云计算简介：定义及应用

10.2.1.1　云计算的概念

云计算作为一种全新的计算模式，其IT资源服务化、泛在接入、按需收费等灵活性特征在产业界和学术界备受关注。自2006年8月Google首席执行官埃里克·施密特首次提出云计算（Cloud Computing）的概念，到公有云、秘有云、混合云等各种云计算应用模式的商业实现，再到支持各种大数据应用的云数据中心的设立，云计算技术在SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）、IaaS（基础设施即服务）层面的功能得到越来越全面的应用实施，实现了软硬件资源和应用服务的开放共享，目前已经逐渐成为大数据服务的基础支撑平台。［20］

一般而言，云计算是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utilty Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算现在还没有一个固定的定义。一般而言，狭义上来说，云计算就是一种IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源。广义上来说，云计算就是一种服务（软件或其他服务）的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。［21］

云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源（资源主要包括网络、服务器、应用软件、存储及服务等）共享池，这些资源能够被快速提供，用户可根据个人或团体的需要对云计算的资源进行租赁。［22］

云计算不只是技术领域的问题，更是一种理念，通过网络的连接，扩展彼此之间的合作与服务。目前有很多公司企业，不管对内或对外，都极力采用云计算服务的技术，一方面可以降低成本损耗，另外也可以提高企业的竞争力。将云计算技术用于信息化服务平台构建可以解决现有智慧社区系统中没有一个开放的、统一的、集成的网络服务共享平台的问题，并且能够和智慧城市带来业务与资源的优化管理和安全控制管理。［23］

10.2.1.2　云计算的特征

云计算的结构上，具有五个基础特征。［23］

（1）按需自助服务（On-demand self-service）。使用者可以按照各自需求，无须同服务供应商互动就可以自动地得到服务。

（2）广泛的网络连接（Broadnetwork access）。通过标准的网络机制，可以支持各种接入手段。(www.xing528.com)

（3）资源汇总与共享（Resource pooling）。服务供应商汇总各种运算资源，根据不同的用户需求，向使用者提供不同的物理和虚拟资源。

（4）快速弹性架构（Rapid elasticity）。运算的资源可快速且弹性地提供给使用者，使用者可迅速增加或减少其服务，运算资源可让使用者在任何时间进行使用与订购。

（5）计量服务（Measured service）。可监视与控制运算资源的用量并产生报表，报表可以向使用者与供应商双方提供，作为计费的依据。［23］云计算在使用效果上的特征有以下五个方面［22］

（1）服务多样性。云计算可将大量计算资源集中在一个公共资源池中，对这些资源采用“租用”的方式进行共享，所提供的资源网络即被称为“云”。通过“云”，用户可以对资源随时随需进行存取使用，而且计算机群以及数据挖掘技术的使用让用户能够得到更精确详细的结果。用户可以支付不同的费用，以获得不同级别的服务等。［24］

（2）可扩展性高。目前使用云计算平台基本都采用三层SPI（SaaS、PaaS和IaaS）架构，将功能不同的软硬件与中间件集成在每层中。其中，SaaS层主要是给客户提供在云计算基础设施上的应用程序，用户可以在各种设备上通过搜索客户端界面访问，如浏览器。消费者无须控制管理网络、服务器、操作系统、存储等云计算的基础设施。PaaS层主要是把客户的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上。客户可以直接控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。IaaS层用户可以处理基本的计算资源，能够运行操作系统和应用程序。

（3）服务安全性。云计算中的分布式数据中心，在不同地理位置的数据库上备份云端的用户信息，用户本人也无法判断该备份点在哪里。这样使网络病毒和黑客攻击没有目标，保证用户备份信息的安全，提高系统服务的容灾能力。

（4）使用便捷性。根据应用访问情况不同，云计算管理软件对整合的计算资源可以进行动态调整，包括增大或减少资源的要求。因此云计算对阶段性需求或需求变化大的非恒定需求的应用，具有非常好的应用效果。目前，欧美国家云计算和物联网的技术都比较成熟，已经将云技术应用在智能化社区中，而国内由于云计算和物联网技术处于起步阶段，所以智能化社区还处于概念设计，特别是在云计算的应用方面，国内的应用主要集中在IaaS阶段，也就是硬件虚拟化的阶段，而国外的云计算普遍处于PaaS和SaaS应用的阶段，即通过云计算产生服务价值的阶段。正是由于技术应用的不同，导致了智能社区发展方向的不同，我国目前的智能化社区多偏向于智能建筑单体中智能化的应用。［22］

（5）经济性。组建一个采用大量的商业机组成的集群，相对于同样性能的超级计算机，花费的资金要少很多。［24］