云计算的发展和前景应用报告.doc

云计算的发展和前景应用行业发展至今，已经经历了翻天覆地的变化；从最初的笨拙的大型机到现在高度集成化的计算机，它让我们感受到了时代进步的力量；那么的发展之路会走向何方，答案就是云计算。什么是云计算，云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。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。云计算（Cloud Computing）是网络计算（Grid Computing ）、分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。（网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行大型任务；效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。） 它是一次新的技术革命，代表了一次新的计算模型，它很像电力的付费使用，意味着计算也将作为一种商品来进行购买。它是继个人计算机，互联网之后的第三次革命，云计算最初由麦考林在年提出最初的概念模型，后由于技术的限制和资金不足而一直被闲置；直到年它被重新提到的大舞台之上，经过数年的发展，到现在云计算已经发展的较为成熟，开始走向应用之路。首先让我们看一下云计算的发展过程。计算主要经历了四个阶段才发展到现在这样比较成熟的水平，这四个阶段依次是电厂模式、效用计算、网格计算和云计算。电厂模式阶段：电厂模式就好比是利用电厂的规模效应，来降低电力的价格，并让用户使用起来更方便，且无需维护和购买任何发电设备。 效用计算阶段：在1960年左右，当时计算设备的价格是非常高昂的，远非普通企业、学校和机构所能承受，所以很多人产生了共享计算资源的想法。1961年，人工智能之父麦肯锡在一次会议上提出了“效用计算”这个概念，其核心借鉴了电厂模式，具体目标是整合分散在各地的服务器、存储系统以及应用程序来共享给多个用户，让用户能够像把灯泡插入灯座一样来使用计算机资源，并且根据其所使用的量来付费。但由于当时整个IT产业还处于发展初期，很多强大的技术还未诞生，比如互联网等，所以虽然这个想法一直为人称道，但是总体而言“叫好不叫座”。网格计算阶段：网格计算研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多低性能的计算机来处理，最后把这些计算结果综合起来攻克大问题。可惜的是，由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面的不足，使得其并没有在工程界和商业界取得预期的成功。 云计算阶段：云计算的核心与效用计算和网格计算非常类似，也是希望IT技术能像使用电力那样方便，并且成本低廉。但与效用计算和网格计算不同的是，现在在需求方面已经有了一定的规模，同时在技术方面也已经基本成熟了。 它的核心技术包括1、编程模式 2、海量数据分布存储技术 3、海量数据管理技术 4、虚拟化技术 5、云计算平台管理技术 到现在整体来说，云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing) 、效用计算（Utility Computing）和网络存储（Network Storage Technologies）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。利用网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助多种服务形式（如SaaS、PaaS、IaaS、MSP）将这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。云计算吸收了各种计算方式的优点并加以融合，发展为今天较为成熟的云计算。云计算代表了一次新的技术革命，是未来的发展之路，所以有许多不同的特点。我们来看一下云计算的特点。通过了解云计算的各个特点，能更加深刻地理解云计算的概念。(1) 超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(2) 虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3) 高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、比使用本地计算机可靠。(4) 通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5) 高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6) 按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。 比如一个视频网站，刚成立或空闲期只需买几千点的计算量；成功推广或用户高峰期，买几亿点。(7) 极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。 (8)安全： 云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦 (9)方便：它对用户端的设备要求最低，使用起来很方便，而且支持各种各样的设备；它可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。 除此以外，云计算还具有许多独特之处，云计算服务应该具备以下几条特征：随需自助服务。随时随地用任何网络设备访问。多人共享资源池。快速重新布署灵活度。可被监控与量测的服务。一般认为还有如下特征：基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务。减少用户终端的处理负担。降低了用户对于IT专业知识的依赖云计算才是的未来，它将一切资源放在云端，人们只需要一个移动显示设备接入云端即可使用资源，它可以将资源利用进行到最大化，个人计算机一般下只使用了的资源，的资源是闲置的，而在云端将计算作为一种付费商品，可自动为你划分计算量，总而言之，相当于每个人拥有一台可进行弹性计算的超级计算机。这是一种打破传统的计算模式，人们不需要高端的设备和高性能的计算机硬件，只需要一个输出设备即可获取想要的资源。比如一个游戏玩家不必要纠结于优良的显卡和高性能的处理器，云端会把渲染处理好的游戏画面传送给玩家。它的整个运行模式像电网，云不关心你以何种设备接入云端，它自动为你提供资源，这种资源包括了存储，计算，软件服务，数据库等等，对于这些比尔盖茨曾经说过，未来用户只需要内存即可，因为一切软件会变得极小，只需要从云端调用，创始人说世界只需要五台电脑，他们都为我们展示了云计算的发展。由于云计算代表了产业的下一次变革，所以各个巨头都致力于发展云计算，正是由于他们的研究才使的云计算发展，微软，惠普，雅虎，公司，谷歌以及甲骨文公司都促进了云计算的发展，云计算是未来技术发展的趋势，可以说，谁先抢占云计算这块蛋糕，谁就可以在未来互联网服务中占有先机，全球1T巨头都不想错过云计算。们来看一下各我巨头对云计算的研究。发展历史1983年，太阳电脑（Sun Microsystems）提出“网络是电脑”（“The Network is the Computer”）。2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服务。2006年8月9日，Google首席执行官埃里克施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose 2006）首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗比希利亚所做的“Google 101”项目。2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基美隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划，这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持（包括数百台个人电脑及BladeCenter与System x服务器，这些计算平台将提供1600个处理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台）。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。 2008年1月30日，Google宣布在台湾启动“云计算学术计划”，将与台湾台大、交大等学校合作，将这种先进的大规模、快速计算技术推广到校园。2008年7月29日，雅虎、惠普和英特尔宣布一项涵盖美国、德国和新加坡的联合研究计划，推出云计算研究测试床，推进云计算。该计划要与合作伙伴创建6个数据中心作为研究试验平台，每个数据中心配置1400个至4000个处理器。这些合作伙伴包括新加坡资讯通信发展管理局、德国卡尔斯鲁厄大学Steinbuch计算中心、美国伊利诺伊大学香宾分校、英特尔研究院、惠普实验室和雅虎。2008年8月3日，美国专利商标局网站信息显示，戴尔正在申请“云计算”（Cloud Computing）商标，此举旨在加强对这一未来可能重塑技术架构的术语的控制权。戴尔在申请文件中称，云计算是“在数据中心和巨型规模的计算环境中，为他人提供计算机硬件定制制造”。2010年3月5日，Novell与云安全联盟（CSA）共同宣布一项供应商中立计划，名为“可信任云计算计划（Trusted Cloud Initiative）”。2010年7月，美国国家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴尔等支持厂商共同宣布“OpenStack”开放源代码计划，微软在2010年10月表示支持OpenStack与Windows Server 2008 R2的集成；而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。2011年2月，思科系统正式加入OpenStack，重点研制OpenStack的网络服务取得较为明显成就的是谷歌的，它提供免费的接口以及平台即服务（下面介绍到），让人们感受云计算的力量。对于现在的云计算已经有了较为成熟的概念和实践基础。已经开始走向应用。对于未来的云计算主要提供三种服务。基础设施即服务，这种服务包括了云的硬件部分，它可提供的资源有计算能力，存储，数据管理等基础设施。平台即服务，为用户提供一个操作平台，用户具有云端的部分使用权，为用户提供接口，比较成熟的是谷歌的。软件即服务，未来的软件不需要下载到本地再使用，而是使用云端的软件，常用的方法是对软件进行租赁，如提供一组账户和密码。这也说明了未来软件公司的发展方向，即成为软件提供商。云也有以下几种分类。公用云（Public Cloud）简而言之，公用云服务可通过网络及第三方服务供应者，开放给客户使用，“公用”一词并不一定代表“免费”，但也可能代表免费或相当廉价，公用云并不表示用户数据可供任何人查看，公用云供应者通常会对用户实施使用访问控制机制，公用云作为解决方案，既有弹性，又具备成本效益。这代表了一个开放的资源共享池，你可以以任何移动设备接入云，来获取想要的资源。私有云（Private Cloud）这是一个独立的小云，他可以与其他分割开来而独立使用，私有云具备许多公用云环境的优点，例如弹性、适合提供服务，两者差别在于私有云服务中，数据与程序皆在组织内管理，且与公用云服务不同，不会受到网络带宽、安全疑虑、法规限制影响；此外，私有云服务让供应者及用户更能掌控云基础架构、改善安全与弹性，因为用户与网络都受到特殊限制。这种用户可以是个人也可以是公司。社区云（Community Cloud）社区云由众多利益相仿的组织掌控及使用，例如特定安全要求、共同宗旨等。社区成员共同使用云数据及应用程序。混合云（Hybrid Cloud）混合云结合公用云及私有云，这个模式中，用户通常将非企业关键信息外包，并在公用云上处理，但同时掌控企业关键服务及数据。这对于需要内部处理事务是非常有用的，例如超大型的企业和政府；这样既保护了数据得不被外泄，又可以保证良好运行。云计算的蓝图已经呼之欲出：在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一