云計(jì)算

云計(jì)算的資源是動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展而且虛擬化的，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供。終端用戶不需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，也無(wú)需直接進(jìn)行控制，只關(guān)注自己真正需要什么樣的資源以及如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)得到相應(yīng)的服務(wù)。

云計(jì)算可以認(rèn)為包括以下幾個(gè)層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。云計(jì)算服務(wù)通常提供通用的通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)的在線商業(yè)應(yīng)用，軟件和數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心。

對(duì)比

云計(jì)算常與格網(wǎng)計(jì)算（分布式計(jì)算的一種，由一群松散耦合的計(jì)算機(jī)集組成的一個(gè)超級(jí)虛擬計(jì)算機(jī)，常用來(lái)執(zhí)行大型任務(wù)）、效用計(jì)算（IT資源的一種打包和計(jì)費(fèi)方式，比如按照計(jì)算、存儲(chǔ)分別計(jì)量費(fèi)用，像傳統(tǒng)的電力等公共設(shè)施一樣）、自主計(jì)算（具有自我管理功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）相混淆。

事實(shí)上，許多云計(jì)算部署依賴于計(jì)算機(jī)集群（但與網(wǎng)格的組成、體系機(jī)構(gòu)、目的、工作方式大相徑庭），也吸收了自主計(jì)算和效用計(jì)算的特點(diǎn)。

它從硬件結(jié)構(gòu)上是一種多對(duì)一的結(jié)構(gòu)，從服務(wù)的角度或從功能的角度它是一對(duì)多的。 (1)例如,今天要設(shè)計(jì)一供應(yīng)鏈管理系統(tǒng),可以先從市面上提供的免費(fèi)云服務(wù)器主機(jī),將Application放置主機(jī)上,使用MS所提供數(shù)據(jù)庫(kù),這樣一來(lái),硬件城本大幅降低,將Application放置云上,且隨時(shí)隨地于任何終端設(shè)備上鏈接互聯(lián)網(wǎng),就能訪問(wèn)數(shù)據(jù)(因?yàn)榛诠_(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議). (2)云科技,在2009年開(kāi)始至今,對(duì)于任何企業(yè)都吹起一股風(fēng)潮,除了數(shù)據(jù)訪問(wèn)方便,營(yíng)運(yùn)成本大幅降低(例如,辦公室軟件,操作系統(tǒng),硬件設(shè)備),都能通過(guò)云技術(shù)的提供,免費(fèi)使用.現(xiàn)今很多企業(yè)在創(chuàng)業(yè)時(shí),都采用云技術(shù),來(lái)降低成本,以提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力.

叢集計(jì)算：比起云計(jì)算，叢集計(jì)算著重在高效能，串連各別CPU的計(jì)算能力，而非著重在提供服務(wù)。 雖然云計(jì)算的底層有部分是由叢集計(jì)算所構(gòu)成，像是負(fù)載平衡或備援技術(shù)。叢集計(jì)算所提供的效能固然強(qiáng)勁，然而建置成本也相對(duì)昂貴，一般民眾與研究單位大多無(wú)法負(fù)荷。因此利用商用硬件（Commodity Hardware）的組裝計(jì)算機(jī)，漸漸成為另一新主流。眾多原本應(yīng)用在叢集計(jì)算機(jī)上的庫(kù)或操作系統(tǒng)，也逐漸地移植在商用計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。其中Unix操作系統(tǒng)，就是從大型工作站，演進(jìn)到現(xiàn)在一般用戶皆可使用的最好示例。除了建置成本的問(wèn)題外，另一個(gè)叢集計(jì)算的缺點(diǎn)，在于需要完全同規(guī)格的硬件。不同的硬件、環(huán)境上，叢集計(jì)算很難組合運(yùn)作，在軟件上也有同樣困擾，為了效能，可能針對(duì)操作系統(tǒng)的版本，使用的庫(kù)去限制，讓不同的站點(diǎn)（Site）間必須重新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)許多的轉(zhuǎn)換程序才能集成。此外，跨網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的連接與使用皆會(huì)遇到網(wǎng)絡(luò)安全性的問(wèn)題。為了解決以上問(wèn)題，派生了另一技術(shù)，稱做格網(wǎng)技術(shù)。

網(wǎng)格計(jì)算：格網(wǎng)這個(gè)名詞，在英文中，較多用在電力格網(wǎng)（Power Grid）領(lǐng)域中，因此也有人稱為網(wǎng)格。 在格網(wǎng)計(jì)算的始祖Ian Foster的論文中，將格網(wǎng)計(jì)算發(fā)展的遠(yuǎn)景，類似電力或水力，在需要使用時(shí)便隨手可得。然而格網(wǎng)計(jì)算，常會(huì)被拿來(lái)與叢集計(jì)算比較。在討論格網(wǎng)計(jì)算中常常會(huì)提到虛擬組織（VO, Virtual Organization），與W3C的技術(shù)規(guī)格。格網(wǎng)計(jì)算就是利用現(xiàn)有的叢集計(jì)算以及Web觀念作為底層，也有人認(rèn)為格網(wǎng)技術(shù)是下一代的Web 3.0。但是格網(wǎng)技術(shù)是完全不同的目的，最主要還是增加資源的利用性，并非追求效能。 資源的收集，控制，服務(wù)等議題便成為格網(wǎng)中間件（Middleware）的主要目標(biāo)。 我們可以試著以“漏斗”這樣的觀念去想像，漏斗的下方是資源，由中央的中間件進(jìn)行收集，再由更上層的軟件去應(yīng)用。這樣的觀念也逐漸擴(kuò)充到其他領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)格網(wǎng)（Data Grid）。中間所有的協(xié)議，都以W3C所制訂的規(guī)格為主，如HTTP，XML等。因此按照網(wǎng)格概念所設(shè)計(jì)的中間件，可用來(lái)管理上萬(wàn)臺(tái)甚至數(shù)十萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且將其納入計(jì)算或存儲(chǔ)資源中。

云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算的最大差異在于計(jì)算量，云計(jì)算大都以單一主機(jī)服務(wù)用戶，主要較偏向少量而多次的計(jì)算，少次而大量的計(jì)算易使資源用盡，致使其他服務(wù)停擺或拒絕服務(wù)；網(wǎng)格計(jì)算是以多主機(jī)來(lái)做計(jì)算支持，在少次而大量的計(jì)算時(shí)較為有效率，在此情況下，網(wǎng)格計(jì)算域內(nèi)的計(jì)算機(jī)資源可互相支持，不會(huì)有資源用盡的疑慮。

體系架構(gòu)
 

云層次結(jié)構(gòu)

截止到2009年，大部分的云計(jì)算基礎(chǔ)構(gòu)架是由通過(guò)數(shù)據(jù)中心傳送的可信賴的服務(wù)和建立在服務(wù)器上的不同層次的虛擬化技術(shù)組成的。人們可以在任何有提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的地方使用這些服務(wù)。“云”通常表現(xiàn)為對(duì)所有用戶的計(jì)算需求的單一訪問(wèn)點(diǎn)。人們通常希望商業(yè)化的產(chǎn)品能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量（QoS）的要求，并且一般情況下要提供服務(wù)水平協(xié)議。開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于云計(jì)算的發(fā)展是至關(guān)重要的，并且開(kāi)源軟件已經(jīng)為眾多的云計(jì)算實(shí)例提供了基礎(chǔ)。

云的基本概念，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)搜索、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，遠(yuǎn)程的服務(wù)供應(yīng)商可以在數(shù)秒之內(nèi)，達(dá)成處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它可分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細(xì)胞等高級(jí)計(jì)算，例如Skype以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）方式來(lái)共同組成單一系統(tǒng)；又如Google通過(guò)Map Reduce架構(gòu)將數(shù)據(jù)拆成小塊計(jì)算后再重組回來(lái)，而且Big Table技術(shù)完全跳脫一般數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)運(yùn)作方式，以row設(shè)計(jì)存儲(chǔ)又完全的配合Google自己的文件系統(tǒng)（GFS），以幫助數(shù)據(jù)快速穿過(guò)“云”。

云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)三級(jí)分層：云軟件、云平臺(tái)、云設(shè)備。 上層分級(jí)：云軟件 Software as a Service (SaaS) 打破以往大廠壟斷的局面， 所有人都可以在上面自由揮灑創(chuàng)意，提供各式各樣的軟件服務(wù)。 參與者：世界各地的軟件開(kāi)發(fā)者； 中層分級(jí)：云平臺(tái) Platform as a Service (PaaS) 打造程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)與操作系統(tǒng)平臺(tái)， 讓開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)撰寫(xiě)程序與服務(wù)，一般消費(fèi)者也可以在上面運(yùn)行程序。 參與者：Google、微軟、蘋(píng)果、Yahoo!； 下層分級(jí)：云設(shè)備 Infrastructure as a Service (IaaS) 將基礎(chǔ)設(shè)備（如IT系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等）集成起來(lái)， 像旅館一樣，分隔成不同的房間供企業(yè)租用。 參與者：IBM、戴爾、升陽(yáng)、 惠普、亞馬遜。

發(fā)展歷史

2007年10月，Google與IBM開(kāi)始在美國(guó)大學(xué)校園，包括卡內(nèi)基美隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)柏克萊分校及馬里蘭大學(xué)等，推廣云計(jì)算的計(jì)劃，這項(xiàng)計(jì)劃希望能降低分布式計(jì)算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備及技術(shù)支持（包括數(shù)百臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)及BladeCenter與System x服務(wù)器，這些計(jì)算平臺(tái)將提供1600個(gè)處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開(kāi)放源代碼平臺(tái)）。而學(xué)生則可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)各項(xiàng)以大規(guī)模計(jì)算為基礎(chǔ)的研究計(jì)劃。

2008年1月30日，Google宣布在臺(tái)灣激活“云計(jì)算學(xué)術(shù)計(jì)劃”，將與臺(tái)灣臺(tái)大、交大等學(xué)校合作，將這種先進(jìn)的大規(guī)模、快速計(jì)算技術(shù)推廣到校園。

2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項(xiàng)涵蓋美國(guó)、德國(guó)和新加坡的聯(lián)合研究計(jì)劃，推出云計(jì)算研究測(cè)試床，推進(jìn)云計(jì)算。該計(jì)劃要與合作伙伴建立6個(gè)數(shù)據(jù)中心作為研究試驗(yàn)平臺(tái)，每個(gè)數(shù)據(jù)中心配置1400個(gè)至4000個(gè)處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)Steinbuch計(jì)算中心、美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香賓分校、英特爾研究院、惠普實(shí)驗(yàn)室和雅虎”。

2008年8月3日，美國(guó)專利商標(biāo)局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請(qǐng)“云計(jì)算”(Cloud Computing)商標(biāo)，此舉旨在加強(qiáng)對(duì)這一未來(lái)可能重塑技術(shù)架構(gòu)的術(shù)語(yǔ)的控制權(quán)。戴爾在申請(qǐng)文件中稱，云計(jì)算是“在數(shù)據(jù)中心和巨型規(guī)模的計(jì)算環(huán)境中，為他人提供計(jì)算機(jī)硬件定制制造”。

2010年3月5日，Novell與云安全聯(lián)盟(CSA)共同宣布一項(xiàng)供應(yīng)商中立計(jì)劃，名為“可信任云計(jì)算計(jì)劃(Trusted Cloud Initiative)”。