交付計算資源的另一種方式

革命就是人們的思考和行為方式在性質和廣度兩方面發生的重大變化。按照這個定義，云計算的確算得上是革命了。云計算在計算機架構、軟件和工具開 發方面帶來了根本性變化，當然也改變了我們存儲、發布和使用信息的方式。本文的目的是幫助您了解這次革命的性質，讓您能夠適應和受益于云計算。

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近幾年，信息技術 (IT) 領域出現了一種新模型 — 云計算。盡管云計算只是一種交付計算資源的新方式，而不是新技術，但是它導致組織提供信息和服務的方式發生了革命。

在最初，IT 由大型機計算主導。這種配置最終讓位給客戶機-服務器模型。當代的 IT 不斷向移動技術、普遍存在的計算和云計算發展。但是，與所有革命一樣，這次革命包含原有的一些東西。

因此，要想徹底了解云計算的來龍去脈，就一定要記住云計算的許多特點實際上源于以前的系統。在許多方面，這個重大變化是在以前基礎上的躍 進，而不是過去的全面終結。在全新的云計算環境中，既能夠通過云技術實現創新性協作，也能夠發揮大型機等傳統系統的功效。計算方式的這一重大變化為 IT 人員提供了無限的機會，他們可以利用這一變化發揮自己和組織的優勢。

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什么是云計算？

云計算是以服務形式交付 IT 的全面解決方案。它是一種基于 Internet 的計算解決方案，它像電網傳輸電力那樣提供共享的資源。云中的計算機一起工作，各種應用程序使用同一計算能力集合，好像它們在單一系統上運行一樣。

云 計算的靈活性在于能夠按需分配資源。因此，不再需要給任務分配特定的硬件，這會提高現有系統資源的利用率。在云計算出現之前，網站和基于服務器的應用程序 都在特定的系統上運行。有了云計算之后，資源就集合為一臺虛擬的計算機。在這種融合式配置提供的環境中，獨立地執行應用程序，不需要關心任何具體配置。

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云為什么會掀起熱潮？

出現向云計算轉移這一潮流有許多合理的重要的業務和 IT 原因。原因之一是外包的基本性質要求有更合適的解決方案。

• 降低成本： 云計算可以降低資本費用 (CapEx) 和運營費用 (OpEx)，因為可以只在需要時購買資源，而且只按使用時間付費。
• 優化人力資源的使用： 使用云計算可以解放寶貴的人力資源，讓他們能夠把精力集中在創造價值上，而不是維護硬件和軟件。
• 健壯的可伸縮性： 云計算允許快速地擴大或收縮規模，既沒有時間限制，也不需要承擔長期義務。

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云計算的基本組成部分

云計算模型由 前端 和 后端 組成。這兩個部分通過網絡連接，在大多數情況下是 Internet。用戶通過前端與系統交互；后端是云本身。前端由客戶機計算機（或企業的計算機網絡）和用來訪問云的應用程序組成。后端提供實現云服務的應用程序、計算機、服務器和數據存儲。

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層：計算能力成為商品

云的概念基于 層 ，每一層提供一類功能。云組件的這種分層方式讓云計算的各個層成為像電力、電話服務或天然氣一樣的商品。云計算以低廉的價格向用戶銷售計算能力這種商品。云計算將會成為新型的公共事業服務。

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虛擬機監視器 (virtual machine monitor, VMM) 讓用戶能夠同時使用云設施（見 圖 1 ）。 VMM 是主機系統上的一個程序，它讓一臺計算機支持多個相同的執行環境。從用戶的角度來看，系統是一臺與其他用戶隔離的自含的計算機。實際上，所有用戶都由同一 臺計算機提供服務。虛擬機是一個由底層控制程序管理的操作系統 (OS)，這讓它看起來像多個操作系統。在云計算中，VMM 允許監視用戶，因此可以管理數據訪問、數據存儲、加密、尋址、拓撲和工作負載轉移等方面。

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圖 1. 虛擬機監視器的工作方式

下面是云提供的層：

• 基礎架構 層是云的基礎。它由服務器、網絡設備、存儲磁盤等物理資產組成。IBM? Cloud 等提供 基礎架構即服務 (Infrastructure as a Service，IaaS)。在使用 IaaS 時，用戶并不實際控制底層基礎架構，而是控制操作系統、存儲和部署應用程序，還在有限的程度上控制網絡組件的選擇。

  隨需印刷 (Print On Demand，POD) 服務就是可以受益于 IaaS 的例子之一。POD 模型基于可定制產品的銷售。POD 讓個人能夠在產品上進行設計并開店銷售。店主可以上傳他們的設計，數量不限。許多人上傳了數千種設計。通過使用云存儲功能，POD 可以提供無限的存儲空間。

• 中間層是 平臺 。它提供應用程序基礎架構。平臺即服務 (Platform as a Service，PaaS) 提供對操作系統和相關服務的訪問。它讓用戶能夠使用提供商支持的編程語言和工具把應用程序部署到云中。用戶不必管理或控制底層基礎架構，而是控制部署的應 用程序并在一定程度上控制應用程序駐留環境的配置。

  PaaS 的提供者包括 Amazon 的 Elastic Compute Cloud (EC2) 等。小企業軟件工作室是非常適合使用 PaaS 的企業。通過使用云平臺，可以創建世界級的產品，而不需要負擔內部生產的開銷。

• 最上面一層是 應用程序 層，這一層是對云的最直觀表示。應用程序在這里運行，根據需要提供給用戶。軟件既服務 (Software as a Service，SaaS) 的提供者包括 Google Pack 等。Google Pack 包含可以通過 Internet 訪問的應用程序和工具，比如 Calendar、Gmail、Google Talk、Docs 等等。

圖 2 給出這三層。

圖 2. 嵌入在 “服務式” 組件中的云計算層

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云的構成

云的構成有三種類型：私有（內部）、公共和混合型。

• 公共云可供一般公眾或大型行業組織使用，由銷售云服務的組織擁有和供應。公共云被看作一般意義上的云；也就是說，離站的第三方提供商使用 web 應用程序通過 Internet 動態地供應資源，它們提供共享的資源并按使用量收費。
• 私有云位于公司防火墻之內，由組織自己管理。它們是在企業內部創建和控制的云服務。私有云具有許多與公共云相同的優點，主要差異在于您的組織負責創建和維護云。
• 混合型云是公共云和私有云的組合，同時使用公共和私有的服務。公共云提供商和企業本身分別承擔一部分管理責任。通過使用混合型云，組織可以先判斷要創建的服務的目標和需求，然后以最合適的方式獲得它們。

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IT 在云中的角色

考慮到管理和控制需要更加自動化，為了應對代碼生產的增長，IT 人員的任務必須有所變化。IT 正在整合，對硬件和軟件實現的需求更少了，但是也出現了新的任務。 IT 的變化趨勢是向知識工作者發展 。在新的模型中，技術人員的主要責任是增強和升級一般業務過程。

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開發人員

移動設備使用量的增長、社交網絡的流行以及商業 IT 過程和系統在其他方面的發展將保證開發人員團隊的工作更高效；但是由于云配置模型的系統化過程，企業開發人員的一些傳統角色正在發生變化。

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IBM 最近的一項調查 New developerWorks survey shows dominance of cloud computing and mobile application development （見 參考資料 ）表明，對移動技術的需求將呈指數級增長。這一趨勢以及云計算在全球的快速流行勢必導致了解這一領域的開發人員急速增加。為了滿足不斷增長的移動連接需求，需要更多了解云計算的開發人員。

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云計算提供近乎無限的容量，因此不再需要考慮可伸縮性。云計算讓開發人員可以訪問大多數中小型企業無法負擔的極大量的軟件和硬件資產。這種配置提供 Internet 驅動的云計算和資產，讓開發人員能夠訪問過去只能夢想到的巨大資源。

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管理員

管 理員是 IT 系統的守護者和立法者。他們的責任是控制用戶對網絡的訪問。這意味著他們控制用戶密碼的創建，以及為對系統資產的一般訪問等基本功能制定規則和過程。云計 算的出現勢必導致對這一過程的調整，因為管理員在這種環境中不再只關心內部問題，還要關心自己的企業與云計算的外部關系，以及公共云中其他承租人的活動。

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由于管理和企業總體安全程序的性質，這還會改變防火墻的作用。這不會消除對保護系統的需求。云計算會帶來更多責任，而不是減少。在云計算環境中，管理員不但必須在組織內部保護數據和系統，還必須監視和管理云，從而確保他們的系統和數據在所有地方的安全性。

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架構師

架 構師的任務是對真實 IT 環境中給定系統的功能進行有效的建模。基本責任是為代理商的云計算模型開發架構性框架。云計算的架構實際上由三個層（IaaS、PaaS 和 SaaS）的抽象組成，這種方式有助于部署云計算的企業滿足自己的目標。需要開發層的功能的抽象，讓決策者和基層人員能夠使用這些抽象規劃、執行和評估 IT 系統的過程。

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在云計算時代，架構師的作用是對云的層的功能性交互進行設計和建模。架構師必須使用抽象確保 IT 發揮應有的作用，幫助實現組織的目標。

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采用云還是不采用：風險評估

正在轉向云計算的組織最關心的問題是安全性和私密性。提供云計算服務的公司明白這一點，他們知道如果沒有可靠的安全性，他們的企業一定會垮臺。因此，安全性和私密性是所有云計算提供商優先考慮的問題。

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治理：如何監視行業標準？

在 私有云中，治理由云的所有者負責；在公共云中，這一責任由服務提供商和服務使用方分擔。但是，由于存在跨國恐怖主義活動、拒絕服務、病毒、蠕蟲等因素 — 這些問題的某些方面超出了私有云所有者或公共云服務提供商和服務使用方的控制能力 — 所以需要全球、地區性和國家級的某種更廣泛的協作。當然，對于公共云，這種協作不應該妨礙或損害云的所有者或使用者的控制能力。

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帶寬需求

如果打算采用云框架，那么必須在您的戰略中評估帶寬和可能出現的帶寬瓶頸。在 CIO.com 的文章 The Skinny Straw: Cloud Computing's Bottleneck and How to Address It 中，提出了以下觀點：

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在過去，對于實現虛擬化的組織，提高虛擬機密度的主要瓶頸是內存容量；現在，新型服務器提供的內存量大多了，內存不再是系統瓶頸了。云計算解決了機器密度問題，從而消除了這一瓶頸 — 解決機器密度問題成了云提供商的責任，云用戶不需要考慮它。

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對于云計算，云用戶與云提供商之間的帶寬是瓶頸。

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那 么，帶寬問題當前最好的解決方案是什么？在當今的市場上，最好的方法是刀片服務器。刀片服務器是以物理空間和電力使用量最小化為目標優化過的服務器。對于 云計算來說，刀片服務器的主要優點之一是提高了帶寬速度。例如，IBM BladeCenter 可以快速高效地處理高性能計算工作負載。正如過去必須解決內存問題才能夠有效地緩解高虛擬機密度的瓶頸，現在必須解決云計算的帶寬瓶頸，所以要考察提供商 的能力，判斷帶寬瓶頸是否是主要的性能問題。

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財務影響

IT 運營成本中的相當一部分來自管理和控制方面，所以在云計算環境中其中一些任務的自動化會降低成本。自動化可以顯著降低錯誤幾率和人工重復工作的成本。

其他一些因素對財務問題有不利影響，比如維護物理設施的成本、電力使用量、冷卻系統以及控制和管理。無論如何，帶寬不是惟一的問題。

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降低風險

考慮下面的風險：

• 數據處理不當的嚴重影響。
• 有爭議的服務費用。
• 廠商的財務或法律問題。
• 廠商的運營出現問題或關閉。
• 數據恢復和機密性問題。
• 一般的安全問題。
• 外部力量發動的系統攻擊。

如果使用云中的系統，在數據安全性和連接性方面會有風險，惡意活動也可能會妨礙計算過程。但是，如果進行縝密的規劃、謹慎地選擇服務提供商并細致地管理風險，大多數公司可以安全地使用這種技術。

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結束語

在這個革命性的新時代，云計算可以向組織提供確保財務穩定和高質量服務所需的方法。當然，如果云計算要想達到最佳的安全性和一般運營標準，就必須有全球協作。云計算出現了，我們所有人都必須準備好應對這次革命。

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參考資料

學習

• 閱讀文章 New developerWorks survey shows dominance of cloud computing and mobile application development 提供的信息，了解云計算在今后幾年內會發展到什么程度。
• 通過 IBM Smart Business Cloud Computing 獲取提高云性能和效率的寶貴建議。
• 閱讀 2010 年 1 月 23 日在布魯塞爾召開的座談會 The Future of Cloud Computing 的報告，了解云計算未來的發展方向。
• 了解 Cloud4SOA 計劃，其目標是組合三種相互補充的基本計算模型：云計算、面向服務架構 (SOA) 和輕量語義。
• 尋找 European Network and Information Security Agency 開發的風險管理信息。
• 閱讀 Cloud Computing - A Primer 以基本了解云計算。
• 在 developerWorks 云開發人員資源 中，發現和共享應用程序和服務開發人員有關構建云部署項目的知識和經驗。

獲得產品和技術

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討論

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來源： http://www.ibm.com/developerworks/cn/cloud/library/cl-cloudintro/

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