云計算

云計算的資源是動態(tài)易擴展而且虛擬化的，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)，不必具有相應的專業(yè)知識，也無需直接進行控制，只關(guān)注自己真正需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng)絡來得到相應的服務。

云計算可以認為包括以下幾個層次的服務：基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。云計算服務通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業(yè)應用，軟件和數(shù)據(jù)可存儲在數(shù)據(jù)中心。

對比

云計算常與格網(wǎng)計算（分布式計算的一種，由一群松散耦合的計算機集組成的一個超級虛擬計算機，常用來執(zhí)行大型任務）、效用計算（IT資源的一種打包和計費方式，比如按照計算、存儲分別計量費用，像傳統(tǒng)的電力等公共設施一樣）、自主計算（具有自我管理功能的計算機系統(tǒng)）相混淆。

事實上，許多云計算部署依賴于計算機集群（但與網(wǎng)格的組成、體系機構(gòu)、目的、工作方式大相徑庭），也吸收了自主計算和效用計算的特點。

它從硬件結(jié)構(gòu)上是一種多對一的結(jié)構(gòu)，從服務的角度或從功能的角度它是一對多的。 (1)例如,今天要設計一供應鏈管理系統(tǒng),可以先從市面上提供的免費云服務器主機,將Application放置主機上,使用MS所提供數(shù)據(jù)庫,這樣一來,硬件城本大幅降低,將Application放置云上,且隨時隨地于任何終端設備上鏈接互聯(lián)網(wǎng),就能訪問數(shù)據(jù)(因為基于公開的標準協(xié)議). (2)云科技,在2009年開始至今,對于任何企業(yè)都吹起一股風潮,除了數(shù)據(jù)訪問方便,營運成本大幅降低(例如,辦公室軟件,操作系統(tǒng),硬件設備),都能通過云技術(shù)的提供,免費使用.現(xiàn)今很多企業(yè)在創(chuàng)業(yè)時,都采用云技術(shù),來降低成本,以提高企業(yè)競爭能力.

叢集計算：比起云計算，叢集計算著重在高效能，串連各別CPU的計算能力，而非著重在提供服務。 雖然云計算的底層有部分是由叢集計算所構(gòu)成，像是負載平衡或備援技術(shù)。叢集計算所提供的效能固然強勁，然而建置成本也相對昂貴，一般民眾與研究單位大多無法負荷。因此利用商用硬件（Commodity Hardware）的組裝計算機，漸漸成為另一新主流。眾多原本應用在叢集計算機上的庫或操作系統(tǒng)，也逐漸地移植在商用計算機上運行。其中Unix操作系統(tǒng)，就是從大型工作站，演進到現(xiàn)在一般用戶皆可使用的最好示例。除了建置成本的問題外，另一個叢集計算的缺點，在于需要完全同規(guī)格的硬件。不同的硬件、環(huán)境上，叢集計算很難組合運作，在軟件上也有同樣困擾，為了效能，可能針對操作系統(tǒng)的版本，使用的庫去限制，讓不同的站點（Site）間必須重新設計開發(fā)許多的轉(zhuǎn)換程序才能集成。此外，跨網(wǎng)絡區(qū)域的連接與使用皆會遇到網(wǎng)絡安全性的問題。為了解決以上問題，派生了另一技術(shù)，稱做格網(wǎng)技術(shù)。

網(wǎng)格計算：格網(wǎng)這個名詞，在英文中，較多用在電力格網(wǎng)（Power Grid）領域中，因此也有人稱為網(wǎng)格。 在格網(wǎng)計算的始祖Ian Foster的論文中，將格網(wǎng)計算發(fā)展的遠景，類似電力或水力，在需要使用時便隨手可得。然而格網(wǎng)計算，常會被拿來與叢集計算比較。在討論格網(wǎng)計算中常常會提到虛擬組織（VO, Virtual Organization），與W3C的技術(shù)規(guī)格。格網(wǎng)計算就是利用現(xiàn)有的叢集計算以及Web觀念作為底層，也有人認為格網(wǎng)技術(shù)是下一代的Web 3.0。但是格網(wǎng)技術(shù)是完全不同的目的，最主要還是增加資源的利用性，并非追求效能。 資源的收集，控制，服務等議題便成為格網(wǎng)中間件（Middleware）的主要目標。 我們可以試著以“漏斗”這樣的觀念去想像，漏斗的下方是資源，由中央的中間件進行收集，再由更上層的軟件去應用。這樣的觀念也逐漸擴充到其他領域，包括數(shù)據(jù)格網(wǎng)（Data Grid）。中間所有的協(xié)議，都以W3C所制訂的規(guī)格為主，如HTTP，XML等。因此按照網(wǎng)格概念所設計的中間件，可用來管理上萬臺甚至數(shù)十萬臺計算機，并且將其納入計算或存儲資源中。

云計算與網(wǎng)格計算的最大差異在于計算量，云計算大都以單一主機服務用戶，主要較偏向少量而多次的計算，少次而大量的計算易使資源用盡，致使其他服務停擺或拒絕服務；網(wǎng)格計算是以多主機來做計算支持，在少次而大量的計算時較為有效率，在此情況下，網(wǎng)格計算域內(nèi)的計算機資源可互相支持，不會有資源用盡的疑慮。

體系架構(gòu)
 

云層次結(jié)構(gòu)

截止到2009年，大部分的云計算基礎構(gòu)架是由通過數(shù)據(jù)中心傳送的可信賴的服務和建立在服務器上的不同層次的虛擬化技術(shù)組成的。人們可以在任何有提供網(wǎng)絡基礎設施的地方使用這些服務。“云”通常表現(xiàn)為對所有用戶的計算需求的單一訪問點。人們通常希望商業(yè)化的產(chǎn)品能夠滿足產(chǎn)品質(zhì)量（QoS）的要求，并且一般情況下要提供服務水平協(xié)議。開放標準對于云計算的發(fā)展是至關(guān)重要的，并且開源軟件已經(jīng)為眾多的云計算實例提供了基礎。

云的基本概念，是通過網(wǎng)絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再由多部服務器所組成的龐大系統(tǒng)搜索、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過這項技術(shù)，遠程的服務供應商可以在數(shù)秒之內(nèi)，達成處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大效能的網(wǎng)絡服務。它可分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細胞等高級計算，例如Skype以點對點（P2P）方式來共同組成單一系統(tǒng)；又如Google通過Map Reduce架構(gòu)將數(shù)據(jù)拆成小塊計算后再重組回來，而且Big Table技術(shù)完全跳脫一般數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)運作方式，以row設計存儲又完全的配合Google自己的文件系統(tǒng)（GFS），以幫助數(shù)據(jù)快速穿過“云”。

云計算的產(chǎn)業(yè)三級分層：云軟件、云平臺、云設備。 上層分級：云軟件 Software as a Service (SaaS) 打破以往大廠壟斷的局面， 所有人都可以在上面自由揮灑創(chuàng)意，提供各式各樣的軟件服務。 參與者：世界各地的軟件開發(fā)者； 中層分級：云平臺 Platform as a Service (PaaS) 打造程序開發(fā)平臺與操作系統(tǒng)平臺， 讓開發(fā)人員可以通過網(wǎng)絡撰寫程序與服務，一般消費者也可以在上面運行程序。 參與者：Google、微軟、蘋果、Yahoo!； 下層分級：云設備 Infrastructure as a Service (IaaS) 將基礎設備（如IT系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等）集成起來， 像旅館一樣，分隔成不同的房間供企業(yè)租用。 參與者：IBM、戴爾、升陽、 惠普、亞馬遜。

發(fā)展歷史

2007年10月，Google與IBM開始在美國大學校園，包括卡內(nèi)基美隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學柏克萊分校及馬里蘭大學等，推廣云計算的計劃，這項計劃希望能降低分布式計算技術(shù)在學術(shù)研究方面的成本，并為這些大學提供相關(guān)的軟硬件設備及技術(shù)支持（包括數(shù)百臺個人計算機及BladeCenter與System x服務器，這些計算平臺將提供1600個處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開放源代碼平臺）。而學生則可以通過網(wǎng)絡開發(fā)各項以大規(guī)模計算為基礎的研究計劃。

2008年1月30日，Google宣布在臺灣激活“云計算學術(shù)計劃”，將與臺灣臺大、交大等學校合作，將這種先進的大規(guī)模、快速計算技術(shù)推廣到校園。

2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項涵蓋美國、德國和新加坡的聯(lián)合研究計劃，推出云計算研究測試床，推進云計算。該計劃要與合作伙伴建立6個數(shù)據(jù)中心作為研究試驗平臺，每個數(shù)據(jù)中心配置1400個至4000個處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國卡爾斯魯厄大學Steinbuch計算中心、美國伊利諾伊大學香賓分校、英特爾研究院、惠普實驗室和雅虎”。

2008年8月3日，美國專利商標局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請“云計算”(Cloud Computing)商標，此舉旨在加強對這一未來可能重塑技術(shù)架構(gòu)的術(shù)語的控制權(quán)。戴爾在申請文件中稱，云計算是“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”。

2010年3月5日，Novell與云安全聯(lián)盟(CSA)共同宣布一項供應商中立計劃，名為“可信任云計算計劃(Trusted Cloud Initiative)”。