云端旅程：追溯云计算的发展历程

■文/苗晶良 邓元慧 王国强

云计算的重要性和意义在当今数字化时代愈发凸显。它不仅代表了一种技术的革新，更是一种全新的业务运作模式。它不仅扩大了技术的边界，也为社会和经济的可持续发展提供了新的动力和可能性。

在当今这个全球经济蓬勃发展的时代，云计算（Cloud Computing）已经显现出其作为数字经济的核心技术支点的独特魅力。特别是在新冠疫情大流行期间，云计算的重要性更加凸显。它不仅支持企业灵活运作，还加速了全球各行各业的创新步伐。在这场疫情推动下的远程工作和数字化转型中，云计算已经成为技术进步的鲜明标志，它在全球经济重塑和社会结构快速变化的过程中发挥着关键的驱动作用。

从设想到实现

云计算这一概念的诞生完美地诠释了人类的预见性。1961 年，一个前瞻性的想法在图灵奖获得者、美国计算机科学家约翰·麦卡锡（John McCarthy）的脑海中出现，他在参加美国麻省理工学院一百周年庆祝典礼时，首次提出了“Utility Computing”（公共计算服务）的概念。在他的设想中，未来的计算机资源将如同水、电和煤气一样，转变成一种日常生活中的基础公共设施，被每一个人使用。在那个时代，这个想法无疑是大胆和具有革命性的，就像是一颗在传统计算世界中投下的未来种子。

时光飞逝，到了1996 年，这个种子开始发芽。在美国康柏（Compaq）公司的一份内部文件中，“云计算”这个词首次出现，尽管当时它还没有引起广泛的关注。真正让云计算成为家喻户晓的概念的是2006 年谷歌公司时任首席执行官埃里克·埃默森·施密特（Eric Emerson Schmidt）在一次大会上的演讲。他将云计算定义为一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端和其他设备。施密特打开了一个新世界的大门，预示着一个信息自由流通、资源共享的新时代的来临。

云计算，这个今天我们耳熟能详的概念，其实是建立在几十年前技术革新的基础上的。要理解云计算，我们需要先回到20 世纪60 年代的计算机领域，看看它是如何从那时的技术演变而来的。最初，云计算的概念源自“分时系统”，这个系统的核心思想是让多个用户能够同时使用同一台大型计算机。操作系统通过一种巧妙的时间分配方法，即时间片轮转，把处理器的时间分成小片段，轮流分配给每个用户。这就像是将一个大蛋糕切成很多小块，每个人轮流享用一小块，从而让每个人都感觉好像整个蛋糕都是自己的。这种方法不仅提高了计算机资源的利用率，还允许多任务并行处理。与此同时，云计算的另一个重要基石也已经出现，它就是虚拟化技术。1959 年，英国计算机科学家克里斯托弗·斯特雷奇（Christopher Strachey）提出了这个概念，它可以被视为分时系统概念的一种扩展，是云计算基础架构的核心，也是云计算发展的基础。简单来说，虚拟化技术就是在实体计算资源（如CPU 和内存）上构建一个逻辑层，使这些资源能够脱离物理限制。20 世纪70 年代，虚拟化技术进一步推动了分时系统概念，使单个物理服务器抽象化，模拟成多个独立的虚拟机，每个虚拟机都能运行不同的操作系统和应用，相互之间隔离。这样一来，该技术使多个用户可以共享计算资源，而不是依赖于单一的物理机器，从而大大地提高了硬件资源的利用率，还增加了灵活性和可扩展性，为今天我们所熟知的数字化生活方式奠定了基础。

1990 年至2000 年的这10 年间，互联网开始迅速普及，并改变了信息技术的整个景观。在这个时期，云计算的雏形开始逐渐显现，与互联网的兴起、数据中心的进步紧密相连。越来越多的人和企业开始在线上进行交互和开展商务活动，对可靠、高效的数据存储和处理能力的需求急剧增加。这一需求催生了数据中心的快速发展，它们成为存储、处理和分发大量数据的关键设施，支撑互联网基础架构。此时，企业开始意识到，通过集中化的方式管理信息资源，可以更有效地处理大量的网络流量和满足数据存储的需求。同时，这一时期也见证了关键技术的进步，例如，宽带互联网的普及提高了数据传输速度，虚拟化技术使服务器的利用率大大提高。这些技术进步为云计算的兴起奠定了基础，使数据和应用程序可以被更高效地存储在远程服务器上，并通过互联网访问。正是在这样的背景下，云计算开始形成初步概念。企业和个人用户开始从传统的本地存储和计算转向更为灵活、成本效益更高的云服务。这一转变推动了云计算在21 世纪初的快速发展和普及。

云计算大事记

A Brief History

1961 年

美国计算机科学家麦卡锡提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念。

1969 年

美国国防部的先进研究计划局开发ARPANET 正式投入运行。

1999 年

Salesforce.com 成立，提供基于网络的SaaS，这是云计算应用的早期例子。

2002 年

亚马逊公司推出了AWS平台，标志着现代云计算时代的开始。

2006 年

亚马逊公司推出了EC2，提供可伸缩的虚拟私有服务器。

2008 年

谷歌公司推出了App Engine，为开发者提供云端应用托管服务。

2009 年

谷歌公司推出Google Cloud Platform，为企业提供云计算服务。

2010 年

微软公司推出Azure，这是其云计算服务的旗舰产品。

21 世纪第二个十年

微软、IBM、甲骨文等公司纷纷加入云计算市场，推出自己的云服务平台。

2012 年

云计算开始成为企业主流，更多企业开始采用SaaS、PaaS 和IaaS。

2014 年

云计算市场主要供应商在全球范围内扩展他们的云服务。

2016 年

云计算开始向边缘计算演进，加速了物联网和移动计算的发展。

21 世纪20 年代

多云和混合云策略开始流行，企业开始利用多个云服务提供商的服务，以满足不同的业务需求。

群雄争霸的商业化竞争时代

进入21 世纪初，云计算的舞台上开始上演一场群雄争霸的商业化竞争。这一时期标志着云计算从技术概念向实际应用的转变，同时也是各大企业争夺市场领导地位的关键时刻。

2000 年前后，虚拟化技术逐渐发展成熟，成为云计算发展的一个重要里程碑。2001 年，美国VMware 公司发布了第一个针对x86服务器的虚拟化产品VMware ESX，这一技术成就开启了新的可能性。它允许在单一的物理服务器上同时运行多个虚拟机。这不仅减少了对服务器数量的需求，还在速度和灵活性方面比传统的物理服务器有了显著的提升。虚拟化技术的成熟使云计算商业市场开始真正出现。

2006 年，云计算的舞台上又迎来了一个关键时刻。美国亚马逊公司正式推出了“基础设施即服务”（Infrastructure as a Service，IaaS）云平台，即“亚马逊网络服务”（Amazon Web Services，AWS），自此拉开了云服务商业化运营的大幕。作为云计算市场的先行者，AWS自2006 年推出以来，一直是市场的领导者。AWS 的服务范围非常广泛，涵盖了从基础设施建设到机器学习和人工智能的各个方面。AWS的核心组成计算部分是亚马逊弹性云计算（Elastic Compute Cloud，EC2）。EC2 简化了在云中运行虚拟服务器的过程，使用户可以轻松地在云环境中启动和管理服务器实例。AWS 的对象存储服务是亚马逊简易存储服务（Amazon Simple Storage Service，Amazon S3）。它为互联网上的数据存储提供了简单的接口，是一种高度可扩展的对象存储服务，适用于备份、存档和互联网数据存储。自2006 年推出以来，Amazon S3 已成为云存储领域的领先服务之一，广泛应用于各种行业和应用。

随着2008 年的到来，更多新玩家加入云计算商用市场。在这一年，谷歌公司开始将其内部基础设施作为一种服务对外提供，并推出了App Engine。这个“平台即服务”（Platform as a Service，PaaS）产品允许开发者构建和托管网页应用程序。该产品的推出不仅标志着谷歌公司在云计算领域迈出了重要一步，也提供了一个完全托管的平台，使开发者能够专注于代码编写而无须担心底层基础设施。随后，谷歌公司逐步引入了更多服务，如谷歌计算引擎（Google Compute Engine）和谷歌云存储（Google Cloud Storage）等。

同样在2008 年，微软公司在其专业开发者大会（Professional Developers Conference，PDC）上公布了Windows Azure，并于2010 年正式上线了该产品。这意味着微软公司也正式加入了云计算的市场竞争中。2014 年，微软公司将Windows Azure 重新命名为Microsoft Azure，以反映其支持多种操作系统、编程语言和工具的能力，不仅限于Windows。随后，Microsoft Azure 迅速扩展了其服务范围，包括IaaS、PaaS 和SaaS 等服务类型。

在国际云计算巨头争夺市场的同时，中国的云计算行业也迎来了自己的标杆——阿里云。2009 年，阿里云成立，中国云计算市场开始显现出其独特的活力和潜力。阿里云在云计算技术方面取得了显著的成就，尤其是在大数据和人工智能领域。阿里云的一些核心产品，如弹性计算服务（Elastic Compute Service，ECS）、关系型数据库服务（Relational Database Service，RDS）和对象存储服务（Object Storage Service，OSS）在市场上广受欢迎。随着时间的推移，阿里云经历了迅猛的发展和扩张，不仅在亚洲市场占据了重要位置，而且在全球云计算市场上成为一个重要的参与者。阿里云的崛起不仅展示了中国云计算技术的发展速度，也为全球云计算市场带来了新的竞争格局。

除了这几大巨头之外，还有其他一些重要的公司，如IBM、甲骨文等，它们在特定地区或行业领域内具有显著的影响力。这些云服务提供商之间的竞争非常激烈。它们不仅在价格上竞争，更在服务质量、技术创新、全球覆盖范围以及特定行业解决方案的定制上相互较劲。这种竞争促使每个云服务提供商不断改进和扩展其服务和功能，最终使整个云计算市场和相关技术得以快速发展。

云端革命，开启数字生活

云计算技术正逐步改变我们的世界，特别是在政府、医疗、教育和金融等关键领域，它正在引领着数字化转型和创新。通过优化数据处理流程和资源配置方式，云计算不仅提高了这些领域的工作效率，还极大地改善了公众的生活质量和服务体验。

●政府云：开启智能治理时代

在政府领域，云计算的运用实现了从传统的面对面服务到高效线上处理模式的转变。政务云通过在线处理数据，显著提升了政府部门的服务效率，同时使现代办公、公共交通、城市管理、企业和社会信用体系等多个领域的智能化水平得到增强。一些政务云平台还配备了先进的数据处理机制，包括数据识别、分级分类、数据脱敏、异常检测和监控预警等，确保了平台的安全性、可靠性和可信度。通过这样一个集中的云平台，政府能够更有效地进行决策和管理，全方位提升政务服务质量，从而直接惠及公众生活。

以深圳市政务云项目为例，该项目于2019 年初开始启动，主要构建了深圳市统一云管理平台，实现了市政府各部门基础设施共建共用、信息系统整体部署、数据资源汇聚共享、业务应用有效协同。深圳政务云基于华为云，通过云管理平台实现市政务云与省、区的对接，实现统一管理，基于政务外网，实现市与区的相互资源共享，相互容灾。

●医疗云：开启数字健康纪元

在医疗领域，云计算正日益成为推动该行业现代化的关键力量。云计算使医疗数据的存储和访问变得更加高效和安全，使医疗机构能够实现电子健康记录的无缝管理和共享。云计算支持远程医疗服务，提高了医疗资源的可及性，特别是在偏远地区。它还为大数据分析提供了强大的计算能力，使医疗研究人员能够快速分析庞大的健康数据集，从而加速新药的研发和疾病的预测。此外，云平台上的人工智能和机器学习工具正在改变诊断流程，提高诊断的准确性和效率。

当前，医疗云的应用在我国已经取得了显著的进展，如北京协和医院的医疗大数据平台。这个平台利用人工智能技术，对数据进行自动化采集、关联整合、标准化处理以及便捷化检索分析。它构建了临床大数据知识图谱及推理引擎，深度挖掘疾病症状之间的潜在关联，提高数据的利用率及科研效率。目前，该平台已服务于100 余项临床研究，建立数据集1 000 余个，大约90%的数据需求通过平台完成，支撑了多篇文章投稿和研究方案制定。

●教育云：开启无界学习革命

在教育领域，云计算正在彻底改变学习和教学的方式。通过提供灵活和可扩展的资源，云计算使教育内容和工具可以随时随地在线访问，从而支持了更加个性化和协作性的学习体验。云平台上的软件即服务（Software as a Service，SaaS）应用，如在线课堂、学习管理系统（Learning Management System，LMS）和学生信息系统（Student Information System，SIS），极大地简化了教学管理和课程设计。此外，云计算还使远程教育和在线课程成为可能，打破了地理和时间的限制，为更广泛的学生群体提供了高质量的教育资源。同时，云技术在存储和处理大量教育数据方面的能力，为教育研究和学习成效分析提供了强大的支持。

以连云港线上教学服务系统为例，该系统利用国家中小学智慧教育云平台，建立了一套“四位一体”的线上教学服务系统。这个系统为学生提供电子教材和教辅资料，使用语音学习系统和课文朗读系统辅助学习，提供名师直播授课以及在线答疑服务。新冠疫情期间，该系统发挥了巨大作用，保障了学生“停课不停学”。目前，该线上教学服务体系的总访问量已超过1 500 万人次，有效支撑了教育教学活动的持续进行。

●金融云：开启安全创新舞台

在金融领域，云计算正在引领一场深刻的数字化转型，为机构和客户提供了更高效、安全和创新的服务。通过云平台，金融机构能够实现更高效的数据管理和处理，支持复杂的大数据分析和实时交易处理。这不仅加速了决策过程，还提高了风险管理和欺诈检测的能力。云计算还使金融服务更加灵活和可访问，支持了新兴的金融科技应用，如移动银行、在线支付和个性化的财务管理服务。同时，云计算在确保数据安全和遵守严格的行业合规标准方面发挥着至关重要的作用。通过部署在云中的先进加密和安全协议，金融机构能够保护敏感的客户数据和交易信息。

华为企业业务在金融行业的云化转型就是一个典型例子。华为公司利用其信息与通信技术（ICT）基础设施优势，创建了一个安全、稳定、高效的金融云平台。该平台支持在私有云、华为公有云、专属云及金融行业云部署，还支持智慧网点等金融边缘云场景。通过这个平台，金融企业可以快速构建手机银行、小程序等，提升用户体验，同时通过开放应用编程接口（Application Programming Interface，API）将金融服务融入各个行业。

迎接挑战，面向未来新天地

在这个迅速发展的数字时代中，云计算虽然是技术进步的象征，但也面临安全、技术革新、可持续发展和合规性等诸多挑战。从保卫云端的数据安全和隐私到智云时代中人工智能与物联网的深度融合，云计算正在不断推动技术界的界限。边缘计算的兴起象征着对快速、高效数据处理的需求，同时减轻了中心云的压力。在追求绿色转型的同时，绿色云计算的兴起凸显了环境保护的重要性，展现了技术与可持续发展的和谐共生。此外，全球性的数据治理和日益严格的法规要求为云计算的合规之道带来了新的挑战。面对这些挑战，云计算技术不断发展迭代，必将开创一片新天地。

●保卫云端

云计算在为企业和个人提供灵活、高效的计算资源的同时，也必须面对连续不断的安全性和隐私保护挑战。这些挑战分布在几个关键领域：一是确保远程服务器上数据的安全，防止任何数据泄露或被未授权访问的风险；二是强化用户身份验证，确保个人信息的保密性和安全性；三是紧跟并遵守日益严格的数据保护法规，适应全球各地的法律要求；四是有效应对内部威胁，同时保证跨平台及多云环境中的稳定性和安全性；五是持续提防网络攻击，如恶意软件和钓鱼攻击，确保系统的防御能力始终处于最佳状态。为了应对这些挑战，云计算安全的未来发展将更加注重于构建全面的防御策略，采用智能化的威胁管理方法，并严格遵守相关法规，以保护用户的隐私和企业的数据安全。

●智云时代

云计算与人工智能、物联网的结合标志着一个技术革新的新时代的开始。在云平台的支持下，人工智能算法得以接触和分析全球范围内庞大的数据集，这进一步提升了决策的准确性，加快了新洞察的发现，并优化了自动化流程。同时，物联网设备生成的海量数据也能通过云计算进行有效管理和分析，从而使各种应用，如智能家居和工业自动化成为现实。这种融合不仅极大地提高了数据处理的效率和智能化水平，还推动了新服务和应用的创新，比如在智能城市、远程医疗和智能制造等领域。

●边缘革命

边缘计算的兴起标志着一场计算范式的重大转变，它正好满足了日益增长的数据处理需求和对低延迟应用的强烈渴望。这一新兴技术把数据处理、存储和分析从集中的云数据中心转移到网络的边缘，也就是更靠近数据产生地的位置，如用户的设备或者是局部网络。这样的转变让需要实时或近实时数据处理的应用，如物联网、自动驾驶汽车、智能城市和远程医疗等，能够具备更短的响应时间和更高的效率。同时，边缘计算减轻了对中心云的带宽需求，提高了整体系统的可靠性。可以说，云计算和边缘计算的结合为处理大量分散数据提供了一个灵活且高效的解决方案，推动了新一代智能应用和服务的发展。

●绿色转型

云计算的可持续发展已经成为技术界的一个关键议题。随着云服务的快速扩张，数据中心的能源消耗和碳排放问题引起了业界对环境保护的广泛关注。为了应对这一挑战，绿色云计算应运而生，它致力于通过采用可再生能源、提高数据中心的能源效率、优化资源分配和降低冗余来减少这些影响。此外，绿色云计算还包括使用更高效的冷却系统、改进的硬件设计和软件优化来减少能源消耗。这些努力不仅有助于减轻对环境的影响，还能提高运营效率和降低成本。因此，绿色云计算正在成为推动技术行业向可持续发展转型的关键因素。

●合规之道

由于处理和存储的数据可能存在全球性和跨境的特点，云计算在合规性方面面临复杂的挑战。随着数据保护法规，如欧盟的《通用数据保护条例》（General Data Protection Regulation，GDPR）、美国的《加利福尼亚州消费者隐私法案》（California Consumer Privacy Act，CCPA）等法律法规的实施，云服务提供商和使用者必须确保他们的操作符合这些法规的要求。这意味着云服务提供商必须确保数据的透明处理，加强用户隐私保护，实施数据主权和跨境数据传输的合规措施。此外，不同国家和地区的法规差异增加了合规的复杂性和应用成本，尤其是对于跨国运营的云服务企业。因此，云计算用户需要密切关注法规变化，确保他们的云策略和应用能够适应这些不断变化的监管环境。

随着时间的推移，云计算已经从一个初露头角的技术概念成长为当今数字化世界的核心支柱。它不仅彻底改变了企业和个人处理数据和使用应用程序的方式，还持续推动着人工智能、物联网和大数据分析等新技术的边界。面对未来，云计算仍将继续演进，解决安全性和隐私保护等挑战，同时在推动全球经济、促进技术创新和实现可持续发展方面发挥关键作用。无疑，云计算的旅程将充满无限可能，通向更加智能和互联的未来。