理论教育 云计算:历程、概念及应用

云计算:历程、概念及应用

时间:2023-06-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)云计算的发展历程及现状现代信息技术的进步与经济社会发展对高质量信息需求的相互作用催生出云计算。(二)云计算的概念云计算又称云服务,是一种新型的计算和应用服务提供模式,是在通信网、互联网相关服务基础上的拓展,是并行计算、分布式计算和网格计算的发展。它也是目前技术更为成熟,应用上也更为广泛的一种云计算模式。

云计算:历程、概念及应用

(一)云计算的发展历程及现状

现代信息技术的进步与经济社会发展对高质量信息需求的相互作用催生出云计算。一方面,互联网技术的进步增加了大众对个性化信息的需求。个性化信息需求产生信息服务,两者相互促进。互联网技术的进步,扩大了互联网的应用领域和用户规模,影响力不断增强。大众信息需求涉及学习、生活、工作和娱乐等方方面面,从最初的电子邮件服务到现在的搜索引擎、网上购物、网络新闻、数字图书馆、网络游戏等,互联网已经成为社会系统必不可少的一部分,已经成为重要的基础设施。另一方面,用户对个性化信息需求的增加,促进了更先进的计算的产生。现代社会发展的速度在不断加快,人类对信息的需求激增,需要更多的信息,也需要更先进的加工信息的技术手段来提高信息的质量。

传统的计算方式已不能处理如此大规模的数据,分布式处理模式的云计算应运而生。云计算的发展历程分为如下五个阶段。第一,前期积累阶段。云计算从计算提出开始,所以前期积累阶段包括图灵计算的提出,虚拟化、网格、分布式并行等技术的成熟,云计算概念的形成,云计算技术和概念的积累等。第二,云计算初现阶段。云计算的初现以Salesforce成立并推出软件即服务(SaaS)、又成立的LoudCloud推出基础架构即服务(IaaS)以及Amazon推出AWS服务为标志,自此SaaS和IaaS云服务都出现了,并被市场接受。第三,云计算形成阶段。云计算的形成阶段是以Salesforce发布的Force.com也就是平台即服务(PaaS)以及Google推出Google App Engine等为标志,自此基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)三种云服务模式全部出现。此时,IT企业、电信运营商、互联网企业等纷纷推出云服务,云服务形成。第四,云计算快速发展阶段。当前,云计算进入快速发展阶段,云服务功能日趋完善、种类日趋多样,传统企业开始通过自身能力的扩展、收购等模式,纷纷投入云服务中,云服务高速成长。第五,云计算成熟阶段。此后,通过深度竞争,竞争市场逐渐形成主流品牌产品和标准,并且形成了产品功能比较健全的市场格局,云服务进入成熟阶段。

当前,云计算的技术日趋成熟,处于快速发展阶段,云计算的运用也越来越广泛。尤其是云计算为大数据的计算提供了可能,与此同时,大数据的应用在很大程度上拓展了云计算的应用范围。

(二)云计算的概念

云计算又称云服务,是一种新型的计算和应用服务提供模式,是在通信网、互联网相关服务基础上的拓展,是并行计算分布式计算和网格计算的发展。云计算是一种新型的计算模式,这种模式提供可用的、便捷的、根据需要并且按照使用流量付费的网络访问,进入云计算资源共享池,包括网络、服务器、存储、应用软件、服务等资源,只需投入很少的管理工作,或者与服务供应商进行很少的交互,这些资源就能够被快速、及时地提供。一般地,云计算分为三个层次的服务:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

基础架构即服务(IaaS)是通过互联网提供数据中心、基础架构硬件以及软件资源,还可以提供服务器、数据库、磁盘存储、操作系统和信息资源的云服务模式。平台即服务(PaaS)只提供基础平台,软件开发者可以在这个基础平台上开发自身需要的应用,或者在现有应用的基础上进行拓展,同时不必购买相关的硬件设备,也不必购买或开发基础性的应用或者应用环境。软件即服务(SaaS)是一种应用软件分布模式。在这种模式下,应用软件安装在厂商或者服务供应商那里,用户可以通过某个网络来使用这些软件,不必下载安装,只需通过互联网与应用软件连接即可使用。它也是目前技术更为成熟,应用上也更为广泛的一种云计算模式。人们所获取的云资源大多是基于软件即服务。云计算改变了传统的IT商业模式,使消费模式由“购买软硬件产品”逐渐转变为“购买云服务”。

(三)云计算的特点

云计算的基本理念是将诸多复杂的计算程序、设备等资源放进“云”里,通过提高“云”的计算能力,降低应用客户端的负担,使应用客户端简化成一个单纯的输入输出设备。云计算主要具备以下特点:

虚拟的集中式与现实的分布式处理,动态地对资源进行分离与分配。云计算支持大量用户在任意的位置通过客户终端和高速的互联网将分布于各处的云资源虚拟地集中在一起,从而使客户快速地获得从原资源里分离出的服务。“云”将用户所请求的资源从原资源中分离出来,分配给用户,无须回收资源,提高了资源的利用率。

降低客户终端设备要求,且通用易扩展。云计算对客户终端设备的要求极低,用户不需要购买高配置的终端设备,也不需要购买或者开发高端的先进的应用程序,只需要配备适合获取云资源的基础应用环境即可。比如,用户只需要一个手机,并在浏览器中输入URL就可以轻松地获取自己需要的云资源。同时,云计算不针对特定的应用,只需要一般的相关设备即可获得云资源,形成的“云”规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。

自动化集中式管理降低成本和技术门槛。云计算采用特殊的措施和极其廉价的节点构成云资源共享池,通过自动化集中式管理,向用户提供优质的云资源和应用开发环境,从而使很多企业不用再承担高昂的数据、资源等管理成本和研发成本,进而降低了技术开发的门槛,提高了资源的利用率。

按需提供服务,数据安全可靠。通过“云”计算,用户可根据自身需要,向“云”请求所需要的资源,然后获得“云”分配的资源。同时,在云计算的应用模式下,人们可以将自己的资料、应用等上传至云资源池中,用户只需要连接互联网即可访问和使用数据。此外,多副本容错、计算节点同构可互换等措施保障了数据的安全性,从而能使数据共享和应用共享变得更加便捷、安全、轻松。对于“云”数据和相关的基础设施,一般会有专业的IT人员进行维护,及时地对病毒和各类网络攻击进行防护,用户对客户终端进行日常的管理和维护即可。(www.daowen.com)

(四)云计算的经济价值与社会价值

云计算是创新型的计算、处理和服务模式,为许多行业的营运管理、决策管理和信息数据的计算处理提供了全新的解决方案,突破了使用者的技术障碍,以简单、方便、低成本、随需随取随扩展的方式获取更为优质的计算资源,从而使原本需要使用者自己处理的复杂计算变得简单起来,使用户可以减少对中间计算过程的关注而专注于最终结果,使很多没有技术资源的用户通过云资源共享池获取所需的计算资源。云计算使人类的社会生产分工更加系统化、专业化,优化了资源的配置方式,提高了资源的利用效率。因此,云计算具有高度的经济与社会价值,具体体现在以下几方面:

第一,整合信息资源与服务,提供专业化的计算服务,优化资源配置,提高资源利用率。云计算整合信息服务与计算服务,同时集中了各类相关资源服务,创建了一个基于互联网的集中式的、开放性的信息与计算服务平台。基于一个平台,云计算就可以满足数十亿用户的计算需求,极大地提高了整个社会的信息化率。同时,“云”资源根据用户的需求提供相应的云服务,避免了资源的浪费,提高了整个社会的资源配置效率和资源利用率。例如,在云计算模式下,中小企业想要对企业进行信息化改造、信息化管理,不需自身购买或开发像ERP一样的信息管理系统,甚至普通的财务软件都不必购买或开发,企业只需要购买相关的云服务,如云ERP、云财务等。尤其部分中小企业,它们的技术水平低、经济实力弱、发展速度缓慢,可通过云服务获得技术支持,跨过技术瓶颈,促使企业升级。

第二,集中优势,发展规模经济、范围经济、速度经济,降低社会生产成本投资风险。从供给角度分析,云计算呈现边际收益递增,包括规模报酬递增与范围报酬递增。云计算初始固定成本投入较高,可变成本投入逐渐降低,导致边际成本递减,平均成本降低,甚至在超过一定范围后,边际成本几乎为零,边际收益递增,使企业享受规模经济带来的好处。在云计算中,无论是基础设施、平台还是软件,都需要较高的初始固定投入。但是一旦建成,就可以反复使用进而降低成本投入,甚至形成一定规模后,不需要成本投入。从需求角度分析,云计算使原有的自建或购买产品模式转变为租赁服务模式,由于集中优势和规模经济,云服务提供商可以以较低的成本提供服务,根据摩尔定律,摊薄了固定资产投资的同时获得了更加快捷和低价格的服务。这种租赁服务的模式使整个IT建设和营运成本降低了50%,也降低了用户将大量资金投资于IT资源基础设施建设而导致资金链条断裂的风险。

第三,降低IT技术壁垒,扩展用户规模。现代经济的高速发展,对IT的要求越来越高,所要求的IT应用也越来越复杂,大多企业面临信息技术壁垒的挑战,尤其是中小型企业。在传统模式下,企业需投入大量的人力、物力、财力和时间去研发符合自身需求的信息化系统,但是很多时候效果不是很理想,投入无产出,甚至造成公司内部管理的混乱。而通过云服务获取计算资源,企业可以更加专注于核心业务,中小型企业也可以摆脱技术约束,实现技术升级、规模升级。

第四,整合数据资源,挖掘大数据的潜在价值,消除体制障碍。云计算提供了统一的计算和服务平台,使数据资源集中,形成海量的动态数据集合。单台电脑或单一服务器在面对规模庞大、无统一结构、零散的数据集合时,处理能力较低,而云计算的分布式处理平台为大数据的处理、分析提供了可能,增加大数据的潜在价值。在某些具体的领域,云计算还能消除体制的弊端。例如,电子政务云与公共服务云就打破了部门分割和部门利益,实现了信息共享与业务协同,促进了服务型政府的建设。对于医疗教育、社保、文化公共事业单位,在信息化发展到一定程度时必然将遇到信息共享与协同困难的问题。部门内部或小团体为维持自身利益,总会想方设法地阻碍信息共享,便形成了“信息孤岛”。电子政务与公共服务引入云计算,将各部门的信息资源整合集中在统一的平台上,既消除了“信息孤岛”、解决了信息冗余带来的存储资源浪费和数据的不一致问题,又使得信息资源更大范围地得到利用,充分发挥其效用。企业采用私有云应用,也能很好地解决企业内部各部门之间信息共享的问题,使业务更加趋于协同效率。

第五,增强IT资源的综合集成,以此来促进智能管理与服务的实现。集中的IT资源,不仅提供了集中计算、统一管理、整合运行的技术支撑,还增强了统筹规划和顶层设计的能力。云计算创新了城市管理与服务,使城市各部分有机地结合在一起,便于实现智能管理。例如,云交通通过云服务平台整合现有资源、统一指挥、高效调度平台里的资源,显著提升了处理交通堵塞、突发事件等的能力。

(五)我国云计算发展现状

近年来,我国云计算发展迅速。云计算在我国从概念性阶段逐步进入实质性发展阶段。云计算在我国的发展阶段大致可以分为三个阶段:

第一阶段:云计算萌芽阶段。从市场的角度看,主要是云计算市场的培育阶段。该阶段的特点是云计算的概念模糊,人们对云计算认知度普遍很低以及云计算技术也还不成熟。关键在于云计算开发商各自为政,没有形成统一的技术标准。

第二阶段:云计算成长阶段。云计算市场也进入成长阶段。该阶段的特点是云计算应用案例迅速增加,而且云计算也得到了我国IT市场比较深入的了解和认可,云计算发展进入实质性阶段,商业应用的概念逐步形成。在此期间,云计算技术得到迅速发展,云计算市场规模也得到迅速扩大。

第三阶段:云计算成熟阶段。云计算市场也进入成熟阶段。该阶段的特点是云计算提供商的竞争格局初步形成,云计算技术更加成熟,对于问题的解决方案更加成熟。此时,云计算市场规模进入稳定发展阶段,SaaS模式成为主流应用模式。

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