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云计算产业的发展现状及其节能减排趋势分析近年来，随着计算机和互联网的广泛应用，数据中心的能耗占全社会的总能耗的比例越来越大，据统计，数据中心的能耗成本占到了总成本的50%左右，包括电力、机房占地、带宽等各方面。数据中心能耗巨大，主要集中在服务器设备和制冷设备方面，其中制冷系统能耗占整个机房运行能耗的30%~50%。而运用云计算技术通过虚拟化、实时迁移电源管理技术，可以极大降低主设备的数量和运行时间，进而极大降低主设备的能耗，提供能效，真正实现节能减排。云计算的定义云计算的出现并非偶然，早在20世纪60年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算、21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。对于云计算的理解和认识，当前还处在起始阶段，没有建立完善的理论体系，所以涌现出了几十种不同的云计算定义诠释。基于当前的理论体系和社会需要，要给出一个被业界公认的云计算定义并非易事。不过从IT企业、科研机构、行业组织和专家等对云计算的不同定义，提示我们应该从以下几个角度来认识云计算：一是应该从模式的角度来认识云计算，如IBM认为云计算是一种新的IT资源提供模式，NIST认为是通过网络获取资源的模式；二是应该从服务的角度认识云计算，业界90%的定义中都将云计算归结为服务；三是应该从资源形式来认识云计算，几乎所有的IT企业都在云计算定义中多次提到计算资源；四是应该看出网络在云计算中发挥的基础和必要作用，Google在定义狭义云计算时甚至将云定义为提供资源的网络。在总结分析了多数定义共性的和差异的基础上，仍可以明确的判定，云计算应该是基于现代信息网络，利用虚拟化、分布式计算等核心技术，对大规模的计算、存储、网络等池化资源统一管理和智能调度，提供便利、动态、弹性的服务，实现用户按需使用的计算模式和服务模式。云计算的内涵及特点尽管云计算的定义有很多种，但是仔细分析，不难发现各组织对云计算内涵和核心要素的理解是一致的，基本包含以下三个方面。1.以网络为载体架构云计算平台和提供云服务都离不开宽带网络环境，云计算的发展依赖于网络的发展，足够的宽带和廉价的成本是云计算发展的重要前提，通信网络作为云计算发展的基础环境，承担着载体作用。美国国家标准与计算研究所、Google、维基百科、HP、Berkely大学在对云计算的定义中，都强调了云服务通过网络提供的本质内涵，通信和网络是实现云服务交付的渠道。云计算发展过程中，传统的电信运营商、网络企业在提供通信网络管道资源等基础服务的同时，为顺应技术变革、产业变革、商业模式变革的趋势，正在向信息技术服务提供商、云计算服务商转型，提供云计算服务。2.以IT资源交付和共享为核心云计算的基因来源是软件服务商、信息技术服务商的业态创新和服务模式创新，美林证券、维基百科、Microsoft(微软)、Cisco(思科）、NIST在对云计算的定义中，都提到了资源的共享特征。可以说，云计算创新了IT资源的配置、交付和管理模式，通过配置和管理池化的IT资源，以动态、可伸缩的多租户模式共享和交付给云服务用户。在这种新的IT资源交付模式下，用户不需要知道资源的物理位置，也不用管理后台资源，就可以随时按需获取计算、存储、软件、应用、网络等各种IT资源。3.以服务为导向的商业模式创新云计算以服务模式创新为核心价值。从服务维度来看，被统一列入“IT专业服务”门类的传统硬件设备租赁、信息系统租赁服务再存有数十年了，属于信息技术服务业（ITS）和信息技术服务外包（ITO）范畴，但云服务与之相比有着质的飞跃。云服务提供商利用虚拟化、分布式数据存储和管理、安全管理等日益成熟的技术，拥有快速弹性的分配资源能力，能够快速自动扩展和迅速释放资源实现收缩，并基于宽带网络为用户提供灵活的服务，这是传统外包服务不可比拟的新型服务模式。电信企业、设备制造企业构建云平台提供云计算服务时，已经逐步向信息技术服务商演化，而不再局限于传统意义的电信、网络服务商了。云计算的分类云计算若按照行业应用分类则颇为广泛，教育云、医疗云、政务云为其中的典型代表。除此之外，近年来又增加了诸如金融云、工业云、电子商务云等新的行业云的概念，不过目前传统IT项目泛化为云计算项目的情况比较普遍。1）教育云云计算在教育领域中的应用称之为“教育云”，作为教育信息化的基础，教育云整合软硬件教育资源，向教育机构、教育从业人员和学员提供云服务。云计算的提出，最小化了终端设备的需求，不仅仅是教育课堂，甚至是个人计算机或者实验室都可以从“云”中获取信息。学生运行简单的终端设备和网络，就能进行学习、资料处理和实验，降低了教学成本。各个院校可以将现有的硬件资源共同加入一个“云”中，减少单个院校的成本投入，实现资源共享。同时所有的应用程序和文件都在服务器端，用户只需要通过终端访问服务器即可实现文档、表格和课件的编辑，编辑完成后直接存储在服务器端。一些常用的应用软件如办公软件、电子邮件系统等也可以采用云服务，大大降低信息系统的构建成本，也减少为维护和升级软件而投入的费用。云计算的发展有助于构建网络学习平台，网络学习平台上的学员可以使用网络平台提供的资源、环境进行学习、实验和交流。在可靠性和安全性方面，教育云的优势也很突出，云计算服务提供商可以提供专业、高效和安全的数据存储，因此无须担心病毒和黑客的侵袭以及硬件的损坏所导致的数据丢失问题。2）医疗云医疗云是在医疗护理领域采用云计算相关技术和服务理念构建医疗保健服务的系统，从而有效地提高医疗保健的质量、控制成本和实现便捷访问。多个医院之间可以共享由大量系统连接在一起形成的基础设施资源池，减少医院的运行成本，提高效率。对于医生、护理人员和其他医疗支持者来说，通过云计算技术可以实时获得病人资料，不受病人当前位置的限制，因为病人的电子医疗记录或检验信息、系统软件和信息都在中央服务器中，资料以由一个医院群分享，而不在某个医院单独的IT系统中。3）政务云云计算在政府门户网站建设、政务应用系统建设、数据中心建设等领域将得到广泛的应用。随着政府门户网站用户数量的快速增长，以及内容的日趋多媒体化，政府门户网站要处理海量的数据，将比以前承受更多的负载，需要云计算平台作为支撑。云计算的引入同样可以缩减政府数据中心建设和运行的成本（包括电力成本、空间成本、维护成本等）。同时，随着移动终端的普及，以及3G等大容量移动通信技术的应用，会有越来越多的移动设备进入政务应用系统，政务系统需要处理大量的数据，将比以前承受更多的负载，也需要云计算平台的帮助来缩短政务应用系统的相应时间。我国先进地区2011年已经开始规划并开始建设基础云计算的电子政务公共平台、安全支撑平台、物联网数据中心、移动电子政务平台等新型政务支撑服务平台，规划建设千兆级（1000Mbps级）互联网统一出口。除业务承载的需要外，重点解决信息共享效率低、业务协同性差、应用系统国产化率低等问题，实现自主可控、信息安全的全能型政务云。4)金融云金融云就是利用云计算技术将金融机构的数据中心与客户端应用整合到云计算体系架构之中，从而达到提高自身系统运算能力、数据处理能力和网络吞吐能力，改善客户体验评价，提高金融机构迅速发现并解决问题的能力，提升整体工作效率，改善流程，降低运营成本的目的。中国电信上海公司和服务提供商联合打造了国内第一朵“金融云”。在“金融云”的催生下，在我国台湾地区金融圈中具有重要影响力的台湾第一银行在祖国大陆的第一家分行—上海分行将正式开业。5）工业云“工业云”是在云计算模式下对工业企业提供软件服务，使工业企业的社会资源实现共享化。工业云有望成为我国中小型工业企业进行信息化建设的另外一个理想选择，因为工业云的出现将大大降低我国制造业信息建设的门槛。6）电子商务云电子商务（ElectronicCommerce）是在Internet开放的网络环境下，基础B/S架构，实现消费者的网络购物、与商户之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。电子商务云是指基于云计算商业模式应用的电子商务服务平台。在云平台上，所有的电子商务供应商、代理商、策划服务商、制作商、业协会、管理机构、行业媒体、法律机构等都集中整合成资源池，各个资源互相展示和互动，按需交流，达成意向，从而降低成本，提高效率。云计算产业相关定义无论是IaaS、PaaS、SaaS模式，还是私有云、公有云，或是云计算在不同行业的应用，都围绕着云服务这个共同核心而开展，所以说云计算产业客观存在，云计算产业的发展需要一个富有开拓性的理论先导，需要与各界专家共同探讨其发展、问题和政策引导，共同寻找未来发展的道理。要准确理解云计算产业，必须理清产业主体、核心要素的基本定义和概念，要从上一节对云计算内涵的分析出发，抓住网络、资源和服务三大特征，从云计算平台、云企业、云技术、云服务的建设和运行去理解，构建真正的云计算产业链。1、云计算平台云计算平台是一种基于云计算架构的、通过网络部署的、以服务形式交付的IT资源池，资源池中汇聚了各种软件、硬件、系统和环境等实体和虚拟资源，为不同用户提供可在云平台资源之上管理、部署和使用应用程序的能力。云计算平台是云计算服务的资源载体，云服务提供商均基于云计算平台提供云服务，通常业界所说的SaaS平台、PaaS平台、IaaS平台都属于云计算平台的范畴。云计算以IT资源交付、共享为核心，是一种IT资源的配置、交付和管理模式的创新，而这种资源的汇聚、交付、共享、管理都是基于云计算平台展开的。基于云计算平台，用户可以按照自己的需求，以动态、可伸缩、虚拟化的方式获得计算、存储、软件、应用、网络等各种IT资源。以SaaS平台为例，用户无须购买软硬件、建设机房、招聘IT人员，不需要负责前期的实施和后期的维护，SaaS平台直接为用户提供信息系统，各类应用软件的在线使用服务。PaaS平台提供应用程序的开发、部署和运行环境，用户在满足PaaS平台对编程语言、应用框架以及运行环境要求的前提下，对于应用程序运行相关的支撑组件进行定制和配置，部署和管理应用程序，但不需要对环境和底层支撑云平台资源运行的基础设施进行管理和配置。传统的平台作为应用系统部署的基础，是由应用程序提供商搭建和运营该基础平台，并将该平台以服务的方式提供给应用系统、应用软件运营商。而IaaS平台提供商负责最底层的计算、存储设备、网络等IT资源池，直接提供给最终用户或者被PaaS平台和SaaS平台调用。亚马逊、Google和微软这样的IT巨头公司都在云计算平台上展开角逐。亚马逊从2002年起推出了AWS（AmazonWebServices)服务，任何能访问互联网的用户都可以使用它来访问、使用亚马逊的计算基础设施，知名的微博服务商Twitter、意外天气保险公司ClimateCorporation都基于亚马逊的AWS快速形成面向数以亿计的客户的计算架构和服务，使用亚马逊网络服务的公司中不乏一流媒体视频巨头Netflix、照片分享网站Instagram等大牌科技公司，甚至连没美国国家航空航天局（NASA）也是亚马逊网络服务的客户，月访问量达1700万人的知名社交网络Pinterest也利用亚马逊网络服务来管理公司数据，他们主要依赖亚马逊提供的数据库存取、内容交付和支付扥业务，隐藏在这些服务背后的基础设施保障正是基于网络构建的数十个异地的大型数据中心，以及集中在数据中心内的数以万计的服务器和存储设备，当然还有用于IT资源管理的各类软件，为不同用户提供可在云平台资源之上部署、管理和使用应用程序的能力。Google的云计算平台硬件条件优势、大型的数据中心、搜索引擎的支柱应用，都促进了Google云计算迅速发展。Google的云计算主要由Mapreduce、Google文件系统(GFS)、BigTable组成，它们是Google内部云计算基础平台的3个主要部分。此外Google还构建了其他云计算组件，包括一个领域描述语言以及分布式锁服务机制等。Sa