雲計算技術發展及新思路探析論文

摘要：該文從雲計算的發展説起、闡明瞭雲計算的涵義及本質，進而提出雲計算技術新思路，讓讀者對雲計算技術有個較清晰思路，相信雲計算將在未來數年內統領IT行業的發展方向，並改變我們使用信息技術的方式。

關鍵詞：雲計算；涵義本質；新思路；探析

1 雲計算的源起及發展

當今時代，“人云亦云”，雲計算的影響力已經席捲了各個角落，不管是否和雲有關係的廠家都把自己的產品往雲計算的大旗上靠，以趕上世紀初的這股潮流並充分利用它，可以説，雲計算是繼個人電腦、互聯網後的又一革命性技術，將在未來數年內統領IT行業的發展方向，並改變我們使用信息技術的方式。而計算機技術發展方向之一就是，計算機用於在越來越複雜的軟件上運行越來越大的數據集。當單片的超級計算機成為科技和經濟發展的障礙時，人們開始將目光從分佈式服務器轉向服務器農場。同時，諮詢專家開發的內部服務已經轉為專家提供的、虛擬市場可用的普遍服務外包。

這裏佔統治地位的字眼是“雲”。隨着全球可用服務器農場數量和運行於任何服務器農場上的軟件（正如你不知道你的搜索請求在哪裏被服務的）不斷增加，人們可能會説“一切皆在雲中”。歷史也展現出網絡的兩大發展方向，一方面，以前普通人難以接觸到大型機正在成為人們桌面上的個人計算機，然後演變為筆記本電腦，進而變成了隨身攜帶的智能終端（IPad、智能手機），個性化服務無所不在。另一方面，大型機又在不斷演變為超級計算機，然後服務器農場演變為雲，共享服務變得無處不在。而起到關鍵作用的是互聯網，它將信息從大型服務器農場傳送到千家萬户。而在最高級別，雲計算概念的核心就是建立戰略分佈式服務器農場（集成在機架上的商業處理器同質集羣構成的），以實現計算密度和功耗優化。在源頭，它不是真正的雲，無非是人們為了描繪出這一最終能夠做任何事情的神奇過程，畫了一些波紋或團，並將其稱為雲。問題是某個功能實體可能是節點的一部分，也可能是使用一些節點，也可能在服務器農場中進行處理，該功能的執行對象是某些資源，我們不關心這些資源位於何處，又需要多少資源，因為它是根據需求的變化而移動的，我們也不想知道它將移向何處，換句話説，網絡變成了雲。

隨着通迅設備交互的增多，用户之間的交互功能也不斷增強，從而使用得帶有拍照功能的智能手機成為社區網絡中的靈活節點。基於優先條款，其功能和結構隨着參與者的思路發生變化，而不是隨着預定的業務流程發生變化。手機只是所有故事中的諸多角色之一，所有電子產品正趨於無線化，不是簡單地去除電纜，手機可以以無線的方式與你家的門鈴建立連接，支持你在卧室中應答，甚至此時你可以不在家。又如嬰兒突然出現急性脱水的症狀，嬰兒車或專用座位能夠發現並及時發出警告聲。

正如常説的“雲計算是街道拐角銷售的商品”，這也體現了雲計算的最終用途是可租用的服務，但云計算技術就象“追求計算機的CPU的運算能力”當前已經達到了極致，他已不再是我們企求的目標，我們的目標是如何讓雲更方便為我們提供服務。

2 雲計算的涵義及本質

什麼是雲計算？這個是一個反覆提到、反覆回答後又反覆提出的問題，從這個角度説，一方面説明雲計算是一個非常抽象的概念，要準確地把握其內涵不是一件容易的事，另一方面，這又表示雲計算是有着強大生命力的技術發展方向，否則不會有越來越多的人翻來覆去地嘗試弄懂這個問題。因而就有不同的人、不同的行業從不同角度解釋了雲計算的含義，縱觀各方觀點，CSA（Cloud Security Alliance——雲計算安全聯盟）在“Security Guidance For Critical Areas Of Focus In Cloud Computing V3.0”比較精確地説明雲計算的本質：

“雲計算的本質是一種服務提供模型，通過這種模型可以隨時、隨地、按需地通過網絡訪問共享資源池的資源，這個資源池的內容包括計算資源、網絡資源、存儲資源等，這些資源能夠被動態地分配和調整，在不同用户之間靈活地劃分。凡是符合這些特徵的IT服務都可以被稱為雲計算服務。”

上面的定義很好的説明雲計算的本質。為了將這個定義更方便地匹配到現實世界的'IT架構中，NIST（onal Institute of Standards and Technology——美國國家標準與技術學院）提出了一個定義雲計算的標準——“NIST Working Definition of Cloud Computing/NIST800-145”。這個文檔中提到了一個標準的雲計算要具備五個基本元素，分別是通過網絡分發服務 、自助服務、可衡量的服務、資源的靈活調度，以及資源池化。該標準還提到雲計算按照服務類型可以分為IaaS、SaaS和PaaS三類，而按照部署模式又可分為公有云、私有云、混合雲和社區雲四種。

NIST 800-145被業界普遍接受的原因是其提出的雲計算五大要素非常簡練地説明了一個雲計算系統的特徵，只有具備這五點的IT架構才可以被稱為雲服務架構，通過這五個特徵能快速地將雲計算系統同傳統IT系統區分開來，抓住這五點就好像在親子鑑定中準確地抓住了特徵DNA，能夠快速地把雲計算從龐雜的IT服務類型中提取出來一樣。

3 雲計算技術新思路探析

早期我們更多考慮到服務器的軟硬件配置，認為服務器的強大是決定網絡服務的質量，同時又要配合能更好的工作，需要為其各客户端安裝相應的軟件，客户機/服務器（Client/Server）模式在我們的頭腦中已根深蒂固，而如今的B/S模式，才讓我們意識到計算機無非是為了方便人類工作生活的工具而已，越靠近客户端，承載的業務應該越多，讓人們更易用，正如當今普遍的智能終端一樣，觸屏代替按鍵，所見及所得達到極致，才讓人們更容易去使用它，隨之而來的技術和創意相互催化，相互溶解，這一切也使得雲計算技術產生了新的發展思路。

1） 虛擬化

最初計算機軟件的開發與運行調試，都需要依賴相應的硬件架構，而版本的升級又決定能否在原有硬件上運行，所以才出現開發在可跨平台環境實現，只要軟件編譯後總能運行，版本也已無關緊要，安卓就是最好的實例。它針對移動終端的發展與應用，並迅速成為嵌入式中操作系統的首選。正如“潘塔麗”觀點所描述的，系統功能將建立在虛擬硬件各軟件的基礎上，從而使功能成為首要的設計目標。雖説不可不提諸如“硬件”和“軟件”等術語，但在未來的發展中，隨着人類對自己的意圖越來越明確及明朗化，這些概念也將慢慢被淡忘。

2） 大數據

正如科教片“互聯網時代”中所描述的，大英百科全書在當年編印的規模巨大，和當下“互聯網”數據相比，顯得微不足道，所以雲開始更多應用於數據存儲，以前人類追求CPU的運算能力，而“超越摩爾定律”差距表明，算法複雜性增長速度要比處理器速度快，雲存儲慢慢用空間和實力取代建築輝煌的“世界級圖書館”，使得數據的所有者運行業務成本更低，加之高速互連和無處不在的網絡，運行於雲中的“第一英里”。但隨之而來的就是雲中數據倉庫的所有權和維護的問題。

3） 架構

同時隨着雲服務的普遍應用也對專業技術提出要求，並行-分佈式算法的提出，針對多核架構的研究表明，擁有諸多異構節點的系統，能夠更好地處理固有並行性缺乏的問題，在雲應用中，不同服務將搜尋不同資源組的服務器，並針對不同的應用進行優化，從而根據服務請求協同處理，雲計算將服務定位於最優的服務器上，或考慮到能效原則，合併服務且能在最少服務器上運行任務，對服務的請求開始變得智能，而又取決於當前負載，除了時間關鍵性軟件，用户不需要對調度進行深入的瞭解。

4） 家庭網絡

與辦公室相比，網絡化的家庭缺少與數字化通信所匹配的物理支撐，常見到朋友在裝修房間時要充分考慮有線網絡如何佈線，網線要選擇最好質量的，安裝時不放心裝修人員的水平，而親自測試連接連通性，並同時要考慮電視機頂盒的放置位置與方式而絞盡腦汁，甚至在佈線完成後還在後悔方案的不完善，隨着IPV6的產生，任何電器都可以計算機化並聯網，廣義地説就是對應着處理和控制，從而產生以網絡為中心的家庭自動化，家庭本身已成為用户的無線局域網，甚至從外界看起來找不到一台計算機形式的影子，但這網絡卻承載着信息，通話，電影，圖片，音樂及應用控制，這也對各類寬帶接入方案提出更多的要求和挑戰，無線網絡無處不在。

另一個不容忽視的就是那些用途廣泛，精確度高，成本低廉，應用靈活的攝像頭，隨着相關支持技術的不斷產生，數字攝像頭的應用越來越廣泛，但大多數攝像頭還只是一個單獨的圖像捕獲設備，通過將其智能化所帶來的多功能大大降低了業餘領域中操作難度，這些設備與人的眼睛相比，區別在於人眼相當於具備了自動適應場景的鏡頭，並且能通過雙視角實現景深控制，特徵提取和圖像理解分層。在多樣性的實現方面，生物學給我們的啟發是通過使用大量便宜簡單的視覺傳感器來協同完成高質量的工作或者實現自適應功能。

4 總結

通過筆者從以上三個方面的描述，希望能對專業技術人員對雲計算技術有個較清晰思路提示或啟發，但和雲相關的技術因篇幅未能提及或深入展開説明，相信各位IT技術人員或專家能“撥雲見日”，並隨着信息產業技術的發展，實現雲技術服務下的美好未來。