云计算技术发展及新思路创新

　1 云计算的源起及发展
　　当今时代，“人云亦云”，云计算的影响力已经席卷了各个角落，不管是否和云有关系的厂家都把自己的产品往云计算的大旗上靠，以赶上世纪初的这股潮流并充分利用它，可以说，云计算是继个人电脑、互联网后的又一革命性技术，将在未来数年内统领IT行业的发展方向，并改变我们使用信息技术的方式。而计算机技术发展方向之一就是，计算机用于在越来越复杂的软件上运行越来越大的数据集。当单片的超级计算机成为科技和经济发展的障碍时，人们开始将目光从分布式服务器转向服务器农场。同时，咨询专家开发的内部服务已经转为专家提供的、虚拟市场可用的普遍服务外包。
　　这里占统治地位的字眼是“云”。随着全球可用服务器农场数量和运行于任何服务器农场上的软件（正如你不知道你的搜索请求在哪里被服务的）不断增加，人们可能会说“一切皆在云中”。历史也展现出网络的两大发展方向，一方面，以前普通人难以接触到大型机正在成为人们桌面上的个人计算机，然后演变为笔记本电脑，进而变成了随身携带的智能终端（IPad、智能手机），个性化服务无所不在。另一方面，大型机又在不断演变为超级计算机，然后服务器农场演变为云，共享服务变得无处不在。而起到关键作用的是互联网，它将信息从大型服务器农场传送到千家万户。而在最高级别，云计算概念的核心就是建立战略分布式服务器农场（集成在机架上的商业处理器同质集群构成的），以实现计算密度和功耗优化。在源头，它不是真正的云，无非是人们为了描绘出这一最终能够做任何事情的神奇过程，画了一些波纹或团，并将其称为云。问题是某个功能实体可能是节点的一部分，也可能是使用一些节点，也可能在服务器农场中进行处理，该功能的执行对象是某些资源，我们不关心这些资源位于何处，又需要多少资源，因为它是根据需求的变化而移动的，我们也不想知道它将移向何处，换句话说，网络变成了云。
　　随着通迅设备交互的增多，用户之间的交互功能也不断增强，从而使用得带有拍照功能的智能手机成为社区网络中的灵活节点。基于优先条款，其功能和结构随着参与者的思路发生变化，而不是随着预定的业务流程发生变化。手机只是所有故事中的诸多角色之一，所有电子产品正趋于无线化，不是简单地去除电缆，手机可以以无线的方式与你家的门铃建立连接，支持你在卧室中应答，甚至此时你可以不在家。又如婴儿突然出现急性脱水的症状，婴儿车或专用座位能够发现并及时发出警告声。
　　正如常说的“云计算是街道拐角销售的商品”，这也体现了云计算的最终用途是可租用的服务，但云计算技术就象“追求计算机的CPU的运算能力”当前已经达到了极致，他已不再是我们企求的目标，我们的目标是如何让云更方便为我们提供服务。
　　2 云计算的涵义及本质
　　什么是云计算？这个是一个反复提到、反复回答后又反复提出的问题，从这个角度说，一方面说明云计算是一个非常抽象的概念，要准确地把握其内涵不是一件容易的事，另一方面，这又表示云计算是有着强大生命力的技术发展方向，否则不会有越来越多的人翻来覆去地尝试弄懂这个问题。因而就有不同的人、不同的行业从不同角度解释了云计算的含义，纵观各方观点，CSA（Cloud Security Alliance——云计算安全联盟）在“Security Guidance For Critical Areas Of Focus In Cloud Computing V3.0”比较精确地说明云计算的本质：
　　“云计算的本质是一种服务提供模型，通过这种模型可以随时、随地、按需地通过网络访问共享资源池的资源，这个资源池的内容包括计算资源、网络资源、存储资源等，这些资源能够被动态地分配和调整，在不同用户之间灵活地划分。凡是符合这些特征的IT服务都可以被称为云计算服务。”
　　上面的定义很好的说明云计算的本质。为了将这个定义更方便地匹配到现实世界的IT架构中，NIST（al Institute of Standards and Technology——美国国家标准与技术学院）提出了一个定义云计算的标准——“NIST Working Definition of Cloud Computing/NIST800-145”。这个文档中提到了一个标准的云计算要具备五个基本元素，分别是通过网络分发服务 、自助服务、可衡量的服务、资源的灵活调度，以及资源池化。该标准还提到云计算按照服务类型可以分为IaaS、SaaS和PaaS三类，而按照部署模式又可分为公有云、私有云、混合云和社区云四种。
　　NIST 800-145被业界普遍接受的原因是其提出的云计算五大要素非常简练地说明了一个云计算系统的特征，只有具备这五点的IT架构才可以被称为云服务架构，通过这五个特征能快速地将云计算系统同传统IT系统区分开来，抓住这五点就好像在亲子鉴定中准确地抓住了特征DNA，能够快速地把云计算从庞杂的IT服务类型中提取出来一样。
　　3 云计算技术新思路探析
　　早期我们更多考虑到服务器的软硬件配置，认为服务器的强大是决定网络服务的质量，同时又要配合能更好的工作，需要为其各客户端安装相应的软件，客户机/服务器（Client/Server）模式在我们的头脑中已根深蒂固，而如今的B/S模式，才让我们意识到计算机无非是为了方便人类工作生活的工具而已，越靠近客户端，承载的业务应该越多，让人们更易用，正如当今普遍的智能终端一样，触屏代替按键，所见及所得达到极致，才让人们更容易去使用它，随之而来的技术和创意相互催化，相互溶解，这一切也使得云计算技术产生了新的发展思路。
1） 虚拟化
　　最初计算机软件的开发与运行调试，都需要依赖相应的硬件架构，而版本的升级又决定能否在原有硬件上运行，所以才出现开发在可跨平台环境实现，只要软件编译后总能运行，版本也已无关紧要，安卓就是最好的实例。它针对移动终端的发展与应用，并迅速成为嵌入式中操作系统的首选。正如“潘塔丽”观点所描述的，系统功能将建立在虚拟硬件各软件的基础上，从而使功能成为首要的设计目标。虽说不可不提诸如“硬件”和“软件”等术语，但在未来的发展中，随着人类对自己的意图越来越明确及明朗化，这些概念也将慢慢被淡忘。
　　2） 大数据
　　正如科教 片“互联网时代”中所描述的，大英百科全书在当年编印的规模巨大，和当下“互联网”数据相比，显得微不足道，所以云开始更多应用于数据存储，以前人类追求CPU的运算能力，而“超越摩尔定律”差距表明，算法复杂性增长速度要比处理器速度快，云存储慢慢用空间和实力取代建筑辉煌的“世界级图书馆”，使得数据的所有者运行业务成本更低，加之高速互连和无处不在的网络，运行于云中的“第一英里”。但随之而来的就是云中数据仓库的所有权和维护的问题。
　　3） 架构
　　同时随着云服务的普遍应用也对专业技术提出要求，并行-分布式算法的提出，针对多核架构的研究表明，拥有诸多异构节点的系统，能够更好地处理固有并行性缺乏的问题，在云应用中，不同服务将搜寻不同资源组的服务器，并针对不同的应用进行优化，从而根据服务请求协同处理，云计算将服务定位于最优的服务器上，或考虑到能效原则，合并服务且能在最少服务器上运行任务，对服务的请求开始变得智能，而又取决于当前负载，除了时间关键性软件，用户不需要对调度进行深入的了解。
　　4） 家庭网络
　　与办公室相比，网络化的家庭缺少与数字化通信所匹配的物理支撑，常见到朋友在装修房间时要充分考虑有线网络如何布线，网线要选择最好质量的，安装时不放心装修人员的水平，而亲自测试连接连通性，并同时要考虑电视机顶盒的放置位置与方式而绞尽脑汁，甚至在布线完成后还在后悔方案的不完善，随着IPV6的产生，任何电器都可以计算机化并联网，广义地说就是对应着处理和控制，从而产生以网络为中心的家庭自动化，家庭本身已成为用户的无线局域网，甚至从外界看起来找不到一台计算机形式的影子，但这网络却承载着信息，通话，电影，图片，音乐及应用控制，这也对各类宽带接入方案提出更多的要求和挑战，无线网络无处不在。
　　另一个不容忽视的就是那些用途广泛，精确度高，成本低廉，应用灵活的摄像头，随着相关支持技术的不断产生，数字摄像头的应用越来越广泛，但大多数摄像头还只是一个单独的图像捕获设备，通过将其智能化所带来的多功能大大降低了业余领域中操作难度，这些设备与人的眼睛相比，区别在于人眼相当于具备了自动适应场景的镜头，并且能通过双视角实现景深控制，特征提取和图像理解分层。在多样性的实现方面，生物学给我们的启发是通过使用大量便宜简单的视觉传感器来协同完成高质量的工作或者实现自适应功能。
　　4 总结
　　通过笔者从以上三个方面的描述，希望能对专业技术人员对云计算技术有个较清晰思路提示或启发，但和云相关的技术因篇幅未能提及或深入展开说明，相信各位IT技术人员或专家能“拨云见日”，并随着信息产业技术的发展，实现云技术服务下的美好未来。
　　参考文献：
　　[1] 徐立冰.云计算和大数据时代网络技术揭秘[M].北京：人民邮电出版社，2013：8-9.
　　[2] Spaanenburg L， Spaanenburg H.云连接与嵌入式传感系统[M].郎为民，译.北京：机械工业出版社，2013：203-204.