引言
云計(jì)算，是一種可用于商業(yè)化運(yùn)作的技術(shù)架構(gòu)，云計(jì)算是新一代的計(jì)算機(jī)技術(shù)IT模式，是IT發(fā)展歷程的回歸，是自喬布斯創(chuàng)新PC分散應(yīng)用以來IT領(lǐng)域第一次大集中應(yīng)用。云計(jì)算的誕生，仍然應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律，利用技術(shù)上的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)需求的增長(zhǎng)和運(yùn)營(yíng)成本的降低。面對(duì)大量資源利用率不足的計(jì)算機(jī)，通過云的形式，利用富裕的已存在的高性能資源，使其虛擬成池以提供服務(wù)滿足社會(huì)各方面的信息軟件化需求，這是目前IT業(yè)大舉進(jìn)攻的目標(biāo)市場(chǎng)。云計(jì)算是技術(shù)，有自身的技術(shù)架構(gòu)，通過對(duì)云計(jì)算架構(gòu)中功能模塊的解析和架構(gòu)應(yīng)用實(shí)例的分析，闡述了云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的基本模型，并對(duì)云計(jì)算的商業(yè)模式進(jìn)行了分類展望。
1 云架構(gòu)
云計(jì)算經(jīng)過初期的摸索，架構(gòu)漸漸清晰，主流分為兩部分：服務(wù)和管理。云架構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
服務(wù)分3層:SaaS，PaaS和IaaS。
SaaS是出現(xiàn)最早且現(xiàn)在應(yīng)用最普遍的云計(jì)算服務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)條件的日益成熟，用戶通過瀏覽器聯(lián)網(wǎng)即能用云上的軟件服務(wù)。SaaS最靠近用戶，按需付費(fèi)就能享受云計(jì)算服務(wù)商提供的軟件服務(wù)，用戶因此省去了前期軟硬件和后期維護(hù)的資金投入，這種高體驗(yàn)性服務(wù)，促成了SaaS產(chǎn)品在云計(jì)算產(chǎn)品中的高市場(chǎng)份額。SaaS包含以下常見技術(shù)：
圖1 云架構(gòu)系統(tǒng)框圖
1）超文本標(biāo)記語言（HTML）�，F(xiàn)在主流的Web頁面標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)HTML4正逐步過渡至HTML5，視頻的高品質(zhì)需求體驗(yàn)是其推動(dòng)力。
2）物件導(dǎo)向語言（JavaScript）。用于豐富Web頁面功能的動(dòng)態(tài)描述語言，提高人機(jī)交互時(shí)的動(dòng)畫體驗(yàn)。
3）級(jí)聯(lián)樣式表（CSS）�？刂芖eb頁面的外觀，例如，鏈接文字的變化(頁面的內(nèi)容和表現(xiàn)的形式相互獨(dú)立。
另外還有富聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（RIA）的技術(shù)，動(dòng)畫和矢量表示工具(Flash)和微軟富聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（Sliverlight），這里不做敘述。開發(fā)涉及成本，由于Adobe公司和微軟涉及軟件許可和應(yīng)用的收費(fèi)，所以以上3種技術(shù)的組合被市場(chǎng)廣泛采納，通用且學(xué)習(xí)成本低。在HTML5被人們廣泛接受之前，RIA的應(yīng)用會(huì)占到一定的比例，與HTML4相比，E27在用戶體驗(yàn)性方面具有優(yōu)勢(shì)。
PaaS是目前出現(xiàn)最晚但潛力較大的云計(jì)算服務(wù)，提供軟件開發(fā)和部署應(yīng)用平臺(tái)給應(yīng)用軟件的開發(fā)人員。平臺(tái)包括軟件開發(fā)工具(開發(fā)部署和測(cè)試環(huán)境，具有高整合率，支持上萬的應(yīng)用軟件。平臺(tái)的高經(jīng)濟(jì)型，使得開發(fā)人員省去服務(wù)器軟硬件和網(wǎng)絡(luò)搭建的高投入。PaaS包含以下常見技術(shù)：
1）表述性狀態(tài)遷移(representational state transfer，REST)，響應(yīng)服務(wù)調(diào)用的技術(shù)，將中間件層所支撐的部分服務(wù)提供給調(diào)用者。
2）多租戶。一對(duì)多的服務(wù)，一個(gè)應(yīng)用實(shí)例對(duì)應(yīng)多個(gè)組織，具有高經(jīng)濟(jì)性。
3）并行處理。應(yīng)對(duì)于海量數(shù)據(jù)處理，服務(wù)器集群規(guī)模大，面向科研及統(tǒng)計(jì)分析機(jī)構(gòu)。
4）應(yīng)用服務(wù)器。處理Web響應(yīng)的呼叫。
5）分布式緩存。降低后臺(tái)服務(wù)器的高負(fù)荷壓力，提升響應(yīng)速率，使服務(wù)器保持較好的數(shù)據(jù)處理能力。
不同的PaaS平臺(tái)，對(duì)以上技術(shù)的選取也是不同的。應(yīng)用服務(wù)器和分布式緩存是必需的。REST用于對(duì)外的接口。多租戶技術(shù)用于SaaS應(yīng)用的后臺(tái)，對(duì)于有些公司的 PaaS平臺(tái)，SaaS的用戶編程接口（API）是依賴 PaaS的API。并行服務(wù)的特殊性決定了其作為單獨(dú)服務(wù)推出。
IaaS是底層技術(shù)的云計(jì)算服務(wù)，面向大中型企業(yè)，這類服務(wù)的需求是企業(yè)級(jí)的。其常見技術(shù)如下:
1）虛擬化技術(shù)。在物理服務(wù)器上虛擬多個(gè)虛擬機(jī)，類似電腦中存在多個(gè)操作系統(tǒng)。服務(wù)器的購(gòu)置成本和維護(hù)成本將大大降低。
2）分布式存儲(chǔ)。將海量數(shù)據(jù)分配至多臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。
3）關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。利用改良的事物關(guān)系表達(dá)抽象數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)模型以適應(yīng)云服務(wù)的應(yīng)用。
4）非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(NoSQL)。對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的補(bǔ)充，應(yīng)對(duì)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和海量數(shù)據(jù)管理的需求。
雖然不同IaaS平臺(tái)對(duì)以上技術(shù)的選取是不同的，但虛擬化技術(shù)是必需的。數(shù)據(jù)庫技術(shù)和分布式存儲(chǔ)技術(shù)則應(yīng)根據(jù)不同IaaS云計(jì)算服務(wù)企業(yè)所投放的服務(wù)靈活選取。
管理同樣分3層：客戶層(管理功能層和監(jiān)控層�？蛻魧�，面向使用云計(jì)算服務(wù)的客戶，通過以下4個(gè)功能模塊為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)：
1)客戶管理�？蛻艄芾戆�3個(gè)方面，賬號(hào)管理(登陸管理和客戶配置管理。賬號(hào)管理對(duì)客戶的身份及訪問權(quán)限進(jìn)行有效管理，當(dāng)然也包括用戶組。登陸管理，這個(gè)在云服務(wù)登陸中顯得很特別，對(duì)于云中所有可登陸的系統(tǒng)，只需一次登陸成功，就能訪問所有能登陸的系統(tǒng)。客戶配置管理，針對(duì)每個(gè)客戶，配置的不同性能和應(yīng)用都要進(jìn)行記錄、管理和追蹤，實(shí)現(xiàn)資源的合理和合法使用。
2)客戶支持。客戶支持是增強(qiáng)客戶體驗(yàn)的重要手段，在遇到云服務(wù)使用困難時(shí)，能得到及時(shí)有效的解決，客戶支持系統(tǒng)顯得很關(guān)鍵�？蛻粝到y(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)差異化服務(wù)，針對(duì)不同重要級(jí)別的客戶，能提供不同的客戶支持服務(wù)，客戶體驗(yàn)的效果會(huì)很明顯。
3)計(jì)費(fèi)管理。利用監(jiān)控層采集的數(shù)據(jù)，對(duì)用戶使用的資源和服務(wù)進(jìn)行精確收費(fèi)，并能提供詳細(xì)的費(fèi)用清單。
4)服務(wù)管理。云服務(wù)中的特殊功能模塊，云是基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)架構(gòu)，系統(tǒng)是松耦合的，應(yīng)用可以拆分為多個(gè)服務(wù)，服務(wù)可以通過接口進(jìn)行連接，既能整合成流程，提高運(yùn)行效率，又能支持?jǐn)U展修改。云中存在許多服務(wù)，這使得服務(wù)管理對(duì)于云服務(wù)的提供顯得很重要。
管理功能層，保障云整體環(huán)境的安全性及管理自動(dòng)化，分為以下4個(gè)模塊：
1)運(yùn)維管理。運(yùn)維管理體現(xiàn)在3個(gè)方面：預(yù)防維護(hù)(能源管理和告警性能管理。預(yù)防維護(hù)是建立在告警性能管理之上的，對(duì)潛在故障隱患進(jìn)行預(yù)警，對(duì)已發(fā)生的故障采取冗余或重啟硬件操作。能源管理是對(duì)閑置能源進(jìn)行關(guān)閉，能根據(jù)設(shè)備負(fù)荷對(duì)相關(guān)耗能硬件進(jìn)行調(diào)節(jié)，也能根據(jù)機(jī)房溫度和能耗統(tǒng)計(jì)進(jìn)行能源的精益管理。告警和性能管理，對(duì)云中發(fā)生的事件進(jìn)行捕捉(記錄和上報(bào)。
2)資源管理。資源管理面向云中的物理設(shè)備，首先是將云中物理資源進(jìn)行虛擬化，類似于建水池，集中建造一個(gè)資源池；然后，制訂規(guī)則，建立資源使用流程，自動(dòng)部署資源的使用；最后，進(jìn)行資源調(diào)度使用，使其能均衡資源于各種應(yīng)用。
3)安全管理。安全管理是云服務(wù)的重點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)(應(yīng)用和賬號(hào)都要實(shí)施安全保障。云安全涉及7個(gè)方面：一是對(duì)安全進(jìn)行全面檢測(cè)，梳理漏洞；二是物理隔離；三是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施隔離；四是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；五是實(shí)施不同的安全策略并制訂不同的安全規(guī)則；六是按責(zé)任劃分權(quán)限；七是做好數(shù)據(jù)備份，避免數(shù)據(jù)因人為或管理上的漏洞而丟失。
4)冗余支持。數(shù)據(jù)中心要建立冗余，主數(shù)據(jù)中心發(fā)生毀壞時(shí)，云仍能依靠備用數(shù)據(jù)中心進(jìn)行運(yùn)行。主備之間要能實(shí)時(shí)同步，主備能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和快速的倒換。對(duì)于物理節(jié)點(diǎn)，其失效是正常的，可以屏蔽掉故障節(jié)點(diǎn)或恢復(fù)它正常工作，但前提是不影響云服務(wù)的正常運(yùn)行。
監(jiān)測(cè)層，主要涉及3個(gè)方面的監(jiān)測(cè)：一是對(duì)物理資源運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，例如CPU使用率等；二是對(duì)虛擬資源運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)；三是服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，記錄其請(qǐng)求響應(yīng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，以判斷是否滿足差異化服務(wù)。
2 云架構(gòu)應(yīng)用實(shí)例
互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎公司Google和云服務(wù)提供商Salesforce提供的云計(jì)算產(chǎn)品，在業(yè)界享有盛譽(yù)，通過對(duì)這兩大公司云計(jì)算服務(wù)構(gòu)架的實(shí)例剖析，有助于更好地理解云架構(gòu)。
Salesforce公司的客戶管理系統(tǒng)（CRM）云計(jì)算產(chǎn)品屬于4554 服務(wù)，由于基礎(chǔ)物理資源必需虛擬化且SaaS服務(wù)依賴于PaaS的API，所以CRM云服務(wù)構(gòu)架包含全部3層，如圖2所示。
圖2 CRM云服務(wù)架構(gòu)框圖
CRM產(chǎn)品采用的技術(shù)有以下4種：
1）SaaS層，采用HTML，JavaScript和CSS這套組合；
2）IaaS層，采用多租戶技術(shù)和支撐多租戶技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)器；
3）IaaS層，采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫；
4）云管理方面，在客戶層提供客戶管理和計(jì)費(fèi)管理，在管理功能層提供安全管理和資源管理。在監(jiān)控層提供監(jiān)控管理。
Google公司的APP Engine產(chǎn)品是PaaS服務(wù)，云服務(wù)構(gòu)架只有2層，如圖3所示。
圖3 APP Engine云架構(gòu)系統(tǒng)框圖
APP Engine產(chǎn)品采用的技術(shù)有3種:
1）PaaS層，采用分布式緩存技術(shù)和應(yīng)用服務(wù)器；
2）IaaS層，采用NoSOL數(shù)據(jù)庫的分布式存儲(chǔ)；
3）云管理方面。在客戶層提供計(jì)費(fèi)管理，能進(jìn)行762級(jí)的細(xì)顆粒計(jì)費(fèi)。在管理功能層提供運(yùn)維管理和資源管理。在監(jiān)控層提供監(jiān)控管理。
3 云商業(yè)模式
雖然云技術(shù)架構(gòu)是統(tǒng)一的，但技術(shù)開發(fā)的目的是為了商業(yè)運(yùn)作，因客戶需求，就會(huì)演變?yōu)椴煌脑颇Ｊ�，大致分為以�?種：
1）公有云。面向公共普通用戶，客戶群龐大，容易形成規(guī)模效益，其成本會(huì)變低。公有云可由云服務(wù)提供商或綜合型信息服務(wù)提供商進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，為公共用戶提供各種IT資源。云服務(wù)提供商提供軟件環(huán)境(應(yīng)用(物理等各種資源的管理和維護(hù)。使用公共云服務(wù)，用戶按需付費(fèi)即可。云中的資源對(duì)于用戶而言是透明的，不過資源存放的位置是未知的，正是基于此，云服務(wù)提供商能保證設(shè)施和資源的安全性，能滿足安全上的需求。
2）私有云。面向企業(yè)級(jí)用戶，特別是IT經(jīng)費(fèi)充足的企業(yè)。企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)有很高的安全需求，希望數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部，而不是在公有云中。私有云就是將云放置在企業(yè)的防火墻內(nèi)，企業(yè)IT人員能對(duì)數(shù)據(jù)(安全性和服務(wù)進(jìn)行有效控制。
3）混合云。面向企業(yè)級(jí)用戶，適合既對(duì)數(shù)據(jù)安全有一定要求，IT經(jīng)費(fèi)又不足的企業(yè)。具體思路是，將企業(yè)重要的數(shù)據(jù)和應(yīng)用放至企業(yè)防火墻內(nèi)，將相對(duì)次要的數(shù)據(jù)和應(yīng)用放至公有云中。
4）行業(yè)云。這是未來很重要的一種云模式。云行業(yè)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用將在此進(jìn)行結(jié)合，存在巨大的商業(yè)價(jià)值。行業(yè)云將一個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用放至專門的云中，能實(shí)現(xiàn)資源的共享和重復(fù)使用，降低行業(yè)內(nèi)企業(yè)的開發(fā)成本，例如游戲行業(yè)。
當(dāng)然，商業(yè)模式離不開需求，云服務(wù)提供商應(yīng)著眼于市場(chǎng)用戶需求，通過移動(dòng)終端(應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)(基礎(chǔ)通信設(shè)施(基礎(chǔ)IT設(shè)施和服務(wù)提供合作伙伴的整合聯(lián)動(dòng)，結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)有選擇性地開展云計(jì)算服務(wù)經(jīng)營(yíng)。成功的商業(yè)模式一定是可持續(xù)的，可復(fù)制的，潛在用戶價(jià)值的不斷挖掘伴隨著產(chǎn)品運(yùn)作應(yīng)用的不斷豐富。
4 結(jié)束語
云，技術(shù)價(jià)值和商業(yè)價(jià)值巨大。2012年是云計(jì)算全力發(fā)展的一年，普遍性應(yīng)用將在明后年開始顯現(xiàn)。云計(jì)算將給社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)生活帶來巨大的變革，使產(chǎn)業(yè)布局得到優(yōu)化，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈將帶動(dòng)一大批企業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)規(guī)�；б�。云計(jì)算構(gòu)架的解析和商業(yè)模式探討，對(duì)向云計(jì)算靠攏的企業(yè)提供了一些產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)選擇上的思路，乘云而上，望企業(yè)在云中實(shí)現(xiàn)更快的成長(zhǎng)和更好的發(fā)展。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：云計(jì)算總體架構(gòu)及其應(yīng)用與商業(yè)模式探討
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