云计算技术概论

云计算技术概论北京市计算中心主任•曾经早过去数十年来，以效用计算为主旋律的IT技术推动服务计算模式从超级计算向分布式计算再向云计算发展当前，云计算服务应用的种类不断增多，普及程度逐渐深入，使用者正向普通用户拓展，未来，云计算及其基础设施将是信息产业的核心平台，它所蕴含的技术变革和创新服务模式将深刻影响到产业技术创新及产业竞争格局的发展今天给大家介绍的云计算技术概览包括下面三部份内容第一部份我们阐述一下什么是云计算；第二部份我们介绍云计算的应用现状与发展趋势；第三部份我们探讨一下未来云计算发展所面临的挑战和件安装到计算能力和存储能力有限的个人电脑上同时云计算中心和早期的发机电一样，将具有空前的工作效率，使电脑运算变成一个便宜的、普通的商品第一章什么是云计算？《哈佛商业评论》的前主编尼古拉斯•卡尔Nicholas G.Carr在2022年出版的《IT再也不重要》这本书中写道，未来数据中心将像电厂一样提供信息动力，电脑运算将成为一种便宜、普通的商品云计算中心就像是一座新型动力工厂的原型，它是一个电脑运算的工厂，能像大型公用电厂在旧工业时代进行供电一样，为我们这个信息时代带来动力有了云计算中心，我们只要连上互连网，这个现代的发机电就可以为我们的企业和家庭提供服务，送来大量数字化的信息和数据云计算中心可以供我们运行所有复杂的软件程序，这样我们不必再将软件安装到计算能力和存储能力有限的个人电脑上同时云计算中心和早期的发机电一样，将具有空前的工作效率，使电脑运算变成一个便宜的、普通的商品是的，卡尔所描述的景象就是云计算带给我们的未来-云计算产生的技术及应用背景在介绍云计算的概念之前，我们先看一下云计算产生的技术及应用背景，包括作为云计算平台核心部件的高性能计算平台的发展趋势，以及软件和应用的发展趋势云架构中发布应用的操作基于上述开源云计算系统，我们可以非常容易的开辟和构建专业的云计算平台，提供相关云计算服务

（八）云计算带来的好处云计算是一场影响深远的产业革命，19世纪，发电技术和输电技术的革命使电力可以输送到千家万户，企业和家庭不需自建发电设备电力革命的影响不仅仅局限在相关行业，电力革命给人类社会带来了巨大的进步，大大促进了社会生产力的发展，也深刻改变了人类的生活云计算和宽带网的革命使用户可以从云计算中心获取信息和服务，终端的计算和存储性能再也不重要与电力革命一样，云计算革命将不仅仅影响IT产业，也会改变企业的运营模式和人们的生活云计算是继个人计算机、互联网后的第三次IT革命在计算机产业发展过程中，从上个世纪八十年代到九十年代后期是PC机革命时期，从九十年代后期到2022年是互联网革命时期，从2022年开始了云计算革命云计算的浮现会改变用户使用习惯，改变软件企业的销售方式，改变开辟者的开辟模式，从而改变整个IT产业游戏规则与前两次IT革命一样，云计算革命也会大幅提高经济的运行效率，创造新的产业、商业模式和明星企业在云计算广泛应用后用户可以通过任何终端,在任意时间和地点低成本获得几乎无限的计算能力、存储空间和海量信息与历次产业革命一样，抓住机会者将会脱颖而出、错失机会者将被时代淘汰云计算给我们带来的好处有如下几个方面

1、节省投资、极其便宜在云计算模式下，云计算中心通过服务将资源提供给用户，用户通过登陆系统，获取资源云计算对用户端的硬件设备要求很低，使用起来也很方便，软件不用购买和升级只需定制就可以了，而服务器端也可以用价格低廉的PC组成云，而计算能力却可超过大型主机，用户在软硬件维护和升级上的投入大大减少如果云计算模式下1000台服务器工作1小时的成本与1台服务器工作1000小时相当，资源的这种弹性使得用户不必要为扩展花费多余的成本，这在IT历史上是史无前例的变化这一点对于越大规模的云计算平台，越明显，因为在非常大经济规模的情况下，可使电力、网络带宽、操作、软件及硬件等成本降低5~7倍

2、虚拟化云计算平台利用软件来实现硬件资源的虚拟化管理、调度及应用通过虚拟平台用户使用网络资源、计算资源、数据库资源、硬件资源、存储资源等，与在自己的本地计算机上使用的感觉是一样的，相当于是在操作自己的计算机，而在云计算中利用虚拟化技术可大大降低维护成本和提高资源的利用率

3、按需服务、灵便定制基于云计算模式，用户可以根据自己的需要或者喜好定制来相应的服务、应用及资源用户不必关心资源在哪里、如何部署，只需要把自己的需求告诉云，剩下的工作就交给云了，云将返回用户定制的结果，固然用户也可以对定制的服务进行管理，如退订或者删除一些服务等云计算平台SOA框架使得IT能对业务需求提供快速部署，时间从原来的几个月缩短到半天，大大提高了IT对业务的支撑能力

4、动态可扩展在云计算平台中，可以将服务器实时加入到现有服务器群中，提高云的处理能力，如果某台服务器浮现故障，则通过相应策略抛弃掉该节点，并将其任务交给别的节点，而在节点故障排除后可实时加入现有集群中，实现动态扩展

5、高可靠性云计算服务模式下，用户数据存储在云中，而应用程序在云中运行，计算由云来处理所有的服务分布在云中不同的服务器上，如果云中什么地方（节点）出问题就终止它，此外再启动一个程序或者节点，即自动处理失败节点，保证了应用和计算的正常进行，而用户端不必备份，可以任意点恢复云计算模式下，用户的所有数据直接存储在云端，在需要的时候直接从云端下载使用；用户使用的软件由服务商统一部署在云端运行，软件维护由服务商来完成，当个人计算机浮现故障或者崩溃时,也不会影响该用户对云服务的使用，用户只需要换个PC就可以继续自己的工作，包括文档实时编辑和协作开辟等云计算平台的一体化管理打破了原来IT烟囱式业务管理模式，使得系统维护人员的效率大大提高，运维效率提高，消除单点故障造成的稳定、可靠性问题

6、大规模弹性部署用户可以在任何时间、任意地点，采用任何设备登录到云计算平台后就可以进行计算服务；云计算平台由成千上万台甚至更多服务器组成，云计算使普通用户有了享受高性能计算的机会，因为云计算中心几乎可以提供无限制的计算能力，计算的大规模弹性化和存储的大规模弹性化也是云计算的重要特征之一

（九）云计算平台的需求基于云计算服务，用户可获得集中的云中资源，提升服务的质量当前，云计算平台有着广泛的需求，这些需求概括起来主要来自于以下四个方面

1、个人需求一一包括博客、论坛、社区、视频分享、网络游戏、搜索引擎、短信服务等多元化互联网应用需求上述活动主要需求云计算平台提供的数据处理能力

2、社会需求一一包括大规模城市土地资源监测、城市违章建造监控、城市三维地质构造监控、环境污染监测、城市交通监控、气象预测、海啸地震预警、海洋海岸线监测、电子政务等上述活动主要需求云计算平台提供的大规模海量数据存储及挖掘、高性能并行计算处理等能力；

3、产业需求——包括企业信息化建设、物流管理、ERP、CRM构建，大规模动漫制作、CAD/CAE/CAM、船舶设计、汽车虚拟创造、手机和电源等的磁辐射模型、数字医疗、数字人体医学、高通量药物设计和药物筛选、低成本医疗和数据分析、挪移用户行为分析和银行用户行为分析等、主要需求云计算平台大规模海量数据处理能力以及计算处理能力；

4、科研需求一一主要包括的专业有计算力学、份子生物信息学、基因图谱研究、遥感及地理信息系统、计算材料学和天文学等，主要需求云计算平台的大规模计算能力

5、社会需求一一以大型城市人口空间实时监测与资源优化为例，监控特大型城市用电量、用水量、手机通信量、用气量的采集，我们需要云计算平台进行海量信息的存储、数据挖掘分析；特大型城市的水、电、气管线设计、公交路线设计、商业网点布局、手机基站布局的指导规划、分析设计，人口动态监控与摹拟预测也都需要云计算平台进行相关仿真摹拟、海量数据处理以实现特大型城市人口空间实时监测与资源优化

6、产业需求——以汽车厂汽车碰撞摹拟为例，在汽车设计碰撞摹拟中，我们可以基于工业SaaS云服务平台，很简洁方便的得到128核大规模并行、千万级网格规模的汽车碰撞仿真，可实现正碰、侧碰、偏置碰、多车追尾碰撞等摹拟仿真；将原本在PC机上需要运行2-3天的计算模型的计算时间缩短到了几分钟或者几秒我们下面再举两个云计算的应用案例《纽约时报》从近期开始对外提供免费的、彻底可搜索的档案搜索服务，它开放了1851年至1922年间的1000多万篇文章《纽约时报》将这项任务外包给了亚马逊公司，采用了亚马逊的“云计算”服务亚马逊提供每1G的存储收费15美分，服务器的租用则是每小时10美分《纽约时报》使用亚马逊的“云计算”服务在不到24个小时的时间里就编排完成为了全部的1100万篇文章，并且生成为了此外L5TB数据，累计用了240美元，如果用报社自己的服务器完成这项工作将用数月或者数年时间，甚至无法完成这项任务《纽约时报》租用亚马逊的“云计算”服务，利用了其强大的计算资源和存储资源，避免了投资建设大规模的数据中心和计算中心同时，《纽约时报》这样的企业用户租用“云技术”服务，只需为他们需要和使用的部份付费，也避免了企业自己花钱运营和维护运算网络几年前，开辟一个个人网站还不是一件轻松的工作个人需要在确定网站主题后，进行详细的需求分析、系统设计、网站开辟和调试其中网站的开辟要使用价格昂贵的Dreamweaver、Photoshop等软件进行网页的制作和图象的处理开辟和设计完成后，用户需要在互联网公司开户，进行域名注册并上传网页进行网络测试°如果有任何更新，都需要再次上传更新后的文件°同时需要个人通过搜索引擎注册等方法来推广网站，并通过联系广告方法等来增加网站收入在云计算时代，这一切都将变得非常轻松和愉快在WordPress免费注册后，一个网站或者博客就会自动生成，利用YouTube提供的服务，视频可以被保存并被博客直接访问利用Phixr和Flickr提供的服务，照片可以进行在线编辑和自动更新Last,fm为博客播放音乐，Feedburner可以让用户了解定阅情况AdSense自动为我们分享博客带来的广告收入利用众多云计算公司的提供的SaaS服务，个人电脑上再也不需要安装价格昂贵的网页制作、图象处理等软件仅仅通过浏览器，我们在短短几个小时内就可以建立一个有音频、视频、图片和文字信息的内容丰富的博客网站，并可以从中获得广告费收入第二章云计算的应用现状与发展趋势接下来我们看一下云计算的应用现状与发展趋势作云计算技术的起源，并行计算技术以及以并行计算服务为其主要服务内容的计算中心和超算中心长期以来，有着广泛的应用领域高性能计算机系统不可替代的优势，是为工业、商业、政府决策支持等领域的计算密集型应用和数据密集型应用提供快速、精确、海量数据的处理平台当前，高性能计算机系统应用广泛，如情报分析、信号和图象处理及自动目标识别、武器系统集成摹拟和测试等国防应用领域；气象气候、地球物理、空间物理、天文物理、高能物理、粒子物理、凝结态物理、加速器物理、生命科学、材料设计和摹拟、系统科学、人工智能、医学等基础科学研究领域；航空航天、舰船、能源、电子、电气等领域中的计算流体力学，有限元分析、电磁分析、多场耦合分析、系统性能分析等工程产品设计领域；金融数值摹拟、商业数据挖掘、类物流系统规划等商业应用领域；传染病扩散、社会动力学、宏观经济学等社会学研究领域；环境保护与生态整治对策分析、城乡建设与居住环境规划、城市电磁污染分析、减灾防灾决策支持、人口普查、人口预测、人口规划、城市产业经济发展规律及机制等的摹拟、城市交通规划与优化、城市零售等服务网点规划、城市不同时间及空间尺度上的形态演变等政府决策支持应用等领域一国外传统超算中心介绍高性能计算发展至今，美国向来是该领域的领导者、革新者初期应用大都是在军事方面的，但是到60年代，超级计算工业蓬勃发展，浮现了许多非军事应用美国在使用商品化元件构建并行超级计算机、将高性能计算广泛运用于科研工商业领域、高性能计算产业化方面取得了丰硕的成果当前国外比较著名的超算中心有美国圣地亚哥超级计算机中心SCSD、美国匹兹堡超级计算中心PSC、美国国家超级计算应用中心NCSA、英国爱丁堡并行计算中心以及芬兰超级计算中心CSC等几大超算中心圣地亚哥超级计算中心SDSC,1985年由美国国家自然科学基金会投资

1.75亿美元建立，位于加利福利亚大学内SDSC在高端计算、网格计算、生物信息学、地理信息学等领域处于率先地位，特殊是在计算生物学和生物信息学领域，拥有世界率先水平，有一批有经验的、多学科的专家，主要服务产品包括应用技术支持、应用开辟、专业咨询、培训等SDSC通过一系列的合作计划和学术界、工业界建立战略性合作关系并提供深层技术服务，还通过一系列的计划整合SDSC的资源、专业经验、各类价值链关系等为国家科技、经济提供战略性支撑匹兹堡超级计算中心PSC,建于1986年，是美国国家科学基金NSF所属五个超级计算中心之一，由卡内基梅隆大学、匹兹堡大学和西屋电气公司等联合筹建PSC的应用领域主要集中在计算化学、生物医学、工程计算和信息存储°PSC除了提供强大的计算资源外，还提供咨询服务、大容量数据存储、高速网络技术与接入等服务美国国家超级计算应用中心NCSA是美国国家科学基金会所属的五个中心之一，由伊利诺斯州大学筹建，1986年建成开放NCSA为美国政府机构、社会团体和学校提供了高水平的高性能计算服务，同时通过NCSA的私营企业计划Private SectorProgram,为来自财富500强公司的顶尖研究人员开辟了最新的硬件和软件设施、虚拟原型制作、可视化技术、网络技术、数据挖掘等，维持了美国工业在全球经济中的竞争优势，目前NCSA已在银行、化学创造、大型设备创造、药物、照像技术、通信、零售业等领域获得了良好的应用范例爱丁堡并行计算中心EPCC成立于1990年，通过与工业产业界合作将技术从学术界转移到工业以及商业领域，并提供咨询业务和软件开辟它的主要研究及服务领域包括网格计算、数据集成、定量医学诊断和可视化、机器视觉、过程最优化、知识发现等内容芬兰超级计算中心CSC隶属于芬兰教育部，为芬兰的综合性大学、理工学院、研究机构和企业提供科学计算、信息技术服务，是芬兰面向科学研究的IT中心，具有30多年的历史二传统超算平台与云计算平台区别对超算中心而言，云计算并非一个新的概念事实上，已经发展近30年的超级计算中心也是一种早期的云计算模式昂贵的计算资源集中部署，多个领域的用户通过互联网远程使用计算服务并依据使用量支付费用但这种超级计算服务和当前所谈论的云计算从表象上看又有着一些明显的区别，如云计算平台为用户、作业进行动态的资源创建和回收工作，可根据应用的特征和用户的需求动态弹性部署，云计算资源管理器管理处理器、内存、存储，网络和应用软件等全局资源，而传统超算平台资源管理器只基于负载均衡实现作业调度，为作业找资源，资源管理器只管理处理器、应用软件；云计算平台支持服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化，而传统超算平台并不支持虚拟化技术；云计算平台可统一用户管理，用户可以独享资源，可以同时支持多种操作系统平台，可以动态修改用户的操作系统环境，云计算平台具备完善的备份、恢复机制，支持异构存储平台，支持云资源审批、拒绝、预留机制，用户可以自定义资源平台、软件等多数人认为计算是达到某一目的的工具而本身不是目的云计算可以使我们熟悉的桌面工具和人机界面潜移默化地改变与扩张，可使计算和分析扩展到科研工作者每天工作的环境云计算的易用性会影响传统的超算计算模式传统的排队批处理方式很难实现按需即时响应的科学计算，按需部署及分配资源的云计算给传统超算提供了更易交互的计算模式对位于高端计算和桌面计算之间的众多对高性能计算有潜在需求的用户而言，调研表明，妨碍这些潜在用户使用高性能计算的主要障碍包括缺乏HPC人材、建设和运维的成本以及使用HPC应用的复杂度而云计算正是应对这些挑战的最佳途径成功的技术是不可见的技术如同是几年前用大众化的PC服务器搭建集群以及最近用GPU加速科学计算一样，云计算对于传统超算也是一次模式转变，云计算将扩大HPC服务范围基于云计算平台提供计算处理能力服务，除了满足传统的或者现有的HPC用户需求外，更重要的是创造并吸引众多新领域的用户可以看到与早期传统超算相比，云计算随着虚拟化技术的提高，通信延迟降低，将在更大范围内具有吸引力三政府应用成为向云计算转型的先行者云计算这样的服务模式带来的节省成本、降低能耗、弹性部署等优势能够推动社会的信息化进程和促进国民经济的发展当前，云计算也受到各国政府的追捧，为了抢占数字经济中的制高点，提高政府工作质量，降低政务成本并同时提高政府工作的透明度，美英等国已经率先利用云计算技术向公众提供高质量的电子政务服务还有一些发达国家政府机构正纷纷积极使用基于云计算的系统，并积极推进云计算的发展，通过政府示范带动云计算及关联产业的发展

1、美国政府积极推进云计算目前，美国政府机构正在大力推行采用云服务或者自行构建云服务的计划美国国防信息系统部门（DISA）正在其数据中心内部搭建云环境，而美国宇航局下设的艾姆斯研究中心最近也推出了一个名为“星云”（Nebula）的云计算环境2022年9月，美国联邦政府启动了新网站Apps.gov,展示并提供得到政府认可的云计算应用这一举措旨在推动政府机构接受云计算的理念，匡助政府机构降低成本，推动创新该网站列出的基于云计算的软件可通过多种设备使用，包括来自Salesforce、Google的商务应用、云计算服务、办公应用和社交媒体软件等美国内政部商务中心正向云计算转型，处理人力资源应用、财政等业务;美国卫生及公共服务部采用SaaS云服务平台来处理日常工作;美国人口普查局使用SaaS管理10万个合作组织活动

2、英国G-cloud工程英国2022年发表了《数字英国》白皮书，在该书中指出云计算将成为数字英国的战略重点，英国政府将主导数字国家全领域建设，将建立覆盖整个政府的云计算网络“G-cloud”；报告建议更多的政府IT应用应该转移到云计算模式，与此同时，鼓励政府机构尽量购买可扩展性的，基于云的IT服务

3、日本政府欲建大规模云计算基础设施日本内务部和通信监管机构透露计划建立一个大规模的云计算基础设施，这一设施被命名为Kasumigaseki Cloud（霞云）新的基础设施将在2022年完工，目标是巩固政府的所有IT系统到一个单一的云基础设施，以提高运营效率和降低成本Kasumigaseki Cloud（霞云）将让各个政府机构协作完成共同的职能，大大减少电子政务运营成本，同时，增加处理速度和功能整合共享，提供安全、先进、绿色的政府服务日本政府同时也希翼通过云计算相关计划的实施，来扩大IT市场规模，创造IT工作机会，刺激经济复苏

4、云计算被欧盟列入电信改革四大优先项目欧盟在2022年7月对外发布了未来五年欧盟电信的改革方案，划定了电信改革的四大优先项目，包括加快数字内容立法、创建挪移支付安全系统、创建云计算系统和鼓励企业利用技术减排欧盟现在超过100名雇员的中小企业约有2300万家，但其中使用电子发货单的企业只占不到9%,使用人力资源管理技术系统的仅占不到H%o欧盟希翼通过计划中的云计算系统，小企业能以很少的费用下载商业软件，鼓励小企业步入数字化阶段

5、新加坡以云计算推动智慧国的建设过去五年，新加坡在成为“智慧城市”方面已取得显著发展，政府和个人应用领域密切合作，利用IT技术来改善人民的工作、生活、学习和沟通方式当前新加坡明确提出以云计算推动智慧国的建设，用来提高生产力和创造新产品、新服务

（四）美国云计算发展现状美国硅谷目前已经约有150家涉及云计算的企业，新的商业模式层出不穷目前，云计算不仅仅是受到关注和追捧，更是有众多跨国IT巨头和初创企业开始在云计算领域扎根公开宣布进入或者支持云计算技术开辟的业界巨头包括微软、谷歌、IBM.亚马逊、yahoo等云计算领域的众多成功公司还包括SalesforeFacebook、Youtube Myspace等Amazon通过虚拟化将IT资源出租给其他公司，使系统的利用率变得更高并产生利润同时;也为小企业提供了与大企业一样的最先进的IT平台Amazon使用弹性计算云（EC2）和简单存储服务（S3）为企业提供计算和存储服务收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费月租费与电话月租费类似，存储服务器、带宽按容量收费，CPU根据时长（小时）运算量收费有第三方统计机构提供的数据显示，Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元云计算是Amazon增长最快的业务之一Google可算作是最大的云计算的使用者Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基础架构，利用软件来处理集群中时常发生的节点失效问题作为云计算的使用者，Google搜索引擎建立并分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上，并且这些设施的数量正在迅猛增长Google地球、地图、GmailDocs等也同样使用了这些基础设施采用Google Docs之类的应用，用户数据会保存在互联网上的某个位置，可以通过任何一个与互联网相连的系统十分便利地访问这些数据目前，Google已经允许第三方在Google的云计算中通过GAE（Google AppEngine）云计算平台运行大型并行应用程序Salesforce,com公司（简称Salesforce）是美国在线CRM（客户关系管理）软件服务供应商，是实行“软件即服务（SaaS）的先驱，也是全球按需CRM解决方案的领导者，并成为第一个年销售额超过10亿美元的云计算公司它抛开了让客户觉得太过科学性描述的云计算，而推出了“商业云”（Business Cloud）---------------------------------Force.com平台Force.com包括关系数据库、用户界面选项、企业逻辑以及一个名为Apex的集成开辟环境利用Force,com平台，企业可以快捷地构建、购买和运行业务应用程序微软于2022年10月推出了Windows Azure的云计算服务，它的主要目标是为开辟者提供一个平台，匡助开辟可运行在云服务器、数据中心、Web和PC上的应用程序应用程序开辟者能使用微软全球数据中心的储存、计算能力和网络基础服务Windows Azure云计算服务平台包括以下主要组件Windows Azure操作系统，Microsoft SQL数据库服务和Microsoft.Net服务，用于分享、储存和同步文件的Live服务,针对商业的Microsoft SharePoint和Microsoft DynamicsCRM服务与微软的Windows操作系统成为个人计算机主流平台类似，微软也希翼其Windows Azure云计算服务能够成为网络应用程序的首选平台美国高技术市场调研公司Evans Data对云计算服务商进行了评测，横轴是执行力，纵轴是技术竞争力，圆圈大小代表应用云计算的程度报告引述了开辟人员对于现有云计算服务商及其产品的评估，评测指标包括产品完整性、厂商计划的执行能力，以及云计算产品的稳定性、故障时间、可升级性等等报告指出，亚马逊和Google在云计算“赛跑”中处于率先地位，IBM、VMWare、微软和ATT等公司则落后报告指出，云计算正在成为更多企业用户的选择，可以确定的是，将有更多的厂商加入竞争行列目前还难以判断哪些公司将会赶上甚至超过亚马逊和Google的实力

（五）国内云计算发展现状计世资讯认为云计算在中国市场仍处于引入阶段，预期在2022年摆布才真正在中国进入一个成熟应用期但我国的起步并不算晚一些代表性的互联网企业，如阿里巴巴、百度、腾讯等，已经开始了这方面的建设，均在自身业务平台如搜索、图片和视频分享、广告等中大量运用云计算相关的技术电信运营商和一些老牌IDC/CDN企业凭借本身掌握的优势带宽资源，已经开始云计算方面的尝试总体看来，不管是技术成熟度、商业模式成熟度、基础设施规模还是市场规模，Amazon.Google和微软等国外1T巨头始终走在世界的前列，并且有逐渐垄断的趋势，其技术方案比较成熟，都是专有和不开放的从调研情况看，国内企业具有对产业动向的前瞻和积极探索意识，但真正具备云计算运营基础资源条件和市场开辟能力的仍然以IDC和电信企业为主，目前从技术水平和运营规模及商业模式上与国外企业有一定差距第三章挑战和机遇下面，结合北京工业云近两年的运营与实践，谈谈我个人对未来云计算发展和挑战的一些思量云计算将给传统IT产业带来变革，laaS模式提供低成本和高可靠的基础设施托管服务，会对传统硬件厂商如服务器、存储、网络等厂商造成冲击，同时也为大规模低成本和低能耗设备供应商带来新的商业机会具备公信力的政府机构、电信运营商或者大型互联网企业可以构建这种平台来提供公众的服务，而传统的IDC行业可能会因此重新洗牌中小企业可以通过使用laaS类服务加速自身的信息化进程而PaaS模式提供快速的从技术开辟到服务运维的能力，会对传统的提供网页存储和有限建站功能的虚拟主机及虚拟空间租用企业造成冲击PaaS平台可以缩短企业从创意到实践的过程，降低创业和服务运营门坎，催生新的互联网服务商业模式PaaS类业务还会促进开放应用平台Open Platform的兴起，给大量第三方独立软件开辟商ISV或者独立开辟者带来商业机会，并会给传统第

一、第二产业的泛博企业带来提升技术创新能力的新途径，大幅降低企业技术创新的成本SaaS模式提供低廉的在线软件租用服务，会对传统软件厂商造成冲击，迫使传统软件厂商向在线应用转型，并会给行业应用软件开辟商提供全新的竞争机会一云计算发展的思量未来，云计算及其基础设施将和电话、宽带一样，成为人类生产、生活中不可或者缺的平台性基础设施云计算平台既向公众提供计算和应用服务，又是后续云服务的开辟平台，是未来IT产业的核心平台，但当前云计算服务的广泛普及应用尚面临诸多技术挑战1需要高可靠的系统技术支撑支撑云计算的是大规模的高性能计算系统，当其扩展到上万颗CPU以及几百上千Terabytes内存时，硬件系统的可靠性很难保障，同时，在这样大规模的系统中，软件错误也很难避免在管理方面，云计算平台软硬件部件数高速增长，管理的复杂性随之成倍增长，形成为了新的“复杂性墙”2需要可扩展的并行计算技术的支撑并行计算技术是云计算的核心技术，也是最具挑战性的技术之一多核处理器的浮现增加了并行的层次性能使得并行程序的开辟比以往更难同时，今天基本上没有应用软件能有效地扩展到上万个处理器的规模，需要重新设计软件模型，以适应系统的大规模扩展和求解问题的大规模扩展另一方面，当系统规模扩展到数万个以上处理器时，延时将变成一个非常重要的问题3海量数据的挖掘技术的支撑云计算面对的是TB乃至PB级的海量数据，如何从数据中获取有效的信息，这将是决定云计算应用成败的关键4云安全技术的支撑云计算平台不同于普通的信息系统，云计算平台相当于动态重构的资源池，可以承载各种类型的业务应用云计算平台有其独特的安全问题，包括虚拟化后的资源安全机制，例如虚拟机映像的保护，虚拟网络设备的安全性，虚拟存储上的数据访问安全等；多个业务用户之间如何隔离数据和访问云计算平台的典型特征是多租户共享Multi-tenant,数据隐私保护问题尤其突出，因为任何用户的业务数据实际上面临着三重风险云计算平台外部的入侵窃取、云计算平台上其他用户的入侵窃取、云平台提供商的入侵窃取云计算服务的普及迫切需要云安全计算的支撑在云平台构建方面，云计算平台成本以及云计算平台的安全性决定了云计算服务商是目前国内云计算产业链中最薄弱的一环云计算平台是云计算产业发展的关键，平台可以是地方政府的云计算中心或者电信及大互联网企业在云计算产业的发展成长期，由于云计算平台的成本及安全可信度的制约，以政府及其下属的国有企事业单位为主导运营的云计算服务平台将是国内云计算运营商的主体，主要提供计算服务能力，面对公共计算领域这种由政府机构主导的运营模式将在云计算业务发展的初期成为主要模式，但是还将会有更多的企业投入到该业务的运营中去电信运营商、大型互联网公司都具有成为云计算服务商的潜力这些企业都拥有大型的数据中心，而这些数据中心并不都是7x24小时满负荷运转这些数据中心的计算资源可以在空暇时打包成云计算虚拟机，为用户提供服务这种对计算资源的进一步开辟将成为这些企业的新赢利点当前，虽然国内云计算中心建设浪潮风起云涌，国外巨头也加快了其在中国的云计算产业相关布局，但中国云计算产业的发展目前仍处于起步阶段，不管是技术成熟度、商业模式成熟度、基础设施建设还是市场规模都需进一步完善云计算归根结柢是商业模式的创新，作为三种商业服务模式SaaS.PaaS laaS,服务内容、服务的领域和服务的对象是云计算发展的重点，而国内的云计算中心建设大多把重点放在了基础架构平台的建设上，部份云计算平台服务功能定位含糊，没有特定的优势领域公共云计算平台的建设也缺乏统一的规划和功能定位，各公共云计算平台行政上隶属于不同的地方政府及中央政府部门管理，相关经济发达区域存在重复投资建设的问题云计算平台直接服务于终端用户，它能全面具体地了解用户的需求、应用的特征以及发展趋势；云计算平台也是高性能计算软硬件厂商的主要用户，也是研究成果转化的接收者云计算平台以计算能力服务商品化和数据处理能力服务商品化为驱动，作为整个产业的先驱和领导者必须维持和平衡整个产业生态系统健康、良性、有效地发展，包括硬件、软件、算法、技术人员、研究人员、政策规范等诸多方面同时云计算平台基于交叉学科领域研究服务，应当承担起作为重要的如计算物理、计算化学、生物计算、社会计算、工业计算等交叉学科领域的教育资源、培养储备专业技术人材的重任当前虽然中国云计算市场已经形成近百亿的规模，但其主要还是传统网络游戏、企业邮局、云硬件设施等产业及服务形成的规模，基于云计算平台的应用软件还较少，大部份行业应用软件并不支持云计算SaaS服务模式大部份laaS应用、PaaS应用和商业模式还处于摸索阶段，特别PaaS服务模式，还存在不少缺陷和不足，而恰恰PaaS对提升传统产业的创新能力意义深远，因为当前制约传统产业创新能力的很大一方面就是缺少必要的创新工具、创新平台以及专业的创新团队，云计算中心以透明化方式提供行业应用PaaS服务将有效解决这一问题，特别在传统创造业方面，但传统创造业的PaaS平台研制还面临诸多问题，如创造行业的细分问题，创造业非常庞大，如何选择细分的制造领域入手？如何提供透明化的PaaS API接口供创造业用户调用？这些都是问题可以说，解决了这些问题，云计算对产业的拉动和潜力才干得到彻底释放当前云计算的发展规范还需要进一步加强云计算业务应该具有一定的服务质量水平，用户开展业务的性能和可靠性等指标应得到保障云计算业务应该执行开放技术标准，避免专有技术壁垒，避免用户业务只能绑定在某几家云计算提供商，消除垄断和恶意竞争尽管云计算这一新技术所带来的便利性和经济性是显而易见的，但并非任何企业都能够提供公众云计算服务，云计算业务的运营企业需要一定的准入门坎，主要体现在1基础设施资源云计算业务开展对数据中心规模要有一定的要求，数据中心的能耗、制冷、场地、安防、灾备等方面也应该符合相应要求，此外还包括足够的服务器、存储和网络设备，以及带宽资源2运维能力云计算业务的开展需要快速和高质量的技术支持并且对客户服务、响应速度、市场规模也有很高的要求3公信力提供公众云计算服务的企业必须有一定的公信力4资质如果云计算业务的用户是政府等涉及到国家安全的部门，云计算运营企业就需要有一定资质如安全和保密资质云计算服务不应该被滥用，给国家和社会安全带来危害网络安全和内容安全问题实际上在传统的信息系统和互联网服务中也存在，只无非云计算服务的开展让安全问题带来的影响和危害更甚云计算中网络和信息安全管理的目标包括1网络安全检测和防范云计算服务成为黑客、病毒、蠕虫、木马、僵尸网络等网络攻击的工具2内容安全检测和防范云计算服务成为黄、赌、毒、反动、垃圾等有害内容的传播工具在云计算下一步发展中，有必要进一步加强云计算规范服务标准的制定、云计算行业监管政策

1、高性能计算机发展趋势从全球最快性能高性能计算机T0P500排行榜来看，近年来，T0P500中第1名和第500名大概保持6-8年的时间差距，也就是说当今的第一位在6-8年后将降到排名第500名摆布，而8-10年后用于个人电脑的微处理器芯片就可达到本年度TOP第500名的浮点计算性能实际上我们在谈高性能计算机计算速度时必须要区分三点第一点是系统理论峰值计算速度；第二点是通常意义下全球T0P500排名中UNPACK测试峰值速度，Linpack是线性系统软件包Linear systempackage的缩写，现在Linpack已成为最流行的用于测试计算机系统浮点运算性能的基准测试程序，通过利用高斯消元法求解一元N次稠密线性代数方程组的测试，来评价计算机的浮点运算性能；第三点是在实际应用中高性能计算机的持续应用性能自从1997年6月T0P500排名中第一次浮现LINPACK测试万亿次1Teraflops的超级计算机到8年后全球最快超级计算机T0P500排行榜入门门坎是一万亿次1Teraflops,我们说万亿次计算时代真正到来从这个意义上来说，当前人类10万亿次计算时代正在拉开序幕，这意味着我们大量的应用需要十万亿次的高性能计算平台来满足应用的计算处理需求2022年，随着美国的走鹃Roadrunner和美洲豹Jaguar超级计算机的峰值和Linpack性能双双突破千万亿次Petaflops大关，世界各国的目光都转向超级计算机速度的下一个皇冠一一也就Exascale超级计算机艾级，百亿亿次，即每秒可以进行1018次IEEE754双精度浮点运算的超级计算机，艾级系统的计算能力是1964年世界第一台超级计算机的3300亿倍，是千万亿次高性能计算机的1,000倍，也是当前中国运算速度最快的高性能计算机天河一号的400倍当前，天河一号超级计算机Linpack测试的计算性能是

2.507千万亿次Petaflops如果将艾级超级计算机的计算能力分配到地球上每一个人，相当于每一个人都可以获得一台亿次的计算机我们期待8年以后，也就是2022年，人类完成第一台艾级超级计算机的研制和部署,那个时候，千万亿次计算能力也将是全球T0P500排行榜的入门门坎，我们说，到那个时候，千万亿次超级计算时代才真正到来可以说，高性能计算机技术的发展为云计算平台的构建提供了有力的基础架构支撑和技术保障，也为基于资源会萃的云计算服务形态提供了坚实的物质保障

2、云计算平台软件和应用的发展趋势当前软件和应用发展的三个重要趋势分别是，其一，并行计算和虚拟化技术得到了广泛应用；其二，应用服务的商业模式转向As Service商业模式；其三，网络服务及网络信息规模的裂变式增长1并行计算和虚拟化技术得到了广泛应用时下，并行计算和虚拟化技术得到了广泛应用，并行计算指通过整合分散的计算资源包括多台普通服务器或者多个CPU的计算能力，形成计算资源的集中和融合，实现在低成本下的高性能计算虚拟化技术是指对计算资源进行抽象的一个广义概念虚拟化对上层应用或者用户隐藏了计算资源的底层属性它既包括使单个的资源一个服务器，操作系统，一个应用程序，一个存储设备划分成多个虚拟资源，也包括将多个物理资源存储设备或者服务器整合成一个虚拟资源通过并行计算技术可以最大程度的实现运算资源的集中，而利用虚拟化技术，可以将集中化的计算资源用于不同的计算任务，并极大地提高现有计算资源的利用效率可以这么说，并行技术和虚的制定、云计算安全监控技术的研究与试验、云计算安全等级保护制度的细化等工作云计算平台的建设是不是越大越好？可能也未必，我们先看一下云计算中心的前身，全球超算中心的建设规模当前全球构建有千万亿次计算平台的超算中心主要有美国橡树岭实验室Cray XT5-HE JaguarSystem、美国Los Alamos实验室IBM RoadrunnerSystem,主要用于物理流程摹拟、生物医药研究、核试验摹拟等领域全球大部份超算中心规模并不庞大，如美国国家超算中心164万亿次、美国俄亥俄州超算中心46万亿次、西班牙巴塞罗那超算中心94万亿次、芬兰超算中心76万亿次公共云计算平台到底要建多大，未必越大越好，也未必小才是最美的建设大规模的公共计算平台，一方面如果应用的规模跟不上，会造成硬件资源的闲置，作为公共计算平台核心部份的服务器节点，其生命周期也就是五年，国内部份公共计算平台建成后并没有全部投入使用就是例子另一方面，大规模公共计算平台其对能源的消耗也是巨大的，一个百万亿次规模的计算中心，每年光电费就上千万，这是一笔不小的财政支出在评估公共云计算平台建设规模时，要充分考虑其服务的区域经济结构特点和区域经济的总量同时在建设区域云计算中心时，需要考虑如下几点1平台的高效能云计算平台在构建时应该选用高效能的计算平台，以满足大规模弹性部署及扩展的要求高效能的计算平台，由美国国防部于2002年制定的“高效能计算系统High ProductivityComputing Systems,简称HPCS研究计划中明确提出，代表了高性能计算机研究的新方向，包括了高性能、可编程性、可移植性、稳定性茁壮性等多个方面的要求高性能Performance将由上千个节点组成的系统的计算效能提高10到40倍；可编程性Programmability减少应用方案的开辟时间，降低系统运行和维护成本，提高系统使用效率；可移植性Portability将高效能应用软件与系统平台分离开；茁壮性Robustness针对外界攻击、硬件故障及软件错误开辟相应的保护技术，为用户提供增强的可靠性，减少恶意行为的风险2分区云计算本身针对应用需求的特征提供商品化的计算能力和数据处理服务能力，这样就要求云计算的基础设施资源应该根据应用的特征选择合适的架构、比如企业ERP SaaS云服务和企业工业设计SaaS云服务显然其应用对资源的需求特征是彻底不同的，云平台响应和资源调度的方式也彻底不同，有必要根据云服务的类型和应用的特征来进行云平台的逻辑资源分区，这将有效提升云计算平台的服务能力和资源利用效率，并减少云计算平台的构建成本另一方面对云平台资源进行合理分区，可实现系统管理的有效扩展，为了保证系统的可扩展性，选择合适的逻辑分区划分策略是一个关键问题正确的逻辑分区策略一方面可以保证管理节点不会过载运行，另一面也可以避免轻载而浪费管理节点资源3安全云计算服务商应该提供必要的数据加密和隔离机制来保障用户数据和业务通信的隐私云计算服务商应该提供平台所承载服务的信息内容监管技术接口，以保障国家安全部门对有害信息传播的快速定位和阻断4专业团队从70年代的计算中心到80年代的超算中心再到近几年的云计算中心建设，无论名称是如何变化，其服务的本质并没有变化，都是基于IT基础设施及先进的IT技术提供计算服务而这种专业的服务并非只是建设一个机房、买上一堆服务器、存储设备、部署一些系统软件和应用软件这么简单专业技术团队是云计算平台提供计算服务的核心，通过在交叉领域的专业团队、包括计算机、力学、物理化学、生物、计算数学等领域的专家团队，以解决云计算所面临的海量数据处理和复杂的行业计算应用的需求公共云计算中心的运营应该基于领域专家团队，并通过计算服务的经验积累，以及自身市场运作能力的提升，逐渐形成以高技术附加值的差异化的专业服务来获得企业价值和较高利润的能力基于云计算平台+领域专家团队十大型应用设备+大规模销售团队的营销策略，通过经济效益好的应用服务补偿社会效益好的应用服务，实现软件服务化、基础设施服务化、平台服务化、服务内容的多样化、标准化、规模化云计算的成功最终决定于商业模式的创新和成功，而商业模式的成功又和应用的提升和推动密不可分没有应用的提升，没有应用的拉动，去谈云计算产业的发展是一句空话当前中国正在掀起建设云计算中心的浪潮，但这些中心的建设往往很少考虑应用的问题，很少考虑其所服务的区域经济的结构特征，最终导致其仅是形象工程、政绩工程，导致云计算中心建设和运营“两张皮”的现象当前中国建成的计算中心普遍应用水平较低，以国内某超算中心为例，其200万亿次的公共计算平台，拥有30720颗CPU核，占用160核以上的应用作业仅仅占到1%,而美国橡树岭实验室1000万亿次的公共计算平台，拥有150152颗CPU核，占用3万核以上的作业占50%o美国在80年代建立的几个超算中心也都以推动应用的发展为已任，如圣地亚哥超算中心，定位为生物信息、地理信息应用研究支撑平台，匹斯堡超算中心主要定位为推动计算化学、生物医学、工程计算等应用为主，美国国家超算中心定位为工业计算支撑平台上述超算中心虽说规模不大，但都有一批有经验的、多学科领域专家组成的技术团队，能够为上述应用的深度研究、发展提供技术支撑及平台保障工作，从这个方面来说，中国目前的超算中心和云计算中心尚还有很远一段路要走，因为其绝大多数都以计算资源按机时租赁、数据存储服务为主，很少能支持领域应用的深入研究在云计算应用软件方面，当前基本上大部份行、也应用软件彻底由国外软件垄断，这一点在科学与工程计算领域更为突出，版权费用非常昂贵，且并行规模还受限制对于云计算平台而言，缺乏合适的应用软件就根本无法开展相应的服务，也无法吸引用户来使用云计算平台部份行业应用软件专业性强、价格昂贵，国内应用部门每年都花费大量经费采购，但是这种采购普通是分散进行的，缺少相互协调有些软件多个部门重复采购，而另一些急需的软件又没人购买同时，一些战略性的、高水准的工业工程数值摹拟软件，如大飞机设计软件等商业化应用软件不能满足应用需求，迫切需要高水平的自主开辟的大规模并行软件目前市场上的国外软件大多发展于半个世纪前，软件框架未能考虑现在及未来的云计算平台超大规模弹性扩展、按需计算需求，特殊是不少工程设计软件前处理部份，已被证明是妨碍大规模计算发展的严重瓶颈，软件架构再也不适应新型体系结构、需要重新设计当前我们应该抓住云计算发展的契机，大力发展面向云计算服务的行业应用软件，是提升我国软件行业发展水平的一个很好的机会云计算当前已成为不可阻挡的发展趋势，我们必须关注云计算服务所带来的信息安全问题一方面，当前主流的云计算服务被国外大企业垄断Google.Facebook,亚马逊EC2/S3等云计算平台，提供免费的大容量存储空间，便宜、高质量的网络服务，现在国内各行各业用户对这些平台的依赖性越来越大以Google服务为例，截至2022年底，仅Google旗下的邮件服务Gmail,在中国就大约拥有10%的市场占有率，拥有2000万摆布的中国用户基于云计算服务，有关国计民生的大量信息将掌控在国外的云服务提供商手中，众多敏感和热点信息对于国外政府和厂商来说简直毫无机密可言如美国国家安全局NSA就可以根据《外国情报监视法》要求，在Gmail邮件系统中安置后门以便其对往来的电子邮件进行监视，甚至能够强制对某些特定群体用户住手服务，或者拦截重要邮件另一方面，大量社会和经济活动依赖于这些云计算服务，大量重要的云计算服务如果集中在国外几个大的企业上，这些服务可能被中断而使中国用户蒙受巨大的损失，云计算平台也可能被国外某些敌对政治势力或者别实用心的小团体作为发布不良信息的平台，蛊惑人心，形成对中国国家安全的直接威胁可以说云计算服务的安全与否将直接影响到我们的国家安全从国家安全的角度考虑，中国需要发展自主的云计算系统与平台，并掌握其关键核心技术云计算标准化是云计算推广和应用的基本前提和真正云计算的终极目标目前国际、国内不少组织已经开始研究和探讨云计算标准化，都试图在未来的云计算核心技术发展中获得一定的话语权但是我们知道，云计算标准化所包含内容非常广泛，从软件开辟的标准化、网格计算的标准化到资源管理接口的标准化同时云计算的技术架构分不同的层次，从上到下，包括应用层、分布式文件和操作系统、虚拟化、和数据中心基础设施等方方面面，要实现云计算标准化非常复杂为了简化云计算标准化的复杂性，我们认识到云计算标准化基本目标是实现云的可移植性Portability、可互操作性Interoperability和安全性Security,也就是把云计算标准化的内容锁定到最重要和最紧迫的方面具体来讲，需要云计算标准化的主要内容有云计算互相操作和集成标准，涵盖不同云之间，如私有云和公有云之间、公有云和公有云之间、私有云和私有云之间的互操作性和集成接口标准云计算的服务接口标准和应用程序开辟标准，主要针对的是云计算与业务层面的交换标准，从业务层面如何调用、使用云服务云计算不同层面之间的接口标准，包括架构层、平台层和应用软件层之间的接口标准云计算服务目录管理、不同云之间无缝迁移的可移植性标准云计算商业指标标准，云计算用户提高资产利用率标准、资源优化和性能优化、评估性能价格比标准等云计算架构管理标准，包括设计、规划、架构、建模、部署、管理、监控、运营支持、质量管理和服务水平协议的标准云计算安全和隐私标准，数据的完整性，可用性，保密性，物理上和逻辑上的标准当前，我们必须看到，云计算发展的垂直细分是其必然的趋势，云计算作为一种服务模式的创新也将打上区域经济结构的烙印可持续发展战略对区域经济体的产业结构和科技水平提出了更高的要求，区域经济体迫切需求加强知识创新，加快产业结构升级，通过整合利用其他方面的优势资源，推动传统产业和新兴产业的发展为了更好满足这些要求，以公共云计算平台推动领域计算服务，领域数据处理服务，推动区域社会经济建设和行业发展、哺育区域社会经济发展新的经济增长点，是可行的方案以产品研制能力为例，产品研制能力是企业竞争力的根本，既是企业创新的最大难点，又是企业创新的核心，是运用信息技术，促进传统创造业改造的关键高性能计算广泛应用在性能仿真、加工工艺分析、装配工艺分析、模具设计、机械零部件设计与性能分析、电磁场摹拟等领域在机电产品研制过程中，一方面，基于云计算平台的CAD/CAE/CAM技术能缩短产品升级换代周期、降低设计与创造成本、提高产品性能，直接关系到企业产品研制能力的发展另一方面，云计算平台为各种规模的企业提供虚拟产品设计与性能仿真的共享平台，依托高性能计算资源和功能强大的仿真应用软件，采用数字仿真、数值摹拟和虚拟产品性能分析技术，可优化产品设计，替代大部份试验，缩短产品开发周期、提高产品性能，从而推动各种规模企业的研发水平的提升公共云计算平台对推动高新技术产业的发展意义深远高新技术产业发展的制高点在于高新技术产品的研发能力，在新材料设计、生物工程和新医药、环保与资源综合利用等方面，云计算平台的强大计算能力可以发挥巨大作用，如基于高性能计算的材料科学软件能提供全面完善的摹拟环境，可匡助研究人员构建、显示和分析份子、固体的表面结构模型，并研究、预测材料的相关性质；基于高性能计算的生物信息学其研究目标是揭示基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律，是以基因组为基础的药物创新和开辟的关键，可匡助研究人员全面了解生物份子的结构与功能，在蛋白质结构功能关系、生物份子摹拟与计算、基于靶点结构的药物设计、生物份子核磁共振、功能基因组及蛋白质组等领域均可广泛应用推动公共云计算平台的建设也是工业与信息化融合的必然选择基于诺兰Nolan模型与米歇Mische模型，城市信息化发展成熟度模型分为五个阶段，初始阶段、扩散阶段、整合阶段、融合阶段、成熟阶段我国当前大中型城市信息化发展的普遍特点是城市经济社会发展从工业化信息化并举向工、业化信息化融合演进，信息化从分散局部建设向融合协同共享全方位推进，实现系统化科学可持续和谐发展当前，我国大部份大中型城市还处在信息化发展融合阶段的前期，这个阶段的主要特征是融合和智能化，信息化作为战略工具，优化业务流程，并与核心业务流程融为一体，实现区域内所有业务都运行在统一的公共云计算平台之上公共云计算平台实现了资源集中共享，有利于构建规模庞大的基础科技条件平台，提升科技宏观管理水平，并可基于公共计算平台建立科技资源优化配置和统筹协调机制当前中国仍处于工业化进程的中后期，创造业是中国高速成长的动力引擎然而，中国创造业的总体水平并不高，突出问题是劳动密集、劳动生产率低，惟独美国的

4.3段，日本的4%德国的5%；中国的创造业能源消耗大，单位产品的能耗高出国际水平20%至30%；产品以低端为主，附加值不高，增加值率仅为

26.23%,比美国、日本及德国分别低

2296、22%和11%；中国出口的产品大多数是技术含量较低、单价较低、附加值较低的“三低”产品，大量进口高技术含量、高附加值和高价格的“三高”产品基于云计算发展行业应用云，服务于中国传统创造业以及新兴国家关键战略行业意义深远美国在上世纪八十年代开始，就以大规模计算平台作为推动工业发展的有效手段0美国国家超算中心80年代开始的“私营企业计划”Private SectorProgram,为维持美国工业在随后全球经济中的竞争优势做出了巨大贡献通过私营企业计划，企业可以通过美国国家超算中心的高科技创新能力和基于高性能计算、数据管理和分析、可视化、信息安全等方面的能力获得专业的解决方案美国俄亥俄州超算中心从2004年开始向来在倡导蓝领计算Blue CollarComputing,蓝领计算将高性能计算应用于工业领域中的中小企业，可以为企业提供创新工具，允许虚拟开辟新的和改进的产品，比如汽车、医药类产品还有金融产品虚拟建模和仿真技术通过改进产品生产工艺，为企业在向市场推出产品过程中减少了时间、劳动力还有财力上的消耗，提升了企业的竞争优势蓝领计算其主要服务方式包括应用托管服务、门户网站、共享远程仪器等内容基于工业云计算平台推动中小企业信息化建设以及提升创新能力意义重大当前我国中小企业数已超过4000万户，占全国企业总数的99%以上；中小企业创造的国内生产总值占

58.5%,上缴税收占

48.2%；中小企业提供了75%以上的城镇就业机会，成为吸纳就业的主渠道；在出口和进口总值中分别占

68.3%和69%此外，我国专利的66%是由中小企业发明的，74%以上的技术创新是由中小企业完成的，82%以上的新产品是由中小企业开辟的中小型企业已经成为推动中国经济社会持续发展的重要力量当前，中小型工业企业在提升企业创新能力时往往要面临工业计算软件及平台搭建、开辟内部计算机建模和仿真技术、高端研发人员的培养等诸多问题，导致不能有效利用计算仿真等工业计算技术降低设计制作成本，提高生产效率基于SaaS模式的云计算服务，工业用户可通过各种客户端设备的瘦客户界面使用上述这些工业应用软件，工业用户也同时可以基于PaaS模式采用工业云计算运营商支持的编程语言和工具编写好自己的工业应用程序，然后放到云计算平台上运行在提升企业信息化服务能力方面，工业用户可以基于SaaS模式获得低廉的ER1\CRM等企业信息化解决方案及服务基于上述服务，工业用户可进行快速有效的仿真摹拟，降低设计与创造成本、提高原料的利用率、从而大幅缩短企业产品升级换代周期、提高产品性能、提升企业信息化能力、大幅提升工业企业的自主创新效率，并推动企业核心竞争优势的提升工业云计算平台基于SaaS.IaaS PaaS服务，可广泛应用于工业设计及工程计算领域，如加工工艺分析、装配工艺分析、模具设计优化、机械零部件设计与性能分析、车辆等复杂机电设备性能及装配工艺分析与设计、工程电磁兼容性分析、图形渲染、虚拟装配、虚拟焊接等诸多领域新型工业化道路的本质和内涵是以信息化带动工业化，以工业化促进信息化当前，我们抓住云计算发展的战略机遇期，以云计算推动工业创新能力的发展，可以说，这样一种模式是一条可行之路，也是一条希翼之路，是构建新型工业化道路的必然选择总之不管是从产业、技术还是市场，云计算在中国的发展仍处于起步和探索阶段，但是云计算的发展步伐会如同当初的互联网一样，从探索到普及只需要很短期，云计算的市场规模预测也表明了云计算对IT和传统产业创新起到的持续推动作用云计算正处于发展初期，政府部门如能对上述思量及问题及早分析和介入，将有利于引导云计算技术及业务和应用在我国的健康发展二中国发展云计算的战略价值

1、当前在中国发展云计算产业具有重大意义1使用云计算服务有助于促进节能减排，建设资源节约型、环境友好型社会云计算中心的资源共享和弹性计算特性可以为政府、企业乃至个人节省设备投资、运维、能耗等成本，大力倡导建设行业和部门共享的云计算中心或者使用公共的云服务有助于提高资源利用效率，降低IT系统能耗，促进节能减排2云计算能够助力国家信息基础设施建设，推动国家信息化发展在互联网领域，云计算使人们和企业的信息消费模式发生巨大变化，使得用户通过网络随时随地访问信息和服务比以前更加容易；在工业领域，云计算能够通过提供低门坎和低成本的IT外包服务，有效地促进工业化和信息化的融合；对政府部门来说，云计算技术将降低构建独立安全的国家级公众信息服务网络和海量数据处理中心的难度3云计算能够降低科技型企业创业门坎云计算带动新型的现代服务企业的快速发展云计算平台服务提供的低门坎使用和接入能够孵化新型现代服务企业，能够提升我国的互联网应用服务水平，同时还能够提供低门坎的创业和孵化平台，带动大学生就业4云计算能够促进国家的科研教育产业云计算未来的研发工作能够促进产学研用相结合，加快在低能耗数据中心技术、操作系统和基础软件等领域的科学技术创新；我国的云计算产业的发展能够吸引并培养尖端人材队伍，加快推进人才强国战略5加速企业信息化进程首先，云计算将是降低企业IT成本的有效途径，从而加速企业信息化进程，促进工业化和信息化的融合其次，企业从依靠传统的IT服务转向租用云平台的服务，可以降低成本，减少了对传统IT厂商及服务商的依赖，将更多的注意力放到本身的业务上6提高社会信息化服务水平未来云计算将逐步发展成为一种社会公共资源，为企业和个人提供信息服务云计算的公共平台能够使得“人人是服务的使用者”、“人人是服务的提供者”，从而给社会信息化服务水平进步带来了巨大机遇

2、北京发展云计算的意义与紧迫性1云计算是推动经济发展和产业升级的引擎云计算创造新的经济模式，带动现代服务业、生产性服务业、文化创意等相关产业和经济发展依托新的商业模式可为北京IT产业带来巨大市场和产业倍增效应，借助互联网、3G等新兴市场的迅速发展，形成更大的网络市场规模未来的IT市场将由云服务实现“运营化”，北京需要做未来的“IT运营商”2云计算将打造北京全新的战略级创新产业云计算是重大战略创新方向，将演化出一个全新的产业为北京创造新经济增长点云计算也是IT产业高端技术和关键技术的综合体，科技含量高，是北京巩固科技中心地位必须掌握的一个方向，发展云计算产业将提高北京整体的国际竞争力，创造巨大的创新发展空间，降低创新门坎，并进一步增强产业整体的创新意识3云计算是抢占全国乃至世界IT产业高端的有效手段软件产业借云计算实现转型升级，软件服务化、服务标准化、应用普遍化将带动整个IT产业链条3G、芯片、软/硬件、互联网等同步升级发展云计算革命所蕴含的技术变革和全球性产业格局的重新洗牌，为北京掌握核心技术、打破国际龙头企业的垄断创造了机会，云计算是支撑智能电网、物联网、泛在网等新兴应用的核心平台，北京IT产业要继续保持国内率先、国际先进的地位需要掌握云计算4云计算是促进产业结构调整，提升北京服务能级的有效手段北京的资源禀赋和环境约束，决定北京需要借助云计算促进产业整体向高端集聚，衍生出新的创业和就业群体，形成产业人力资源分流，助力产业结构调整云计算为北京带来新的发展方向和投资热点，突破现有同质、恶性竞争僵局的同时，在全社会范围内吸纳更广泛的资源支撑北京经济发展，大量中小企业借助云计算平台提升信息化水平和企业竞争力，提高北京整体的服务能力5云计算是促进经济社会协调发展的重要保障作为信息化基础设施计划的组成部份，云计算促进重要应用的普及、获取，扩大应用的覆盖面,提高区域信息化应用水平随着电信网络、数字电视等传统信息化基础设施的逐步建设完善，重大应用和服务需要借助云计算完成与底层资源的对接和融合，信息社会建设、两化融合等信息化战略级应用需要借助云计算平台实现整体升级,互联网经济、电子商务等战略级产业的信息化支撑平台将向云计算平台迁移北京在产业、资源成本方面的高成本，决定了经济建设、社会发展、城市管理等各方面都需要借助信息化，云计算可在根本上降低全社会的总成本，创造高质量、可持续的城市级IT支撑当前国际龙头企业正加快在中国的布局，部份兄弟省市加快云计算推进进程，部份国家级总部型企业已经将云计算相关产业结点部署在外地，总体形势不容乐观回顾我国互联网的发展历程，云计算基本完成产业级的孵化并形成全国布局大约需要5年摆布的时间，北京已经时不我待，北京IT产业的先发优势正在被削弱，电子信息创造、软件和信息服务等产业在不少方面已不具优势，甚至已经落后，北京必须抓住这次机遇加快发展，形成战略优势，北京的资源劣势已经开始显现，迫切需要在战略层面找到突破点和支撑点，发展云计算是点睛之笔

3、北京发展云计算产业的优势北京发展云计算产业有着天然的优势1有利的知识结构和人材储备高等院校、科研机构集中，会萃了国内最先进的IT科研人材国内外率先的IT企业，也多将区域总部设在北京高质量的科研支持和大量IT从业人员，为云计算产业发展提供了必要的知识和运营人材储备2有利的区位优势和产业环境国家部委、跨国集团、三大运营商总部云集，作为全国的电信网络中心，大的IDC等基础设施在北京较为集中，硬件、网络、电力等相关资源丰富北京在科技、软件与信息服务业、电子信息制造业各IT相关产业均具有很强的产业实力和科研力量，有利于掌握和突破云计算关键技术并实现产业化大的银行、保险、金融、投资企业集中，科技和商业创新活跃，有利于吸引风险资本和私募股权基金投资以及国内外云计算厂商在北京投资建厂3有利的产业发展基础条件北京具备形成云计算产业生态的综合条件，从IDC到laaS、PaaS再到SaaS,北京在构成云计算产业链的各结点上均具发展实力，代表着国内率先水平并利于形成联动优势软件服务化转型的条件充备，在信息传输、IT服务、软件外包、互联网信息服务等各分支领域均拥有雄厚的技术储备和龙头企业，各类SaaS平台会萃中关村等国家级高新示范区的建设使北京具有产业集群优势当前云计算平台和云计算服务模式已成为后超算时代计算服务的主流载体和主流服务模式，基于计算能力和数据能力服务的云计算服务模式将有力推动区域科技自主创新和区域经济结构调整的步伐谢谢大家!拟化技术是云计算支撑技术的核心，基于并行技术和虚拟化技术，才得以实现云计算资源的全局管理、弹性部署、按需分配、以及云计算资源的效能的提升2应用服务的商业模式转向As Service商业模式软件和应用发展的第二个重要趋势就是应用服务的商业模式转向As Service”模式，从产品销售模式转向在线服务模式软件销售收入是传统软件企业的主要收入来源，目前，软件行业正由产品销售向“软件即服务Software-as-a-Service,简称SaaS”模式发展，用户通过浏览器就可以访问和使用应用程序，SaaS将成为未来软件行业的主流销售服务模式与此同时，作为运行软件的载体的服务器平台等基础设施，也可以作为一种服务提供给用户，用户在上面部署处理器、存储系统、网络及其它基本的计算资源，并按照自己的需求运行操作系统和应用程序，这种基础设施即服务模式Infrastructure asa Service,简称laaS将为大规模低成本和低能耗设备供应商带来新的商业机会；同时也可以大幅度减少基础设施建设、运营和维护的成本目前，按照传统模式构建一个百万亿次的高性能计算服务平台，它的硬件采购成本在几千万元以上，而采购ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA等这些工业应用软件，它的成本也在几千万元以上，每年还得支付软件许可证年费或者技术支持年费，这些工业应用软件有些还受到国外政府的出口限制，一些大规模并行的应用软件是禁止向中国出口的以上这些成本还不包括构建机房、招聘以及培训管理维护人员、研发设计人员、运行电费的费用以运行电费为例，十万亿次的高性能计算服务平台加之制冷费用，每天需要花费近万元的电费，每年运行电费高达300万而一个百万亿次量级的高性能计算服务平台每年电费估计将近一千万，这是一笔巨大的开消基于软件即服务、基础设施即服务的在线服务模式，用户可以直接基于各种客户端设备的瘦客户界面，如网页浏览器来直接获得应用软件的服务，也可以直接部署用户自己的应用程序这将大大降低构建高性能计算平台、购买应用软件以及维护运营的费用3网络服务及网络信息规模的裂变式增长Internet.Web等技术的广泛普及以及在线社交、博客、论坛、社区、视频分享、网络游戏、搜索引擎、短信服务、在线电子商务等新型网络服务模式的浮现催生了网络用户及网络数据的爆发，以微博Twitter为例，全球拥有上亿的用户在线购物网站淘宝网目前集群中裸数据容量是12P摆布，是目前个人电脑数据容量的5万倍，而且每天增加20T到30T,社交网站Facebook拥有

1.5PB到2PB的图片数据，而且每天增加4TB的压缩后数据、每天扫描将近135TB的压缩后数据我们预期，全球网络信息数据容量到2022年以后将比目前增加44倍，达到35ZettabyteSo可以说，海量数据的存储、动态更新以及数据挖掘需求和应用服务“As Service商业模式的在线服务转型，这些都为催生云计算集中式的数据处理服务模式打下一个良好的基础上面我们介绍的高性能计算平台以及应用软件的发展趋势其实质是环绕两个维度展开，一方面，技术提升资源的性能、提升资源的使用率，降低资源使用的成本；此外一方面，技术使得资源使用简洁化、可靠化，趋势是资源围着人转，而不是人围着资源转所以为了简便的获得计算平台所提供的高性能、高使用率的计算能力和数据处理能力，我们需要的是一种管道资源一Utility Computing,用户能够像把灯泡插入灯头一样来使用计算机资源，IT基础设施像电和水一样，根据用户在特定时间的特定需要而进行调节我们需要记账的仪表和账单-On demand,资源的定价模式是根据使用量而定，采取用户“用多少付多少钱”的授权付费模式，让企业既满足巅峰用量需求，也没有必要付出巨额的资本投资我们还需要传递手段一Service,基于Service来获得我们所期望得到的计算能力、存储能力和网络能力我们同时也需要一种实现机制，基于这种实现机制，普通用户不用再关心数据存放在哪，不用再关心数据的安全，不用再关心应用程序是否需要升级，不用再关心计算机病毒，普通用户真正要关心的就是选择自己爱慕的计算服务提供商购买自己需要的服务，并为之付费二云计算的演变过程所以，云计算正是在这样一种背景下产生的云计算是随着计算机和互联网技术的发展而逐渐演化生成的产物，它的演进可以从两个维度来看一是技术维度的演进，二是服务维度的演进从技术维度的演进来看，云计算是继并行计算、分布式计算、网格计算等计算技术的基础上的进一步发展，是对这些计算思想的全面整合以及商业化；从服务的维度来看，云计算是泛在计算、IDC服务、软件即服务、效用计算、平台即服务、基础设施即服务等概念混合演进并跃升的一种必然结果从技术维度的演进来说，并行计算、分布式计算、网格计算等技术是推进云计算技术浮现的前身，这些计算的核心思想大同小异，都是同时使用多种计算资源，将任务分割成一个一个小的模块，共同解决大型的复杂的单一机器难以解决的计算任务，从而达到降低成本、提高计算效率的目的并行计算Parallel Computing是指同时使用多种计算资源来解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一个问题，也就是将被求解的问题分解成若干个部份，每一个部份都由一个独立的处理机来并行计算并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台独立计算机构成的集群分布式计算是并行计算的一种，无非并行计算通常指某一程序在一台电脑上通过多线程方式进行运算分布式计算和并行计算都需要将一个大的任务分解为多个可以同时运行的小模块，无非分布式计算的运行环境往往比并行计算更为复杂，如需要处理网络链接的延时，需要处理网络或者计算机的非可预知性错误等网格计算是在网络基础之上，基于面向对象的体系结构Service Orit endArchitecture:SOA、使用互操作、按需集成等技术手段，将分散在不同地理位置的资源虚拟成一个有机的整体，实现计算、存储、数据、软件和设备等资源的共享，从而大幅提高资源的利用率，使用户获得前所未有的计算能力和数据处理能力从服务维度的演进来看，云计算是泛在计算、效用计算等概念混合演进并跃升的结果泛在计算，也称为普适计算Pervasive Computing,强调计算和环境融为一体，人们看不到周边计算机的存在在泛在计算环境中，人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理，而这个过程是在计算设备的匡助下高度自动化完成的效用计算Utility Computing是一种提供计算资源的商业模式，用户从计算资源供应商那获取和使用计算资源并基于实际使用的资源付费简单说，是一种基于资源使用量的付费模式效用计算主要给用户带来经济效益通过对并行计算、分布式计算和网格计算的分析可以发现，这三种计算中特别是前两种更侧重于如何解决大型的复杂的单一机器难以解决的问题，而并没有将此作为一种商业服务模式提出来让大众所用泛在计算和效用计算则更多的是从服务的维度进行阐述，而云计算是基于并行计算、分布式计算、网格计算这三种计算的技术基础之上提出了的一种新的商业模式三云计算是什么？云计算是一种基于互联网的、大众参预的商业模式，它的计算资源是动态、可伸缩、而且是被虚拟化的，利用互联网技术把大量可扩展和弹性的TT相关的能力作为一种服务提供给诸多用户云计算的概念可以从两个方面来理解一方面它是一种IT技术的商业实现，通过提供可以进行动态分配的计算机系统资源池，实现互联网资源和计算能力、数据处理服务能力分布式共享；此外一方面它是一种新的IT服务模式云计算中的“云”是指一些可以进行自我维护和自我管理的计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等云计算将计算或者数据处理任务分布在云上，使各种应用系统能够根据需要获得云中的计算能力、数据处理能力以及云中的存储空间和各种软件服务云计算技术所要实现的理想功能是用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上，而是运行在互联网的云中；用户所处理的数据也并不存储在本地终端设备上，而是保存在云里面，这些云的管理和维护是由提供云计算服务的单位来负责，并由他们来保证云中有足够强的计算能力和足够大的数据处理能力来供用户使用那末云计算是什么？云计算本质上是一种商业模式的创新，是云计算服务、支撑云计算服务运营的云计算平台和云计算相关的技术的综合体；云计算服务是一种通过互联网对用户提供IT资源按需租用的服务，这些IT资源包括计算、存储、网络、软件等资源在内；云计算平台是支撑云计算服务运营的基础设施包括数据中心、硬件、软件、运维支持等，云计算平台将大规模的服务器、存储设备、网络带宽甚至软件资源聚合在一起形成共享的资源池，通过先进的虚拟化技术和资源按需分配与调度等技术手段提供给网络用户“弹性”的IT服务能力；云计算技术是指保障云计算平台高效运行的核心技术，范围涉及架构、运维、硬件和软件等多方面，例如数据中心的节能技术、海量存储技术、服务器虚拟化技术、资源管理与调度技术、并行处理技术、多用户共享隔离与安全技术等美国Gartner公司发布的技术成熟度曲线将一项新技术从产生到成熟，直到被市场广泛接受的全过程浓缩为5个阶段，分别为技术触发期、过热期、幻灭期、复苏期、生产力成熟期等五个阶段

1、技术触发期Technology Trigger指新技术产生之初，这项技术被业界和媒体广泛关注，曝光率直线上升阶段

2、过热期Peak ofInflated Expectations指概念炒做达到顶峰,媒体对新技术产生了大量不切实际的期望的阶段；

3、幻灭期Trough ofDisi1lusionment指新技术炒作的泡沫破灭，媒体态度骤变，从原先的新技术支持者变成声讨者，概念逐渐被人淡忘这样一个时期；

4、复苏期Slope ofEnlightenment指虽然该技术已经很少被暴光了，但并没有在业界彻底消失，不少企业在慢慢推动该项技术走向成熟，技术本身的优势和局限性也逐渐被人所了解的时期；

5、生产力成熟期Plateau ofProductivity指已经达到成熟期的新技术找到了自己的市场定位，虽然不像原先媒体期望的那样具有颠覆性，但却实实在在地改变着人们的生活的阶段从2022年Gartner发布的技术成熟度曲线来看，2022年期间处于过热期的技术包括云计算相关技术和电子书阅读器当前云计算相关技术和概念正炙手可热，Gartner预期2到5年后云计算相关技术将被业界广泛采用，成为一种主流的商业计算服务形态四云计算服务作为一种商业模式，云计算平台所提供的三种服务包括软件即服务SaaS,Software asa Service平台即服务PaaS,Platform asa Service基础设施即服务laaS,Infrastructure asa Service软件即服务SaaS,Software asa Service模式下用户通过各种客户端设备的瘦客户界面如网页浏览器、基于网页的电子邮件来使用云中的应用程序用户不需要管理或者控制底层的网络、服务器、操作系统、存储系统、应用程序等，但可能需要完成一些与用户相关的应用程序参数设置典型的SaaS服务有Salesforce公司提供的在线客户关系管理CRM软件等平台即服务PaaS,Platform asa Service模式下，用户采用云计算服务提供商支持的编程语言和工具编写好应用程序，然后放到云计算平台上运行用户不需要管理或者控制底层的网络、服务器、操作系统、存储系统等，但是要控制应用程序，可能还需要设置应用程序的运行环境典型的PaaS服务有Google公司提供的Google AppEngine服务等基础设施即服务laaS,Infrastructure asa Service模式下，用户要自己部署处理器、存储系统、网络及其它基本的计算资源，并按自己的意志运行操作系统和应用程序用户不需要管控底层的云计算基础设施，但要控制操作系统、存储系统和应用程序，可能还需要选择网络组件如防火墙、负载均衡器等典型的laaS服务有Amazon公司提供的弹性计算云EC2服务ElasticCompute CloudEC2等上述三种服务模式之所以称为“云计算服务模式”，是因为它们在某些方面具有云的特征云普通都较大；云的规模可以动态伸缩，而且云的边界是含糊的；云在空中飘忽不定，你无法也无需确定它的具体位置，但它确实存在于某处俗话说“天下大势，分久必合，合久必分”，计算技术的发展走过了这几十年，也上演了一场分分合合的大戏最早的计算机体积庞大、操作复杂，必须要有专门的场地和专门的人来对其进行维护，这就是计算技术最早集中式的“合”，计算资源集中于机房，那时还没有网络，使用者需要到计算中心完成自己的工作，计算机的操作者往往是专业的数学家随着计算机从电子管发展到晶体管再到超大规模集成电路，计算机的功能越来越强大，体积越来越小，在软件方面由于微软公司的视窗系统简化了业余用户的使用难度，计算机逐步走到了每一个人的身边，这就是计算技术的“分”，这种“分”推动了计算机的全面普及云计算同样采用的是“合”的模式，用户通过不同的终端来获得云中强大的计算、存储和应用程序资源“分合”之道也体现了事物发展的辩证性无论是八十年代的计算中心，还是九十年代的超算中心还是当下的云计算中心，其服务的本质都是提供两种服务能力，即计算服务能力和数据处理服务能力对云计算中心来说，计算服务能力包括传统高性能计算服务能力HPC in Cloud＞工业计算服务能力Industrial computingin Cloud,工程计算服务能力Engineering Computingin Cloud；数据处理服务能力包括个人及企业数据服务、商业计算服务能力Business ComputinginCloud等当前绝大部份云计算服务提供商以提供数据处理服务能力为主，包括个人及企业数据存储备份服务、在线客户关系管理、在线ERP系统等商业计算服务传统的高性能计算、工业、工程计算服务从其业务模式、用户使用模式、服务特征上来说，也属于云计算服务的范畴，但目前并没有被业界纳入到云计算服务的主流范畴云计算服务市场其定位是对大规模计算服务能力和海量数据处理能力需求旺盛的个人及企业用户市场，这一市场正伴有信息技术的发展和产业结构的调整而日益庞大，并最终会分化为许多垂直细分的领域，如工业云计算领域、生物云计算领域、政务云计算领域等等对当前的云计算服务提供商来说，集中优势资源在狭窄的云计算垂直细分领域建立起强势的核心竞争优势和知名度是一种有效和可行的选择云计算业务的开展依赖于传统的分布式系统、网络存储等技术，并没有全新的技术引入从行业监管角度出发，如何对云计算这种服务的特征做出界定？通过对现有的公认的云计算商业案例分析，以及学术界和工业界的普遍看法，我们认为界定云计算服务的典型特征应该从其服务模式或者用户使用模式入手，而不是简单地从其实现的技术细节入手云计算业务区别于其他电信或者互联网增值业务的典型特征包括第一个特征是基础资源租用；云计算服务提供对计算、存储工网络、软件等多种IT基础设施资源租用的服务云计算服务的用户不需要自己拥有和维护这些资源第二个特征是按需弹性使用；云计算服务的用户能够按需获得和使用资源，也能够按需撤销和缩减资源云计算平台可以按用户的需求快速部署和提供资源云计算服务的付费服务应该按资源的使用量来计费第三个特征是透明资源访问；云计算服务的用户不需要了解所使用资源的物理位置和配置等信思第四个特征是自助业务部署；云计算服务的用户利用服务提供商提供的接口，通过网络将自己的数据和应用程序部署于云计算平台的后端数据中心，而无需服务商的人工配合第五个特征是开放公众服务；云计算服务的用户所部署的数据和应用可以通过互联网发布给其他用户共享使用，即提供公众服务当一项互联网业务同时满足上述5个特征的时候，我们把它界定为云计算服务那末什么不是云计算服务？如果你为了获得这种服务需要向服务提供商提供一份几十页的需求说明书.•・那末，它不是云计算服务如果你不能用自己的信用卡来购买这种服务.・•那末，它也不是云计算服务如果需要你重新构架你的系统才干获得这种服务.・・那末，它也不是云计算服务如果你不能在10分钟之内部署服务器...那末，它也不是云计算服务如果你不能在10分钟之间撤销服务器……那末，它也不是云计算服务如果你知道该项服务所使用的机器的具体位置……那末，它也不是云计算服务如果需要有一个咨询顾问来匡助你了解如何获得和使用这种服务……那末，它也不是云计算服务如果你不能基于你的客户端设备访问这种服务……那末，它也不是云计算服务云计算服务种类繁多，就以SaaS应用为例，表中只是列出了部份SaaS行业应用像IT基础SaaS服务，有杀毒安全类、系统备份类、电脑维护类、网页制作类、办公软件类、图形图象类、短信应用类、电子阅读类、即时通讯类、票据打印类等；像通用解决方案SaaS服务，有CRM客户关系管理类、HR人力资源类、财务管理类、仓库管理类、供应链管理类、资产管理类、呼叫中心类等；像行业解决方案SaaS服务，有食品餐饮类、服装类、医疗医药类、旅游类等上述应用还不包括laaS应用和PaaS应用，可以说云计算服务于社会生活的方方面面，当前，它的应用的种类不断增多，应用领域正从数据处理服务向商业计算、信息化建设、工程计算等领域发展，普及程度也正在逐步深入，使用者也向普通用户拓展，云计算正在深刻的影响到产业技术创新以及产业竞争格局的发展

（五）云计算参考架构云计算的参考架构如图所示，共分为基础设施即服务（laaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）、客户端（Client）等几个层次其中，基础设施即服务层包括基础设施和基础服务两个层次，基础设施中有主机、存储、网络、其它硬件资源，如FPGA硬件加速器等，基于虚拟化技术实现基础设施的透明运行、按需分配以及全局物理和逻辑资源管理在基础设施即服务层提供的基础服务有数据存储服务、计算服务、负载管理服务、备份服务等在平台即服务（PaaS）层提供身份认证管理、访问控制、报表及数据挖掘、工作流、服务总线、开辟工具、应用API等在软件即服务（SaaS）层提供即时通信、邮件、内容管理.、门户、办公自动化以及行业应用软件服务在云计算参考架构中同时提供管理和业务支撑工具以及安全防护手段，以确保用户帐号安全、数据安全用户可通过手机、个人电脑等客户端设备访问云计算中心的资源，获取相应云计算服务

（六）云计算平台简化实现机制如下为一个简单的云计算平台简化实现机制用户通过脚本、集成API.Web Portal、服务目录等四种方式登录云计算平台，服务目录是用户可以访问的服务清单资源调度器管理监控云计算平台全局资源，包括处理器、内存、存储、网络、虚拟机和应用软件，基于作业与资源的特性，全局资源调度器为用户、作业、动态地创建资源和回收资源，实现任务的分发与用户请求的响应云计算平台构建的一个重要工具就是Map/ReduceoGoogle作为云计算概念的提出者之一选择了Map/Reduce作为其处理海量数据的架构，开源Hadoop的跟进更加使Map/Reduce深入人心当前Map/Reduce已经成为云计算平台构架的重要工具，它提供了简便的分布式数据处理编程模型，为云数据中心的大规模数据处理提供支撑Map/Reduce的运行模型简单地说，一个Map函数就是对一部份原始数据进行指定的操作每一个Map操作都针对不同的原始数据，因此Map与Map之间是互相独立的，这就使得它们可以充分并行化一个Reduce操作就是对每一个Map所产生的一部份中间结果进行合并操作，每一个Reduce所处理的Map中间结果是互不交叉的，所有Reduce产生的最终结果经过简单连接就形成为了完整的结果集，因此Reduce也可以在并行环境下执行与传统的分布式程序设计相比，Map/Reduce封装了并行处理、容错处理、本地化计算、负载均衡等细节，还提供了一个简单而强大的接口通过这个接口，就可以把大尺度的计算自动地并发和分布执行，从而使编程变得非常容易，此外，Map/Reduce也具有较好的通用性，大量不同的问题都可以简单地通过Map/Reduce来解决七开源云计算系统目前，云计算平台架构并没有一个统一的标准，各大公司依据自己公司的特点推出自己的云计算服务，他们的平台架构也没有公开纵观各大公司的云计算服务，例如Yahoo.Amazon,他们的云计算服务主要建立在Hadoop分布式计算平台之上Hadoop分布式计算平台是Google云计算平台的开源实现，成为当前各大云计算平台的事实标准Hadoop Map/Reduce是一种高效的分布式编程模型，同时是一种用于处理和生成大规模数据集的实现方式Hadoop HDFS是一个高度容错性的文件系统，适合部署在便宜的机器上，它能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用Hadoop HDFS的主要目标就是即使在出错的情况下也要保证数据存储的可靠性Hadoop Ubase分布式数据库—与目前典型的DB

2、Access MySql的关系型数据库不同，它是一个分布式开源数据库，基于Hadoop分布式文件系统，主要用来处理非常庞大的数据表，支持用普通的计算机处理超过10亿行的数据此外，Abi quo公司也推出的一款开源的云计算平台一一abiCloud，能够快速、简单、弹性创建和管理大型、复杂的IT基础设施包括虚拟服务器，网络，应用，存储设备等等AbiCloud的主要特点在于其强大的Web界面管理你可以通过拖拽一个虚拟机来部署一个新的服务核树Eucalyptus项目是Amazon EC2laaS的一个开源实现，它的实现依赖于Linux和Xen进行操作系统虚拟化lOgen是一项新的PaaS的技术，旨在匡助开辟者快速、轻松地建立动态的、可扩展的网站和应用，并可以保证网站具有海量伸缩性lOgen的开源项目是MongoDB,它是一个基于分布式文件存储的数据库开源项目，旨在为WEB应用提供可扩展、高性能的数据存储解决方案Enomaly ECPElastic ComputingPlatform是一个可编程的虚拟云架构，ECP平台可以简化在。