云計(jì)算：改變世界的力量

　有業(yè)界專家認(rèn)為，云計(jì)算概念就是以前的網(wǎng)格計(jì)算概念的延伸，是互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的一種商業(yè)表現(xiàn)形式。以前，支持大規(guī)模分布式計(jì)算的研究方向主要是網(wǎng)格計(jì)算，但由于網(wǎng)格計(jì)算過多地限制在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，不重視商業(yè)模式，因此網(wǎng)格計(jì)算缺少發(fā)展的原動(dòng)力。我們通過關(guān)鍵詞搜索可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格計(jì)算在2007年末2008年初就已經(jīng)被蜂擁而至的云計(jì)算所取代，媒體上的“云計(jì)算”詞匯已經(jīng)完全取代了“網(wǎng)格計(jì)算”。

在2009年1月召開的云計(jì)算國(guó)際會(huì)議上，與會(huì)者推出了多達(dá)22種的云計(jì)算定義，但是這些定義大多是反映云計(jì)算某方面的屬性。

業(yè)界最早的云計(jì)算定義是1997年德克薩斯大學(xué)的一位國(guó)際經(jīng)濟(jì)學(xué)副教授在一次經(jīng)濟(jì)管理會(huì)議上提出的，稱“云計(jì)算”是一種新的計(jì)算模式，其特點(diǎn)是計(jì)算能力的邊界是由經(jīng)濟(jì)原理決定而不是由技術(shù)限定決定。現(xiàn)在看來，這個(gè)概念在商業(yè)意義上是非常符合實(shí)際情況的。

到底什么是云計(jì)算呢？筆者認(rèn)為，云計(jì)算就是將計(jì)算與處理延伸到互聯(lián)網(wǎng)的一種計(jì)算模式，通過桌面可以使用無限擴(kuò)展的計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)資源。云計(jì)算具有三個(gè)核心特點(diǎn)資源集中、能力發(fā)布和服務(wù)模式。云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算的一個(gè)重要區(qū)別，在于云計(jì)算是通過集中的海量資源來服務(wù)于大量的用戶，而網(wǎng)格計(jì)算是通過匯聚各方資源來為少數(shù)用戶服務(wù)，即為計(jì)算量需求大的科學(xué)計(jì)算服務(wù)。前者更重視商業(yè)模式，后者更多是在小圈子里打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。雖然云計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算在技術(shù)概念上一致，但是云計(jì)算是一種商業(yè)模式，而網(wǎng)格計(jì)算的商業(yè)模式就相差很多。

我們看到，目前云計(jì)算還沒有形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或定義，但可以明確的是，云計(jì)算是新興的計(jì)算模式和商業(yè)模式，而不是單純的新技術(shù)或新產(chǎn)品，它具備聚合Internet計(jì)算資源的潛力和前景。

云計(jì)算的核心要素

云計(jì)算要求“云”的提供者聚集大量的資源，將資源無縫隙地提供給用戶使用，同時(shí)用戶以享用服務(wù)的形式享用這種資源。這就是云計(jì)算的三個(gè)核心要素資源集中、能力發(fā)布和服務(wù)模式。

資源集中：通過把各種資源聚集起來，形成相應(yīng)的“云”。這是一個(gè)革命性的變化，但這種做法實(shí)際上已經(jīng)出現(xiàn)。例如，搜索引擎之所以能夠高速搜索，主要原因是搜索引擎運(yùn)營(yíng)商事先已經(jīng)把網(wǎng)絡(luò)上的所有能搜索到的信息，以特定的形式匯集起來，從而讓搜索者很方便、迅速地獲取搜索結(jié)果，這種將搜索結(jié)果預(yù)先匯聚起來的模式就相當(dāng)于“云搜索”。眾所周知的淘寶網(wǎng)，就是將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)商家匯聚起來，集中提供信息給用戶，就如同傳統(tǒng)的ShoppingMall一樣，這實(shí)際上也可以看作是“云市場(chǎng)”。如果我們能夠?qū)⒊鞘薪值赖膸资�萬、幾百萬個(gè)攝像頭的攝像結(jié)果匯聚起來，供用戶調(diào)看，這就相當(dāng)于建設(shè)了一個(gè)“云視場(chǎng)”。

能力發(fā)布：“云”到底能為我們帶來什么？只有把計(jì)算與處理能力以及相應(yīng)的資源發(fā)布出去，讓其他人共享，才能稱之為“云”。九十年代初，我們就專門研究了計(jì)算能力發(fā)布的課題，考慮如何把存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)庫等資源發(fā)布出去，讓別人可以進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢，研究如何提供發(fā)布的接口，使得資源可以方便地讓用戶獲取，就如同人們可以通過水管方便地獲取水，通過電線方便地獲取電力一樣。如果資源和計(jì)算能力不能發(fā)布出去供用戶使用，僅僅是集中是沒有用的，就類似于淘寶網(wǎng)如果沒有商場(chǎng)平臺(tái)，就無法讓用戶采購(gòu)到商品一樣。

服務(wù)模式：目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域形成了一股“AsaService”的熱潮，其本質(zhì)就是以服務(wù)形式而不是以技術(shù)形式來面對(duì)用戶。用戶只關(guān)心享受到什么樣的服務(wù)，而不需關(guān)心這個(gè)服務(wù)后面涉及什么樣的資源。舉例來說，過去我們是購(gòu)買軟件，就如同于我們購(gòu)買住房，不管我們用不用，都需要付出全部費(fèi)用，還需要為軟件準(zhǔn)備相應(yīng)的資源；后來我們是從網(wǎng)絡(luò)上共享軟件，就好比是租房，成本降低了，資源也不需要在客戶端準(zhǔn)備，因此問題變簡(jiǎn)單了，但還需要為軟件付出固定期限的使用成本；云計(jì)算年代的到來，就是直接從云上享用服務(wù)，甚至不關(guān)心軟件本身，只需關(guān)心軟件的功能，并且是按次數(shù)付費(fèi)用，這就好比住賓館，住一天付一天的錢。這就是“服務(wù)”的概念。

對(duì)軟件來說，用戶只關(guān)心能享用什么樣的功能，而不關(guān)心軟件放在哪里，這就是“軟件即服務(wù)（SaaS）”的理念；我們只關(guān)心有多大空間供我們存放數(shù)據(jù)，而不關(guān)心如何存儲(chǔ)，這就是“存儲(chǔ)即服務(wù)（StaaS）”的理念；用戶只關(guān)心用戶的任務(wù)是否能夠被完成，而不關(guān)心是如何完成的，這就是“平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）”的理念；用戶只關(guān)心是否能夠使用上所需規(guī)模的計(jì)算系統(tǒng)，而不關(guān)心其基礎(chǔ)設(shè)施是如何實(shí)現(xiàn)的，這就是“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）”。類似這樣的應(yīng)用有很多，通過把所提供的能力與資源變成一種服務(wù)交給用戶。
云計(jì)算的安全

由于云計(jì)算涉及個(gè)人和企業(yè)運(yùn)算模式的改變，涉及個(gè)人和企業(yè)的敏感信息，因此云計(jì)算面臨的第一個(gè)重要問題就是云計(jì)算的安全。我們對(duì)云計(jì)算的安全的關(guān)注程度，就像我們關(guān)注網(wǎng)上銀行安全一樣。雖然云計(jì)算已經(jīng)開始被運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，但云計(jì)算環(huán)境是否是一個(gè)陷阱？是否會(huì)給用戶帶來傷害？云計(jì)算要解決安全性問題，很好地為公眾提供服務(wù)，就必須解決以下三個(gè)層次的安全性問題：

云安全如何服務(wù)？

在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，單獨(dú)依靠一個(gè)終端去檢查木馬病毒，被認(rèn)為越來越不可行，因此需要安全廠商通過建立云計(jì)算平臺(tái)，承擔(dān)惡意代碼的檢測(cè)工作，云安全系統(tǒng)可以預(yù)先掃描各個(gè)網(wǎng)頁，以鑒別網(wǎng)頁上是否掛有木馬，是否含有惡意代碼。因此，用戶在訪問一個(gè)網(wǎng)頁時(shí)，如果通過云安全系統(tǒng)來訪問，就立即知道所要訪問的網(wǎng)站是否安全，所要訪問的網(wǎng)頁是否可以下載。

由此可見，云安全的優(yōu)勢(shì)是利用大計(jì)算能力將所有網(wǎng)頁進(jìn)行掃描，保護(hù)用戶上網(wǎng)時(shí)不受惡意代碼的侵害。但對(duì)終端用戶而言，上網(wǎng)只是威脅來源之一，還有些威脅是來自郵件、U盤等，而用戶不愿意把自己的所有隱私公開，因此基于這種模式的云安全系統(tǒng)并不能夠包打天下。

此外，以云為核心的云安全體系也存在一些致命問題，這就是過分地依賴于傳輸信道。由于用戶的資源和信息均交給云來處理，所以云就變成了集中安全站，所有資源和信息都要在云中轉(zhuǎn)一圈，從而引發(fā)了傳輸通道的受限問題。因此，云服務(wù)提供商需要和寬帶服務(wù)提供商密切配合，架構(gòu)出適合云服務(wù)的寬帶傳輸體系，這樣云才能發(fā)揮出強(qiáng)大的后端力量。當(dāng)然，值得推崇的做法是云安全體系與電信運(yùn)營(yíng)商相結(jié)合，由云安全體系來鑒別信息的有害與否，由電信運(yùn)營(yíng)商來通知用戶訪問相應(yīng)的網(wǎng)站是否存在風(fēng)險(xiǎn)。

云自身的安全會(huì)不會(huì)受到危害？

在云中提供服務(wù)，就意味著開放，而開放往往就等于不安全。這就好比開放的公共場(chǎng)所不可能安全一樣。所以，未來的研究課題是如何保證云不被攻擊，而且保證它能夠始終提供服務(wù)。前不久，由于提供云服務(wù)的亞馬遜宕機(jī)，導(dǎo)致了Twitter等網(wǎng)站服務(wù)都中斷了。值得我們思考的是，這種中斷會(huì)不會(huì)造成歷史數(shù)據(jù)都被毀滅，這涉及到用戶對(duì)云安全的容忍程度。如何解決云自身的安全問題？解決方案可能有容災(zāi)備份、為云設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)等，這都是未來需要研究的問題。

　　云如何保證用戶安全？

云中的用戶程序的安全標(biāo)準(zhǔn)是不被分析，數(shù)據(jù)不被復(fù)制，從而保證商業(yè)秘密不被侵害，用戶的數(shù)據(jù)不會(huì)被盜竊。用戶需要的是一個(gè)可信的云，就是說保證云的可信是云得到廣泛應(yīng)用的重要前提。正如用戶在買設(shè)備時(shí)，可以先去考察廠商實(shí)力后，才決定是否購(gòu)買。而在云模式下，用戶可能并不知道如何考察云的可信性，因?yàn)槿藗儾恢�道服�?wù)于具體用戶的那部分云的物理位置，存在不確定性。而如果采用加密的方式，又會(huì)導(dǎo)致用戶程序的運(yùn)行效率很低。

另外，云的開放性也可能讓云變成作惡工具。目前，在網(wǎng)上作惡必須要控制終端，釣魚網(wǎng)站也需要有假網(wǎng)站，木馬也得有網(wǎng)絡(luò)控制端。云的出現(xiàn)使得網(wǎng)絡(luò)侵害主體都跑到云上，從而導(dǎo)致云成了作惡的源泉。

最后，我們來看一下云的經(jīng)濟(jì)模型。云的經(jīng)濟(jì)模型理念是彈性理論，即云提供給用戶的資源是彈性資源，例如某用戶在一年中某個(gè)時(shí)間段需要滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，需要10000臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，而平時(shí)頂多用到10000個(gè)節(jié)點(diǎn)的5%到20%，如果在云里申請(qǐng)，平時(shí)申請(qǐng)可能是200個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者是1000個(gè)節(jié)點(diǎn)，關(guān)鍵時(shí)候則需要申請(qǐng)到10000個(gè)節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)前，出于保證用戶的安全考慮，一些云系統(tǒng)會(huì)給用戶提供獨(dú)占的私有資源，這就容易導(dǎo)致用戶的獨(dú)有資產(chǎn)和在云上的獨(dú)有資產(chǎn)的成本沒有差別。這種解決方案顯然違反了云自身的經(jīng)濟(jì)規(guī)律，使用戶不值得到云上尋求資源，這種模式是否屬于云模式還有待探討。

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