云計算的發(fā)展史

1、云計算的發(fā)展史=1（2012-10-31 14:47:51）I、云計算發(fā)展歷程大事記眾所周知，云計算被視為科技界的下一次革命，它將帶來工作方式和商 業(yè)模式的根本性改變。追根溯源，云計算與并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算不 無關系，更是虛擬化、效用計算、SaaS、SOA等技術混合演進的結果。那么，幾 十年來，云計算是怎樣一步步演變過來的呢？本文總結回顧了云計算發(fā)展歷程中 的點滴事件：1959年6月，ChristopherStrachey發(fā)表虛擬化論文，虛擬化是今天云計算基礎 架構的基石。1961年，JohnMcCarthy提出計算力和通過公用事業(yè)銷售計算機應用的思想。1962年，J.C.R.Lic

2、klider提出“星際計算機網(wǎng)絡”設想。1965年美國電話公司W(wǎng)esternUnion 一位高管提出建立信息公用事業(yè)的設想。1984年，Sun公司的聯(lián)合創(chuàng)始人JohnGage說出了 “網(wǎng)絡就是計算機”的名言，用 于描述分布式計算技術帶來的新世界，今天的云計算正在將這一理念變成現(xiàn)實。1996年，網(wǎng)格計算Globus開源網(wǎng)格平臺起步。1997年，南加州大學教授RamnathK.Chellappa提出云計算的第一個學術定義“， 認為計算的邊界可以不是技術局限，而是經(jīng)濟合理性。1998年，VMware （威睿公司）成立并首次引入X86的虛擬技術。1999年，MarcAndreessen創(chuàng)建LoudCl

3、oud，是第一個商業(yè)化的IaaS平臺。1999年，公司成立，宣布”軟件終結“革命開始。2000 年，SaaS 興起。2004年，Web2.0會議舉行，Web2.0成為技術流行詞，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入新階段。2004年，Google發(fā)布MapReduce論文。Hadoop就是Google集群系統(tǒng)的一個開源 項目總稱，主要由 HDFS、MapReduce 和 Hbase 組成，其中 HDFS 是 GoogleFileSystem（GFS） 的開源實現(xiàn)；MapReduce 是 GoogleMapReduce 的開源實現(xiàn)；HBase 是 GoogleBigTable 的開 源實現(xiàn)。2004 年，DougCu

4、tting 和 MikeCafarella 實現(xiàn)了 Hadoop 分布式文件系統(tǒng)（HDFS）和Map-Reduce，Hadoop并成為了非常優(yōu)秀的分布式系統(tǒng)基礎架構。2005 年，Amazon 宣布 AmazonWebServices 云計算平臺。2006年，Amazon相繼推出在線存儲服務S3和彈性計算云EC2等云服務。2006年，Sun推出基于云計算理論的”BlackBox“計劃。2007年，Google與IBM在大學開設云計算課程。2007年3月，戴爾成立數(shù)據(jù)中心解決方案部門，先后為全球5大云計算平臺中的 三個(包括WindowsAzure、Facebook和A)提供云基礎架構。2007

5、年7月，亞馬遜公司推出了簡單隊列服務(SimpleQueueService，SQS)，這 項服務使托管主機可以存儲計算機之間發(fā)送的消息。2007年11月，IBM首次發(fā)布云計算商業(yè)解決方案，推出”藍云“(BlueCloud) 計劃。2008年1月，S推出了隨需應變平臺DevForce,F平臺是 世界上第一個平臺即服務的應用。2008年2月，EMC中國研發(fā)集團云架構和服務部正式成立，該部門結合云基礎架 構部、Mozy和Pi兩家公司共同形成EMC云戰(zhàn)略體系。2008年2月，IBM宣布在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園為中國的軟件公司建立第 一個云計算中心。2008 年 4 月，GoogleAppEngin

6、e 發(fā)布。2008年中，Gartner發(fā)布報告，認為云計算代表了計算的方向。2008年5月，Sun在2008JavaOne開發(fā)者大會上宣布推出”Hydrazine“計劃。2008年6月，EMC公司中國研發(fā)中心啟動”道里“可信基礎架構聯(lián)合研究項目。2008年6月，IBM宣布成立IBM大中華區(qū)云計算中心。2008年7月，HP、Intel和Yahoo聯(lián)合創(chuàng)建云計算試驗臺OpenCirrus。2008年8月3日，美國專利商標局(以下簡稱”SPTO “)網(wǎng)站信息顯示，戴爾正 在申請”云計算(CloudComputing)商標，此舉旨在加強對這一未來可能重塑技術架構 的術語的控制權。戴爾在申請文件中稱，云

7、計算是”在數(shù)據(jù)中心和巨型規(guī)模的計算環(huán)境中， 為他人提供計算機硬件定制制造“。2008年9月Google公司推出GoogleChrome瀏覽器，將瀏覽器徹底融入云計算時代。2008年9月，甲骨文和亞馬遜AWS合作，用戶可在云中部署甲骨文軟件、在云中 備份甲骨文數(shù)據(jù)庫。2008年9月，思杰公布云計算戰(zhàn)略，并發(fā)布新的思杰云中心（CitrixCloudCenter， C3）產(chǎn)品系列。2008年10月，微軟發(fā)布其公共云計算平臺indowsAzurePlatform，由此拉開了微軟的云計算大幕。2008年12月，Gartner披露十大數(shù)據(jù)中心突破性技術，虛擬化和云計算上榜。2008年，亞馬遜、Google

8、和Flexiscale的云服務相繼發(fā)生宕機故障，引發(fā)業(yè)界 對云計算安全的討論。2009年，思科先后發(fā)布統(tǒng)一計算系統(tǒng)（UCS）、云計算服務平臺，并與EMC、Vmware 建立虛擬計算環(huán)境聯(lián)盟。2009年1月，阿里軟件在江蘇南京建立首個”電子商務云計算中心“。2009年4月，VMware推出業(yè)界首款云操作系統(tǒng)VMwarevSphere4。2009年7月Google宣布將推出ChromeOS操作系統(tǒng)。2009年7月，中國首個企業(yè)云計算平臺誕生（中化企業(yè)云計算平臺）。2009年9月，VMware啟動vCloud計劃構建全新云服務。2009年11月，中國移動云計算平臺”大云“計劃啟動。2010年1月，H

9、P和微軟聯(lián)合提供完整的云計算解決方案。2010年1月，IBM與松下達成迄今為止全球最大的云計算交易。2010年1月，Microsoft正式發(fā)布MicrosoftAzure云平臺服務。2010年4月，英特爾在IDF上提出互聯(lián)計算，圖謀用X86架構統(tǒng)一嵌入式、物聯(lián) 網(wǎng)和云計算領域。2010年，微軟宣布其90%員工將從事云計算及相關工作。2010年4月，戴爾推出源于DCS部門設計的PowerEdgeC系列云計算服務器及相關服 務。II、步入云計算2007年以來，云計算成為IT領域最令人關注的話題之一，也是當前大 型企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)的IT建設正在考慮和投入的重要領域。云計算的提出，引發(fā)了 新的技術變革和新

10、的IT服務模式。但是對大多數(shù)而言人，云還是一種還不確切 的定義，什么是云，為什么需要云？1、為什么需要云計算？一 企業(yè)的IT建設過程，以當前的基準來衡量，主要有三個階段，如圖1所 示。*煎膀州!！ 即皿曲/雁.屈:;Tj烈幅X圖1企業(yè)IT向云計算演進路線圖第一個階段：大集中過程。這一過程將企業(yè)分散的數(shù)據(jù)資源、IT資源進行了物理集中，形成了規(guī)模 化的數(shù)據(jù)中心基礎設施。在數(shù)據(jù)集中過程中，不斷實施數(shù)據(jù)和業(yè)務的整合，大多 數(shù)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心基本完成了自身的標準化，使得既有業(yè)務的擴展和新業(yè)務的部 署能夠規(guī)劃、可控，并以企業(yè)標準進行IT業(yè)務的實施，解決了數(shù)據(jù)業(yè)務分散時 期的混亂無序問題。在這一階段中，很多企

11、業(yè)在數(shù)據(jù)集中后期也開始了容災建設， 特別是在雪災、大地震之后，企業(yè)的容災中心建設普遍受到重視，以金融為熱點 行業(yè)幾乎開展了全行業(yè)的容災建設熱潮，并且金融行業(yè)的大部分容災建設的級別 都非常高，面向應用級容災（數(shù)據(jù)零丟失為目標）?？偟膩碚f，第一階段過程解 決了企業(yè)IT分散管理和容災的問題。第二個階段：實施虛擬化的過程。在數(shù)據(jù)集中與容災實現(xiàn)之后，隨著企業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心IT基礎 設施擴張很快，但是系統(tǒng)建設成本高、周期長，即使是標準化的業(yè)務模塊建設（哪 怕是系統(tǒng)的復制性建設），軟硬件采購成本、調(diào)試運行成本與業(yè)務實現(xiàn)周期并沒 有顯著下降。標準化并沒有給系統(tǒng)帶來靈活性，集中的大規(guī)模IT基礎設施出 現(xiàn)了

12、大量系統(tǒng)利用率不足的問題，不同的系統(tǒng)運行在獨占的硬件資源中，效率低 下而數(shù)據(jù)中心的能耗、空間問題逐步突顯出來。因此，以降低成本、提升IT運 行靈活性、提升資源利用率為目的的虛擬化開始在數(shù)據(jù)中心進行部署。虛擬化屏 蔽了不同物理設備的異構性，將基于標準化接口的物理資源虛擬化成邏輯上也完 全標準化和一致化的邏輯計算資源（虛擬機）和邏輯存儲空間。虛擬化可以將 多臺物理服務器整合成單臺，每臺服務器上運行多種應用的虛擬機，實現(xiàn)物理服 務器資源利用率的提升，由于虛擬化環(huán)境可以實現(xiàn)計算與存儲資源的邏輯化變 更，特別是虛擬機的克隆，使得數(shù)據(jù)中心亶實施的靈活性大幅提升，業(yè)務部署 周期可用數(shù)月縮小到一天以內(nèi)。虛擬化

13、后，應用以VM為單元部署運行，數(shù)據(jù)中 心服務器數(shù)量可大為減少且計算能效提升，使得數(shù)據(jù)中心的能耗與空間問題得到 控制?？偟膩碚f，第二階段過程提升了企業(yè)IT架構的靈活性，數(shù)據(jù)中心資源利用率有 效提高，運行成本降低。第三個階段：云計算階段。對企業(yè)而言，數(shù)據(jù)中心的各種系統(tǒng)（包括軟硬件與基礎設施）是一大筆 資源投入。新系統(tǒng)（特別是硬件）在建成后一般經(jīng)歷3-5年即面臨逐步老化與 更換，而軟件技術則不斷面臨升級的壓力。另一方面，IT的投入難以匹配業(yè)務 的需求，即使虛擬化后，也難以解決不斷增加的業(yè)務對資源的變化需求，在一定 時期內(nèi)擴展性總是有所限制。于是企業(yè)IT產(chǎn)生新的期望藍圖：IT資源能夠彈 性擴展、按需服

14、務，將服務作為IT的核心，提升業(yè)務敏捷性，進一步大幅降低 成本。因此，面向服務的IT需求開始演化到云計算架構上。云計算架構可以由 企業(yè)自己構建，也可采用第三方云設施，但基本趨勢是企業(yè)將逐步采取租用IT 資源的方式來實現(xiàn)業(yè)務需要，如同水力、電力資源一樣，計算、存儲、網(wǎng)絡將成 為企業(yè)IT運行的一種被使用的資源，無需自己建設，可按需獲得。從企業(yè)角度， 云計算解決了 IT資源的動態(tài)需求和最終成本問題，使得IT部門可以專注于服 務的提供和業(yè)務運營。這三個階段中，大集中與容災是面向數(shù)據(jù)中心物理組件和業(yè)務模塊，虛 擬化是面向數(shù)據(jù)中心的計算與存儲資源，云計算最終面向IT服務。這樣一個演 進過程，表現(xiàn)出IT運營

15、模式的逐步改變，而云計算則最終根本改變了傳統(tǒng)IT的 服務結構，它剝離了 IT系統(tǒng)中與企業(yè)核心業(yè)務無關的因素（如IT基礎設施）， 將IT與核心業(yè)務完全融合，使企業(yè)IT服務能力與自身業(yè)務的變化相適應。在 技術變革不斷發(fā)生的過程中，網(wǎng)絡逐步從基本互聯(lián)網(wǎng)功能轉換到WEB服務時代 （典型的WEB2.0時代），IT也由企業(yè)網(wǎng)絡互通性轉換到提供信息架構全面支撐 企業(yè)核心業(yè)務。技術驅(qū)動力也為云計算提供了實現(xiàn)的客觀條件，如圖2所示， 在關鍵領域云計算技術已經(jīng)就緒：圖2云計算的技術基礎標準化：公共技術的長期發(fā)展，使得基礎組件的標準化非常完善，硬件 層面的互通已經(jīng)沒有阻礙（即使是非常封閉的大型機目前也開始支持對外直

16、接出 IP接口），大規(guī)模運營的云計算能夠極大降低單位建設成本。虛擬化與自動化：虛擬化技術不斷縱深發(fā)展，IT資源已經(jīng)可以通過自動 化的架構提供全局動態(tài)調(diào)度能力，自動化提升了 IT架構的伸縮性和擴展性。并行/分布式架構：大規(guī)模的計算與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)已經(jīng)在分布式、并行處 理的架構上得到廣泛應用，計算密集、數(shù)據(jù)密集、大型數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)成為云計算 的實現(xiàn)基礎，從而要求整個基礎架構具有更高的彈性與擴展性。帶寬：大規(guī)模的數(shù)據(jù)交換需要超高帶寬的支撐，網(wǎng)絡平臺在40G/100G能 力下可具備更扁平化的結構，使得云計算的信息交互以最短快速路徑執(zhí)行。因此，從傳統(tǒng)WEB服務向云計算服務發(fā)展已經(jīng)具備技術基礎，而企業(yè)的 IT

17、從信息架構演進到彈性的IT服務也成為必然。2、云計算的定義與基本模型云計算的定義目前，云計算沒有統(tǒng)一的定義，這也與云計算本身特征很相似。維基百 科對云計算的定義是：云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新方式，通過互聯(lián)網(wǎng)上異 構、自治的服 務為個人和企業(yè)提供按需即取的計算。由于資源是在互聯(lián)網(wǎng)上， 而互聯(lián)網(wǎng)通常以云狀圖案來表示，因此以云來類比這種計算服務，同時云也是對 底層基礎設施的一種 抽象概念。云計算的資源是動態(tài)擴展且虛擬化的，通過互 聯(lián)網(wǎng)提供，終端用戶不需要了解云中基礎設施的細節(jié)，不必具有專業(yè)的云技術知 識，也無需直接進行控制，只關注自身真正需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng) 絡來獲得相應的服務。關于云

18、計算的描述，在當前具有的共同特征是：云是一種服務，類似水 電一樣，按需使用、靈活付費，使用者只關注服務本身H3C的云計算理念認為 云計算是一種新的IT服務模式，支持大規(guī)模計算資源的虛擬化，提供按需計算、 動態(tài)部署、靈活擴展能力。圖3給出了一個用戶使用云計算的示意，用戶對云資源的使用不用關注 具體技術實現(xiàn)細節(jié)，只需關注業(yè)務的體驗。比如當前被廣泛使用的搜狗拼音輸入 法，它其實就是一種云服務：搜狗輸入法能夠以快速簡單的方式為使用者提供 需要的語境、備選的語素，使得文字的編排可以成為激發(fā)靈感的一個輔助工具; 但是用戶并不關注搜狗輸入法在后臺運行的數(shù)千臺服務器提供的大型集群計 算，這些工作都交給了 IS

19、P。叮騰性刨新的嚇北襟3云JK一砰:務.塾ftt木JH. 花 宙岐HL 顯涵4寸斯四通*墮Jlki圖3云計算視圖云計算模型對于云計算的分類，目前比較統(tǒng)一的方式是從以下兩個維度進行劃分。按服務的層次。圖4云計算的服務層次如圖4所示，最底層是ITFoundation，嚴格來說這并不是云計算的一層， 是構成云計算的IT基礎設施的集合，具體表現(xiàn)為不同的軟硬件廠商的產(chǎn)品與方 案。云計算服務的基礎層次是IaaS（ InfrastructureasaService，基礎架構 即服務）。在這一層面，通過虛擬化、動態(tài)化將IT基礎資源（計算、網(wǎng)絡、存 儲）形成資源池。資源池即是計算能力的集合，終端用戶（企業(yè)）可以

20、通過網(wǎng)絡 獲得自己所需要的計算資源，運行自己的業(yè)務系統(tǒng)，這種方式使用戶不必自己建 設這些基礎設施，而只是通過對所使用資源付費即可。在IaaS之上是PaaS（PlatformasaService，平臺即服務）層。這一層 面除了提供基礎計算能力，還具備了業(yè)務的開發(fā)運行環(huán)境，對于企業(yè)或終端用戶 而言，這一層面的服務可以為業(yè)務創(chuàng)新提供快速低成本的環(huán)境。最上層是SaaS（SoftasaService，軟件即服務）。SaaS可以說在云計算概念出現(xiàn) 之前已經(jīng)有了，而隨著云計算技術的發(fā)展而得到了更好的支撐。SaaS的軟件是 拿來即用的，不需要用戶安裝，因為SaaS真正運行在ISP的云計算中心，SaaS 的軟件

21、升級與維護也無需終端用戶參與，SaaS是按需使用的軟件，傳統(tǒng)軟件買 了一般是無法退貨的，而SaaS是靈活收費的，不使用就不付費。層次化的云計算一般也稱為i-p-s云計算，各層可獨立提供云服務，下 一層的架構也可以為上一層云計算提供支撐。仍以搜狗拼音為例，由大型服務器 群、高速網(wǎng)絡、存儲系統(tǒng)等組成的IaaS架構為內(nèi)部的業(yè)務開發(fā)部門提供基礎服 務，而內(nèi)部業(yè)務開發(fā)系統(tǒng)在IaaS上構建了 PaaS，并部署運行搜狗拼音應用系統(tǒng)， 這樣一個大型的系統(tǒng)對互聯(lián)網(wǎng)用戶而言，就是一個大規(guī)模SaaS應用。按云的歸屬圖5云的歸屬如圖5所示，主要分為公有云、私有云和混合云。公有云一般屬ISP構 建，面向公眾、企業(yè)提供公

22、共服務，由ISP運營；私有云是指由企業(yè)自身構建 的為內(nèi)部提供云服務；當企業(yè)既有私有云，同時又采用公共云計算服務，這兩種 云之間形成一種內(nèi)外數(shù)據(jù)相互流動的形態(tài)，便是混合云的模式。3、云計算的基礎架構要求從本質(zhì)上來說，云計算是一種IT模式的改變，這種變化使得IT基礎架 構的運營專業(yè)化程度不斷集中和提高從而對基礎架構層面提出更高的要求。如圖 6所示，云計算聚焦于高性能、虛擬化、動態(tài)性、擴展性、靈活性、高安全，簡 化用戶的IT管理，提升IT運行效率，大幅節(jié)省成本。圖6云計算對基礎架構的關注點云計算的基礎架構主要以計算（服務器）、網(wǎng)絡、存儲構成，為滿足云 計算的上述要求，各基礎架構層面都有自身的要求。如

23、圖7所示，對于服務器， 云計算要求其支持更密集的計算能力（目前多路多核架構），完全的虛擬化能力 （CPU指令虛擬化、軟件虛擬化、橋片虛擬化、IO虛擬化），多個IO（數(shù)據(jù)訪 問與存儲）的整合一CEE與FCOE；對于網(wǎng)絡，面向100G的性能成為云計算的基 本支撐平臺，搭建更扁平化、高度可擴展的架構，滿足虛擬機算環(huán)境的大規(guī)模二 層無環(huán)網(wǎng)絡、FCOE/DCE的統(tǒng)一交換、L2-L7的深度高速（10GE級性能）安全集 成；對于存儲，高速IO將面向10G/16G，高度擴展的虛擬化海量存儲，面向統(tǒng) 一交換IO整合的FCOE。madNE1MUmrhdr-KR.RCtilrm*rruUrikBK-if-Pd-IT

24、IJMV iH-drU-Benf MtIX1K MiZIMjL釁由電圖7云計算的基礎架構要求4、構建與交付云計算不論使用i-p-s的哪一層云計算服務，企業(yè)都需要考慮是采用SP的計 算資源還是自建云計算資源。從目前運營方式，主要可能有6種方式，如圖8所 示。圖8云計算的服務交付方式方式一，企業(yè)所有，自行運營。這是一種典型的私有云模式，企業(yè)自建 自用，基礎資源在企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，運行維護也由企業(yè)自己承擔。方式二，企業(yè)所有，運維外包。這也是私有云，但是企業(yè)只進行投資建 設，而云計算架構的運行維護外包給服務商（也可以是SP），基礎資源依然在企 業(yè)數(shù)據(jù)中心。方式三，企業(yè)所有，運維外包，外部運行。由企業(yè)投資建設私有云，但 是云計算架構位于服務商的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，企業(yè)通過網(wǎng)絡訪問云資源，這是一種物 理形體的托管型。