行業(yè)云的領(lǐng)跑者

　　在采訪具體的云案例之前，其實(shí)記者也是有迷惑的。面對(duì)著形形色色的云計(jì)算，面對(duì)著并不算很新的一項(xiàng)技術(shù)，云計(jì)算火熱的背后隱藏著什么？那么，先從云計(jì)算的本質(zhì)開始說起吧。

　　探尋云計(jì)算的本質(zhì)

　　云計(jì)算的定義，點(diǎn)擊搜索引擎之后，會(huì)搜索出不下幾十種定義。但是，他們都有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是云計(jì)算代表了一種資源共享的趨勢(shì)，是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)手段�，F(xiàn)在，到處都可以見到云計(jì)算的案例，稍微有點(diǎn)規(guī)模的數(shù)據(jù)中心或者IDC等都號(hào)稱自己利用云計(jì)算搭建了什么樣的平臺(tái)等等，但是什么樣的數(shù)據(jù)中心或計(jì)算中心才稱得上云計(jì)算呢？在曾宇看來，云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心或計(jì)算中心需要滿足以下五個(gè)特征。

　　第一， 云計(jì)算中心的基礎(chǔ)設(shè)施必須是可租用的。也就是說，這些云的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備是用戶可以花錢就可以租用到的。

　　第二， 按需服務(wù)。用戶可以根據(jù)自己的需求來部署計(jì)算資源。

　　第三， 云計(jì)算平臺(tái)必須提供一個(gè)透明的資源。云計(jì)算中心必須保證軟件和硬件資源是透明的給用戶使用的。

　　第四， 業(yè)務(wù)部署必須是智能的。部署過程不需要人工去干預(yù)。

　　第五， 云計(jì)算中心必須是開放的。就是說所有的用戶都可以在滿足條件后，能夠公平的使用該計(jì)算平臺(tái)。

　　除了上述介紹的特點(diǎn)之外，業(yè)界也有專家認(rèn)為一個(gè)真正的云計(jì)算中心還需包含幾下特點(diǎn)：

　　一是超大規(guī)模，例如像Google、Amazon、微軟等的“云”目前都擁有了幾十萬臺(tái)服務(wù)器，一個(gè)真正的云計(jì)算中心必須能夠?yàn)橛脩籼峁┣八�未有的�?jì)算能力。

　　二是高可靠性，云計(jì)算中心或數(shù)據(jù)中心必須保證用戶放入云中的數(shù)據(jù)是安全的。

　　三是通用性，因?yàn)橥瑫r(shí)使用一個(gè)云的用戶可能是將完全不同的應(yīng)用放入云中運(yùn)行，該云計(jì)算中心必須保證能夠同時(shí)支撐不同種類的應(yīng)用運(yùn)行。

　　還有一個(gè)特點(diǎn)，那就是云應(yīng)該是廉價(jià)的。因?yàn)樵朴?jì)算的產(chǎn)生本身就是一個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，它代表著高效能。云計(jì)算帶來的集中式管理可以節(jié)省企業(yè)建設(shè)數(shù)據(jù)中心的管理成本，因此，云計(jì)算在成本上的優(yōu)勢(shì)必須保證。

　　一個(gè)云如果滿足了上面講的幾個(gè)特點(diǎn)，它無疑已經(jīng)成功了。但是，現(xiàn)實(shí)卻是，云計(jì)算一邊火熱，應(yīng)用卻也普遍受到了阻礙。曾宇在他的一篇文章中指出，云計(jì)算要想進(jìn)入成熟階段，必須解決兩個(gè)問題。

　　第一是，建設(shè)云計(jì)算中心需要采購(gòu)大量的硬件設(shè)備，成本較高，而且投資回報(bào)率的周期較長(zhǎng)，一般的企業(yè)可能不會(huì)去做這方面的投資，這是制約云計(jì)算發(fā)展的第一個(gè)因素。

　　第二是安全可靠性，無論是面向計(jì)算，還是面向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，都存在保密性和可靠性的問題。

　　解決了上述兩個(gè)問題之后，云計(jì)算才能夠逐漸普及。而隨著廠商及相關(guān)組織對(duì)云計(jì)算的關(guān)注，上述兩個(gè)問題將逐漸被解決，云計(jì)算將主宰未來的IT世界。

　　中小型企業(yè)的福音

　　在“私有云”的呼聲逐漸高亢之時(shí)，行業(yè)云出現(xiàn)了。相對(duì)于云計(jì)算的概念來說，行業(yè)云算是個(gè)新名詞。其實(shí)，它也是公有云的一種。由于中國(guó)各區(qū)域和行業(yè)存在巨大的差異性，所有由行業(yè)內(nèi)或某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的主導(dǎo)企業(yè)或組織負(fù)責(zé)建立和維護(hù)的一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，向本行業(yè)的相關(guān)組織或個(gè)人提供服務(wù)。

　　在曾宇看來，云計(jì)算的發(fā)展不是一種技術(shù)形態(tài)，而是一種商業(yè)模式。因?yàn)橹�撐云�?jì)算的技術(shù)例如虛擬化、網(wǎng)絡(luò)等都早已存在，現(xiàn)在是通過云計(jì)算這樣一種商業(yè)形態(tài)來把這些技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的整合，目前來看，我們應(yīng)該把重點(diǎn)放在服務(wù)上面，而不是技術(shù)上。云計(jì)算帶來了三種服務(wù)模式：SaaS、PaaS、IaaS，其中SaaS模式提供低廉的在線軟件租用服務(wù)，PaaS模式提供快速的從技術(shù)開發(fā)到服務(wù)運(yùn)維的能力，IaaS模式提供低成本和高可靠的基礎(chǔ)設(shè)施托管服務(wù)。

　　而在形形色色的云計(jì)算面前，行業(yè)云代表了一種主流方向，其中一個(gè)典型代表就是北京市計(jì)算中心負(fù)責(zé)搭建的工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)。

　　工業(yè)云，把目標(biāo)鎖定了中小企業(yè)，旨在為信息化水平較弱的中小企業(yè)提供廉價(jià)且高效率的計(jì)算服務(wù)。之所以作出這樣的選擇，是由于中小型工業(yè)企業(yè)在提升企業(yè)創(chuàng)新能力時(shí)往往要面臨工業(yè)計(jì)算軟件及平臺(tái)搭建、開發(fā)內(nèi)部計(jì)算機(jī)建模和仿真技術(shù)、高端研發(fā)人員的培養(yǎng)等諸多問題，導(dǎo)致不能有效利用計(jì)算仿真等工業(yè)計(jì)算技術(shù)降低設(shè)計(jì)制作成本，提高生產(chǎn)效率。曾宇介紹，利用這個(gè)工業(yè)云，基于SaaS模式的云計(jì)算服務(wù)，工業(yè)用戶可通過各種客戶端設(shè)備的瘦客戶界面（如網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、基于網(wǎng)頁(yè)的電子郵件）使用上述這些工業(yè)應(yīng)用軟件；工業(yè)用戶也同時(shí)可以基于PaaS模式采用工業(yè)云計(jì)算運(yùn)營(yíng)商支持的編程語言和工具編寫好自己的工業(yè)應(yīng)用程序，然后放到云計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行。

　　北京市計(jì)算中心在2009年10月建成了每秒浮點(diǎn)運(yùn)算能力20萬億次的工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)，到現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了100萬億次的計(jì)算能力，而在未來三年內(nèi)，將實(shí)現(xiàn)500萬億次的計(jì)算能力。目前，該計(jì)算平臺(tái)的機(jī)房面積大約是300平方米，采用了混合異構(gòu)結(jié)構(gòu)。而隨著以后業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展，未來將會(huì)建立更大規(guī)模的服務(wù)平臺(tái)，機(jī)房也將會(huì)搬遷到更大的空間內(nèi)。工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)是基于Xen、KVM虛擬化技術(shù)及LSF和ISF云計(jì)算中間件實(shí)現(xiàn)全局資源監(jiān)控管理、全局資源調(diào)度和動(dòng)態(tài)應(yīng)用部署，提供服務(wù)化的Ansys、Fluent、Abaqus、BLAST、Gromacs等20余種工業(yè)計(jì)算等應(yīng)用軟件，可提供虛擬化服務(wù)和高性能計(jì)算服務(wù)，能夠?yàn)楣�業(yè)用戶提供SaaS、IaaS等多種服務(wù)模式。北京工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)可廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)及工程計(jì)算領(lǐng)域，如加工工藝分析、裝配工藝分析、模具設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)與性能分析、車輛等復(fù)雜機(jī)電設(shè)備性能及裝配工藝分析與設(shè)計(jì)、工程電磁兼容性分析、圖形渲染、虛擬裝配、虛擬焊接等諸多領(lǐng)域。

　　經(jīng)過了一段時(shí)間的試運(yùn)行，北京市工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)已成功應(yīng)用于北京長(zhǎng)城華冠汽車公司的汽車碰撞仿真、中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司的鋼結(jié)構(gòu)虛擬裝配仿真、北京生命科學(xué)研究所的生物計(jì)算研究等十幾個(gè)項(xiàng)目。如在為京冶集團(tuán)提出的“基于CAE的鋼結(jié)構(gòu)虛擬裝配”項(xiàng)目中，利用CAE技術(shù)模擬仿真各種工程材料的性能，利用虛擬裝配技術(shù)驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)和操作的正確與否，以便及早發(fā)現(xiàn)裝配中的問題，對(duì)模型進(jìn)行修改，并通過可視化顯示裝配過程。該項(xiàng)目將為京冶集團(tuán)降低設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)的成本，驗(yàn)證可實(shí)施性提供可靠的保證。目前，該平臺(tái)已經(jīng)服務(wù)了超過40家的企業(yè)，收到了良好的結(jié)果。

　　挫折中前行

　　在火熱的云計(jì)算普及過程中，我們有必要保持冷靜的頭腦。目前，中國(guó)的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段，技術(shù)、商業(yè)模式，以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還都不成熟。在曾宇看來，云計(jì)算是否能夠成功，歸根結(jié)底要看商業(yè)模式是否能夠創(chuàng)新。而目前，國(guó)內(nèi)的云計(jì)算中心大多把重點(diǎn)放在了基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的建設(shè)上，基于云計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用還較少。服務(wù)模式上，也都處于摸索階段，所以，云計(jì)算的建設(shè)者務(wù)必要保持冷靜的頭腦，不能只激進(jìn)的進(jìn)行建設(shè)。因?yàn)樵朴?jì)算平臺(tái)未必是規(guī)模越大越好。除此之外，國(guó)內(nèi)的一些計(jì)算中心還普遍存在著服務(wù)對(duì)象模糊、盈利模式不清晰等問題，還沒有明確自己的服務(wù)對(duì)象就開張，無疑會(huì)帶來一系列的運(yùn)營(yíng)問題。

　　以上海超算200萬億次曙光5000A為例，其總體峰值功耗達(dá)到960千瓦，每年的電費(fèi)近千萬，這是一筆不小的財(cái)政支出。在評(píng)估公共云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)規(guī)模時(shí)，要充分考慮其服務(wù)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的總量。當(dāng)前中國(guó)建成的計(jì)算中心普遍應(yīng)用水平較低，以上海超算中心為例，其200萬億次的公共計(jì)算平臺(tái)，擁有30720顆CPU核，占用160核以上的應(yīng)用作業(yè)僅僅占到1%，而美國(guó)橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室1000萬億次的公共計(jì)算平臺(tái)，擁有150152顆CPU核，占用3萬核以上的作業(yè)占50%。類似于上述的政績(jī)工程還有很多，國(guó)內(nèi)的云計(jì)算中心還需要一段時(shí)間的歷練才能夠成熟起來。

　　另外，曾宇也認(rèn)為，行業(yè)云將是引領(lǐng)未來的一項(xiàng)重要技術(shù)。目前來看，它是最適合中國(guó)的工業(yè)發(fā)展模式的一種計(jì)算模式。中小企業(yè)迫切需要一種成本低而計(jì)算能力強(qiáng)的平臺(tái)來為自己服務(wù)。北京市工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)對(duì)于北京市重點(diǎn)扶持的企業(yè)，是免費(fèi)的，這必將會(huì)改變以往那種勞動(dòng)附加值極低的工業(yè)生產(chǎn)模式。

　　在建設(shè)工業(yè)云的過程中，曾宇介紹了幾項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)，供同樣建設(shè)行業(yè)云的同行們分享。

　　第一是，高效能。保證機(jī)房的綠色，利用最小的消耗，得到最大的效用。

　　第二是，分區(qū)。因?yàn)椴煌�的行業(yè)云有不同的行業(yè)用戶，他們又有不同的應(yīng)用特征，所以要保證不同應(yīng)用之間的分區(qū)和隔離，

　　第三是，安全，要想提供高性能的服務(wù)，安全性是首要保障。

　　第四是，專業(yè)團(tuán)隊(duì)的支持。除了日常的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)外，一個(gè)優(yōu)秀的云計(jì)算中心背后還必須有一個(gè)專業(yè)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行支持。像國(guó)外的匹斯堡超算中心，雖然規(guī)模不大，但都有一批有經(jīng)驗(yàn)的專家組成的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)槠渌�制成的�?yīng)用進(jìn)行深入的研究。

　　目前，工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)的專家團(tuán)隊(duì)也有幾十個(gè)人，但是未來還有很長(zhǎng)的路要走，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的云計(jì)算中心大多數(shù)是以計(jì)算資源的租賃和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)為主，很少能支持領(lǐng)域應(yīng)用的深入研究。這正是中國(guó)的云計(jì)算中心的發(fā)展方向。

　　曾宇說，建設(shè)工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)，希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用。他真正希望的是每個(gè)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)或組織能夠發(fā)揮自己的領(lǐng)頭作用，率先建立所屬行業(yè)的行業(yè)云，為本行業(yè)的行業(yè)創(chuàng)新提供一個(gè)支撐平臺(tái)。工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)已經(jīng)走上了致力于工業(yè)創(chuàng)新的道路，希望它能夠帶領(lǐng)更多行業(yè)云朵的盛開。目前為止，已經(jīng)有針對(duì)特定行業(yè)的“健康云”、“醫(yī)療云”等的出現(xiàn)，行業(yè)云的未來，將逐漸明朗。

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