工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)核心技術(shù)之四：一文讀懂云計(jì)算

云計(jì)算從一個(gè)比較模糊的技術(shù)術(shù)語，到早期亞馬遜的CloudDrive實(shí)踐，到各大行業(yè)巨頭目標(biāo)盯緊了云計(jì)算這塊大“肥肉”，不過短短的十年。隨著物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求不斷擴(kuò)大，云計(jì)算的發(fā)展將不可阻擋地實(shí)現(xiàn)跨越。目前云計(jì)算越來越普及化，行業(yè)門檻很低，正向平民化方向發(fā)展。然而什么是云計(jì)算，你問問周圍言必稱云計(jì)算的，答案也是咿咿呀呀，或者不知所云。這就產(chǎn)生強(qiáng)大的反差，一方面云計(jì)算給人感覺非常高大上，高科技，深不可測的；另外一方面又成了人的口頭禪了，做技術(shù)的，做文案的，做生意的，甚至做官員的，時(shí)常都從口里蹦出個(gè)“云計(jì)算”來。前面我們探討過虛擬化、分布式和并行計(jì)算，今天我們來了解下高大上的云計(jì)算。首先我們來看看云計(jì)算的前世今生。一云計(jì)算的前世今生2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（EricSchmidt）在搜索引擎大會(huì)（SESSanJose2006）首次提出“云計(jì)算”（CloudComputing）的概念。云計(jì)算提出的愿景，是要像用水用電那樣使用IT服務(wù)。建立了水廠發(fā)電廠集中提供水電，家庭不再需要挖水井和買發(fā)電機(jī)，只要通過水管和電線便可享受專業(yè)的更高水平的水電服務(wù)，且按需付費(fèi)，若短期突然要大量用水用電，也無需擔(dān)心資源不足，用多用少可自主決定。類比到IT，便是云計(jì)算服務(wù)提供商建設(shè)好大規(guī)模的IT基礎(chǔ)設(shè)施，通過互聯(lián)網(wǎng)（網(wǎng)線或無線）為企業(yè)提供服務(wù)器（虛擬機(jī)）、存儲(chǔ)、應(yīng)用程序等的租用，企業(yè)無需自己再建設(shè)IT基礎(chǔ)設(shè)施，便可享受專業(yè)的更高水平的IT服務(wù)，且按需付費(fèi)，若短期內(nèi)業(yè)務(wù)訪問量暴增需要更多的計(jì)算資源，也無需擔(dān)心云計(jì)算服務(wù)提供商的資源不足，資源的租用可根據(jù)使用情況自動(dòng)伸縮，企業(yè)只需按實(shí)際使用量付費(fèi)即可。云計(jì)算主要經(jīng)歷了四個(gè)階段才發(fā)展道現(xiàn)在比較成熟的水平狀態(tài)。這四個(gè)階段依次是電廠模式、效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算，進(jìn)而演進(jìn)成現(xiàn)在的云計(jì)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(jià)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(jì)算階段：在1960年左右，當(dāng)時(shí)計(jì)算設(shè)備的價(jià)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(jì)算資源的想法。1961年，人工智能之父麥肯錫在一次會(huì)議上提出了“效用計(jì)算”這個(gè)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(chǔ)系統(tǒng)以及應(yīng)用程序來共享給多個(gè)用戶，讓用戶能夠像把燈泡插入燈座一樣來使用計(jì)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(shí)整個(gè)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(gè)想法一直為人稱道，但是總體而言“叫好不叫座”。

網(wǎng)格計(jì)算階段：網(wǎng)格計(jì)算研究如何把一個(gè)需要非常巨大的計(jì)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(jì)算機(jī)來處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來攻克大問題?？上У氖?，由于網(wǎng)格計(jì)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(jì)算階段：云計(jì)算的核心與效用計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)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(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算不同的是，在需求方面已經(jīng)有了一定的規(guī)模，同時(shí)在技術(shù)方面也已經(jīng)基本成熟了。二什么是云計(jì)算美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計(jì)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(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，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。1、狹義的云計(jì)算狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺(tái)、軟件)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。2、廣義的云計(jì)算廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。三云計(jì)算的技術(shù)及特點(diǎn)1、大規(guī)模、分布式

一般具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，世界上靠前的云服務(wù)商（包括Google、Amazon、微軟、阿里云等）都擁有上百萬級的服務(wù)器規(guī)模，而依靠這些分布式的服務(wù)器所構(gòu)建起來的“云”能夠?yàn)槭褂谜咛峁┣八从械挠?jì)算能力。2、虛擬化

云計(jì)算采用虛擬化技術(shù)，用戶并不需要關(guān)注具體的硬件實(shí)體，只需要選擇一家云服務(wù)商。用戶只需要注冊一個(gè)賬號、登陸到控制臺(tái)、去購買和配置需要的服務(wù)（云服務(wù)器、云存儲(chǔ)、CDN等等），再為你的應(yīng)用做一些簡單的配置之后，你就可以讓你的應(yīng)用對外服務(wù)了，這比傳統(tǒng)的在企業(yè)數(shù)據(jù)中心部署一套應(yīng)用要簡單方便得多。而且，你可以隨時(shí)隨地通過你的PC或移動(dòng)設(shè)備來控制你的資源，這就好像是云服務(wù)商為每一個(gè)用戶都提供了一個(gè)IDC(InternetDataCenter)一樣。

3、高可用性和擴(kuò)展性

云計(jì)算供應(yīng)商一般都會(huì)采用數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)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。基于云服務(wù)的應(yīng)用可以持續(xù)對外提供服務(wù)（7*24小時(shí)），另外“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，來滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。

4、按需服務(wù)，更加經(jīng)濟(jì)

用戶可以根據(jù)自己的需要來購買服務(wù)，甚至可以按使用量來進(jìn)行精確計(jì)費(fèi)，這能大大節(jié)省IT成本，而資源的整體利用率也將得到明顯的改善。

5、安全

網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為所有企業(yè)或個(gè)人創(chuàng)業(yè)者必須面對的問題，企業(yè)的IT團(tuán)隊(duì)或個(gè)人很難應(yīng)對那些來自網(wǎng)絡(luò)的惡意攻擊，而使用云服務(wù)則可以借助更專業(yè)的安全團(tuán)隊(duì)來有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)。四云計(jì)算的分類云計(jì)算按層級分可以分為三類：Iaas（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)InfrastructureasaServic），如阿里云、亞馬遜AWS、微軟Azure；Paas（平臺(tái)即服務(wù)Platform-as-a-Service），如GAE（谷歌）、阿里云、敢為云；Saas（軟件即服務(wù)Software-as-a-Service），如根云、敢為云。具體的層級就不展開說了，需要了解，可以自行百度。需要說明的是，這個(gè)劃分不是那么刀切般清晰，原因在于云計(jì)算廠商的服務(wù)延伸。隨著時(shí)間的推移，這種延伸將會(huì)越來越深入，跨界的現(xiàn)象將會(huì)更常見。五云計(jì)算的發(fā)展趨勢Gartner2018年6月發(fā)布的2017年全球公有云IaaS市場份額分析報(bào)告中顯示，亞馬遜AWS、微軟Azure、阿里云位列全球公有云IaaS市場前三甲。世界排名前五的云計(jì)算廠商中，美國獨(dú)占4席。對于云計(jì)算平臺(tái)而言，Gartner指出，云計(jì)算平臺(tái)需要加強(qiáng)自身硬件包括但不局限于數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)建和擴(kuò)充，同時(shí)提出了更高的要求：未來云計(jì)算更傾向于云生態(tài)建設(shè)，云計(jì)算不是孤立的，需要與AI、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)做更多的結(jié)合和交流。對于云計(jì)算霸主地位的亞馬遜在未來也不能坐享其成，高枕無憂，稍不留神便會(huì)被反超；對于云計(jì)算寡頭之外的云計(jì)算平臺(tái)，無疑需要更深入地耕耘，特別是對致力于深耕垂直行業(yè)的云計(jì)算平臺(tái)，提出了更高的要求：1、具有對云計(jì)算的掌控能力2、具有擴(kuò)展行業(yè)應(yīng)用和計(jì)算能力3、具有提供一站式解決方案能力4、具有滿足差異化需求能力5、具有提供定制化服務(wù)能力6、具有專注所屬領(lǐng)域縱深發(fā)展能力總體而言，云計(jì)算將是