云计算定义、发展史及三个层次详解

时间: 2024-02-04 09:54:13 |   作者: 斯诺克今晚在线直播时间

  时代说起...在工业时代初期,电力是所有产业运作、生产的前提,当时工厂不得不自己配备发电机,甚至是盖发电厂来确保工厂

  后来,一些发电厂兴起,开始通过发电厂集中发电、通过电网远距离供电。工厂也不再自己盖发电厂了,只需从发电厂那里购买,插上插头就能够得到供电。

  人类进入信息时代,随着计算机和通信技术的发展,信息处理能力可以远距离传播到世界各地,人们开始思考一个问题:

  这就是云计算的终极目标——将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,让人们像使用水、电、气那样利用互联网使用计算机资源。

  云计算,Cloud Computing,最简单的理解就是网络计算。用户不再有必要了解“云”中基础设施的细节,就可以按需利用互联网共享软硬件资源和信息。对于一名用户,提供者提供的服务所代表的网络元素都是看不见的,仿佛被云掩盖。

  想一想一家公司要信息化,需存储公司运营数据,还需库存管理、采购进货管理、销售管理、财务管理、人力资源管理、生产管理等系统...

  一台普通电脑的运算能力根本没办法满足需求,所以这家企业要配置一台运算能力更强悍的电脑——服务器。

  但对于大规模的公司,一台服务器显然是不够的,比如Google最少有一百万台服务器。

  每次我们走进数据中心机房,都能看到一望无际的机架上摆放着满满的都是服务器,服务器的数量多少决定了这个数据中心的业务解决能力,但这样巨量的服务器设备同时运转相当耗能,大型数据中心消耗的电量几乎等同于一座小城市。

  除了高额的初期建设成本,以机房至少15年寿命来看,后续将会有75%的营运支出花在电费上,相当于当初投资所需成本的3到5倍。

  大量的服务器与存储设备会产生大量的热能,为了散热,根据统计,数据中心有45%的电力花费在空调设备上。当然,也有一些数据中心采用水冷式降温。

  除此之外,有了基础硬件设备后,企业还需要服务器专用操作系统、应用软件、企业管理系统(ERP)等等。

  从硬件到软件,都是钱钱钱钱啊。企业不但要花钱建设和维护基础硬件,还得购买软件,然后软件出了新版本,升级啊,亲,还得继续花钱…

  我开一个企业,还得花钱买服务器,建数据中心,买空调,买软件,另外还要请一帮IT维护工程师... 小公司根本承受不起啊!

  事实上,企业花了大价钱自建IT基础设施,平均使用率却不到15%,有将近85%的资源是白白浪费了的。

  如果能将机房设备维护、管理与软体升级交给专人处理,依据自己的需求量租借空间与服务,像水电一样,随时按需供应计算、服务和应用等资源,不是省了许多麻烦吗?

  于是就诞生了云计算,也衍生出了云计算的三种服务类型——将基础设施作为服务(IaaS)、将平台作为服务(SaaS)和将软件作为服务(PaaS)。

  如何理解IaaS、PaaS和SaaS?记得很早以前,我们翻译过一篇文章,用制作披萨的过程形象的说明了三者区别...

  这样的吃货现在不多了,这很麻烦,你得准备很多东西,发面、做面团、进烤箱... 这叫本地部署。

  你只需要从披萨店里买回成品,回家烘焙就好了,在自己的餐桌上吃。和自己在家做不同,你需要一个pizza供应商,这叫基础设施作为服务(IaaS)。

  你什么都不要准备,连餐桌也是pizza店里的,这叫将软件作为服务(PaaS)。

  假设你是一家提供云服务的公司,你拥有硬件基础设施、软件应用等等一切,你把它们分为三层:基础设施(infrastructure)、平台(platform)和软件(software),如下图:

  这其实就是云计算的三个分层,基础设施在最下层,平台在中间,软件在顶层,分别是代表基础设施作为服务(IaaS)、平台作为服务(PaaS)、软件作为服务(SaaS),别的一些“软”的层可以在这些层上面添加。

  如果你是一家公司,为了存储运营数据、库存管理、采购进货管理、销售管理、财务管理、人力资源管理、生产管理... 你需要去买服务器、空调、软件、请IT工程师,来部署自己的IT基础设施,这就叫本地部署。

  如果这家企业的BOSS终于有一天想明白了,只是为了吃上pizza,为什么非要自己做呢?

  于是,BOSS找到一家专业提供云服务的公司,向他提供云计算的三种服务类型:IaaS、PaaS和SaaS,就像pizza店提供三种服务:买成品回家做、外卖和到披萨店吃。

  IaaS就是出租服务器、存储和网络设备,让租用者初期不必花大价钱购买硬件设备,也更加弹性,业务增长时增加租用量,业务下降时减少租用量。

  PaaS是在SaaS,也就是线上软件之后兴起的一种新构架,它提供完整的云端开发环境,意味着软件开发者无需本地安装开发工具,直接在远端进行开发,这不但节省了开发者的成本和时间,且加快了产品上线时间。

  我们天天都会接触到SaaS,简单的讲,就是软件放在云端,我们应该的时候可上网通过浏览器或客户端线上使用软件,不必本地下载再按照,比如我们大家常常使用的EvernoteiCloud、Hotmail、Office 365等等。不只是电脑,手机也可以登入同一服务,实时同步。

  简而言之,云计算就是要让信息服务像水电气等公共设施一样,利用互联网灵活的按需提供计算、存储、应用等资源,从而方便广大人民群众的生产与生活,激发创新与商业发展。

  云计算是怎样发展起来的呢?任何一次技术创新的规模化都是漫长的,事实上在上个世纪70年代就有了云计算的雏形,但直到2007年左右才开始兴盛。

  1963年,DARPA(美国国防高级研究计划局)向麻省理工学院提供了约200万美元的津贴,启动了著名的MAC项目,要求麻省理工开发“多人可同时使用的电脑系统”技术。当时麻省理工就构想了“计算机公共事业”,即让计算成为像电力一样供应。这一个项目产生了“云”和“虚拟化”技术的雏形。

  1969年,在冷战思维的背景下,美国国防部委托开发的ARPANET诞生了,成功完成了两台计算机之间的数据传输试验,这就是今天互联网的雏形。

  随后,随着网络的发展,以及从20世纪90年代开始虚拟计算机逐渐流行,从而推动了云计算基础设施的发展。

  即使是互联网普及了,云计算的发展还离不开高速的网络。关于这件事,我们从ORACLE(甲骨文)创始人拉里·埃里森说起。

  拉里·埃里森,硅谷狂人,一个传奇式的人物,尽管连大学文凭也没混到,但开过战斗机,获得过世界帆船赛冠军,71岁还能泡嫩模...2013年全球第5大富豪。

  1977年,32岁的埃里森成立一家软件研发企业——甲骨文,随后在上世纪80年代快速成长,疯狂抢占全球市场,变成全球上最大的数据库软件公司。

  但这哥们有点生不逢时,就在他们成立甲骨文时,另外两个传奇式的公司也诞生了,一个是苹果,一个是微软。

  可以说,埃里森几乎一直生活在比尔盖茨的阴影下,微软和甲骨文在纳斯达克挂牌上市上市的时间只隔了一天,甲骨文也一直只是继微软后全球收入第二大的软件公司。

  当时的比尔盖茨就是IT界的第一巨星,风头盖过埃里森,这对于一向以“狂妄自大”著称的埃里森来说,估计气得牙痒痒。

  但是,微软偏偏在1988年推出了SQL Server,这是要抢甲骨文的饭碗啊。当微软推出的SQL Server抢占了一些高端市场,同一时间 Windows 95 也大受欢迎时,埃里森终于没控制住。

  1995年,埃里森宣布个人电脑(PC)已死,取而代之的将是网络电脑( NC),甲骨文成立了一家名为Network Computer Inc.的子公司。

  这个“互联网电脑”没有硬盘,软件在网络上运行,无需下载软件,所有数据和程序存储在远端服务器的数据库中,价格也比当时的PC电脑便宜三分之二。

  关键是,它不要安设操作系统,不要安设操作系统,重要的事再说一遍,微软估计气疯了吧。

  当时的网速慢,且网络不普及,根本没办法支撑线上操作。同时,云端并没有提供Microsoft Office一类的普遍应用,加之后来PC降价,“互联网电脑”经过两年试验后,最终宣告失败。

  埃里森提出的概念太超前了。而后,众所周知,又爆发了那一场互联网泡沫,这打击了人们对云端应用的未来前景的信心。

  直到2006年左右,Google、亚马逊和IBM先后提出了云端应用,才使得云计算的概念重回人们视野。

  亚马逊是靠网络书店起家的,为了处理庞大的商品和用户资料,亚马逊建立了庞大的数据中心。

  但是,网络销售有旺季和淡季,这就白白浪费了数据中心资源,为此,亚马逊就想到了将多余的空间出租出去,这便是其2006年推出的 EC2 (Elastic Compute Cloud)云服务 。

  另一方面,作为电商,亚马逊还为小商家们提供网站代管、线上商店管理等,因此建立了更多数据中心。

  早在1965年,IBM就推出了分时共享系统,该系统允许多个远程用户分时共享同一高性能计算设备,这就是其最早的虚拟机技术。随后,发布了用于创建灵活大型主机的虚拟机技术,其按照每个用户动态需求来调配资源,使昂贵的大型机资源尽可能的得到充分利用。

  IBM曾是世界上最大的计算机公司,尽管它开发了第一台个人电脑,也很早意识到个人电脑的巨大潜在市场,但正如IBM的全称——国际商业机器公司所定位的,它卖的只是商业机器,客户以政府部门、军队、大规模的公司与金融业为主,基因中带着保守稳健的作风。

  在1980年代后期开始小机器化趋势后,通用计算机失去了当年的风采,IBM失去了PC市场,甚至差点面临倒闭的危机,到1993年IBM连续亏损已高达168亿美元。

  1993年,IBM宣布转型,逐渐从硬件制造商转型为为企业级的软硬件整体解决方案供应商 (Total Solution Provider)。

  转型后,IBM的销售对象仍是企业级客户,旗下拥有相当全面的云计算产品线──包括服务器、管理软件、应用软件等,云计算的三个层次——IaaS、SaaS和PaaS,全部都能在 IBM Cloud 上面找到相应的解决方案。

  2007年,IBM推出Blue Cloud服务,是IBM最早推出,也是最成熟的云计算解决方案。

  云计算作为一个新的理念、新的融合技术、网络应用模式,是由Google于2006年首次提出。

  这事要从2007年左右微软和谷歌之间的口水战说起。当时,两家公司拼得很激烈,甚至在公开场合唇枪舌剑地交锋。

  最初,Google将大量的廉价服务器集合起来,开发云计算平台,是为了支撑其庞大的搜索业务。本来干得正起劲,没想到又杀出一个微软。

  2003年,微软宣布进军网络搜寻市场。Google当然不会拱手相让,开始打造超级数据中心,将微软在PC端的软件服务搬到线上,反抢微软的PC端市场。

  Google开始在网上提供一套办公软件,这中间还包括电子邮件、文件处理、和日历等和微软OFFICE软件相类似的功能,并吸取了甲骨文的“互联网电脑”概念,多年后还推出了Chromebook,其以云端操作系统Chrome OS替代本地操作系统。

  不过,这只是打了微软一巴掌,Google并未能撼动微软在PC时代的市场。当然到了移动互联时代,Google成功扳回一局,这是后话。

  亚马逊、IBM和Google都是早期进入云计算领域的企业,但早期他们在云计算的发展趋势上因各自利益取向而不同,有的强调企业,有的强调最终用户,但综合起来,就是云计算发展到目前最为普遍的几种商业模式。

  你也发现了,不管是甲骨文、IBM还是Google,其云计算的发展历史中都有微软来搞事。

  微软就是IT界的一条鲶鱼,一会抢占数据库市场、一会抢PC市场、一会要争夺搜索领域地盘,从某个角度讲,它促进了云计算的发展。

  为了顺应时代潮流,2008年微软在其开发者大会上发布了一个全新的云计算平台──Azure Service Platform。

  这是一个基于微软数据中心的PaaS平台,提供了Windows系统的线上开发、存储和服务代管的开发环境,对于使用C#和 SQL Server 的开发者来说非常亲民。

  同时微软也提供了一套基于Visual Studio的Azure工具,可供开发者在个人电脑上开发和测试Azure平台上的应用程序。

  如果未来电脑的运算能力和软件全都集中在云端,那么PC就不须很强的解决能力了,微软的操作系统和软件将受到很大的冲击。

  微软宣称,由于网络速率限制始终存在,因此唯有搭配本机端的运算能力,才能带给使用者真正良好的体验与强大的应用程序。

  从微软最近的财报看,其包括Windows操作系统和Surface、Xbox等产品的PC业务部分的营收呈现下滑状态,而其包括Azure在内的所有云端服务的营收却在不断增长。

  无疑,PC业务因饱和正在悄然下滑,未来转向“企业用户端 + 云端服务”才是发展之路。

  如今在用户端逐渐不敌Google的微软,正开始慢慢转向企业级的云服务。2016年6月,微软以262亿美元收购LinkedIn,也是其中一步重大的布局。

  2014年,微软新任CEO萨蒂亚·纳德拉上任后,转型的企图越来越明显,其精确指出,微软正以“基于云计算的人工智能业务”为引领走向新时代。

  发展到今天,云市场简直如火如荼。在国内云市场,BAT、三大运营商、华为、浪潮、金山、网易、360等各路ICT巨头纷纷涌入,可谓是英豪齐聚战鼓擂。

  随着网络连接的一直在升级,大数据和人工智能的兴起,云计算正在改变全世界几十亿人口的信息服务模式,最终让计算、应用等资源像水电气一样走进人们的生产生活中。

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