例1：某石油勘探单位正准备一项运算量巨大的石油储藏地质结构及石油储量科研计算，它需要调动成百上千的数据和数千G的内存和每秒数百万亿次的运算．显然，国内外没几个单位有这么大的计算环境和计算机，该勘探单位也无法短时间内建设这样一个极高成本的计算环境，于是，他们就向某云计算运营商提出使用云计算要求，在输入一定的使用参数后，要求被批准，按云计算的程序要求执行，该运算量巨大的科研计算很快就完成了，与自家建设这样一个计算环境或到外地租用这样一个计算环境相比，云计算运算成本之小简直是惊人的。

    例2：美国波士顿某科技公司派产品工程师戴维斯到中国福建省泉州出差，这是戴维斯第一次到福建省泉州出差，他既要妥善安排在泉州的工作计划，又要了解所乘坐的航班信息、从住所到机场的最佳路线以及福建泉州最新的天气以及住宿信息等．他马上通过自己最常用Google Calendar来管理自己出差期间的日程安排；整理完日程，戴维斯可以通过Gmail收发邮件，通过GTalk来与同事朋友进行联系；如果他这时打算开始工作，可以通过GoogleDocs来编写在线文档，在这个过程中，如果需要查阅相关论文，可以通过GoogleScholar进行搜索，也可以使用Google Translate进行英文／中文双向翻译，甚至可以使用Google Charts来绘制一些图表；如果戴维斯工作累了，可以通过Google Blogger来分享日志，通过Google的YouTube来分享视频，通过Google的Pieasa来编辑分享图片，不管是有意还是无意，戴维斯实际上已生活在Google铺设的云计算环境．Google的云计算将各种各样的终端(例如个人电脑、PDA、手机、电视等)进行连接，主动运用已集成在Google云计算数据库内戴维斯的各种相关和需要的信息，为戴维斯提供广泛、主动、高度个性化的服务。

    上述案例向人们展示：(1)现代化的企业或个人所需的高度信息集成，已有一种IT技术、称为“云计算”的环境可以支撑；(2)这是由一种全新的计算模式所驱动的计算环境，企业或个人将不再需要在电脑中安装大量套装软件，而是通过Web浏览器接人到一种大范围的、按需定制的被称为“云服务”的服务；(3)可以这样来描述“云服务”：它足够智能，能够根据您的位置、时间、个人特征、偏好等信息，实时地对您的需求做出预期，在“云服务”的模式下，信息的搜索将会是为您而做，而不再是由您来做，无论您采用什么设备，无论您需要哪种按需服务，您都将得到一个一致且连贯的集成信息，对企业单位来讲，结果也基本一样。

    1、 云计算的技术基础

    1．1云计算的架构

    有人把云计算理解为互联网的一种应用，实际上云计算(Cloud Computing)是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的集合使用，云计算的硬件基础既可以是运营公司自己维护运转的服务器集群，又可以是整合所有闲置和非闲置的硬件资源，使它们集合成为一种新概念的、可供不同计算类型使用的、虚拟的运算平台，其基本做法是通过软件来实现对服务器集群等硬件资源的虚拟化管理和调度，如图1所示，云计算基础设施包括Cluster服务器集群、动态扩张的数据中心、智能化的网络带宽等。

    目前云计算的类型可分为公共服务型、专项服务型和企业服务型等三种类型，公共服务型：除了具有足够大容量和运算能力的云计算硬件基础，其包含足够多的云服务或软件应用产品是其最重要的特征；专项服务型；云计算硬件基础的规模类似于或大于公共服务型，但其云服务或软件应用产品主要集中在某些领域，如为石油、地震、核爆等计算量极为巨大、资源占用极为集中的专项运算；企业服务型：云计算硬件基础的规模可以小于公共服务型，但其云服务或软件应用产品，可供分享的企业需求相关数据极为丰富，例如，棉纱制造企业需要得到近期、中期和远期棉花的期货价格为库存量作计划，这类云计算服务与上述期货信息的挂联是必要、不存障碍而且是即时的。

    1．3云计算和SOA的集成

    在某些情况下，云计算已拥有足够多的硬件和运营服务资源，也即它本身就是一个大集成的环境．但在另外一些情况下，这些云服务需要运用SOA进行集成，云计算可以用来保证SOA中各服务的服务质量和非功能性需求，SOA解决的是服务的集成问题，云计算可以作为独立服务的提供者，通过SOA可以对这些服务进行集成。

    2、 云计算的服务模式

    根据各开发商或运营商自己的目标及其技术特色，云计算的服务模式或云计算的服务种类可以有很大的不同，Google认为云计算将使终端性能极度被削弱，而且微软的商业模式将遭遇严峻的挑战．英特尔认为，云计算时代，很多应用模式都将向数字化管理方向迁移，但并不认为云计算会导致终端的性能被削弱，相反随着互联网应用的不断拓展(例如从文字浏览、检索等向视频应用及视频检索)，终端性能的不断增强，终端的重要性非但不会削弱，相反会更加突出．微软的观点则提出了“云一端计算”的概念，即“云”和终端都会具备很强的计算能力．IBM的云计算主要面向企业，IBM设想的下一代企业数据中心将集中所有的业务数据和计算能力，因此，未来企业的客户端会倾向于使用瘦客户机模式．云计算中的某些技术(如Hadoop编程模型、虚拟化技术)可以用于改善高性能计算的系统架构和计算方法，一些高性能计算任务可以由云计算基础设施来完成．归结来讲，萌芽阶段的云计算存在如下七种服务模式：

    2．1 SaaS(software as a service)软件服务

    这类云计算是通过Web浏览器来向成千上万个用户提供某种单一的软件应用，在用户看来，他们不需要事先购买服务器设备或是软件授权；而对于厂商来说，与常规的软件服务模式相比，仅提供一项应用的成本也要低得多．一个典型的针对企业级应用的例子就是Salesforce．com的CRM．另外，SaaS在人力资源软件应用中也比较普遍，甚至已经开始向ERP领域拓展，如Workday，此外，GoogleApps和Zoho Office也应属这种基于SaaS的范畴。  2．2 公用／效用计算

    公用／效用计算虽不是新颖的概念，但如今正被赋予新的含义，Amazon的AWS、Sun的存储云、IBM的“蓝云”以及其他厂商所共同倡导的云计算，正在为整个业界提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等应用．早期的企业主要将公用／效用计算作为一种补充手段，不会应用在关键性任务需求上．但是时至今日，公用／效用计算逐渐在数据中心开始占据一席之地．一些厂商开始帮助企业用户创建虚拟的数据中心，诸如3Tera的AppLogic，Cohesive Flexible Technologies的Elastic Server on Demand是可以按需实现弹性扩展的服务器．Liquid Computing公司的LiquidQ也有类似的服务，能帮助企业将内存、I／O、存储和计算容量通过网络集成为一个虚拟的资源池来使用。

    2．3 云计算领域的Web服务

    与SaaS有些类似，Web服务厂商也是通过提供API让开发人员来开发互联网应用，而不是自己来提供功能全面的应用软件，这种云计算的服务范围非常广泛，从分散的商业服务(诸如Strike Iron和Xignite)，到GoogleMaps、ADP薪资处理、美国邮政服务、Bloomberg和常规信用卡处理服务等的全套API服务。

    2．4 平台服务

    平台服务(platform as a service)是软件服务(SanS)的变种，这种形式的云计算将开发环境作为服务来提供给用户．也就是说，用户可以在供应商的基础架构上创建自己的应用软件来运行，然后通过网络直接从供应商的服务器上传递给其他用户(例如Legos)．然而，这类服务会受到厂商的设计规定与容量限制，用户也因此没有足够的自由．这类云计算服务包括Salesforce．tom的Force．tom、Coghead和全新的GoogleApp Engine．

    2．5 管理服务供应商(MSP)

    管理服务(managed service)是云计算最早的形式之一，其面向的是IT管理人员而不是最终用户．例如，用于电子邮件的病毒扫描服务，还有应用软件监控服务等．由SecureWorks、IBM和Verizon公司提供的管理安全服务就可归为此类，还包括目前被Google收购的Postini以云为基础的反垃圾邮件服务．MSP的其他产品还包含桌面管理服务，诸如CenterBeam和Everdream提供的产品．

    2．6 服务商业平台

    这种云计算服务融合了SaaS和MSP，实际上为用户提供了一种交互性服务平台，这在日常的商业贸易领域是非常普遍的．比如某种消费管理系统可以让用户从一个网络平台上订购旅行或秘书类服务，而且服务的配送实现方式和价格也都是由用户事先设定好的，其非常典型的例子是Rearden Commerce和Ariba。

    2．7 云计算集成

    云计算服务的整合还只是刚刚开始，SaaS供应商OpSource最近就推出了OpSouree Services Bus，使用了一家叫Boomi的小公司的云计算集成技术，另一家SaaS供应商Workday最近也收购了该领域的另一家公司CapeClear，CapeClear提供的是针对B2B集成的ESB(enterprise service bus，企业服务总线)，另外，2005年开始兴起的Grand Central，则想成为一种通用的“云计算总线”(bus in the cloud)，通过把多家SaaS供应商联合在一起来为客户提供完整的服务。

    3 、云计算的应用

    尽管现实中已存在多种云计算的服务模式或云计算的服务种类，但如何挑选适合自己的云计算服务模式，只有通过实际的应用才会有真正的理解和体验．如以下两个典型案例：

    3．1 亚马逊(AMAZON)应用

    在全球业界享有盛誉的亚马逊从网上书店起家，其次又成功地扩展到电子零售领域，最近又将业务和技术拓展到了云计算．两年多前，亚马逊作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一，为尝试进入云计算的商业技术企业开创了良好的开端．

    亚马逊的云服务名为Arnazon Web Services(亚马逊网络服务)，它主要由4块核心服务组成：Simple Storage Service(简单的存储服务，S3),Elastic Compute Cloud(弹性计算云，EC2)；Simple Queuing Service(简单排列服务)以及目前尚处在测试阶段的、SimpleDB．换句话说，亚马逊目前所提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。

    大量的IT基础架构都对这些服务有所需求，而亚马逊的数据中心中这些服务应有尽有，用户只需按照他们所消费的服务付费即可获取：比如每个月每10亿字节的S3存储服务收费15美分，弹性计算云服务器容量根据配置的不同每小时收费10到80美分不等。

    亚马逊推出的首个云服务是简单存储服务S3，它能提供无限量的文档、照片、视频和其他数据的存储，接着又推出了弹性计算云EC2，是让用户自行选择服务器配置来按需付费的计算机处理服务。

    亚马逊大张旗鼓地迸军网络服务在于随着公司作为电子商务领域中的领军人物不断发展，其在数据中心方面开始向纵深研发专业技术并重金投人．时下许多企业的首席信息官们想要找到取代向公司内部的数据中心不断投资的替代方法，亚马逊以此为契机通过向其他公司开放数据库使资金不断得以积累，“亚马逊不是一家书店或者零售商，它是一家技术公司的核心所在，很多人都还不理解这一点”。亚马逊网络服务产品管理副总裁Adam Selipsky表示。

    无论是个人还是大型企业，只要是使用亚马逊网络服务的研发人员都可以在亚马逊的基础架构上进行应用软件的研发和交付，而无需实现配置软件和服务器．目前有超过37万人次的研发人员正在使用亚马逊网络服务。

    亚马逊网络服务最初的市场定位并非瞄准大型企业，它以低廉的价格、可上下扩展的能力和IT资源的灵活性获取了中小型企业的青睐，为了更好地支持大客户，亚马逊于几个月前开始推出全天候电话支持和企业级服务水平协议，举例来说，如果简单存储服务(S3)的实用性一个月内低于99．9％，用户就有权得到至少10％的返款补偿，亚马逊这种做法并不简单，目前访问它的站点的消费者遭受了一连串储运损耗和交付延迟的麻烦。

    亚马逊并未转变为一家软件即服务厂商，但是其他软件研发者正在使用亚马逊网络服务来开发自己的软件即服务产品。这些企业包括销售以S3为基础的数据库的Vertica公司和在亚马逊基础架构上创建存档服务的Sonian公司。
 3．2谷歌(GOOGLE)应用

    谷歌公司围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式．如今他们以应用托管、企业搜索及其他更多形式向企业开放他们的云服务。

    2008年4月，谷歌推出了Google APP Engine(谷歌应用引擎)，这是一种让研发人员编译以Python为基础的应用程序并免费获取最高可达500 MB存储空间并使用谷歌基础架构来托管的服务，除此之外，谷歌根据每中央处理器核心/小时收费10到12美元，每10亿字节存储空问收费15到18美元．最近，谷歌还透露了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务的计划。

    不过谷歌像亚马逊一样，也阐明了云计算的风险所在，前不久Google App Engine(谷歌应用引擎)就瘫痪了几个小时，谷歌公司将其归咎于数据库服务器漏洞的发作。

    对最终用户而言，Google Apps就是以网络为基础的文档，电子数据表和其他生产型应用软件，GoogleApps有免费版和收费版两种，收费版每年每用户收费50美元，与之形成鲜明对比的是，微软公司的桌面系统办公自动化2007套装(Offiee 2007)每用户最高收费可达500美元。

    目前超过50万家的企业已经签约使用谷歌的Google Apps，包括GE和Procter&Gamble。如今GoogleApps的用户群已经达到将近1000万人，不过需要注意的是：这些用户中的多数人是普通消费者、大学生和小型企业员工，而不是企业群体，谷歌公司资深产品经理Rajen Sheth也承认谷歌的Google Apps并没有打算取代像Office办公自动化软件这样的企业应用工具。

    谷歌公司已经开始着手开发自己的应用软件，最初的市场定位是消费者，对IT部门也更具吸引力，2007年谷歌收购了Postini，他们的电子邮件安全和应用工具软件如今成为了Google Apps的组成部分，2008年4月，谷歌又和Salesforce．com达成合作关系将Salesforoe的客户关系管理软件与Google Apps相结合，电话支持和第三方软件包每月每用户收费10美元。

    谷歌还根据用户有时需要脱机工作这一实际情况做出了相应调整，Google Gears就是为此研发的一款浏览器插件．

    谷歌还和IBM公司联手将云计算提供给大学生和研究人员，Google-IBM云服务就是谷歌设备，运行Linux操作系统及Xen虚拟化工具的IBM BladeCenter刀片服务器和System x大型机以及Apache用于分布式应用软件的开源Hadoop架构的结合体。

    “我们所拥有的巨大优势并促使我们开始开发的原因之一就是我们运转着世界上规模最大的在线应用软件，即使不是最大，也是最大之一”，谷歌网络搜索引擎负责人Sheth解释说，Sheth认为这个项目将对推动云计算的最新创新有所帮助。

    谷歌和IBM两家公司计划将他们的云合作拓展到企业级领域，但是这显然还只是下一步的发展方向，除了安全需求外，“企业云和用户云之间并没有多大的差别”。谷歌公司首席执行官Eric Sehmidt几周前表示“企业云将更具价值，那也是我们合作的秘密武器”。

    对于它即插即算的简单易用，云看起来有些虚无缥缈，但事实上谷歌的云服务意味着对IT基础架构的巨资投入，谷歌目前已经完成和在建的最新数据中心分别分布在美国爱荷华州，北卡罗来纳、南卡罗莱纳和俄勒冈州，每家数据中心的平均耗资约为6亿美元。

    4 、结论和预测

    从上述云计算的起源和发展变化史，可以进一步看到：计算技术应用急剧发展的软硬件技术，去适应高度膨胀的计算需求，去强力地推动当代迫切需要的集成服务，根据云计算与信息集成的发展过程及关系，可以有如下归纳：

    (1)未来的工作、生活和休闲趋势将会是：无论你在哪里，无论你接触到的是什么，一切你需要触及的事物都会以一种“服务”的形式体现在你面前，人们称这种模式为“一切皆服务(everything as a service)”，这将是世界科技发展的趋势，企业和个人将能完全定制他们自己需要的云计算环境和云服务类型，个人可以按需去寻找个性化的云服务；各类企业公司，也会不断采用基于动态云服务的产品，用以满足他们市场竞争最苛刻的按需计算的需求。

    (2)想要实现这种新模式的所有潜能，IT技术行业就需要以云计算为平台。去创造那些我们曾经畅想过的新云计算环境和云服务类型，这就需要有一种新型的核心构建模块来交付这种新服务内容，尤其需要指出的是，这类服务需要更聪明的设备和更加智能化的网络，软件将会成为支持这些新型云计算环境和云服务的关键因素。

    (3)微软桌面系统的发展可能将面临一个重大关头，因为多年后，人们将不再关注PC上运行的是哪款操作系统，而是关注PC所连接的服务，事实显示，IBM和谷歌在云计算服务方面已展示了它们的强势，微软能否在新一轮的计算变革中适应新需求，将直接影响其未来的地位和生存，云服务运营商们会根据自己在产业链中的核心技术去关注云计算的不同层面，有的关注于云底层的硬件架构。有的关注搜索和数据处理，而有的可能关注上层和终端的软件，他们之间可能形成一个既竞争又合作的关系，他们对云计算的重视和投入必然使云计算越来越实用，而不是只停留在美好的概念。

    (4)在云计算的概念下，计算机不再是一些各自独立的机器。而是网络中的一个节点，而网络本身将成为计算机，这种将计算任务交给全球运行的服务器网络，在提供各种便捷服务、信息集成服务的同时，不可避免的事实是需要提供更多更详细的个人信息，才能获得更好的服务；但另一方面，越来越多的个人信息公之于众，使得人类毫无隐私可言，另在数据安全、工业标准、厂商锁定和高性能应用软件方面，云服务也面临着各种有待解决的、但不是可以阻挡发展的问题。