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云計算:IT技術發展的新引擎

主題: 云計算(Cloud Computing)是由分布式計算(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)、網格計算(Grid Computing)發展來的一種新興的商業計算模型。美國國家標準與技術研究院(NIST)對云計算定義為,“云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便攜的、按需的網絡訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件、服務),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作或與服務供應商進行很少的交互。”云計算技術改變了傳統IT基礎設施的使用和支付方式,并可以解決海量信息的存儲及計算的問題,未來將會在打造數字基礎設施、管理數據、人工智能、自動駕駛汽車等方面影響我們的生活。本期專題圍繞“云計算”,全面介紹相關技術發展、應用前景、政策支持等,供大家進一步了解云計算的發展。

導語

    傳統模式下,企業建立一套IT系統不僅需要軟硬件各方面的基礎設施,后期還需要專門的維護人員,當企業規模擴大時還需繼續升級各種軟硬件設施,這樣會帶來構建基礎設施、維護人員等方面的成本不斷增加。對于個人而言,在計算機使用的過程中可能會因為計算機不大的內存、不高的配置而無法使用一些對計算機硬件要求較高的軟件。云計算技術可以解決這些問題實現從“購買產品”到“購買服務”的轉變。企業、個人都不再需要支付額外的費用去購買維護軟硬件設施,可以直接通過瀏覽器給“云”發送指令和接受數據即可以使用云服務提供的計算資源、存儲空間以及各種應用軟件。由此云計算技術將會對能源、醫療、交通、教育、城市建設等對各個領域產生巨大的影響。

背景 全文>>

2006年谷歌推出“Google101計劃”,并正式提出“云”的概念和理論。隨后各個國家政府企業積極開展“云計劃”的相關部署。2009年美國聯邦政府首席信息官Kundra宣布了聯邦政府的云計算發展計劃;2010年美國政府發布《改革聯邦政府IT管理的25條實施計劃》,明確提出“云優先”策略以及聯邦政府“云技術”三步走戰略;2011年發布的《聯邦云計算戰略》中指出美國政府信息技術應用向云遷移。2012年1月歐委會宣布歐盟將啟動《云計算公私伙伴關系行動計劃》;10月歐委會正式向歐盟理事會和歐盟議會提交了《云計算發展戰略及三大關鍵行動建議(草案)》;2015年歐委會圍繞歐盟云計算戰略,探討進一步加速歐盟云計算戰略的執行落實。德國聯邦經濟和技術部在2010年10月發布了《云計算行動計劃》,此行動計劃的目標是“大力發展云計算,支持云計算在德國中小企業的應用,消除云計算應用中遇到的技術、組織和法律問題”;韓國于2011年5月發布《云計算擴散和加強競爭力的戰略計劃》,指出在政府綜合計算機中心引進云系統供多個部門同時使用,并將建設大型云檢測中心。各大企業也積極開展云計算的相關部署。2008年谷歌推出Google App Engine網絡應用平臺;2012年推出云存儲服務Google Drive,進軍云端存儲市場并填補了Chrome OS走向成熟的一塊重要短板;2018年2月份宣布計劃2019年在日本大阪建立一個新云計算平臺。IBM在2007年11月推出“藍云”計算平臺,可以對企業現有的基礎架構進行整合,構建企業自己的云計算中心;2013年10月宣布在華盛頓開設聯邦云計算創新中心,旨在幫助聯邦機構和其他公共部門組織推動政府各部門采用云計算。2010年韓國LGUPLUS與微軟合作推出易于安裝與使用的云平臺,通過電腦、電視及手機向消費者提供綜合云服務;2016年韓國SK電訊公司與IBM合作建立了韓國第一個云計算中心,同年與阿里云合作拓展韓國云計算市場。2010年法國電信Oriange將云計算列為優先增長領域;2012年推出基于云的網真服務;2014年推出一項全新的基于云服務的網真解決方案Telepresence Pass。2016年德國電信正式發布開放電信云,并選擇華為為其開放電信云提供硬件和軟件解決方案。

 

我國也在不斷加強對云計算技術的研究。2010年國家發改委聯合工信部發布《關于做好云計算服務創新發展試點示范工作的通知》,確定在北京、上海、深圳、杭州、無錫等五個城市先行開展云計算服務創新發展試點示范工作;2014年中央網絡安全和信息化領導小組辦公室發布《關于加強黨政部門云計算服務網絡安全管理的意見》,主要對云計算服務的網絡安全管理做出說明;2015年國務院發布《關于促進云計算創新發展培育信息產業新業態的意見》,意見中指出要增強云計算服務能力、探索電子政務云計算發展新模式、統籌布局云計算基礎設施以及提升安全保障能力;2016年3月國家重點研發計劃啟動了“云計算和大數據”重點專項首批項目申報工作;2017年工業和信息化部印發《云計算發展三年行動計劃(2017-2019年)》的通知,計劃中明確指出我國云計算的發展目標、重點任務以及保障措施;2018年3月召開的十七屆五中全會上,國務院出臺的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中提及要促進物聯網、云計算的研發和示范應用。在國家政策的支持下,阿里巴巴、騰訊等企業都積極開展云計算技術的研發和布局。阿里巴巴在2008年確定“云計算和數據”戰略,并在2009年成立“阿里云”;2010年阿里金融“牧羊犬”在飛天平臺成功上線;2016年8月發布阿里云人工智能ET。2010年“騰訊云”正式對外提供云服務;同年12月騰訊云服務器、云監控上線、華南區(廣州)數據中心開放;2016年 “騰訊云”宣布了其出海計劃并通過了ISO 22301國際認證。2015年“百度云”正式開放運營;2016年7月百度正式發布了“人工智能+大數據+云計算”三位一體的云計算戰略;2018年2月份,百度云副總經理張志琦宣布了百度云以ABC(AI,Big data,Cloud)為引擎,以差異化服務為新航向的“彎道超車”計劃。2010年華為啟動“云帆計劃”正式進軍云計算市場;2015年7月華為正式發布企業云戰略;2016年華為企業云攜手藥明康德和明碼生物科技,成立中國首個精準醫學云平臺-“明碼云”。中國移動在2007年啟動云計算的研發計劃;2014年組建蘇州研發中心專注于做云計算大數據產品的研發;2015年基于大云的Openstack環境全面改版并在2016年6月份正式上線,并在2017年發布了大云4.0版本。



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云計算在科技資源共享中應用初探

云計算在科技資源共享中應用初探

產出機構:山東省科學技術情報研究院   
提交機構:山東省科學技術情報研究院   
產出日期:2013-07-02   
發布日期:2014-07-14   
作者:濟南市科技信息研究所;   

 

 
摘要:   隨著虛擬化技術的興起以及云計算概念的提出,云計算已經和人們的生活息息相關了。作為一種新型的IT服務模式,云計算能夠提升信息資源整合能力、降低信息化門檻,因而能夠很好的解決信息資源共享水平低、重復建設導致的嚴重浪費和信息化水平差異大的問題。筆者在分析云計算概念特點的基礎上,就如何充分發揮云計算的優勢,實現科技資源為科技創新提供原動力,打造科技資源云服務的能力,對云計算技術在科技資源共享中的應用進行了初步探討和分析。
關鍵字: 云計算;科技資源;共享;云計算;科技資源;共享;
 
 
  1 云計算簡介
  1.1 云計算定義
  云計算(cloud computing)是指將海量的計算任務分布在大量計算機構成的資源池上,使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務。
  維基百科給云計算下的定義是:云計算將IT相關的能力以服務的方式提供給用戶,允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下,通過Internet獲取需要服務。
  中國云計算網將云的概念定義為:云計算是虛擬化(virtualization)、實用計算(utility computing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、Saas(軟件即服務)等概念混合演進并躍升的結果。
  Forrester Research的分析師James Stal即定義云為:“云計算是一個具備高度擴展性和管理性并能夠勝任終端用戶應用軟件計算基礎架構的系統池”。
  參考以上觀點,筆者認為,云計算就是眾廠商通過建立網絡服務集群,向各種不同類型的客戶提供在線軟件服務、數據存儲、硬件租借、計算分析等不同類型的服務。
  1.2 云計算特點
  云計算的出現代表著計算能力也能作為一種商品通過互聯網傳輸并進行流通,服務商將計算、服務和應用作為一種公共設施提供給用戶。云計算之所以具有這樣的能力,是由以下的幾個核心特征所決定的。
  首先是虛擬化資源的集群化和資源池化。在云計算環境中,云計算資源管理中心將分布在世界各地,從個人PC到超級計算機等多種類型的資源集合起來進行調度。
  其次是以互聯網絡為基礎為用戶提供服務。用戶可以隨時隨地通過網絡使用云計算服務提供的各種計算資源和能力,在基礎架構層面、平臺層面以及具體的應用層面獲得個性化的服務。
  再次是服務提供的自適應和靈活性。通過云服務,用戶按需獲得一定的虛擬資源和計算能力,而非購買、保存和維護特定的IT硬件或者軟件產品。
  最后是服務透明化,資源虛擬化。用戶在使用服務時不需要知道云內部資源的具體架構、服務模式和地理位置,只需和服務商交互就可以獲取資源。在云計算中,管理過程和計算過程都在邏輯的虛擬計算資源上完成,不用考慮實際環境中的物理資源的區別,更加易于管理和分配。
  2 可行性分析
  2.1 理論基礎
  科技文獻是科技進步和創新必不可少的支撐條件之一。隨著科學技術的不斷發展,全球科技文獻數量激增,書刊價格持續上漲,各圖書情報機構都面臨經費緊張、文獻資源不足的困境;另一方面,我國科技文獻信息資源建設存在條塊分割、布局分散低水平重復和文獻資源利用率低等問題。
  新的云計算技術是面向用戶的資源邏輯上的整合即實現物理上分布、邏輯上集中的整體化、一體化的整合。這種信息資源整合方式已經不是傳統信息共享體系的簡單擴大和集合,而是網絡環境中信息資源整合和服務機制的重組與創新。無論從資源形態、位置、歸屬或利用形式角度,已很難固守原來的“獲取”或“占有”信息的觀念,而是一種資源供應管理理念,其目標不是占有資源,而是將用戶所需信息在用戶需要的時候提供給用戶;不是建立“保障性”的庫存,而是建立有保障的供應鏈;不是庫存數量或資源占有率,而是用戶的需求保障率。
  云計算技術將原有散布在各個資源中心的信息資源與應用集中托管存放在統一的數據中心進行集中管理和維護,而非存放本地,以便進行集中管理、專業維護,并在此基礎實現信息融合,形成知識并提供給科研用戶,形成支撐科研人員大范圍、深層次交流協作的協同虛擬工作環境,支撐科研人員組成跨學科、跨組織、跨地域的虛擬研究團隊,通過遠程訪問觀測實驗設備、計算模擬協同工作等新的科研方法和手段來開展科研活動。它可減少眾多基層信息網絡建設中大量諸如服務器等硬件投入及人員維護成本,從而降低了基層科研部門搭建信息服務平臺的難度和費用,同時還降低了用戶終端的設備要求,實現多通道、多終端、多方式、多資源共享,通過互聯網、通信網、有線數字電視網等多信道實現多終端的鏈接,并實現資源及系統的高度集中、高層部署、分機服務、按需服務、及時服務的要求。云計算的推廣應用,能夠實現集中存儲、整合和共享,各資源提供機構不需獨立建設資源中心(或數據共享中心),為科技文獻信息資源整合建設帶來新的發展思路。
  2.2 云計算在數據資源共享方面存在的優勢
  (1) 提供安全可靠的數據存儲中心。在云計算模式中,數據可以實現集中存儲,由數據中心的管理者對其進行統一管理、分配資源、均衡負載、部署軟件、控制安全,并進行可靠的安全實時監測等。另外,云計算遵循嚴格的權限管理策略,可以根據信息共享的要求,劃定共享級別,有效確保數據安全。
  (2) 降低用戶端的設備投入成本。在云計算模式中,互聯網的計算架構由“服務器+客戶端”向“云服務平臺+客戶端”演變,由云服務提供商來提供具體的硬件配置和更新。用戶可以在不改變設備與技術的條件下,只需花少量的錢來租用云服務商所提供的相關服務,通過各種終端獲取所需的信息、知識、服務等。
  (3) 實現信息資源共享。云計算具有強大的整合功能,可以提供不同服務器間數據共享環境,輕松實現數據與應用共享。云計算模式可以將分散在不同服務器上的數據庫統一起來,所有的電子設備如PC、PDA等。只需要連接互聯網,就可以同時訪問和使用同一份數據。
  (4) 提供個性化的服務。在云計算模式下,云網強大的計算能力和幾乎無限的帶寬可以為信息資源共享提供一個良好的交互環境,有助于信息資源管理部門及時了解用戶要求,有的放矢地提供個性化服務;同時,云計算還是一種開放式的環境,可以運用云計算平臺的強大功能整合播客、博客、維基百科等服務技術和模式,有效滿足用戶的個性化需求。
  (5) 以用戶為中心,按需服務。相關的數據存儲在“云海”之中,用戶可以在任何時間、任何地點都可以以某種便捷、方便、安全的方式獲得云中的相關信息或服務。同時,云計算服務的平臺可以以租賃的模式向終端客戶(個人或組織)提供“隨需而變”的應用服務,實現了信息資源的按需分配和按使用付費。
  2. 3 云計算給科技資源共享帶來的機遇
  2.3.1 云計算拓展科技資源服務范圍 云計算對于科技資源的服務范圍不僅包括傳統文獻資料服務,還包括數據信息存儲服務、大規模計算服務、信息搜索服務 軟件功能服務、軟件設計和開發平臺服務、知識服務、交易服務、社區溝通學習服務等。科技資源的服務面更廣,使我們儲存、搜索、使用科技資源更容易,還為我們提供開發新科技資源,并交流、交易、學習和分享科技資源的平臺。
  2.3.2 擴大科技資源影響受眾面 云計算泛在接入的特點,能實現科技資源的泛在服務,也就是只要有個人電腦、智能手機和其他終端設備,用戶隨時隨地能使用科技資源服務,可實現移動服務,使科技資源影響受眾面擴大。用戶增加可以增強科技資源生產和利用活力,科技資源的價值也就更能得到體現,再通過網絡效應進一步促進科技資源共享。
  2.3.3 實現以服務對象為中心 云計算可以根據用戶需求進行科技資源組織,提供優質服務,且能夠在海量科技資源信息中提取用戶最感興趣的內容,并總結出用戶特點,跟蹤分析用戶潛在需求傾向,進而組織挖掘出對客戶有用的科技資源信息。同時盡管云里有上萬臺計算機、服務器為用戶提供服務,它也能留給用戶簡單方便、統一的操作界面,還能縮短運行時間和響應時間、提高速率,實現一切以服務對象為中心。
  2.3.4 促進產學研用的深度合作 針對目前科技成果主要創造者 (例如科研院所) 和科技成果應用者(例如企業)緊密合作較少,生產的科技成果沒有直接得到應用,只停留在基礎研究階段和實驗成果階段,科技成果信息資源大多數只被整理存入文獻數據資源庫,科技成果轉移到企業就很難實現的情況。云可以為他牽線搭橋,對生產者和應用者分門別類,并匹配需求和供應,為他們合作創造更多機會,也實現科技資源進一步“共”和“用”,提高科技成果轉化率。
  2.3.5 完善科技資源管理體系 在云計算下可由科技部主管實施科技資源云管理解決方案,把部門、區域、學科科技資源管理集成起來,實現科技計劃和項目資源統一協調管理,避免項目多頭重復申報現象同時云環境下還能對項目資源進行系統安排和儲備管理,實現項目招標投標公開公正,實現科技項目資源計劃管理的協同與公開化。還能實現對大型貴重科技設備等稀少資源的使用狀態進行監管,盡量做到物盡其用,減少閑置浪費機會,提高科技資源共享和使用率。
  2.3.6 提高科技資源運作效率 云計算的高可靠性特點,可不用擔心科學信息資源的丟失和保密安全問題,保證科技資源的正常服務。對于保密性要求不高的科技資源信息可以采用公用云,保密性要求高的科技資源信息可以采用專用云,把數據管理交給專用云服務機構專業整合管理,自身有限的精力著重用于核心業務部分,比如科技成果的創造或科技成果的轉化應用,促進科技新資源的開發和應用。
  2.3.7 降低科技資源共享成本 云計算降低費用和數據管理成本,最大限度地減輕基礎設施和硬件維護、軟件更新和升級成本。此外,云計算還可創造虛擬實驗平臺、虛擬科研團隊等新的科技資源共享平臺和科研環境,給科研人員提供大范圍、深層次交流協作的虛擬工作環境,支撐跨組織 跨學科、跨地域的科研人員組成虛擬研究團隊,通過計算模擬協同工作、遠程訪問觀測實驗設備等新科研方法和手段來開展科研活動,提高科研效率和科技資源共享水平;平臺即服務(PaaS)產品可執行各個階段的軟件開發和測試,降低科學技術實驗門檻和成本,為更多人員參與實驗提供條件,促進新的科技資源開發。
  3 結束語
  在云計算背景下,充分運用信息、網絡等現代技術,對科技文獻資源進行重組和優化,建立一個基于云計算技術支撐的統一科技信息資源服務平臺,用戶就可將一個實時動態的資源數據庫與應用相互結合,滿足信息資源整合查詢的需求。將資源集中統一存儲于數據中心,不但節省了用戶終端資源,而且免去了本地技術維護的環節。擺脫了科技文獻信息資源共享的困境,有效促進科技文獻資源高效配置和綜合利用,最終實現各地區乃至整個國家科技文獻資源的共建共享。

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