楊斌 劉海濤

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司黑龍江分公司 哈爾濱 150080）

隨著3G業(yè)務(wù)在全國范圍的開展以及上網(wǎng)本、智能手機等移動終端的日漸成熟，移動通信與互聯(lián)網(wǎng)融合成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，移動互聯(lián)網(wǎng)成為未來發(fā)展的必然。但是，從目前的發(fā)展情況看，移動互聯(lián)網(wǎng)依然無法取代傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在人們生活中不可撼動的地位。其原因是多方面的，移動終端就是制約移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個短板。云計算的發(fā)展可以幫助移動互聯(lián)網(wǎng)克服終端帶來的問題。移動互聯(lián)網(wǎng)在云計算理念的輔佐下將會上升到一個新的高度。

1 云計算簡介

1.1 云計算的定義及基本原理

云計算是一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。云計算是一種全新網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式，將傳統(tǒng)的以桌面為核心的任務(wù)處理轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)為核心的任務(wù)處理，利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自己想要完成的一切處理任務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)成為傳遞服務(wù)、計算力和信息的綜合媒介，真正實現(xiàn)按需計算、多人協(xié)作。

云計算是對分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算及分布式數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)處理，云計算最為突出的優(yōu)點不僅繼承了SaaS的軟件共享、制定方便、服務(wù)快捷穩(wěn)定等全部優(yōu)點，更實現(xiàn)了軟、硬件共享，是技術(shù)和理論上的一大突破。

1.2 云計算的主要特點和簡單應(yīng)用

云計算具有虛擬化、靈活制定、動態(tài)可擴展、高可靠性、強大計算和存儲能力等優(yōu)點。當(dāng)然此技術(shù)的運用也存在一定風(fēng)險性。

現(xiàn)在，簡單的云計算在網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)隨處可見。最常用的就是搜索引擎，只要輸入關(guān)鍵字或者關(guān)鍵詞，同時有幾千上萬臺服務(wù)器為你服務(wù)并返回搜索到的內(nèi)容。在未來，手機、上網(wǎng)本和GPRS等行動裝置都可以通過云計算發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)。

2 移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

2.1 移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和特點

移動互聯(lián)網(wǎng)，就是將移動通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來，成為一體。在最近幾年里，移動通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快的兩大產(chǎn)業(yè)。這一高速增長現(xiàn)象反映了隨著時代與技術(shù)的進(jìn)步，人類對移動性和信息的需求急劇上升。出現(xiàn)移動通信與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的趨勢是歷史的必然。

2.2 移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸

移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)如火如荼，移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也深入人心，但是種種原因?qū)е乱苿踊ヂ?lián)網(wǎng)依然無法取代傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的地位。

(1) 移動終端處理能力弱。無論是在運算還是多媒體處理方面，移動終端都與個人電腦存在著很大差距，因此所能處理的應(yīng)用也相對功能簡單；

(2) 網(wǎng)絡(luò)帶寬相對較小。盡管隨著3G等寬帶移動接入技術(shù)的普及，帶寬的瓶頸會不斷被突破。但更多、更豐富的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)的產(chǎn)生也將會對帶寬提出更高的要求；

(3) 用戶體驗成本較高。用戶體驗移動互聯(lián)網(wǎng)成本高，主要體現(xiàn)在兩方面，服務(wù)資費高和更換終端成本高。

隨著各種資費套餐的推出和價格政策的逐步改革，資費高問題將逐步得到緩解。有相當(dāng)一部分用戶因為終端價格過高而止步。而且目前推出的智能手機等終端可支持的比較成熟的應(yīng)用相對來說還很少。對于未來可能出現(xiàn)的多種應(yīng)用業(yè)務(wù)，現(xiàn)有的終端還能否支持、是否還需要再次投入成本等，都是造成部分用戶觀望的原因。

3 云計算機體系解決方案

3.1 云計算機體系構(gòu)成

現(xiàn)代計算機的基本結(jié)構(gòu)包括5個基本組成成分：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。這就是一直指導(dǎo)現(xiàn)代計算機體系發(fā)展的著名的馮·諾依曼體系。

基于馮·諾依曼體系的設(shè)計思想和云計算理念，我們可以設(shè)計出如下云計算機體系結(jié)構(gòu)，未來一切云服務(wù)都可以架構(gòu)在這個系統(tǒng)模型上工作。云計算機中應(yīng)該具有6個組成成分：主服務(wù)控制機群、存儲節(jié)點機群、應(yīng)用節(jié)點機群、計算節(jié)點機群、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 云計算機體系結(jié)構(gòu)

（1）主服務(wù)控制機群對應(yīng)于傳統(tǒng)計算機體系結(jié)構(gòu)中，可以類似看作控制器部分。它是由一組或多組主引導(dǎo)服務(wù)機群和多組分類控制機群所組成的機群系統(tǒng)。主要負(fù)責(zé)接收用戶應(yīng)用請求、驗證用戶合法性，并根據(jù)應(yīng)用請求類型進(jìn)行應(yīng)用分類和負(fù)載均衡；

（2）存儲節(jié)點機群和應(yīng)用節(jié)點機群相當(dāng)于傳統(tǒng)計算機體系中的存儲器部分，但又有所區(qū)別。存儲節(jié)點機群是由龐大的磁盤陣列系統(tǒng)或多組擁有海量存儲能力的機群系統(tǒng)所組成的存儲系統(tǒng)，它的責(zé)任是處理用戶數(shù)據(jù)資源的存取工作，并不關(guān)心用戶對這些數(shù)據(jù)要如何應(yīng)用，也不會處理存取數(shù)據(jù)資源和后臺安全策略管理以外的任何操作。應(yīng)用節(jié)點機群則是由一組或多組擁有不同業(yè)務(wù)處理邏輯的機群系統(tǒng)所組成的應(yīng)用系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)存儲應(yīng)用程序和處理各種邏輯復(fù)雜的用戶請求；

（3）計算節(jié)點機群提供類似運算器的功能。對于計算節(jié)點機群，它是由多組架構(gòu)完善的云計算機群所組成的，其主要工作是處理超大運算量要求的計算，并不是提供小計算量服務(wù)。因為機群運算會在多極交互以及計算分配組裝上花費不少時間，所以小計算量運算如在計算節(jié)點機群進(jìn)行處理不但開銷大，而且很有可能效率遠(yuǎn)不如單機運算，可以說得不償失。這些小計算量運算服務(wù)只需在應(yīng)用節(jié)點機群或計算節(jié)點機群的某臺機器中完成即可；

（4）輸入/輸出設(shè)備和目前的個人計算機沒有實質(zhì)性變化，顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等人機交互設(shè)備還是必要的。

我們將基于云計算理念、架構(gòu)在上述云計算機體系上形成的機群系統(tǒng)形象的稱為“云計算機”。

3.2 云計算機系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成

從程序?qū)崿F(xiàn)的角度劃分，云計算機系統(tǒng)在功能模塊組成中可以分為7個主要部分。具體如下：登陸模塊、注冊模塊、用戶管理模塊、業(yè)務(wù)制定模塊、目錄管理模塊、文件管理模塊、應(yīng)用程序模塊。這7個功能模塊協(xié)同合作，共同完成從用戶登陸、注冊到完成服務(wù)的全部過程。具體結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 云計算機系統(tǒng)功能模塊組成

首先，當(dāng)用戶打開云計算機，需要啟動登陸和注冊兩大模塊。登陸模塊處理用戶登陸信息，注冊模塊為第一次使用云計算機的用戶提供系統(tǒng)注冊功能，以便使用云計算機系統(tǒng)時擁有一個確定自己身份的唯一標(biāo)識。

接下來用戶就可以根據(jù)自己的實際需要進(jìn)行用戶信息管理、業(yè)務(wù)制定、目錄管理以及文件管理了。用戶操作過程中啟動對應(yīng)功能模塊。

用戶管理模塊實現(xiàn)用戶信息的修改和查看；業(yè)務(wù)制定模塊實現(xiàn)業(yè)務(wù)的制定和刪除；目錄管理模塊實現(xiàn)文件夾的新建、刪除和修改；文件管理模塊實現(xiàn)文件的新建、上傳、刪除和修改等功能。

以上模塊就已經(jīng)可以初步構(gòu)成一臺帶有云操作系統(tǒng)的云計算機了，但是為了程序的應(yīng)用，還需要設(shè)計一個應(yīng)用程序模塊。其實它是一個容器，將服務(wù)端抽象出來，封裝成各個應(yīng)用的API，然后提供給第三方開發(fā)商，使其可以屏蔽底層進(jìn)行類似于單機軟件開發(fā)的方式開發(fā)用戶體驗程序。

3.3 云計算機體系發(fā)展優(yōu)勢及制約條件

對于移動互聯(lián)網(wǎng)用戶而言，云計算模式提供的服務(wù)具有諸多優(yōu)勢。其便利優(yōu)勢可以歸納為以下幾個方面。

(1) 不在依賴某一臺特定的PC機或終端來訪問及處理自己的數(shù)據(jù)。用戶只要可以連接互聯(lián)網(wǎng)，就能檢索自己的文件、繼續(xù)處理未完成的工作。在任何地方，只需要將相關(guān)文件存放在“云端”，不依賴于特定終端就能同步和共享所有數(shù)據(jù)；

(2) 不用維護(hù)自己的應(yīng)用程序或文件，用戶負(fù)載降低。用戶的所有數(shù)據(jù)存儲在云端、程序運行在云端，因此無論用戶終端出現(xiàn)什么情況都不會危機數(shù)據(jù)的安全性。用戶也不需要自己考慮軟件的維護(hù)、升級、更新等問題，云服務(wù)商會負(fù)責(zé)所有程序、軟件的升級維護(hù)，用戶只負(fù)責(zé)使用即可；

(3) 不在需要購買大量的本地存儲空間和硬件設(shè)備。云端提供無容量限制存儲服務(wù)，運行應(yīng)用程序的許多繁重工作也將通過網(wǎng)絡(luò)來處理，數(shù)據(jù)和文件均在云端，本地終端會變得更小巧、更輕便，甚至可以簡化為一個帶云系統(tǒng)的瀏覽器，即本地磁盤等存儲設(shè)備存儲空間就不在重要了，降低了終端設(shè)備總體擁有成本；

(4) 為團隊協(xié)作共享帶來便利。云計算數(shù)據(jù)共享、以網(wǎng)絡(luò)為媒介提供和傳送信息與服務(wù)，為用戶團隊通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)作帶來便利。

盡管云計算與移動互聯(lián)網(wǎng)的融合能帶來諸多好處，也是大勢所趨，但其發(fā)展還是受到多方面條件的制約，簡要總結(jié)有如下幾點。

(1) 過分依賴網(wǎng)絡(luò)。云計算模型的建立基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)接入的穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)接入帶寬都將嚴(yán)重影響服務(wù)效果。一旦網(wǎng)絡(luò)接入出現(xiàn)問題，移動辦公模式就要被迫回歸到傳統(tǒng)桌面辦公模式，整個工作環(huán)境都將改變。因此安全、穩(wěn)定、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)接入條件是保證服務(wù)的基礎(chǔ)；

(2) 服務(wù)資費。用戶只需要支付一定的租賃費用即可享受到相應(yīng)的服務(wù)。用戶既避免了高額的終端投入，又節(jié)省了各種應(yīng)用軟件的購買和維護(hù)費用。但租金的日積月累也是一筆不小的金額。至于哪一種消費更能被用戶所接受就要看云服務(wù)商的服務(wù)質(zhì)量和資費標(biāo)準(zhǔn)了；

(3) 潛在的信任危機。云計算機體系具有“潛在的危險性”的特點。首先，從用戶心理的角度看，將自己的機密文件存放在一個自己看不見摸不著的地方，總是不踏實。其次，我們的網(wǎng)絡(luò)犯罪處罰條例并不是很健全，目前很多用戶還是愿意選擇“寧愿麻煩一點也要更安全”。第三，雖然不同用戶之間信息是絕對私密的，但對于云服務(wù)商來說，用戶的存儲資料是完全公開的，云服務(wù)商的可信度也不得不成為用戶考察的要點。

4 結(jié)語

云計算與移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，在促使移動互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用向形式更加豐富、應(yīng)用更加廣泛、功能更加強大的方向發(fā)展的同時，也為各參與者在移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中取得優(yōu)勢地位，甚至主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈提供了機會?，F(xiàn)在，移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)受到移動運營商、設(shè)備提供商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)各方的關(guān)注，云計算成為了移動互聯(lián)網(wǎng)新發(fā)展助推器。