云计算在电信行业的应用前景分析

中国联通集团国家工程实验室2010年4月云计算在电信行业的应用前景分析1宽带技术发展趋势•信息通信技术领域的几个热点：–云计算–物联网,智慧地球=物联网+互联网，移动支付…–4G，TD-LTE–下一代通信网络–三网融合–…2第一部分云计算的概念、技术特点第二部分云计算的服务类型与商业模式第三部分运营商开展云计算服务的思考目录3从GoogleTrends获取的信息我们可以看到，云计算在2007年末才被该系统统计，并且一直处于上升趋势。云计算兴起4云计算兴起云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。这种大规模的计算能力通常是由分布式的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建。5•早在2002年，就有人针对传统网格计算思路存在不实用问题，提出计算池的概念：“把分散在各地的高性能计算机用高速网络连接起来，用专门设计的中间件软件有机地粘合在一起，以Web界面接受各地科学工作者提出的计算请求，并将之分配到合适的结点上运行。计算池能大大提高资源的服务质量和利用率，同时避免跨结点划分应用程序所带来的低效性和复杂性，能够在目前条件下达到实用化要求。•如果将文中的“高性能计算机”换成“服务器集群”，将“科学工作者”换成“商业用户”，就与当前的云计算非常接近了。云计算兴起6Google提出“云计算”的概念Google的创始者因为买不起昂贵的商用服务器来设计搜索引擎，而采用了众多廉价PC来提供搜索服务。他们成功地把这种PC集群做到比商用服务器更强大，而成本却远远低于商用的硬件和软件。Google在自身的发展过程中，通过创造新的技术，并结合IT行业内的已有技术，逐步形成了所谓的云计算技术。Google与2007年正式在IT行业内提出了“云计算”概念，并成功地引发了产业界对于云计算的极大关注。7全球最大网络书店商Amazon为了满足高峰时期用户的购书访问需求，购置了大量的各种服务器，并为其支付着高昂的运行维护费用，Amazon发现大部分时间这些服务器都是出于空闲状态，由此考虑能否将这些IT资源在空闲的时候，把它的计算、存储或者带宽资源出租或者转租出去，在过去增值收益的同时可以为那些买不起众多服务器的中小企业提供廉价的服务。这让我联想起了2000年“网络泡沫”破灭时众多网络公司倒闭，大量的服务器被丢弃，而这时如果云计算服务已兴起时，或许对于提供云计算服务的企业来说“网络泡沫”的破灭却是一次难得的商机?Amazon“云计算”的实践者8云计算概念•WIKIPEDIA:Cloudcomputingreferstocomputingresourcesbeingaccessedwhicharetypicallyownedandoperatedbyathird-partyprovideronaconsolidatedbasisinDataCenterlocations.Consumersofcloudcomputingservicespurchasecomputingcapacityon-demandandarenotgenerallyconcernedwiththeunderlyingtechnologiesusedtoachievetheincreaseinservercapability.•李开复：“云计算”是指由几十万甚至上百万台廉价的服务器所组成的网络，为用户提供需要的计算机服务。“云计算”将大规模的计算机阵列连接成一个向全球用户提供计算机服务的社会化机构，用户只需一个能够上网的设备就可获得自己需要的一切服务。•NewsBlog:Cloudcomputing,thenotionofoutsourcinghardwareandsoftwaretoInternetserviceproviders,isshowingtheclassicsignsofdisruptivetechnology--it'snotgoodenoughforthemassesyet,butithasclearpotentialtoshakethingsup.•Gartner:CloudcomputingisastyleofcomputingwheremassivelyscalableIT-relatedcapabilitiesareprovided‘asaservice’acrosstheInternettomultipleexternalcustomers•Forrester:Apoolofabstracted,highlyscalableandmanagedinfrastructurecapableofhostingend-customerapplicationsandbilledbyconsumption.CloudcomputingisanewIToutsourcingmodel…cloudcomputingislookinglikeaclassicdisruptivetechnology•瑞星：所谓“云”就是集合大家的力量，为集团内的每一个成员服务。云计算没有统一的概念，各方表述不同，可以找到几十个定义9云计算概念•狭义来讲云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络（资源池）被称为“云”，其中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。•广义来讲云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。“云”，是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、带宽资源等等。10•云计算的特点主要表现在将各种IT资源通过联网的方式集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与，以服务的方式通过互联网交付给用户。计算资源、存储资源、软件开发、系统测试、系统维护和各种丰富的应用服务池，都将像水和电一样方便地被使用，并可按量计费。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。•常用的比方：这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式；从家家户户自打水井取水的模式转向通过水库集中蓄水，自来水供水的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。云计算的特点11(1)超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(2)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。(4)通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6)按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。(7)极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算的特点12云计算与P2P•P2P与云计算对网络流量产生截然不同的效果–P2P产生的流量具有上下行趋于相等的趋势–云计算的流量具有天然的非对称特点，符合现阶段的网络带宽特点13云计算与P2P•架构上，P2P与云计算理念不同–P2P强调终端的充分挖掘–云计算只是将终端作为一个输入输出界面•技术上，在云计算的服务器集群端，与P2P技术非常接近–云计算需要分布式技术，并且以GRID技术为核心–P2P同样需要分布式技术，实现技术与GRID也接近•应用上，P2P与云计算提供的服务接近–流媒体、下载、搜索…•服务质量–P2P网络具有天然的高度动态性，这种动态性导致了P2P的应用性能存天然缺陷–云计算的服务器集群具有很高的稳定性，这使得基于云计算实现的应用范围要更为广阔14第一部分云计算的概念、技术特点第二部分云计算的服务类型与商业模式第三部分运营商开展云计算服务的思考目录15基础设施层IaaS（InfrastructureasaService）平台层PaaS（PlatformasaService）应用层SaaS(SoftwareasaService)服务私有云公有云混合云Intranet内提供私有服务通过Internet提供公共服务通过Internet和Intranet提供公共和私有服务图云计算服务体系架构示意云服务的构建按照使用的范围可以大致分为：私有云，公有云和混合云三种。私有云也称内部云或企业云，主要用于针对大型企业的信息化，用于企业内部IT系统的建设；公有云的建设可以为公众提供云服务，如为中小企业提供租赁、定制服务；混合云即同时提供对内和对外的云服务。云计算服务体系架构16基础设施即服务IaaS（InfrastructureasaService）进行IT硬件资源（计算、存储、网络带宽、数据库等）的虚拟化，实现IT基础设施的变买为租，灵活定制，计量收费。典型案例为AmazonWebService(AWS)，提供存储（S3）、计算（EC2）和消息传递（SQS）等服务。IaaS动了谁的奶酪？当硬件再也不是计算发展的唯一支撑了，“图灵机”原理和摩尔定律被彻底打破和颠覆，云计算成了颠覆使者，人类将迎来的计算技术发展的新阶段。云计算服务体系架构17平台即服务PaaS（PlatformasaService）开放应用服务引擎，如互联网应用编程接口/运行平台等，用户基于该应用服务引擎，可以基于该平台构建对内或对外的丰富应用类型。典型案例：GoogleAppEngine、Force.com和微软Azure平台。如微软在其“软件+服务”的战略指导下，构建了WindowsAzurePlatform云计算平台，将微软Live、.Net、SQL和CRM等服务向客户开放并提供完善的SDK。基于Azure，客户可高效完成业务开发、业务部署和运营。云计算服务体系架构18软件即服务（SaaS：SoftwareasaService）用户通过Web浏览器来使用软件。用户不必购买软件，只需按需租用软件。这样会为用户省去在服务器和软件授权上的开支。典型案例：GoogleDocs、SalesforceCRM、OracleCRMonDemand和OfficeLiveworkspace。云计算服务体系架构19新兴的云计算服务的典型代表有Google、亚马逊、微软以及国内的世纪互联等。Google基于基础设施GFS、BigTable、MapReduce构建了云计算平台GoogleAppEngine（GAE），提供了Web业务开发、运行和托管的环境及服务，并给客户提供500MB免费空间和每月500万次的免费浏览。云计算商业模式分析20Google云计算21当Google在俄勒冈州（Oregon）的数据中心满载运行时，消耗的电力基本上和纽卡斯尔（Newcastle）所有的家庭用电量加起来一样多。Dalles是美国俄勒冈州北部哥伦比亚河（Columbiariver）边的一个城市，Google在Dalles的边上拥有的30英亩土地，他们在这里建立了