云计算——全新的IT资源传输和使用形式

何同林

(重庆工程职业技术学院，重庆 沙坪坝 400037)

近来，“云计算”一词席卷整个IT业界，受到广泛关注，而且云存储、云手机、云电视……打着云旗号的各类产品呼啸着闯入老百姓的生活中．人们不禁要问，“云计算”到底指的是什么?“云计算”对我们究竟意味着什么?

1 云计算的概念

云计算是个外来词，其英文原文为“cloud computing”，“云”是对“cloud”直译的结果．由于至今没有明确的云计算定义，因此我们采用学术界目前普遍认同的对云计算概念的描述：云计算是网格计算、分布式计算等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，通过网络把多个计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统，最终借助先进的商业模式把强大的计算能力分布到终端用户手中［1］．

云计算的核心思想就是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池(包括硬件资源和软件资源)向用户提供按需服务．用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入资源池，按各自的需求进行存储和运算，用户即使没有相关知识、技能也能够使用这种“云”服务．这预示着我们将来使用互联网就像使用电、使用自来水和天然气一样，所有的服务都将有大型专业的“云”供应商来提供，用户随用随取，用了多少，就付多少费用．

在云计算模式下，用户的计算机将变得十分简单，只要一台iPhone或iPad就可以了，因为用户的计算机除了通过浏览器给“云”发送指令和接收数据外基本上什么都不用做便可以使用云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件．这将改变我们使用计算机的方式，改变IT产业的商业模式，犹如工业革命，是信息技术发展的一个重要的转折．

2 云计算的特点

1)资源池化［1］．资源以共享资源池的方式统一管理，利用虚拟化技术，将资源分享给不同用户，资源的放置、管理与分配策略对用户透明．

2)弹性服务．服务的规模可快速伸缩，以自动适应业务负载的动态变化．用户使用的资源同业务的需求相一致，避免了因为服务器性能过载或冗余而导致的服务质量下降或资源浪费．

3)按需服务［2］．以服务的形式为用户提供应用程序、数据存储、基础设施等资源，并可以根据用户需求，自动分配资源，而不需要系统管理员干预．

4)服务可计量．对服务类型通过计量的方法来自动控制和优化资源使用(如存储、处理、带宽以及活动用户数)．资源的使用可被监测、控制、统计，为供应商和用户提供透明的服务使用量．

5)广泛的网络接入．用户可以利用各种终端设备(如PC电脑、笔记本电脑、智能手机等)随时随地通过互联网访问云计算服务．

正是因为云计算具有上述5个特性，使得用户只需连上互联网就可以源源不断地使用计算机资源，实现“互联网即计算机”的构想．

3 云计算的服务模式

云计算主要包括基础架构服务IaaS(Infrastructure as a Service)、平台服务PaaS(Platform as a Service)、软件服务SaaS(Software as a Service)3 种服务模式［3］．

1)基础架构服务IaaS：提供商把由多台服务器集群组成的“云端”基础设施通过互联网按量给客户提供服务，它主要包括存储资源和虚拟化服务器等服务．这是一种托管式硬件服务方式，用户付费使用提供商的硬件设施．这种服务模式的优点是用户只需低成本硬件，按需租用相应计算能力和存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销．例如AmazonWeb服务、IBM的“蓝云”服务等，都是将基础设施作为服务出租给用户．

2)平台服务PaaS：它是把开发环境、软件研发平台作为一种服务提供给用户，用户在其平台基础上定制开发自己的应用程序，然后放到云计算平台上运行．平台可以使用户不用关心后台大规模服务器的工作细节，给用户提供一个透明、安全、功能强大的运行环境和开发环境．典型的平台服务产品有Salesforce的force．corn平台和Google公司的Google App Engine．

3)软件服务SaaS：它是直接通过浏览器把应用软件作为一种服务提供给用户．服务提供商统一把应用软件放在自己的“云端”服务器上，然后通过互联网提供给用户，用户根据需求订购相应的软件，并根据订购数量和时间来付费．这种服务模式的优势是由服务提供商维护和管理软件，提供软件运行的硬件设施，用户只需拥有能够接入互联网的终端，即可随时随地使用软件．目前，用友在线服务的 Wecoo．com、Goosle Doe和Zoho Office等都属于这类服务．

4 云计算的体系结构

云计算的体系结构主要从系统属性和设计思想角度来说明，是对软硬件资源在云计算技术中所充当角色的说明．从云计算技术角度来分，云计算由4部分构成：物理资源层、资源池层、管理中间件层和面向服务的体系结构(SOA)构建层．云计算体系结构如图1所示．

图1 云计算体系结构

1)物理资源层［1］：主要指能支持计算机正常运行的一些硬件设备及技术，可以是价格低廉的PC，也可以是价格昂贵的服务器及磁盘阵列等设备，可以通过现有网络技术和并行技术、分布式技术将分散的计算机组成一个能提供超强功能的集群用于计算和存储等云计算操作．在云计算时代，本地计算机可能不再像传统计算机那样需要空间足够的硬盘、大功率的处理器和大容量的内存，只需要一些必要的硬件设备，如网络设备和基本的输入输出设备等．

2)资源池层［4］：是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池、数据库资源池等，通过软件技术来实现相关的虚拟化功能，包括虚拟环境、虚拟系统和虚拟平台．

3)管理中间件层［1］：在云计算技术中，中间件位于服务和服务器集群之间，是云计算体系结构中的管理系统，负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全．

4)SOA构建层：是将云计算能力封装成标准的Web Services服务，并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等．

5 “云”能为我们做什么

随着云计算时代的到来，“云计算”服务模式也将被广大用户接受．那么，我们如何用云计算?云计算将给我们带来怎样的改变?

5．1 远程存储更安全

“云计算”会提供安全、可靠的数据存储(备份)中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦．因为在“云”端，有专业的团队在管理信息，有先进的数据中心在保存数据．同时，严格的权限管理策略可以帮助我们与他人共享数据．这样，我们就可以享受到最好、最安全的服务．

5．2 云端办公大空间

在不同的办公地点之间，无论是出差还是在家，打开任何一台电脑都可以工作，云计算不受任何空间限制，都可以随时处理公司的文件并可以安全地访问公司的所有数据，轻松实现多屏交互式协同办公的体验．即在任何地方访问，如同本地访问一样，给用户带来更大的灵活性和移动性．

5．3 终端变得更简单

云计算的实现是将互联网变成一个“云”中心加“端”的模式．把大部分的计算机资源——包括硬件、操作系统和软件等放在“云”中，终端设备就可以非常简单．对于一个合格的云系统，一部手机就能拥有超级计算机的能力．用户可以减少软件、硬件的不断升级，也无需安装杀毒软件和防火墙软件，再也不用为软件或文档染上病毒而发愁．

5．4 使用观念大变化

由于云计算带来了一个极为简单的终端，这将会使用户的使用观念发生彻底的变化，用户将从之前的“购买产品”到“购买服务”转变，用户将不用直接面对复杂的硬件和软件，而是最终的服务．这种模式能使用户更加快速、更加低成本地享受高质量的最终服务．

5．5 使我们的生活更精彩

未来，“云”中提供的服务将渗透进每个人的生活．任何人只要能接入互联网，他想要实现的工作都会由后台计算机高速完成，再迅速反馈回来．云计算的发展，将再一次改变人们生活、工作、学习和娱乐的方式;而且，越是细微之处，越会带来颠覆性的变革．

6 结语

云计算代表了未来信息技术的发展方向，也将成为普及性服务大趋势，必将推动一种新的生产与消费模式的变革．但也要看到，云计算要达到为社会提供按需选用产品的能力，仍然有很多的技术、管理和保障环节有待研究与发展，需要付出艰辛的努力．

［1］武星，王旻超，张武，等．云计算研究综述［J］．科技创新与生产力，2011(6)：49-55．

［2］刘洋．浅析云计算及其应用［J］．计算机光盘软件与应用，2011(17)：31．

［3］李莉，廖剑伟，欧灵．云计算初探［J］．计算机应用研究，2010，27(12)：4419-4426．

［4］王庆波，陈滢，金津，等．虚拟化与云计算［M］．北京：电子工业出版社，2010：8-35．