云計(jì)算——提供強(qiáng)大而安全的“計(jì)算力”
發(fā)布日期： 2020-05-12 供稿：人民日?qǐng)?bào)
編輯：吳楠 審核：劉曉俏 閱讀次數(shù)：原文標(biāo)題：云計(jì)算——提供強(qiáng)大而安全的“計(jì)算力”
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多年來(lái),，我國(guó)高度重視新一代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見(jiàn)》,，工信部制訂云計(jì)算“十三五”規(guī)劃,，科技部部署國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“云計(jì)算與大數(shù)據(jù)”重點(diǎn)專項(xiàng)等，為云計(jì)算的發(fā)展提供頂層設(shè)計(jì),。
其實(shí),，云計(jì)算并非一個(gè)全新概念，其發(fā)展歷史可以追溯到1956年虛擬化技術(shù)的正式提出,。我國(guó)云計(jì)算發(fā)展大致經(jīng)歷三個(gè)階段：2010年以前是準(zhǔn)備階段,； 2011年到2013年是穩(wěn)步成長(zhǎng)階段；2014年至今,，中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,。當(dāng)前，云計(jì)算正從新業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)業(yè)態(tài),，并且與傳統(tǒng)行業(yè)深度融合發(fā)展,。據(jù)中國(guó)信通院統(tǒng)計(jì)，全球云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)?？傮w呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),，未來(lái)幾年市場(chǎng)平均增長(zhǎng)率在20%左右。預(yù)計(jì)到2022年,，全球市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2700億美元,，我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1731億元人民幣。
四大技術(shù)做支撐
云計(jì)算究竟是一項(xiàng)什么樣的技術(shù),？
通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò),，云計(jì)算將大量獨(dú)立的計(jì)算單元相連，提供可擴(kuò)展的高性能計(jì)算能力,。它的主要特點(diǎn)是：資源虛擬化,、服務(wù)按需化、接入泛在化,、部署可擴(kuò)展,、使用可計(jì)費(fèi)。
簡(jiǎn)單說(shuō),，就是用戶的計(jì)算需求不必在本地計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),，而是只要把計(jì)算需求交給“云平臺(tái)”，“云平臺(tái)”把巨量數(shù)據(jù)分解成無(wú)數(shù)個(gè)小任務(wù)，分發(fā)給眾多服務(wù)器,，最后匯總出計(jì)算結(jié)果,，返回給用戶。打個(gè)比方,，吃魚不必自己造船,、結(jié)網(wǎng)、出海,、烹飪,，只需跟飯店下訂單即可，飯店自會(huì)準(zhǔn)時(shí)上菜,，這個(gè)飯店會(huì)同時(shí)服務(wù)眾多顧客,。隨著用戶越來(lái)越多，程序越來(lái)越復(fù)雜,，對(duì)計(jì)算能力和安全性的要求也越來(lái)越高,。在不斷提升的需求推動(dòng)下，云計(jì)算技術(shù)不斷升級(jí),，應(yīng)用也越來(lái)越普及,。
云計(jì)算主要由數(shù)據(jù)存取處理、資源分配共享,、系統(tǒng)安全保障和服務(wù)靈活應(yīng)用等四個(gè)功能區(qū)組成,。這四大功能區(qū)由四大技術(shù)支撐：數(shù)據(jù)中心技術(shù)、軟件定義技術(shù),、云安全技術(shù),、移動(dòng)云計(jì)算技術(shù)。
數(shù)據(jù)中心主要是硬件設(shè)備,，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織,、處理、存儲(chǔ),、傳輸?shù)?。根?jù)用戶在數(shù)據(jù)中心扮演的角色，可具體分為平臺(tái)提供商,、服務(wù)提供商,、終端用戶三類。其中,，平臺(tái)提供商為數(shù)據(jù)中心提供軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施（比如阿里云）；服務(wù)提供商提供各種網(wǎng)站和手機(jī)APP等應(yīng)用軟件,；終端用戶則是數(shù)據(jù)中心服務(wù)的主要對(duì)象,，我們常見(jiàn)的社交通信軟件如微信、微博的使用者，就是終端用戶,。
軟件定義技術(shù)的核心是“資源虛擬化”和“功能可編程”,，主要任務(wù)是給硬件“派活兒”，并負(fù)責(zé)組織,、協(xié)調(diào),、統(tǒng)籌。這就好比有一臺(tái)性能很好的服務(wù)器,，通過(guò)資源虛擬化實(shí)現(xiàn)“分身”,，承擔(dān)起好幾臺(tái)服務(wù)器的工作，從而保障云計(jì)算的基本需求,。通過(guò)這些技術(shù),，軟件定義能夠支持計(jì)算資源池?zé)o限擴(kuò)展，解決存儲(chǔ)分配不均問(wèn)題,，提高云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,。
把數(shù)據(jù)交給“云”來(lái)處理，會(huì)不會(huì)造成泄露,？云計(jì)算越普及,，信息安全問(wèn)題越緊迫。信息安全的重點(diǎn)是加密和隱私保護(hù),，網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵是防范非法訪問(wèn)與惡意代碼,，云安全的核心則是共享技術(shù)的安全利用。具體來(lái)說(shuō),，云安全技術(shù)大致包括數(shù)據(jù)安全,、訪問(wèn)控制與身份認(rèn)證、共享技術(shù)問(wèn)題,、系統(tǒng)安全漏洞,、內(nèi)部人員威脅等。由于云安全復(fù)雜,、多變,，云服務(wù)商應(yīng)承擔(dān)起更多安全責(zé)任，不斷推進(jìn)云計(jì)算安全生態(tài)的構(gòu)建與完善,。
過(guò)去10年,，相信人們有一個(gè)共同感受：手機(jī)越來(lái)越智能、越來(lái)越無(wú)處不在,。很多過(guò)去只能在電腦,、電視上進(jìn)行的辦公、娛樂(lè)活動(dòng),，現(xiàn)在都可以通過(guò)手機(jī)來(lái)完成,，而且部分功能在手機(jī)上更加得心應(yīng)手,。這背后重要的技術(shù)支撐之一，就是移動(dòng)云計(jì)算技術(shù),。在云計(jì)算的四大支柱技術(shù)中,，這一技術(shù)距離普通百姓最近：它將云計(jì)算的計(jì)算、存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到移動(dòng)端,，從而突破移動(dòng)端的資源限制,，改善用戶體驗(yàn)。
不斷升級(jí)更“好用”
隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,，用戶量不斷增加,、業(yè)務(wù)類型層出不窮。這期間,，像“雙11”購(gòu)物節(jié)這樣難以準(zhǔn)確預(yù)估業(yè)務(wù)負(fù)載和技術(shù)需求的典型狀況時(shí)有發(fā)生,，對(duì)現(xiàn)有云計(jì)算技術(shù)體系形成挑戰(zhàn)。在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,，如何為用戶提供更為靈活,、便捷的信息服務(wù)？如何為服務(wù)承載方提供更簡(jiǎn)單,、可定制,、可管理的技術(shù)架構(gòu)？新問(wèn)題,、新需求層出不窮,，無(wú)不在推動(dòng)云計(jì)算技術(shù)迭代。
經(jīng)過(guò)這些年發(fā)展,，云計(jì)算掌握了哪些“新本領(lǐng)”,？云計(jì)算的技術(shù)前沿主要有混合云技術(shù)、超融合技術(shù),、邊緣計(jì)算技術(shù)等,。
超融合技術(shù)是為解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備容量、性能與計(jì)算能力不匹配的問(wèn)題研發(fā)出來(lái)的,。超融合架構(gòu)是指同一套單元設(shè)備不僅具備計(jì)算,、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等計(jì)算資源和技術(shù),，而且還包括緩存加速,、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、在線數(shù)據(jù)壓縮等存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù),。通俗地說(shuō),，原來(lái)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)中心需要單獨(dú)購(gòu)買一批服務(wù)器、一批交換機(jī),、一批存儲(chǔ)及相關(guān)軟件,，現(xiàn)在僅需購(gòu)買同構(gòu)化的一批超融合一體機(jī)就可以了：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)模塊化的無(wú)縫橫向擴(kuò)展,，形成統(tǒng)一的資源池。
邊緣計(jì)算這一新型計(jì)算模型有助于解決中心能力不足,、網(wǎng)絡(luò)延遲長(zhǎng)、傳輸能耗大,、隱私保護(hù)差等問(wèn)題,。舉兩個(gè)生活中的例子：我們常用的視頻會(huì)議和云存儲(chǔ)，就是邊緣計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)物,。今天,，視頻會(huì)議已經(jīng)是許多人的工作常態(tài)。視頻會(huì)議中,，語(yǔ)音延遲,、視頻質(zhì)量不佳、屏幕共享凍結(jié)的情況并不罕見(jiàn),。廣泛使用的云存儲(chǔ)（如百度云）,，也時(shí)而出現(xiàn)速度慢，甚至無(wú)法訪問(wèn)的情況,。邊緣計(jì)算技術(shù)可以有效緩解這些問(wèn)題,。
應(yīng)用廣泛接地氣
只有應(yīng)用得好，才能實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的技術(shù)價(jià)值,。當(dāng)前,，云計(jì)算正通過(guò)信息產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，深度融入我們的日常工作和生活,。政務(wù)云,、金融云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)云等技術(shù),，不僅為我們帶來(lái)極大便利,，也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入活力。
電子政務(wù)云由政府部門主導(dǎo),、專業(yè)信息化企業(yè)實(shí)施,。電子政務(wù)云利用云計(jì)算技術(shù)，對(duì)政府電子政務(wù)系統(tǒng)的管理和服務(wù)進(jìn)行精簡(jiǎn),、優(yōu)化,、整合，同時(shí)為政府部門提供基礎(chǔ)設(shè)施,、支撐軟件,、應(yīng)用服務(wù)、信息資源,、運(yùn)行保障和信息安全等云服務(wù),。
金融云在保障金融機(jī)構(gòu)信息安全,、監(jiān)管合規(guī)、數(shù)據(jù)隔離等要求的同時(shí),，為金融企業(yè)處理突發(fā)業(yè)務(wù)需求,、部署業(yè)務(wù)快速上線、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新改革提供有力支持,。我們生活中經(jīng)常使用的支付工具,，如支付寶和微信支付，就是典型的金融云服務(wù),。
工業(yè)云通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將彈性的,、可共享的資源提供給制造企業(yè)，根據(jù)用戶需求提供優(yōu)質(zhì),、及時(shí),、低成本服務(wù)，實(shí)現(xiàn)制造需求和社會(huì)化制造資源的高質(zhì)高效對(duì)接,。工業(yè)云還可以面向中小企業(yè)提供其自身難以單獨(dú)開發(fā)的云主機(jī)租賃服務(wù)和智能辦公系統(tǒng),。相比于傳統(tǒng)云計(jì)算，工業(yè)云可促進(jìn)工業(yè)資源和業(yè)務(wù)能力的共享和供需對(duì)接,，提供針對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì),、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷服務(wù),、經(jīng)營(yíng)管理等多個(gè)制造業(yè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用服務(wù),。
如今，云計(jì)算已成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要行業(yè),，并以各種應(yīng)用形式走入尋常百姓家,。可以預(yù)見(jiàn),，隨著布局“新基建”進(jìn)程逐漸深入,，以云計(jì)算為代表的數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮螅瑢⒊蔀槲覈?guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,、實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要著力點(diǎn)之一,。
（作者劉馳為北京理工大學(xué)教授）
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