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云计算概念解析

已有 4031 次阅读 2010-5-7 11:25 |个人分类:cloud|系统分类:科研笔记


一、关于云计算的定义:

1. 维基百科(Wikipedia.org)定义(2009) [1]:
云计算是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式,用户不需要了解云内部的细节,也不必具有云内部的专业知识或直接控制基础设施。云计算包括基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS) 以及其他依赖于互联网满足客户计算需求的技术趋势。云计算主要提供通用的通过浏览器访问的在线商业应用、软件和数据存储等服务。

2. IBM [2]:
云计算是一种计算模式。在这种模式中,应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。大量的计算
资源组成IT 资源池,用于动态创建高度虚拟化的资源供给用户使用。云计算是系统虚拟化的最高境界

3. “伯克利云计算白皮书(above the clouds: a berkeley view of cloud computing)” [3]:
云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及这些服务所依托数据中心的软硬件设施, 这些应用服务一直被称作软件即服务(SaaS),而数据中心的软硬件设施就是所谓的云, 云计算就是SaaS 和效用计算。以即用即付(pay-as-you-go) 的方式提供给公众的云称为公共云(public cloud), 如Amazon S3、Google AppEngine 和Microsoft Azure
等, 而不对公众开放的组织内部数据中心的资源称为私有云(private cloud)。

4. 澳大利亚墨尔本大学 [4]:
云是一种由互联的虚拟计算机集合组成的并行和分布式系统, 它根据服务提供商与用户间协商确定的服务等级协议(SLA)动态提供若干统一的计算资源。

5. 中国科学技术大学(university of science and technology of China)陈国良院士 [5]:
云计算是指基于当前已相对成熟与稳定的互联网的新型计算模式, 即把原本存储于个人电脑、移动设备等个人设备上的大量信息集中在一起, 在强大的服务器端协同工作。它是一种新兴的共享计算资源的方法, 能够将巨大的系统连接在一起以提供各种计算服务。

云计算是以虚拟化技术为基础, 以网络为载体提供基础架构、平台、软件等服务为形式,整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式。

云计算核心价值:
  • 按需扩展(scalability on demand);
  • 精简数据中心(streamlining datacenters)
  • 改善业务流程(improving business processes);
  • 降低启动成本(minimizing startup cost).
二、云计算与相关计算形式

1. 云计算 vs 分布式计算

分布式计算类似于并行计算, 但并行计算通常用于指一个程序的多个部分同时运行于某台计算机上的多个处理器上。所以,分布式计算通常必须处理异构环境、多样化的网络连接、不可预知的网络或计算机错误。
云计算属于分布式计算的范畴。

2. 云计算 vs 网格计算

  • 网格计算强调的是一个由多机构组成的虚拟组织, 多个机构的不同服务器构成一个虚拟组织为用户提供一个强大的计算资源;
  • 云计算主要运用虚拟机(虚拟服务器)进行聚合而形成的同质服务,更强调在某个机构内部的分布式计算资源的共享。
在网格环境下无法将庞大的计算处理程序分拆成无数个较小的子程序在多个机构提供的资源之间进行处理, 而在云计算环境下由于确保了用户运行环境所需的资源, 将用户提交的一个处理程序分解成较小的子程序在不同的资源上进行处理就成为可能。在商业模式、作业调度、资源分配方式、是否提供服务及其形式等方面,两者差异还是比较明显的。

3. 云计算 vs 并行计算
并行计算与常说的高性能计算(high performance computing)、超级计算(super computing)是同义词,云计算是并行计算的一种形式。
云计算意味着对于服务器端的并行计算要求的增强, 因为数以万计用户的应用都是通过互联网在云端来实现的, 它在带来用户工作方式和商业模式的根本性改变的同时, 也对大规模并行计算的技术提出了新的要求。

4. 云计算 vs 效用计算

效用计算是一种基于计算资源使用量付费的商业模式, 用户从计算资源供应商获取和使用计算资源并基于实
际使用的资源付费。
云计算以服务的形式提供计算、存储、应用资源的思想与效用计算非常类似。
两者的区别在于这些思想背后的目标,而在于组合到一起,使这些思想成为现实的现有技术
云计算服务提供商可以采用虚拟技术通过提供者的虚拟基础设施提供更大的带宽或计算资源。
效用计算通常需要类似云计算基础设施的支持,但并不是一定需要。
同样,在云计算之上可以提供效用计算,也可以不采用效用计算。

三、主要的云平台

1. 商业应用:Google,IBM,Azure, Amazon,Sun
2. 学术界:
  • 美国伊利诺伊大学(university of illinois) [8]
  • 澳大利亚墨尔本大学(university ofmelbourne) [4]
  • 清华大学(tsinghua university) 的张尧学教授 [9] [10]
  • ...
3. 开源
  • Hadoop (HDFS, MapReduce)
  • 其他:AbiCloud, Eucalyptus, MongoDB, ECP, Nimbus等

参考文献:

[1] Cloud computing. http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
[2] 智慧的地球———IBM 动态基础架构白皮书. http://www.ibm.com / cn / express /migratetoibm / dynamicinfrastructure / download /dynamicinfrastructure_whitepaper_0903.pdf
[3] Above the clouds: a berkeley view of cloud computing. http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS-2009-28.html
[4] Buyya Rajkumar,Chee ShinYeo,Srikumar Venugopal.Market-oriented cloud computing: vision, hype and reality for delivering IT services as computing utilities. In: Proc of the 10th IEEEInternational Conference on High Performance Computing and Communications, 2008
[5] 陈国良, 孙广中, 徐云. 并行计算的一体化研究现状与发展趋势.科学通报, 2009,54(8):1 043~1 049
[6] http://www.opencloudmanifesto.org 云计算用例白皮书: http://opencloudmanifesto.org/Cloud_Computing_Use_Cases_Whitepaper-3_0-China_S.Chinese_translation.pdf
[7] 吴吉义, 平玲娣, 潘雪增, 李卓: 云计算: 从概念到平台. 电信科学, 2009.
[8] Robert L G, Gu Yunhong, Michael Sabala, Zhang Wanzhi. Compute and storage clouds using wide area high performance networks. Future Generation Computer Systems, 2009,25(2):179~183
[9] Zhang Y X, Zhou Y Z. 4VP + : a novel meta OS approach for streaming programs in ubiquitous computing. In: Proc of IEEE the 21st Int’l Conf on Advanced Information Networking and Applications (AINA 2007),Los Alamitos, IEEE CS, 2007
[10] Zhang Y X, Zhou Y Z. Transparent computing: a new paradigm for pervasive computing. In:Proc of the 3rd Int’l Conf on Ubiquitous Intelligence and Computing (UIC 2006), Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006

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