多年来,我国(guó)高度重视(shì)新一代信(xìn)息产业发展。国务院发布(bù)《关于促(cù)进云计算创(chuàng)新发展培育信息产业新业态(tài)的意(yì)见》,工信(xìn)部制订云计算“十三五”规划,科技部部署国(guó)家重(chóng)点(diǎn)研(yán)发计划“云计算与大数据(jù)”重点专项等,为云计算(suàn)的发展提供顶(dǐng)层设计。
其实,云计(jì)算并非一个全新(xīn)概念,其发展历史可以追溯到(dào)1956年虚(xū)拟化技(jì)术(shù)的(de)正式提出。我国(guó)云(yún)计算(suàn)发展大致经历三个阶段:2010年以前是准备阶(jiē)段; 2011年到2013年是稳步成长(zhǎng)阶段;2014年至今,中国云计算产业进(jìn)入高速发展阶段。当前,云计算正从新(xīn)业态(tài)转变为常规业(yè)态,并且与传统行业深度融合(hé)发(fā)展。据中国信通院统计,全球云计算(suàn)市(shì)场(chǎng)规模总体呈稳(wěn)定增(zēng)长态势,未来几(jǐ)年市场平均增长率在20%左右。预计(jì)到(dào)2022年(nián),全球市场(chǎng)规模将超过2700亿美元(yuán),我国云计算市场(chǎng)规模(mó)将达到1731亿元人民币。
四大技术做支(zhī)撑
云计(jì)算究竟是一项什么(me)样的技术?
通过高速网络(luò),云计算(suàn)将(jiāng)大量独(dú)立的计算单元相连,提供可扩展的高性(xìng)能计算能力。它的主要特(tè)点是:资源(yuán)虚拟化、服务按需(xū)化、接入泛(fàn)在化、部(bù)署可扩(kuò)展、使用可计费。
简单说,就是用户的计(jì)算需求(qiú)不必在本地计算机上实现(xiàn),而是(shì)只要把计算需求(qiú)交(jiāo)给“云平台”,“云平台”把(bǎ)巨(jù)量数据(jù)分解成(chéng)无数个(gè)小任务,分(fèn)发给众多服务(wù)器,最后(hòu)汇总(zǒng)出计算结果,返(fǎn)回给用户。打个比方,吃鱼不必(bì)自己(jǐ)造(zào)船、结(jié)网、出海、烹饪,只(zhī)需(xū)跟饭店下(xià)订单即(jí)可,饭(fàn)店自(zì)会准时上菜,这个饭店(diàn)会(huì)同时服务众(zhòng)多顾(gù)客。随着(zhe)用户越来越多,程序越来越复杂,对(duì)计算(suàn)能力(lì)和安全性的要求也(yě)越来越(yuè)高。在不断提升(shēng)的需求推动下(xià),云(yún)计算技(jì)术不(bú)断升级,应用也越来(lái)越(yuè)普及。
云(yún)计算主要由数(shù)据存取处(chù)理、资源分配共(gòng)享、系(xì)统安全保(bǎo)障和(hé)服(fú)务(wù)灵活应(yīng)用等四个(gè)功能区组成(chéng)。这四大功能区由四大技术支(zhī)撑:数据中心技术、软件定义技术、云安全技术、移动(dòng)云计算技(jì)术(shù)。
数据中心(xīn)主(zhǔ)要(yào)是硬件设备,负责对数据进行组织、处理、存储、传输等。根据用户(hù)在数据中心扮演的角色,可具体分为平台(tái)提供商、服务提供商、终(zhōng)端用户三类。其中,平台提供商为(wéi)数据中心提供软硬件基(jī)础设施(比(bǐ)如(rú)阿里云);服(fú)务提供商(shāng)提供(gòng)各种网站(zhàn)和手机APP等应用软(ruǎn)件;终端用户则是数据中(zhōng)心服务的主要对象,我(wǒ)们常见的社交通信(xìn)软件如微信、微博的使用者,就是终端用户。
软件定义技术的核心是“资源虚拟(nǐ)化”和“功能可编程(chéng)”,主要任务是给(gěi)硬件“派活儿”,并负责组织、协调、统筹(chóu)。这就好比有一台性能很好的(de)服务器,通(tōng)过资源虚拟(nǐ)化实现“分(fèn)身”,承担起好几(jǐ)台服务(wù)器的工作,从(cóng)而(ér)保障云计算的(de)基本需求。通过这些技术,软件定(dìng)义能够支持(chí)计算资源(yuán)池(chí)无限(xiàn)扩展,解决存储分配不均问题,提高云平台的网(wǎng)络吞吐量。
把数据交给“云(yún)”来处理(lǐ),会不会(huì)造成泄露?云计算越普及(jí),信息安全问题越紧迫。信息(xī)安全的重点是加密和隐私保(bǎo)护,网络安全的关键是防范非(fēi)法访问与恶意(yì)代码,云安(ān)全的核心则(zé)是共享技术的(de)安全(quán)利(lì)用。具体(tǐ)来说,云安全技术大致包括数(shù)据安全、访(fǎng)问(wèn)控制(zhì)与身(shēn)份认证(zhèng)、共(gòng)享技术问题、系统(tǒng)安(ān)全漏(lòu)洞(dòng)、内部人员威胁等。由于(yú)云安(ān)全(quán)复杂、多变,云服(fú)务(wù)商应(yīng)承担起更多安(ān)全责任,不断推(tuī)进云计算安全生态的构建与完(wán)善。
过去10年(nián),相(xiàng)信人们有一(yī)个(gè)共同(tóng)感受:手机越来越智(zhì)能(néng)、越来(lái)越无(wú)处不在。很多过去只能在电脑、电视(shì)上进行的办公、娱乐活动,现在都(dōu)可以通过(guò)手机(jī)来完成,而且部分功能在(zài)手机(jī)上更加(jiā)得心应手。这背后重要的(de)技术支(zhī)撑之一,就(jiù)是移动云计算(suàn)技术。在(zài)云计算的四大支柱技术(shù)中,这(zhè)一技(jì)术距离(lí)普通百姓最(zuì)近(jìn):它将(jiāng)云计算的计算、存储优势应用到移动(dòng)端,从而突破(pò)移动端的资(zī)源限制(zhì),改善用户体(tǐ)验。
不断升级更(gèng)“好(hǎo)用”
随(suí)着互联网快速发展,用(yòng)户量不(bú)断增加(jiā)、业务(wù)类型层(céng)出不穷。这期(qī)间,像“双(shuāng)11”购物节这样难以准确(què)预估(gū)业(yè)务负载和(hé)技术需求的典型(xíng)状况时有发(fā)生(shēng),对现有云计算技术体(tǐ)系形成挑战。在(zài)万(wàn)物互(hù)联(lián)时代(dài),如何(hé)为用户提供更为灵活、便捷的信息(xī)服务?如何为服(fú)务承载方(fāng)提供更简(jiǎn)单、可定制、可管理的技术(shù)架(jià)构?新问题、新需求层出不穷,无不在推动云计算(suàn)技(jì)术迭代。
经(jīng)过这些年发展,云计算掌握了哪(nǎ)些“新本领”?云计算的技术(shù)前沿主要有(yǒu)混合云技术、超(chāo)融(róng)合技术、边缘计算(suàn)技(jì)术等(děng)。
超融合技术是为解决传统存储设备容量(liàng)、性能与计算能力不(bú)匹配的问(wèn)题研发出来的。超融合架(jià)构是指同一套(tào)单元设备不仅具备计算、网络、存储等计算(suàn)资(zī)源和技术,而且还包(bāo)括缓存(cún)加速、重复数据删除、在线数(shù)据压缩(suō)等存(cún)储(chǔ)相关技术。通俗地说,原来构建一个数(shù)据中心需要单独购买一批服务器、一批(pī)交换(huàn)机、一批存储及相关软件,现在(zài)仅需(xū)购买同构化的一批(pī)超融合一体机(jī)就可以了:通过网(wǎng)络可实(shí)现(xiàn)模块化的无缝横向扩(kuò)展,形成统一的资源池。
边缘计(jì)算这一新型计算模型有助于解决中心能力不(bú)足、网络延迟长、传(chuán)输能耗大、隐私保护差等问题(tí)。举(jǔ)两个(gè)生活中的例子(zǐ):我们常用的视频会议和云存(cún)储,就是边缘计算(suàn)技(jì)术的产物。今天,视(shì)频会议已经是许多(duō)人的工作常态。视频会议中,语音延迟、视频质量(liàng)不佳、屏幕共享冻结的情(qíng)况并不罕(hǎn)见。广(guǎng)泛使(shǐ)用的云存储(如百(bǎi)度(dù)云),也时而出现速度(dù)慢,甚至无法访问的情况。边缘(yuán)计算技术可以有效缓(huǎn)解这些问题(tí)。
应用(yòng)广泛(fàn)接地气(qì)
只有应用得好,才能实(shí)现(xiàn)云计算的技术价值。当前,云(yún)计(jì)算正通过(guò)信息产业市场,深度融(róng)入我们的日常工作和生活。政(zhèng)务云(yún)、金融云、工业互(hù)联网(wǎng)与(yǔ)工业云等(děng)技术,不仅为我们带来极大便利,也(yě)为我国经济发展注入活(huó)力。
电子(zǐ)政务云由政府(fǔ)部门主导、专业信息化企业实施(shī)。电子政(zhèng)务云利(lì)用云计算技术(shù),对政府电子(zǐ)政务系统的管理(lǐ)和(hé)服务进行精简、优(yōu)化、整合,同时为(wéi)政(zhèng)府部门提供基础设施、支撑软件、应用服(fú)务(wù)、信息(xī)资源、运行保障和信息安(ān)全等(děng)云服务(wù)。
金融云(yún)在保障金融机构信(xìn)息安(ān)全、监管合规、数据隔离等要求的同时,为金融企业(yè)处理突(tū)发业务需求、部署业(yè)务快速上(shàng)线、实(shí)现业务(wù)创(chuàng)新改(gǎi)革提供有(yǒu)力支(zhī)持。我们生活(huó)中经常使用的支付工具,如支付宝和微信支付,就是(shì)典型的金融云服务。
工业云(yún)通过网(wǎng)络将弹性(xìng)的、可共享的资(zī)源提供(gòng)给制(zhì)造企业(yè),根据(jù)用(yòng)户需求提供优质、及时、低成本(běn)服务,实现制造需求和社会化制造资源的高质(zhì)高效(xiào)对接。工业云(yún)还(hái)可(kě)以面向中小企业提供其(qí)自身难以(yǐ)单独开发的云(yún)主(zhǔ)机(jī)租(zū)赁服(fú)务和智能办公系统。相比(bǐ)于传统云计(jì)算,工业云可(kě)促进工业资(zī)源和业务能力的共享和供需对接(jiē),提供针对研发设计(jì)、生产制造、营销服(fú)务、经营管理等多个制造(zào)业环(huán)节的应(yīng)用服务(wù)。
如今,云(yún)计算已成为关系(xì)国计民生的重要行业,并以各种应(yīng)用形式走入(rù)寻常百姓(xìng)家。可以预见,随着布(bù)局“新基建”进程逐渐深入,以云计算为代表的数字(zì)技(jì)术(shù)产(chǎn)业发展潜力巨大,将(jiāng)成为我国转变经济发展(zhǎn)方式、实现数字经济高质量发展的重要着力点之一。