引言
自2006年谷歌CEO埃里克·施密特博士提出Cioud computing(云計算)以來，這一概念迅速風靡IT業界。信息領域幾乎所有知名跨國公司競相推出自己的云計算產品和服務。特別是谷歌、微軟、IBM、雅虎和亞馬遜五大公司，都把“云計算”作為未來發展的戰略核心，并投巨資建設大規模“云計算”中心，試圖壟斷全球信息存儲與計算服務市場。
1 云計算及特點、優勢
云計算是新一代IT模式，在后端規模龐大、非常自動化和高可靠性的云計算中心支持下，人們只要接人互聯網，就能非常方便地訪問各種基于云的應用和信息，并免去了安裝和維護等繁瑣操作。同時企業和個人也能以低廉的價格來使用這些由云中心提供的服務，或者在云中直接搭建其所需的信息服務。在收費模式上，云計算和水電等公用事業非常類似，用戶只需為其所使用的部分付費。
云計算的特點主要在于：“云”的規模超大，云計算支持用戶在任意位置使用各種終端獲取應用服務，所請求的資源來自“云”。以數據多副本容錯、計算節點同構可互換等多種措施保障服務，比使用本地計算機更加可靠。支持多個不同類型的應用同時運行，具有通用性特點，具備滿足應用拓展和用戶增加的高可擴展性能。用戶按需購買服務，節省了軟硬件等前期投入，用戶獲得低成本高自動化的服務，節能環保，接受“云”另一端最專業團隊的管理運行維護服務。
由于云計算的上述特點，決定了云計算的優勢。
1．1優化IT產業布局
云計算會將以往各單位(企業)自給自足、自行管理的IT運營模式改變為由云計算提供商按需供給的模式，傳統的小規模數據中心將被充分考慮資源合理配置的大規模數據中心所取代，即從分散的、高耗能的作坊模式轉變為集中、高效、友好的資源使用模式，使得信息產業布局更加科學合理。
1．2促進專業合理分工
云計算提供商的數據中心較之中小型數據中心更加專業，管理水平更高，成本更低。IT技術的進步、升級、換代要比其他行業快得多，與中小型數據中心相比，云計算提供商對此投入會更多，同時，還可以提供更為完善、更加先進的軟件，具有豐富知識和經驗的管理團隊，以及配套的管理軟件。由此可見，云計算可以促進專業分工更趨于合理，進而優化IT產業格局。
1．3提高資源利用率
傳統的數據中心難以兼顧業務的可用性和資源的高效利用，如果出現突發事件則更加難以應對，因此，不得不在兩者之間尋求一種平衡。于是，導致資源利用率很低。而在云計算平臺中，許多用戶共用一個資源池，通過動態資源調度機制實現對資源的合理分配。與傳統的數據中心相比，資源利用率可以提高六十個百分點以上，優勢十分明顯。
1．4大幅減少前期投資
云計算將取代傳統的各類數據中心。這意味著各企業(用戶)無需擁有硬件和軟件支撐的數據中心，無需采集數據，無需對其維護管理，無需配備專門人才，而是直接使用“云”中的數據和各類資源。云計算的理念是“按需服務”，計價模式是“按使用量付費”，于是，云計算平臺為用戶節省了軟硬件購置、安裝、管理、升級以及人員等投資，用戶只是按量支付使用費用，從而大幅度減少前期投入。
1．5更加靈活和自動化
應用管理的靈活、動態、高效率和自動化是云計算的突出特點。從應用的運行和管理來看，利用云計算平臺，能夠讓用戶體會到更高品質的靈活性和自動化。云計算平臺可以保證用戶在接受服務時，能夠使用最少的操作和最短的時間完成資源分配、服務配置、服務上線以及服務激活等一應操作，當用戶需要停用時，云計算自動完成一系列收回操作。對資源的占用釋放操作、軟件的擇優匹配等均是自動完成。云計算平臺在整個用戶應用生命周期中，全部是動態管理，靈活支持，自動完成，為用戶提供了更加靈活的業務管理和快捷服務。
綜上，在經歷了大型機時代和PC時代后，云計算將使目前的工作方式和商業模式發生根本性改變。云計算形成的產業鏈和新興業務價值鏈，將促進各行業合作，產生更高的附加值，并創造更多的就業機會，產生更多的新型服務，催生出全新的行業。李德毅院士認為，云計算產業未來的發展速度將是目前IT產業的6倍。據IDC預測，未來4年，全球云計算服務市場平均每年將增長26％。
2 云計算架構與模式
2．1云計算的架構
在服務方面，以提供用戶基于云的服務為主，包含三個層次，如圖1所示。
SaaS(Software as a Service)，軟件即服務。SaaS是將應用主要以基于Web的方式提供給用戶的模式。出于成本和運維等方面考慮，許多都企業選擇SaaS方式使用軟件，如微軟的傳統桌面軟件正不斷向云軟件遷移。
PaaS(Platform as a Service)，平臺即服務。它是將一個開發和部署的基礎設施平臺作為一種服務提供給用戶的商業模式。由于成本較低，對希望擴展IT基礎支撐，但資金、IT資源有限的企業有很大的吸引力。
IaaS(Infrastructure as a Service)，基礎設施即服務。它是把各種底層的計算和存儲等資源作為一種服務來提供的商業模式。用戶通過Internet可以從服務提供商那里得到包括服務器或虛擬服務器的計算資源、處理能力及基礎網絡等服務。這些“像用水用電一樣的IT服務”可以做到“按需使用、即付即得”。體現了云計算的核心理念和優勢。
2．2云計算的模式
公有云，是一種對公眾開放的云服務，由于規模巨大，能夠支持數目龐大的請求，且成本較低，是最受歡迎的主流云計算模式。云供應商負責提供應用程序、軟件運行環境、物理基礎設施的IT資源的運行、管理、安全、部署、維護。使用IT資源和接受服務時，用戶只需“按量付費”，其余全部由云完成。
私有云，是為企業內部提供云服務，不對公眾開放，在企業的防火墻內工作，企業IT人員可以有效控制的云計算系統。私有云中，企業的關鍵數據和應用都存儲在內部的數據中心處，與互聯網隔離。私有云支持動態靈活的基礎設施，降低IT架構的復雜度，使各種IT資源得以整合和標準化。尤其是大型企業更注重數據安全，所以，私有云系統的部署量和在IT消費市場所占比例將會持續增加。
混合云，是一種更具優勢的基礎架構，它將系統的內部能力與外部服務資源靈活地結合在一起，并保證了低成本�；旌显茖⒐性坪退接性朴袡C融合，讓用戶在私有云的私密性和公有云的靈活且廉價間擇優選取的一種模式�；旌显颇軌驗槠髽I提供更加靈活的云計算解決方案。未來幾年混合云將成業企業IT架構的主導，越來越多的企業將受益于混合云服務。
圖1云計算的架構
3 云計算應用展望
云計算給我國工業與信息業帶來了新一輪創新和前所未有的發展機遇，目前，在許多領域的實踐都取得了成效，展望未來，將在更廣泛的領域得以應用。
制造業：通過云計算平臺，可以隨時了解零件供應商的庫存和市場行情，調整組裝和備料方案�，F代先進制造業的標志是以計算機為基礎的“虛擬設計、制造和維護”。機械、電子、汽車以及飛機等工業，都是由多家廠商合作的現代產業鏈，因此，離不開網上信息共享與協作。“制造云”能夠縮短生產周期，提高產品性能，降低各種成本。通過云平臺上的信息共享，可以更好地掌握市場動向和客戶需求，提高企業的運營效率。我國的新一代信息技術、節能環保、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等七大戰略新興產業，要想實現跨越式發展，都需要以云計算為核心的信息技術作支撐，以實現設計研發、智能化制造、銷售、服務整個流程產業鏈的高效運行。
銀行業：銀行業的核心業務是存款和貸款，核心利潤來源是賺取利率差和中間業務(手續費、傭金等非息差業務)，云計算可以幫助銀行進行業務創新。當新興的云計算與傳統的資本管理技術結合到一起時，創新空間非常大。在云計算的支持下，銀行業可以創造新的利潤，控制風險，節約成本。
物流業：云計算的特性在于通過共享的IT資源和網絡，用最少的管理成本實現最快的資源配置和最大的效能。物流云的公有平臺，讓物流公司省去了自建集散公司的高額費用，節約大量的配送與庫存成本；對中小型物流企業來說，無需投資自建IT系統，只需通過網絡進入全國性物流公司的公有云平臺處理和拓展業務。通過物流云可以提高運輸效率，解決倉儲和運輸的銜接問題，整合孤立系統，提高多元化服務。物流系統與銀行現金流對接，可以根據物流云上的庫存和運輸情況，評估提供給廠商周轉的貸款利率。與天氣預報和交通信息網絡對接可以有效規劃路徑等。
電信業：對電信運營商而言，云計算在業務支撐系統、企業內部IT管理系統、增值業務系統、測試和離線運行環境以及互聯網數據中心(IDT)都有創造利潤和節約成本的機會。云計算還能促成新的業務模式，如移動支付等。
商業和金融服務業：基于互聯網的在線商業和服務業所占比重將會迅速超過實體銷售服務業。目前，中國已是世界上最大的手機市場，并將很快超過美國成為世界最大的互聯網市場，因此，相關的在線服務業將快速增長。云計算將成為在線服務的信息系統基礎設施。加之網絡游戲、網絡搜索和社交網絡等將成為新的經濟增長點。金融服務業發展迅速，日益豐富的金融服務內容多以在線的形式實現，對計算應用能力的要求越來越高，同時，國際競爭和金融市場的風險管理對計算的需求加速上升。“商業云”“金融云”和“服務云”將迅速推開。
醫療行業：目前，醫療系統中的服務器、網絡和存儲等IT基礎設施大多是分散且隔離的，由不同的醫療機構或不同的部門單獨維護和使用，而云計算平臺可以將這些分散的系統整合在一起，形成統一的醫療信息基礎設施，提供類型多樣的健康管理應用，包括專家、設備、驗方等，為每個患者制定個性化醫療保健方案。在生物醫學和藥物研究中會涉及大量的數據處理和計算，節約資源、便捷管理的特點將會提高這些領域的研究效率。
教育科研：“教育云”將各地、各時期、各種教學內容整合、選優、傳播、普及，以提供高效、普遍的信息化基礎設施，提高教育投入效率，促進資源合理分布，提高邊遠落后地區教育水平。基于云還可以實現“每個師生都擁有一個虛擬實驗室”的設想。教育云還能提高學校的行政管理能力，整合學校的各種信息化系統，如辦公自動化、學生信息系統、教學管理和教師評估系統等。科研是個性化活動，又需要廣泛的合作，云計算平臺可以實現廣泛的資源和能力共享，成為科研合作不可替代的平臺。
國防工業：未來戰爭將是信息戰。將信息轉化成智能和決策需要大量的實時計算。衛星、雷達、武器及人員等各類信息都需要實時集成和處理。強大的“國防云”、“安保云”可以滿足上述需求，有助于實現預防或減弱戰爭，進而保衛和平。
4 發展我國云計算的思考
云計算應用廣泛，給我國信息產業與計算機工業帶來新一輪創新與發展的機遇。面對這一千載難逢的歷史性機會，必須迅速建立自己的云計算產業鏈，并與全球云計算產業良性互動，參與競爭，占領市場。為此，應做好以下工作。
科研先行。云計算是一種模式，但模式的實現需要技術支持。此前，人們對云計算技術比較樂觀，認為虛擬化技術已經基本解決了云計算所面臨的問題，但隨著云計算的發展，人們發現需要解決的問題越來越多，云計算技術必須有一個發展過程。單機操作系統從DOS發展到Windows時代用了幾十年的時間，而且目前還在不斷發展。從技術角度看，云計算系統要實現的核心功能是，將資源動態易擴展地提供給應用開發者進行應用功能的封裝，這種系統必然是一種具有海量節點的高耦合系統，相比傳統互聯網系統中服務器資源耦合度很低的情況，要實現各種資源的整合并被“動態易擴展”地“提供”出去并非易事。由于目前云計算技術還處于初級階段，因此，必須深入研究，科研先行，鼓勵創新。
教育跟進。中國的巨大市場和實踐機會，需要大量的云計算創新型人才、普及型人才和組織。云計算是多學科發展、交融；信息技術與相關應用集大成之結果，而要創新、推廣、普及，也需要大量的人才。因此，要下功夫、大投資來緩解長久以來的產學研脫節問題。云計算教育必須基于堅實的理論體系結構，以市場需求為動力，立足實際，把各種各樣的計算資源和應用軟件通過互聯網送到課堂，提供與產業相同或相近的使用環境。云計算的靈活性會啟發學生們接受新思想、新技術，并在云計算平臺上實踐、升華，從而形成云計算產學研與普及的的良性循環。
政府力推。任何新興產業和市場都需要政府的鼓勵和扶持。云計算產業的發展，縱向需要協調中央與地方的關系，政府與企業的關系乃至涉外關系；橫向需要協調發展計劃部門、財政稅收部門、規劃建設部門、科學技術部門、通訊電信部門等等。國有企業在我國產業界，特別是在高端、大型和關鍵行業占據重要地位，而這些企業正是云計算的先行用戶。國資企業的積極采購和使用，可以刺激中國的云計算產業快速騰飛。要想在全球競爭中不失良機，搶抓機遇，占領云計算市場，不僅需要依靠市場“看不見的手”發展云計算，更需要政府“看得見的手”全力推進。
制定規劃。云計算的推廣為中國信息產業升級換代提供了前所未有的機遇。發展中國的云計算產業鏈一定要避免以往自由發展，支零破碎的無序局面。新信息產業鏈的商機涵蓋服務器、存儲、網絡、系統管理軟件、應用軟件、系統集成、應用開發、應用服務以及各種以云計算為基礎的服務。面向世界市場建設云計算產業鏈是龐大的系統工程，需要政府制定整體規劃，在實施過程中不斷修改完善，隨時解決出現的各類問題。如果規劃科學合理，以我國廣闊的市場，倍增的需求和強烈的民族自信心，中國必將成為全球唯一建立獨立于美國之外的云計算產業鏈的國家。
建立法規。由于云計算帶來一系列新技術和產業運作模式，還將涉及國家安全、政策法規以及相關制度和措施，制定工業標準和法律、法規至關重要。在相關法律法規的約束下，各種產品間良性運作，服務更加規范，企業之間能夠有序合作，合理競爭。實踐證明，在制定標準上搶占先機，就能在市場份額和利潤中得到優勢，因此，我國要積極地參與國際工業標準的制定，成為新興產業的推動者。同時，還要有相關法律法規以及必要的措施、制度作保證，并嚴格遵守，以保證新興產業的健康發展。
淘汰落后。云計算會直接或間接地推動工業和社會交流的變革，從而促進新興產業崛起，改變落后產業。而發展云計算這一新興產業，國家既要投資支持，稅收傾斜，還要鼓勵創新，淘汰落后。任何重大的經濟和工業結構變革都是艱難的，甚至要忍著陣痛。我國從當前的以資源和低價勞力為主的產業結構，轉化為以智力和創新為主的經濟體系，必須依靠以云計算為代表的現代信息技術和新興工業技術。同時，要摒棄落后的舊有技術。
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