面向企業(yè)的云計(jì)算，第 1 部分: 了解云的一些基本概念
什么是云計(jì)算？
這個(gè)問(wèn)題看起來(lái)似乎是老生常談并且很簡(jiǎn)單，但事實(shí)上卻不是這樣。目前，網(wǎng)上有數(shù)百（甚至數(shù)千）種云計(jì)算定義。要全面回答此問(wèn)題，在嘗試定義之前先了解什么不是云計(jì)算也許是更便捷的方法。
有些人說(shuō)云計(jì)算只不過(guò)是一直在 Web 2.0 運(yùn)動(dòng)前沿的軟件作為服務(wù) (SaaS) 模型的另一種稱謂。還有一些人說(shuō)，云計(jì)算是一種市場(chǎng)宣傳，只不過(guò)是老技術(shù)（如效用計(jì)算、虛擬化或網(wǎng)格計(jì)算）換了張新面孔。此觀點(diǎn)忽略了這樣一個(gè)事實(shí)，即云計(jì)算比這些特定技術(shù)中的任何一個(gè)的范圍都要廣。為了確保做到這一點(diǎn)，云解決方案通常包括這些技術(shù)（和其他一些技術(shù)），但是，它是一個(gè)綜合性策略，可以將云計(jì)算與其前代產(chǎn)品區(qū)分開(kāi)來(lái)。
對(duì)于本文而言，我們將云計(jì)算定義為是一個(gè)全面解決方案，在此解決方案中，所有的計(jì)算資源（硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等）均可根據(jù)命令指示快速提供給用戶。可以管理所提供的資源或服務(wù)，以確保可用性、安全和質(zhì)量等。這些解決方案的關(guān)鍵因素是它們能夠擴(kuò)展和收縮，使用戶能夠獲取正好適合他們需求的資源：既不多也不少。
簡(jiǎn)而言之，云計(jì)算解決方案使 IT 能夠作為服務(wù)提供。
為什么要使用云計(jì)算？
越來(lái)越多的公司轉(zhuǎn)向包括云計(jì)算的 IT 解決方案的原因有許多。首先，云計(jì)算可以減少與提供 IT 服務(wù)相關(guān)的成本。通過(guò)僅在需要資源時(shí)獲取資源并僅為所需的資源付費(fèi)，可以減少資本和運(yùn)營(yíng)成本。此外，通過(guò)減輕整個(gè)企業(yè)中與管理各種資源相關(guān)的某些負(fù)擔(dān)，您的關(guān)鍵人員可以將工作重點(diǎn)更多地放在創(chuàng)造價(jià)值和業(yè)務(wù)創(chuàng)新上。最后，云計(jì)算模型可提供業(yè)務(wù)靈活性。由于可以通過(guò)擴(kuò)展或收縮整個(gè) IT 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)滿足要求，所以公司可以更加輕松地滿足快速改變的市場(chǎng)需求，確保能夠讓其客戶處于領(lǐng)先地位。
在許多方法中，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了將許多現(xiàn)有技術(shù)（SOA、虛擬化、自動(dòng)計(jì)算）與新思想相結(jié)合，從而制定完整的 IT 解決方案。
云剖析
有了可接受的云計(jì)算定義支持，現(xiàn)在我們看一下云的各個(gè)層。圖 1 概括了云模型的三種規(guī)則組件。該圖精確地反映了 IT 數(shù)量與成本、物理空間要求、維護(hù)、管理、管理監(jiān)督和陳舊化相關(guān)的比例。另外，這些層不但可以表示云剖析，而且還表示一般的 IT 剖析。
圖 1. 云剖析
構(gòu)成云的各層包括：
應(yīng)用程序服務(wù)
日常 Web 用戶可能最熟悉該層。該應(yīng)用程序服務(wù)層駐留著適合 SaaS 模型的應(yīng)用程序。它們是一些運(yùn)行在云中的應(yīng)用程序，并按需求作為服務(wù)提供給用戶。有時(shí)這些服務(wù)是免費(fèi)的，提供商從網(wǎng)絡(luò)廣告之類的項(xiàng)目中生成收入，有時(shí)應(yīng)用程序提供商直接從使用服務(wù)中創(chuàng)造收入。是不是聽(tīng)起來(lái)有些耳熟？可能如此，因?yàn)槲覀兇蠹規(guī)缀醵加眠^(guò)它們。如果您用 Turbo Tax 在線報(bào)過(guò)稅，用 GMail 或 Yahoo Mail 查閱過(guò)您的郵件，或者用 Google Calendar 安排過(guò)約會(huì)，則一定熟悉云的頂層。它們只是這些類型的應(yīng)用程序中的兩個(gè)示例。從實(shí)際記錄上看有數(shù)千種 SaaS 應(yīng)用程序，使用 Web 2.0 技術(shù)后，該數(shù)量還在日益增長(zhǎng)。
也許公眾并不完全知道這些應(yīng)用程序，這是因?yàn)閼?yīng)用程序服務(wù)層中的許多應(yīng)用程序都直接面向企業(yè)團(tuán)體。有這樣一些托管的軟件產(chǎn)品：處理工資單流程、人力資源管理、協(xié)作、客戶關(guān)系管理、業(yè)務(wù)合作伙伴關(guān)系管理等。這些產(chǎn)品的常見(jiàn)示例包括：IBM® Lotus® Live、IBM Lotus Sametime®、Unyte、Salesforce.com、Sugar CRM 和 WebEx。
在這兩個(gè)用例中，通過(guò) SaaS 模型提供的應(yīng)用程序都可以讓使用者受益，他們不必安裝和維護(hù)軟件，并且這些應(yīng)用程序可以通過(guò)支持使用付費(fèi)概念的許可證模型來(lái)使用。
平臺(tái)服務(wù)
這是一個(gè)我們可以將應(yīng)用程序基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)視為一套服務(wù)的層。這包括但不僅限于中間件作為服務(wù)、消息傳遞作為服務(wù)、集成作為服務(wù)、信息作為服務(wù)、連接性作為服務(wù)等。此處的服務(wù)主要是為了支持應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序可以運(yùn)行在云中，并且可以運(yùn)行在更加傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心中。為了實(shí)現(xiàn)云內(nèi)所需的可擴(kuò)展性，此處提供的不同服務(wù)經(jīng)常被虛擬化。本部分中關(guān)于云的產(chǎn)品示例包括 IBM® WebSphere® Application Server 虛擬映像、Amazon Web Services、Boomi、Cast Iron 和 Google App Engine。平臺(tái)服務(wù)可讓使用者能夠確保基于需求提供應(yīng)用程序基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并配備滿足用戶需求的應(yīng)用程序。
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)
云的底層是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)層。這里，我們看到的是一套物理資產(chǎn)，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及作為供給服務(wù)提供給使用者的存儲(chǔ)磁盤。此處的服務(wù)支持應(yīng)用程序基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（與該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是否通過(guò)云提供無(wú)關(guān)）和更多的使用者。對(duì)于平臺(tái)服務(wù)，虛擬化是提供按需分配資源的常用方法。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)的示例包括：IBM BlueHouse、VMWare、Amazon EC2、Microsoft Azure Platform、Sun ParaScale Cloud Storage 等。
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)主要通過(guò)按需分配計(jì)算能力來(lái)解決正確配備數(shù)據(jù)中心這一問(wèn)題。此外，由于此層一般利用虛擬化技術(shù)，因此可以實(shí)現(xiàn)由更加高效的資源利用率帶來(lái)的成本節(jié)約。
回頁(yè)首
公共、私有和混合云
現(xiàn)在您已經(jīng)了解了什么是云計(jì)算，哪些內(nèi)容構(gòu)成云計(jì)算解決方案，下面讓我們看一下云的三大主要類型。對(duì)于本文而言，我們將介紹幾個(gè)與云計(jì)算的企業(yè)使用者相關(guān)的類型（圖 2）：
圖 2. 云類型
公共云是由第三方（供應(yīng)商）提供的云服務(wù)。它們?cè)诠痉阑饓χ猓稍铺峁┥掏耆休d和管理。
公共云嘗試為使用者提供無(wú)后顧之憂的 IT 元素。無(wú)論是軟件、應(yīng)用程序基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，還是物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，云提供商都負(fù)責(zé)安裝、管理、供給和維護(hù)。客戶只要為其使用的資源付費(fèi)即可，根本不存在利用率低這一問(wèn)題。
但是，這要付出一些代價(jià)。這些服務(wù)通常根據(jù)“配置慣例”提供，即根據(jù)適應(yīng)最常見(jiàn)使用的情形這一思想提供。如果資源由使用者直接控制，則配置選項(xiàng)一般是這些資源的一個(gè)較小子集。另一件需要記住的事情是，由于使用者幾乎無(wú)法控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，需要嚴(yán)格安全性和法規(guī)遵從性的流程并不總能很好地適合于公共云。
私有云是在企業(yè)內(nèi)提供的云服務(wù)。這些云在公司防火墻之內(nèi)，由企業(yè)管理。
私有云可提供公共云所提供的許多好處，一個(gè)主要不同點(diǎn)是：企業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)置和維護(hù)云。建立內(nèi)部云的困難和成本有時(shí)難以承擔(dān)，且內(nèi)部云的持續(xù)運(yùn)營(yíng)成本可能會(huì)超出使用公共云的成本。
私有云確實(shí)可提供超過(guò)公共云的優(yōu)勢(shì)。對(duì)構(gòu)成云的各種資源的較細(xì)粒度控制可為公司提供所有的全部配置選項(xiàng)。此外，由于安全性和法規(guī)問(wèn)題，當(dāng)要執(zhí)行的工作類型對(duì)公共云不實(shí)用時(shí)，用私有云比較合適。
混合云是公共云和私有云的混合。這些云一般由企業(yè)創(chuàng)建，而管理職責(zé)由企業(yè)和公共云提供商分擔(dān)。混合云利用既在公共空間又在私有空間中的服務(wù)。
當(dāng)公司需要使用既是公共云又是私有云的服務(wù)時(shí)，選擇混合云比較合適。從這個(gè)意義上說(shuō)，公司可以列出服務(wù)目標(biāo)和需要，然后相應(yīng)地從公共或私有云中獲取。結(jié)構(gòu)完好的混合云可以為安全、至關(guān)重要的流程（如接收客戶支付）以及輔助業(yè)務(wù)流程（如員工工資單流程）提供服務(wù)。
該云的主要缺陷是很難有效創(chuàng)建和管理此類解決方案。必須獲取來(lái)自不同源的服務(wù)并且必須像源自單一位置那樣進(jìn)行供給，并且私有和公共組件之間的交互會(huì)使實(shí)施更加復(fù)雜。由于這是云計(jì)算中一個(gè)相對(duì)新穎的體系結(jié)構(gòu)概念，因此有關(guān)此模式的最佳實(shí)踐和工具將繼續(xù)出現(xiàn)，但是在對(duì)其進(jìn)行更多了解之前，一般都不太愿意采用此模型。
回頁(yè)首
SOA 和云計(jì)算
云計(jì)算的前代產(chǎn)品是一些為數(shù)眾多且廣為人知的技術(shù)。它們有效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化、管理程序和大量其他計(jì)算。云計(jì)算不是總能（但實(shí)際上應(yīng)該）談到的一種技術(shù)概念是 SOA。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)在云計(jì)算發(fā)展到今天這種情況方面起了一定的作用，同時(shí)它還應(yīng)該在云計(jì)算發(fā)展方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。
在許多方面，云計(jì)算可被視為 SOA 后應(yīng)用程序的擴(kuò)展，并且已進(jìn)入了應(yīng)用程序和物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。由于企業(yè)和云提供商在尋求提供云解決方案，其基本目標(biāo)就是將企業(yè) IT 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為一種服務(wù)來(lái)提供。還應(yīng)該總結(jié)集成和將企業(yè)應(yīng)用程序作為離散服務(wù)所得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，因?yàn)榛A(chǔ)結(jié)構(gòu)層也作為服務(wù)來(lái)組織和提供。該應(yīng)用程序和物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（非常類似于 SOA 中的應(yīng)用程序）必須是可發(fā)現(xiàn)、可管理和可支配的。在理想情況下（非常類似于 SOA），規(guī)定如何發(fā)現(xiàn)、使用、管理和支配服務(wù)的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)將不斷發(fā)展。這些標(biāo)準(zhǔn)將概括云解決方案的整個(gè)生命周期。
圖 3 記錄了三層云方法的觀點(diǎn)，并顯示了其中的每個(gè)層如何從根本上向整個(gè) SOA 提供服務(wù)。在某些情況下，兩個(gè)底層的服務(wù)作為 SOA 的一部分提供，但是，重要的是認(rèn)識(shí)該云所有層基于服務(wù)的方法。
圖 3. 云服務(wù)
回頁(yè)首
云與開(kāi)發(fā)
如果您是一名軟件開(kāi)發(fā)人員或測(cè)試人員，可能會(huì)認(rèn)為所有這些聽(tīng)起來(lái)很不錯(cuò)，但是不太確定這是否與您有關(guān)。畢竟，這是針對(duì)管理人員的，不是嗎？這是常見(jiàn)的第一個(gè)觀點(diǎn)，但是沒(méi)有考慮到云計(jì)算可以為開(kāi)發(fā)和測(cè)試團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的明顯優(yōu)勢(shì)。
例如，在測(cè)試和開(kāi)發(fā)方面的最大障礙是能否獲取、部署、配置和承載在其中執(zhí)行開(kāi)發(fā)單元測(cè)試、原型設(shè)計(jì)和完整產(chǎn)品測(cè)試的環(huán)境。云計(jì)算解決方案可用來(lái)快速創(chuàng)建和承載此類環(huán)境，從而減輕測(cè)試和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的負(fù)擔(dān)，將問(wèn)題放在云領(lǐng)域中。對(duì)于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這意味著諸如持續(xù)不斷的代碼集成和原型設(shè)計(jì)工作將變得更加便于執(zhí)行，因?yàn)閷?duì)產(chǎn)品更新和新代碼的測(cè)試相對(duì)來(lái)說(shuō)比較輕松。對(duì)于測(cè)試團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，可以將更多的時(shí)間用于測(cè)試產(chǎn)品質(zhì)量，用較少的時(shí)間來(lái)支持測(cè)試。
除了為開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)提供運(yùn)行時(shí)環(huán)境外，還有另外一個(gè)直接面向開(kāi)發(fā)人員的云領(lǐng)域。工具作為服務(wù)是 SaaS 的子集，是可以在云中提供開(kāi)發(fā)工具的思想。IDE 和簡(jiǎn)單代碼編輯器將成為開(kāi)發(fā)人員使用 Internet 連接訪問(wèn)的承載軟件。這樣，開(kāi)發(fā)人員就不必在其所有的每臺(tái)計(jì)算機(jī)上都持有本地 IDE 和相應(yīng)的許可證。作為一名開(kāi)發(fā)人員，您可能知道能夠從任何計(jì)算機(jī)上隨時(shí)訪問(wèn)一般開(kāi)發(fā)環(huán)境的潛在價(jià)值。
云計(jì)算對(duì)開(kāi)發(fā)人員還有另外一種影響。如果條件成熟，要不失時(shí)機(jī)地倡導(dǎo)開(kāi)發(fā)人員采用標(biāo)準(zhǔn)編程模型 API。所有開(kāi)發(fā)人員都力爭(zhēng)成為模型編程員，因而恪守標(biāo)準(zhǔn)，但是多數(shù)人可能會(huì)時(shí)不時(shí)地偏離標(biāo)準(zhǔn)。偏離標(biāo)準(zhǔn)也許是因?yàn)閷Ｓ械?API 為您提供了諸如性能之類的切實(shí)好處；而在其他情況下，或許您只想“追求實(shí)用”。在云中，與標(biāo)準(zhǔn) API 的任何偏離都特別危險(xiǎn)，而其原因也相當(dāng)明了。盡管使用者知道他們從云提供商那里獲得所請(qǐng)求的服務(wù)，但他們可能不知道該服務(wù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
例如，假定從一個(gè)云提供商那里請(qǐng)求 J2EE™ 應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)。該云提供商提供應(yīng)用服務(wù)器服務(wù)，但您可能完全不知道接收供應(yīng)商的哪個(gè)服務(wù)器，除非您與該提供商簽署了具體的協(xié)議。您選擇部署到提供的服務(wù)器的任何應(yīng)用程序都不應(yīng)受到特定于供應(yīng)商代碼的限制，因?yàn)槟罱K可能會(huì)遇到始料未及的應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。
回頁(yè)首
針對(duì)云的工具
上面提到的云計(jì)算中的主要組件是工具。在許多方面，這對(duì)云計(jì)算解決方案的成功至關(guān)重要。在市場(chǎng)上有一種提供云解決方案的重要技術(shù)，但是，這些技術(shù)往往因缺少完整、可理解的工具而難以付諸實(shí)施。
考慮云中的應(yīng)用程序服務(wù)層。此層中的工具可以提供一個(gè)可幫助云應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的環(huán)境，并且應(yīng)該提供打包和將應(yīng)用程序部署到云基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的方法。我們知道，已經(jīng)有許多符合所述要求的此類工具，但問(wèn)題是，這些工具幾乎都與云提供商的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起。開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)是從此工具中獲得最大功能和靈活性的關(guān)鍵。每當(dāng)開(kāi)發(fā)人員改變?cè)苹A(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，他們無(wú)法支付學(xué)習(xí)新工具導(dǎo)致的成本；另外，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)也不會(huì)不斷地支付因轉(zhuǎn)換云基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致重寫應(yīng)用程序的成本。因此，該工具必須以能使完成的項(xiàng)目跨多個(gè)云基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)移植的方式幫助應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、打包和部署。
工具在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)層中也擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色。為云構(gòu)建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并不是一個(gè)無(wú)足輕重的流程。對(duì)于云提供商來(lái)說(shuō)，所有的物理資產(chǎn)，無(wú)論該提供商是內(nèi)部還是外部的都需要考慮，以便將正確的物理資源分配給云。此空間中的工具應(yīng)該幫助公司虛擬化其 IT 資產(chǎn)，以便為該云考慮到所有資源。但是，僅向云構(gòu)建者提供資產(chǎn)虛擬化還不夠。此空間中的工具還應(yīng)為創(chuàng)建云提供某些智能。過(guò)去，IT 管理員的一項(xiàng)艱苦工作就是嘗試將預(yù)期的要求與物理資源進(jìn)行匹配。這已帶來(lái)了資源利用不足的問(wèn)題，此問(wèn)題成了云的有力催化劑。工具必須基于期望的系統(tǒng)需求特征指導(dǎo)用戶完成云的物理組成。
回頁(yè)首
總結(jié)
在目前和可預(yù)知的未來(lái)，云計(jì)算將在技術(shù)行業(yè)中扮演非常重要的角色。最終，它會(huì)將 IT 作為服務(wù)提供給使用者。云計(jì)算空間中產(chǎn)品和服務(wù)的數(shù)量將持續(xù)增長(zhǎng)，而且這也是大勢(shì)所趨。我們非常高興云計(jì)算給我們的 WebSphere 開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)的機(jī)會(huì)，在后續(xù)的文章中，我們將討論這些機(jī)會(huì)是什么，并了解一些將云計(jì)算從概念轉(zhuǎn)化為企業(yè)利潤(rùn)回報(bào)的 WebSphere 解決方案。
參考資料
學(xué)習(xí)
通過(guò) developerWorks 的云計(jì)算空間，可以獲得關(guān)于云計(jì)算的最新的 IBM、developerWorks 和全面的行業(yè)信息。
揭秘云計(jì)算：本文將帶領(lǐng)您學(xué)習(xí)如何明智地看待云，并根據(jù)特定的應(yīng)用程序需求選擇適當(dāng)?shù)钠脚_(tái)。
云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算：本文以 Amazon Web Services 為例，向您詳細(xì)地講解了云計(jì)算服務(wù)類型，云計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的相似與不同。同時(shí)本文還探討了云計(jì)算優(yōu)于網(wǎng)格計(jì)算的地方，兩者面臨的共同問(wèn)題以及一些安全方面的問(wèn)題。
云計(jì)算：隨時(shí)隨地訪問(wèn)應(yīng)用程序
系列文章：用 Amazon Web Services 進(jìn)行云計(jì)算：學(xué)習(xí)如何使用 Amazon Web Services 進(jìn)行云計(jì)算。了解這些服務(wù)如何為設(shè)計(jì)和構(gòu)建可伸縮、可靠的應(yīng)用程序提供一種可選方案。
云計(jì)算期刊提供案例集、Blog 項(xiàng)和云計(jì)算中的常規(guī)信息。
相關(guān)新聞