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第11章. 未来信息综合技术

        第6节. 云计算和大数据技术概述

大数据和云计算已成为IT领域的两种主流技术。“数据是重要资产”这一概念已成为大家的共识，众多公司争相分析、挖掘大数据背后的重要财富。同时学术界、产业界和政府都对云计算产生了浓厚的兴趣：全球范围内讨论云计算技术学术活动如火如荼；谷歌、亚马逊、IBM、微软等IT巨头大力推动云计算的宣传和产品的普及。各国政府斥巨资纷纷打造大规模数据中心与计算中心。

1. 云计算相关概念

云计算（Cloud Computing）这一概念于2007年10月8日正式出现，其标志性事件是谷歌和IBM联合宣布加入“云计算”的研究工作，给出“云计算”的定义。童年11月15日，IBM上海和阿莫科（Armok，NY）同时发布了“Blue Cloud”，Blue Cloud是一系列的云计算产品，使得共同的数据中心像互联网一样运作。

2007年10月，IBM的Greg Boss等人以技术白皮书的形式给出了“云计算”的定义：

“‘云计算’是同时描述一个系统平台或者一类应用程序的术语。云计算平台按需进行动态部署、配置、重新配置以及取消服务等。在云计算平台中的服务器可以是物理或虚拟的服务器（SANs）、网络设备、防火墙以及其它安全设备等。

在应用方面，云计算描述了一类可以通过互联网进行访问的可扩展应用程序。这类云应用基于大规模数据中心及高性能服务器来运行网络应用程序与Web服务。用户可以通过合适的互联网接入设备以及标准的浏览器就能够访问云计算应用程序。”

IBM的定义明确指出云计算概念的内涵包括两个方面：平台和应用。平台即基础设施，其地位相当于PC上的操作系统，云计算应用需要构建在平台之上；云计算应用所需的计算与存储通常在“云端”完成，客户端需要通过互联网访问计算与存储能力。

2. 云计算的服务方式

在对云计算定义深入理解的基础上，产业界和学术界对云计算的服务方式进行了总结。目前一致认为云计算自上而下具有“软件即服务（Software as a Service，SaaS）”、“平台即服务（Platform as a Service，PaaS）”、“基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）”三类典型的服务方式，下面将依次简要论述。

（1）软件即服务（SaaS）

在SaaS的服务模式下，服务提供商将应用软件统一部署在云计算平台上，客户根据需要通过互联网向服务提供商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所订购软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过标准浏览器向客户提供应用服务。

（2）平台即服务（PaaS）

在PaaS模式下，服务提供商将分布式开发环境与平台作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，客户在服务提供商平台的基础上定制开发自己的应用程序，并通过其服务器和互联网传递给其他客户。

（3）基础设施即服务（IaaS）

在IaaS模式下，服务提供商将多台服务器组成的“云端”基础设施作为计量服务提供给客户。具体来说，服务提供商将内存、I/O设备、存储和计算能力等整合为一个虚拟的资源，为客户提供所需要的存储资源、虚拟化服务器等服务。

对三种服务方式进行分析后，可以看出这三种服务模式有如下特征：

（1）在灵活性方面，SaaS -> PaaS -> IaaS灵活性依次增强。这是因为用户可以控制的资源越来越底层，粒度越来越小，控制能力增强，灵活性也增强。

（2）在方便性方面，IaaS -> PaaS -> SaaS方便性依次增强。这是因为IaaS只提供CPU、存储等底层基本计算能力，用户必须在此基础上针对自身需求构建应用系统，工作量较大，方便性较差。而SaaS模式下，服务提供商直接将具有基本功能的应用软件提供给用户，用户只要根据自身应用的特定需求进行简单配置后就可以使得应用系统上线，工足量较小，方便性较好。

PasS是云计算服务模式中最为关键的一层，在整个云计算体系中起着支撑的作用。PaaS通常以特定的互联网资源为中心，采用开放平台的形式，对外提供基于Web的API服务。PasS的地位相当于系统软件，需要为上层SaaS应用提供API，以支持各种SaaS应用的开发。除了一些基础性的API之外，PaaS还要提供更多高级的服务型API。这样，上层的应用就可以利用这些高级服务，构建面向最终用户的具体应用。