行业云的领跑者

　　在采访具体的云案例之前，其实记者也是有迷惑的。面对着形形色色的云计算，面对着并不算很新的一项技术，云计算火热的背后隐藏着什么？那么，先从云计算的本质开始说起吧。

　　探寻云计算的本质

　　云计算的定义，点击搜索引擎之后，会搜索出不下几十种定义。但是，他们都有一个共同点，那就是云计算代表了一种资源共享的趋势，是计算机和互联网发展的一个手段。现在，到处都可以见到云计算的案例，稍微有点规模的数据中心或者IDC等都号称自己利用云计算搭建了什么样的平台等等，但是什么样的数据中心或计算中心才称得上云计算呢？在曾宇看来，云计算的数据中心或计算中心需要满足以下五个特征。

　　第一， 云计算中心的基础设施必须是可租用的。也就是说，这些云的基础设施和设备是用户可以花钱就可以租用到的。

　　第二， 按需服务。用户可以根据自己的需求来部署计算资源。

　　第三， 云计算平台必须提供一个透明的资源。云计算中心必须保证软件和硬件资源是透明的给用户使用的。

　　第四， 业务部署必须是智能的。部署过程不需要人工去干预。

　　第五， 云计算中心必须是开放的。就是说所有的用户都可以在满足条件后，能够公平的使用该计算平台。

　　除了上述介绍的特点之外，业界也有专家认为一个真正的云计算中心还需包含几下特点：

　　一是超大规模，例如像Google、Amazon、微软等的“云”目前都拥有了几十万台服务器，一个真正的云计算中心必须能够为用户提供前所未有的计算能力。

　　二是高可靠性，云计算中心或数据中心必须保证用户放入云中的数据是安全的。

　　三是通用性，因为同时使用一个云的用户可能是将完全不同的应用放入云中运行，该云计算中心必须保证能够同时支撑不同种类的应用运行。

　　还有一个特点，那就是云应该是廉价的。因为云计算的产生本身就是一个计算机时代发展的产物，它代表着高效能。云计算带来的集中式管理可以节省企业建设数据中心的管理成本，因此，云计算在成本上的优势必须保证。

　　一个云如果满足了上面讲的几个特点，它无疑已经成功了。但是，现实却是，云计算一边火热，应用却也普遍受到了阻碍。曾宇在他的一篇文章中指出，云计算要想进入成熟阶段，必须解决两个问题。

　　第一是，建设云计算中心需要采购大量的硬件设备，成本较高，而且投资回报率的周期较长，一般的企业可能不会去做这方面的投资，这是制约云计算发展的第一个因素。

　　第二是安全可靠性，无论是面向计算，还是面向数据存储，都存在保密性和可靠性的问题。

　　解决了上述两个问题之后，云计算才能够逐渐普及。而随着厂商及相关组织对云计算的关注，上述两个问题将逐渐被解决，云计算将主宰未来的IT世界。

　　中小型企业的福音

　　在“私有云”的呼声逐渐高亢之时，行业云出现了。相对于云计算的概念来说，行业云算是个新名词。其实，它也是公有云的一种。由于中国各区域和行业存在巨大的差异性，所有由行业内或某个领域内的主导企业或组织负责建立和维护的一个云计算平台，向本行业的相关组织或个人提供服务。

　　在曾宇看来，云计算的发展不是一种技术形态，而是一种商业模式。因为支撑云计算的技术例如虚拟化、网络等都早已存在，现在是通过云计算这样一种商业形态来把这些技术进行了有机的整合，目前来看，我们应该把重点放在服务上面，而不是技术上。云计算带来了三种服务模式：SaaS、PaaS、IaaS，其中SaaS模式提供低廉的在线软件租用服务，PaaS模式提供快速的从技术开发到服务运维的能力，IaaS模式提供低成本和高可靠的基础设施托管服务。

　　而在形形色色的云计算面前，行业云代表了一种主流方向，其中一个典型代表就是北京市计算中心负责搭建的工业云计算平台。

　　工业云，把目标锁定了中小企业，旨在为信息化水平较弱的中小企业提供廉价且高效率的计算服务。之所以作出这样的选择，是由于中小型工业企业在提升企业创新能力时往往要面临工业计算软件及平台搭建、开发内部计算机建模和仿真技术、高端研发人员的培养等诸多问题，导致不能有效利用计算仿真等工业计算技术降低设计制作成本，提高生产效率。曾宇介绍，利用这个工业云，基于SaaS模式的云计算服务，工业用户可通过各种客户端设备的瘦客户界面（如网页浏览器、基于网页的电子邮件）使用上述这些工业应用软件；工业用户也同时可以基于PaaS模式采用工业云计算运营商支持的编程语言和工具编写好自己的工业应用程序，然后放到云计算平台上运行。

　　北京市计算中心在2009年10月建成了每秒浮点运算能力20万亿次的工业云计算平台，到现在已经达到了100万亿次的计算能力，而在未来三年内，将实现500万亿次的计算能力。目前，该计算平台的机房面积大约是300平方米，采用了混合异构结构。而随着以后业务的不断扩展，未来将会建立更大规模的服务平台，机房也将会搬迁到更大的空间内。工业云计算平台是基于Xen、KVM虚拟化技术及LSF和ISF云计算中间件实现全局资源监控管理、全局资源调度和动态应用部署，提供服务化的Ansys、Fluent、Abaqus、BLAST、Gromacs等20余种工业计算等应用软件，可提供虚拟化服务和高性能计算服务，能够为工业用户提供SaaS、IaaS等多种服务模式。北京工业云计算平台可广泛应用于工业设计及工程计算领域，如加工工艺分析、装配工艺分析、模具设计优化、机械零部件设计与性能分析、车辆等复杂机电设备性能及装配工艺分析与设计、工程电磁兼容性分析、图形渲染、虚拟装配、虚拟焊接等诸多领域。

　　经过了一段时间的试运行，北京市工业云计算平台已成功应用于北京长城华冠汽车公司的汽车碰撞仿真、中国京冶工程技术有限公司的钢结构虚拟装配仿真、北京生命科学研究所的生物计算研究等十几个项目。如在为京冶集团提出的“基于CAE的钢结构虚拟装配”项目中，利用CAE技术模拟仿真各种工程材料的性能，利用虚拟装配技术验证装配设计和操作的正确与否，以便及早发现装配中的问题，对模型进行修改，并通过可视化显示装配过程。该项目将为京冶集团降低设计、制造环节的成本，验证可实施性提供可靠的保证。目前，该平台已经服务了超过40家的企业，收到了良好的结果。

　　挫折中前行

　　在火热的云计算普及过程中，我们有必要保持冷静的头脑。目前，中国的云计算产业仍然处于起步阶段，技术、商业模式，以及基础设施建设还都不成熟。在曾宇看来，云计算是否能够成功，归根结底要看商业模式是否能够创新。而目前，国内的云计算中心大多把重点放在了基础设施平台的建设上，基于云计算平台的应用还较少。服务模式上，也都处于摸索阶段，所以，云计算的建设者务必要保持冷静的头脑，不能只激进的进行建设。因为云计算平台未必是规模越大越好。除此之外，国内的一些计算中心还普遍存在着服务对象模糊、盈利模式不清晰等问题，还没有明确自己的服务对象就开张，无疑会带来一系列的运营问题。

　　以上海超算200万亿次曙光5000A为例，其总体峰值功耗达到960千瓦，每年的电费近千万，这是一笔不小的财政支出。在评估公共云计算平台建设规模时，要充分考虑其服务的区域经济结构特点和区域经济的总量。当前中国建成的计算中心普遍应用水平较低，以上海超算中心为例，其200万亿次的公共计算平台，拥有30720颗CPU核，占用160核以上的应用作业仅仅占到1%，而美国橡树岭实验室1000万亿次的公共计算平台，拥有150152颗CPU核，占用3万核以上的作业占50%。类似于上述的政绩工程还有很多，国内的云计算中心还需要一段时间的历练才能够成熟起来。

　　另外，曾宇也认为，行业云将是引领未来的一项重要技术。目前来看，它是最适合中国的工业发展模式的一种计算模式。中小企业迫切需要一种成本低而计算能力强的平台来为自己服务。北京市工业云计算平台对于北京市重点扶持的企业，是免费的，这必将会改变以往那种劳动附加值极低的工业生产模式。

　　在建设工业云的过程中，曾宇介绍了几项经验，供同样建设行业云的同行们分享。

　　第一是，高效能。保证机房的绿色，利用最小的消耗，得到最大的效用。

　　第二是，分区。因为不同的行业云有不同的行业用户，他们又有不同的应用特征，所以要保证不同应用之间的分区和隔离，

　　第三是，安全，要想提供高性能的服务，安全性是首要保障。

　　第四是，专业团队的支持。除了日常的运营和维护外，一个优秀的云计算中心背后还必须有一个专业的团队进行支持。像国外的匹斯堡超算中心，虽然规模不大，但都有一批有经验的专家组成的技术团队，能够为其所制成的应用进行深入的研究。

　　目前，工业云计算平台的专家团队也有几十个人，但是未来还有很长的路要走，因为国内的云计算中心大多数是以计算资源的租赁和数据存储服务为主，很少能支持领域应用的深入研究。这正是中国的云计算中心的发展方向。

　　曾宇说，建设工业云计算平台，希望能够起到一个抛砖引玉的作用。他真正希望的是每个行业的领导企业或组织能够发挥自己的领头作用，率先建立所属行业的行业云，为本行业的行业创新提供一个支撑平台。工业云计算平台已经走上了致力于工业创新的道路，希望它能够带领更多行业云朵的盛开。目前为止，已经有针对特定行业的“健康云”、“医疗云”等的出现，行业云的未来，将逐渐明朗。

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