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云計算和云:
狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺、軟件)。 提供資源的網(wǎng)絡被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎設施。
廣義云計算是指服務的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關的,也可以是任意其他的服務。“云”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源,通常為一些大型服務器集群,包括計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等等。云計算將所有的計算資源集中起來,并由軟件實現(xiàn)自動管理,無需人為參與。這使得應用提供者無需為繁瑣的細節(jié)而煩惱,能夠更加專注于自己的業(yè)務,有利于創(chuàng)新和降低成本。打了個比方:這就好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)摹?/p>
Web2.0:
早期的互聯(lián)網(wǎng)應用很簡單,形式上較少,以靜態(tài)網(wǎng)頁瀏覽、收發(fā)E-mail、聊天等為主,對互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的要求也很低,通常是用戶發(fā)起一個請求,服務回應這個請求就可以,對服務器、網(wǎng)絡帶寬都不太大,我們稱其為Web 1.0時代
“Web 2.0”的概念開始于一個會議中,展開于O'Reilly公司和MediaLive國際公司之間的頭腦風暴部分。Web2.0是一種可讀可寫的互聯(lián)網(wǎng)應用,在Web2.0時代,人是靈魂,Web2.0讓多人參與,讓每個人表達自己的看法,目前互聯(lián)網(wǎng)上流行的博客、播客、維基、P2P下載、社區(qū)、分享等服務都屬于Web2.0范疇。值得一提的是,博客是Web2.0里十分重要的元素,因為它打破了門戶網(wǎng)站的信息壟斷,在未來的互聯(lián)網(wǎng)應用中,博客的地位將更為重要。
Web2.0的普及需要云計算的幫助,尤其是在Web2.0服務幾何級增長的今天,云計算的發(fā)展如果跟不上,肯定是不行的。在云計算時代,如何更順暢地把應用交付到用戶,以保證用戶良好的體驗,對于Web2.0服務商來說,是必須要考慮的一個問題。 可以這樣說,云計算的發(fā)展和Web2.0的發(fā)展將是息息相關的,兩者相互推動的力量是巨大的。
目前,微軟、雅虎、Google、IBM等公司都是云計算的先行者,通過云計算,這些公司開發(fā)出越來越多的相關服務和產(chǎn)品,但是真正的 云計算時代到來,將需要更多的公司參與,屆時關于云計算的競爭將會更為激烈,而那個時候云計算將會成為互聯(lián)網(wǎng)最重要的一部分。
簡單的說,云計算可以為互聯(lián)網(wǎng)應用帶來了以下的好處:
(1)云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心,用戶不用再擔心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩;
(2)云計算對用戶端的設備要求最低,使用起來也最方便;
(3)云計算可以輕松實現(xiàn)不同設備間的數(shù)據(jù)與應用共享;
由于云計算技術本身的復雜性以及它對傳統(tǒng)運營模式的變革,使得云計算的落地過程注定是長期的、困難的。比如,如何讓云計算從理想變?yōu)楝F(xiàn)實,如何逐步靠近并最終達到“IT即服務”的境界,就是用戶現(xiàn)在普遍關注的問題。為了找尋這些問題的答案,推動云計算的普及,本報于日前舉辦了“2010年云計算應用峰會暨數(shù)據(jù)中心大會”,大會匯集了廠商、用戶和業(yè)內(nèi)專家近千人,大家圍繞云計算的各種熱點話題進行了深入探討。
云計算的基本特征
到目前為止,云計算還沒有一個得到公認的確切定義。這很大一部分原因在于云計算并不是一種單一技術,而是眾多技術的集大成者,這就使得每個廠商可以根據(jù)自己理解和需求來解釋。
維基百科對云計算的解釋是:以服務為基礎的云計算是互聯(lián)網(wǎng)時代信息基礎設施的重要形態(tài),它以新的業(yè)務模式提供高性能、低成本的計算與數(shù)據(jù)服務,支撐各類信息化應用。而業(yè)內(nèi)大多數(shù)專家更通俗一些的解釋是,云計算是將計算資源、存儲資源等放在網(wǎng)絡上,同時在網(wǎng)絡上建立一個計算平臺,以此能夠為人們動態(tài)地提供資源和服務。
“我認為可以從云計算應該具備的一些基本特征來認識它,比如云計算的基礎架構是共享的,應用是共享的,另外必須實現(xiàn)自動化和規(guī)模化。這些是最基本的要求,在此之上不同的廠商再根據(jù)自己的理解提出一些傾向性的解釋。”Novell東亞區(qū)技術支持與服務總監(jiān)李巖說。
IBM(中國)系統(tǒng)與科技事業(yè)部資深信息技術專家姜榮峰的看法更直接:“簡單的理解,云計算就是IT資源和一些功能集合,用戶通過互聯(lián)網(wǎng)在一定安全措施保障之下能夠訪問到這些資源和功能。”他說。
作為存儲設備供應商的代表,西部數(shù)據(jù)有限公司中國區(qū)行業(yè)客戶首席總監(jiān)王嘯虎認為,云計算是集網(wǎng)格技術、分布式計算、并行計算以及虛擬化等諸多技術建立的以用戶需求為導向、以云存儲為基礎、實現(xiàn)強大的數(shù)據(jù)功能的一個平臺。
王嘯虎說,云計算并不是一種全新的技術,而是在早些年的大機計算模式和后來的分布式計算模式以及前些年的網(wǎng)格計算、效用計算的基礎上發(fā)展并加入了一些新的東西形成的。對此清華大學計算系副研究員武永衛(wèi)博士也持相同意見。
“在我看來,與其說云計算是一項新技術,倒不如說它是一項在業(yè)務模式方面的創(chuàng)新,這種業(yè)務模式的核心就是將IT資源和服務隨時按需交付給用戶。”武永衛(wèi)博士說,“大多數(shù)數(shù)據(jù)中心計算機平均利用率只有30%。換句話說,目前世界上大部分計算機的計算能力都被浪費了,而云計算以一種新的運營模式大大減少了這種浪費,這與我們國家目前所倡導的低碳、綠色發(fā)展模式非常一致。因此,不管對用戶還是對社會,大力推進云計算這種模式具有非常大的積極意義。”
由于云計算有望給用戶帶來各種好處,因而云計算被認為將帶動一個非常龐大的市場,并有可能引發(fā)一次新的洗牌。
“對于廠商而言,云計算將是一次新的市場洗牌過程,將引發(fā)IT產(chǎn)業(yè)一次全面變革,引發(fā)IT重組和市場格局變化,最終一批因循守舊的廠商將會在這一輪洗牌中面臨被淘汰。”《計算機世界報》社副社長傅再軍在發(fā)言中指出。
實際上,面對云計算所帶來的挑戰(zhàn),我們看到廠商們正在加緊準備。比如,微軟總裁鮑爾默今年上半年在華盛頓大學發(fā)表的一次著名演講中就曾表示微軟在云計算“We are all in(我們將全力以赴)”,而IBM等眾廠商在構建云平臺的軟件和服務方面也是同樣不遺余力。
物聯(lián)網(wǎng)騰飛的引擎
物聯(lián)網(wǎng)是新興的又一個市場熱點,在相關部門的推動下,今年以來我國也掀起了物聯(lián)網(wǎng)建設的熱潮。在本次云計算大會上,物聯(lián)網(wǎng)與云計算的關系也成為大家關注的焦點。
“云計算與物聯(lián)網(wǎng)將相互促進,如果站在物聯(lián)網(wǎng)的角度看,云計算其實就是物聯(lián)網(wǎng)騰飛的一個引擎。”IBM的姜榮峰說。
因為物聯(lián)網(wǎng)的最終結果是幾乎所有的東西都要聯(lián)網(wǎng)(通過有線的或者無線的網(wǎng)絡),在此基礎上采集信息并進行遠程控制。這就需要一個強大的后臺,這個后臺一方面要把這些數(shù)據(jù)可靠地保存,而另一方面還要對這些數(shù)據(jù)進行處理,而云計算就是這樣一個后臺。
“云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供了平臺保障。物聯(lián)網(wǎng)所采集的數(shù)據(jù)被保存在云計算平臺后端的云存儲系統(tǒng),然后通過云計算這個可伸縮的彈性計算環(huán)境進行處理,并按需把結果送出去。”武永衛(wèi)博士說。
武永衛(wèi)認為,物聯(lián)網(wǎng)與云計算的相互促進表現(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的推進對加速云計算的部署能起到推動作用;而反過來,云計算的普及和推廣也為物聯(lián)網(wǎng)的推進提供了可靠的保證。
微軟(中國)開發(fā)工具及平臺事業(yè)部資深市場經(jīng)理董昕看來,云計算和物聯(lián)網(wǎng)是殊途同歸,其關系類似微軟提出的“云+端”策略。“在云計算時代,我們需要更多種類、更豐富多彩的客戶端,這些客戶端相當于物聯(lián)網(wǎng)的傳感器和各種數(shù)據(jù)監(jiān)控設備。這些單個客戶端本身沒有太多用處,它必須和云進行一個互動,從而把云和終端結合在一起,這樣才能給最終用戶來提供一個完美的用戶體驗,這就是物聯(lián)網(wǎng)和云計算以及“云+端”的共同點。”
虛擬化是第一步
過去的一兩年,在廠商們的大力鼓動下,有不少大膽的用戶開始嘗試部署云計算。不過,總體而言,還缺乏很有說服力的成功案例,現(xiàn)有的大多數(shù)云計算平臺都是實驗性的,或者只是充當測試平臺,而真正承擔核心業(yè)務的云計算平臺卻很少見。這一點也是與會代表的共識。
“中國的云計算市場與美國有一些差距,目前國內(nèi)以評測、調(diào)研為主,想建云平臺并真正付諸行動的還很少,總體上還處于研究和試驗階段。”Novell的李巖表示。
李巖的觀點也得到了江西省郵電規(guī)劃設計有限公司IT所所長徐琦的認可,徐琦參與了包括江西電信云計算項目在內(nèi)的眾多電信企業(yè)的IT項目的設計和規(guī)劃。他說:“目前國內(nèi)真正大規(guī)模商用的云計算項目很難找,如果云計算沒有在幾大電信運營商真正商用,就很難說云計算已經(jīng)進入落地階段了。”
他認為目前階段系統(tǒng)集成商、核心軟件提供商的熱情還沒有真正調(diào)動起來,而云計算要真正落地,他們的推動是最關鍵的。
不過,與大型云計算項目成功案例較少形成鮮明對比的是,這幾年虛擬化項目卻是做得有聲有色。業(yè)內(nèi)專家認為,作為邁向云計算的第一步,虛擬化項目的成功進行也將為云計算的全面推進打下良好的基礎。
“云計算就是在虛擬化的基礎之上加上一些標準化、自動化的手段以及管理門戶:虛擬化用來對資源池進行管理;自動化的管理工具讓這些資源自動按照規(guī)定的策略去聚合、回收和利用;管理門戶讓用戶能夠選擇所需要的資源,并接收后臺的流程審批。”IBM的姜榮峰說,這其中虛擬化非常關鍵,因為虛擬化把物理資源和邏輯應用層剝離開,讓應用和物理之間具有松耦合的關系。可以說,沒有虛擬化,后面的計算資源和存儲資源的自由調(diào)度、按需分配就無從談起。
值得一提的是,云存儲也是云計算項目的一個不錯的切入點,亞馬遜已經(jīng)做出了成功的嘗試。中國也有些單位在做這方面的探索工作,比如清華大學就成功地建立起來一個面向該校學生和老師的云存儲系統(tǒng)。
“云存儲是云計算平臺的一個必不可少的部分。”西部數(shù)據(jù)的王嘯虎表示,“云計算要處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息,達到和超級計算機同樣強大的網(wǎng)絡服務,這就需要對現(xiàn)有存儲方式進行變革,也就是要實現(xiàn)云存儲。”
走向“IT即服務”
咨詢和研究機構埃森哲公司曾就“CIO的使命”做過研究,總結出了不同層次CIO的不同關注點。調(diào)查發(fā)現(xiàn):在較低層次上,CIO的關注重點是如何交付商業(yè)價值,也就是讓信息系統(tǒng)去支撐業(yè)務的發(fā)展。而更高層次上,CIO是設法讓IT去引領業(yè)務發(fā)展,引導創(chuàng)新與變革。
“未來,IT不僅僅是一個支撐業(yè)務的手段,同時它也是引領業(yè)務的手段。比如,網(wǎng)銀首先是一個技術手段,它通過技術手段讓大家方便地去轉(zhuǎn)賬,但是它其實還改變了大家對于銀行業(yè)務的一種使用習慣,這就是一種業(yè)務模式的創(chuàng)新。對于網(wǎng)銀這樣的業(yè)務如果沒有IT的支撐,這種創(chuàng)新是不可能的。”埃森哲(中國)有限公司技術咨詢部經(jīng)理郭志濤解釋說。
郭志濤認為,IT不管是支撐業(yè)務的發(fā)展還是引領業(yè)務的創(chuàng)新,都是基于以“IT即服務”為前提的。也就是說,IT的本質(zhì)是提供服務,而且要以最低的成本、最高的效用為業(yè)務的運行提供服務,而云計算正是實現(xiàn)“IT即服務”的最好手段。
實際上,將IT從提供IT服務逐步過渡到根據(jù)業(yè)務需求優(yōu)化服務的生產(chǎn)和消費,從而把IT徹底地從一個成本中心改變?yōu)橐粋€提供IT服務和支持的戰(zhàn)略價值中心,正是云計算的最高階段。這個階段與之前的最大不同是,這個階段著眼于運營效率、競爭力和快速響應等實際成果。
這一點也可以通過桌面虛擬化技術的實現(xiàn)得到初步的驗證。在本次大會上,Citrix大中華區(qū)市場總監(jiān)陶欣給我們展示了將桌面部署到云中(即采用桌面虛擬化技術)之后的一些場景。比如,通過實現(xiàn)用戶終端的集中部署,人們可以實現(xiàn)終端軟件的集中管理,既提高了對用戶終端的管理效率,還提高了安全性。而尤為重要的是,用戶無論身處何地,無論所持的是一臺筆記本電腦還是一個普通的智能手機,只要能上網(wǎng)就能開展工作(即使該設備是別人的),這對普通用戶生產(chǎn)力的解放是不言而喻的。
“我們要考察一個公司是否部署了云計算平臺,一個考驗指標就是看這個公司是不是能把自己IT的能力或者說已有的業(yè)務模式,從傳統(tǒng)的客戶端、服務器端延伸到云端來提供一個服務。”陶欣說。
在摸索中前進
到目前為止,云計算作為一種新的技術或者說新的IT運營模式,人們對它的了解還處于不斷完善之中,因此也就不可避免地存在一個誤區(qū),這也注定了云計算落地還要在摸索中實踐。
在徐琦看來,人們對云計算的最大誤區(qū)就是把云計算理解為虛擬化。“現(xiàn)在很多客戶認為只要數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了虛擬化這就是云計算中心了,這是最大的誤區(qū)。”他說,這種對云計算的片面理解不利于云計算的推廣。“其實,云計算除了虛擬化之外,還必須實現(xiàn)了管理的自動化,同時還有一個能讓用戶自助服務的門戶。”這一點也得到Novell的李巖的同意。
徐琦還提醒說,對云計算期望值不要過高。“我了解到一些客戶非常積極,恨不得明天就把所有系統(tǒng)全部遷移到云計算平臺上去,為此甚至不惜血本。我的建議是,一定要先考慮投資值不值得、投資回報如何、能不能真的收到需要的效果。簡單地說,云計算要根據(jù)需求來,而不是為了云而云。”
而微軟董昕的建議是,大家都應該探索一條適合自己的通往云的道路,要一步一步來,不要盲目追風。比如,可以先引入虛擬化提高設備利用率,初步實現(xiàn)云計算的價值,然后一步一步根據(jù)自己的業(yè)務發(fā)展來決定要不要邁上“云”端。
一、預習、復習的習慣。
高效課堂,是我們不懈的追求,那怎樣才能促進課堂效益的提升呢?我想除了教師的努力,也離不開學生的努力,尤其是學生的課前預習和課后復習。有效的預習,能提高學習新知識的目的性和針對性;可以提高學生課上聽講的效率,改變被動學習局面;同時也是培養(yǎng)自學習慣,提高自學能力的最有效途徑。數(shù)學學科的學習,要十分重視課前預習習慣的培養(yǎng)。家長可以讓孩子自己去看書、去發(fā)現(xiàn)問題,讓他們課前對新知識有所了解。有些課上沒有條件、沒有時間做的活動,也可以讓他們課前去做。如我們馬上就要學習的統(tǒng)計表,家長就可以讓學生課前收集、調(diào)查好一些相關數(shù)據(jù)。教學實踐表明,課堂上學生學會了的東西,課后還會忘記,這是大腦遺忘規(guī)律的表現(xiàn)。因此,只有及時復習,才能降低遺忘率,鞏固所學知識,而且還可以幫助學生把平日所學的零散知識系統(tǒng)化、條理化,彌補學生知識的缺陷。
二、質(zhì)疑的習慣。
孔子云,疑,思之始,學之端,就是說,學起于思,思源于疑,疑易引起定向探究反射,思維便應運而生。只有讓學生多想,才能點燃學生心靈中存放著的求知火種,產(chǎn)生勤學好問,渴求知識的火焰,提高他們的能力和智力。這里的“想”分為兩種,一種是教師針對一個問題,不斷地追問,至少追問三次,讓學生在教師的引導下來完成他們的思考;另一種是學生針對自己出現(xiàn)的不惑,提出他們的疑問,再追究這種疑問的解決方法。比如:常見的教師詢問,這道題對嗎?不對,那錯在哪里呢?有沒有不同的看法?再比如,六年級《比例的應用》,每噸水的單價一定,所以水費和用水的噸數(shù)成正比例,也就是說,兩家的水費和用水噸數(shù)的比值相等。解:設李奶奶家上個月的水費是X元。那么方程為 =。如果這樣列方程行嗎?為什么?=或=呢?不斷的追問或提供不同的思考方式才能促進學生的思考。堅持下去,就會收獲豐碩的果實。
三、閱讀的習慣。
數(shù)學只需要思考,不需要閱讀,這是一個認知錯誤。學生到了中高年級能不能順利地進行數(shù)學學習,取決于他會不會有理解的閱讀,能不能在閱讀中思考,在思考中閱讀。蘇霍姆林斯基說過,30年的經(jīng)驗使我深信,學生的智力發(fā)展取決于良好的閱讀能力。他會讀了,理解了,就能思考這個知識系統(tǒng)中的解決問題的方法和技巧了,做題目就輕而易舉了。能夠在閱讀的同時進行思考,在思考的同時進行閱讀的學生,就不會出現(xiàn)學業(yè)落后,沒有學生學業(yè)落后的現(xiàn)象,教師的工作也就容易了。當然,我們的養(yǎng)成閱讀習慣還包括養(yǎng)成課外閱讀習慣,閱讀一些課外讀物,開闊眼界,增長見識,與課內(nèi)知識相輔相成,學生的數(shù)學學習力得到質(zhì)的飛躍,數(shù)學學習才能持續(xù)發(fā)展。
四、自我反思習慣
“千金難買回頭看”,學生也需要反思,反思自己的行為,反思自己的方式方法,反思自己的每一個細節(jié),反思能促使人不斷進步和提高。習題完成后,檢查一下,反思一下,做對了嗎?還有其他解法嗎?這是現(xiàn)在學生最缺失的一環(huán)。其實,只有面對錯誤,反思錯誤,才能成長。題目錯了,錯在哪里,是數(shù)字讀寫錯了,是計算過程錯了,還是題目理解錯了,只有不斷地反思,才能吸取經(jīng)驗,改進;數(shù)字讀寫錯了,下次要看得更清楚;計算過程錯了,下次更仔細,更用心地計算;題目理解錯了,我該怎樣來閱讀理解這一類型題目呢……持續(xù)下去,學生的學業(yè)就不會存在那些不該錯的全錯的現(xiàn)象,學生的學習能力將會得到提升。
葉圣陶先生說:“教育是什么,往單方面講,只需一句話,就是要培養(yǎng)良好的習慣。”良好學習習慣的培養(yǎng)不光是簡單的四個方面,應當是多層面的。良好的學習習慣是一種良好的非智力因素,是學生必備的素質(zhì),也是他們學好數(shù)學的基本保證。只有堅持不懈地抓住良好的數(shù)學學習習慣的培養(yǎng),才能培養(yǎng)出具有良好數(shù)學素質(zhì)的學生。好習慣的培養(yǎng),離不開教師的引導,也離不開家長的幫助。作為教師,將好習慣培養(yǎng)的理念及方法告知家長,與家長取得共識后,工作才會開展的很順利,讓學生健康成長是我們的共同目標,讓我們從好習慣的培養(yǎng)起步吧。
但問題是,在我們?yōu)樵朴嬎慵磳Ыo企業(yè)和個人各種難以想象的應用和服務而振臂高呼之時,有誰想過迎接變革的同時,那些未知的、不可控的風險因素提升了多少?一旦產(chǎn)生風險,其影響將有多廣?企業(yè)、企業(yè)內(nèi)部的員工、外部的客戶、合作伙伴,甚至更邊緣的利益相關者也將受到波及。因為在網(wǎng)絡,我們的關系是呈網(wǎng)狀結構分布的。
這些風險我們錯不起。而風險的存在便始自我們決定與云計算服務供應商簽署云服務合作協(xié)議的那一刻起。
因為,無論何種形式的云最終都將以服務的形式交付給用戶。如此一來,在云計算的可用性和性能質(zhì)量問題上,用戶總處于弱勢一方。特別在云計算體驗環(huán)境缺乏的情況下,用戶對購買的云服務難以做到自主可控。解決辦法就是與云計算服務供應商談判,并簽署一份云計算SLA。
其實,云計算本身是一個松耦合的服務環(huán)境。為保證服務質(zhì)量,用戶和云服務提供商之間必須簽訂SLA,來保證服務的正常交互。但在云服務提供商看來,他們不知道上層的SLA屬性該如何轉(zhuǎn)化或?qū)降讓拥亩攘恐祷騾?shù)上去,而云服務的多樣性將導致這個問題更加復雜。
因此,當前實際情況是,市場上有關SLA的約定細節(jié)、實際操作情況、監(jiān)控等從理解到重視程度、到市場推行并不理想。
如此我們不僅要問,在云計算服務提供商大肆宣傳和推廣各種形式的云服務時,誰來保障用戶的服務權益?一旦發(fā)生服務故障,用戶如何維權?包括服務商責任、數(shù)據(jù)安全性、風險及處罰條款等細節(jié)都有待SLA來約定。因此,我們更不能輕視SLA,特別是企業(yè)用戶在面對云服務供應商出具的這份精美文檔時,應當謹記:小心再小心。
“現(xiàn)在云計算的應用都還不太成熟,談SLA還為時過早。”賽迪智庫軟件和服務業(yè)研究所一位研究者可謂一語道出了時下云計算產(chǎn)業(yè)中SLA(服務等級協(xié)議)的真實情況。
說起云計算服務標準,離不開SLA,用戶與云服務供應商的互通也主要遵從SLA。所謂服務等級協(xié)議,是云服務供應商和用戶間的一份合同,其中定義了服務類型、服務質(zhì)量和客戶付款等術語。
眾所周知,多用戶、共享資源等特點正在給云服務應用帶來諸多風險和不確定性。尤其云服務涉及的數(shù)據(jù)安全隱患難以規(guī)避。特別是政策和組織風險,如喪失一定的管理權、被迫鎖定于某個或某幾個云服務提供商等;技術風險如用戶間的數(shù)據(jù)隔離失效、數(shù)據(jù)刪除不完全、內(nèi)部人員惡意操作等;法律風險如數(shù)據(jù)保護風險等。
在國際上,云服務正在成為政府采購的一項內(nèi)容。如何保證政府和企業(yè)使用云服務的安全性,如何建立采購云服務的安全標準,如何加強云服務安全監(jiān)測都是不容忽視的問題。為此,歐盟網(wǎng)絡與信息安全局于2012年4月正式出臺了《云計算合同安全服務水平監(jiān)測指南》,通過8項指標體系持續(xù)監(jiān)測云服務提供商SLA運行情況,包括服務可用性、事故響應、數(shù)據(jù)生命周期管理等。(見表一)
其他有關云計算標準的23個國際組織中,有“云計算用戶案例討論組(Cloud Computing Use Case Discussion Group)明確討論過SLA的內(nèi)容。
而國內(nèi)對云計算相關標準化研究工作的關注則始自2008年底。具體開展云計算標準化工作研究的政府組織目前只有“全國信息技術標準化技術委員會SOA標準工作組”和“工業(yè)和信息化部信息技術服務標準工作組”兩個。其中關于SLA的研究情況,記者在拿到的一份由中國電子技術標準化研究所和全國信息技術標準化技術委員會于2010年11月出具的《云計算標準研究報告》(征求意見稿)中提到的云計算標準體系建議里,有關云計算SLA的部分被歸入了運營標準。
其中對運營標準的規(guī)范指明,包括云服務通用要求、云服務級別想?yún)f(xié)議規(guī)范(SLA)、云服務質(zhì)量評價指南、云運維服務規(guī)范、云服務審計規(guī)范、云治理規(guī)范等。具體到SLA部分,“征求意見稿”中只規(guī)范了如下內(nèi)容“本標準為客戶和云服務提供商在服務級別協(xié)議方面提供原則指導框架,明確不同級別的協(xié)議對應不同的云服務交付物。本標準規(guī)定了云服務提供商的服務級別協(xié)議要求,給出了云服務級別協(xié)議的關鍵指標,它的使用者可以是客戶,云服務服務供應商(包括咨詢?nèi)藛T)。本標準也為準備實施云服務的人員和云服務審計人員提供指南”,并無具體的規(guī)范細則。
說到云計算性能,基本包括網(wǎng)絡性能、應用性能以及基礎架構性能。而依照云計算目前的發(fā)展情況,在為什么要部署云,如何部署,用不用得好都沒搞清楚的情況下,用戶在云服務方面多半處于劣勢地位。
特別是當前國內(nèi)云計算應用落地尚未廣泛推開的情況下,與云服務提供商約定有效且可執(zhí)行的SLA顯得頗為重要。因為企業(yè)用戶需要依靠SLA來要求云服務提供商為其所提供的服務提供保障,一旦出現(xiàn)服務故障時便于進行維權。
但事實是,市場上有關云計算SLA的推行卻阻礙重重。記者在走訪中發(fā)現(xiàn),一些對云計算呼聲甚高的國際巨頭在SLA問題上也語焉不詳。
論戰(zhàn)SLA
關鍵詞 云計算;虛擬化;網(wǎng)格計算;云安全;云標準
abstract: in the study of cloud computing and its applications, topics such as understanding computing resource utilization, differences between grid and cloud computing, relationship between high performance computers and the cloud computing centre, and security and standards have attracted intense research interest. this paper analyzes these topics and concludes that virtualization provides internet users with intensive, large-scale professional services; grid computing involves utilizing many computers for one large-scale computing task, while cloud computing involves one platform for many services. a high performance computer in the high performance computer center may be unsuitable for a cloud computing; security in cloud computing focuses on trust and trust management between service suppliers and consumers; and based on existing standards in cloud computing, new standards should be developed to realize interoperability between services.
key words: cloud computing; virtualization; grid computing; security of cloud computing; standards of cloud computing
作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大眾參與的計算模式,云計算以服務的方式提供計算資源(包括計算能力、存儲能力和交互能力等),形成了一種動態(tài)可伸縮虛擬化的新型計算資源組織、分配和使用模式。這種模式使得計算資源成為向大眾提供服務的社會基礎設施,與傳統(tǒng)利用桌面計算資源的模式有很大不同,將可能會對信息技術本身及其應用產(chǎn)生深刻影響。軟件工程、網(wǎng)絡與端設備的資源配置、獲取信息與知識的方式等[1],無不因云計算的發(fā)展而產(chǎn)生重要變化。自從2007年云計算概念被提出以來,經(jīng)過科研和產(chǎn)業(yè)界一段時間的推進,云計算正在逐步從理想走向?qū)嵺`。但是,也正因為云計算所產(chǎn)生的影響將會非常深刻,其技術手段和實現(xiàn)方法的完善必將會是一個較為長期的發(fā)展和演進過程。云計算有一些重要的基本熱點問題正在被廣泛討論[2-7],涉及云計算的技術基礎、服務模式和商業(yè)運作等各方面。本文從對計算資源虛擬化的理解、網(wǎng)格計算與云計算的差異、云計算中心與高性能計算機的關系、云安全和云標準等熱點入手加以探討并發(fā)表看法。
1 計算資源虛擬化問題
維基百科將虛擬化定義為“對計算資源的抽象[8]”。從技術的發(fā)展歷史來看,虛擬化技術早已存在。如操作系統(tǒng)弱化了軟件應用環(huán)境與硬件平臺之間的依賴,甚至完全隔離;中間件弱化了應用軟件對軟件運行的依賴,甚至完全隔離;它們都可以說是采用了虛擬化技術。進一步,在由單機向互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境轉(zhuǎn)變的背景下,虛擬化技術催生了云計算的雛形。如web郵箱通過瀏覽器收發(fā)和管理海量的電子郵件,而郵箱管理系統(tǒng)的結構和實現(xiàn)細節(jié)被虛擬化了;搜索引擎服務于個性化搜索請求,但是搜索和匹配的細節(jié)被虛擬化了;網(wǎng)絡相冊用于存儲和分享照片,而存儲中心的動態(tài)管理被虛擬化了;網(wǎng)上開店已成為我們的日常生活,而網(wǎng)上交易、支付被虛擬化了等等。
我們可以將虛擬化的對象——計算資源歸納為3個主要類別:計算能力、存儲能力和交互能力,恰好對應于傳統(tǒng)的單臺計算機的cpu、存儲和輸入輸出等資源。但是計算資源虛擬化促使我們不能單純地把計算看作是主體。若把計算看作主體,主體就是計算中心;若把存儲看作主體,主體就是存儲中心;也可以把交互看作主體,而計算和存儲可為其輔助。大眾用戶可用更加自然的交互方式呈現(xiàn)出個性化服務的強勁需求,無需關心特定應用軟件的服務方式,如是否被他人同時租用;無需關心計算平臺的操作系統(tǒng)以及軟件環(huán)境等底層資源的物理配置與管理;無需關心計算中心的地理位置。分別滿足于這3方面要求的恰為互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的虛擬服務:軟件即服務(saas)、平臺即服務(paas)和基礎設施即服務(iaas)。由他們實現(xiàn)動態(tài)可伸縮的計算資源組織、分配和使用。
互聯(lián)網(wǎng)資源配置的變遷如圖1所示。大量服務器的使用促使了服務器托管的出現(xiàn)以減輕各機構自身維護的成本負擔,而簡單的托管并不能對服務器實施更好的集約化使用,如果能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化服務,將服務器變成“服務”,則服務提供方就可以進一步地整合各類計算資源。
從虛擬服務的演變過程可以看出,云計算以服務的方式提供計算資源是必然的。這與工業(yè)化革命促使傳統(tǒng)制造業(yè)的大生產(chǎn)向集約化、規(guī)模化、專業(yè)化轉(zhuǎn)變的趨勢極其相似。今天,信息產(chǎn)業(yè)也正在走向信息服務的規(guī)模化、集約化和專業(yè)化。計算資源的虛擬化有利于資源的合理配置,并可有效提高利用率。據(jù)統(tǒng)計,服務器的實際利用率只有15%,而在服務器集群系統(tǒng)中其利用率則可能提高到80%以上,這甚至直接促進了節(jié)能減排和綠色計算的實現(xiàn)[9]。
2 云計算與網(wǎng)格計算的差別問題
在云計算的概念被提出之前,網(wǎng)格計算[10]作為一個熱門研究領域已有10余年歷史,并得到了廣泛關注。在云計算剛被提出的一兩年間,不少人的印象是:云計算在企業(yè)界熱,在學術界不熱,而網(wǎng)格計算則相反,在學術界熱,在企業(yè)界不熱。云計算與網(wǎng)絡計算的差別在哪里?概括地講,網(wǎng)格計算是“多為一”多臺計算機構成網(wǎng)格,為一個特定的大型計算任務服務;云計算是“一為多”,互聯(lián)網(wǎng)上一個個集約化、專業(yè)化的云計算平臺依托網(wǎng)絡形成規(guī)模化的服務。
網(wǎng)格技術的開創(chuàng)者ian foster將之定義為“在動態(tài)、多機構參與的虛擬組織中協(xié)同共享資源和求解問題”。網(wǎng)格計算依托專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),將處于不同地域、不同領域的多個閑散計算機資源組織起來,通過統(tǒng)一調(diào)度來組成一臺虛擬的“超級計算機”,共同完成一個較為復雜的任務,如要求大量計算處理周期和大量數(shù)據(jù)的科學計算問題。可見,網(wǎng)格計算的基本應用場景就是將跨地域的、不同所有人的計算資源結合起來,以形成更為強大的計算能力。
云計算傾向于利用互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點強大的計算資源(包括計算能力、存儲能力和交互能力等),以服務的方式將這些資源變成可被廣大用戶使用的動態(tài)、可伸縮的虛擬資源。云計算強調(diào)用戶主導、按需服務、即用即付、服務完即散。云計算的基本應用場景直接面向互聯(lián)網(wǎng),通過同一個相對集中的計算資源池,以服務來盡量滿足大量的、分散的終端用戶的需求。
兩者最大的相似點在于“資源共享”和“虛擬計算”,即都強調(diào)以某種虛擬化方法對互聯(lián)網(wǎng)上的資源進行共享并提供給用戶,以獲得更合理的資源利用率。關于其差別,可以將其細化為5個方面:
(1)云計算以集群計算為主,其中的計算節(jié)點自主、自治,面向不同服務對象;網(wǎng)格計算以并行計算為主,依托網(wǎng)絡將跨地域的計算機組織起來,并通過統(tǒng)一的調(diào)度系統(tǒng)將作業(yè)分解到不同的計算節(jié)點中并行處理。
(2)云計算承認異構,即承認節(jié)點在原理、規(guī)模和能力上的差異性,用服務的互操作來實現(xiàn)節(jié)點之間的資源共享;網(wǎng)格計算需要在更高層屏蔽異構,即用中間件屏蔽異構系統(tǒng),使用戶面向同一環(huán)境來共享資源。
(3)云計算面向完成持久性、多樣化的服務,互聯(lián)網(wǎng)上不同的云計算中心通常提供大量多樣化的、持久的面向特定領域的服務;網(wǎng)格計算往往用于完成一次性特定任務,且要完成的任務是預先設定的。
(4)云計算采用商業(yè)式運營,即向用戶提供盡力而為質(zhì)量的多租賃的服務,用戶按租使用、按用付費;網(wǎng)格計算依賴于組織之間的協(xié)作式運營,能夠提供帶寬保證、性能保障,沒有明顯的商業(yè)模式。
(5)云計算更多的是服務于大眾用戶的需求,大眾參與計算與交互,相互溝通交流,需具備語義處理、不確定性處理等能力;網(wǎng)格計算面向科學計算任務,按規(guī)定要求和程序輸入/輸出,存在確定的交互,人通常不主動參與。
可見,云計算與網(wǎng)格計算分別適應于不同應用場景,兩者有著不同應用目標,在科學計算領域和為大眾用戶服務兩個方向上各自發(fā)揮著潛能。
3 云計算中心的計算機性能問題
云計算中心以集群計算為主,其中大量的節(jié)點通過互操作形成面向用戶的虛擬服務器。但是,目前很多機構已經(jīng)購置高性能計算機、搭建起高性能計算中心。那么,高性能計算機是否可應用于云計算中心?云計算中心是不是高性能計算中心?高性能計算機和云計算中心的虛擬服務器之間是什么關系?
從目前流行的規(guī)模化、集約化、專業(yè)化的云計算中心,如google、amazon與salesforce等來看,并沒有使用全球top10的高性能計算機構成服務器集群。據(jù)分析,google計算中心的服務器集群可能是由至少分布在25個地方、超過45萬臺的普通計算機組成的,而amazon和salesforce的計算中心則可能分別運行著由約10萬臺和千余臺普通計算機組成的集群系統(tǒng)[11-12]。正因為云計算服務于大眾用戶相對獨立的需求,服務器集群用于響應不同用戶請求的任務的依賴性、交叉性也大為降低,這種松耦合的任務甚至使得云計算中心可以“使用尼龍拉鏈將計算機固定在高高的金屬架上,這樣一旦出現(xiàn)故障便于更換”[13]。但是,通過集群之間的協(xié)作,對于涉及到“微處理器工作幾十億次”和閱讀“幾百兆字節(jié)數(shù)據(jù)”的一個搜索任務而言,通常仍然可以在零點幾秒內(nèi)即可完成。
高性能計算機的服務對象是各個科學計算領域,應用領域集中在能源、制造、天氣預報、核爆、流體力學和天文計算等[14]。目前排名第一的xt5(jaguar)高性能計算機部署在oak ridge national laboratory,在linpack測試中獲得了1.75 pflops的性能分數(shù),采用了近25萬個計算核心,理論峰值計算速度可達2.3 pflops0。高性能計算機重要的追求目標是提高計算處理的速度,在linpack測試中取得更高的性能參數(shù)。
云計算中心的服務往往需要面向大眾用戶的多樣化應用,包括大規(guī)模搜索、網(wǎng)絡存儲和網(wǎng)絡商務等,其應該更多地具備為數(shù)以千萬計的不同種類應用提供高質(zhì)量服務環(huán)境的能力,并且能有效地適應用戶需求和業(yè)務創(chuàng)新。與超級計算中心相比,云計算完成了從傳統(tǒng)的、面向任務的單一計算模式向現(xiàn)代的、面向服務的規(guī)模化、專業(yè)化計算模式的轉(zhuǎn)變。可見,部署于高性能計算中心的計算機,適合解決要求高并發(fā)計算的科學問題,但是未必就適合云計算模式。
4 云安全問題
資源共享的云計算,促使人們尤其關心云安全:我的信息放在你那里安全嗎?
首先云計算不是為了解決安全問題的新式武器。作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算模式,云計算在提供服務的同時也將不可避免地出現(xiàn)諸如安全漏洞、病毒侵害、惡意攻擊及信息泄露等既有信息系統(tǒng)中普遍存在的共性安全問題。因此,傳統(tǒng)的信息安全技術將會繼續(xù)應用在云計算中心本身的安全管理上,而云計算本身的信息安全技術手段也在不斷發(fā)展中。
但是,云計算中虛擬服務的規(guī)模化、集約化和專業(yè)化改變了信息資源大量分散于端設備的格局,云計算本身可以通過安全作為服務(secaas)的形式為改善互聯(lián)網(wǎng)安全作出貢獻。云計算中心可實現(xiàn)集約化和專業(yè)化的安全服務,改變當前人人都在打補丁、個個都在殺病毒的狀況;還可以將備份作為一種服務形式,實現(xiàn)專門的云備份服務等。因此,大眾用戶在使用云服務的過程中所關注的云安全焦點將會進一步地轉(zhuǎn)移到信任管理上來,傳統(tǒng)的信息安全將會進一步發(fā)展為服務方和被服務方之間的信任和信任管理問題。可以說,人們普遍關心的云安全,實際上更多的是云計算中的信任管理。
如何理解云服務中心與大眾用戶之間的信任關系?在從傳統(tǒng)的、自有的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向云計算中心的過程中,用戶所面臨的信任問題,可以用銀行存款的發(fā)展過程來打一個通俗的比方。過去的人可能認為把銀元放在自家的某些隱蔽處最安全、最放心。但隨著銀行服務的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)很少有人自己來保藏大量的財富了,大家更多的是與銀行簽訂服務契約,把財富存在銀行里,由銀行來專門負責自己的財富安全。個人或者企業(yè)的敏感信息也具有某種相似性。為什么可把最敏感的數(shù)據(jù)交給云服務中心去管理?在缺乏信任管理、機制和技術保障的單機和互聯(lián)網(wǎng)前期,恐怕大多數(shù)人都不放心。因為要防止數(shù)據(jù)的意外泄露,隱私被掌控,獲取、傳輸和交流困難等,所以此時數(shù)據(jù)還是放在自有的信息系統(tǒng)中,用戶自己來負責安全,如安裝防火墻、殺毒軟件、數(shù)據(jù)備份等。但是,隨著云計算的快速發(fā)展,就不見得還一定要把敏感信息放在自己身邊。云計算的核心模式是服務,服務的前提是用戶和服務提供方建立信任。建立這種用戶使用云計算服務所需要的信任的社會關系,最基本、最重要的保證在于互聯(lián)網(wǎng)的民主性所形成的由下而上的力量。事實上,信任不是一次性測試出來的,也不是依靠一套固定指標測出來的,它是云計算運作過程中累積出來的品質(zhì),是消除一個個不可信要素的過程。如何更好地抽象、應用這種應用演化中所涌現(xiàn)出來的信任,是云安全中信任管理的關鍵問題之一。云計算中信任的建立、維持和管理可以通過社會與技術手段相結合的方式來推動。
5 云計算的標準化問題
云計算的本質(zhì)是為用戶提供各種類型和可變粒度的虛擬化服務,而實現(xiàn)一個開放云計算平臺的關鍵性技術基礎則是服務間的互聯(lián)、互通和互操作。互聯(lián)、互通、互操作是網(wǎng)絡技術在整個發(fā)展過程中所必須具備的基本特性。各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)協(xié)議讓計算設備互通,傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議(tcp/ip)實現(xiàn)了網(wǎng)際互聯(lián)。在萬維網(wǎng)時代,超文本傳輸協(xié)議(http)和超文本鏈接標記語言(html)等實現(xiàn)了終端與web網(wǎng)站間的互操作,使得任何遵從這些協(xié)議的web瀏覽器都能自由無縫地訪問萬維網(wǎng),web服務與面向服務的體系結構(soa)開啟了服務計算的大門。