硬件资源都进行抽象，通过互联网以服务的形式进行提供，在传统的IT运行模式下，我们需要自己构建IT数据中心，当然这里说的一般来说是硬件设施，还包括一些相关的管理人员等，来满足应用的需要，云计算模式中，我们不需要关系数据中心的构建，也不需要关系如何对这些数据中心进行维护和管理，我们只需要使用云计算中的硬件与软件资源即可，如果我们想发布自己的应用程序到云计算中，我们只需要购买云计算中提供的硬件资源服务即可。而不用我们自己构建IT数据中心，降低自己的投入成本。

2、这些资源都可以根据需要动态的配置和扩展

云计算中的硬件与软件资源，都可以通过按需配置来满足客户的业务需求。云计算资源中的动态配置及动态分配，并且这些资源支持动态的扩展。例如我们现在访问的资源无法满足我们的业务需求时，云计算资源管理器会动态的扩展我们需要的资源，来满足我们的服务需求，当我们不需要这些资源时，资源管理器会回收这些资源。例如我们现在需要对我们原来的存储容量，进行扩展，从原理的1TB扩展到1.5TB，那么云计算资源管理器会自动的进行硬件资源的分配，我们只需要像其已经有了这样的资源一样，进行访问即可，云计算资源管理器会在很短的时间内，完成资源的分配，通常只需要几分钟的时间。

3、这些资源在物理上都是通过分布式的共享方式存在，但是在逻辑上却是单一整体的形式呈现。

资源在物理上都是通过分布式的共享方式存在，一般分为2中形式，一种形式是计算密集型的应用，我们需要通过并行计算的形式来完成计算需求，通过并行计算的形式来提高计算性能，这种一般情况下是多个集群服务器来完成的，这里比较著名的就是Hadoop的开源应用，基于MapReaduce的形式来完成，另一种形式是地域上的分布式，例如我们这里讲述的分布式共享方式，怎么来理解呢，就是例如云计算的提供商，我们在全球各地建立存储服务器，有一个分布式的资源管理器，对这些存储服务器进行统一的管理，实现异地的分布式备份服务器机制，当我们的某一个服务器发生故障时，其他服务器可以接替故障服务器的任务继续进行服务，这是一种形式，还有就是通过分布式管理器，完成所有的存储服务器的统一管理，这些不同的存储服务器相当于一个大的虚拟存储服务器，用户的业务需求，之间通过分布式资源管理器进行统一分配，下面具体的分配细节，都是由云计算提供商完成。

4、按需使用资源，按用量付费，不用管理他们

这里所说的意思呢，就是，用户通过互联网使用云计算提供商提供的服务时，你只需要为你使用的那部分资源进行付费，你使用了多少，就付多少钱，而不需要为你不使用的资源付费。

第四问：云计算的价值以及优势在哪？

答：优势同样分四点描述：

1、优化信息产业的布局

这个乍一看，的确有点大，云计算模式呢，从原来的企业的对信息化服务的自给自足的模式转变为部分服务由云计算提供商来提供的模式，IT产业中将会出现更多的实力雄厚的云计算服务提供商，他们专门提供相应的服务，这些云计算服务提供商，他们通过提供相关领域的专家和业务人员，提供更专业的服务，一般来说这些云服务提供商都有非常雄厚的硬件和软件实力，像目前的几大云服务提供商，无一不是这样。

2、推进了专业分工

通过云计算服务提供商，一些中小型企业不用自己构建自己的数据中心，或者说是投入大量的基础设施服务，只需要通过互联网访问云技术服务提供商提供的服务即可，自己也不需要考虑一些成本投入，或者维护投入等等。云服务提供商会提供大量的专业人员和科研团队来完成这些工作，因此带来了专业分工的优势。 这里的云服务提供商的优势是相对中小型企业来说，云服务提供商更专业，更具有经验。而且从投入成本的角度来说，云服务提供商的价格更低廉。除了带来一些成本上的优势，还包括云计算服务提供商提供了软件管理方面的专业化，是同一个人的效率更高，这也减少了人力成本的投入。云计算是专业分工更加明显，进一步的优化了IT产业的布局，通过一些手段，让更多的企业专注自己的领域，扬长避短，减少内耗，同时也带来了商机。

3、提高资源的利用率

这个所谓的资源利用率一般是泛指的资源，对于资源的利用我们前面在服务器虚拟化那块专门的讲述了云计算提供商通过服务器的虚拟化，来达到资源的尽可能的最大化的利用，从而提高投入产出比，带来更高的利益。使用云技术服务的方式，可以为我们节省很多的成本，我们只为我们需要的并且使用的资源付费，如果没使用的资源，我们可以不付费。

4、降低管理开销

云计算提供商本身提供给客户了一些方便的管理功能，内置了一些自动化的管理，对应用管理的动态，自动化，高效率是云计算的核心，因此，云计算要保证当用户创建一个服务时，用最短的时间和最少的操作来满足用户的需求，当用户停用某个服务操作时，需要提供自动完成停用的操作，并行回收相应的资源，当然，由于虚拟化技术在云计算中的大量应用，提供了很大的灵活性和自动化，降低了用户对应用管理的开销。云计算平台会根据用户的应用的业务需求，来动态的增减资源分配，完成资源的动态管理，并且对用户增减模块时的自动资源配置，自动资源释放等，包括一些自动的冗余备份，安全性，宕机的自动恢复等。

云计算的价值：

关于云计算的价值，云有着很大的潜力，对于某些组织机构而言，特别是针对中小型企业，云可以让他们不需要投入一些不必要的投资，或者说是再也不用为一些事情发愁了，例如购买相关的硬件和软件。

例如还有一些问题可能需要我们去考虑：

1、所有的软件许可是否有效？而使用云的时候，我们不需要担心这些，这些是云提供商考虑的事情。

2、下一次软件升级是什么时候？使用云，提供商会自动完成这些事情。

3、如果突然发现硬件故障了怎么办？灾难恢复措施执行？这些都是比较痛苦的事情，那么使用了云之后，我们不需要担心这些，云提供商会有专门的人员完成这些工作。

4、如何管理自己的技术资产？就是管理计算机，打印机，投影仪等设备，使用云，那么我们不需要管理这些。

5、如何应对硬件的老化，资产的折旧？使用云，不需要考虑这些问题。

6、如何应对IT基础设施的扩建，传统模式，我们必须有了足够的资金，才能进行扩建，而对于云，我们只需要为我们新增的资源付费即可。

第五问：云计算的劣势有哪些？

云计算的主要两个缺陷如下：

1.安全，因为云计算计算能力和数据都在云里，如何保证客户数据的安全就是比较重要的了。安全有两个方面，一个是数据不会丢失，这个一般服务商都会有备份能力解决，但是也是偶尔会发生丢失的；另外一个就是你的数据不会泄漏，这个虽然服务商也会采取一些措施，不让外部人员，例如黑客等攻击获取数据，但是服务商内部人员的问题也是很大的，例如前一阶段暴露的某国有大型移动运营商内部员工非法销售客户通话列表一事。当然服务商都会说数据放在他们那里是安全的，但是都是他们自说自的，没有一个第三方的权威机构统一认证和评判。

2.网络延迟或者中断。云计算一般都是远程通过网络访问的，虽然现在网速提高很快，但是和局域网相比，速度还是有所延迟的，而如果一旦网络终端，服务也就无法访问，例如前几年海底电缆断了，那么你根本无法访问到国外的云计算服务了。

第六问：目前云计算提供的服务形式？

目前业界公认的第三方的对于云计算的定义和解释是NIST（National Institute of Standards and Technology，美国国家标准和技术研究院）的说法，其对于云计算的服务形式的说明如下：

SaaS（软件即服务）：提供给消费者的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，消费者可以在各种设备上通过瘦客户端界面访问，如浏览器（例如基于Web的邮件）。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至独立的应用能力等等，消费者仅仅需要对应用进行有限的，特殊的配置。

PaaS（平台即服务）：提供给消费者的服务是把客户使用支持的开发语言和工具（例如Java、python、。Net等）开发的或者购买的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上。消费者不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能够控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。

IaaS（基础架构即服务）： 提供给消费者的服务是处理能力、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够利用这些计算资源部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不能管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统、储存、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。

第七问：云计算和开源有什么关系？

云计算架构在开源软件之上，并且大部分基础应用都将基于开源软件。作为集中式的服务平台，开放性永远是其关键要素之一。

作为服务的云计算平台，不需要采用传统的软件发布形式，开源的许可证对其就缺乏了约束力，即索取开源代码，而并不回馈代码给社区，其回馈方式则是基于Web服务。

云计算基于开源软件，但并不开源，这不妨碍其平台的开放性。开源倡导代码的可重用，云计算也提倡服务的可重用。比如Google Maps并不开源，但是其足够开放，使其成为新一代应用的关键组件。

开源的成功在于对软件鼓励修改、再发布，倡导代码的可重用性，以及对于用户、开发人员的低门槛，这在本质上和云计算是一致的，这些也同样是云计算所服务的目标。云计算的发展将带来大规模的开源应用及部署，这在一定程度上降低了开源软件进入的门槛。云计算的平台可能会是私有的，但是其上运行的软件可以不是。目前看来，几乎所有的软件都将是开源的，一个简单的原因就是私有软件许可证没有支持云计算部署方式。尽管开源协议不能防止云计算提供者的封锁，但至少允许开发人员在云计算中部署开源软件。这在一定程度上也能带动开源软件的大规模应用及新项目的兴起。英特尔与雅虎和惠普三家公司也已结成研究联盟，共同创建一项名为“测试平台”的云计算研究项目，推进云计算技术的发展，而该项目也是开源的。

第八问：云计算的发展现状和前景怎么样？

云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网的异构、资质的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。中国云计算网也给它一个定义，分布图里运行计算和网格计算的发展，所以是计算机科学专业的一种商业实现。还有很多相关的定义，我们为什么把它称为云，因为它具有云的特征，更大、动态伸缩，边界模糊，飘忽不定，无法确定位置。

云计算的核心不是计算而是一种服务，一种商业应用，这种服务具有超大规模、虚拟化、高可靠性、高可扩展性、通用性等特点，所以业界有很多机构正在做研究。云计算的发展现状，我从应用和研究来方面说，一个是关于应用，是一种运算模式，在这种模式里面，它的应用数据和IT资源是以应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用，用户应用非常的广泛，各类用户有企业政府、学术机构、个人等都能用，是按量计费的商业模型，简化的服务接口。目前使用云计算的主要厂商有IBM、微软、亚马逊等。

代表性的云计算系统，亚马逊也推出了一些，谷歌也推出了，IBM也都有自己的云计算，我们以亚马逊为例，亚马逊的网络服务也是一种云计算，面向应用开发人员会客户端应用开发人员，和客户单应用和Web网站提供在线服务。亚马逊这样的服务主要有四块核心组成，一个简单存储服务、弹性计算云、简单排列服务、简单的数据服务，它已经有大量签约客户，有纽约时报。使用亚马逊云计算服务，24小时内可以处理1100万篇文章，如果用自己的服务器，花费就更大了，需要数月和数倍的费用。

大云项目，大云项目包括基础架构的建设及平台服务的建设，大云1.0版在2010年代正式发布，现在正在开发商业用途。体系结构研究、标准化问题研究、编程模型研究、支持平台研究、关键技术的研究、应外领域的开发，关于体系结构有各种代表性的研究，这里就不展开了。

关于标准化的问题，在国际云计算标准化工作主要组织，电信管理论坛、国际电信联盟云计算转项工作组，分布式管理任务组，网络存储工业协会，在我们国内有三个组织开展云计算标准研究，中国通信标准化协会，中国电子协会，云计算专家委员会，全国信息技术标准化技术委员会IT服务工作和SOA标准工作组。在2010年11月19日，中国云计算标准化研讨会在深圳召开，如果有兴趣我们可以在网上看一下。

研究者提出分布式系统和运行编程模型支持大规模数据处理，还有支撑平台的研究也有很多的案例，这就不多说了。

主要的技术有，虚拟化技术，云计算是关键的技术，核心是传统成熟的计算技术和分区技术的结合，包括网络虚拟化和服务的虚拟化。云计算主要应用距离，云安全和云存储，如国内的瑞星和趋势科技就是提供云安全的产品，微软、估计等国际巨头更多的是涉足云存储领域。云安全，将用户与一个安全平台通过互联网紧密相连，组成了一个庞大的病毒、垃圾邮件、木马、恶意软件等监测网络、每个用户都为云安全贡献一份力量，同时也分享它的安全成果。典型案例有瑞星的云安全，使瑞星查杀病毒体积更小、查杀病毒能力更强等。

云计算的影响，对个人的影响，对中小企业的影响，对IT产业的影响，各方面都有影响，对个人来说，云计算将彻底改变用户使用电脑的习惯，从以桌面为核心的转移多Web为核心，计算机退化成一个简单的终端，云计算服务将实现从计算机到手机、汽车、家电迁移，把所有家电器中的计算机联网。云计算对中小企业的影响，中小企业创造了国内生产总值55.6%，开发了80%以上的新产生，申请了65%的国家专利，提供了75%以上的就业岗位，但是信息化的创新平台及管理平台维护困难，信息化业务及管理平台部署到云计算平台上去，极大降低投资成本、管理成本及维护成本，产品与市场成为竞争关键。它的影响对IT产业的影响，对服务器厂商而言，云计算及数据中心对服务器系统需求急剧膨胀，市场前景巨大，对终端设备厂商而言，网络化的云计算中断设备，特别是小型移动设备的多元化、个性化发展提供了重要的机遇。对软件产业而言，随着技术、数据及服务网络化，谷歌等网络服务提供商会根据改变软件的使用模式，微软独霸桌面系统的局面将会改变，在服务化的软件产业面临着全新的挑战。云计算对国家、的影响，对国家而言，云计算主力构建独立、安全的国际级公众信息服务网络。

在美国，国防部与惠普达成了合作，将建立庞大的云计算基础设施，美国国家航空和宇宙航行局已经建立了云计算环境，在英国也在这方面进行启动。云计算虽然热门，但是云计算潜在的问题也很清楚，意味着数据被转移到用户掌控外的云计算平台上，安全和隐私成为了首要的问题，包括2008年底的时候，仅谷歌旗下的邮件服务Gmail，在中国大约拥有10%的市场占有率，拥有2000多万左右的中国用户，而至今，已有9100万用户。国家安全面临着严重的威胁，有关国计民生的大量信息将掌控在国外的服务提供商手中，众多敏感和热点信息对于国外政府和厂商来说毫无机密可言，大量社会和经济活动依赖于这些云计算服务，可能被终端，蒙受巨大的损失，云平台和云服务等国际标准还没有原料的形成。

另外就云计算的应用前景，根据互联网的最新数据，云计算将在2013年达到整体IT消费的10%，年收益高达422亿美元。中国将在四年内将产生这么大的市场价值，到处都可以应用它了。原来不可思议的预言都将变为现实，认为全球只需要五台计算机就够了，640KB内存应该就够用了。它带来了历史的剧变，从巨型机时代到PC时代再到云计算时代。