隨著有關云計算概念、術語和技術的不斷涌現和大量報道，人們對在企業中采用和實施云計算技術的熱情大增?，F在人們對云計算可能帶來的好處已有所了解，但同時也應該看到，由于云計算概念和技術比較新穎，涵義比較寬泛，再加上市場上一些人將云計算放大成無所不包、無所不能和無所不在的萬能技術，因此對云計算的描述和推銷多少出現了一些浮燥和炒做的嫌疑。云計算有點像天上的云的感覺：飄忽不定，虛無縹緲。本文認為，脫離實際過分夸大或缺乏全面分析地炒做云計算不僅可能帶來誤解，也會使得云計算的市場實踐盲目推進，對于云計算產業在中國的成長非常不利。事實上在中國產業界有關云計算的介紹文章較多，對云計算發展趨勢的理性分析文章較少。所以，有必要對云計算的由來和概念進行了較為全面的梳理和定義，并在此基礎上，分析云計算的早期技術模式和業務形態。在總結云計算技術為IT產業帶來好處的同時，理性分析其技術的不足及局限，從而找出云計算未來發展的突破方向十分必要。

值得一提的是，目前中國云計算的討論多數集中在早期云計算的概念、技術和模式。早期的云計算是一種動態的、易擴展的、通過互聯網提供虛擬化IT資源和應用的一種計算模式。用戶不需要了解云技術內部的細節，也不必具有云內部的專業知識，更不需要直接參與、投入、建設、維護和控制就能直接按需使用并按用量付費。早期的云計算技術本質特征是采用虛擬技術使用戶共享一個共同的物理資源池，但應看到虛擬技術不是云計算技術的全部。

早期云計算的IT資源包括服務器、存儲、寬帶、網絡及安全等資源組件，而數據中心是云計算資源和能力的主要支持和供應核心。早期云計算實踐結合了虛擬化技術、網格計算技術、分布式計算技術，不但體現了新興技術的組合和創新，更代表著業務和商業模式的創新和開拓。早期云計算的實踐不僅影響了IT技術和架構未來的走向，還影響著商業模式、應用開發、業務部署、運行交付的一系列IT應用和實現。

盡管人們所普遍熟悉和廣為介紹的這些早期的云計算概念、技術和模式已經商用，并取得一些矚目的成功，但是必須看到，早期的云計算理念和技術還有極大的局限性。本文分析了早期的云計算理念的由來、基礎設施、云業務適用的模式、商業模型以及相關技術和應用場景，同時也指出了其局限性及造成局限性的技術根源，并從產業發展的視野來分析云計算下一個階段的重點。本文認為絕大數企業和運營商的數據中心的改造將是云計算未來發展的主要任務：使云計算技術更為普遍和更為廣泛地為絕大部分企業、機構、團體和運營商服務[1-4]。

早期的云計算概念、技術和模式將得以全面拓展，云計算將不僅提供傳統意義的IT資源和應用服務，而且將支持包括IT、通信、電視、移動和物聯等一切互聯網技術融合后的資源和應用。毫無疑問，云計算作為一個新技術和新的運營模式正影響著IT產業的未來走向。

1 云計算的概念

計算機的應用模式大體經歷了以大型機為主體的集中式架構(數據中心1.0)、以PC機為主體的客戶/服務器分布式計算架構(數據中心2.0)、以虛擬化技術為核心面向服務的體系結構(SOA)及基于Web2.0應用特征的新型架構(數據中心3.0)。計算機的應用模式、技術架構及實現特征的演變是云計算發展的時代背景。

云計算由英文Cloud Computing直接翻譯而來。這樣一個通俗的技術術語，卻難以找到業界統一的定義。隨著云計算術語的流行和廣泛使用，有必要對云計算的由來和其核心概念簡略進行介紹，以方便理性分析和討論。

云計算中的“計算”是一個簡單而明確的概念?！坝嬎恪毕抵赣嬎銘茫诋a業和市場中，可以指一切IT應用。隨著網絡技術的融合，一切信息、通信和視頻應用也都整合在統一的平臺之上。由此推而廣之，云計算中的“計算”可以泛指一切ICT的融合應用。所以，云計算術語的關鍵特征并不在于“計算”，而在于“云”。

應該說，云概念這個術語的誕生和使用純屬偶然。在互聯網技術發展的早期階段，技術人員都習慣性地將互聯網畫成一朵“云”來代表，因為這樣一來，人們可以簡化網絡內部的技術細節和復雜機制來方便討論新技術。隨著互聯網技術的飛速發展，互聯網應用的全面普及和廣泛深入，互聯網技術使ICT應用架構發生了深刻和根本的改變，于是采用云計算來代表和體現新型的網絡計算特征和技術趨勢就變得非常自然。因此，云計算這一術語很容易就在業界流行起來。

互聯網技術成為ICT應用的基礎，層出不窮的互聯網應用需求也要求ICT理念進行重新思考和設計。這種改變不僅帶來ICT應用平臺的更新換代，而且也帶來ICT應用實現和商用模式的創新。這種變化的影響是如此巨大而鮮明，以至于人們可以從多個角度和視角來描述這些新的特征和現象。盡管云計算的概念和定義很多，但究其本質還是為了滿足ICT應用和業務的網絡實現。為了理論和討論的嚴謹性，本文給云計算更為明確而嚴格的定義：云計算是在整合的架構之下，基于IP網絡的虛擬化資源平臺，提供規模化ICT應用的實現方式。

云計算的實質是網絡下的應用，是由IP和IT技術共同構建的。從發展的角度來看，“云”的技術和目標是一個逐步演化的過程。比如，Web技術出現時，就具備了云計算的應用特征有了統一界面的雛形。隨著服務器應用平臺上的虛擬化技術的成熟和Web統一界面的推出，虛擬化和Web走向結合，使得云計算可以在一個整合的架構上統一實現。

2 云計算的實現模型

如果說“云”的本質就是業務實現的方式，那么云計算有哪些新的業務模型呢？

比較熟悉的早期云計算實踐來之于國際上以亞馬遜、谷歌(Google)和Saleforces.com為代表的公司，并且都提供了具有顯著特征，但又代表著不同模式的成功云業務。

基云系指將IT的基礎設施作為業務平臺，直接按資源占用的時長和多少，通過公共互聯網進行業務實現的“云”。基云的用戶可以是個人，也可以是企業、集體和行政單位?；圃谟⑽睦锸荌aaS，也稱基礎設施即服務。亞馬遜(Amazon)是業界通過其彈性計算云(EC2)最早實施基云的運營商。基云的IT業務將計算、存儲、網絡、安全等原始IT資源以出租形式租給用戶。用戶可以通過操作系統和應用軟件(如數據庫和Web服務軟件)使用租來的IT資源。

平云系指將應用開發環境作為業務平臺，將應用開發的接口和工具提供給用戶用于創造新的應用，并利用互聯網和提供商來進行業務實現的“云”。平云可以利用其他基云平臺，也可以用平云運營商自己的基云平臺。平云在英文里是PaaS，也稱平臺即服務。谷歌(Google)通過其AppEngine軟件環境向應用開發者提供平云業務，應用開發者必須采用AppEngine應用接口來開發應用。

軟云系指基于基云或平云開發的軟件。與傳統的套裝軟件不同，軟云是通過互聯網的應用來進行業務的實現。軟云業務可以利用其他的基云和平云平臺，也可以利用軟云運營商自己的基云和平云環境。軟云在英文里是SaaS，也稱軟件即服務。Saleforces.com是最著名的軟云運營商之一，提供企業資源規劃(ERP)應用服務。軟云為用戶省去了套裝軟件安裝、維護、升級和管理造成的麻煩，因為應用程序完全由軟云運營商集中管理。

云計算按照層次可將業務模式劃分為3層，最頂層是軟云，中間層是平云，底層是基云。在基云之下是構建云計算的基礎技術。

基于云計算的實踐與運營案例，可以總結出云計算的基本特征：

(1)動態的高可擴展性

云技術使用戶可以隨時隨地根據應用的需求動態地增減IT資源。由于應用運行在虛擬平臺上，沒有事先預訂的固定資源被鎖定，所以云業務量的規?？梢詣討B伸縮，以滿足特定時期、特定應用及用戶規模變化的需要。

(2)虛擬化的超大規模

云業務的需求和使用與具體的物理資源無關，IT應用和業務運行在虛擬平臺之上。云計算支持用戶在任何有互聯網的地方、使用任何上網終端獲取應用服務。用戶所請求的資源來自于規模巨大的云平臺。

(3)高可用性

云平臺使用數據多副本拷貝容錯、計算節點同構可互換技術來保障服務的高可用性。任何單點物理故障發生，應用都會在用戶完全不知情的情況下，轉移到其他物理資源上繼續運行，使用云計算比使用其他計算手段的可用性更高。

(4)按需使用，按用付費

云業務是一個龐大的資源池，用戶按需購買，如同像自來水、電、煤氣那樣計費。無論是短期還是長期，云計算的商業模型都按使用量付費。

(5)資源復用，成本廉價

由于云計算采用資源的統計復用技術，所以IT物理資源的利用率大為提高，從而使云的業務成本大大降低。

早期云計算的業務模式都有一個共同特點，那就是采用共有云(Public cloud)的架構提供單云(Stand-Alone Cloud)業務。共有云系指云業務的創立、擁有和提供由同一云運營商通過公眾的互聯網對所有公眾開放的“云”。而單云系指提供相對單一功能應用的云實現，如搜索應用、IT資源應用。

早期云計算采用的技術理念是將分布在不同物理地點低廉的計算資源通過互聯網聯系在一起，形成巨大的虛擬資源池來提供單云業務。云計算可以充分利用閑置的資源進行大量運算，同時能夠快速調度資源使用量的增減，靈活應變資源用量的遷移和調配，從而極大地提高計算資源的可用性和利用率，提升應用功能實現的靈活性和擴展性，增強業務的可管理性和運營的性價比，達到綠色環保高效節能的目標。

盡管早期云計算展現了虛擬技術的巨大優點和市場運營上的成功。但是早期云計算仍然具有一些局限性：

• 云業務的提供缺乏品質保障和安全可控機制，而品質保障和安全可控機制對企業中的多數IT應用至關重要。
• 云業務的實現模型基于特定的私有協議，因此云業務具有被云運營商鎖定的風險和可能。
• 云業務的類型受限于若干特定的IT單云業務，即不是企業里的一切IT應用都能在共有云中有效實現。

造成這種局限的原因是由于目前共有云模型是建立在公眾互聯網之上，與網絡的基礎設施沒有任何關聯，云業務的實現是盡力而為的技術模式。另外，早期云計算的虛擬技術基于私有協議，除了較為低層的基云業務外，平云和軟云業務幾乎不具備跨運營商遷移的可能性，極大地限制了云的應用和業務范圍的拓展。這就是為何早期云計算技術只限于若干特定的IT單云業務，而不適用于更廣泛的企業、行業和公眾用戶的ICT業務。

彩云(Rich Media Cloud)系指提供包括信息、語音、視頻、移動和物聯應用的多媒體應用的云計算平臺。內云(Internal cloud)系指云用戶擁有云的全部資源，云平臺由用戶自己獨用。專有云(Private cloud)系指云用戶自己可支配和控制的云。專有云可以是用戶自己的云或租用云運營商共有云的一部分，或兩者的組合。有的文獻將其稱為私有云，不僅不妥而且還容易產生誤導，故建議稱為專有云。

從現在到未來5年，云計算技術主要是面對企業、行業、機構和運營商所迫切需要的內云或專有云。這標志著云計算發展的第二個黃金時期。這個時期的云計算的主要任務是在充分發揚光大云計算早期技術的基礎上，使虛擬化技術在計算、應用和網絡3個平臺整合，在早期云計算優勢的基礎之上提供具有品質可靠、安全可控、運營可管的新型云計算業務。目標是依賴開放的技術標準和開放的產業聯盟為企業、行業、機構和運營商提供具有彩云能力的技術體系和運營模式，為企業數據中心轉型和ICT應用轉向云技術而努力。之所以稱第二個時期為云計算發展的黃金時期，是因為這個時期的云計算市場較早期更大，云業務范圍更廣。

3 企業數據中心架構演變

無論是公有云還是專有云，都離不開強大的數據中心和IP網絡的支持。云計算發展下一個階段的主要任務將集中于企業、行業、機構和運營商的IT與通信應用。所以有必要全面分析目前企業IT應用的需求、數據中心技術演進所面臨的挑戰以及企業數據中心向內云轉型的關鍵技術。

3.1 企業傳統IT應用架構面臨的挑戰

企業傳統IT應用的主體平臺是數據中心，而傳統的數據中心往往是堆疊架構，包括IT資源和分離的IT應用。隨著企業IT應用的急速增長，傳統的數據中心架構已不能適合市場需求。在過去的幾年里，一方面服務器的數量和存儲的容量等物理資源以每年40%～70%的增速增長，但另一方面，每個物理資源(如服務器)的利用率卻只有10%～25%。物理資源增加使得電費和冷卻系統的費用占整個數據中心費用的比重越來越大，有的甚至高達25%～30%。物理資源增加還使得數據中心的部署越來越復雜，這導致人為因素成為數據中心故障的重要部分(有的甚至高達54%)。這一切都使數據中心的運維費用越來越大。面對未來ICT應用的增長，Web2.0應用的快速實施、部署以及面向業務的架構(SOA)的發展，企業數據中心走向內云架構勢在必行。

3.2 內云架構實現步驟

讓傳統數據中心具有更高物理資源利用率，讓一個數據中心能夠為多個用戶所共同使用，讓多用戶的多應用動態地使用同一物理的資源池，而它們之間又有安全的隔離，是未來企業數據中心走向云計算架構的目標。數據中心將在充分借鑒利用早期的云計算優勢的同時，保留數據中心的傳統好處：品質可靠、安全可控、運營可管。這種既具備傳統數據中心的好處，又具備早期的云計算優勢的新型云計算架構就是本文將重點討論的企業內云技術。