制圖：張丹峰 多年來(lái)，我國(guó)高度重視新一代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見(jiàn)》，工信部制訂云計(jì)算“十三五”規(guī)劃，科技部部署國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“云計(jì)算與大數(shù)據(jù)”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)等，為云計(jì)算的發(fā)展提供頂層設(shè)計(jì)。 其實(shí)，云計(jì)算并非一個(gè)全新概念，其發(fā)展歷史可以追溯到1956年虛擬化技術(shù)的正式提出。我國(guó)云計(jì)算發(fā)展大致經(jīng)歷三個(gè)階段：2010年以前是準(zhǔn)備階段； 2011年到2013年是穩(wěn)步長(zhǎng)大階段；2014年至今，中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段。當(dāng)前，云計(jì)算正從新業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)業(yè)態(tài)，并且與傳統(tǒng)行業(yè)深度融合發(fā)展。據(jù)中國(guó)信通院統(tǒng)計(jì)，全球云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模總體呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，未來(lái)幾年市場(chǎng)平均增長(zhǎng)率在20%左右。預(yù)計(jì)到2022年，全球市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2700億美元，我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1731億元人民幣。 四大技術(shù)做支撐 云計(jì)算究竟是一項(xiàng)什么樣的技術(shù)？ 通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)，云計(jì)算將大量獨(dú)立的計(jì)算單元相連，提供可擴(kuò)展的高性能計(jì)算能力。它的主要特點(diǎn)是：資源虛擬化、服務(wù)按需化、接入泛在化、部署可擴(kuò)展、使用可計(jì)費(fèi)。 簡(jiǎn)單說(shuō)，就是用戶的計(jì)算需求不必在本地計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，而是只要把計(jì)算需求交給“云平臺(tái)”，“云平臺(tái)”把巨量數(shù)據(jù)分解成無(wú)數(shù)個(gè)小任務(wù)，分發(fā)給眾多服務(wù)器，最后匯總出計(jì)算結(jié)果，返回給用戶。打個(gè)比方，吃魚(yú)不必自己造船、結(jié)網(wǎng)、出海、烹飪，只需跟飯店下訂單即可，飯店自會(huì)準(zhǔn)時(shí)上菜，這個(gè)飯店會(huì)同時(shí)服務(wù)眾多顧客。隨著用戶越來(lái)越多，程序越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)計(jì)算能力和安全性的要求也越來(lái)越高。在不斷提升的需求推動(dòng)下，云計(jì)算技術(shù)不斷升級(jí)，應(yīng)用也越來(lái)越普及。 云計(jì)算主要由數(shù)據(jù)存取處理、資源分配共享、系統(tǒng)安全保障和服務(wù)靈活應(yīng)用等四個(gè)功能區(qū)組成。這四大功能區(qū)由四大技術(shù)支撐：數(shù)據(jù)中心技術(shù)、軟件定義技術(shù)、云安全技術(shù)、移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)。 數(shù)據(jù)中心主要是硬件設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)?。根?jù)用戶在數(shù)據(jù)中心扮演的角色，可具體分為平臺(tái)提供商、服務(wù)提供商、終端用戶三類(lèi)。其中，平臺(tái)提供商為數(shù)據(jù)中心提供軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施（比如阿里云）；服務(wù)提供商提供各種網(wǎng)站和手機(jī)APP等應(yīng)用軟件；終端用戶則是數(shù)據(jù)中心服務(wù)的主要對(duì)象，我們常見(jiàn)的社交通信軟件如微信、微博的使用者，就是終端用戶。 軟件定義技術(shù)的核心是“資源虛擬化”和“功能可編程”，主要任務(wù)是給硬件“派活兒”，并負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌。這就好比有一臺(tái)性能很好的服務(wù)器，通過(guò)資源虛擬化實(shí)現(xiàn)“分身”，承擔(dān)起好幾臺(tái)服務(wù)器的工作，從而保障云計(jì)算的基本需求。通過(guò)這些技術(shù)，軟件定義能夠支持計(jì)算資源池?zé)o限擴(kuò)展，解決存儲(chǔ)分配不均問(wèn)題，提高云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。 把數(shù)據(jù)交給“云”來(lái)處理，會(huì)不會(huì)造成泄露？云計(jì)算越普及，信息安全問(wèn)題越緊迫。信息安全的重點(diǎn)是加密和隱私保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵是防范非法訪問(wèn)與惡意代碼，云安全的核心則是共享技術(shù)的安全利用。具體來(lái)說(shuō)，云安全技術(shù)大致包括數(shù)據(jù)安全、訪問(wèn)控制與身份認(rèn)證、共享技術(shù)問(wèn)題、系統(tǒng)安全漏洞、內(nèi)部人員威脅等。由于云安全復(fù)雜、多變，云服務(wù)商應(yīng)承擔(dān)起更多安全責(zé)任，不斷推進(jìn)云計(jì)算安全生態(tài)的構(gòu)建與完善。 過(guò)去10年，相信人們有一個(gè)共同感受：手機(jī)越來(lái)越智能、越來(lái)越無(wú)處不在。很多過(guò)去只能在電腦、電視上進(jìn)行的辦公、娛樂(lè)活動(dòng)，現(xiàn)在都可以通過(guò)手機(jī)來(lái)完成，而且部分功能在手機(jī)上更加得心應(yīng)手。這背后重要的技術(shù)支撐之一，就是移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)。在云計(jì)算的四大支柱技術(shù)中，這一技術(shù)距離普通百姓最近：它將云計(jì)算的計(jì)算、存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到移動(dòng)端，從而突破移動(dòng)端的資源限制，改善用戶體驗(yàn)。 不斷升級(jí)更“好用” 隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，用戶量不斷增加、業(yè)務(wù)類(lèi)型層出不窮。這期間，像“雙11”購(gòu)物節(jié)這樣難以準(zhǔn)確預(yù)估業(yè)務(wù)負(fù)載和技術(shù)需求的典型狀況時(shí)有發(fā)生，對(duì)現(xiàn)有云計(jì)算技術(shù)體系形成挑戰(zhàn)。在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，如何為用戶提供更為靈活、便捷的信息服務(wù)？如何為服務(wù)承載方提供更簡(jiǎn)單、可定制、可管理的技術(shù)架構(gòu)？新問(wèn)題、新需求層出不窮，無(wú)不在推動(dòng)云計(jì)算技術(shù)迭代。 經(jīng)過(guò)這些年發(fā)展，云計(jì)算掌握了哪些“新本領(lǐng)”？云計(jì)算的技術(shù)前沿主要有混合云技術(shù)、超融合技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)等。 超融合技術(shù)是為解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備容量、性能與計(jì)算能力不匹配的問(wèn)題研發(fā)出來(lái)的。超融合架構(gòu)是指同一套單元設(shè)備不僅具備計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等計(jì)算資源和技術(shù)，而且還包括緩存加速、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、在線數(shù)據(jù)壓縮等存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)。通俗地說(shuō)，原來(lái)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)中心需要單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)一批服務(wù)器、一批交換機(jī)、一批存儲(chǔ)及相關(guān)軟件，現(xiàn)在僅需購(gòu)買(mǎi)同構(gòu)化的一批超融合一體機(jī)就可以了：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)模塊化的無(wú)縫橫向擴(kuò)展，形成統(tǒng)一的資源池。 邊緣計(jì)算這一新型計(jì)算模型有助于解決中心能力不足、網(wǎng)絡(luò)延遲長(zhǎng)、傳輸能耗大、隱私保護(hù)差等問(wèn)題。舉兩個(gè)生活中的例子：我們常用的視頻會(huì)議和云存儲(chǔ)，就是邊緣計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)物。今天，視頻會(huì)議已經(jīng)是許多人的工作常態(tài)。視頻會(huì)議中，語(yǔ)音延遲、視頻質(zhì)量不佳、屏幕共享凍結(jié)的情況并不罕見(jiàn)。廣泛使用的云存儲(chǔ)（如百度云），也時(shí)而出現(xiàn)速度慢，甚至無(wú)法訪問(wèn)的情況。邊緣計(jì)算技術(shù)可以有效緩解這些問(wèn)題。 應(yīng)用廣泛接地氣 只有應(yīng)用得好，才能實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的技術(shù)價(jià)值。當(dāng)前，云計(jì)算正通過(guò)信息產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，深度融入我們的日常工作和生活。政務(wù)云、金融云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)云等技術(shù)，不僅為我們帶來(lái)極大便利，也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入活力。 電子政務(wù)云由政府部門(mén)主導(dǎo)、專(zhuān)業(yè)信息化企業(yè)實(shí)施。電子政務(wù)云利用云計(jì)算技術(shù)，對(duì)政府電子政務(wù)系統(tǒng)的管理和服務(wù)進(jìn)行精簡(jiǎn)、優(yōu)化、整合，同時(shí)為政府部門(mén)提供基礎(chǔ)設(shè)施、支撐軟件、應(yīng)用服務(wù)、信息資源、運(yùn)行保障和信息安全等云服務(wù)。 金融云在保障金融機(jī)構(gòu)信息安全、監(jiān)管合規(guī)、數(shù)據(jù)隔離等要求的同時(shí)，為金融企業(yè)處理突發(fā)業(yè)務(wù)需求、部署業(yè)務(wù)快速上線、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新改革提供有力支持。我們生活中經(jīng)常使用的支付工具，如支付寶和微信支付，就是典型的金融云服務(wù)。 工業(yè)云通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將彈性的、可共享的資源提供給制造企業(yè)，根據(jù)用戶需求提供優(yōu)質(zhì)、及時(shí)、低成本服務(wù)，實(shí)現(xiàn)制造需求和社會(huì)化制造資源的高質(zhì)高效對(duì)接。工業(yè)云還可以面向中小企業(yè)提供其自身難以單獨(dú)開(kāi)發(fā)的云主機(jī)租賃服務(wù)和智能辦公系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)云計(jì)算，工業(yè)云可促進(jìn)工業(yè)資源和業(yè)務(wù)能力的共享和供需對(duì)接，提供針對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)、經(jīng)營(yíng)管理等多個(gè)制造業(yè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用服務(wù)。 如今，云計(jì)算已成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要行業(yè)，并以各種應(yīng)用形式走入尋常百姓家?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著布局“新基建”進(jìn)程逐漸深入，以云計(jì)算為代表的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，將成為我?guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要著力點(diǎn)之一。 （作者為北京理工大學(xué)教授） 推薦讀物： 1.《云計(jì)算導(dǎo)論》：李伯虎主編；機(jī)械工業(yè)出版社出版。 2.《云計(jì)算工程》：陳國(guó)良、明仲主編；人民郵電出版社出版。 3.《云計(jì)算：概念、技術(shù)與架構(gòu)》：［美］托馬斯·埃爾等著，龔奕利等譯；機(jī)械工業(yè)出版社出版。 |
