云计算：提供强大而安全的“计算力”

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制图:安迪

多年来，中国非常重视发展新一代信息产业。国务院发布《关于推进云计算创新发展、培育信息产业新业态的意见》，工业和信息化部制定云计算“十三五”规划，科技部部署国家重点研发计划“云计算与大数据”重点项目，为云计算发展提供顶层设计。

事实上，云计算并不是一个全新的概念，它的发展历史可以追溯到1956年虚拟化技术的正式提出。云计算在中国的发展大致经历了三个阶段:2010年之前的准备阶段；从2011年到2013年，是一个稳定增长的阶段；自2014年以来，中国云计算产业进入快速发展阶段。目前，云计算正在从一种新的形式向传统的形式转变，并与传统产业深度融合。据中国信息与通信研究院统计，全球云计算市场总体稳步增长，未来几年平均市场增长率约为20%。预计到2022年，全球市场将超过2700亿美元，中国云计算市场将达到1731亿元人民币。

要支持的四种技术

云计算是什么样的技术？

云计算通过高速网络连接大量独立的计算单元，提供可扩展的高性能计算能力。其主要特点是:资源虚拟化、按需服务、无处不在的访问、可扩展的部署和收费使用。

简单地说，用户的计算需求不需要在本地计算机上实现，只需要交给“云平台”就可以了，它将海量数据分解成无数的小任务，分配给无数的服务器，最后将计算结果汇总并返回给用户。例如，你不必造一艘船，做一张网，出海，自己煮鱼，只需向酒店下订单，这将准时为许多顾客服务。随着用户越来越多，程序越来越复杂，对计算能力和安全性的要求也越来越高。在不断增长的需求驱动下，云计算技术不断升级，其应用越来越普及。

云计算主要由四个功能领域组成:数据访问和处理、资源分配和共享、系统安全和服务的灵活应用。这四个功能领域由四种技术支持:数据中心技术、软件定义技术、云安全技术和移动云技术。

数据中心主要是硬件设备，负责组织、处理、存储和传输数据。根据用户在数据中心中的角色，它可以分为三类:平台提供商、服务提供商和最终用户。其中，平台提供商为数据中心提供软硬件基础设施(如阿里巴巴云)；服务提供商提供各种应用，如网站和移动应用；最终用户是数据中心服务的主要目标。微信和微博等常用社交软件的用户是最终用户。

软件定义技术的核心是“资源虚拟化”和“功能可编程”，其主要任务是“分配任务”给硬件，并负责组织、协调和协调。这就像拥有一台性能良好的服务器，通过资源虚拟化实现“两地同时”，并承担多台服务器的工作，从而保证云计算的基本需求。通过这些技术，软件定义可以支持计算资源池的无限扩展，解决存储分配不均的问题，提高云平台的网络吞吐量。

如果数据被移交给云进行处理，它会被泄露吗？云计算越普及，信息安全问题就越紧迫。信息安全的关键是加密和隐私保护，网络安全的关键是防止非法访问和恶意代码，云安全的核心是共享技术的安全使用。具体来说，云安全技术包括数据安全、访问控制和身份认证、共享技术问题、系统安全漏洞、内部威胁等。云安全是复杂多变的，云服务提供商应该承担更多的安全责任，不断推进云计算安全生态的建设和完善。

在过去的10年里，我相信人们有一个共同的感觉:手机变得越来越智能和无处不在。许多过去只能在电脑和电视上进行的办公和娱乐活动现在都可以用手机来完成，有些功能在手机上更方便。这背后的重要技术支持之一是移动云技术。在云计算的四大支柱技术中，这项技术最接近普通人:它将云计算的计算和存储优势应用到移动终端上，从而突破了移动终端的资源限制，改善了用户体验。

不断升级更加“易用”

随着互联网的快速发展，用户数量不断增加，业务类型不断涌现。在此期间，“双十一”购物节等难以准确预测业务负载和技术需求的典型情况时有发生，对现有云计算技术系统提出了挑战。在物联网时代，如何为用户提供更加灵活便捷的信息服务？如何为服务承载者提供更简单、可定制和可管理的技术架构？新的问题和需求层出不穷，所有这些都在推动云计算技术的迭代。

经过多年的发展，云计算掌握了哪些“新技能”？云计算的技术前沿主要包括混合云技术、超融合技术、边缘计算技术等。

超融合技术的发展是为了解决传统存储设备的容量、性能和计算能力不匹配的问题。超融合架构意味着同一套单元设备不仅拥有计算、网络和存储等计算资源和技术，还包括缓存加速、重复数据消除和在线数据压缩等存储相关技术。一般来说，为了建立一个数据中心，需要分别购买一批服务器、交换机、存储设备和相关软件。现在只需要购买一批同构超融合一体机:通过网络可以实现模块化、无缝的横向扩展，形成统一的资源库。

边缘计算是一种新的计算模式，有助于解决中心容量不足、网络延时长、传输能耗高和隐私保护差等问题。举两个活生生的例子:我们常用的视频会议和云存储是边缘计算技术的产物。今天，视频会议已经成为许多人的正常工作。在视频会议中，语音延迟、视频质量差和冻结屏幕共享并不少见。广泛使用的云存储(如百度云)有时速度很慢，甚至无法访问。边缘计算技术可以有效缓解这些问题。

广泛使用的接地气体

只有应用得好，云计算的技术价值才能实现。目前，云计算通过信息产业市场已经深入到我们的日常工作和生活中。政府云、金融云、工业互联网、工业云等技术不仅给我们带来了极大的便利，也为中国的经济发展注入了活力。

电子政务云由政府部门主导，由专业信息企业实施。电子政务云利用云计算技术对政府电子政务系统的管理和服务进行精简、优化和整合，为政府部门提供基础设施、支撑软件、应用服务、信息资源、运行保障和信息安全等云服务。

金融云在保证金融机构信息安全、合规性、数据隔离等要求的同时，为金融企业应对突发业务需求、快速在线部署业务、实现业务创新和改革提供了强有力的支持。我们生活中经常使用的支付工具，如支付宝和微信支付，是典型的金融云服务。

工业云通过网络为制造企业提供灵活、可共享的资源，根据用户需求提供高质量、及时、低成本的服务，实现制造需求与社会化制造资源的高质量、高效率对接。工业云还可以为中小企业提供云托管租赁服务和智能办公系统，这些都是中小企业难以独立开发的。与传统云计算相比，工业云可以促进工业资源和业务能力的共享和供需对接，为R&D提供应用服务以及设计、制造、营销服务、管理等制造环节。

如今，云计算已经成为关系国计民生的重要产业，并以各种应用形式进入普通百姓的家庭。可以预见，随着“新基础设施”布局的逐步深入，以云计算为代表的数字技术产业具有巨大的发展潜力，将成为我国转变经济发展方式、实现数字经济高质量发展的重要着力点之一。

(作者是北京理工大学教授)

推荐读数:

1.云计算导论:李伯虎编辑；由机械工业出版社出版。

2.《云计算工程》:由陈国良和钟鸣编辑；人民邮电出版社出版。

3.云计算:概念、技术和架构:[美国]托马斯？埃尔等着，龚伊利等人翻译过来；由机械工业出版社出版。

人民日报(2020年5月12日，第20版)

来源：零点娱乐时刊