云计算的现状和发展趋势分析摘要：文章分析了云计算的现状以及发展趋势，并强调了云计算终端的重要性。关键词：云计算；应用虚拟化；云计算终端Cloud computing analysis of the status quo and development trendAbstract：This paper analyzes the status quo and development trend of cloud computing, and emphasized the importance of cloud computing terminal.Keywords：cloud computing, application virtualization, cloud computing terminal引言21世纪初期，崛起的Web2.0让网络迎来了新的发展高峰。网站或者业务系统所需要处理的业务量快速增长，例如视频在线或者照片共享网站需要为用户储存和处理大量的数据。这类系统所面临的重要问题是，如何在用户数量快速增长的情况下快速扩展原有系统，随着移动终端的智能化、移动宽带网络的普及，将有越来越多的移动设备进入互联网，这意味着与移动终端相关的IT系统会承受更多的负载，而列于提供数据服务的企业来讲，IT系统需要处理更多的业务量。由于资源的有限性，其电力成本、空间成本、各种设施的维护成本快速上升，直接导致数据中心的成本上升，这就面临着如何有效地、更少地利用资源解决更多的问题。同时，随着高速网络连接的衍生，芯片和磁盘驱动器产品在功能增强的同时，价格也在变得更加低廉，拥有大量计算机的数据中心，也具备了快速为大量用户处理复杂问题的能力。技术上，分布式计算的日益成熟和应用，特别是网格计算的发展通过Internet把分散在各处的硬件、软件、信息资源连接成为一个巨大的整体，使得人们能够利用地理上分散于各处的资源，完成大规模的、复杂的计算和数据处理的任务。数据存储的快速增长产生了以GFS(Google File System)，SAN(Storage AreaNemork)为代表的高性能存储技术。服务器整合需求的不断升温，推动了xen等虚拟化技术的进步，还有Web2.0的实现、Saas(Sofhare as a Senrice)观念的快速普及、多核技术的广泛应用等，所有这些技术为产生更强大的计算能力和服务提供了可能H1。随着对计算能力、资源利用效率、资源集中化的迫切需求，云计算应运而生。1 云计算发展综述1.1产业现状中国云计算产业即将迎来黄金发展机遇。工信部启动针对云计算的“十三五”规划，将重点培育龙头企业，发挥其对产业发展的辐射作用，打造云计算产业链。在政府机构大力主导信息国产化的背景下，实现国产化设备进口替代已成为保障信息安全的必经之路，尤其是在“棱镜门”、“黑客攻击”等频频发生的信息安全事件之后，对于国产设备的可管可控以及信息安全的切实需求一再提升，国产化设备进口替代的进程也大大提速。相信随着云计算“十三五”规划的进一步落地，未来信息设备国产化的步伐有望进一步加快，云计算行业有望迎来爆发式增长。1.2市场容量2014年全球公有云市场规模为720亿美元，预计到2020年将达到1910亿美元，年复合增长率为18%，这一增速是一般技术市场的4至5倍。而据工信部电信研究院2014年云计算白皮书显示，目前我国公有云服务市场仍处于低总量、高增长的产业发展初期。2013年我国公有云服务市场规模约为47.6亿元，远高于全球平均水平。如今，在全球云计算市场，美国份额最大，占比60%，欧洲居次，占比25%，中国市场占比不到3%，但发展速度惊人，每年的市场增长接近40%。工信部启动的“十三五”纲要，将云计算列为重点发展的战略性产业，规划指出：2014年我国云计算产业的发展思路和工作重点是：培育龙头企业，打造完整的产业链；鼓励有实力的大型企业兼并重组、集中资源；发挥龙头企业对产业发展的带动辐射作用，打造云计算产业链。2014年中国云计算市场规模达到1100亿元，已经成为千亿级市场。我国云计算将结束发展培育期，步入快速成长的新阶段，技术创新步伐不断加快，产业结构不断优化，市场需求空间不断扩大，产业规模快速增长，新的产业格局正在形成。同时，一些新现象正引起人们的关注，包括国内市场竞争带来产业格局变革、开源技术受到企业广泛关注、移动互联网等新型业态与云计算深度融合的趋势更加明显，城市云建设将迅速发展。正是因为云计算，中国的IT企业才更有可能“弯道超车”。一方面，全球巨头在云计算上，并没太多领先于本土企业的技术，或者说，相比于传统架构下的难以逾越的技术鸿沟，在云计算架构下，技术差距已经大大缩小，如阿里云、紫光云机、天成云机等，其关键性能指标已经基本接近国际顶级水平，甚至部分指标领先国际水平。另一方面，云技术带来了商业模式的变革，从海外来看，Amazon、Salesforce、Google等新兴巨头已经借力云技术超越IBM、SAP、Microsoft传统软件巨头，这给国产厂商带来极大的启示。1.3市场格局据中国产业调研网发布的2015-2020年中国云计算行业发展现状调研与发展趋势分析报告显示，在产业规模快速增长的同时，我国云计算产业结构也在不断优化，产业链将呈现软化趋势。2013年，我国进军公共云服务领域的企业进一步增多。腾讯继阿里和百度之后，正式进入开发者云市场；华为旗下云服务业务正式商用；中国电信和中国联通正式推出名为“天翼云”和“沃云”的云计算品牌，推出云存储等面向用户的全系列产品；苏宁电器拟将公司名称变更为“苏宁云商集团股份有限公司”，以便更好地向云服务模式转型。2014年，进军公共云服务领域的云计算企业数量将进一步增多，服务种类将进一步丰富，面向中小企业的IaaS服务和SaaS服务，以及地理、交通、金融等领域的个人应用将快速发展，使得服务环节在云计算产业链中的比重持续增大。总体来看，2014年我国云计算将从发展培育期步入快速成长期，地方政府云计算建设进入攻坚阶段，产业规模持续增长，产业结构呈现软化趋势，新的产业格局正在形成。同时，我国企业应做好市场激烈竞争的准备，积极创新商业模式与关键技术，应对国外巨头加速进入国内市场的竞争。1.4前景预测时间走到2015年，已经不会再有人怀疑云计算的趋势和能量。而从不同角度出发进军云计算的企业在这一年里将进入真正的较量。互联网企业将尽力继续保持自己的领先地位；传统IT企业会不甘成为供应商会极力反扑；整合进一步加剧，基础互联网服务商将被改造；一些老旧商业模式在新一轮革命浪潮中 将被抛弃。总之，2015年的云计算市场觉对不会太平静，一个全新的云时代正在到来。1.5面临问题虽然云计算处在快速的发展当中，但从起步、研发、应用、推广等各个环节上来说，在中国的发展时间都比较晚，因此还面临着以下四大方面的问题：一、云数据中心部署结构不够合理，资源利用率较低。在规模结构方面，中国大规模数据中心比例偏低，大型数据中心发展规模甚至不足国外某一互联网公司总量，目前还没有实现集约化、规模化的建设。二、云服务能力亟待提高，配套资源匮乏。国内云计算服务能力与美国等发达国家相比仍然有较大差距，公共云计算服务业的规模相对较小，业务也比较单一，配套环境建设落后。三、信息安全法律法规和监管体系不够健全。在与云计算安全相关的数据及隐私保护、安全管理等方面，中国云计算产业生态有着较大缺失。四、云人才缺口，缺乏成熟商业模式。2 云计算技术现状以及相应的云终端2.1国际云计算产业知名企业当前各大云计算厂商采用各自的方案实现云计算，有Google云计算技术、Amazon云计算技术、微软云计算技术、开源云计算系统Hadoop以及应用虚拟化等。（1）Google云计算技术Google采用由4个相互独立又紧密结合在一起的系统组成的云计算基础架构。这4个系统为：建立在集群之上的文件系统(Google file system)；针对Google应用程序的特点提出的Map/Reduce分布式计算系统；分布式锁服务系统（Chubby）；大规模分布式数据库系统（BigTable）。Google的云可以看成利用虚拟化实现的云计算基础架构（硬件架构）加上基于云的文件系统和数据库以及相应的开发应用环境，用户通过浏览器就可以使用分布在云上的GOOGLE DOCS等应用。（2）Amazon的AWSAWS（Amazon Web service）是一组服务，它们允许通过程序访问 Amazon 的计算基础设施。这些服务包括存储、计算、消息传递和数据集，具体见表1。表1 AWS描述存储Amazon Simple Storage Service (S3)所有应用程序都需要存储文件、文档，供用户下载或备份。可以把应用程序需要的任何东西存储在其中，从而实现可伸缩、可靠、高可用、低成本的存储计算Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)能够根据需要扩展或收缩计算资源，非常方便地提供新的服务器实例消息传递Amazon Simple Queue Service (SQS)提供不受限制的可靠的消息传递，可以使用它消除应用程序组件之间的耦合数据集Amazon SimpleDB (SDB)提供可伸缩、包含索引且无需维护的数据集存储以及处理和查询功能AWS提供基于云的基础架构，并提供基于SOAP的Web Service接口，在这之上建立基于云的Web 2.0服务，对最终用户来说，只需浏览器就可以使用。（3）开源的HadoopHadoop是Apache软件基金会研发的开放源码并行运算编程工具和分布式文件系统，与MapReduce和Google文件系统类似，是用于在大型集群的廉价硬件设备上运行应用程序的框架，提供高效、高容错性、稳定的分布式运行接口和存储。基于Hadoop的云计算环境，能提供云计算能力和云存储能力的在线服务，最终用户可以通过浏览器使用这些服务。（4）微软的Windows Azure微软Windows Azure是构建在微软数据中心内提供云计算的一个应用程序平台，包含云操作系统、基于Web的关系数据库（SQL Azure）和基于.NET的开发环境（与Visual Studio集成，让开发人员得以使用其集成开发环境来开发与部署要挂载在Azure上的应用程序）。基于Windows Azure的云存储和Web Service接口建立的在线服务，对于最终用户来说是桌面软件的形态，使用的终端主要是PC、笔记本平台，仍旧要依赖微软的操作系统，软件的计算仍旧依赖终端的处理能力。因此微软倡导的云计算是云+端计算，终端是由操作系统加上桌面软件的方式，这也是因为微软目前仍不能放弃桌面操作系统。（5）基于应用虚拟化的云计算新兴的云计算技术技术原理：应用虚拟化架构把表示层做成应用虚拟化引擎。该引擎可以放在整个计算系统的操作系统和应用层之间，隔绝重要应用，这是应用虚拟化技术的核心思想。应用虚拟化在后端服务与终端之间增加一层虚拟层，应用实际上运行在虚拟层，而将应用运行的屏幕界面推送到终端上显示，即“应用交付”的概念。图1 应用虚拟化原理通过应用虚拟化技术，用户可以通过远程访问程序，就好像它们在最终用户的本地计算机上运行一样。这些程序称为虚拟化程序。虚拟化程序与客户端的桌面集成在一起，而不是在服务器的桌面中向用户显示。虚拟化程序在自己的可调整大小的窗口中运行，可以在多个显示器之间拖动，并且在任务栏中有自己的条目。用户可以在同一个服务器上运行多个虚拟化程序，则虚拟化程序将共享同一个远程会话。通过应用虚拟化技术，原来在企业客户计算机上运行的程序，用虚拟化服务器（云侧）代替，而运行时的屏幕显示将传送给远程的终端，这种方式，带来了如下所述的效果：1、原有的应用和新