杜毅

摘要：云計算是世界各大搜索引擎及瀏覽器數(shù)據(jù)收集、處理的核心計算方式。本文深入淺出的闡述了云計算的概念，并對云計算的工作原理、分類進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：云計算；SaaS；PaaS；IaaS

隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷普及和發(fā)展，使用網(wǎng)絡(luò)的人群越來越多，希望通過網(wǎng)絡(luò)獲取信息資源的訴求也越來越大，這就導(dǎo)致我們所處的社會信息量在成倍的增長，需要處理的信息量越來越大，需要計算的數(shù)據(jù)越來越多，基于此，通過采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式來采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)顯得越來越力不從心，另一方面，互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，而身處在網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)軟硬件資源卻沒有得到充分的利用（因為我們在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺的時候是按照信息量的峰值來配置計算機(jī)資源的），這一矛盾體顯然不適用當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢（大數(shù)據(jù)時代）。為了解決這一矛盾，我們應(yīng)用了云計算。

一、理解云計算

在理解云計算之前我們先要理解什么是云？云是一組計算機(jī)或服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的形式組成的集群（尤其要提出的是廉價服務(wù)器），但不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架模式，云中的網(wǎng)絡(luò)是臨時構(gòu)架，是為完成某一個計算任務(wù)而組建的，一旦任務(wù)完成，這個網(wǎng)絡(luò)將拆除，同時云中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是動態(tài)的，是可以隨時擴(kuò)大或縮小的，云中網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模取決于需要處理的數(shù)據(jù)大小，云中包含的IT資源是租賃得到的，工作模式也與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的遵循的是OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，普通用戶只能接觸到應(yīng)用層，也就是操作系統(tǒng)，而云基于的是應(yīng)用層與底層服務(wù)協(xié)作開發(fā)，它的各層都可以供用戶使用（這在后面我們會講到）。云除了可以提供IT資源服務(wù)外，還可以提供其他的服務(wù)，例如‘平臺。云處理數(shù)據(jù)的能力可以與超級計算機(jī)相比。

再來看下云計算中的‘計算具有什么含義，其實云這么強(qiáng)大的功能都是通過‘計算功能實現(xiàn)的，這也是構(gòu)成云的技術(shù)支撐。云計算包含有并行計算、分布式計算、效用計算、自主計算。并行計算提升了云的運算效率，分布式計算實現(xiàn)了并行處理大數(shù)據(jù)的能力，效應(yīng)計算的應(yīng)用實現(xiàn)了將計算資源作為一種可以計量的服務(wù)予以提供，而自主計算的誕生，為下一代智能化網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

二、云計算的定義

那么什么是云計算呢？2006年，自Google首次提出云計算這個名詞以來，很多的專家給出了云計算的定義，目前廣為接受的是我國云計算專家咨詢委員會副主任劉鵬教授描述的：云計算是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價的分布式計算能力。

通俗來講就是把大家手里空閑的計算資源集中起來進(jìn)行運算。比如：你需要計算一個特別大的數(shù)據(jù)，但是自己的計算機(jī)配置不夠，你又不想為了計算這個特別那么大的數(shù)據(jù)而重新購置高性能電腦， 那么就可以向云計算平臺提出申請，通過這個平臺調(diào)度各種空閑的運算資源。可能被調(diào)度的計算機(jī)有在美國的、有在印度的，這些你都不用管，通過云平臺調(diào)度后得到結(jié)果反饋給你，你再根據(jù)所用的計算資源付費。在你看來網(wǎng)絡(luò)一端好像是一團(tuán)“云”，不知道內(nèi)部有什么，那么這就是云計算提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時獲取，按需使用，按使用付費。針對云計算的這一特性，有人打了個比方：這就好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。單臺發(fā)電機(jī)不能調(diào)度電力和電量，而電廠可以通過變壓器、整流裝置將電能充分的利用。同時它意味著處理信息的能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。

三、云計算分類

按照使用模式可以分為狹義的云計算和廣義的云計算。

狹義的云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式。

廣義的云計算是指除了提供IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式外，還提供其他服務(wù)。

我們可以例舉一個事例來進(jìn)行說明：租賃汽車公司提供兩種不同的租賃服務(wù)，一種是租賃汽車，另一種不僅租賃汽車還可以提供司機(jī)。那么前一種我們可以理解是狹義的云計算，后一種是廣義的云計算。

按照部署模式分為公有云和私有云。

公共云是一種開放式的，公共的云計算服務(wù)，任何個人和企業(yè)都可以使用。

私有云是個性化的服務(wù)，是某些特殊的行業(yè)為了保護(hù)其數(shù)據(jù)隱私性，而自行構(gòu)建的云計算，例如金融、軍工等特殊行業(yè)。

四、云計算的服務(wù)

云計算可以認(rèn)為包括以下幾個層次的服務(wù)：軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）。即Software-as-a- Service， SaaS（軟件即服務(wù)）、Platform-as-a-Service， PaaS（平臺即服務(wù)）及Infrastructure-as-a-Service， IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）。比如我們所使用的hotmail，就是基于SaaS平臺下的服務(wù)。

SaaS主要提供軟件服務(wù)。是云計算的最上層，我們可以理解成是距離用戶最近的那一層。它是通過瀏覽器方式，為用戶提供軟件及應(yīng)用程序的服務(wù)方式。由于基于SaaS的軟件只有在用戶需要時才被使用，SaaS也被稱為“按需”軟件。例如我們現(xiàn)在需要一款殺毒軟件，傳統(tǒng)的方式是直接購買殺毒軟件的碟片，自行通過光驅(qū)安裝到本機(jī)中，而通過SaaS則不需要通過光驅(qū)安裝到本機(jī)，只需要向云服務(wù)提供商在線支付費用，即可在任意屬于你的電腦中都生成此殺毒軟件，同時支持在線升級。這改變了傳統(tǒng)軟件使用的交付模式，同時給用戶帶來了更便捷的使用體驗。

PaaS是主要是提供平臺服務(wù)。是把計算環(huán)境、開發(fā)環(huán)境等平臺作為一種服務(wù)提供的商業(yè)模式。云計算服務(wù)提供商可以將操作系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等平臺級產(chǎn)品通過Web以服務(wù)的方式提供給用戶。通過PaaS服務(wù)，軟件開發(fā)人員可以不購買服務(wù)器的情況下開發(fā)、測試新的應(yīng)用程序。例如全國稅務(wù)系統(tǒng)全面推行的“營改增”系統(tǒng)，那么稅務(wù)機(jī)關(guān)可以通過基于云計算中的PaaS平臺，虛擬一個“營改增”的運行平臺，測試該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和流暢性，而不需要另起爐灶的重新配置適合于該系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境。

IaaS： 提供計算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)，也就是計算機(jī)的硬件資源，用戶只要購買了IaaS中的資源后，就不需要去管理和控制它了。有一家單位，需要架構(gòu)公司的網(wǎng)絡(luò)，但又不想投資很多費用構(gòu)建公司的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因為后期還要維護(hù)、升級，那么我可以通過IaaS技術(shù)，支付費用給某一個云服務(wù)提供商，從而實現(xiàn)構(gòu)建公司的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架所需的硬件資源。

SaaS、PaaS、IaaS云計算的三層結(jié)構(gòu)，但是三者之間并沒有也不需要非常明確的劃分。云計算的根本目的是解決問題， SaaS、PaaS、IaaS目的都是用盡可能少甚至是為零的資本支出，獲得功能、擴(kuò)展能力。當(dāng)某種云計算的模式獲得了成功，這三者之間的界限就會進(jìn)一步模糊。

在云計算模式下，用戶的計算機(jī)會變的十分簡單，或許不大的內(nèi)存、不需要硬盤和各種應(yīng)用軟件，就可以滿足我們的需求，因為用戶的計算機(jī)除了通過瀏覽器給“云”發(fā)送指令和接受數(shù)據(jù)外基本上什么都不用做，便可以使用云服務(wù)提供商的計算資源、存儲空間和各種應(yīng)用軟件。這就像連接“顯示器” 和“主機(jī)”的電線無限長，從而可以把顯示器放在使用者的面前，而主機(jī)放在遠(yuǎn)到甚至計算機(jī)使用者本人也不知道的地方。云計算把連接“顯示器”和“主機(jī)”的電線變成了網(wǎng)絡(luò)，把“主機(jī)”變成云服務(wù)提供商的服務(wù)器集群。在云計算環(huán)境下，用戶的使用觀念也會發(fā)生徹底的變化：從“購買產(chǎn)品”到“購買服務(wù)”轉(zhuǎn)變，因為他們直接面對的將不再是復(fù)雜的硬件和軟件，而是最終的服務(wù)。用戶不需要擁有看得見、摸得著的硬件設(shè)施，也不需要支付設(shè)備的供電、空調(diào)制冷、專人維護(hù)等等費用，并且不需要等待漫長的供貨周期、項目安裝等冗長的時間，只需要把錢匯給云計算服務(wù)提供商，我們將會馬上得到需要的服務(wù)。這就是云計算。（作者單位：湖北財稅職業(yè)學(xué)院）