云計算(cloud computing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。

　　對云計算的定義有多種說法。對于到底什么是云計算，至少可以找到100種解釋。目前廣為接受的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)定義：云計算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問， 進(jìn)入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲，應(yīng)用軟件，服務(wù))，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

產(chǎn)生

　　云計算是繼1980年代大型計算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。

　　云計算(Cloud Computing)是分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網(wǎng)絡(luò)存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負(fù)載均衡(Load Balance)熱備份冗余(High Available)等傳統(tǒng)計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

概念

　　原文：Cloud computing is a style of computing in which dynamically scalable and often virtualized resources are provided as a service over the Internet.

　　云計算(cloudcomputing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。

　　美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)定義：云計算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問， 進(jìn)入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲，應(yīng)用軟件，服務(wù))，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

　　原文：Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.

辨析

　　云計算常與網(wǎng)格計算、效用計算、自主計算相混淆。

　　網(wǎng)格計算：分布式計算的一種，由一群松散耦合的計算機(jī)組成的一個超級虛擬計算機(jī)，常用來執(zhí)行一些大型任務(wù);

　　效用計算：IT資源的一種打包和計費(fèi)方式，比如按照計算、存儲分別計量費(fèi)用，像傳統(tǒng)的電力等公共設(shè)施一樣;

　　自主計算：具有自我管理功能的計算機(jī)系統(tǒng)。

　　事實(shí)上，許多云計算部署依賴于計算機(jī)集群(但與網(wǎng)格的組成、體系結(jié)構(gòu)、目的、工作方式大相徑庭)，也吸收了自主計算和效用計算的特點(diǎn)。

簡史

　　1983年，太陽電腦(Sun Microsystems)提出“網(wǎng)絡(luò)是電腦”(“The Network is the Computer”),2006年3月，亞馬遜(Amazon)推出彈性計算云(Elastic Compute Cloud;EC2)服務(wù)。

　　2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大會(SES San Jose 2006)首次提出“云計算”(Cloud Computing)的概念。Google“云端計算”源于Google工程師克里斯托弗·比希利亞所做的“Google 101”項(xiàng)目。

　　2007年10月，Google與IBM開始在美國大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等，推廣云計算的計劃，這項(xiàng)計劃希望能降低分布式計算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備及技術(shù)支持(包括數(shù)百臺個人電腦及BladeCenter與System x服務(wù)器，這些計算平臺將提供1600個處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開放源代碼平臺)。而學(xué)生則可以通過網(wǎng)絡(luò)開發(fā)各項(xiàng)以大規(guī)模計算為基礎(chǔ)的研究計劃。

　　2008年1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計算學(xué)術(shù)計劃”，將與臺灣臺大、交大等學(xué)校合作，將這種先進(jìn)的大規(guī)模、快速將云計算技術(shù)推廣到校園。

　　2008年2月1日，IBM(NYSE: IBM)宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園為中國的軟件公司建立全球第一個云計算中心(Cloud Computing Center)。

　　2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項(xiàng)涵蓋美國、德國和新加坡的聯(lián)合研究計劃，推出云計算研究測試床，推進(jìn)云計算。該計劃要與合作伙伴創(chuàng)建6個數(shù)據(jù)中心作為研究試驗(yàn)平臺，每個數(shù)據(jù)中心配置1400個至4000個處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國卡爾斯魯厄大學(xué)Steinbuch計算中心、美國伊利諾伊大學(xué)香賓分校、英特爾研究院、惠普實(shí)驗(yàn)室和雅虎。

　　2008年8月3日，美國專利商標(biāo)局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請“云計算”(Cloud Computing)商標(biāo)，此舉旨在加強(qiáng)對這一未來可能重塑技術(shù)架構(gòu)的術(shù)語的控制權(quán)。

　　2010年3月5日，Novell與云安全聯(lián)盟(CSA)共同宣布一項(xiàng)供應(yīng)商中立計劃，名為“可信任云計算計劃(Trusted Cloud Initiative)”。

　　2010年7月，美國國家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴爾等支持廠商共同宣布“OpenStack”開放源代碼計劃，微軟在2010年10月表示支持OpenStack與Windows Server 2008 R2的集成;而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。

　　2011年2月，思科系統(tǒng)正式加入OpenStack，重點(diǎn)研制OpenStack的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

特點(diǎn)

　　云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。

　　好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

　　被普遍接受的云計算特點(diǎn)如下：

　　(1) 超大規(guī)模

　　“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器。“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。

　　(2) 虛擬化

　　云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務(wù)。

　　(3) 高可靠性

　　“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機(jī)可靠。

　　(4) 通用性

　　云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

　　(5) 高可擴(kuò)展性

　　“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。

　　(6) 按需服務(wù)

　　“云”是一個龐大的資源池，你按需購買;云可以像自來水，電，煤氣那樣計費(fèi)。

　　(7) 極其廉價

　　由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成云，“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。

　　云計算可以徹底改變?nèi)藗兾磥淼纳?，但同時也要重視環(huán)境問題，這樣才能真正為人類進(jìn)步做貢獻(xiàn),而不是簡單的技術(shù)提升。

　　(8) 潛在的危險性

　　云計算服務(wù)除了提供計算服務(wù)外，還必然提供了存儲服務(wù)。但是云計算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機(jī)構(gòu)(企業(yè))手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)(特別象銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機(jī)構(gòu))對于選擇云計算服務(wù)應(yīng)保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機(jī)構(gòu)提供的云計算服務(wù)，無論其技術(shù)優(yōu)勢有多強(qiáng)，都不可避免地讓這些私人機(jī)構(gòu)以“數(shù)據(jù)(信息)”的重要性挾制整個社會。對于信息社會而言，“信息”是至關(guān)重要的。另一方面，云計算中的數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計算用戶是保密的，但是對于提供云計算的商業(yè)機(jī)構(gòu)而言確實(shí)毫無秘密可言。所有這些潛在的危險，是商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)構(gòu)選擇云計算服務(wù)、特別是國外機(jī)構(gòu)提供的云計算服務(wù)時，不得不考慮的一個重要的前提。

演化

　　云計算主要經(jīng)歷了四個階段才發(fā)展到現(xiàn)在這樣比較成熟的水平，這四個階段依次是電廠模式、效用計算、網(wǎng)格計算和云計算。

　　電廠模式階段：電廠模式就好比是利用電廠的規(guī)模效應(yīng)，來降低電力的價格，并讓用戶使用起來更方便，且無需維護(hù)和購買任何發(fā)電設(shè)備。

　　效用計算階段：在1960年左右，當(dāng)時計算設(shè)備的價格是非常高昂的，遠(yuǎn)非普通企業(yè)、學(xué)校和機(jī)構(gòu)所能承受，所以很多人產(chǎn)生了共享計算資源的想法。1961年，人工智能之父麥肯錫在一次會議上提出了“效用計算”這個概念，其核心借鑒了電廠模式，具體目標(biāo)是整合分散在各地的服務(wù)器、存儲系統(tǒng)以及應(yīng)用程序來共享給多個用戶，讓用戶能夠像把燈泡插入燈座一樣來使用計算機(jī)資源，并且根據(jù)其所使用的量來付費(fèi)。但由于當(dāng)時整個IT產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，很多強(qiáng)大的技術(shù)還未誕生，比如互聯(lián)網(wǎng)等，所以雖然這個想法一直為人稱道，但是總體而言“叫好不叫座”。

　　網(wǎng)格計算階段：網(wǎng)格計算研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多低性能的計算機(jī)來處理，最后把這些計算結(jié)果綜合起來攻克大問題?？上У氖?，由于網(wǎng)格計算在商業(yè)模式、技術(shù)和安全性方面的不足，使得其并沒有在工程界和商業(yè)界取得預(yù)期的成功。

　　云計算階段：云計算的核心與效用計算和網(wǎng)格計算非常類似，也是希望IT技術(shù)能像使用電力那樣方便，并且成本低廉。但與效用計算和網(wǎng)格計算不同的是，現(xiàn)在在需求方面已經(jīng)有了一定的規(guī)模，同時在技術(shù)方面也已經(jīng)基本成熟了。

應(yīng)用

　　云物聯(lián)

　　“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。

　　物聯(lián)網(wǎng)的兩種業(yè)務(wù)模式：

　　1.MAI(M2M Application Integration), 內(nèi)部MaaS;

　　2.MaaS(M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租戶模型)。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量的增加，對數(shù)據(jù)存儲和計算量的需求將帶來對“云計算”能力的要求：

　　1.云計算：從計算中心到數(shù)據(jù)中心在物聯(lián)網(wǎng)的初級階段，PoP即可滿足需求;

　　2. 在物聯(lián)網(wǎng)高級階段，可能出現(xiàn)MVNO/MMO營運(yùn)商(國外已存在多年)，需要虛擬化云計算技術(shù)，SOA等技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的泛在服務(wù)：TaaS (everyTHING As A Service)。

　　云安全

　　云安全(Cloud Security)是一個從“云計算”演變而來的新名詞。云安全的策略構(gòu)想是：使用者越多，每個使用者就越安全，因?yàn)槿绱她嫶蟮挠脩羧海阋愿采w互聯(lián)網(wǎng)的每個角落，只要某個網(wǎng)站被掛馬或某個新木馬病毒出現(xiàn)，就會立刻被截獲。

　　“云安全”通過網(wǎng)狀的大量客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到Server端進(jìn)行自動分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個客戶端。

　　云存儲

　　云存儲是在云計算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。 當(dāng)云計算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。

　　云游戲

　　云游戲是以云計算為基礎(chǔ)的游戲方式，在云游戲的運(yùn)行模式下，所有游戲都在服務(wù)器端運(yùn)行，并將渲染完畢后的游戲畫面壓縮后通過網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶。在客戶端，用戶的游戲設(shè)備不需要任何高端處理器和顯卡，只需要基本的視頻解壓能力就可以了。 就現(xiàn)今來說，云游戲還并沒有成為家用機(jī)和掌機(jī)界的聯(lián)網(wǎng)模式，因?yàn)橹两馲360仍然在使用LIVE，PS是PS NETWORK ，wii是wi-fi。但是幾年后或十幾年后，云計算取代這些東西成為其網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極方向的可能性非常大。 如果這種構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí)，那么主機(jī)廠商將變成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，他們不需要不斷投入巨額的新主機(jī)研發(fā)費(fèi)用，而只需要拿這筆錢中的很小一部分去升級自己的服務(wù)器就行了，但是達(dá)到的效果卻是相差無幾的。對于用戶來說，他們可以省下購買主機(jī)的開支，但是得到的確是頂尖的游戲畫面(當(dāng)然對于視頻輸出方面的硬件必須過硬。)。你可以想象一臺掌機(jī)和一臺家用機(jī)擁有同樣的畫面，家用機(jī)和我們今天用的機(jī)頂盒一樣簡單，甚至家用機(jī)可以取代電視的機(jī)頂盒而成為次時代的電視收看方式。

云計算與大數(shù)據(jù)

　　從技術(shù)上看,大數(shù)據(jù)與云計算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)必然無法用單臺的計算機(jī)進(jìn)行處理,必須采用分布式計算架構(gòu)。它的特色在于對海量數(shù)據(jù)的挖掘,但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲和虛擬化技術(shù)。

服務(wù)形式

　　云計算可以認(rèn)為包括以下幾個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)，平臺即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。

　　IaaS：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)

　　IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。消費(fèi)者通過Internet可以從完善的計算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。例如：硬件服務(wù)器租用。

　　PaaS：平臺即服務(wù)

　　PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺即服務(wù)。PaaS實(shí)際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應(yīng)用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應(yīng)用的開發(fā)速度。例如：軟件的個性化定制開發(fā)。

　　SaaS：軟件即服務(wù)

　　SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務(wù)。它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。例如：陽光云服務(wù)器。

隱私

　　云技術(shù)要求大量用戶參與，也不可避免的出現(xiàn)了隱私問題。用戶參與即要收集某些用戶數(shù)據(jù)，從而引發(fā)了用戶數(shù)據(jù)安全的擔(dān)心。很多用戶擔(dān)心自己的隱私會被云技術(shù)收集。正因如此，在加入云計劃時很多廠商都承諾盡量避免收集到用戶隱私，即使收集到也不會泄露或使用。但不少人還是懷疑廠商的承諾，他們的懷疑也不是沒有道理的。不少知名廠商都被指責(zé)有可能泄露用戶隱私，并且泄露事件也確實(shí)時有發(fā)生。

技術(shù)

　　1、編程模式

　　2、海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)

　　3、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)

　　4、虛擬化技術(shù)

　　5、云計算平臺管理技術(shù)

相關(guān)問題

　　數(shù)據(jù)隱私問題：如何保證存放在云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)隱私不被非法利用，不僅需要技術(shù)的改進(jìn)，也需要法律的進(jìn)一步完善

　　數(shù)據(jù)安全性：有些數(shù)據(jù)是企業(yè)的商業(yè)機(jī)密，數(shù)據(jù)的安全性關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。云計算數(shù)據(jù)的安全性問題解決不了會影響云計算在企業(yè)中的應(yīng)用。

　　用戶的使用習(xí)慣：如何改變用戶的使用習(xí)慣，使用戶適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的軟硬件應(yīng)用是長期而且艱巨的挑戰(zhàn)。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸問題：云計算服務(wù)依賴網(wǎng)絡(luò)，目前網(wǎng)速低且不穩(wěn)定，使云應(yīng)用的性能不高。云計算的普及依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

　　缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：云計算的美好前景讓傳統(tǒng)IT廠商紛紛向云計算方向轉(zhuǎn)型。但是由于缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是接口標(biāo)準(zhǔn)，各廠商在開發(fā)各自產(chǎn)品和服務(wù)的過程中各自為政，這為將來不同服務(wù)之間的互連互通帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。