云計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域及案例介紹

云計(jì)算的概念

云計(jì)算（cloudcomputing）是由分布式計(jì)算（DistributedComputing）、并行處理（ParallelComputing）、網(wǎng)格計(jì)算（GridComputing）發(fā)展來(lái)的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。目前，對(duì)于云計(jì)算的認(rèn)識(shí)在不斷的發(fā)展變化，云計(jì)算沒仍沒有普遍一致的定義。

中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬給出如下定義：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。

狹義的云計(jì)算指的是廠商通過(guò)分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)，以免費(fèi)或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)出租生意。

廣義的云計(jì)算指廠商通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，向各種不同類型客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)。廣義的云計(jì)算包括了更多的廠商和服務(wù)類型，例如國(guó)內(nèi)用友、金蝶等管理軟件廠商推出的在線財(cái)務(wù)軟件，谷歌發(fā)布的Google應(yīng)用程序套裝等。

通俗的理解是，云計(jì)算的“云“就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源，它包括硬件資源（服務(wù)器、存儲(chǔ)器、CPU等）和軟件資源（如應(yīng)用軟件、集成開發(fā)環(huán)境等），本地計(jì)算機(jī)只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個(gè)需求信息，遠(yuǎn)端就會(huì)有成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)為你提供需要的資源并將結(jié)果返回到本地計(jì)算機(jī)，這樣，本地計(jì)算機(jī)幾乎不需要做什么，所有的處理都在云計(jì)算提供商所提供的計(jì)算機(jī)群來(lái)完成。

云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)分析

云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)層次現(xiàn)在主流可分為三層，至上而下分別為應(yīng)用、平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施。

1）處于最頂層位置的是應(yīng)用層，提供在線的軟件服務(wù)，即SoftwareasaService（SaaS）服務(wù)。目前，SalesForce.com是這類云計(jì)算最著名的公司，此外GoogleApps、微軟的LiveOffice等也屬于此類云計(jì)算服務(wù)。

2）處于中間的是平臺(tái)層，在一個(gè)公共的平臺(tái)上為應(yīng)用開發(fā)提供接口和軟件運(yùn)行環(huán)境的服務(wù)，即PlatformasaService（PaaS）服務(wù)。Salesforce的force.com平臺(tái)、GoogleAppEngine、微軟Azure都是PaaS的代表產(chǎn)品。

3）最底層的是基礎(chǔ)設(shè)施層，用以按需提供云計(jì)算的計(jì)算、存儲(chǔ)、帶寬等基礎(chǔ)設(shè)施，即InfrastructureasaService（IaaS）服務(wù)，這是所有應(yīng)用和平臺(tái)的基礎(chǔ)，也是虛擬化、自動(dòng)化等云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)的集中體現(xiàn)層。AmazonEC2、世紀(jì)互聯(lián)的CloudEx、IBM的藍(lán)云都是出租基礎(chǔ)設(shè)備的IaaS服務(wù)。

云計(jì)算的四大應(yīng)用領(lǐng)域

1、云交通

隨著科技的發(fā)展，智能化的推進(jìn)，交通信息化也在國(guó)家布局之中。通過(guò)初步搭建起來(lái)的云資源，統(tǒng)一指揮，高效調(diào)度平臺(tái)里的資源，處理交通堵塞，應(yīng)對(duì)突發(fā)的事件處理等其他事件效力都能有顯著提升。

云交通是指在云計(jì)算之中整合現(xiàn)有資源，并能夠針對(duì)未來(lái)的交通行業(yè)發(fā)展整合將來(lái)所需求的各種硬件、軟件、數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)滿足ITS中各應(yīng)用系統(tǒng)，針對(duì)交通行業(yè)的需求——基礎(chǔ)建設(shè)、交通信息發(fā)布、交通企業(yè)增值服務(wù)、交通指揮提供決策支持及交通仿真模擬等，交通云要能夠全面提供開發(fā)系統(tǒng)資源平需求，能夠快速滿足突發(fā)系統(tǒng)需求。

云交通的貢獻(xiàn)主要在：將借鑒全球先進(jìn)的交通管理經(jīng)驗(yàn)，打造立體交通，徹底解決城市發(fā)展中的交通問(wèn)題。

具體而言，將包括地下新型窄幅多軌地鐵系統(tǒng)、電動(dòng)步道系統(tǒng)，地面新型窄幅軌道交通，半空天橋人行交通、懸掛軌道交通，空中短程太陽(yáng)能飛行器交通等。

云交通中心，將全面負(fù)責(zé)各種交通工具的管制，并利用云計(jì)算中心，向個(gè)體的云終端提供全面的交通指引和指示標(biāo)識(shí)等服務(wù)。

2、云通訊

從現(xiàn)在各大企業(yè)的云平臺(tái)，從我們身邊接觸的最多的例子來(lái)說(shuō)，用的最多的其實(shí)就是各種備份。配置信息備份，聊天記錄備份，照片等的云存儲(chǔ)加分享，方便大家重置或者更換手機(jī)的時(shí)候，一鍵同步，一鍵還原，省去不少麻煩。但是事實(shí)上處于信息技術(shù)快速變革時(shí)代的我們來(lái)說(shuō)，我們接觸到通訊云遠(yuǎn)不止這些。

云通訊是云計(jì)算（cloudcomputing）概念的一個(gè)分支，指用戶利用SaaS形式的瘦客戶端（ThinClient）、或智能客戶端（SmartClient），通過(guò)現(xiàn)有局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)線路進(jìn)行通訊交流，而無(wú)需經(jīng)由傳統(tǒng)PSTN線路的一種新型通訊方式。在現(xiàn)今ADSL寬帶、光纖、3G、4G等高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)日新月異的年代，云通訊給傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。

3、云醫(yī)療

如今云計(jì)算在醫(yī)療領(lǐng)域的貢獻(xiàn)讓廣大醫(yī)院和醫(yī)生均贊不絕口。從掛號(hào)到病例管理，從傳統(tǒng)的詢問(wèn)病情到借助云系統(tǒng)會(huì)診。這一切的創(chuàng)新技術(shù)，改變了傳統(tǒng)醫(yī)療上的很多漏洞，同時(shí)也方便了患者和醫(yī)生。

云醫(yī)療（CloudMedicalTreatment，簡(jiǎn)稱CMT）是在云計(jì)算等IT技術(shù)不斷完善的今天，像云教育、云搜索等言必語(yǔ)云的“云端時(shí)代”，一般的IT環(huán)境可能已經(jīng)不適合許多醫(yī)療應(yīng)用，醫(yī)療行業(yè)必須更進(jìn)一步，建立專門滿足醫(yī)療行業(yè)安全性和可用性要求的醫(yī)療環(huán)境----“云醫(yī)療”應(yīng)運(yùn)而生。它是IT信息技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是今后醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的必然方向。

醫(yī)療云主要包括醫(yī)療健康信息平臺(tái)、云醫(yī)療遠(yuǎn)程診斷及會(huì)診系統(tǒng)，云醫(yī)療遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)以及云醫(yī)療教育系統(tǒng)等。

4、云教育

針對(duì)現(xiàn)在的我國(guó)的教育情況來(lái)看，由于中國(guó)疆域遼闊，教育資源分配不均。很多中小城市的教育資源長(zhǎng)期處于一種較為尷尬的地帶。面對(duì)這種狀況，部分國(guó)家已制定了相應(yīng)的信息技術(shù)促進(jìn)教育變革。目前，我國(guó)在這方面也在利用云計(jì)算進(jìn)行教育模式改革，促進(jìn)教育資源均衡化發(fā)展。

云計(jì)算在教育領(lǐng)域中的遷移稱之為“教育云”，是未來(lái)教育信息化的基礎(chǔ)架構(gòu)，包括了教育信息化所必須的一切硬件計(jì)算資源，這些資源經(jīng)虛擬化之后，向教育機(jī)構(gòu)、教育從業(yè)人員和學(xué)員提供一個(gè)良好的平臺(tái)，該平臺(tái)的作用就是為教育領(lǐng)域提供云服務(wù)。

教育云包括：成績(jī)系統(tǒng)、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、選修課系統(tǒng)、數(shù)字圖書館系統(tǒng)等。

云計(jì)算的應(yīng)用的五個(gè)案例

1.河北定州擁抱Azure云平臺(tái)：公務(wù)員培訓(xùn)提速

隨著微軟IT學(xué)院、微軟考試認(rèn)證中心、微軟技術(shù)實(shí)踐中心三大項(xiàng)目全面落地定州，基于Office365云平臺(tái)，定州開發(fā)了新一代內(nèi)部公務(wù)員培訓(xùn)系統(tǒng)，新系統(tǒng)通過(guò)Exchange為每個(gè)公務(wù)員分配了內(nèi)部郵箱，確保培訓(xùn)人員能夠及時(shí)接收培訓(xùn)計(jì)劃和培訓(xùn)進(jìn)度信息，還使用SharePoint構(gòu)建了公務(wù)員培訓(xùn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和考試認(rèn)證。

新的在線培訓(xùn)系統(tǒng)上線后，“使用基于Office365平臺(tái)搭建的在線培訓(xùn)平臺(tái)后，培訓(xùn)資料制作、培訓(xùn)場(chǎng)地等硬性支出減少了，更大大節(jié)約了公務(wù)員現(xiàn)場(chǎng)參加集中培訓(xùn)的時(shí)間成本?！?/p>

2.云上貴州公安交警云：“最強(qiáng)大腦”一眼識(shí)別套牌車

作為國(guó)內(nèi)首個(gè)運(yùn)行在公安內(nèi)網(wǎng)上的省級(jí)交通大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，貴州公安交警云平臺(tái)由省公安廳交警總隊(duì)采用以阿里云為主的云計(jì)算技術(shù)搭建，可為公共服務(wù)、交通管理、警務(wù)實(shí)戰(zhàn)提供云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持，有交通管理“最強(qiáng)大腦”之稱。

現(xiàn)在，云平臺(tái)的建立使機(jī)器智能識(shí)別成為可能，通過(guò)對(duì)車輛圖片進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理并與原有真實(shí)車輛圖片進(jìn)行對(duì)比，車輛分析智能云平臺(tái)能瞬間判別路面上的一輛車是假牌還是套牌車。

3.重慶亞馬遜AWS聯(lián)合孵化器基地助力中國(guó)創(chuàng)客

2015年12月，重慶亞馬遜AWS聯(lián)合孵化器基地開園，入駐的創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)可獲得最高十萬(wàn)元無(wú)償提供的啟動(dòng)資金，這也是亞馬遜AWS在中國(guó)設(shè)立的第三個(gè)孵化器，是其在中西部地區(qū)設(shè)立的首個(gè)孵化器。

亞馬遜AWS中國(guó)執(zhí)行董事容永康介紹，將充分利用亞馬遜AWS云計(jì)算平臺(tái)和亞馬遜AWS合作伙伴等資源，積極打造創(chuàng)業(yè)、融資、市場(chǎng)、技術(shù)等四大平臺(tái)，為新創(chuàng)企業(yè)提供云服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、業(yè)務(wù)技術(shù)輔導(dǎo)等孵化服務(wù)，并搭建新創(chuàng)企業(yè)與天使、VC投資企業(yè)或個(gè)人的交流接觸平臺(tái)。

4.阿里云分擔(dān)12306流量壓力

2015年春運(yùn)火車票售賣量創(chuàng)下歷年新高，而鐵路系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)站12306卻并沒有出現(xiàn)明顯的卡滯。同阿里云的合作是關(guān)鍵之一。

12306把余票查詢系統(tǒng)從自身后臺(tái)分離出來(lái)，在“云上”獨(dú)立部署了一套余票查詢系統(tǒng)。余票查詢環(huán)節(jié)的訪問(wèn)量近乎占12306網(wǎng)站的九成流量，這也是往年造成網(wǎng)站擁堵的最主要原因之一。把高頻次、高消耗、低轉(zhuǎn)化的余票查詢環(huán)節(jié)放到云端，而將下單、支付這種“小而輕”的核心業(yè)務(wù)仍留在12306自己的后臺(tái)系統(tǒng)上，這樣的思路為12306減負(fù)不少。

5.玉溪華為教育云：基礎(chǔ)教育教學(xué)的一場(chǎng)革命

2015年5月11日，華為云服務(wù)玉溪基地開通運(yùn)行暨玉溪教育云上線儀式舉行，這是華為云服務(wù)攜手玉溪民生領(lǐng)域的首次成功運(yùn)用。

“玉溪教育云”是云南首個(gè)完全按照云計(jì)算技術(shù)框架搭建和設(shè)計(jì)開發(fā)的專業(yè)教育教學(xué)平臺(tái)，平臺(tái)依托華為云計(jì)算中心，以應(yīng)用為導(dǎo)向，積極探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的深度融合，以教育信息化促進(jìn)教育理念和教育模式創(chuàng)新，充分發(fā)揮其在教育改革和發(fā)展中的支撐與領(lǐng)域作用。

云計(jì)算實(shí)例

現(xiàn)在市面上比較成熟而且實(shí)用的云計(jì)算實(shí)例和產(chǎn)品有許多，已成百家爭(zhēng)鳴之勢(shì)，其中以IBM藍(lán)云、亞馬遜AmazonEC2、谷歌GoogleAppEngine、微軟WindowsAzure最為著名。四者各有千秋，下面我們來(lái)看看他們各自的特點(diǎn)。

1、BM云計(jì)算：藍(lán)云（BlueCloud）

IBM藍(lán)云是由有IBM開發(fā)的企業(yè)級(jí)云計(jì)算解決方案，針對(duì)企業(yè)對(duì)硬件資源和軟件資源需要進(jìn)行統(tǒng)一的管理、分配、部署、監(jiān)控和備份的需求，整合企業(yè)的現(xiàn)有資源，通過(guò)虛擬化和自動(dòng)化，建立企業(yè)自己的云計(jì)算中心，實(shí)現(xiàn)軟硬件資源的動(dòng)態(tài)共享和充分利用。藍(lán)云基于IBMAlmaden研究中心（AlmadenResearchCenter）的云基礎(chǔ)架構(gòu)，包括Xen和PowerVM虛擬化、Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop軟件（GoogleFileSystem以及MapReduce的開源實(shí)現(xiàn)）與并行構(gòu)建。

“藍(lán)云”充分發(fā)揮了IBM在大規(guī)模計(jì)算領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)分布式架構(gòu)，可全球部署云資源，使得用戶不僅能訪問(wèn)本地終端或者服務(wù)器集群，還可以在類Internet環(huán)境下享受服務(wù)。同時(shí)，藍(lán)云支持開放標(biāo)準(zhǔn)和開源軟件，大大提高了其靈活性和兼容性，令藍(lán)云的功能具有了無(wú)限擴(kuò)展的可能。

2、亞馬遜云計(jì)算：AmazonEC2

亞馬遜的AmazonEC2是AmazonElasticComputeCloud的簡(jiǎn)稱。Amazon是全球最大的互聯(lián)網(wǎng)零售商，擁有大量的服務(wù)器，以滿足交易高峰時(shí)間的超大負(fù)荷，但同時(shí)卻造成了大量服務(wù)器在大多數(shù)時(shí)間的空閑，造成了資源的巨大浪費(fèi)。Amazon建立了EC2（ElasticComputeCloud，又名彈性計(jì)算云），將這些空閑服務(wù)器的資源作為服務(wù)出售，是全球首家從事此類業(yè)務(wù)的公司。

EC2建立在Amazon大規(guī)模集群計(jì)算的平臺(tái)上，其特色是靈活性和可配置，用戶通過(guò)它可以根據(jù)自身需要，請(qǐng)求和使用其中的計(jì)算資源，并可進(jìn)行個(gè)性化配置。同時(shí)AmazonEC2的自動(dòng)配置資源容量功能允許用戶自動(dòng)調(diào)整AmazonEC2的資源容量。例如，某用戶的流量達(dá)到容量上限，該功能可以自動(dòng)提高容量上限至該用戶的虛擬主機(jī)上，以保證該用戶流暢使用。

為了公平和高效，Amazon采用了按使用量收費(fèi)（pay-only-for-what-you-use），即按照用戶使用的計(jì)算資源收取費(fèi)用。

3、歌云計(jì)算：GoogleAppEngine

Google的AppEngine和AmazonEC2是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但兩者在技術(shù)方面是類似的，同時(shí)又有區(qū)別。

首先，最明顯的是收費(fèi)模式不同，GoogleAppEngine對(duì)大多數(shù)用戶是免費(fèi)的（每個(gè)免費(fèi)用戶都可使用多達(dá)500MB的持久存儲(chǔ)空間，以及可支持每月約500萬(wàn)頁(yè)面瀏覽量的足夠CPU和寬帶），只對(duì)占用資源較多，通信量較大的用戶收取費(fèi)用。

其次，GoogleAppEngine初期只支持Python，Python是一把雙刃劍，一方面GoogleAppEngine繼承了Python的諸多優(yōu)點(diǎn)，如簡(jiǎn)單、易學(xué)、開源、可擴(kuò)展性等，同時(shí)也規(guī)范了AppEngine的代碼標(biāo)準(zhǔn)；另一方面僅僅支持Python，為GoogleAppEngine的推廣和使用造成了極大的局限。顯然，Google意識(shí)到了雙刃劍的負(fù)面影響，現(xiàn)在GoogleAppEngine已經(jīng)能支持Python語(yǔ)言和JAVA語(yǔ)言，相信未來(lái)能支持更多的語(yǔ)言。

4、微軟云計(jì)算：WindowsAzure

WindowsAzure服務(wù)平臺(tái)包括5個(gè)主要部分：WindowsAzure，LiveServices，MicrosoftSQLServices，Microsoft.NETServices，MicrosoftSharePointServices&DynamicsCRMServices。

在此，首先要強(qiáng)調(diào)的是WindowsAzure既是微軟推出的一款基于云計(jì)算的操作系統(tǒng)，更是一個(gè)運(yùn)行于微軟數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)上的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。WindowsAzure主要針對(duì)的是開發(fā)人員，為他們提供了開發(fā)的軟件環(huán)境，如VisualStudio、可視化工具和可視化環(huán)境；同時(shí)也為他們提供了強(qiáng)大的微軟全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)托管的服務(wù)，比如存儲(chǔ)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。這種軟件和服務(wù)的模式令身為開發(fā)人員的用戶倍感親切和舒服，Azure采用的用戶所熟悉的開發(fā)平臺(tái)，無(wú)需學(xué)習(xí)新的開發(fā)語(yǔ)言，降低了使用門檻和成本；并且用戶通過(guò)Azure提供的各種服務(wù)，可跨越自身終端的局限，在任意類型終端（如手機(jī)、PC、網(wǎng)頁(yè)等）中實(shí)現(xiàn)客戶端效果，還能借助Azure完成客戶、開發(fā)人員和企業(yè)間的資源共享。

分析及比較

IBM藍(lán)云、亞馬遜AmazonEC2、谷歌GoogleAppEngine、微軟WindowsAzure均出自名門，各有優(yōu)劣，如下表所示，我們從資源、應(yīng)用范圍和客戶幾個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行分析和比較，探索不同情況下的最優(yōu)解。

（1）IBM的藍(lán)云是企業(yè)級(jí)的云計(jì)算解決方案，主要針對(duì)企業(yè)用戶，建設(shè)企業(yè)內(nèi)部的云計(jì)算系統(tǒng)或者平臺(tái)，如果需要也可提供Internet互聯(lián)網(wǎng)的訪問(wèn)接口；當(dāng)然企業(yè)需要，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)條件允許，也可基于Internet互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。換而言之，企業(yè)本身?yè)碛蟹?wù)器等資源，IBM提供或者銷售的是解決方案，IBM通過(guò)藍(lán)云架構(gòu)，將企業(yè)的資源進(jìn)行云計(jì)算整合和優(yōu)化。藍(lán)云的用戶是該企業(yè)的雇員，而真正的客戶是企業(yè)。

（2）亞馬遜的EC2與IBM藍(lán)云不同，亞馬遜擁有硬件資源——大量的服務(wù)器，EC2提供或出售是空閑服務(wù)器的資源。所以，亞馬遜的EC2只能基于Internet互聯(lián)網(wǎng)，也只局限于Internet互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)EC2的客戶就是EC2的用戶（包括企業(yè)用戶）。

（3）在應(yīng)用范圍方面，Google的AppEngine與亞馬遜的EC2一樣，基于Internet互聯(lián)網(wǎng)，局限于Internet互聯(lián)網(wǎng)。在資源所有者方面，GoogleAppEngine也是Google擁有硬件資源，這與亞馬遜EC2相同，但其提供或銷售是平臺(tái)，而不僅僅資源。在客戶方面，GoogleAppEngine同樣也是，客戶即用戶。

（4）就如同上文所述，微軟的WindowsAzure既是云計(jì)算操作系統(tǒng)，也是云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。Azure的硬件資源由客戶擁有，軟件資源或者服務(wù)由Azure提供。在應(yīng)用范圍方面，如果用戶使用其云計(jì)算的服務(wù)或功能時(shí)，必須需要Internet互聯(lián)網(wǎng)作為支撐；如果不使用云計(jì)算，是不需要Internet互聯(lián)網(wǎng)的，但這樣Azure也就失去了其特色和價(jià)值了。所以Azure應(yīng)用范圍還是只能局限于Internet互聯(lián)網(wǎng)的。由于Azure既是操作系統(tǒng)又是服務(wù)平臺(tái)，故其客戶可能是企業(yè)，也可能是個(gè)人用戶。

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