從誕生到原理，一文讀懂雲計算所有貓膩

2006年谷歌推出了「Google 101計劃」，並正式提出「雲」的概念和理論。隨後亞馬遜、微軟、惠普、雅虎、英特爾、IBM等公司都宣布了自己的「雲計劃」，雲安全、雲存儲、內部雲、外部雲、公共雲、私有雲……一堆讓人眼花繚亂的概念在不斷衝擊人們的神經。那麼到底什麼是雲計算技術呢？對雲計算技術的產生、概念、原理、應用和前景又在哪裡？

一、雲計算思想的產生

傳統模式下，企業建立一套IT系統不僅僅需要購買硬體等基礎設施，還有買軟體的許可證，需要專門的人員維護。當企業的規模擴大時還要繼續升級各種軟硬體設施以滿足需要。對於企業來說，計算機等硬體和軟體本身並非他們真正需要的，它們僅僅是完成工作、提供效率的工具而已。對個人來說，我們想正常使用電腦需要安裝許多軟體，而許多軟體是收費的，對不經常使用該軟體的用戶來說購買是非常不划算的。可不可以有這樣的服務，能夠提供我們需要的所有軟體供我們租用？這樣我們只需要在用時付少量「租金」即可「租用」到這些軟體服務，為我們節省許多購買軟硬體的資金。

我們每天都要用電，但我們不是每家自備發電機，它由電廠集中提供；我們每天都要用自來水，但我們不是每家都有井，它由自來水廠集中提供。這種模式極大得節約了資源，方便了我們的生活。面對計算機給我們帶來的困擾，我們可不可以像使用水和電一樣使用計算機資源？這些想法最終導致了雲計算的產生。

雲計算的最終目標是將計算、服務和應用作為一種公共設施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電、煤氣和電話那樣使用計算機資源。

雲計算模式即為電廠集中供電模式。在雲計算模式下，用戶的計算機會變的十分簡單，或許不大的內存、不需要硬碟和各種應用軟體，就可以滿足我們的需求，因為用戶的計算機除了通過瀏覽器給「雲」發送指令和接受數據外基本上什麼都不用做便可以使用雲服務提供商的計算資源、存儲空間和各種應用軟體。這就像連接「顯示器」 和「主機」的電線無限長，從而可以把顯示器放在使用者的面前，而主機放在遠到甚至計算機使用者本人也不知道的地方。雲計算把連接「顯示器」和「主機」的電線變成了網路，把「主機」變成雲服務提供商的伺服器集群。

在雲計算環境下，用戶的使用觀念也會發生徹底的變化：從「購買產品」到「購買服務」轉變，因為他們直接面對的將不再是複雜的硬體和軟體，而是最終的服務。用戶不需要擁有看得見、摸得著的硬體設施，也不需要為機房支付設備供電、空調製冷、專人維護等等費用，並且不需要等待漫長的供貨周期、項目實施等冗長的時間，只需要把錢匯給雲計算服務提供商，我們將會馬上得到需要的服務。

二、雲計算的概念

雲計算（Cloud Computing）是由分散式計算（Distributed Computing）、並行處理（Parallel Computing）、網格計算（Grid Computing）發展來的，是一種新興的商業計算模型。目前，對於雲計算的認識在不斷的發展變化，雲計算沒仍沒有普遍一致的定義。

中國網格計算、雲計算專家劉鵬給出如下定義 ：「雲計算將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟體服務」。

狹義的雲計算指的是廠商通過分散式計算和虛擬化技術搭建數據中心或超級計算機，以免費或按需租用方式向技術開發者或者企業客戶提供數據存儲、分析以及科學計算等服務，比如亞馬遜數據倉庫出租生意。

廣義的雲計算指廠商通過建立網路伺服器集群，向各種不同類型客戶提供在線軟體服務、硬體租借、數據存儲、計算分析等不同類型的服務。廣義的雲計算包括了更多的廠商和服務類型，例如國內用友、金蝶等管理軟體廠商推出的在線財務軟體，谷歌發布的Google應用程序套裝等。

通俗的理解是，雲計算的「雲「就是存在於互聯網上的伺服器集群上的資源，它包括硬體資源（伺服器、存儲器、CPU等）和軟體資源（如應用軟體、集成開發環境等），本地計算機只需要通過互聯網發送一個需求信息，遠端就會有成千上萬的計算機為你提供需要的資源並將結果返回到本地計算機，這樣，本地計算機幾乎不需要做什麼，所有的處理都在雲計算提供商所提供的計算機群來完成。

三、雲計算的主要服務形式和典型應用

雲計算還處於萌芽階段，有龐雜的各類廠商在開發不同的雲計算服務。雲計算的表現形式多種多樣，簡單的雲計算在人們日常網路應用中隨處可見，比如騰訊QQ空間提供的在線製作Flash圖片，Google的搜索服務，Google Doc， Google Apps等。目前，雲計算的主要服務形式有：SaaS（Software as a Service）， PaaS（Platform as a Service）， IaaS（Infrastructure as a Service）。

（1）軟體即服務（SaaS）

SaaS服務提供商將應用軟體統一部署在自己的伺服器上，用戶根據需求通過互聯網向廠商訂購應用軟體服務，服務提供商根據客戶所定軟體的數量、時間的長短等因素收費，並且通過瀏覽器向客戶提供軟體的模式。這種服務模式的優勢是，由服務提供商維護和管理軟體、提供軟體運行的硬體設施，用戶只需擁有能夠接入互聯網的終端，即可隨時隨地使用軟體。這種模式下，客戶不再像傳統模式那樣花費大量資金在硬體、軟體、維護人員，只需要支出一定的租賃服務費用，通過互聯網就可以享受到相應的硬體、軟體和維護服務，這是網路應用最具效益的營運模式。對於小型企業來說，SaaS是採用先進技術的最好途徑。

以企業管理軟體來說，SaaS模式的雲計算ERP可以讓客戶根據並發用戶數量、所用功能多少、數據存儲容量、使用時間長短等因素不同組合按需支付服務費用，既不用支付軟體許可費用，也不需要支付採購伺服器等硬體設備費用，也不需要支付購買操作系統、資料庫等平台軟體費用，也不用承擔軟體項目定製、開發、實施費用，也不需要承擔IT維護部門開支費用，實際上雲計算ERP正是繼承了開源ERP免許可費用只收服務費用的最重要特徵，是突出了服務的ERP產品。

目前，Salesforce．com是提供這類服務最有名的公司，Google Doc， Google Apps和Zoho Office也屬於這類服務。

（2）平台即服務（PaaS）

把開發環境作為一種服務來提供。這是一種分散式平台服務，廠商提供開發環境、伺服器平台、硬體資源等服務給客戶，用戶在其平台基礎上定製開發自己的應用程序並通過其伺服器和互聯網傳遞給其他客戶。PaaS能夠給企業或個人提供研發的中間件平台，提供應用程序開發、資料庫、應用伺服器、試驗、託管及應用服務。

Google App Engine， Salesforce的force．com平台，八百客的800APP是PaaS的代表產品。以Google App Engine為例，它是一個由python應用伺服器群、BigTable資料庫及GFS組成的平台，為開發者提供一體化主機伺服器及可自動升級的在線應用服務。用戶編寫應用程序並在Google的基礎架構上運行就可以為互聯網用戶提供服務，Google提供應用運行及維護所需要的平台資源。

（3）基礎設施服務（IaaS）

IaaS即把廠商的由多台伺服器組成的「雲端」基礎設施，作為計量服務提供給客戶。它將內存、I／O設備、存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池為整個業界提供所需要的存儲資源和虛擬化伺服器等服務。這是一種託管型硬體方式，用戶付費使用廠商的硬體設施。例如Amazon Web服務（AWS）， IBM的BlueCloud等均是將基礎設施作為服務出租。

IaaS的優點是用戶只需低成本硬體，按需租用相應計算能力和存儲能力，大大降低了用戶在硬體上的開銷。

目前，以Google雲應用最具代表性，例如GoogleDocs、GoogleApps、Googlesites，雲計算應用平台GoogleApp Engine。

GoogleDocs是最早推出的雲計算應用，是軟體即服務思想的典型應用。它是類似於微軟的Office的在線辦公軟體。它可以處理和搜索文檔、表格、幻燈片，並可以通過網路和他人分享並設置共享許可權。Google文件是基於網路的文字處理和電子表格程序，可提高協作效率，多名用戶可同時在線更改文件，並可以實時看到其他成員所作的編輯。用戶只需一台接入互聯網的計算機和可以使用Google文件的標準瀏覽器即可在線創建和管理、實時協作、許可權管理、共享、搜索能力、修訂歷史記錄功能，以及隨時隨地訪問的特性，大大提高了文件操作的共享和協同能力。

GoogleAPPs是Google企業應用套件，使用戶能夠處理日漸龐大的信息量，隨時隨地保持聯繫，並可與其他同事、客戶和合作夥伴進行溝通、共享和協作。它集成了Cmail、GoogleTalk、Google日曆、GoogleDocs、以及最新推出的雲應用GoogleSites、API擴展以及一些管理功能，包含了通信、協作與發布、管理服務三方面的應用，並且擁有著雲計算的特性，能夠更好的實現隨時隨地協同共享。另外，它還具有低成本的優勢和託管的便捷，用戶無需自己維護和管理搭建的協同共享平台。

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