“只需要640K的内存就足够了。”这是比尔?盖茨1981年对计算机科学未来的预言。可见即便是计算机天才也很难想到人们对计算能力需求的增长如此之快。今天,TB级信息存储已经悄悄走进个人计算,一方面芯片工业延续着摩尔定律,通过PC和大型主机为人们提供计算能力,同时人们也在思考获取计算能力的新方法。随着互联网的高速发展以及Google,Amazon等公司的成功,人们将目光投向了网络。基于网络的“云”计算概念也就因此而产生。
什么是云计算
让我们先举个生活中的例子。过去人们需要自己购买燃气罐来生火,而今天燃气基本已经变为集中供应,用户只要管道接入,即可方便取用。回到企业对于计算能力的需求,目前个人或者企业通常需要自己购买更多PC机或者服务器来增加计算能力,这就相当过去,买煤气罐。那么是否也能让用户通过”管道”随取随用计算能力呢?这正是“云”计算要实现的目标,让用户通过高速互联网租用计算能力,而不再需要自己进行大量的硬件投资。这一切是通过“云”计算核心部分,由成千上万的工业标准服务器组成的数据中心来实现的。这些服务器通过错综的分布式网状链接起来组成服务器集群,集中管理,提供计算能力,而分布式的计算过程被隐匿起来,你不需要具体知道是哪台或哪几台服务器在为你提供服务,你需要的仅仅是接入这个“云”。其实,我们已经在感受互联网”云”。Google的搜索引擎可以视为云计算的典型实例。用户通过搜索框提交查询计算请求,经过互联网发送到Google的大型服务器集群上,Google将搜索结果再返回给用户。 而“云”的计算能力,会随分布式网络的服务器集群规模的不断扩大而增强。
目前云计算还处于一个起步的阶段,许多公司提供着各式各样的云计算服务,从技术供应商到软件服务提供商等等。总的来看可以将“云”计算分成以下几种类型:
1.云计算基础技术提供商
这类云计算提供底层的技术平台以及核心的云服务。Amazon.com、Google、Sun、IBM都属于这类。这种云计算服务将支撑起整个互联网的虚拟的数据中心使得其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。
2. 云计算平台服务提供商
这种形式的云计算将开发环境作为服务来提供。你可以创建自己的应用软件在供应商的基础架构上运行,然后通过网络从供应商的服务器上传递给用户。典型的实例比如Salesforce.com的Force.com开发平台,以及facebook的开发平台。
3. 云计算API提供商
网络服务与软件即服务(SaaS)是密切相关的,网络服务供应商提供API能帮助开发商通过网络拓展功能性,而不只是提供成熟的应用软件。他们的服务范围从提供分散的商业服务到Google Maps等的全套API服务。
4.云计算互动平台提供商
该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平台。例如,RightScale利用Amazon EC2网络计算服务和S3网络存储服务的API(应用编程接口 Application Programming Interface)提供一个操作面板和AWS(Amazon’s Web Services)前端托管服务。
5.云计算SaaS
这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户眼中看来,这样会省去在服务器和软件授权上的开支;从供应商角度来看,这样只需要维持一个程序就够了,这样能够减少成本。例如 Google搜索,Google Apps和Zoho 公司的Zoho Office等在线办公服务。
IT巨头集结云计算
云计算被认为是”革命性的计算模型”,它是将用户从桌面推向互联网关键的一步棋,在新旧规则交替的紧要关头,谁赢得了战场,谁就赢得了规则的制定权。因此在这场云计算的较量中不乏互联网巨头,而它们也各有技术特色。其中最典型的要属Google和 Amazon.com
Google :GFS、MapReduce和BigTable
Google是这场角逐里重要的角色。Google 的目标是整合全球信息,所以它比一般网站更早遭遇了只有分布才能存储的数据。因此Google开发出了特有的GFS (Google File System),MapReduce和BigTable技术。GSF是Google最核心的平台,相对于其它文件系统,
1GSF具有更强的跨数据中心表现,2成千上万的网络节点的伸缩性,3能满足上千兆字节大块的数据读写带宽的需求,4高效的跨节点操作分发来减少瓶颈,5部件错误不再被当作异常,而是将其作为常见的情况加以处理,6大部分文件的更新是通过添加新数据完成的,而不是改变已存在的数据等等特性.正因此用Google File System存储的海量数据分析起来需要的运算量也是惊人的。这就催生了MapReduce 分布式开发平台,通过把海量数据集的常见操作抽象为Map和Reduce两种集合操作,大大简化了程序员编写分布计算程序的难度。BigTable是Google构建于GFS之上的分布式哈希机制,用来存储结构化数据.它并不是关系数据库,所以也不支持SQL类型查询等操作,但它包含千千兆的内存,支持每秒钟处理百万的读写.而这些正式“云”的基础架构。如今Google将部分“云”计算的知识以开源的姿态分享出来,启动了“代号Google 101”项目,这意味着用户更多可以参与到基于Google“云”系统的编程开发,这被视作推广云计算方式的有利手段。
Amazon.com:S3、EC2和 SimpleDB
Amazon.com也是率先加入“云”计算服务的提供商之一,比较典型的”云”计算应用主要包括S3(Amazon Simple Storage Service)、EC2(Amazon Elastic Compute Cloud)以及SimpleDB。S3提供在线存储空间,依托它独有的分布式存储技术,解决海量数据(特别是非结构化数据的)在线存储问题,同时S3 开放了 Web Services为开发者提供了开发接口,并允许第三方工具例如 S3 Backup , Duplictiy,S3 Solutions等等在Amazon S3上开发。EC2在S3的基础上更进一步帮助用户提供了在线的计算的能力. EC2是一个基于Xen虚拟机管理程序结构的网络计算计算服务。它允许开发者创建基于Linux的虚机,这种创建过程既可以从零开始也可以使用预先构建好的映像文件。然后,使用Web服务API或该API的脚本封装器,你可以快速部署到任何数目的虚机,几乎可以运行任何程序。SimpleDB(简单数据库)则针对结构化数据查询的解决方案,目前已经能够提供数据库的一些核心功能。对用户来说,你不再需要针对数据库的复杂的维护工作,.虽然目前SimpleDB? 仅仅是针对的增、删、改、查等简单的Web 应用数据库的操作,但对传统的 RDBMS (关系数据库)功能已经是一个挑战。
如今,不仅仅是互联网厂商关注”云”计算.许多老牌IT巨头也纷纷加入战团,推出了自己的云计算服务.比如,Sun公司推出“黑盒子”计划,该计划基于云计算理论建立,目标是把数据中心,从局限在拥挤而闷热的机房里搬到户外,变成一个个可移动的集装箱,企业可以把它移动到各种地方,降低机房的开支。蓝色巨人IBM也高调参与了进来并推出IBM“Blue Cloud”蓝云计划。该计划的目标是使企业数据中心与互联网运行更为贴近的计算机与软件产品组合. 为企业建立属于自己的云计算模型的数据中心。它的特色是可以使IBM绕开数据从本地转移到互联网过程中的安全问题这一障碍,通过向客户出售云计算方案与终端。微软也以在线服务战略”Windows Live”为基础,联结起数以亿计的Windows用户,并向他们提供云计算,在线存储是微软迈出的关键一步,比尔盖茨表示:“当你想到存储,就会想到Windows Live。”
云计算受到如此多厂商热捧,究其原因是因为
1. 性价比:云计算采用分布式系统具有比集中式系统更好的性能价格比,你甚至可以使用最廉价的PC组成云,而计算性能确可超过大型主机。
2. 分布式应用: 如企业应用多数本身就是分布式的。
3.可靠性:分布式系统具有高度容错机制,依托服务器集群为保证,云中即使单点服务器出现故障,也可以将计算任务容易的迁移到其它服务器中,保证计算的正常运转。
4. 扩展性:你可以实时的将新服务器加入现有的服务器集群中,增加云的计算能力。
5. 灵活性:能够兼容不同硬件厂商的产品,兼容低配置机器和外设而获得高性能计算。
云计算尚不成熟
尽管使用云计算服务的好处听起来如此诱人,但更多人却抱以观望的态度。这种谨慎来首先是来自于对安全问题的考虑。云计算意味着企业的可能要把类似客户信息这类很高商业价值的数据存放到云计算服务提供商的手中,数据是否安全?在一个信息为王的时代里,哪怕是数据碎片的泄露也是危险的。其次,目前众多云计算服务提供商各自云计算服务的技术和标准还不统一。对于用户究竟选择哪家平台造成了不少困惑。另外,企业对于现有本地数据和业务,甚至已经建立了本地的数据中心,应该如何以更低成本何迁移到云计算平台之中。企业是否习惯与同样接入云计算的企业共享自己的资源,是否习惯“云“计算依服务付费的新的商业模式等等还有许多的疑惑摆在用户面前。这些始终是云计算推广发展中绕不开的坎。
云计算的未来
虽然云计算技术还处在起步阶段,但毫无疑问,云计算确拥有了一个光明的前景。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切,甚至包括超级计算这样的任务。目前为止,很多人把云计算的注意力集中于 “软件即服务”但是,“软件即服务”只是冰山一角,未来的趋势是从你的工作生活到娱乐再到不同的社区,无论您在哪里,无论您接触到的是什么,一切事务都能以一种“服务”的形态体现在您面前。云计算宣告以设备为中心计算时代的终结,取而代之的是以互联为中心的计算方式,毫无疑问,设备将继续扮演重要的角色,但在下一个发展阶段,各种基于设备的交互性云服务才是真正的焦点。
把你的计算机当做接入点,剩下的一切都交给互联网吧,现任Google CEO施密特对于未来计算模式预言90%计算任务都能够通过云计算技术完成。这位拥有在SUN、Novell、Google工作经历,被人们戏称一生与微软斗争的人,是否真能带领Google使人们放下PC,把互联网变成为获取计算资源的新方法,我们还不能肯定。但至少以那些推动云计算的IT巨头们现在确实拥有了一个不错的开局。
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