2009年11月11日星期三

云计算起源探析

锋迈正德 刘黎明


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1 云计算起源概述

云计算是英文Cloud Computing的翻译,中文中2008年初 才出现。Cloud Computing这个单词在2006年之前在英文中并不存在。2006年前后,Cloud Computing这个单词开始偶尔出现。2007年末,Cloud Computing出现的频率迅速增加。2008年初,Cloud Computing在中文中开始被翻译为“云计算”。



云计算可能跟很多概念有过暧昧关系,比如效用计算、分布式计算、网格计算等。但这都不是云计算这个概念起源的地方。云计算与网络计算机(NetPC)也没有明显的起源关系。网络计算机是一个尘封近十年的概念,它与云计算既没有间接的推动关系,也没有直接的起源关系。



云计算这个概念的直接起源来自亚马逊EC2产品和Google-IBM分布式计算项目。这两个项目中直接使用到了云计算这个概念和单词。为什么要采用这个单词,很大程度上与这两个项目与网络的关系十分密切,而“云”在很多示意图里面是表示互联网的,云计算的原始含义即将计算能力放在互联网上。当然,云计算发展至今,早已超越了其原始的概念。



在这两个项目之前,也就是2007年10月之前,也有一些公司、组织、个人对云计算的概念普及有影响。比如Dell在08年6月初发布的第一季度财报,里面提到“在产品与服务方面,戴尔都将不断采纳新的标准化技术、降低客户部署解决方案、维护安全稳定的系统架构的复杂度和成本。为此,戴尔最近采取了一系列措施,比如组建新的戴尔数据中心解决方案部门(Dell Data Center Solution Division),提供戴尔的云计算(Cloud Computing)服务和设计模型,使客户能够根据他们的实际需求优化IT系统架构”,说明Dell当时已经在公司范围内使用云计算的概念,Dell也是较早提出云计算概念的公司。但是但是这些早期的其它组织对云计算概念本身的影响,远不如IBM-Google并行计算项目和亚马逊EC2产品。



下图表示了各个公司对云计算概念的影响,基本按照时间顺序排列。


2 云计算源头--IBM-Google并行计算项目

2007年10月初,Google和IBM联合与6所大学签署协议,提供在大型分布式计算系统上开发软件的课程和支持服务,帮助学生和研究人员获得开发网络级应用软件的经验。这个项目的主要内容是传授MapReduce算法和Hadoop文件系统。两家公司将各自出资2000万~2500万美元,为从事计算机科学研究的教授和学生提供所需的电脑软硬件和相关服务。IBM负责系统和技术团队的高级副总裁Willian M.Zeilter表示:“对我来说,这种感觉就像2000年面对Linux。”目前,该公司已经部署了200多名研发人员在这项业务的研究上。


IBM的女发言人科林·海克斯称,这种相对新的并行计算(有时也称云计算)形式还未在大学中流行,虽然这种技术已经在行业里得到应用,但大学里还未教授该课程。两家公司称,他们将向这些大学提供软件、硬件和服务。去年底华盛顿大学签署了该计划,今年包括MIT、马里兰大学和斯坦福大学等5所高校也加入该计划。两家公司希望今后其他大学也能加入进来。


IBM和谷歌先期将提供400台左右的计算机,并计划最终在多个地点总共装备4000台计算机。这些计算机与6所美国大学相连,其中位于西雅图的华盛顿大学将作为牵头大学承担起部分编程技术的研发工作。参与这项计划的其他5所大学是:Carnegie Mellon University、麻省理工学院、Stanford University、美国加州大学伯克利分校和马里兰大学。


在总部位于美国马萨诸塞州剑桥的Forrester Research供职的分析师阿德利安称,“云计算”编程技术将成为基准的下一代计算机编程结构,而IBM想捷足先登以抢占制高点。他指出,目前有很多学生都在使用谷歌开发的网路应用程序,并称,IBM正想藉此利用谷歌的网络优势。


而上文中“这种相对新的并行计算(有时也称云计算)”,明确将云计算做为一个新概念提出,此时云计算只是一个昵称的地位,因为当时称“这种相对新的并行计算”,有时也称云计算”。此后由于IBM和Google公司在信息科技领域的影响力,越来越多的媒体、公司、技术人员开始追逐云计算,甚至将很多IT创新都放入云计算概念中。


3云计算源头---亚马逊EC2产品

相对来说EC2产品的发布比IBM-Google并行计算项目要早,虽然是云计算市场的重量级产品之一,但由于亚马逊公司本身的影响力有限,亚马逊EC2产品对云计算概念的普及不如IBM-Google并行计算项目明显,但这并不妨碍EC2产品作为云计算先行者的地位。虽然在云计算概念发展的早期,亚马逊对概念的普及贡献甚少,但随着云计算的发展,亚马逊在云计算领域的实力和名声一开始凌驾IBM和Google之上。


亚马逊公司2006年8月发布EC2产品的Beta版,在此之前已经发布了另一个重要的产品S3。


EC2是Elastic Compute Cloud的缩写。S3是Simple Storage Service的缩写。而发布EC2的时候没有叫Simple Compute Service一类的名称,而是将Cloud放入产品名称,即是认可Cloud可以作为替代Service的概念。当然,称作Elastic Compute Cloud Computing显然是不合适的。当初对EC2产品发布的报道,其中有一篇将标题定为“Amazon Cloud Computing goes beta”,其他多数描述为Utility、Elastic、Virtualized。

而在2007年10月后,随着IBM-Google并行计算项目和IBM、Google分别将自己的一些项目成为云计算,云计算开始迅速普及(仅限于IT范围内)。而此时IBM-Google并行计算项目还处于研究和科研用途,客户却发现EC2已是一个相当商业化的云计算产品了。并且由于亚马逊的AWS系列产品包括了很多云计算服务,由此奠定亚马逊作为云计算市场领军人物的地位。


4 云计算概念演化过程

云计算概念的演化,充分体现了各个公司、各信息行业细分领域、个人、政府组织的参与、辩论、总结的热情。正是因为对新技术、新商业模式、新信息产业变革的或模糊或明确的期待,产生了众多个人和组织参与的热情,他们分享、创造、推动着云计算概念和产业。


云计算最初是由大型企业提出的概念,像其他很多概念一样。云计算在最初戴尔的高效绿色数据中心、IBM-Google的通过互联网进行分布式计算,还处于一个朦胧的概念阶段,只是处于其他名词的替代名词低位。到后来各个中小企业参与进来,云计算概念被不断完善的时候,这些大公司所起的作用已经微乎其微了。云计算一度发展为IaaS(Infrastructure as A service)的代名词。IaaS一度与DaaS、HaaS并列在一起指与基础设施相关的服务,但后来IaaS由于更抽象、更具有广泛代表性而胜出。后来发现平台即服务(Platform As A service,PaaS)、软件即服务(Software As A Service)SaaS是独立于IaaS,但和IaaS除了服务内容不同,服务模式有很多共性的地方,于是PaaS和SaaS被加入进来。


事实上,SaaS是一个早于云计算的概念,只是一直不温不火而已。随着云计算的崛起,云计算概念推动者将SaaS纳入云计算麾下,SaaS企业也就半推半就搭上了云计算战车。


在半年前,各种云计算定义和辨别方法被发布出来,莫衷一是,给初入云计算者很多的困惑。这时,美国的标准与技术研究所(NIST)参与进来了。当然,它没有提出一个从科研角度阐述的云计算概念,也没有支持某个公司或某个集团鼓吹的云计算定义,而是综合市面上所有的定义和解释,归纳出了云计算的概念。该定义可以参见我的相关博文或中国开放云计算联盟百科(chinacloud.org)中的页面“美国国家标准与技术实验室对云计算的定义”。在此之后,关于云计算概念本身的争论少了一些,行业基本认可NIST的定义。


再后来,人们发现,SaaS本身已不能代表云计算在应用层的扩展,测试即服务(Test as a service),集成即服务(Intigration as a serrice),部署即服务(Provision as a service),监控即服务(Monitor as a servcie),安全即服务(Security as a service),都符合云计算的几个要素,于是一切皆服务(Everything as a service)作为云计算在运用层的代名词,而SaaS仅作为XaaS的一个部分存在。


云计算发展到现在,在国内,有人认为云计算纯粹是炒作,有人认为云计算虚无缥缈有概念没有实际产品和应用,这都是片面的看法。国内对云计算的认识和关注度,目前开始多了起来,特别是最近的互联网大会达到了一个小高潮。但是,即便如此,仅仅停留在接近美国1年前的水平。国外的并不一定都是对的,但整个世界基本都认同的很可能是对的。对新趋势的讽刺是允许的,作为旁观者当然不需要代价,但作为一次信息产业浪潮的旁观者,今后整个国家将付出比炒作失败大得多的代价。不久会有一篇文章:云计算是不是炒作?


最后,我们不要忽略,云计算发展到如今,已经包括IaaS,PaaS,XaaS,以及众多的硬件制造商、基础设施运营商等参与的一个完整产业链。不久会有下一篇文章:云计算产业链探析。


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云计算变革已经开始-软件世界第8期

锋迈正德 刘黎明


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Cloud Computing这个单词在2006年之前在英文中并不存在。2006年前后,Cloud Computing这个单词开始偶尔出现。2007年末,Cloud Computing出现的频率迅速增加。2008年初,Cloud Computing在中文中被翻译为“云计算”。在IT业界以外的人士看来,这是一个蹩脚的单词,是一个横空出世的单词,是一个自诞生以来不知为何受到持续关注和热捧的单词。但是,在IT资深人士和业内人士看来,这个单词代表的是一种全新的商业模式趋势,是一个继PC时代、网络时代后的IT新时代的代名词。
云计算是IT产业的第三次变革,前两次是个人计算机变革和互联网变革。个人计算机变革从80年代到整个90年代。互联网变革发生在九十年代及最近十年。云计算变革正在发生。
个人计算机变革将昂贵的、只在特殊行业中使用的大型主机变成每个人都可以负担得起都能使用的个人电脑,提高了个人的工作效率和企业的生产效率。个人计算机变革中诞生了一批伟大的公司:IBM、微软、惠普、戴尔、甲骨文、SAP等。
互联网变革将数亿计的单个信息孤岛汇集成庞大的信息网络,方便了信息的发布、收集、检索、共享,极大提高了人类沟通和共享以及协作的效率,丰富了人类的社交和娱乐。互联网变革成就了另一批伟大的公司:思科、Yahoo、Google、Amazon、EBay等 。
云计算时代,除了现有IT巨头积极参与外,将会有新的公司借机崛起。
市场潜力
正是因为意识到云计算是一场改变IT格局的变革,众多跨国IT巨头和初创企业开始在云计算领域扎根。众多IT公司从不同领域和角度参与到云计算变革中来,Intel、AMD、Cisoco、Mircosoft、Oracle、SAP、IBM、HP、Dell、VMware、Citrix、 Redhat、Novell、Amazon、Yahoo、Google、Sun,几乎囊括了所有的重量级IT企业。而在全球与云计算相关的中小公司更是如雨后春笋般不断出现。
信息技术咨询公司IDC预计,2012年全球云服务市场为423亿美元,到2013年“云计算”服务开支将占整个IT开支增长幅度的近1/3。美林则预计,未来5年,全球云计算市场规模将达到950亿美元。Coda预测云计算在未来六年里有年17%的增长率,意味着全球云计算市场在2015年的销售收入将从2008年的460亿美元增长到1800亿美元。市场研究公司Gartner预计今年全球云计算服务市场规模将超过563亿美元,2013年将超过 1500亿美元。
解读云计算定义
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。
广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以使任意其他的服务。
无论广义云计算、狭义云计算,对于最终用户而言,均具有如下特征:
 通过互联网提供自助式服务。以前很多服务都是通过实体门店供客户参观、沟通、购买,也有越来越多的服务商意识到网络的宣传作用,通过互联网网站在网上宣传自身的产品,一些小的服务也能通过网络进行付费。但这些服务的提供过程中,人工参与的程度仍相当重。通过互联网提供自助式服务,是要让常规的人力活动变成通过网络的自助式交互,这要求供应商提高业务的自动化水平和产品的标准化。甚至,在中国这样的地方,还需要提高产品价格的透明化。
 快速部署资源或获得服务。资源和服务在用户提出请求后在很短时间内提供给客户,这些要供应商进一步改善服务的供应和管理水平,甚至需要超额部署一些资源。
 按需扩展和使用。具有了快速提供资源和服务的能力,并不一定就能让用户按需扩展和使用。快速提供资源和服务是针对单次资源和服务请求而言,限制的是请求的响应时间。按需扩展和使用针对的是多次连续或不连续的请求响应的灵活性,涉及到资源和服务划分的粒度。用户可以根据需求的变化,随时购买或释放资源和服务。
 按使用量付费。这是指用户按照实际使用的资源和服务进行付费。在合理的资源和服务划分粒度的支持下,以及在服务商的精确监控和计费条件下,才能做到按使用量付费。
云计算变革尚处于初期,因此各种社会团体和利益集团对其解读不同,也被不同的社会团体和利益集团拿来为自己的利益服务。这种处于襁褓状态的变革初期,大量的关注必然伴随大量的混乱。
云计算是什么呢?云计算是一场IT变革,是一场提高社会生产力的IT变革,是一场推动社会整体信息化的IT变革,是一系列具有相同核心特征的商业模式集合。
云计算不是什么呢?云计算不是一种商业模式,不是一种付费模式,不是一种IT技术,不是一类IT产品,不是SOA,不是虚拟化或虚拟化软件,不是简单地将购买变为租赁,不是分布式计算,不是高性能计算,不是网格计算,不是软件即服务。云计算不是这些概念,是说云计算不等同于这些概念或其扩展和延伸,但云计算并不排斥这些概念。
为什么会发生这场云计算变革?
同所有的变革一样,它是技术进步、需求推动、商业模式转变共同推动的结果。主要推动因素包括:
 虚拟化技术的快速发展
 CPU等硬件的快速发展
 宽带网络的快速发展
 企业对IT基础设施的需求快速增长
 互联网行业对IT基础设施的需求变化迅速
 市场对云计算商业模式逐渐认可
 少数云计算先行者已经获得一定成功
 经济危机迫使用户降低总体拥有成本和减少一次性投入
云计算为什么能推动生产力和社会的发展?为什么代表IT发展的趋势?可以从以下几个方面来认识。
从专业化角度讲,云计算体现了专业的服务由专业的组织和人员提供更为高效的原理。这一点有些人进行放大,认为世界最后只剩下几朵云,这是有些极端的看法。
从规模化角度讲,云计算体现了规模化采购减低采购成本,规模化运营降低人力成本,规模化服务提高峰值复用水平。可以用电网和单个电厂的对比来看这个问题。
从服务模式角度讲,云计算体现了用户自助和按需付费的趋势。传统那个的连看一样商品都要柜台服务员参与的供销社模式与后来的超市模式,与云计算的产生有共同之处。
云计算的影响
云计算将对IT产业的各个领域产生革命性的影响,有些影响可以迅速可见,有些影响则需要若干年才能显现出来。正如互联网变革改变了IT产业格局一样,云计算同样会改变现在的IT产业格局。
云计算作为IT产业的第三次变革,将不仅仅影响IT产业,也将对人类社会产生深远影响,主要在如下方面:
 社会各行业信息化和智能化程度显著提高
 人来社会将变成以信息为中心的社会
 企业将信息系统视为基本条件
 企业的IT和信息系统将可以在不同的服务商之间迁移。
 将产生为创立企业提供全套IT和信息系统服务的公司。
云计算变革将信息产业变成绿色环保和资源节约型产业,将IT基础设施变成如水电一样按需使用和付费的社会公用基础设施,将软件产业变成传统工业流水线一样的高效产业,极大地简化企业的IT管理,有效降低企业的IT基础设施成本,全面提高社会整体信息化水平,将所有电子产品变成具备无限性能和容量的设备,信息化将成为社会的组织的、个人的基本属性。
云计算变革的车轮已经滚滚前行,你准备好了吗?中国的企业准备好了吗?

锋迈正德 刘黎明


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