【正文】 云計(jì)算研究報(bào)告1. 云計(jì)算的產(chǎn)生與發(fā)展 3 云計(jì)算由來 3 推動(dòng)云計(jì)算發(fā)展的動(dòng)因 4 云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 7 云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 8 日韓云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀 132. 云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì) 17 基于跨行業(yè)的開放標(biāo)準(zhǔn) 17 公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè) 183. 當(dāng)前云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與局限性 19 云計(jì)算在終端用戶領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì) 19 云計(jì)算在企業(yè)運(yùn)營中的優(yōu)勢(shì) 22 云計(jì)算和中小企業(yè) 25 云計(jì)算中值得關(guān)注的問題 264. 云計(jì)算的應(yīng)用 29 云計(jì)算的應(yīng)用形式與服務(wù)內(nèi)容 29 云計(jì)算在存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用 31 云安全 35 云計(jì)算主要應(yīng)用實(shí)例 365. 公共服務(wù)平臺(tái)中的云計(jì)算 38 公共服務(wù)平臺(tái)需要云計(jì)算 38 云計(jì)算公共服務(wù)平臺(tái)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的拉動(dòng)作用 42 云計(jì)算在公共服務(wù)平臺(tái)中的應(yīng)用案例 456. 云計(jì)算的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題 47 云計(jì)算時(shí)代的技術(shù)壟斷問題 47 云計(jì)算時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)制定問題 51 云計(jì)算時(shí)代的服務(wù)模式保護(hù)問題 53 云計(jì)算時(shí)代的商業(yè)秘密保護(hù)問題 54 云計(jì)算時(shí)代的軟件產(chǎn)業(yè)保護(hù)問題 55 云計(jì)算時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息化服務(wù)新機(jī)遇 587. 發(fā)展我國云計(jì)算的建議 60 建立云計(jì)算技術(shù)聯(lián)盟 60 發(fā)展開源云計(jì)算技術(shù)，提升IDC服務(wù)能力。 60 推動(dòng)軟件從傳統(tǒng)商業(yè)模式逐漸向SaaS轉(zhuǎn)型 61 利用云計(jì)算整合公共服務(wù)平臺(tái)中龐大的軟硬件資源 62 發(fā)展云安全，創(chuàng)造安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 62附件：云計(jì)算基本概念和特點(diǎn) 621. 云計(jì)算的基本概念 63 狹義云計(jì)算 63 廣義云計(jì)算 642. 云計(jì)算的特點(diǎn) 67 超大規(guī)模 67 虛擬化 67 高可靠性 67 通用性 68 高可擴(kuò)展性 68 高度兼容性 68 按需服務(wù) 68 極其廉價(jià) 683. 名詞解釋 69 SOA 70 SaaS 70 SOA、SaaS、云計(jì)算之間的關(guān)系 73 SOA、SaaS、云計(jì)算的應(yīng)用前景 74云計(jì)算研究報(bào)告云計(jì)算的概念正在廣為流行，正如Gartner公司的高級(jí)分析師Ben Pring評(píng)價(jià)道：“它正在成為一個(gè)大眾化的詞語?！痹朴?jì)算集成了各類計(jì)算資源，并以服務(wù)的形式提供資源的使用和繁衍。云計(jì)算同時(shí)是物聯(lián)網(wǎng)、“感知中國”和“智慧地球”等前沿理念的技術(shù)支撐，代表了信息技術(shù)及其基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展方向，因此受到了社會(huì)各界的高度重視。云計(jì)算的技術(shù)基礎(chǔ)為網(wǎng)格計(jì)算。在網(wǎng)格計(jì)算的演進(jìn)過程中，逐步分化為兩個(gè)不同層次的云計(jì)算概念，即狹義云計(jì)算和廣義云計(jì)算。狹義云計(jì)算是一種IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用的模式，通常是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需和易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件），提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，按使用付費(fèi)，隨時(shí)擴(kuò)展。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施和軟件服務(wù)。廣義云計(jì)算是服務(wù)的交付和使用的模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件服務(wù)、帶寬服務(wù)、也可以是任意其他的服務(wù)。所有這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)我們可以理解為網(wǎng)絡(luò)資源，眾多資源形成所謂“資源池”。這種資源池我們通常稱為“云”。1. 云計(jì)算的產(chǎn)生與發(fā)展 云計(jì)算由來在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生后的相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都還處于探索階段。但是到了上世紀(jì)90年代以后，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了爆炸式發(fā)展，隨即進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)泡沫時(shí)代。在21世紀(jì)初期，正當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)泡沫破碎之際，讓網(wǎng)絡(luò)迎來了一個(gè)新的發(fā)展高峰期。，F(xiàn)lickr、MySpace、YouTube等網(wǎng)站的訪問量，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)門戶網(wǎng)站。如何有效地為巨大的用戶群體服務(wù)，讓他們參與時(shí)能夠享受方便、快捷的服務(wù)，成為這些網(wǎng)站不得不面對(duì)的一個(gè)問題。而與此同時(shí)，一些有影響力的大公司為了提高自身產(chǎn)品的服務(wù)能力和計(jì)算能力開發(fā)大量新技術(shù)，例如，Google憑借其文件系統(tǒng)搭建起了Google服務(wù)器群，為Google提供強(qiáng)大的搜索速度與處理能力。于是，如何有效利用已有技術(shù)并結(jié)合新技術(shù)，為更多的企業(yè)或個(gè)人提供強(qiáng)大的計(jì)算能力與多種多樣的服務(wù)，就成為許多擁有巨大服務(wù)器資源的企業(yè)考慮的問題。正是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)用戶的急劇增多并對(duì)計(jì)算能力的需求逐漸旺盛，而計(jì)算機(jī)等IT設(shè)備公司、軟件公司和計(jì)算服務(wù)提供商能夠滿足這樣的需求，于是云計(jì)算便應(yīng)運(yùn)而生。 推動(dòng)云計(jì)算發(fā)展的動(dòng)因 云計(jì)算發(fā)展的必然性在云計(jì)算領(lǐng)域中許多技術(shù)并不是最新的概念，但云計(jì)算將他們統(tǒng)整合起來使得許多原先在實(shí)驗(yàn)室中的或在某些特定領(lǐng)域內(nèi)使用的技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用，并顯示了其商業(yè)價(jià)值。在技術(shù)層面推動(dòng)云計(jì)算發(fā)展的重要因素是分布式應(yīng)用的不斷成熟和大力發(fā)展。當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，分布式計(jì)算越來越普遍，逐漸發(fā)展成主流的計(jì)算模式而取代集中式的大型計(jì)算機(jī)，而這也正是云計(jì)算所需要的。云計(jì)算模式在技術(shù)上和應(yīng)用上比傳統(tǒng)集中式的IT模型具有更好的性能價(jià)格比。用戶不需要花幾十萬美元就能獲得高效能計(jì)算。而且多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景本身就是分布式的，如工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用，他們的管理部門和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能不在同一個(gè)地理區(qū)域。這些分散的應(yīng)用環(huán)境和工作模式都使得云計(jì)算成為一種廣受歡迎的IT服務(wù)模型。 應(yīng)用需求方面的前景粗略地計(jì)算，目前的個(gè)人計(jì)算機(jī)每個(gè)CPU芯片的處理能力是200MIPS，即每秒鐘執(zhí)行兩億次指令。最近Yahoo!公司報(bào)道他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一萬個(gè)節(jié)點(diǎn)（node）的應(yīng)用部署，就是一萬臺(tái)計(jì)算機(jī)連接的分布式系統(tǒng)，總的處理能力是 2,000,000MIPS，最快的芯片也達(dá)不到這個(gè)速度。從當(dāng)前科技發(fā)展?fàn)顩r來看，在一定面積上設(shè)計(jì)的芯片的速度存在極限，這個(gè)極限不可逾越。當(dāng)前世界著名的超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500，達(dá)到每秒執(zhí)行幾百萬億次指令的速度，采用分布式設(shè)計(jì)的，世界第一的IBM BlueGene超級(jí)計(jì)算機(jī)采用了32部機(jī)架，每部機(jī)架部署有768個(gè)PowerPC440 CPU?！狙a(bǔ)充說明：TOP500大部分是使用Linux操作系統(tǒng)?！楷F(xiàn)在社會(huì)和家庭擁有的個(gè)人計(jì)算機(jī)，最多只有30%的計(jì)算能力被利用，而其余70%的實(shí)際上是被閑置的。這些閑置的計(jì)算機(jī)資源和計(jì)算能力只有通過分布式系統(tǒng)才能得到有效的利用，這樣才可以大大提高一個(gè)國家的計(jì)算能力，而計(jì)算能力是衡量一個(gè)國家國力和科學(xué)研究能力的重要指標(biāo)，是一個(gè)國家和地區(qū)的一種重要的戰(zhàn)略資源，不亞于石油和其他戰(zhàn)略物資的重要性。云計(jì)算是把普通的服務(wù)器或者個(gè)人計(jì)算機(jī)連接起來以獲得高性能和高可用性計(jì)算機(jī)的功能。云計(jì)算模式必定能大大提高我國科學(xué)計(jì)算機(jī)和商業(yè)計(jì)算能力，使得我國經(jīng)濟(jì)競爭力大大提升。美國和歐洲有許多分布式計(jì)算系統(tǒng)，他們動(dòng)員和使用這些社會(huì)計(jì)算能力進(jìn)行人類基因組學(xué)（Genomics）的研究、天文學(xué)問題研究、數(shù)學(xué)難題研究以及其他的科學(xué)問題研究。按照Andrew S. Tanenbaum（AST）給分布式系統(tǒng)的的定義：“分布式系統(tǒng)是這樣的系統(tǒng)，它運(yùn)行在不具有共享內(nèi)存的多臺(tái)機(jī)器上，但在用戶的眼里卻像是一臺(tái)計(jì)算機(jī) ”。（引自《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年中文版）。它的目標(biāo)是讓每個(gè)用戶感覺聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)是一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)——就像使用個(gè)人計(jì)算機(jī)一樣 ——而不是一個(gè)由許多計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來的集體。目前的云計(jì)算嚴(yán)格說還沒有到達(dá)真正的分布式計(jì)算的語義學(xué)水平。云計(jì)算被關(guān)注是在因?yàn)槿藗兛紤]IT業(yè)到底需要什么之后，人們需要找到一種辦法能夠在不增加新的投資，新的人力和新的軟件的情況下增加互聯(lián)網(wǎng)的能力和容量。目前，云計(jì)算正處于一個(gè)起步的階段，大大小小的公司提供著各式各樣的云計(jì)算服務(wù)，從軟件應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)再到郵件過濾，這些公司一部分是基礎(chǔ)設(shè)備提供商，（軟件即服務(wù)）提供商，云計(jì)算的聚合和整合正在逐步推進(jìn)。當(dāng)今社會(huì)，PC依然是我們?nèi)粘９ぷ魃钪械暮诵墓ぞ摺覀冇肞C處理文檔、存儲(chǔ)資料，通過電子郵件或U盤與他人分享信息。如果PC硬盤壞了，我們會(huì)因?yàn)橘Y料丟失而束手無策。而在“云計(jì)算”時(shí)代，“云”會(huì)替我們做存儲(chǔ)和計(jì)算的工作?！霸啤本褪怯?jì)算機(jī)群，每一個(gè)群包括了幾十萬臺(tái)、甚至上百萬臺(tái)計(jì)算機(jī)?！霸?”的好處還在于，其中的計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)更新，保證“云”長生不老。Google就有好幾個(gè)這樣的“云”，其他IT巨頭，如微軟、雅虎、亞馬遜（Amazon）也有或正在建設(shè)這樣的“云”。屆時(shí)，我們只需要一臺(tái)能上網(wǎng)的電腦，不需關(guān)心存儲(chǔ)或計(jì)算發(fā)生在哪朵“云”上，但一旦有需要，我們可以在任何地點(diǎn)用任何設(shè)備，如電腦、手機(jī)等，快速地計(jì)算和找到這些資料。我們?cè)僖膊挥脫?dān)心資料丟失。 云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀云計(jì)算是計(jì)算能力的整合與分發(fā)配給。在云計(jì)算的底層架構(gòu)中，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件、辦公軟件等基礎(chǔ)軟件占有非常重要的地位，集中反映了云計(jì)算的整體發(fā)展水平和趨勢(shì)。21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)，一體化、網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、智能化、高可信已成為引導(dǎo)基礎(chǔ)軟件技術(shù)發(fā)展最具影響力的因素。一體化：軟件的競爭已從產(chǎn)品競爭發(fā)展成體系競爭，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和中間件軟件呈現(xiàn)出相互滲透、一體化發(fā)展的趨勢(shì)，軟件開發(fā)平臺(tái)正在日益與軟件運(yùn)行平臺(tái)相集成，形成統(tǒng)一的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)化：“以機(jī)器為中心”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心” 的轉(zhuǎn)變，使得基礎(chǔ)軟件技術(shù)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化的軟件運(yùn)行環(huán)境和軟件開發(fā)環(huán)境成為重要研究方向。服務(wù)化：隨著“軟件即服務(wù)”概念的深入人心，如何更好地支持這種新型的軟件開發(fā)、部署、運(yùn)行、管理和應(yīng)用模式，對(duì)基礎(chǔ)軟件提出了新的挑戰(zhàn)。智能化：基礎(chǔ)軟件功能越來越豐富，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)功能與質(zhì)量的影響愈發(fā)重要。如何智能地適應(yīng)復(fù)雜多變的計(jì)算環(huán)境和應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)軟件的自配置、自修復(fù)、自優(yōu)化、自保護(hù)等能力，成為基礎(chǔ)軟件技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。高可信：社會(huì)對(duì)軟件的依賴程度日益增長，國防和經(jīng)濟(jì)支撐系統(tǒng)關(guān)鍵軟件一旦被破壞或失效，將會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。以信息系統(tǒng)的安全性、可用性和服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）為核心內(nèi)容的高可信技術(shù)將是未來基礎(chǔ)軟件的重點(diǎn)研究內(nèi)容。 云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀由于云計(jì)算是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果，其成熟度較高，又有大公司推動(dòng)，發(fā)展極為迅速。Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司是云計(jì)算的先行者。云計(jì)算領(lǐng)域的眾多成功公司還包括 Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon使用彈性計(jì)算云（EC2）和簡單存儲(chǔ)服務(wù)（S3）為企業(yè)提供計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。收費(fèi)的服務(wù)項(xiàng)目包括存儲(chǔ)服務(wù)器、帶寬、CPU資源以及月租費(fèi)。月租費(fèi)與電話月租費(fèi)類似，存儲(chǔ)服務(wù)器、帶寬按容量收費(fèi)，CPU根據(jù)時(shí)長(小時(shí))運(yùn)算量收費(fèi)。 Amazon把云計(jì)算做成一個(gè)大生意沒有花太長的時(shí)間：不到兩年時(shí)間，Amazon上的注冊(cè)開發(fā)人員達(dá)44萬人，還有為數(shù)眾多的企業(yè)級(jí)用戶。據(jù)第三方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)顯示，Amazon與云計(jì)算相關(guān)的業(yè)務(wù)收入已達(dá)1億美元。云計(jì)算是Amazon增長最快的業(yè)務(wù)之一。Google當(dāng)數(shù)最大的云計(jì)算的使用者。Google搜索引擎建立在分布于200多個(gè)地點(diǎn)、超過100萬臺(tái)服務(wù)器的支撐之上，這些設(shè)施的數(shù)量正在迅猛增長。Google地球、地圖、Gmail、Docs等也同樣使用了這些基礎(chǔ)設(shè)施。采用 Google Docs之類的應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)會(huì)保存在互聯(lián)網(wǎng)上的某個(gè)位置，用戶可以通過任何一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)相連的系統(tǒng)十分便利地訪問這些數(shù)據(jù)。目前，Google已經(jīng)允許第三方在Google的云計(jì)算中通過Google App Engine運(yùn)行大型并行應(yīng)用程序。Google值得稱頌的是它不保守，它早已以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式公開其云計(jì)算三大法寶：GFS、MapReduce和 BigTable，并在美國、中國等高校開設(shè)如何進(jìn)行云計(jì)算編程的課程。IBM在2007年11月推出了 “藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)，為客戶帶來即買即用的云計(jì)算平臺(tái)?！八{(lán)云”計(jì)算平臺(tái)包括一系列的自動(dòng)化、自我管理和自我修復(fù)的虛擬化云計(jì)算軟件，使來自全球的應(yīng)用可以訪問分布式的大型服務(wù)器池，使得數(shù)據(jù)中心在類似于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計(jì)算。IBM正在與17個(gè)歐洲組織合作開展云計(jì)算項(xiàng)目。該計(jì)劃名為RESERVOIR，以“無障礙的資源和服務(wù)虛擬化”為口號(hào)。2008年8月， IBM宣布將投資約4億美元用于其設(shè)在北卡羅來納州和日本東京的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心改造。IBM計(jì)劃在2009年在10個(gè)國家投資3億美元建13個(gè)云計(jì)算中心。微軟緊跟云計(jì)算步伐，于2008年10月推出了Windows Azure操作系統(tǒng)。Azure(譯為“藍(lán)天”)是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉(zhuǎn)型——通過在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造新云計(jì)算平臺(tái)，讓 Windows真正由PC延伸到“藍(lán)天”上。微軟擁有全世界數(shù)以億計(jì)的Windows用戶桌面和瀏覽器，現(xiàn)在它將它們連接到“藍(lán)天”上。Azure的底層是微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，由遍布全球的第四代數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。云計(jì)算的新穎之處在于它幾乎可以提供無限的廉價(jià)存儲(chǔ)和計(jì)算能力。紐約一家名為Animoto的創(chuàng)業(yè)企業(yè)已證明云計(jì)算的強(qiáng)大能力（此案例引自和訊網(wǎng)維維編譯《紐約時(shí)報(bào)》2008年5月25日?qǐng)?bào)道）。 Animoto允許用戶上傳圖片和音樂，自動(dòng)生成基于網(wǎng)絡(luò)的視頻演講稿，并且能夠與好友分享。該網(wǎng)站目前向注冊(cè)用戶提供免費(fèi)服務(wù)。2008年年初，網(wǎng)站每天用戶數(shù)約為5000人。4月中旬， Facebook由于用戶開始使用Animoto服務(wù)，該網(wǎng)站在三天內(nèi)的用戶數(shù)大幅上升至75萬人。Animoto聯(lián)合創(chuàng)始人Stevie Clifton表示，為了滿足用戶需求的上升，該公司需要將服務(wù)器能力提高100倍，但是該網(wǎng)站既沒有資金，也沒有能力建立規(guī)模如此巨大的計(jì)算能力。因此，該網(wǎng)站與云計(jì)算服務(wù)公司RightScale合作，設(shè)計(jì)能夠在亞馬遜的網(wǎng)云中使用的應(yīng)用程序。通過這一舉措，該網(wǎng)站大大提高了計(jì)算能力，而費(fèi)用只有每服務(wù)器每小時(shí)10美分。這樣的方式也加強(qiáng)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的靈活性。當(dāng)需求下降時(shí)，Animoto只需減少所使用的服務(wù)器數(shù)量就可以降低服務(wù)器支出。在我國，云計(jì)算發(fā)展非常迅猛。2008年5月10日，IBM在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國的云計(jì)算中心——IBM大中華區(qū)云計(jì)算中心；2008年11 月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元