云計算的概念和內(nèi)涵
對于到底什么是云計算,至少可以找到100種解釋。目前廣為接受的是中國云計算專家咨詢委員會副主任、秘書長劉鵬教授給出的定義:“云計算是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價的分布式計算能力。”
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進行處理,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)。
云計算是一種商業(yè)計算模型,它將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上,使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)。
這種資源池稱為“云”。“云”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源,通常是一些大型服務(wù)器集群,包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器和寬帶資源等。云計算將計算資源集中起來,并通過專門軟件實現(xiàn)自動管理,無需人為參與。用戶可以動態(tài)申請部分資源,支持各種應(yīng)用程序的運轉(zhuǎn),無需為煩瑣的細節(jié)而煩惱,能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù),有利于提高效率、降低成本和技術(shù)創(chuàng)新。云計算的核心理念是資源池,這與早在2002年就提出的網(wǎng)格計算池(Computing Pool)的概念非常相似。網(wǎng)格計算池將計算和存儲資源虛擬成為一個可以任意組合分配的集合,池的規(guī)??梢詣討B(tài)擴展,分配給用戶的處理能力可以動態(tài)回收重用。這種模式能夠大大提高資源的利用率,提升平臺的服務(wù)質(zhì)量。
之所以稱為“云”,是因為它在某些方面具有現(xiàn)實中云的特征:云一般都較大;云的規(guī)模可以動態(tài)伸縮,它的邊界是模糊的;云在空中飄忽不定,無法也無需確定它的具體位置,但它確實存在于某處。之所以稱為“云”,還因為云計算的鼻祖之一Amazon公司將大家曾經(jīng)稱為網(wǎng)格計算的東西,取了一個新名稱“彈性計算云”(Elastic Computing Cloud),并取得了商業(yè)上的成功。
有人將這種模式比喻為從單臺發(fā)電機供電模式轉(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行流通,就像煤氣、水和電一樣,取用方便,費用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)摹?/span>
云計算是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展,或者說是這些計算科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS(Infrastructure as a Service)、將平臺作為服務(wù)PaaS(Platform as a Service)和將軟件作為服務(wù)SaaS(Software as a Service)等概念混合演進并躍升的結(jié)果。
從研究現(xiàn)狀上看,云計算具有以下特點。
(1)超大規(guī)模。“云”具有相當?shù)囊?guī)模,Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器,Amazon、IBM、微軟和Yahoo等公司的“云”均擁有幾十萬臺服務(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、使用各種終端獲取服務(wù)。所請求的資源來自“云”,而不是固定的有形的實體。應(yīng)用在“云”中某處運行,但實際上用戶無需了解應(yīng)用運行的具體位置,只需要一臺筆記本或一個PDA,就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來獲取各種能力超強的服務(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更加可靠。
(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,同一片“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運行。
(5)高可伸縮性。“云”的規(guī)??梢詣討B(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,用戶按需購買,像自來水、電和煤氣那樣計費。
(7)極其廉價。“云”的特殊容錯措施使得可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云;“云”的自動化管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低;“云”的公用性和通用性使資源的利用率大幅提升;“云”設(shè)施可以建在電力資源豐富的地區(qū),從而大幅降低能源成本。因此“云”具有前所未有的性能價格比。因此,用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢,需要時,花費幾百美元、一天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。