《物聯(lián)網(wǎng)工程及應(yīng)用》課件第7章

第7章云計(jì)算7.1云計(jì)算的概念

7.2云計(jì)算產(chǎn)生和發(fā)展基礎(chǔ)

7.3云計(jì)算的發(fā)展歷史

7.4云計(jì)算的發(fā)展環(huán)境

7.5云服務(wù)

7.6微軟公司的基于WindowsAzure系統(tǒng)的開發(fā)

7.7云計(jì)算的典型公司Salesforce及產(chǎn)品簡(jiǎn)介

7.8云計(jì)算的服務(wù)模式

7.9云計(jì)算與中國7.10本章小結(jié)

7.1云計(jì)算的概念

云計(jì)算的核心思想是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池，向用戶提供按需服務(wù)。

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)。這種特性使我們可以像使用水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。云計(jì)算這個(gè)名詞是借用了量子物理中的“電子云”(ElectronCloud)，強(qiáng)調(diào)計(jì)算的彌漫性、無所不在的分布性和社會(huì)性特征。量子物理上的“電子云”是指在原子核周圍運(yùn)動(dòng)的電子不是沿一個(gè)固定的軌道，而是以彌漫空間的、云的狀態(tài)存在的。描述電子運(yùn)動(dòng)的不是牛頓經(jīng)典力學(xué)而是一個(gè)概率分布的密度函數(shù)，用薛定諤波動(dòng)方程來描述特定的時(shí)間內(nèi)粒子位于某個(gè)位置的概率有多大，這跟經(jīng)典力學(xué)的提法完全不同。電子云具有概率性、彌漫性、同時(shí)性等特性，云計(jì)算來自電子云的概念。IBM有一個(gè)無所不在的計(jì)算叫“Ubiquitous”，MS(Bill)不久也跟著提出一個(gè)無所不在的計(jì)算“Pervade”，現(xiàn)在人們對(duì)無所不在的計(jì)算又有了新的認(rèn)識(shí)，即“Omnipresent”。但是，云計(jì)算并不是純粹的商業(yè)炒作，它確實(shí)會(huì)改變信息產(chǎn)業(yè)的格局，現(xiàn)在許多人已經(jīng)用上了GoogleDoc和GoogleApps，用上了許多遠(yuǎn)程軟件應(yīng)用，如Office字處理，而不是用自己本地機(jī)器上安裝的這些應(yīng)用軟件。還有許多企業(yè)應(yīng)用如電子商務(wù)應(yīng)用，例如要寫一個(gè)交易程序，Google的企業(yè)方案就包含了現(xiàn)成的模板，一個(gè)根本沒學(xué)習(xí)過Netbeanr的銷售人員也能做出來?，F(xiàn)在有這樣的說法，當(dāng)今世界只有五臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)是Google的，一臺(tái)是IBM的，一臺(tái)是Yahoo的，一臺(tái)是Amazon的，一臺(tái)是Microsoft的，因?yàn)檫@五個(gè)公司在分布式處理的商業(yè)應(yīng)用上捷足先登，引領(lǐng)潮流。Sun公司很早就提出“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”是有先見之明的。

到底什么是云計(jì)算(CloudComputing)呢?在闡釋這個(gè)問題之前，先來看兩個(gè)容易與云計(jì)算混淆的概念：集群計(jì)算(ClusterComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)。集群是指由一組彼此獨(dú)立但又相互連接的計(jì)算機(jī)在一起工作所形成的單獨(dú)整合的計(jì)算資源，集群系統(tǒng)是并行分布系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式。網(wǎng)格也是并行分布式系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式，與集群不同的是：網(wǎng)格系統(tǒng)支持地理分布的計(jì)算機(jī)之間共享資源、查找資源、整合資源，并根據(jù)網(wǎng)格中計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況、容量大小、性能穩(wěn)定性、運(yùn)營價(jià)格以及用戶所需服務(wù)的質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配。不可否認(rèn)，云計(jì)算在概念上與網(wǎng)格計(jì)算有部分重合，但至少在以下三個(gè)方面云計(jì)算的理念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了網(wǎng)格計(jì)算。首先，云計(jì)算中計(jì)算機(jī)的資源完全虛擬化，被虛擬化的資源包括數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、硬盤等軟件和硬件，這是一個(gè)計(jì)算機(jī)世界的大整合；其次，云計(jì)算支持高擴(kuò)展性，也就是說它的規(guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶大規(guī)模增長的需要。用戶可以根據(jù)需要簡(jiǎn)單快捷地升級(jí)云計(jì)算中占有的資源數(shù)量，并且通常這樣的升級(jí)過程只需要幾秒或者幾分鐘的時(shí)間；最后，云計(jì)算中的數(shù)據(jù)更加安全可靠。它使用了數(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，因此數(shù)據(jù)在云計(jì)算中通常會(huì)存在多個(gè)備份，這樣即使在服務(wù)器崩潰的情況下云計(jì)算技術(shù)也能表現(xiàn)出驚人的恢復(fù)能力。表7-1從不同的角度探討了云計(jì)算的定義，下面將給出相對(duì)比較全面系統(tǒng)的定義。云計(jì)算是由一系列可以動(dòng)態(tài)升級(jí)和虛擬化的資源所組成的，這些資源被所有云計(jì)算的用戶共享并且可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)訪問，用戶無須掌握云計(jì)算的技術(shù)，只需要按照個(gè)人或者團(tuán)體的需要租賃云計(jì)算的資源。表7-1云計(jì)算的不同定義據(jù)此我們可以初步給出云計(jì)算的概念：云計(jì)算是一種分布式計(jì)算技術(shù)，它通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將計(jì)算處理結(jié)果回傳給用戶。通過該技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到與“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)。 7.2云計(jì)算產(chǎn)生和發(fā)展基礎(chǔ)

7.2.1SaaS的誕生

1999年，當(dāng)桌面應(yīng)用還是唯一主流的時(shí)候，當(dāng)時(shí)Oracle的高管MarcBenioff看準(zhǔn)了Web應(yīng)用將取代桌面應(yīng)用這一大趨勢(shì)，創(chuàng)建了Salesforce這家以銷售在線CRM(CustomerRelationshipManagement，客戶關(guān)系管理)系統(tǒng)為主的互聯(lián)網(wǎng)公司，并定義了SaaS(SoftwareasaService，軟件即服務(wù))這個(gè)概念。SaaS的意思是軟件將會(huì)以在線服務(wù)的形式提供給用戶，而且避免了安裝和運(yùn)維等煩瑣的步驟。Salesforce的在線CRM一經(jīng)推出，不僅受到業(yè)界的好評(píng)和用戶的支持，而且越來越多的軟件選擇了SaaS這種模式來發(fā)布?？偟膩碚f，由于SaaS的誕生和不斷發(fā)展，人們開始相信云計(jì)算的產(chǎn)品不論在技術(shù)上還是在商業(yè)上都是可行的。7.2.2“IT不再重要”的發(fā)表

2003年，尼古拉斯·卡爾在《哈佛商業(yè)評(píng)論》上發(fā)表的一篇具有轟動(dòng)性的文章“IT不再重要”中，犀利地提出IT技術(shù)已經(jīng)日用品化了。雖然這樣能使大多數(shù)的企業(yè)從IT中獲益，但是IT已經(jīng)很難給企業(yè)帶來一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此文受到了包括當(dāng)時(shí)英特爾董事長克瑞格·貝瑞特在內(nèi)的整個(gè)IT界的反駁，并導(dǎo)致尼古拉斯·卡爾甚至自稱為IT界的“全民公敵”。但是，今天看來，此文不僅促使了廣大的IT從業(yè)者不斷反思，而且推動(dòng)了IT產(chǎn)業(yè)的變革，因?yàn)镮T技術(shù)的日用品化并不是IT界的末日，而是下一次創(chuàng)新和發(fā)展的起點(diǎn)，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)程。7.2.3Google的三大核心技術(shù)

Google在2003年的SOSP大會(huì)上發(fā)表了有關(guān)GFS(GoogleFileSystem，Google文件系統(tǒng))分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的論文，在2004年的OSDI大會(huì)上發(fā)表了有關(guān)MapReduce分布式處理技術(shù)的論文，在2006年的OSDI大會(huì)上發(fā)表了關(guān)于BigTable分布式數(shù)據(jù)庫的論文。這3篇重量級(jí)論文的發(fā)表，不僅使大家了解Google搜索引擎背后強(qiáng)大的技術(shù)支撐，而且應(yīng)用這3個(gè)技術(shù)的開源產(chǎn)品如雨后春筍般涌現(xiàn)，比如使用MapReduce的產(chǎn)品有Hadoop，使用GFS的產(chǎn)品有HDFS，而使用BigTable的產(chǎn)品則有Hbase、Hypertable和Cassandra等。這3篇論文和相關(guān)的開源技術(shù)極大地普及了云計(jì)算中非常核心的分布式技術(shù)。 7.3云計(jì)算的發(fā)展歷史

由于云計(jì)算是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果，其成熟度較高，又有大公司推動(dòng)，發(fā)展極為迅速。Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司都是云計(jì)算的先行者。云計(jì)算領(lǐng)域眾多成功的公司中還包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。實(shí)際上云計(jì)算并不是一個(gè)全新的名詞，它的概念是歷經(jīng)數(shù)十載不斷發(fā)展演化的結(jié)果，如圖7-1所示。云計(jì)算最初的概念來源于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)JohnMcCarthy認(rèn)為“計(jì)算能力在未來將成為公共設(shè)施”。20世紀(jì)80年代末，開始出現(xiàn)利用大量的系統(tǒng)來解決單一問題(通常是科學(xué)問題)的情況，網(wǎng)格計(jì)算由此誕生。在1999年出現(xiàn)的SETI@home更是成功地將網(wǎng)格計(jì)算的思想付諸實(shí)施，構(gòu)建了一個(gè)成功的案例。云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算都是希望利用大量的計(jì)算機(jī)構(gòu)建出強(qiáng)大的計(jì)算能力。但是在此基礎(chǔ)上云計(jì)算有著更為宏大的目標(biāo)，那就是它希望能夠利用這樣的計(jì)算能力，在其上構(gòu)建穩(wěn)定而快速的存儲(chǔ)以及其他服務(wù)，它有著比網(wǎng)格計(jì)算更明顯的優(yōu)勢(shì)。因此網(wǎng)格計(jì)算就逐漸向云計(jì)算發(fā)展。圖7-1云計(jì)算的演進(jìn)

20世紀(jì)90年代，虛擬化的概念已經(jīng)從虛擬服務(wù)器擴(kuò)展到了更高層次的抽象。首先是虛擬平臺(tái)，而后又是虛擬應(yīng)用程序。公用計(jì)算將集群作為虛擬平臺(tái)，采用可量化的業(yè)務(wù)模型進(jìn)行計(jì)算。

20世紀(jì)末21世紀(jì)初，云計(jì)算的產(chǎn)品逐漸面市，在這個(gè)時(shí)期大多數(shù)的焦點(diǎn)都集中在將軟件作為一種服務(wù)上。軟件作為服務(wù)將虛擬化提升到了應(yīng)用程序的層次，它所使用的業(yè)務(wù)模型不是按消耗的資源收費(fèi)，而是根據(jù)向用戶提供的應(yīng)用程序的價(jià)值收費(fèi)的。

2007年，有關(guān)云計(jì)算的活動(dòng)更加頻繁，其中最廣為人知的就是10月份Google和IBM聯(lián)合宣布推廣“云計(jì)算”的計(jì)劃，包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、華盛頓大學(xué)以及MIT在內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)都開始大規(guī)模地著手于云計(jì)算的研究項(xiàng)目。同一時(shí)期，“云計(jì)算”這個(gè)術(shù)語開始流行，并且逐漸成為主流。云計(jì)算是一種全新的商業(yè)模式，其核心部分依然是數(shù)據(jù)中心(DataCenter)，它使用的硬件設(shè)備主要是成千上萬的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器。企業(yè)和個(gè)人用戶只要通過高速互聯(lián)網(wǎng)就可以得到計(jì)算能力，從而避免了大量的硬件投資。2008年8月，Gartner研究發(fā)現(xiàn)“許多公司逐漸采用另外一種商業(yè)模式，公司本身不再投資硬件和軟件，硬件和軟件的費(fèi)用都流向提供硬件和軟件服務(wù)的云計(jì)算的運(yùn)營商”。這種模式直接導(dǎo)致“某些領(lǐng)域的IT產(chǎn)品劇烈增加，而其他領(lǐng)域的IT產(chǎn)品劇烈減少”。 7.4云計(jì)算的發(fā)展環(huán)境

7.4.1云計(jì)算與3G

3G(3rd-Generation)是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱。3G是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)，是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的新一代通信技術(shù)。目前國際電信聯(lián)盟確定了三個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)制式：CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。在我國，中國電信、中國聯(lián)通和中國移動(dòng)分別運(yùn)營這三種不同制式的3G網(wǎng)絡(luò)。3G的代表性特征是具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力，能夠提供2M速率以上的帶寬。因此，3G可以支持語音、圖像、音樂、視頻、網(wǎng)頁、電話會(huì)議等多種移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

3G與云計(jì)算是互相依存、互相促進(jìn)的關(guān)系。一方面，3G將為云計(jì)算帶來數(shù)以億計(jì)的寬帶移動(dòng)用戶。到2009年7月，全球移動(dòng)用戶已達(dá)44億，普及率達(dá)65%。3G用戶已超過5億，并以驚人的速度增長。2009年是中國的3G元年，當(dāng)年用戶數(shù)就超過了1千萬。這些用戶的終端是手機(jī)、PDA、筆記本、上網(wǎng)本等，計(jì)算能力和存儲(chǔ)空間有限，卻有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力，對(duì)云計(jì)算有著天然的需求，將實(shí)實(shí)在在地支持云計(jì)算取得商業(yè)成功。另一方面，云計(jì)算能夠給3G用戶提供更好的用戶體驗(yàn)。云計(jì)算有強(qiáng)大的計(jì)算能力、接近無限的存儲(chǔ)空間，并支持各種各樣的軟件和信息服務(wù)，能夠?yàn)?G用戶提供前所未有的服務(wù)體驗(yàn)。7.4.2云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過大量分散的射頻識(shí)別、傳感器、GPS、激光掃描器等小型設(shè)備，將感知的信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街付ǖ奶幚碓O(shè)施上進(jìn)行智能化處理，完成識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等工作?；\統(tǒng)地看，物聯(lián)網(wǎng)屬于傳感網(wǎng)的范疇。其實(shí)，傳感器的應(yīng)用歷史悠久而且相當(dāng)普及。那為什么還要提物聯(lián)網(wǎng)的概念呢?物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)的一個(gè)高級(jí)階段，它通過大量信息感知節(jié)點(diǎn)采集信息，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸和交換信息，通過強(qiáng)大的計(jì)算設(shè)施處理信息，然后再對(duì)實(shí)體世界發(fā)出反饋或控制信息。物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)其實(shí)質(zhì)用途可以歸結(jié)為三種基本應(yīng)用模式：對(duì)象的智能標(biāo)簽、環(huán)境監(jiān)控和對(duì)象跟蹤、對(duì)象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，通過改變對(duì)象的行為進(jìn)行控制和反饋。

云計(jì)算服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力有以下幾個(gè)方面。

(1)需求驅(qū)動(dòng)：海量信息的處理，在目前技術(shù)下的高成本壓力；云計(jì)算充分利用并合理使用資源，降低運(yùn)營成本。

(2)技術(shù)驅(qū)動(dòng)：IT與CT(ComputedTomography，電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù))技術(shù)的融合推動(dòng)IT架構(gòu)的升級(jí)；云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)逐漸快速發(fā)展。

(3)政策驅(qū)動(dòng)：政府的低碳經(jīng)濟(jì)與節(jié)能減排的政策要求；政府高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等基礎(chǔ)設(shè)施自助發(fā)展戰(zhàn)略。

物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞和智能處理三個(gè)特征，其中智能處理需要對(duì)海量的信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制，這就需要信息技術(shù)的支持。云計(jì)算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高擴(kuò)展性等特點(diǎn)正是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化、智能化發(fā)展所需的技術(shù)。云計(jì)算架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)之上，而物聯(lián)網(wǎng)將主要依賴互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)有效延伸，云計(jì)算模式可以支撐具有業(yè)務(wù)一致性的物聯(lián)網(wǎng)集約運(yùn)營。因此，很多研究提出了構(gòu)建基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)，該平臺(tái)主要包括云基礎(chǔ)設(shè)施、云平臺(tái)、云應(yīng)用和云管理。依托公眾通信網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)中心為核心，通過多接入終端實(shí)現(xiàn)泛在接入，面向服務(wù)的端到端體系架構(gòu)?；谠朴?jì)算模式，實(shí)現(xiàn)資源共享與產(chǎn)業(yè)協(xié)作，提高效率，降低成本，提升服務(wù)。有觀點(diǎn)認(rèn)為云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)“后端”支撐的關(guān)鍵。所謂物聯(lián)網(wǎng)的“后端”，是指基于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的涌現(xiàn)智能及對(duì)物理世界的反饋和控制?！昂蠖恕笔菍?shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能化管理目標(biāo)和價(jià)值追求的關(guān)鍵所在。云計(jì)算協(xié)同信息處理與計(jì)算平臺(tái)對(duì)信息進(jìn)行處理與決策。實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)、自主協(xié)同和涌現(xiàn)效應(yīng)等特征對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的“后端”提出了新的挑戰(zhàn)，需要有針對(duì)性地研究物聯(lián)網(wǎng)特定的應(yīng)用集成問題、體系結(jié)構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是大量高并發(fā)時(shí)間驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用自動(dòng)關(guān)聯(lián)和智能協(xié)作問題。在互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算領(lǐng)域，將軟件的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)維和用法相關(guān)部分(服務(wù))相剝離，并納入到互聯(lián)網(wǎng)級(jí)基設(shè)中，這是大勢(shì)所趨。而互聯(lián)網(wǎng)級(jí)基設(shè)也是云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算的本質(zhì)所在。物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算是交互的關(guān)系。一方面，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開云計(jì)算的支撐。從量上看，物聯(lián)網(wǎng)將使用數(shù)量驚人的傳感器(如數(shù)以億萬計(jì)的RFID、智能儀表和視頻監(jiān)控等)，采集到的數(shù)據(jù)量驚人。這些數(shù)據(jù)需要通過無線傳感網(wǎng)、寬帶互聯(lián)網(wǎng)向某些存儲(chǔ)和處理設(shè)施匯聚，而使用云計(jì)算來承載這些任務(wù)具有非常顯著的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)；從質(zhì)上看，使用云計(jì)算設(shè)施對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、挖掘可以更加迅速、準(zhǔn)確、智能地對(duì)物理世界進(jìn)行管理和控制，使人類可以更加及時(shí)、精細(xì)地管理物質(zhì)世界，從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)，大幅提高資源利用率和社會(huì)生產(chǎn)力水平?？梢钥闯觯朴?jì)算憑借其強(qiáng)大的處理能力、存儲(chǔ)能力和極高的性價(jià)比，很自然就會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)的后臺(tái)支撐平臺(tái)；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)將成為云計(jì)算最大的用戶，為云計(jì)算取得更大商業(yè)成功奠定基石。7.4.3云計(jì)算與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)是當(dāng)今最具影響力的兩個(gè)全球性網(wǎng)絡(luò)，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)恰恰融合了兩者的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。被稱做破壞性創(chuàng)新的云計(jì)算，在寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上將成為一種繞不開的趨勢(shì)。市場(chǎng)調(diào)研公司認(rèn)為，云計(jì)算將成為移動(dòng)世界中的一股爆破理論，最終會(huì)成為移動(dòng)應(yīng)用的主導(dǎo)運(yùn)行方式。掌握了云計(jì)算核心技術(shù)的企業(yè)無疑在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代可以獲得更強(qiáng)的主動(dòng)性。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是相輔相成的。通過云計(jì)算技術(shù)，軟、硬件獲得空前的集約化應(yīng)用，人們完全可以通過一個(gè)手持終端就能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PC所能達(dá)到的功能。二者在軟、硬件設(shè)施成本上的極大節(jié)約為中小企業(yè)帶來了福音，為人們帶來舒適和便捷。云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)似乎天生就是絕配。手機(jī)擁有便攜性和通信能力強(qiáng)等眾多天然優(yōu)勢(shì)，但計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力弱，雖然各廠商推出的手機(jī)正逐漸向智能化演化，但受限于體積和便攜性的要求，短時(shí)間內(nèi)手機(jī)的處理能力難以和計(jì)算機(jī)相比。從這點(diǎn)出發(fā)，云計(jì)算的特點(diǎn)更能在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上充分體現(xiàn)，將應(yīng)用的“計(jì)算”與存儲(chǔ)從終端轉(zhuǎn)移到服務(wù)器的云端，從而弱化了對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備的處理需求。例如，在各種數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)的快速推陳出新中，手機(jī)很難支撐這些新業(yè)務(wù)的要求，成為新業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。在云計(jì)算下，只要配備功能強(qiáng)大的瀏覽器，就能應(yīng)用各種新業(yè)務(wù)。在后臺(tái)，云計(jì)算的存儲(chǔ)量和計(jì)算能力也解決了手機(jī)存儲(chǔ)量有限和丟失信息的問題。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)移動(dòng)與固定計(jì)算、筆記本電腦計(jì)算的協(xié)同。對(duì)于追求個(gè)性化的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)來說，云計(jì)算的力量十分關(guān)鍵。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來臨，對(duì)用戶來講，最好的體驗(yàn)是淡化有線和無線的概念。在這樣的理念下，云計(jì)算有望突破各種終端，包括手機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視和視聽設(shè)備等在存儲(chǔ)及運(yùn)算能力上的限制，顯示的內(nèi)容、應(yīng)用都能保持一致性和同步性。各大IT廠商都在利用云計(jì)算制定如IaaS、PaaS和SaaS策略，希望通過利用互聯(lián)網(wǎng)的力量，以軟件為基準(zhǔn)，將無縫的服務(wù)提供給移動(dòng)終端用戶。

云計(jì)算正從互聯(lián)網(wǎng)逐漸過渡到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。目前社交網(wǎng)站越來越火爆，國外的Facebook及國內(nèi)的人人網(wǎng)、開心網(wǎng)等都是其典型的代表。社交網(wǎng)站運(yùn)用云計(jì)算思維，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)站上各種信息的同步更新。如今，隨著一些典型的互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)的“云”與“端”之間已經(jīng)形成了平滑對(duì)接，而在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上，“云”與“端”之間還需要“管”來溝通它們之間的鴻溝。瀏覽器或許將成為重要的“管”道角色。

云計(jì)算對(duì)于云和端兩側(cè)來說都具有傳統(tǒng)模式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在云的一側(cè)，為內(nèi)部開發(fā)者和業(yè)務(wù)使用者提供了更多的服務(wù)，提升基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率和資源部署的靈活性：在端的一側(cè)，能夠迅速部署應(yīng)用和服務(wù)，按需調(diào)整業(yè)務(wù)使用量。從目前云計(jì)算的成功案例中可以看出，云計(jì)算極大地提高了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的性能，具有巨大的計(jì)算和成本優(yōu)勢(shì)。7.4.4云計(jì)算與三網(wǎng)融合

所謂的三網(wǎng)融合，是指廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，其中互聯(lián)網(wǎng)是核心。據(jù)國務(wù)院三網(wǎng)融合領(lǐng)導(dǎo)小組專家組組長、中國工程院副院長鄔賀銓估算，三網(wǎng)融合啟動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)6880億元人民幣。其中，電信寬帶升級(jí)、廣電雙向網(wǎng)絡(luò)改造、機(jī)頂盒產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及基于音頻視頻內(nèi)容的信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的有效投資額為2490億元，可激發(fā)釋放社會(huì)的信息服務(wù)與終端消費(fèi)額近4390億元。三網(wǎng)融合被納入“十二五”計(jì)劃，并明確寫入《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》。業(yè)內(nèi)權(quán)威專家認(rèn)為，三網(wǎng)融合政策的持續(xù)加碼，將推動(dòng)電信與廣電業(yè)務(wù)相互進(jìn)入、廣電網(wǎng)絡(luò)整合、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商角色再定位等一系列革命性變化同步加速。僅中國電信一家運(yùn)營商，其兩年內(nèi)用于寬帶升級(jí)的投資將達(dá)到近300億元。

云計(jì)算使計(jì)算能力從分散終端向網(wǎng)絡(luò)綜合服務(wù)轉(zhuǎn)變，使商業(yè)模式從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施向服務(wù)轉(zhuǎn)變，從連接計(jì)算機(jī)資源向連接個(gè)人和設(shè)備轉(zhuǎn)變。云計(jì)算的基礎(chǔ)仍然是寬帶，其服務(wù)手段和服務(wù)對(duì)象都需要寬帶。社會(huì)的各種生活、娛樂和就業(yè)都對(duì)寬帶發(fā)展提出了高要求，各國也加大了對(duì)寬帶建設(shè)的投入，各廠商也都在加強(qiáng)對(duì)寬帶技術(shù)的研發(fā)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，隨著三網(wǎng)融合政策的出臺(tái)以及下一代廣電網(wǎng)絡(luò)的上線，云計(jì)算不但會(huì)為現(xiàn)有廣電和電信產(chǎn)業(yè)帶來新商機(jī)，還會(huì)大大拓展相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，使更多企業(yè)收益，為云計(jì)算提供切實(shí)的應(yīng)用機(jī)會(huì)。三網(wǎng)融合和下一代廣電網(wǎng)項(xiàng)目是要為用戶提供多樣、便捷的服務(wù)。由于云計(jì)算可以大大降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算和分發(fā)成本，一些以前無法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，現(xiàn)在都有可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。三網(wǎng)融合和下一代廣電網(wǎng)絡(luò)的最終目標(biāo)是構(gòu)建全數(shù)據(jù)、全融合的國家骨干網(wǎng)絡(luò)，借助云計(jì)算技術(shù)，下一代廣電網(wǎng)絡(luò)還會(huì)和傳統(tǒng)行業(yè)相融合，實(shí)現(xiàn)諸如遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療會(huì)診、股票信息、交通查詢、精確廣告投放等更多應(yīng)用。有了云計(jì)算技術(shù)，一些從事傳統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)也能搭上三網(wǎng)融合和下一代廣電網(wǎng)的快車。例如，傳統(tǒng)的GPS廠商只是生產(chǎn)商，而借助云計(jì)算技術(shù)，他們可以成為服務(wù)性企業(yè)，通過增值業(yè)務(wù)獲取更多收入。7.4.5云計(jì)算壓倒性的成本優(yōu)勢(shì)

為什么云計(jì)算擁有劃時(shí)代的優(yōu)勢(shì)?主要原因在于它的技術(shù)特征和規(guī)模效應(yīng)所帶來的壓倒性的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

全球企業(yè)的IT開銷分為三部分：硬件開銷、能耗和管理成本。根據(jù)IDC在2007年做過的一個(gè)調(diào)查和預(yù)測(cè)(如圖7-2所示)，從1996年到2010年，全球企業(yè)IT開銷中的硬件開銷是基本持平的。但能耗和管理的成本上升非常迅速，以至于到2010年管理成本占了IT開銷的大部分，而能耗開銷越來越接近硬件開銷。圖7-2全球企業(yè)IT開銷發(fā)展趨勢(shì)如果使用云計(jì)算的話，系統(tǒng)建設(shè)和管理成本有很大的區(qū)別，如表7-2所示。根據(jù)JamesHamilton的數(shù)據(jù)，一個(gè)擁有5萬個(gè)服務(wù)器的特大型數(shù)據(jù)中心與擁有1000個(gè)服務(wù)器中型數(shù)據(jù)中心相比，特大型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)成本只相當(dāng)于中型數(shù)據(jù)中心的1/5到1/7，而每個(gè)管理員能夠管理的服務(wù)器數(shù)量則擴(kuò)大到7倍之多。因此，對(duì)于規(guī)模通常達(dá)到幾十萬乃至上百萬臺(tái)計(jì)算機(jī)的Amazon和Google云計(jì)算而言，其網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和管理成本較之中型數(shù)據(jù)中心至少可以降低5～7倍。表7-2中型數(shù)據(jù)中心和特大型數(shù)據(jù)中心的成本比較電力和制冷成本也會(huì)有明顯的差別。例如，美國愛達(dá)荷州的水電資源豐富，電價(jià)很便宜。而夏威夷州是島嶼，本地沒有電力資源，電力價(jià)格就比較貴，二者最多相差7倍，如表7-3所示。表7-3美國不同地區(qū)電力價(jià)格的差異由于電價(jià)有如此顯著的差異，Google的數(shù)據(jù)中心一般選擇在人煙稀少、氣候寒冷、水電資源豐富的地區(qū)，這些地區(qū)的電價(jià)、散熱成本、場(chǎng)地成本、人力成本等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人煙稠密的大都市，剩下的挑戰(zhàn)就是要專門鋪設(shè)光纖到這些數(shù)據(jù)中心。不過，由于光纖密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)的應(yīng)用，單根光纖的傳輸容量已超過10Tb/s，在地上開挖一條小溝埋設(shè)的光纖所能傳輸?shù)男畔⑷萘繋缀跏菬o限的，遠(yuǎn)比將電力用高壓輸電線路引入城市要容易得多，而且沒有衰減。拿Google的話來說，傳輸光子比傳輸電子要容易得多。這些數(shù)據(jù)中心采用了高度自動(dòng)化的云計(jì)算軟件管理，需要的人員很少，而為了技術(shù)保密而拒絕外人進(jìn)入?yún)⒂^，讓人有一種神秘的感覺，故被人戲稱為“信息時(shí)代的核電站”，如圖7-3所示。圖7-3被稱為“信息時(shí)代的核電站”的Google數(shù)據(jù)中心再者，云計(jì)算與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)相比，資源的利用率也有很大不同。IDC一般采用服務(wù)器托管和虛擬主機(jī)等方式對(duì)網(wǎng)站提供服務(wù)。每個(gè)租用IDC的網(wǎng)站所獲得的網(wǎng)絡(luò)帶寬、處理能力和存儲(chǔ)空間都是固定的。然而，絕大多數(shù)網(wǎng)站的訪問流量都不是均衡的。例如，有的時(shí)間性很強(qiáng)，白天訪問的人少，到了晚上7、8點(diǎn)鐘就會(huì)流量暴漲；有的季節(jié)性很強(qiáng)，平時(shí)訪問人不多，但是到圣誕節(jié)前訪問量就很大；有的一直很平淡，但是由于某些突發(fā)事件(如邁克爾·杰克遜突然去世)，使得防問量暴增而陷入癱瘓。網(wǎng)站擁有者為了應(yīng)對(duì)這些突發(fā)流量，會(huì)按照峰值要求來配置服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，造成資源的平均利用率只有10%～15%，如圖7-4所示。而云計(jì)算平臺(tái)提供的是有彈性的服務(wù)，它根據(jù)每個(gè)租用者的需要在一個(gè)超大的資源池中動(dòng)態(tài)分配和釋放資源，而不需要為每個(gè)租用者預(yù)留峰值資源。而且云計(jì)算平臺(tái)的規(guī)模極大，其租用者數(shù)量非常多，支撐的應(yīng)用種類也是五花八門，比較容易平穩(wěn)整體負(fù)載，因而云計(jì)算資源利用率可以達(dá)到80%左右，這是傳統(tǒng)模式的5～7倍。圖7-4某典型網(wǎng)站的流量數(shù)據(jù)綜上所述，由于云計(jì)算有更低的硬件和網(wǎng)絡(luò)成本，更低的管理成本和電力成本，以及更高的資源利用率，兩者疊加就能夠?qū)⒊杀竟?jié)省30倍以上，如圖7-5所示。這個(gè)驚人的數(shù)字是云計(jì)算成為劃時(shí)代技術(shù)的根本原因。圖7-5云計(jì)算較之傳統(tǒng)方式的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)從前面可以知道，云計(jì)算能夠大幅節(jié)省成本，規(guī)模是極其重要的因素。那么，如果企業(yè)要建設(shè)自己的私有云，規(guī)模不大，也無法享受到電價(jià)優(yōu)惠，是否就沒有成本優(yōu)勢(shì)了呢?答案是仍然會(huì)有數(shù)倍的優(yōu)勢(shì)。一方面硬件采購成本還是會(huì)節(jié)省好幾倍，這是因?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)的容錯(cuò)能力很強(qiáng)，使得我們可以使用低端硬件代替高端硬件。另一方面，對(duì)云計(jì)算設(shè)施的管理是高度自動(dòng)化的，極少需要人工干預(yù)，可以大大減少管理人員的數(shù)量。中國移動(dòng)研究院建立了1024個(gè)節(jié)點(diǎn)的BigCloud云計(jì)算設(shè)施，并用它進(jìn)行海量數(shù)據(jù)挖掘，大大節(jié)省了成本。對(duì)云計(jì)算用戶而言，云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)也是無與倫比的。他們不用開發(fā)軟件，不用安裝硬件，用低得多的使用成本就可以快速部署應(yīng)用系統(tǒng)，而且可以動(dòng)態(tài)伸縮系統(tǒng)的規(guī)模，可以更容易地共享數(shù)據(jù)。租用公共云的企業(yè)不再需要自建數(shù)據(jù)中心，只需申請(qǐng)賬號(hào)，按量付費(fèi)，這一點(diǎn)對(duì)于中小企業(yè)和剛起步的創(chuàng)業(yè)公司來說尤為重要。目前，云計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋應(yīng)用托管、存儲(chǔ)備份、內(nèi)容推送、電子商務(wù)、高性能計(jì)算、媒體服務(wù)、搜索引擎、Web托管等多個(gè)領(lǐng)域，代表性的云計(jì)算應(yīng)用企業(yè)包括Abaca、BelnSync、AF83、Giveness、紐約時(shí)報(bào)、華盛頓郵報(bào)、GigaVox、SmugMug、Alexa、Digitaria等。紐約時(shí)報(bào)使用Amazon云計(jì)算服務(wù)在不到24個(gè)小時(shí)的時(shí)間里處理了1100萬篇文章，累計(jì)花費(fèi)僅240美元。如果用自己的服務(wù)器，需要數(shù)月時(shí)間和多得多的費(fèi)用。 7.5云服務(wù)

7.5.1使用云平臺(tái)的理由

在7.1節(jié)中了解到，云計(jì)算不僅僅是一種新的思想也是一種新的商業(yè)模式。于是很多工業(yè)分析家對(duì)云計(jì)算將會(huì)如何改變整個(gè)計(jì)算產(chǎn)業(yè)十分看好。計(jì)算工業(yè)轉(zhuǎn)向按照需求給消費(fèi)者和公司提供平臺(tái)服務(wù)(PaaS)和軟件服務(wù)(SaaS)，不用考慮時(shí)間和地點(diǎn)就可以隨時(shí)訪問可用的云資源，而這也正好可以解決公司IT部門經(jīng)常面臨的一個(gè)問題：在預(yù)算范圍內(nèi)為員工提供充足的運(yùn)算能力和存儲(chǔ)空間，可是普通配置無法滿足峰值時(shí)運(yùn)算及存儲(chǔ)空間的需求，如果為此而為新用戶增加設(shè)備會(huì)導(dǎo)致預(yù)算的飆升、成本的提高。同時(shí)對(duì)于大多數(shù)公司來說，增加設(shè)備不是經(jīng)濟(jì)的選擇，因?yàn)橛泻芏嘣O(shè)備只有在峰值時(shí)才臨時(shí)使用，峰值過后就被閑置。所以必須要想辦法，在保持原有的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及軟件投入的前提下實(shí)現(xiàn)性能的提升。

云平臺(tái)(CloudPlatforms)很好地解決了上述的問題。小公司往往缺乏開發(fā)大型應(yīng)用程序的資源，而在云平臺(tái)上開發(fā)程序，公司就可以省下昂貴的硬件費(fèi)用。同時(shí)小公司缺乏人力、財(cái)力、物力去進(jìn)行軟件的開發(fā)和維護(hù)，也沒有能力解決苛刻的網(wǎng)絡(luò)安全問題。但是如果把軟件開發(fā)和軟件服務(wù)外包給其他公司，再把開發(fā)的軟件上載到云平臺(tái)，這樣小公司就節(jié)約了投資在系統(tǒng)上的成本，從而可以省出更多的人力和資源來從事日常工作。云平臺(tái)上的應(yīng)用程序及服務(wù)在云端由云服務(wù)提供商維護(hù)。這樣集中的提供方式不僅可以使云平臺(tái)上的軟件比個(gè)人計(jì)算機(jī)上的同類軟件價(jià)格更便宜，管理更方便，而且還可以消除為每臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件升級(jí)的煩惱。云平臺(tái)只需升級(jí)平臺(tái)上的軟件，非常簡(jiǎn)單快捷地便完成了繁重的軟件升級(jí)任務(wù)。不僅如此，云平臺(tái)上的軟件還具有協(xié)作的功能，這是傳統(tǒng)的桌面軟件所不具備的。

總之，人們可以通過使用云平臺(tái)及其服務(wù)獲得很多幫助。在云平臺(tái)上開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序既可以減少開發(fā)費(fèi)用，又能享受平臺(tái)的強(qiáng)大功能。與此同時(shí)，集中的資源供應(yīng)方式和按需分配還降低了軟件費(fèi)用和管理費(fèi)用。7.5.2云平臺(tái)的服務(wù)類型

云平臺(tái)服務(wù)可以分為不同的類型。本節(jié)介紹三種不同類型的云平臺(tái)服務(wù)，如圖7-6所示。圖7-6云平臺(tái)服務(wù)類型

(1)軟件即服務(wù)。軟件即服務(wù)的應(yīng)用完全運(yùn)行在云中。軟件即服務(wù)面向用戶，提供穩(wěn)定的在線應(yīng)用軟件。用戶購買的是軟件的使用權(quán)，而不是軟件的所有權(quán)。用戶只需使用網(wǎng)絡(luò)接口便可訪問應(yīng)用軟件。

對(duì)于一般的用戶來說，他們通常使用如同瀏覽器一樣的簡(jiǎn)單客戶端?，F(xiàn)在最流行的軟件即服務(wù)的應(yīng)用可能是S，當(dāng)然同時(shí)還有許多像它一樣的其他應(yīng)用。

供應(yīng)商的服務(wù)器被虛擬分區(qū)以滿足不同客戶的應(yīng)用需求。對(duì)客戶來說，軟件即服務(wù)的方式無須在服務(wù)器和軟件上進(jìn)行前期投入。對(duì)應(yīng)用開發(fā)商來說，只需為大量客戶維護(hù)唯一版本的應(yīng)用程序。

(2)平臺(tái)即服務(wù)。平臺(tái)即服務(wù)(PlatformasaService)的含義是，一個(gè)云平臺(tái)為應(yīng)用的開發(fā)提供云端的服務(wù)，而不是建造自己的客戶端基礎(chǔ)設(shè)施。例如，一個(gè)新的軟件即應(yīng)用服務(wù)的開發(fā)者在云平臺(tái)上進(jìn)行研發(fā)，云平臺(tái)直接的使用者是開發(fā)人員而不是普通用戶，它為開發(fā)者提供了穩(wěn)定的開發(fā)環(huán)境。

(3)附加服務(wù)。每一個(gè)安裝在本地的應(yīng)用程序本身就可以給用戶提供有用的功能，而一個(gè)應(yīng)用有時(shí)候可以通過訪問云中的特殊的應(yīng)用服務(wù)來加強(qiáng)功能。因?yàn)檫@些服務(wù)只對(duì)特定的應(yīng)用起作用，所以它們可以被看成是一種附加服務(wù)(AttachedService)。例如Apple的iTunes，客戶端的桌面應(yīng)用對(duì)播放音樂及其他一些基本功能非常有用，而一個(gè)附加服務(wù)則可以讓用戶在這一基礎(chǔ)上購買音頻和視頻。微軟的托管服務(wù)(HostedExchange)提供了一個(gè)企業(yè)級(jí)的例子，它通過增加一些其他以云為基礎(chǔ)的功能(如垃圾信息過濾功能、檔案功能等)來給本地所安裝的交換服務(wù)提供附加服務(wù)。7.5.3云平臺(tái)服務(wù)的安全性

云計(jì)算在帶給用戶便捷的同時(shí)，它的安全問題也成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。Gartner預(yù)計(jì)，2008年內(nèi)容安全服務(wù)占據(jù)了安全服務(wù)市場(chǎng)20%的份額，預(yù)期到2013年將會(huì)占到60%的份額。因此它的安全問題是一個(gè)不可回避的話題。下面是Gartner列出的云計(jì)算的七大風(fēng)險(xiǎn)。

(1)特權(quán)用戶的接入。在公司以外的場(chǎng)所處理敏感信息可能會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@將繞過企業(yè)IT部門對(duì)這些信息進(jìn)行的“物理、邏輯和人工的控制”。企業(yè)需要對(duì)處理這些信息的管理員進(jìn)行充分了解，并要求服務(wù)提供商提供詳盡的管理員信息。

(2)可審查性。用戶對(duì)自己數(shù)據(jù)的完整性和安全性負(fù)有最終的責(zé)任。傳統(tǒng)服務(wù)提供商需要通過外部審計(jì)和安全認(rèn)證，但一些云計(jì)算提供商卻拒絕接受這樣的審查。

(3)數(shù)據(jù)位置。在使用云計(jì)算服務(wù)時(shí)，用戶并不清楚自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里，甚至都不知道數(shù)據(jù)位于哪個(gè)國家。用戶應(yīng)當(dāng)詢問服務(wù)提供商數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)在專門管轄的位置，以及他們是否遵循當(dāng)?shù)氐碾[私協(xié)議。

(4)數(shù)據(jù)隔離。在云計(jì)算體系下，所有用戶的數(shù)據(jù)都位于共享環(huán)境之中。加密能夠起一定作用，但還是不夠。用戶應(yīng)當(dāng)了解云計(jì)算提供商是否將一些數(shù)據(jù)與另一些隔離開，以及加密服務(wù)是否是由專家設(shè)計(jì)并測(cè)試。如果加密系統(tǒng)出現(xiàn)問題，那么所有數(shù)據(jù)都將不能再使用。

(5)數(shù)據(jù)恢復(fù)。就算用戶不知道數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置，云計(jì)算提供商也應(yīng)當(dāng)告訴用戶在發(fā)生災(zāi)難時(shí)，用戶數(shù)據(jù)和服務(wù)將會(huì)面臨什么樣的情況。任何沒有經(jīng)過備份的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序出現(xiàn)問題時(shí)，用戶需要詢問服務(wù)提供商是否有能力恢復(fù)數(shù)據(jù)，以及需要多長時(shí)間。

(6)調(diào)查支持。在云計(jì)算環(huán)境下，調(diào)查不恰當(dāng)?shù)幕蚴欠欠ǖ幕顒?dòng)是難以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)閬碜远鄠€(gè)用戶的數(shù)據(jù)可能會(huì)存放在一起，并且有可能會(huì)在多臺(tái)主機(jī)或數(shù)據(jù)中心之間轉(zhuǎn)移。

如果服務(wù)提供商沒有這方面的措施，那么當(dāng)有違法行為發(fā)生時(shí)，用戶將難以調(diào)查。

(7)長期生存性。在理想情況下，云計(jì)算提供商將不會(huì)破產(chǎn)或是被大公司收購。但是用戶仍需要確認(rèn)，在這類問題發(fā)生的情況下，自己的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)受到影響，如何拿回自己的數(shù)據(jù)，以及拿回的數(shù)據(jù)是否能夠被導(dǎo)入到替代的應(yīng)用程序中。

7.5.4云平臺(tái)服務(wù)的供應(yīng)商

1.?Amazon

Amazon不僅是網(wǎng)絡(luò)銷售的巨頭，也是云平臺(tái)的主要提供者之一。Amazon為了支持龐大的銷售網(wǎng)絡(luò)花了大量時(shí)間和金錢配置了眾多服務(wù)器，現(xiàn)在它在設(shè)法把這套硬件設(shè)備租賃給所有的開發(fā)商。

Amazon允許開發(fā)商和公司租賃它私有的AmazonElasticComputeCloud(EC2)，它可以讓使用者運(yùn)行基于Linux的應(yīng)用軟件。使用者可以建立一個(gè)新的AmazonMachineImage(AMI)包括應(yīng)用軟件、庫、數(shù)據(jù)和相關(guān)的配置設(shè)定，或者從全球可用的AMI中選擇。在使用者可以開始、停止和監(jiān)控AMI的上載實(shí)例之前，需要首先上載自己建立的或是選擇好的AMI給AmazonSimpleStorageService(S3)。AmazonEC2是按時(shí)收費(fèi)的，而AmazonS3按流量收費(fèi)(包括上載和下載)。

Amazon為用戶提供三種規(guī)模的虛擬服務(wù)器。

(1)小規(guī)模的服務(wù)器。它相當(dāng)于一個(gè)擁有1.7GB內(nèi)存，160GB存儲(chǔ)，一個(gè)32位處理器的系統(tǒng)。

(2)大規(guī)模的服務(wù)器。它相當(dāng)于一個(gè)擁有7.5GB內(nèi)存，850GB存儲(chǔ)，兩個(gè)64位處理器的系統(tǒng)。

(3)超大規(guī)模的服務(wù)器。它相當(dāng)于一個(gè)擁有15GB內(nèi)存，1.7TB存儲(chǔ)，4個(gè)64位處理器的系統(tǒng)。

客戶可以根據(jù)所需應(yīng)用的規(guī)模設(shè)置虛擬服務(wù)器的數(shù)量，還可以根據(jù)需要執(zhí)行創(chuàng)建、使用或者結(jié)束服務(wù)實(shí)例等操作。用戶只需選擇虛擬服務(wù)器的大小和處理速度，然后由Amazon來完成服務(wù)器的配置。

EC2是Amazon網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)的一部分，通過這個(gè)平臺(tái)，用戶可以直接訪問Amazon的軟件和硬件。利用Amazon建立起的計(jì)算能力，用戶可以開發(fā)出可靠、經(jīng)濟(jì)、功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。Amazon提供云平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施和接口，用戶提供平臺(tái)的剩余部分并為租用的服務(wù)器支付費(fèi)用。

2.?GoogleAppEngine

Google提供的云平臺(tái)被稱為GoogleAppEngine，開發(fā)者使用這個(gè)平臺(tái)開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)程序。GoogleAppEngine允許用戶運(yùn)行用Python或Java程序語言編寫的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，也支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、GoogleAccount、URLfetch、圖像處理和E-mail服務(wù)的應(yīng)用程序接口(API)。GoogleAppEngine還提供基于網(wǎng)絡(luò)的管理控制臺(tái)給用戶，以使用戶可以輕松地管理他所運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)程序。使用Google提供的開發(fā)工具和云平臺(tái)可以輕松地創(chuàng)建、維護(hù)和升級(jí)應(yīng)用程序。只需用Google提供的接口和Python編程語言開發(fā)程序并上傳到云平臺(tái)上，就可以向自己的用戶提供服務(wù)了?，F(xiàn)在，GoogleAppEngine免費(fèi)提供500MB的存儲(chǔ)量和大概每月500萬的網(wǎng)頁瀏覽。如果需要更多的存儲(chǔ)空間和計(jì)算性能，Google計(jì)劃在未來提供收費(fèi)服務(wù)。

Google開發(fā)環(huán)境的特點(diǎn)如下：

(1)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

(2)充分支持常見的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；

(3)提供穩(wěn)定的存儲(chǔ)、查詢、排序、傳輸服務(wù)；

(4)自動(dòng)升級(jí)和自動(dòng)負(fù)載平衡；

(5)為授權(quán)用戶提供接口和Google的郵件賬戶。

此外，還可以在本地計(jì)算機(jī)上模擬GoogleAppEngine，這樣便可提供獨(dú)具特點(diǎn)的本地開發(fā)環(huán)境。

3.?IBM

IBM不僅提供企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)硬件的服務(wù)，還提供云平臺(tái)的服務(wù)。公司旨在通過BlueCloud計(jì)劃推出為中小型企業(yè)提供按需計(jì)算的云平臺(tái)服務(wù)。

IBM建立云計(jì)算中心，而BlueCloud在全球范圍內(nèi)部署云計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)，企業(yè)使用這些網(wǎng)點(diǎn)來分散計(jì)算量。EA(ExpressAdvantage)就是其服務(wù)之一，它包括數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、郵件連貫、郵件存檔、數(shù)據(jù)安全等功能。一些密集型數(shù)據(jù)處理由專門的IT部門來解決。

為了管理它的硬件設(shè)備，IBM使用Hadoop開源軟件調(diào)整負(fù)載平衡。除此之外，還有PowerVM、Xen(一種開放源代碼虛擬機(jī)監(jiān)視器)、Tivoli(IBM的數(shù)據(jù)管理軟件)等軟件支持IBM的云設(shè)備。

4.?S

S的軟件即服務(wù)平臺(tái)以提供銷售管理服務(wù)聞名，它在云平臺(tái)服務(wù)中處于領(lǐng)先地位。這個(gè)在互聯(lián)網(wǎng)中運(yùn)行的F(平臺(tái)即服務(wù))是完全按需分配的。Salesforce提供了F接口以及開發(fā)工具包。

AppExchange補(bǔ)充了F的功能，AppExchange是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的目錄。開發(fā)者可以使用AppExchange列出的第三方應(yīng)用程序，也可以在這個(gè)目錄上共享自己的應(yīng)用程序或者發(fā)布只能由授權(quán)公司及授權(quán)用戶訪問的商業(yè)應(yīng)用程序。很多在AppExchange上的應(yīng)用程序是免費(fèi)的，收費(fèi)的應(yīng)用程序可以向開發(fā)者購買。

AppExchange上的大多數(shù)應(yīng)用程序都跟銷售相關(guān)，比如銷售分析工具、郵件銷售系統(tǒng)、金融分析軟件等。事實(shí)上公司可以用F平臺(tái)開發(fā)任何類型的應(yīng)用程序。2008年4月的計(jì)算機(jī)世界雜志上引用了夢(mèng)工廠投資公司(一家位于紐約由10人組成的抵押投資公司)CEO的一句話：“我們是一家小公司，我們沒有資金購買服務(wù)器，沒有實(shí)力從零起步開發(fā)軟件，對(duì)我們來說，F(xiàn)就是一個(gè)助推器。”

5.?Microsoft

微軟提出云端戰(zhàn)略并開發(fā)出了Azure云平臺(tái)。Azure系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)是由微軟數(shù)據(jù)中心開發(fā)的云計(jì)算平臺(tái)。它提供了一個(gè)操作系統(tǒng)以及一些系統(tǒng)的開發(fā)服務(wù)。Azure可以被用于構(gòu)建基于“云”的新應(yīng)用程序，或者改進(jìn)現(xiàn)有的應(yīng)用程序以適用云環(huán)境。它的開放性框架給了開發(fā)者各種選擇，例如編制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，或者是運(yùn)行在互連的設(shè)備中，同時(shí)它也能提供一個(gè)在線和按需的混合解決方案。

而MicrosoftLiveMesh則旨在提供一個(gè)集中位置來為用戶提供應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)，并且用戶可以從世界的任何地方通過設(shè)備來訪問(比如計(jì)算機(jī)，移動(dòng)電話)。用戶可以通過Web-basedLiveDesktop或者自己已安裝的LiveMesh軟件來訪問上載的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。每個(gè)用戶的LiveMesh都是被密碼保護(hù)的，并且可以通過他的WindowsLiveLogin來鑒別，同時(shí)，所有的文件傳輸也被SecureSocketLayer(SSL)保護(hù)起來。

6.其他云平臺(tái)服務(wù)

除了Amazon、Google、IBM、S和Microsoft提供的云計(jì)算平臺(tái)，許多其他公司也涉足了這個(gè)領(lǐng)域。

(1)?3tera()提供AppLogic操作系統(tǒng)網(wǎng)和Cloudware按需計(jì)算結(jié)構(gòu)。

(2)?10gen()為開發(fā)商提供了用于開發(fā)可升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)程序的平臺(tái)。

(3)?CohesiveFlexibleTechnologies()提供了ElasticServer按需分配虛擬服務(wù)器平臺(tái)。

(4)?Joyent()為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)者推出的Accelerator平臺(tái)是一個(gè)可升級(jí)的按需分配基礎(chǔ)架構(gòu)，它為小公司推出的Connector是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序套件。

(5)?Mosso()提供自動(dòng)調(diào)整的企業(yè)級(jí)云平臺(tái)。

(6)?Nirvanix()為開發(fā)者提供了云存儲(chǔ)平臺(tái)，它提出的Nirvanix網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)使用標(biāo)準(zhǔn)接口為用戶提供文件管理功能和其他常用操作。

(7)?Skytap()推出的“虛擬實(shí)驗(yàn)室”是基于網(wǎng)絡(luò)的按需自動(dòng)化控制平臺(tái)，開發(fā)者使用頂配置的虛擬機(jī)創(chuàng)建和配置實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

(8)?Strikelron()推出的IronCloud是一個(gè)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的云平臺(tái)，開發(fā)者可以把各種各樣的LiveData服務(wù)整合到自己的應(yīng)用程序中。7.5.5云平臺(tái)服務(wù)的優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)

作為一項(xiàng)有望大幅降低成本的新興計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算日益受到眾多公司的追捧。但是不可否認(rèn)，各種云平臺(tái)的服務(wù)也有各自面臨的挑戰(zhàn)性問題。

首先，如何在云服務(wù)中實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨服務(wù)商的問題，即服務(wù)商要在開發(fā)功能和兼容性上進(jìn)行權(quán)衡。目前，早期的云計(jì)算提供的API比傳統(tǒng)的諸如數(shù)據(jù)庫的服務(wù)系統(tǒng)的限制多得多。各個(gè)服務(wù)商之間的代碼無法通用，這給跨平臺(tái)的開發(fā)者帶來很多的編程負(fù)擔(dān)。其次，如何來管理各個(gè)云服務(wù)平臺(tái)，這對(duì)于服務(wù)商來說，也是一個(gè)挑戰(zhàn)。和傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，大型的云平臺(tái)受有限的人工干涉、工作負(fù)載變化幅度大和多種多樣的共享設(shè)備這三個(gè)因素的影響，各個(gè)云平臺(tái)公司有各自的管理方案。例如Amazon公司的EC2用硬件級(jí)別上的虛擬機(jī)作為編程的接口，而S公司則在一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了具有多種獨(dú)立模式的“多租戶”虛擬機(jī)。每一種方案都有不同的缺點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

此外，云平臺(tái)的安全問題和隱私保護(hù)也特別難以保障。安全問題不能再依靠計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)的物理邊界得到保障。過去數(shù)據(jù)保護(hù)的很多加密和解密的算法代價(jià)都特別高，如何對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)采用一些合適的安全策略是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。云服務(wù)的挑戰(zhàn)還包括服務(wù)的穩(wěn)定性和可靠性。2009年8月，Google的云計(jì)算服務(wù)出現(xiàn)嚴(yán)重問題，Gmail、Blogger和Spreadsheet等服務(wù)均長時(shí)間死機(jī)。2008年7月21日，亞馬遜在線計(jì)算服務(wù)的主要組件簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)星期日(7月20日)出現(xiàn)了明顯故障。亞馬遜的服務(wù)健康狀況控制臺(tái)報(bào)告稱，在美國和歐洲的S3服務(wù)的錯(cuò)誤率增加了，許多客戶的服務(wù)死機(jī)時(shí)間超過6小時(shí)。這種云服務(wù)的事故對(duì)于銀行或者互聯(lián)網(wǎng)公司的損失往往是巨大的。所以云服務(wù)商是否能提供長期穩(wěn)定的服務(wù)也是企業(yè)選擇云服務(wù)的主要顧慮之一。最后，隨著云計(jì)算越來越流行，預(yù)計(jì)會(huì)有新的應(yīng)用場(chǎng)景出現(xiàn)，也會(huì)帶來新的挑戰(zhàn)。例如，人們需要從結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)的異構(gòu)數(shù)據(jù)中提取出有用信息。同時(shí)，這也表明“云”整合服務(wù)必然會(huì)出現(xiàn)。聯(lián)合云架構(gòu)不會(huì)降低而只會(huì)增加問題的難度。綜上所述，可以看出云計(jì)算和云平臺(tái)服務(wù)本身在適當(dāng)場(chǎng)景下的確有巨大的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)面臨著許多的技術(shù)難題亟待解決。7.6微軟公司的基于WindowsAzure系統(tǒng)的開發(fā)

7.6.1微軟公司的云計(jì)算戰(zhàn)略

微軟公司的云計(jì)算戰(zhàn)略包括三大部分，目的是為自己的客戶和合作伙伴提供三種不同的云計(jì)算運(yùn)營模式。

(1)微軟運(yùn)營。微軟公司自己構(gòu)建并運(yùn)營公共云的應(yīng)用和服務(wù)，同時(shí)向個(gè)人消費(fèi)者和企業(yè)客戶提供云服務(wù)。例如，微軟公司向最終使用者提供的OnlineServices和WindowsLive等服務(wù)。

(2)伙伴運(yùn)營。ISV/SI等各種合作伙伴可基于WindowsAzurePlatform開發(fā)ERP、CRM等各種云計(jì)算應(yīng)用，并在WindowsAzurePlatform上為最終使用者提供服務(wù)。另外一個(gè)選擇是，微軟公司運(yùn)營在自己云計(jì)算平臺(tái)中的BusinessProductivityOnlineSuite(BPOS)產(chǎn)品也可交由合作伙伴進(jìn)行托管運(yùn)營。BPOS主要包括ExchangeOnline、SharePointOnline、OfficeCommunicationsOnline和LiveMeetingOnline等服務(wù)。

(3)客戶自建。客戶可以選擇微軟公司的云計(jì)算解決方案構(gòu)建自己的云計(jì)算平臺(tái)。微軟公司可以為用戶提供包括產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)在內(nèi)的全部管理。而微軟公司云計(jì)算戰(zhàn)略的特點(diǎn)可以總結(jié)為以下三點(diǎn)。

(1)軟件+服務(wù)。在云計(jì)算時(shí)代，一個(gè)企業(yè)是否就不需要自己部署任何的IT系統(tǒng)，一切都從云計(jì)算平臺(tái)獲?。炕蛘叻催^來，企業(yè)還是像以前一樣，全部的IT系統(tǒng)都自己部署，不從云中獲取任何的服務(wù)？很多企業(yè)認(rèn)為有些IT服務(wù)適合從云中獲取，如CRM、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、電子郵件等；但有些系統(tǒng)不適合部署在云中，如自己的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等。因此，微軟公司認(rèn)為理想的模式將是“軟件+服務(wù)”，即企業(yè)既會(huì)從云中獲取必需的服務(wù)，也會(huì)自己部署相關(guān)的IT系統(tǒng)?！败浖?服務(wù)”可以簡(jiǎn)單描述為兩種模式。

①軟件本身架構(gòu)模式是軟件加服務(wù)。例如，殺毒軟件本身部署在企業(yè)內(nèi)部，但是殺毒軟件的病毒庫更新服務(wù)是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的，即從云中獲取。

②企業(yè)的一些IT系統(tǒng)自己構(gòu)建，另一部分向第三方租賃、從云中獲取。例如，企業(yè)可以直接購買軟、硬件產(chǎn)品在企業(yè)內(nèi)部自己部署ERP系統(tǒng)，而同時(shí)通過第三方云計(jì)算平臺(tái)獲取CRM、電子郵件等服務(wù)，而不是自己建設(shè)相應(yīng)的CRM和電子郵件系統(tǒng)。

(2)平臺(tái)戰(zhàn)略。為客戶提供優(yōu)秀的平臺(tái)一直是微軟公司的目標(biāo)。在云計(jì)算時(shí)代，平臺(tái)戰(zhàn)略也是微軟公司的重點(diǎn)。在云計(jì)算時(shí)代，有三個(gè)平臺(tái)非常重要，即開發(fā)平臺(tái)、部署平臺(tái)和運(yùn)營平臺(tái)。WindowsAzure平臺(tái)是微軟公司的云計(jì)算平臺(tái)，其在微軟公司的整體云計(jì)算解決方案中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它既是運(yùn)營平臺(tái)，又是開發(fā)、部署平臺(tái)；其上既可運(yùn)行微軟公司的自有應(yīng)用，也可以開發(fā)部署用戶或ISV的個(gè)性化服務(wù)；平臺(tái)既可以作為SaaS等云服務(wù)的應(yīng)用模式的基礎(chǔ)，又可以與微軟公司線下的系列軟件產(chǎn)品相互整合和支撐。事實(shí)上，微軟公司基于WindowsAzure平臺(tái)，在云計(jì)算服務(wù)和線下客戶自有軟件應(yīng)用方面都擁有了更多樣化的應(yīng)用交付模式、更豐富的應(yīng)用解決方案、更靈活的產(chǎn)品服務(wù)部署方式和商業(yè)運(yùn)營模式。

(3)自由選擇。為用戶提供自由選擇的機(jī)會(huì)是微軟公司云計(jì)算戰(zhàn)略的第三大典型特點(diǎn)。這種自由選擇表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

用戶可以自由選擇傳統(tǒng)軟件或云服務(wù)兩種方式。自己部署IT軟件、采用云服務(wù)，或者兩者都用。無論用戶選擇哪種方式，都能很好地得到微軟公司云計(jì)算的支持。

用戶可以選擇微軟公司不同的云服務(wù)。無論用戶需要的是SaaS、PaaS還是IaaS，微軟公司都有豐富的服務(wù)供其選擇。微軟擁有全面的SaaS服務(wù)，包括針對(duì)消費(fèi)者的Live服務(wù)和針對(duì)企業(yè)的Online服務(wù)；提供基于WindowsAzure平臺(tái)的PaaS服務(wù)；還提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算等的IaaS服務(wù)和數(shù)據(jù)中心優(yōu)化服務(wù)。用戶可以基于任何一種服務(wù)模型選擇使用云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)。用戶和合作伙伴可以選擇不同的云計(jì)算運(yùn)營模式。用戶和合作伙伴可直接應(yīng)用微軟公司運(yùn)營的云計(jì)算服務(wù)；用戶也可以采用微軟公司的云計(jì)算解決方案和技術(shù)工具自建云計(jì)算應(yīng)用；合作伙伴還可以選擇運(yùn)營微軟公司的云計(jì)算服務(wù)或自己在微軟公司云平臺(tái)上開發(fā)云計(jì)算應(yīng)用。

總體而言，云計(jì)算可以采用如圖7-7所示的微軟公司云計(jì)算參考架構(gòu)。圖7-7微軟公司云計(jì)算參考架構(gòu)7.6.2微軟公司的動(dòng)態(tài)云計(jì)算解決方案

動(dòng)態(tài)云計(jì)算解決方案是微軟公司提供的基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心技術(shù)的云計(jì)算優(yōu)化和管理方案。企業(yè)可以基于該方案快速構(gòu)建面向內(nèi)部使用的私有云平臺(tái)，服務(wù)提供商也可以基于該方案在短時(shí)間內(nèi)搭建云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)對(duì)外提供服務(wù)。微軟公司的動(dòng)態(tài)云能夠讓用戶自己動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施(包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等)，及其開通、配置和安裝等。其核心價(jià)值在于，它可以幫助用戶提高IT基礎(chǔ)設(shè)施資源的利用效率，提升基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用和管理水平，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。微軟公司的動(dòng)態(tài)云解決方案能夠幫助企業(yè)創(chuàng)建虛擬環(huán)境來運(yùn)行應(yīng)用，用戶可以按照需要彈性分配適當(dāng)?shù)膽?yīng)用配置，并且支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。其具體功能特點(diǎn)包括部署、監(jiān)控、優(yōu)化、保護(hù)和靈活適配這5個(gè)方面。其中，部署功能包括部署服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)服務(wù)等資源，靈活的自我管理。監(jiān)控功能包括收集運(yùn)行情況數(shù)據(jù)來更好地滿足SLA需要，監(jiān)控資源利用情況，以及客戶自我監(jiān)控。優(yōu)化功能包括持續(xù)監(jiān)控和在不影響或少影響應(yīng)用運(yùn)行的情況下主動(dòng)根據(jù)運(yùn)行需要來調(diào)整和遷移服務(wù)器；根據(jù)需要分配“合適”的資源，不超配和低配。保護(hù)功能包括防病毒、垃圾訪問過濾和防火墻等，應(yīng)用和數(shù)據(jù)備份，保證99.9%正常運(yùn)行時(shí)間和基礎(chǔ)設(shè)施的物理安全。靈活適配功能包括容易調(diào)整環(huán)境、部署新資源，存儲(chǔ)、帶寬等根據(jù)需要可以動(dòng)態(tài)調(diào)整，支持不同的虛擬技術(shù)，并可以管理不同類型的虛擬機(jī)。具體而言，微軟公司的動(dòng)態(tài)云解決方案包括面向兩類不同對(duì)象的解決方案：面向企業(yè)客戶方案(基于DynamicDataCenterToolkitforEnterprise等產(chǎn)品)和面向服務(wù)提供商方案(基于DynamicDataCenterToolkitforHoster等產(chǎn)品)。

面向企業(yè)客戶方案是微軟公司提供給企業(yè)自己應(yīng)用的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心管理工具。無論這些企業(yè)是最終用戶、系統(tǒng)集成商，還是獨(dú)立軟件開發(fā)商，該產(chǎn)品的功能都是將用戶數(shù)據(jù)中心優(yōu)化為一個(gè)動(dòng)態(tài)資源池，分配和管理以服務(wù)形式提供的IT資源。其所提供的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)如下：

(1)架構(gòu)路線圖、部署指南和最佳實(shí)踐。

(2)使用現(xiàn)有開發(fā)工具和技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。面向服務(wù)提供商方案是微軟提供給合作伙伴——服務(wù)提供商的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心管理工具，該產(chǎn)品能使服務(wù)提供商幫助其客戶構(gòu)建虛擬化的IT基礎(chǔ)架構(gòu)、并提供可管理的服務(wù)。其所提供的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)如下：

(1)部署指南，構(gòu)建可伸縮的、虛擬化的基礎(chǔ)架構(gòu)。

(2)示例代碼和最佳實(shí)踐。

(3)使用現(xiàn)有開發(fā)工具和技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。

上述解決方案中包含了配置、數(shù)據(jù)保護(hù)、部署、監(jiān)控等四大基礎(chǔ)設(shè)施功能模塊，用戶應(yīng)用時(shí)可從自助服務(wù)Web門戶或管理Web門戶接入。微軟公司的動(dòng)態(tài)云計(jì)算解決方案基于從上到下4層結(jié)構(gòu)提供相關(guān)資源和功能支持，如圖7-8所示。圖7-8邏輯層實(shí)現(xiàn)最上層是服務(wù)層，提供賬戶管理、服務(wù)目錄、部署服務(wù)和用戶報(bào)告等；下面一層是管理層，提供資源管理和負(fù)載均衡：再下面一層是虛擬化層，提供硬件虛擬化和應(yīng)用虛擬化；最底層是包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等在內(nèi)的資源層。最終幫助用戶實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心的以下功能：

(1)資源池管理。集中管理中心的硬件資源，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等。

(2)動(dòng)態(tài)分配服務(wù)。平臺(tái)可以動(dòng)態(tài)分配服務(wù)資源。

(3)自助服務(wù)門戶。用戶可以根據(jù)需求自助申請(qǐng)計(jì)算資源；平臺(tái)根據(jù)SLA和用戶付費(fèi)情況決定審批結(jié)果。

(4)應(yīng)用和服務(wù)管理。包括應(yīng)用管理、服務(wù)度量計(jì)費(fèi)和SLA、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和災(zāi)備服務(wù)。除此之外，微軟公司還建立了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟(DynamicDataCenterAlliance)。該聯(lián)盟成員企業(yè)圍繞上述兩大動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心管理產(chǎn)品，利用微軟的Hyper-V(硬件虛擬化產(chǎn)品)、App-V(應(yīng)用程序虛擬化產(chǎn)品)和SystemCenter管理套件等技術(shù)進(jìn)行多樣化的增值開發(fā)，從而構(gòu)建以微軟公司的技術(shù)產(chǎn)品為核心的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)。聯(lián)盟企業(yè)可獲得來自微軟的如下服務(wù)：

(1)共享使用、測(cè)試、定義技術(shù)內(nèi)容，加快應(yīng)用開發(fā)的市場(chǎng)化。

(2)可以優(yōu)先應(yīng)用微軟公司提供的新技術(shù)。

(3)在微軟公司門戶網(wǎng)站上獲得市場(chǎng)推廣的機(jī)會(huì)，還可參加新技術(shù)實(shí)踐和試用。7.6.3WindowsAzure平臺(tái)簡(jiǎn)介

WindowsAzure(以及Azure服務(wù)平臺(tái))由微軟公司首席軟件架構(gòu)師雷·奧茲在2008年10月27日在微軟公司年度專業(yè)開發(fā)人員大會(huì)中發(fā)表社區(qū)預(yù)覽版本，最新的版本為2009年7月釋出的預(yù)覽版本(以SDK為主)，并且已在其網(wǎng)站中公告費(fèi)用等授權(quán)信息,并于2010年2月正式開始商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)(RTMRelease)。它的7個(gè)數(shù)據(jù)中心分別位于美國的芝加哥、圣安東尼奧及得克薩斯、愛爾蘭的都柏林、荷蘭的阿姆斯特丹、新加坡以及中國的香港。目前已有21個(gè)國家和地區(qū)可以使用WindowsAzurePlatform服務(wù)，2010年7月已擴(kuò)張到40個(gè)國家和地區(qū)。

WindowsAzure平臺(tái)提供了云計(jì)算開發(fā)的相關(guān)技術(shù)，它可以被用于構(gòu)建基于云的新應(yīng)用程序，或者改進(jìn)現(xiàn)有的應(yīng)用程序以適用云計(jì)算環(huán)境。它的開放性框架向開發(fā)者提供了各種選擇，例如編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，同時(shí)它也能提供一種在線和按需的混合解決方案。

Azure使開發(fā)者能夠快速地使用現(xiàn)有的MicrosoftVisualStudio工具在Microsoft.NET環(huán)境下開發(fā)基于云計(jì)算的應(yīng)用程序。支持.NET程序語言的同時(shí)，Azure將會(huì)支持更多的程序語言和開發(fā)環(huán)境。Azure通過提供按需計(jì)算來管理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和互聯(lián)環(huán)境下的程序，使得構(gòu)建和使用應(yīng)用程序更加簡(jiǎn)單。Azure平臺(tái)具有較高的可用性和動(dòng)態(tài)規(guī)模性，根據(jù)不同支付選項(xiàng)提供不同的使用方案。Azure提供了一個(gè)開放的、標(biāo)準(zhǔn)的、可交互式的平臺(tái)，同時(shí)支持多種Internet協(xié)議，包括HTTP、REST、SOAP(SimpleObjectAccessProtocol，簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議)和XML環(huán)境。

微軟公司同時(shí)提供了可以直接被用戶使用的云應(yīng)用程序，例如WindowsLive、MicrosoftDynamics，以及其他的商務(wù)在線服務(wù)，如MicrosoftExchangeOnline和SharePointOnline。Azure服務(wù)平臺(tái)可以為不同需求的開發(fā)人員提供計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和配置模塊上的多種選擇，以使他們?cè)谠朴?jì)算環(huán)境下開發(fā)合適的程序。從圖7-9中可以知道WindowsAzure平臺(tái)主要由三大部分組成。

(1)?WindowsAzure。在微軟公司的數(shù)據(jù)中心，提供基于Windows環(huán)境下的應(yīng)用程序運(yùn)行和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)。

(2)?SQLAzure。通過SQLServer數(shù)據(jù)庫提供云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)服務(wù)。

(3)?.NET服務(wù)。向云環(huán)境和本地環(huán)境下的應(yīng)用程序提供分布式基礎(chǔ)服務(wù)。圖7-9WindowsAzure平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)下面，將對(duì)WindowsAzure平臺(tái)的每個(gè)部分進(jìn)行較詳細(xì)的介紹。

1.?WindowsAzure

從高層次考慮，會(huì)很容易理解WindowsAzure的作用，即為Windows應(yīng)用程序運(yùn)行和存儲(chǔ)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)提供云計(jì)算平臺(tái)。圖7-10給出了WindowsAzure主要組成部分的結(jié)構(gòu)圖。圖7-10WindowsAzure主要組成如圖7-10所示，WindowsAzure操作系統(tǒng)運(yùn)行在由很多微軟公司數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)組成的Fabric上，通過Internet可以訪問這些計(jì)算機(jī)。WindowsAzure通過Fabric向應(yīng)用程序提供計(jì)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。

當(dāng)然，WindowsAzure計(jì)算服務(wù)是基于Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)的。在微軟公司早期發(fā)布的社區(qū)技術(shù)預(yù)覽(CommunityTechnologyPreview，CTP)版中，WindowsAzure只允許運(yùn)行基于.NET框架的應(yīng)用程序。目前，WindowsAzure可以支持其他語言的應(yīng)用程序。開發(fā)人員可以使用諸如C#、VisualBasic和C++等編程語言，通過VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境或其他工具編寫應(yīng)用程序。同時(shí)，開發(fā)人員也可以利用ASP.NET和WCF(WindowsCommunicationFoundation，分布式通信編程框架)技術(shù)開發(fā)Web應(yīng)用程序。

WindowsAzure應(yīng)用程序和本地應(yīng)用程序(On-premisesApplications)都是通過REST(RepresentationalStationTransfer,表述狀態(tài)轉(zhuǎn)移)方法訪問WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)的。WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并不是采用SQLServer數(shù)據(jù)庫，且查詢語言也不是SQL。它支持簡(jiǎn)單的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，允許存儲(chǔ)二進(jìn)制大對(duì)象(BinaryLargeObjects，BLOb)，提供應(yīng)用程序之間的通信隊(duì)列，同時(shí)支持使用簡(jiǎn)單查詢語言進(jìn)行表單查詢。另外，WindowsAzure應(yīng)用程序可以通過配置文件控制應(yīng)用程序的相關(guān)設(shè)置，如設(shè)置WindowsAzure運(yùn)行實(shí)例的數(shù)量。

(1)應(yīng)用程序服務(wù)。

在WindowsAzure中，通常應(yīng)用程序擁有多個(gè)實(shí)例程序，每個(gè)實(shí)例程序運(yùn)行于各自的虛擬機(jī)中。這些虛擬機(jī)運(yùn)行64位的WindowsServer2008，并且由云計(jì)算特定的管理程序負(fù)責(zé)實(shí)例程序到虛擬機(jī)的分派工作。

在CTP版本的Azure中，開發(fā)人員通過Web角色實(shí)例和Worker角色實(shí)例創(chuàng)建應(yīng)用程序，如圖7-11所示。Web角色實(shí)例通過IIS7服務(wù)器接收HTTP或HTTPS請(qǐng)求信息，可以使用ASP.NET、WCF或其他IfS支持的技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web角色。相反,Worker角色實(shí)例并不直接接收外部請(qǐng)求，而且IIS服務(wù)器并不運(yùn)行在Worker角色的虛擬機(jī)中。Worker角色實(shí)例的輸入一般由WindowsAzure存儲(chǔ)的隊(duì)列提供，隊(duì)列中的消息可能來自Web角色實(shí)例、本地應(yīng)用程序或其他。無論輸入信息來自哪，Worker角色實(shí)例都會(huì)產(chǎn)生輸出信息并發(fā)送到其他隊(duì)列或外部世界。Worker角色實(shí)例是批處理作業(yè)，所以可以使用任何包括main(?)方法的Windows技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。無論運(yùn)行Web角色實(shí)例還是Worker角色實(shí)例，每個(gè)虛擬機(jī)中都包括一個(gè)WindowsAzure代理(Agent)，應(yīng)用程序通過代理可以和Fabric交互。圖7-11CTP版本中WindowsAzure應(yīng)用程序組成隨著時(shí)間的推移，應(yīng)用程序的組成可能會(huì)發(fā)生改變，但在CTP發(fā)布版本中，WindowsAzure保證了一個(gè)虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)物理處理器核。因此，可以較好地保證每個(gè)應(yīng)用程序的性能。為了提高應(yīng)用程序的性能，可以在配置文件中增加運(yùn)行實(shí)例的數(shù)目。

WindowsAzure將增強(qiáng)新的虛擬機(jī)，并將它們分配到相應(yīng)的處理器核上運(yùn)行。Fabric同時(shí)檢測(cè)Web角色或Worker角色的失敗實(shí)例，并開始運(yùn)行新實(shí)例程序。特別注意，為了增強(qiáng)可擴(kuò)展性，WindowsAzureWeb角色實(shí)例不允許是無狀態(tài)的。任何客戶端特定狀態(tài)都必須寫入到WindowsAzure存儲(chǔ)區(qū)，并發(fā)送到SQLAzure數(shù)據(jù)庫或傳回到客戶端的一個(gè)Cookie中。盡管Web角色實(shí)例程序是無狀態(tài)的，但還是需要由WindowsAzure內(nèi)置的負(fù)載平衡器(LoadBalanced)進(jìn)行授權(quán)。它不允許創(chuàng)建一個(gè)相似的特定Web角色實(shí)例，因?yàn)闊o法保證來自相同用戶的多個(gè)請(qǐng)求被發(fā)送至相同的實(shí)例程序。

(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。

WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)支持存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的二進(jìn)制大對(duì)象、結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)信息和應(yīng)用程序的不同部分間的數(shù)據(jù)交換，如圖7-12所示。最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式是使用二進(jìn)制大對(duì)象，一個(gè)存儲(chǔ)賬戶可以擁有一個(gè)或多個(gè)容器，每個(gè)容器內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制大對(duì)象，其中，二進(jìn)制大對(duì)象最大可以是50GB。將二進(jìn)制大對(duì)象分解成多個(gè)塊可以提高傳輸效率。圖7-12WindowsAzure允許的3種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式

WindowsAzure存儲(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)同時(shí)還支持表(Tables)存儲(chǔ)，但是該表并不是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)表。實(shí)際上，表中存儲(chǔ)的是帶有屬性信息的實(shí)體集合，表沒有特定的模式，而且屬性可以是多種類型的，例如Int、String、Bool或DataTime類型。應(yīng)用程序可以通過ADO.NET數(shù)據(jù)服務(wù)或LINQ(LanguageIntergratedQuery，語言集成查詢)訪問表中的數(shù)據(jù)。一個(gè)表可以是大字節(jié)數(shù)量級(jí)的，包含數(shù)十億個(gè)實(shí)體。WindowsAzure可以用多個(gè)服務(wù)器來分割該表以提高性能。二進(jìn)制大字節(jié)和表都是為了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而隊(duì)列(Queues)在WindowsAzure中主要是實(shí)現(xiàn)Web角色實(shí)例和Worker角色實(shí)例間的通信。舉例來說，假設(shè)用戶通過Web角色實(shí)現(xiàn)Web網(wǎng)頁，提交一個(gè)執(zhí)行一些計(jì)算密集型任務(wù)請(qǐng)求。當(dāng)Web角色實(shí)例接收到該請(qǐng)求時(shí)，將向某個(gè)隊(duì)列寫入一個(gè)描述如何工作的消息。等待在該隊(duì)列上的Worker角色實(shí)例將會(huì)在消息到達(dá)時(shí)讀取該消息，然后執(zhí)行該任務(wù)。任何運(yùn)行結(jié)果都將可以返回至其他隊(duì)列中，或由某種方式控制結(jié)果。

WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的所有數(shù)據(jù)都會(huì)備份3份。復(fù)制的數(shù)據(jù)能夠容錯(cuò)，因此丟失數(shù)據(jù)將不會(huì)致命。同時(shí)，系統(tǒng)還保證了數(shù)據(jù)的一致性。無論是WindowsAzure應(yīng)用程序或運(yùn)行在其他地方的應(yīng)用程序，都可以訪問WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的三種類型數(shù)據(jù)都遵守REST規(guī)則并獲取數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)都使用URI命名并通過標(biāo)準(zhǔn)HTTP操作訪問。.NET客戶也可以使用ADO.NET或LINQ訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。但對(duì)于Java等應(yīng)用程序來說，只能通過REST訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。例如，可以使用下面形式化的URL，通過HTTPGET方法讀取某個(gè)二進(jìn)制大對(duì)象Blob：

http：//<StorageAccount>./<Container>/<BlobName>其中，<StorageAccounC>為一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的賬戶ID，<Container>和<BlobName>分別是所要訪問的容器名和Blob的名稱。

同樣，通過HTTPGET方法，可以使用下面形式化的URL查詢特定表：

http：//<StoraqeAccount>./<TableName>?$filter=<Query>

其中，<TableName>是所要查詢的表名，<Query>包含對(duì)該表所要執(zhí)行的查詢。

WindowsAzure應(yīng)用程序和外部應(yīng)用程序都可以通過HTTPGET方法訪問隊(duì)列信息，其形式化的URL如下：

http：//<StorageAccount>./<QueueName>

WindowsAzure對(duì)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源進(jìn)行獨(dú)立的收費(fèi)。這樣一個(gè)本地應(yīng)用程序可以僅僅使用WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過RESTful方式訪問它的數(shù)據(jù)。也可以直接從非WindowsAzure應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)，因?yàn)榧词箲?yīng)用程序沒有運(yùn)行數(shù)據(jù)仍然可用。

2.?SQLAzure

SQLAzure主要是提供基于云的存儲(chǔ)和管理各種信息數(shù)據(jù)的服務(wù)。微軟公司宣稱SQLAzure最終將包攬面向數(shù)據(jù)的功能，包括報(bào)表、數(shù)據(jù)分析和其他。如圖7-13所示，SQLAzure目前僅實(shí)現(xiàn)了SQLAzure數(shù)據(jù)庫和Huron數(shù)據(jù)同步兩個(gè)部分。圖7-13SQLAzurc提供了面向數(shù)據(jù)的云服務(wù)功能

(1)?SQLAzure數(shù)據(jù)庫。

SQLAzure數(shù)據(jù)庫(之前稱為SQL數(shù)據(jù)服務(wù))扮演了云計(jì)算環(huán)境中的DBMS角色。它允許本地或云環(huán)境應(yīng)用程序在微軟公司的服務(wù)器上存儲(chǔ)關(guān)系型或其他類型的數(shù)據(jù)。和WindowsAzure數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)不同，SQLAzure數(shù)據(jù)庫是建立在SQLServer之上的。SQLAzure將會(huì)在未來支持關(guān)系型數(shù)據(jù)，提供云計(jì)算下的SQLServer環(huán)境，包括索引、視圖、觸發(fā)器等功能。應(yīng)用程序可以通過ADO.NET或其他Windows數(shù)據(jù)訪問接口訪問SQLAzure數(shù)據(jù)庫。無論SQLAzure數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序運(yùn)行在WindowsAzure、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)設(shè)備或其他場(chǎng)所，應(yīng)用程序都將通過TDS(TabularDataStream，表格數(shù)據(jù)流)協(xié)議訪問數(shù)據(jù)。SQLAzure數(shù)據(jù)庫和SQLServer環(huán)境很相似，但前者沒有支持SQLCLR(CommonLanguageRuntime)和空間數(shù)據(jù)功能。因?yàn)樗械墓芾砣蝿?wù)都是由微軟公司負(fù)責(zé)的，并且每個(gè)查詢操作都有資源使用的限制等。

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