大数据时代信息资源管理的新型信息技术
来源:万方数据网 更新时间:2014-05-13

 
    一、引言

  随着大数据时代的到来、互联网的日益普及和IT 技术的迅猛发展,多样化的网络存储和计算等服务已不断深入到人们生活的各个方面,悄悄改变着我们传统的生活方式和工作模式。目前,个人电脑依然是我们日常工作生活的核心工具,我们可以用来处理工作文档、发送Email、存储数据、业务计算或与别人信息共享等。然而,当电脑硬盘出现问题又无法修复时,我们将束手无策,最终丢失所有个人数据。而在“云计算”模式下,“云”会自动替我们做存储与计算的工作。我们只需要一台能上网的显示器,可以是电脑、电视、手机或其它终端设备,不需要安装任何应用软件,不需要关心存储或计算发生在哪朵“云”上,就可以通过网络服务来实现我们需要做的一切。这样的愿景能否实现,将决定于互联网技术给我们带来的这种新型网络计算模式——云计算。

  二、云计算的起源

  云计算的出现并非偶然,著名的美国计算机科学家、图灵奖得主麦卡锡在半个世纪前就曾思考过这个问题。1961 年,他在麻省理工学院的百年纪念活动中做了一个演讲。在那次演讲中,他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法,这就是时下IT 界的时髦术语“云计算”的核心想法。云计算中的这个“计算”也是泛指,它几乎涵盖了计算机所能提供的一切资源。

  三、云计算的概念

  狭义云计算是指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;广义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。

  云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、云计算网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助S AA S(软件及服务)、PAAS (平台即服务)、IAAS (基础设施即服务)、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受“云”的强大计算处理能力。

  “云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源,通常为一些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来,并由软件实现自动管理,无需人为参与。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。

  四、云计算的原理

  云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更相似于互联网。云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式。实现云计算的具体基础设施需要结合多种技术,需要软件实现对硬件资源的虚拟化管理和调度,即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起,协同工作。

  五、云计算的特征

  云计算具有以下几个主要特征:

  (1)资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源,当增加一个需求时,可通过增加可用的资源进行匹配,实现资源的快速弹性提供;如果用户不再使用这部分资源时,可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的,实现了IT 资源利用的可扩展性。

  (2)需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务,用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录,客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。

  (3)以网络为中心。云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于网络中,同时通过网络向用户提供服务。而客户可借助不同的终端设备,通过标准的应用实现对网络的访问,从而使得云计算的服务无处不在。

  (4)资源的池化和透明化。对云服务的提供者而言,各种底层资源(计算、储存、网络、资源逻辑等)的异构性(如果存在某种异构性)被屏蔽,边界被打破,所有的资源可以被统一管理和调度,成为所谓的“资源池”,从而为用户提供按需服务;对用户而言,这些资源是透明的,无限大的,用户无须了解内部结构,只关心自己的需求是否得到满足即可。

  此外云计算服务还应该具备这些特征:随时随地用任何网络设备访问;多人共享资源池;快速重新部署灵活度;可被监控与量测的服务;基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务;减少用户终端的处理负担;降低了用户对于I T 专业知识的依赖等。

  六、云计算的服务架构

  云计算有SPI,即SAAS、PAAS 和IAAS 三大服务模式。PAAS和IAAS 源于SAAS 理念。PAAS 和IAAS 可以直接通过SOA/WebServices向平台用户提供服务,也可以作为SAAS 模式的支撑平台间接向最终用户服务。

  1.SAAS:提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序,用户可以在各种设备上通过客户端界面访问,如浏览器。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施,包括网络、服务器、操作系统、存储等等;

  2.PAAS:提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言和工具(例如Javapython,.Net 等)开发的或收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施,包括网络、服务器、操作系统、存储等,但客户能控制部署的应用程序,也可能控制运行应用程序的托管环境配置;

  3.IAAS:提供给消费者的服务是对所有设施的利用,包括处理、存储、网络和其它基本的计算资源,用户能够部署和运行任意软件,包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施,但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用,也有可能获得有限制的网络组件(例如,防火墙,负载均衡器等)的控制。

    七、云计算的部署模型

  ( 一) 公共云

  公共云由一些公司运营和拥有,这些公司使用这种云为其他组织和个人提供对价格合理的计算资源的快速访问。使用公共云服务,用户无需购买硬件、软件或支持基础架构,这些都是由提供商拥有并管理的。

  ( 二) 私有云

  私有云由单个公司拥有和运营,该公司控制各个业务线和授权组自定义以及使用各种虚拟化资源和自动服务方式。私有云充分利用了很多云的高效性,同时提供更多的资源控制并明确掌控多租户。

  ( 三) 混合云

  混合云使用私有云作为基础,同时结合了公共云服务的策略使用。事实是私有不会独立于公司其他的IT 资源和公共云而单独存在。大多数使用私有云的公司都将发展为管理跨数据中心的工作负载、私有云和公共云—因此创建了混合云。

  八、云计算的优势与弊端

  ( 一) 云计算优势

  1.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。2.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。3.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。4.价格低廉。由于“云”的特殊容错措施可以采用具有经济性的节点来构成“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。5.实现多种安全功能。在信息安全的应用上,云计算可让安全服务供应商将安全控制及功能供应予客户,故此企业便能以极具成本效益的方法采用最新的安全技术,例如认证、数据丢失保护、入侵防御、网络存取控制、漏洞管理等。6.有助于追踪评估安全系统成效。云计算极具弹性,能灵活按用户需要增减安全功能,该类安全服务能以迅速、符合个别企业规模的方式提供,以应付各类型的威胁。

  (二)云计算的弊端

  1.云计算面临着网络安全的问题。云计算是以现有的分布式网络为基础的,网络上的计算机被认为是一个节点。计算机一旦接入互联网,就可能成为云计算的一部分。政府机构以及公共服务机构越来越多的发布包含个人信息的数据。如果没有可信的隐私保护,那么攻击者将利用多个数据之间的联系来获取个人隐私信息。

  2.云计算毕竟是在远方,资源的存取速度自然远比不上自己电脑上的硬盘。单就网络这一提供服务的途径就明显缺乏可控性(网络依赖于电信运营商)和可靠性(网络中断导致服务的不可用)。而这种可控性和可靠性的缺乏往往会给用户,尤其是大的企业用户造成不可估量的损失。

  对我国而言,云计算的发展仍然存在诸多挑战:规范云计算发展的相关法律、法规尚不完善;对适合云计算的应用领域研究梳理不够;支撑云计算产业发展的核心技术有待突破;宽带网络建设无法满足云计算业务发展的需求;数据中心规模小、能耗高、技术水平低;云教育的缺失,人才的缺失以及云计算标准的缺失。

  九、云计算的影响

  ( 一) 国家影响

  云计算将大量的资源进行整合集中,并提供给用户。这种模式意味着用户的数据、业务、计算都是在云中完成的,从这个层面上看这已经涉及到一个国家的安全问题了。可以想像如果我们大量的部门、企业都在使用国外企业运营的云计算系统,那么我们国家的重要数据将被放在其他国家企业的云计算中心,这对于一个国家来说是不可想象的灾难,一个失去对云计算中心控制的国家将失去自己的“信息主权”,未来信息主权与领土主权是同等重要的东西,没有信息主权的国家将不是一个独立的国家,所以云计算是一个与政府紧密联系的产业,政府在云计算时代需要正确的引导云计算产业和控制云计算中心的运营,保证国家信息主权的独立性。

  1.协调引导国内云计算产业整合,构建良好的云计算产业生态环境。云计算是一个大的产业,很难靠一个企业来完成产业的整合工作,政府在产业整上比企业有更大的优势,可以从政策、资金、金融上协调云计算产业链中各个企业的发展和协调,使云计算产业能形成良好的生态环境,整合力量突破云计算产业链中的要害,而不是一团散沙各自为阵。云计算除了是一个系统的产业链之外还是一个投入巨大的产业,这方面政府一定要有远见把资金用在刀刃上,而不仅仅是赶时髦,做政绩。

  2.云计算产业链中的核心运营类产业环节必须在我国企业的控制之中,维护国家“信息主权”。云计算中心的运营权是云计算产业中的一个核心环节,也是保证我国信息主权的关键一环,如果丧失了对云计算中心的运营控制权,我们所有的数据将被外国控制,这比技术被国外控制还要危险,所以国家应对云计算中心的运营资格进行严格管理。所以国家对云计算中心的核心技术应该给予重点支持,扶持本国企业进入云计算核心技术领域,以当年造原子弹时和卫星的态度对云计算核心技术进行攻关。

  3.积极介入国际云计算标准的制定工作,保证我们在云计算产业的话语权。云计算标准的制定是未来必然,如果我们不介入国际云计算标准的制订,则有可能使我国的云计算中心成为“信息孤岛”,无法进入国际的互联互通,或者在某些环节上被别人控制,反过来造成我们必需接收外国的产业和技术丧失信息主权。未来可能出现像国际核俱乐部类似的云计算俱乐部主导和管理世界的信息资源。

  4.保证云计算中心的数据安全和公信力。用户将自己的数据和应用放在云计算中心最为担心的是数据安全,需要有一个具有公信力的机构保证数据的安全和不被非法使用。政府对数据中心的认证和管理将提高用户数据的公信力,对于像财务数据等甚至可能由政府进行统一的监管,从而避免财务做假。

  5.避免垄断,保持产业的活力和竞争力。由于云计算中心的特殊性,需要大量的资金投入、需要政府认证、需要带宽资源,所以容易产生行业垄断,抑制产业的活力,因此政府需要对云计算产业进行协调避免垄断的产生。

  6.制定“信息主权”管理制度,保证“信息主权”独立。从政府角度给出对信息的管理方法和安全认证方法,确保非授权访问数据的安全和独立,所有云计算数据中心纳入“主权”保护范围,建立保护“信息主权”的国家安全部门,全面负责国家信息数据的独立、安全,并保证在“主权”前提下的信息互联和国际共享。

  7.保护中小企业。中小企业中云计算产业的主角,是云计算创新的源泉,但也是最为脆弱的一个部分,对于中小企业政府应该给予保护,充分发挥中小企业的创新能力,建立云应用产业集群,使中小企业能与大象共舞,而不是被垄断所扼杀。这也是我们前面所说的要避免垄断的原因。

  政府在云计算产业中应该扮演的是管理、整合、引导的角色,是裁判员、管理员而不是一个运动员的角色,并从国家战略和信息主权的角度保证云计算产业的国际话语权,避免我国在云计算这个新的产业模式下再次陷入被动状态。

  (二)企业影响

  “云计算”将为中小企业带来更低廉的成本。以看似不起眼的企业沟通成本为例:据统计,面对面会议的平均交流成本为150美元;采用营业厅方式交流,平均交流成本为12美元;采用人工话务方式交流,平均交流成本为6 美元;采用人工话务员和交换机技术结合方式交流,成本为3 美元;采用呼叫中心进行交流,成本为0.5 美元。从2004 年开始,八百客就打出“传统软件终结者”的旗号,不仅适合大型企业,更将中小企业纳入旗下。同时,越来越多的软件开发商,也将目光看准中小企业,预计到2010 年,这样的趋势会更加明显。可以预计,2010 年以至未来数年将是中小企业IT 服务需求快速增长的时期,厂商对中小企业的争夺将会慢慢成为市场竞争的焦点。

  (三)个人影响

  云计算离我们很近,在悄无声息中它已经进入了我们的生活中。常用DOC 的人已经感受到了在线文档编辑带来的方便性和分享的便捷性。近期还会有很多更贴切我们需求的云计算应用,悄然的出现在我们身边,我们只会感觉到它的带来的便捷性改变,这就是我们生活中需要的“云计算”。其实在生活中云计算带给我们的不是翻天覆地的IT革命,而是“润物细无声”的体验改变。手机、电视、家用电器当然还有PC 电脑这些电器设备都会是云计算进入我们生活最好的载体。当我们不在为手机丢失失去联系人信息而懊恼,不在为了玩游戏频繁升级我们的PC 系统硬件,不在为电视寻找不到适合自己胃口节目而烦劳的时候,云计算已经深入到我们生活中。

  十、结语

  综上所述,尽管云计算已创造了巨大的市值,但其依然不尽完善,仍有很大的发展潜力。同时,我们可以看到国内的云计算与国外发展差异比较明显。相对来说,我国的云计算道路会比较曲折,这是由于我们技术、资金、人才等多方面影响导致的。然而,我们一直在努力,与时俱进,在日益完善的环节中,我们依然有理由相信,中国的云计算技术会发展得越来越好!