多年来(lái),我国高度(dù)重视(shì)新一(yī)代信息(xī)产业发展。国务院发布《关于促进云计(jì)算创(chuàng)新(xīn)发(fā)展培育信息产业新业态的意见》,工信部制订云(yún)计算“十三五”规(guī)划,科技部部(bù)署国(guó)家重点研发计划“云计算与大数据”重点(diǎn)专(zhuān)项等,为云计算的发展提供顶层设计。
其(qí)实,云计(jì)算并非一个全新概念(niàn),其发展历史可以(yǐ)追溯到1956年虚拟化技术的(de)正式提(tí)出。我国云计算发(fā)展(zhǎn)大致(zhì)经历三个阶段:2010年以前是准备(bèi)阶段; 2011年到2013年是稳步成长阶(jiē)段;2014年(nián)至今(jīn),中国云计算产业进入高速发(fā)展阶段。当前,云计算正(zhèng)从新业态转变为常规业态(tài),并且与传统行业(yè)深(shēn)度融合发展。据中(zhōng)国信通院(yuàn)统(tǒng)计,全(quán)球(qiú)云(yún)计算市(shì)场规模(mó)总(zǒng)体呈稳定(dìng)增长态势,未来几年市场(chǎng)平(píng)均增长率在20%左(zuǒ)右。预计到2022年(nián),全球市场规模将超过(guò)2700亿美元,我(wǒ)国云计算市场规模将(jiāng)达到1731亿元人民币。
四大技(jì)术做支(zhī)撑
云计算究竟是(shì)一项什么(me)样的技(jì)术(shù)?
通过高(gāo)速网络,云计(jì)算将(jiāng)大量(liàng)独立的(de)计算单元相连,提供可扩展的高性(xìng)能计算能力。它的主要(yào)特点(diǎn)是:资源(yuán)虚拟化、服务按(àn)需化、接入泛在化、部(bù)署可(kě)扩展(zhǎn)、使用可计费(fèi)。
简单说,就(jiù)是用户的计(jì)算需求不必在本地计算(suàn)机上(shàng)实现,而是只(zhī)要把(bǎ)计算需求交给“云平(píng)台”,“云平台”把巨量数据分解成(chéng)无数(shù)个小(xiǎo)任务,分发给众多(duō)服务器,最后汇总(zǒng)出计算(suàn)结果,返回给用户。打个比方(fāng),吃鱼不必(bì)自己(jǐ)造船(chuán)、结网、出海、烹饪,只需跟饭店(diàn)下(xià)订单即可(kě),饭店自(zì)会(huì)准时上菜,这个饭店会同(tóng)时(shí)服务众多顾客。随(suí)着用户越来越多,程序越来越复(fù)杂(zá),对计算能力和安全性的要求也越来越高。在不断提升的需(xū)求推(tuī)动(dòng)下(xià),云(yún)计算技术(shù)不断(duàn)升级(jí),应用也(yě)越来(lái)越普及。
云计算主要由数据存取处理、资源分配(pèi)共享、系统安全保障和服务灵活应用等(děng)四个功能(néng)区组成(chéng)。这四大(dà)功能(néng)区由四大技术支撑(chēng):数据中心技术、软件定义技术、云安(ān)全技术、移动云计算技术。
数据中心(xīn)主要是硬件(jiàn)设备,负(fù)责对数据进行组织、处理、存储、传(chuán)输(shū)等。根据用户在数据中心扮演的角色,可具(jù)体分为平台提供商、服务提供商、终端用户三类。其中(zhōng),平台提供商(shāng)为(wéi)数据中心提供软硬件(jiàn)基础设施(比如阿里云(yún));服务提供商提供(gòng)各种网站和手机APP等应(yīng)用软件;终端用户则是数据中心服务的主要对象,我(wǒ)们常见(jiàn)的社交(jiāo)通信软件如微信(xìn)、微博的使用者,就是终端用户。
软件定义技术的核心是(shì)“资源虚拟(nǐ)化”和“功(gōng)能(néng)可编(biān)程”,主要任务是给(gěi)硬件“派活儿”,并负责组织、协调、统(tǒng)筹。这就好(hǎo)比有一台性(xìng)能很(hěn)好(hǎo)的(de)服(fú)务器,通过资源(yuán)虚拟化实现“分(fèn)身”,承担起(qǐ)好几(jǐ)台服务器的工作,从而保(bǎo)障云计算的(de)基本需求。通过这些(xiē)技术,软件定义能够支持计算资源池(chí)无限扩展,解决存储(chǔ)分配不(bú)均问题,提高云平台(tái)的网络(luò)吞吐量。
把数据交给“云”来处理,会不会造成泄露?云计(jì)算越普及,信息安全问题越紧迫。信(xìn)息安全的重点是加(jiā)密和隐私保(bǎo)护,网络安全的关键是防范(fàn)非法访(fǎng)问与(yǔ)恶意代码,云安全的核心则是共享技术的(de)安全利用。具体来说,云安全技术大致包括数据安全、访问控制与(yǔ)身份认证、共(gòng)享技术(shù)问题(tí)、系统安全漏(lòu)洞、内部人员威胁等。由于(yú)云安全复杂(zá)、多变,云服务商应承担(dān)起更多安(ān)全责(zé)任,不断推进云计算安全(quán)生(shēng)态的构建与完善。
过去10年,相信人们有(yǒu)一个共(gòng)同(tóng)感受:手机越来越智能(néng)、越(yuè)来(lái)越无处不在。很多过去(qù)只能在电脑(nǎo)、电(diàn)视上进行的办公、娱乐(lè)活动,现在都(dōu)可以通过手机来完成,而且部分功能在手机上更加得心应手。这背后重要的技术支(zhī)撑之一,就是移(yí)动云(yún)计算技术。在云计算的四大支柱技术中,这一技术距离普通(tōng)百姓最(zuì)近:它将云计算的(de)计(jì)算(suàn)、存储优势应(yīng)用到移动端,从(cóng)而突破移动端的资源限制,改善用户体验。
不断(duàn)升级更“好用”
随(suí)着互联网(wǎng)快速发展,用户量不断(duàn)增(zēng)加、业务类型层出不穷。这(zhè)期间,像“双(shuāng)11”购(gòu)物节这(zhè)样难以准确(què)预估业务负载和技术需求的典(diǎn)型状况时(shí)有发(fā)生,对现有云(yún)计算技术体系形成挑(tiāo)战。在万物(wù)互联时(shí)代,如何为用(yòng)户(hù)提供更为灵活、便捷的信息(xī)服务(wù)?如(rú)何(hé)为服务承载方提(tí)供更简单、可定(dìng)制、可管(guǎn)理的技术(shù)架构?新问题、新需求层出(chū)不(bú)穷,无不在推动云计算(suàn)技术(shù)迭(dié)代(dài)。
经(jīng)过这些年发展,云计算掌握(wò)了哪些“新本领(lǐng)”?云计(jì)算的技(jì)术前沿(yán)主(zhǔ)要有混合云技术、超融合技(jì)术、边缘计算(suàn)技(jì)术等。
超融合技(jì)术是(shì)为解决传统存储设备容量、性能与计算能力不(bú)匹配的(de)问题研发出来的。超融合架构是(shì)指同一套单元设备不仅具备计算、网络、存储等计算资源和技术,而且还包括缓(huǎn)存加速、重复(fù)数据删除、在线数据压缩(suō)等存储相关技术。通俗地(dì)说,原来构建一个数据中心需要单独购买一批服务器、一批交换机、一(yī)批存储(chǔ)及相(xiàng)关软件(jiàn),现在仅需购(gòu)买同构化的一批超(chāo)融(róng)合一(yī)体机就可以了:通过网络可实现模块化的无缝横向扩展,形成统一的(de)资(zī)源池。
边(biān)缘计算这一新(xīn)型计算模(mó)型(xíng)有助(zhù)于解决中(zhōng)心(xīn)能力不足、网络延(yán)迟长、传输能耗(hào)大、隐私保护差等问题。举(jǔ)两个生活(huó)中的例子(zǐ):我们常用的视频会议和云存储,就是边缘计算技术的产物。今天,视频会议已经是许多人的工作常(cháng)态。视频(pín)会议中(zhōng),语(yǔ)音延迟、视频质量不(bú)佳、屏(píng)幕共享冻结的情况并(bìng)不罕见。广泛使用的云存储(如百度云(yún)),也时而出现(xiàn)速度慢,甚至无法访问的情况。边缘计(jì)算(suàn)技术可以有效缓(huǎn)解这些问题。
应用广(guǎng)泛接地气
只有(yǒu)应用得好,才能(néng)实现云计算的技术价值。当前,云计算正通过(guò)信息产(chǎn)业(yè)市场,深(shēn)度融入(rù)我们的日(rì)常工作和(hé)生活。政务云、金融云、工(gōng)业互联网与工(gōng)业云等技术,不仅为(wéi)我们带来极大便利,也为我国经济发展注入活力。
电子政(zhèng)务云由(yóu)政府(fǔ)部门主导、专业(yè)信息化企业实施。电子政务云利用云计算技术,对政府电子(zǐ)政务(wù)系统的管理和(hé)服(fú)务进行精简、优化(huà)、整合(hé),同(tóng)时为(wéi)政府部(bù)门提供基(jī)础设施、支撑(chēng)软件、应用服(fú)务(wù)、信(xìn)息资源、运行保障和信息安(ān)全等(děng)云服务。
金(jīn)融(róng)云在保障(zhàng)金融机(jī)构信息安(ān)全、监管合规、数据隔离等要求的同时,为金融企业处理突发(fā)业务(wù)需求、部(bù)署业务快速上线、实现业务创新改革提供有力支持。我们(men)生活(huó)中经常(cháng)使(shǐ)用的支(zhī)付工具,如支付(fù)宝和微信支付,就是典型的金融云服务。
工业云通(tōng)过网络将弹性的、可共享(xiǎng)的资源(yuán)提供给制造(zào)企(qǐ)业,根据(jù)用户需(xū)求提(tí)供优质、及时、低(dī)成本服务,实(shí)现制(zhì)造需求和社(shè)会化制造资源的高质高效对接(jiē)。工业云还可(kě)以面(miàn)向中小企业提供其自身难以(yǐ)单独开发的云主(zhǔ)机租赁服务和(hé)智能办公(gōng)系(xì)统。相(xiàng)比(bǐ)于(yú)传统云计算,工业云可(kě)促进(jìn)工业资源和业务能力的共享和供需对接,提供针对(duì)研发设计、生产制造(zào)、营销服(fú)务、经(jīng)营管理等多个制造业环(huán)节的应用(yòng)服务。
如(rú)今,云计算(suàn)已成(chéng)为关(guān)系国计民生的重要行业,并以各种应用(yòng)形式走入寻常百姓(xìng)家。可以(yǐ)预见,随着布(bù)局(jú)“新基建”进程逐渐深入(rù),以(yǐ)云计算为代表(biǎo)的数(shù)字(zì)技术产业发展潜(qián)力巨大,将成为我(wǒ)国转变经济发(fā)展方(fāng)式、实(shí)现数字经济高质量发展的重要着(zhe)力点之一。