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需要存储空间可以购买存储服务,需要进行视频压缩计算也可以购买计算服务,网络带宽无限。这玄想的是若干年后,公用计算(Utility Computing)成为现实生活一部分——走入企业、走入千家万户的那一天。
当个人和企业在解决某项问题需要计算能力和存储能力时,第一反应不再是去购买计算机等IT 设备,而是像购买水力、电力一样去购买服务。
无论是存储能力还是计算能力,都能像电力、自来水一样打开龙头或者合上电闸服务能力就进入家庭和企业,取之不尽、用之不竭。
人们不再担心Windows 蓝屏,也不需要动辄升级计算机,企业信息主管也不用担心公司里异构的信息系统出现各种各样的问题。总之,用户面对的一切都变得简简单单,而简单背后的支撑技术将变得更加复杂。
在展望未来计算技术发展的时候,公用计算成为人们关注的热点。
公用计算,有时也称为效用计算、便利计算,是人们对未来计算方式和能力的一种期望。
2002 年,IBM 宣布了On-Demand(按需计算)的计划,惠普推出了“Adaptive Enterprise(动成长企业)”战略,Sun 推出了N1 战略,EDS 推出了Agile Enterprise(灵活企业)架构,CA则开始推广其Love-all-Platforms(多平台)计划,研究机构Gartner提出Real-Time Enterprise(实时化企业)的概念,这些概念与公用计算似是而非、若即若离,都被业界统称为公用计算。
热闹之余,公用计算还只是一种技术理想或理念。人们设想能够在未来的某一天,可以像使用自来水和电力这些人类赖以生存的基础设施一样方便地使用计算力,做到随心所欲、得心应手。这种计算力就是公用计算。
在公用计算方式下,作为商品的不仅包括了IT设施本身,更为重要的是这些设施本身所能提供的能力,如计算能力、存储能力等等。
渊源
IT 作为基础设施的概念很早就提出了,只是由于当时的客观条件所限没有得到发展。随着技术的进步,如网络带宽呈指数增长,新的技术如Web 服务、高性能计算、网格计算和虚拟技术的发展,以及IT 外包在国际和国内的流行,为公用计算的提出打下了基础。
公用计算的渊源可以从以下两个方面追溯。
数字化生存
尼葛洛庞帝在其著作《数字化生存》中描述未来的社会是一个数字化的社会,一切都是数字。届时,计算能力不仅仅是科学研究、科学计算之所需,也是人类生活所赖以生存的需要。
计算和理论研究、科学试验并列,已经成为科学研究的第三种基本手段。通过计算,可以解决以前我们只靠理论或试验所无法完成的问题,如核试验模拟、天气预报和天体模拟等等。
科研之外,越来越多的社会和经济生活中也离不开计算。如现有的电子商务、银行金融系统、机场定票系统和航班管理等等,甚至个人计算也可以利用公用计算能力。
随着社会的不断进步,人们遇到的问题也越来越复杂,对计算的需求日益旺盛。计算应用的领域已经不仅仅是对计算能力的要求,同时还需要巨大的数据存储和网络通信的能力,还有异构系统之间的集成也对现有的技术提出了更高的挑战。
目前IT 技术的发展已经从技术驱动变成了应用驱动,用户希望用到简单、方便的工具和交互界面。因此,对现有的系统进行彻底的虚拟化、公用化,以简单方便的方式为用户提供服务,成为未来IT技术的发展途径。
IT 进化论
公用计算的提出本身也反映了人类社会的自然进化过程,是社会分工的需要,也是IT 外包发展的自然要求。
人类社会已经发展了几千年,传统行业的社会分工已经十分充分,像水、电、燃气等成为人类社会赖以生存的基础设施。
现在的IT 产业,社会分工却还有待于细化。随着人们对计算力更加依赖,IT 变得也越来越普通,这就要求有专门的机构来向人类提供这种计算力,而不是简单地将IT 设备和软件提供给用户。公用计算时代,计算力就像现在我们看待水力、电力一样,成为最普通不过的东西,而企业则更加注重自己的业务,不是去关心IT 构架。
一旦拥有公用计算

既然公用计算被称为基础设施,那么它应该有其他如自来水、电力的共同性。通过分析便可发现公用计算有以下几个特点:
一是简单、易用性。水、电是很简单易用的,人们只需要安装上水龙头、电源插座就可以使用水、电了。公用计算也应该具有上述特点,用户只需要通过某一特定的终端就可以利用其所能提供的所有功能。
二是标准性。水的属性是自然界定的,而电的电压、频率也是一个公共标准,这样我们才能随时随地使用水电,所以公用计算也必须按照标准的方式来提供计算力。
三是可靠性。像水、电这些基础设施是不能出故障的,一旦出错就会给社会带来灾难性后果;它们的供应应该是十分充足的,不应该出现水、电不够用的情况。公用计算也应该具有以上属性。
正是由于这些特性,公用计算将带给数字化的个人和企业众多优势。
首先,公用计算时代最明显的变化是企业和个人不再大量投资购买IT软硬件,仅仅需要购买服务,这样能显著减少人们对IT 系统购买、维护的开支。
我们知道目前企业在需要计算力时,往往是投入大量的资金来购买IT 设施和系统,并得有专人来维护其运行。而这些IT 设施往往又是异构的、基于不同平台的,系统之间的集成很复杂。因此购买、运行、维护企业的IT系统开销很大。而在公用计算的环境下,企业只需购买某一标准的终端设备,就能够实现现有IT系统所能完成的所有功能,而且还方便、便宜。这使得企业节省了一大笔开销。
其次,公用计算环境还提高了系统的利用率。
研究发现,目前企业在花了大量资金购入IT系统后,设备的利用率很低,例如绝大多数服务器的利用率都低于30%,大量的资源白白浪费了。
如企业下班时间,几乎所有PC 都会关闭。因此如果下班后利用这些闲置的PC 来完成其他的工作是多么令人振奋。
在公用计算环境下,所有的这些IT设施被服务运营商集中管理起来,为其他的企业提供服务。这会大大地提高IT设备的利用率,降低了设施的利用成本。
再次,公用计算能够提供强大的功能,使一些原来不可能完成的任务能够顺利完成。比如企业往往需要解决计算量很大的问题,单凭本单位局部的计算和存储能力是不足以完成的。公用计算能够集中某一范围内所有的计算资源和存储资源,协作解决企业所面临的问题。
公用计算蓝图
计算会成为下一个公用设施吗?现在还很难确切回答这个问题,但是公用计算这个概念,已经开始影响到某些领域里IT 技术的发展,例如,最近令人关注的网格技术,它可以自主分配计算资源,并且实现资源共享;在IT 服务外包模式风行之后,公用计算也将发挥同样重要的作用。
技术演进

IBM和HP等为我们描述了如何向公用计算演进的路线,其中都涉及网格计算和虚拟化等技术,IBM把这样的企业称为“随需应变”的企业,而HP则称为“动成长”企业。
IBM将电子商务随需应变定义为这样的企业,其业务过程(在整个公司内以及与关键伙伴、供应商和客户之间)可以迅速对任何客户需求、市场机遇或外部威胁作出反应。随需应变的环境,需要整合、开放、虚拟和自主的技术环境来支持。
要真正成为随需应变的企业,就需要借助公用计算。企业将数据中心虚拟化,并构建提升使用率和向企业提供有价值的内部计算设施。当这种虚拟化转向因特网时,企业将能够接入外部设施、从服务供应商获取计算能力,并且只要对所使用的资源付费。
该从哪里开始呢?请关注以下关键技术:开放标准和Java、Linux、Web 服务、网格计算以及自主计算。
开放标准是实现公用计算的基础,可以将完全不同的分布式的异构系统互连起来。Java 具有很好的开放性,并成为企业应用集成的标准。Linux 是一个稳定而成熟企业级操作系统,提供了一个开放的、基于标准的应用程序平台,尤其是当它与J2EE和Web服务组合时。开放标准允许企业从大量产品中自由选择最好的。供应商在开放标准的基础上进行竞争,争取生产出最好的产品,而不是为了建立特定行业领域的专有垄断进行竞争。
在开放标准的基础上,企业可以逐步实现Web服务。Web服务是一套支持应用程序间简化的可编程连接的业界标准方法。Web 服务专注于用简单的、基于Internet的标准来解决异构的分布式计算。
网格是网络上可用的一组分布式计算资源,它在最终用户或应用程序面前表现为一个大型虚拟计算系统。网格可以跨越地点、组织、机器体系结构和软件边界,向连接到网格的每个人提供无限的能力、协作和信息访问。网格计算使得网络计算更像一个公共设施。
自主计算系统是自我配置、自我“治疗”、自我优化和自我保护的计算系统。当企业实现自主系统时,就可以完全专注于更具战略性和更高级别的问题。自主计算能力在网格计算开发中的地位很关键。网格可能成为最复杂的可用计算环境,自主计算使网格的管理变得更轻松。
在网格使计算资源全球进行共享,并进行端对端自动资源管理之后,企业的基础结构变得非常灵活。企业可能会这样响应不断增长的计算资源要求:首先用自身IT设施中过剩的服务,如果不够,就使用来自服务供应商的能力,即只按当时的需要购买额外的能力。因为供应商和客户共享公用的、开放的协议并且使用网格和自主技术,所以可以用最小、最经济的单元提供各种类型的服务。
当企业有了用开放标准集成的应用程序和系统,再加上由Web服务来提供对网格上自我管理的、自主的IT 资源进行定义、发现和访问,那么企业便得到了可以全球共享的和从端对端进行管理的计算资源,获得了一个非常灵活并允许相对容易地部署新应用的基础结构。
这正是公用计算环境下随需应变企业所依赖的技术环境。
虚拟化
在向公用计算的演进过程中,虚拟化起着举足轻重的作用。

虚拟化是指运行环境通过某种机制将计算资源的能力展现在用户面前,使应用可以容易地在其上展开,而不必关心基础资源的物理设备,其实施及地理位置。虚拟化的目标是建立虚拟隔离层,将底层硬件和系统软件细节隐藏于其下,并引入整合机制,从而简化系统,提高计算资源利用率。
虚拟化建立了对以下资源的共享机制。
服务器
通过建立虚拟化环境,将硬件和系统软件从用户和应用的视野中隐藏起来,使服务器可以跨业务部门、流程和应用被共享,实现服务器整合。
存储
提供对数据的存取、而不管其物理位置或文件格式。通过更高性价比的存储介质和高效率的数据共享提供经济的存储解决方案。
分布式系统
利用分布式系统(如网格计算)的先进功能,可以允许计算资源跨越整个企业的范围,包括个人系统、服务器、集群和存储等,使它们能够动态地根据业务需求被共享。
网络
互联网将世界连接了起来,被所有企业和用户所共享。如何能够管理和控制网络的每一个部分,使其成为虚拟的私有网络,已经成为关键问题。这涉及到诸如VPN、VLAN、虚拟IP 等技术。
信息技术架构中资源的虚拟化提供了诱人的前景。硬件和系统软件从用户和上层应用的视野中被隐藏起来,基于开放标准的架构拓展得以大大简化。随着虚拟化的深入发展,人们将一步步走向公用计算。
总之,一个虚拟化的环境提供了简化和按需存取数据及其他IT 资源的能力。闲置能力可以被用来满足不可预知的需求,减少购买额外软硬件的需要。节省下来的资金可以用来投入到核心的业务增长上。
公用计算与网格
人们经常容易把公用计算和网格混淆起来。它们之间既有关联,又有区别。
从某种意义上说,网格计算可以看作是高性能计算在互联网上的延伸。网格是网络上可用的一组分布式计算资源,它在最终用户或应用程序面前表现为一个大型虚拟计算系统。网格可以跨越地点、组织、机器体系结构和软件边界,向连接到网格的每个人提供无限的能力、协作和信息访问。网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。通过对服务器虚拟、存储虚拟、数据中心虚拟直到最后的服务虚拟化之后,网格使得网格计算更像一个虚拟的资源池。用户无需知道他们的计算机、存储器和数据在那里,他们只是使用就可以了。可以认为网格的概念就是“虚拟化”
网格计算的目标是和公用计算的目标一致的,网格计算是实现公用计算的一个阶段,目前正处于迅猛发展期。而对网络上所有的资源实行全面的虚拟化,则是达到这一目标的基础和手段。
公用计算与虚拟化
虚拟化技术可以屏蔽整个网络环境的复杂性,包括无数服务器、存储器以及由此产生的多个异构环境,使用户按需要以逻辑的形式不是物理的形式调配应用。通过使用虚拟技术,可以提供灵活的计算和计算环境,动态地分配和调节IT资源,为企业提供强力的支持。
虚拟技术从硬件到软件,从低到高走了一条下面的发展道路,即服务器虚拟化、存储虚拟化、数据中心虚拟化并向服务虚拟化迈进。
在服务器虚拟化和存储虚拟化的基础之上,我们可以实现数据中心环境虚拟化,为企业的运营模式带来巨大的改变。最后,人们能够实现服务的虚拟化,即对所有可用的资源进行虚拟化,以服务的方式提供给用户。
到了那时,企业的基础结构将变得非常灵活,人们可以随时动态地从外部调用所需的服务,按需调用资源,也就是公用计算的目标。
公用计算与服务外包
服务外包是近年来兴起的一种资源服务方式。
对一些非IT专业的企业来说,运行和维护一个可靠性、可用性和快速适应性很高的IT 系统是很困难的。因此IT 服务外包应运而生。
目前业界对服务外包的定义相当模糊。其实与IT 相关的服务,自己不做,而是交给专业的IT公司去做,就是外包,这样企业就可以专心于自己的核心业务和资源,提高自己的竞争力。
可以看出,公用计算本身就是IT外包发展到高级阶段的产物,是社会化分工越来越细的结果。和传统的IT 服务外包相比,公用计算意味着服务的按需提供和客户的按需支付。
传统的IT 外包一般只是把一些简单的如IT系统的采购、安装和维修、软件开发等工作外包给专业的IT厂商,让这些厂商来建立企业的IT 系统。这样一旦IT 系统建成以后还是会遇到资源的浪费等一系列的问题。而在公用计算条件下,整个IT系统是彻底虚拟化的,企业能够在需要使用某些服务的时候才去购买这些服务,并按购买量付费。因此公用计算是IT外包发展的必然产物。
不过,人们并不完全认可公用计算支持的服务外包模式。比尔·盖茨曾表示: “IT系统如同你的大脑,若你把你的脑袋委外给其他人,那未来任何调整都变成只是一纸合约协商的问题。”服务外包模式的命运似乎将直接影响到公用计算的未来。
公用计算与开放源代码
虽然开源软件和公用计算已成为IT领域声势最浩大的两股潮流,但许多人原先并未认识到这两种思想是何等的格格不入。前不久,业界对未来的软件许可问题展开了大讨论。
Sun 预测,新涌现的一系列真正的开源软件将消除大部分许可成本。Salesforce.com 则认为,一旦软件成为类似水、电等公共服务,如今的软件管理问题有许多会完全消失。CA则认为:因为顾客希望可自由选择,必然需要开源软件、公用计算等多种模式。
对开源软件的渴望主要来自这些观点:顾客往往得不到单一厂商所提供的封闭、专利软件的良好服务; 免费提供的源代码能够获得更优良、更便宜、更灵活的产品。
相比之下,赞成公用计算的观点立足于这种假定: 无论何时,顾客都不应该为软件底层的复杂性而操心。高效率的企业应当是使用软件,而不是自己来“鼓捣”软件。
这两套思路代表了将来截然不同的两种场景:开源软件社区认为,全世界的编程人员联合起来,就可以打破软件开发商历来把持IT行业的局面,大大降低软件许可和转换成本。公用计算则提出了大大有利于开发商的设想: 技术开发和交付工作主要由开发商来负责。
在服务驱动的环境,其实不需要多少开源软件。开发商能提供成本不菲的开发队伍和专利创新技术,因为这方面的成本可以分摊在众多客户头上。反过来,开源模式越成功,客户就越有可能自己处理IT工作,这显然对公用计算提供商不利。
除了Microsoft 外,如今几乎各大IT厂商(IBM、Sun、HP和Oracle)都积极支持两种模式。它们自然希望每种模式能够为自己所用,在未占有市场优势的领域支持开源计划,而在已占有优势的领域支持公用计算。
因而,真正的问题在于IT客户会觉得这两种设想哪一种更具吸引力。在今后的几年,开源社区将成为日益庞大的一股力量,而公用计算概念可能会因供应商过度炒作而遭到诟病。不过10年后,公用计算的服务模式说不定会占主导地位,而开源模式可能逐渐衰落。
公用计算与Web 服务
公用计算和Web服务将走向融合。从最近主流厂商和标准化组织的动向便可以看出。当前,他们主要致力于网格和Web服务的融合。这是非常自然的,因为Web服务和网格的重点都是支持在松耦合的异构平台上支持各种应用的运行。当然,Web服务已经比较成熟,高度商品化,可以在较小的系统运行。而网格则着眼在巨大而复杂的网络上,主要面向高性能计算。
开放式网格服务体系结构(OpenGrid Services Architecture,OGSA)是网格方面的重要标准,它实际上也是在与Web服务技术融合的基础上提出的一套规范和标准。它吸收了许多Web 服务标准,如Web 服务描述语言(WSDL)、简单对象访问协议(SOAP)、目录访问协议(L D A P )和W e b 服务探测(W S -Inspection)等。OGSA和Java、We服务、数据库紧密集成,实现网格计算在企业计算领域的应用。
总之,公用计算系统和Web 服务有着千丝万缕的联系,它们可以构建在当前所有硬件和软件平台上,给用户提供完全透明的计算环境。对用户而言,它们把众多同、异构的资源变成了同构的虚拟计算环境。
面向未来
公用计算是IT 发展的一个理想时代,是软件开发的终极目标,是一个美好的前景,实现会需要很长的时间。有人可能会认为这是一种典型的乌托邦的产物,不可能实现。但谁会预测到以后IT 的发展会是什么样的呢?
技术的发展是如此的飞速。对比一下20世纪初古老的飞机和现在的波音、空中客车,就会知道过去短短10年时间内的技术进步有多大。众人皆知,信息技术领域的发展则更加惊人。
技术加速发展的未来100年,让我们有充分的理由相信,终有一天人们就像打开水龙头使用自来水一样来按需、方便、简单地使用计算力。到那时,IT才算真正走下神坛,成为人们日常生活中最普通、最平常、也最离不开的东西。人们的观念有了巨大的进步,大家乐意去像购买水电那样去购买计算力。同时社会的分工也会更加专业,有专门的服务提供商和运营商为社会提供计算力服务,整个社会的IT 系统彻底的虚拟化,公用化。这时候整个社会可以称为进入公用计算时代。
当个人和企业在解决某项问题需要计算能力和存储能力时,第一反应不再是去购买计算机等IT 设备,而是像购买水力、电力一样去购买服务。
无论是存储能力还是计算能力,都能像电力、自来水一样打开龙头或者合上电闸服务能力就进入家庭和企业,取之不尽、用之不竭。
人们不再担心Windows 蓝屏,也不需要动辄升级计算机,企业信息主管也不用担心公司里异构的信息系统出现各种各样的问题。总之,用户面对的一切都变得简简单单,而简单背后的支撑技术将变得更加复杂。
在展望未来计算技术发展的时候,公用计算成为人们关注的热点。
公用计算,有时也称为效用计算、便利计算,是人们对未来计算方式和能力的一种期望。
2002 年,IBM 宣布了On-Demand(按需计算)的计划,惠普推出了“Adaptive Enterprise(动成长企业)”战略,Sun 推出了N1 战略,EDS 推出了Agile Enterprise(灵活企业)架构,CA则开始推广其Love-all-Platforms(多平台)计划,研究机构Gartner提出Real-Time Enterprise(实时化企业)的概念,这些概念与公用计算似是而非、若即若离,都被业界统称为公用计算。
热闹之余,公用计算还只是一种技术理想或理念。人们设想能够在未来的某一天,可以像使用自来水和电力这些人类赖以生存的基础设施一样方便地使用计算力,做到随心所欲、得心应手。这种计算力就是公用计算。
在公用计算方式下,作为商品的不仅包括了IT设施本身,更为重要的是这些设施本身所能提供的能力,如计算能力、存储能力等等。
渊源
IT 作为基础设施的概念很早就提出了,只是由于当时的客观条件所限没有得到发展。随着技术的进步,如网络带宽呈指数增长,新的技术如Web 服务、高性能计算、网格计算和虚拟技术的发展,以及IT 外包在国际和国内的流行,为公用计算的提出打下了基础。
公用计算的渊源可以从以下两个方面追溯。
数字化生存
尼葛洛庞帝在其著作《数字化生存》中描述未来的社会是一个数字化的社会,一切都是数字。届时,计算能力不仅仅是科学研究、科学计算之所需,也是人类生活所赖以生存的需要。
计算和理论研究、科学试验并列,已经成为科学研究的第三种基本手段。通过计算,可以解决以前我们只靠理论或试验所无法完成的问题,如核试验模拟、天气预报和天体模拟等等。
科研之外,越来越多的社会和经济生活中也离不开计算。如现有的电子商务、银行金融系统、机场定票系统和航班管理等等,甚至个人计算也可以利用公用计算能力。
随着社会的不断进步,人们遇到的问题也越来越复杂,对计算的需求日益旺盛。计算应用的领域已经不仅仅是对计算能力的要求,同时还需要巨大的数据存储和网络通信的能力,还有异构系统之间的集成也对现有的技术提出了更高的挑战。
目前IT 技术的发展已经从技术驱动变成了应用驱动,用户希望用到简单、方便的工具和交互界面。因此,对现有的系统进行彻底的虚拟化、公用化,以简单方便的方式为用户提供服务,成为未来IT技术的发展途径。
IT 进化论
公用计算的提出本身也反映了人类社会的自然进化过程,是社会分工的需要,也是IT 外包发展的自然要求。
人类社会已经发展了几千年,传统行业的社会分工已经十分充分,像水、电、燃气等成为人类社会赖以生存的基础设施。
现在的IT 产业,社会分工却还有待于细化。随着人们对计算力更加依赖,IT 变得也越来越普通,这就要求有专门的机构来向人类提供这种计算力,而不是简单地将IT 设备和软件提供给用户。公用计算时代,计算力就像现在我们看待水力、电力一样,成为最普通不过的东西,而企业则更加注重自己的业务,不是去关心IT 构架。
一旦拥有公用计算

既然公用计算被称为基础设施,那么它应该有其他如自来水、电力的共同性。通过分析便可发现公用计算有以下几个特点:
一是简单、易用性。水、电是很简单易用的,人们只需要安装上水龙头、电源插座就可以使用水、电了。公用计算也应该具有上述特点,用户只需要通过某一特定的终端就可以利用其所能提供的所有功能。
二是标准性。水的属性是自然界定的,而电的电压、频率也是一个公共标准,这样我们才能随时随地使用水电,所以公用计算也必须按照标准的方式来提供计算力。
三是可靠性。像水、电这些基础设施是不能出故障的,一旦出错就会给社会带来灾难性后果;它们的供应应该是十分充足的,不应该出现水、电不够用的情况。公用计算也应该具有以上属性。
正是由于这些特性,公用计算将带给数字化的个人和企业众多优势。
首先,公用计算时代最明显的变化是企业和个人不再大量投资购买IT软硬件,仅仅需要购买服务,这样能显著减少人们对IT 系统购买、维护的开支。
我们知道目前企业在需要计算力时,往往是投入大量的资金来购买IT 设施和系统,并得有专人来维护其运行。而这些IT 设施往往又是异构的、基于不同平台的,系统之间的集成很复杂。因此购买、运行、维护企业的IT系统开销很大。而在公用计算的环境下,企业只需购买某一标准的终端设备,就能够实现现有IT系统所能完成的所有功能,而且还方便、便宜。这使得企业节省了一大笔开销。
其次,公用计算环境还提高了系统的利用率。
研究发现,目前企业在花了大量资金购入IT系统后,设备的利用率很低,例如绝大多数服务器的利用率都低于30%,大量的资源白白浪费了。
如企业下班时间,几乎所有PC 都会关闭。因此如果下班后利用这些闲置的PC 来完成其他的工作是多么令人振奋。
在公用计算环境下,所有的这些IT设施被服务运营商集中管理起来,为其他的企业提供服务。这会大大地提高IT设备的利用率,降低了设施的利用成本。
再次,公用计算能够提供强大的功能,使一些原来不可能完成的任务能够顺利完成。比如企业往往需要解决计算量很大的问题,单凭本单位局部的计算和存储能力是不足以完成的。公用计算能够集中某一范围内所有的计算资源和存储资源,协作解决企业所面临的问题。
公用计算蓝图
计算会成为下一个公用设施吗?现在还很难确切回答这个问题,但是公用计算这个概念,已经开始影响到某些领域里IT 技术的发展,例如,最近令人关注的网格技术,它可以自主分配计算资源,并且实现资源共享;在IT 服务外包模式风行之后,公用计算也将发挥同样重要的作用。
技术演进

IBM和HP等为我们描述了如何向公用计算演进的路线,其中都涉及网格计算和虚拟化等技术,IBM把这样的企业称为“随需应变”的企业,而HP则称为“动成长”企业。
IBM将电子商务随需应变定义为这样的企业,其业务过程(在整个公司内以及与关键伙伴、供应商和客户之间)可以迅速对任何客户需求、市场机遇或外部威胁作出反应。随需应变的环境,需要整合、开放、虚拟和自主的技术环境来支持。
要真正成为随需应变的企业,就需要借助公用计算。企业将数据中心虚拟化,并构建提升使用率和向企业提供有价值的内部计算设施。当这种虚拟化转向因特网时,企业将能够接入外部设施、从服务供应商获取计算能力,并且只要对所使用的资源付费。
该从哪里开始呢?请关注以下关键技术:开放标准和Java、Linux、Web 服务、网格计算以及自主计算。
开放标准是实现公用计算的基础,可以将完全不同的分布式的异构系统互连起来。Java 具有很好的开放性,并成为企业应用集成的标准。Linux 是一个稳定而成熟企业级操作系统,提供了一个开放的、基于标准的应用程序平台,尤其是当它与J2EE和Web服务组合时。开放标准允许企业从大量产品中自由选择最好的。供应商在开放标准的基础上进行竞争,争取生产出最好的产品,而不是为了建立特定行业领域的专有垄断进行竞争。
在开放标准的基础上,企业可以逐步实现Web服务。Web服务是一套支持应用程序间简化的可编程连接的业界标准方法。Web 服务专注于用简单的、基于Internet的标准来解决异构的分布式计算。
网格是网络上可用的一组分布式计算资源,它在最终用户或应用程序面前表现为一个大型虚拟计算系统。网格可以跨越地点、组织、机器体系结构和软件边界,向连接到网格的每个人提供无限的能力、协作和信息访问。网格计算使得网络计算更像一个公共设施。
自主计算系统是自我配置、自我“治疗”、自我优化和自我保护的计算系统。当企业实现自主系统时,就可以完全专注于更具战略性和更高级别的问题。自主计算能力在网格计算开发中的地位很关键。网格可能成为最复杂的可用计算环境,自主计算使网格的管理变得更轻松。
在网格使计算资源全球进行共享,并进行端对端自动资源管理之后,企业的基础结构变得非常灵活。企业可能会这样响应不断增长的计算资源要求:首先用自身IT设施中过剩的服务,如果不够,就使用来自服务供应商的能力,即只按当时的需要购买额外的能力。因为供应商和客户共享公用的、开放的协议并且使用网格和自主技术,所以可以用最小、最经济的单元提供各种类型的服务。
当企业有了用开放标准集成的应用程序和系统,再加上由Web服务来提供对网格上自我管理的、自主的IT 资源进行定义、发现和访问,那么企业便得到了可以全球共享的和从端对端进行管理的计算资源,获得了一个非常灵活并允许相对容易地部署新应用的基础结构。
这正是公用计算环境下随需应变企业所依赖的技术环境。
虚拟化
在向公用计算的演进过程中,虚拟化起着举足轻重的作用。

虚拟化是指运行环境通过某种机制将计算资源的能力展现在用户面前,使应用可以容易地在其上展开,而不必关心基础资源的物理设备,其实施及地理位置。虚拟化的目标是建立虚拟隔离层,将底层硬件和系统软件细节隐藏于其下,并引入整合机制,从而简化系统,提高计算资源利用率。
虚拟化建立了对以下资源的共享机制。
服务器
通过建立虚拟化环境,将硬件和系统软件从用户和应用的视野中隐藏起来,使服务器可以跨业务部门、流程和应用被共享,实现服务器整合。
存储
提供对数据的存取、而不管其物理位置或文件格式。通过更高性价比的存储介质和高效率的数据共享提供经济的存储解决方案。
分布式系统
利用分布式系统(如网格计算)的先进功能,可以允许计算资源跨越整个企业的范围,包括个人系统、服务器、集群和存储等,使它们能够动态地根据业务需求被共享。
网络
互联网将世界连接了起来,被所有企业和用户所共享。如何能够管理和控制网络的每一个部分,使其成为虚拟的私有网络,已经成为关键问题。这涉及到诸如VPN、VLAN、虚拟IP 等技术。
信息技术架构中资源的虚拟化提供了诱人的前景。硬件和系统软件从用户和上层应用的视野中被隐藏起来,基于开放标准的架构拓展得以大大简化。随着虚拟化的深入发展,人们将一步步走向公用计算。
总之,一个虚拟化的环境提供了简化和按需存取数据及其他IT 资源的能力。闲置能力可以被用来满足不可预知的需求,减少购买额外软硬件的需要。节省下来的资金可以用来投入到核心的业务增长上。
公用计算与网格
人们经常容易把公用计算和网格混淆起来。它们之间既有关联,又有区别。
从某种意义上说,网格计算可以看作是高性能计算在互联网上的延伸。网格是网络上可用的一组分布式计算资源,它在最终用户或应用程序面前表现为一个大型虚拟计算系统。网格可以跨越地点、组织、机器体系结构和软件边界,向连接到网格的每个人提供无限的能力、协作和信息访问。网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。通过对服务器虚拟、存储虚拟、数据中心虚拟直到最后的服务虚拟化之后,网格使得网格计算更像一个虚拟的资源池。用户无需知道他们的计算机、存储器和数据在那里,他们只是使用就可以了。可以认为网格的概念就是“虚拟化”
网格计算的目标是和公用计算的目标一致的,网格计算是实现公用计算的一个阶段,目前正处于迅猛发展期。而对网络上所有的资源实行全面的虚拟化,则是达到这一目标的基础和手段。
公用计算与虚拟化
虚拟化技术可以屏蔽整个网络环境的复杂性,包括无数服务器、存储器以及由此产生的多个异构环境,使用户按需要以逻辑的形式不是物理的形式调配应用。通过使用虚拟技术,可以提供灵活的计算和计算环境,动态地分配和调节IT资源,为企业提供强力的支持。
虚拟技术从硬件到软件,从低到高走了一条下面的发展道路,即服务器虚拟化、存储虚拟化、数据中心虚拟化并向服务虚拟化迈进。
在服务器虚拟化和存储虚拟化的基础之上,我们可以实现数据中心环境虚拟化,为企业的运营模式带来巨大的改变。最后,人们能够实现服务的虚拟化,即对所有可用的资源进行虚拟化,以服务的方式提供给用户。
到了那时,企业的基础结构将变得非常灵活,人们可以随时动态地从外部调用所需的服务,按需调用资源,也就是公用计算的目标。
公用计算与服务外包
服务外包是近年来兴起的一种资源服务方式。
对一些非IT专业的企业来说,运行和维护一个可靠性、可用性和快速适应性很高的IT 系统是很困难的。因此IT 服务外包应运而生。
目前业界对服务外包的定义相当模糊。其实与IT 相关的服务,自己不做,而是交给专业的IT公司去做,就是外包,这样企业就可以专心于自己的核心业务和资源,提高自己的竞争力。
可以看出,公用计算本身就是IT外包发展到高级阶段的产物,是社会化分工越来越细的结果。和传统的IT 服务外包相比,公用计算意味着服务的按需提供和客户的按需支付。
传统的IT 外包一般只是把一些简单的如IT系统的采购、安装和维修、软件开发等工作外包给专业的IT厂商,让这些厂商来建立企业的IT 系统。这样一旦IT 系统建成以后还是会遇到资源的浪费等一系列的问题。而在公用计算条件下,整个IT系统是彻底虚拟化的,企业能够在需要使用某些服务的时候才去购买这些服务,并按购买量付费。因此公用计算是IT外包发展的必然产物。
不过,人们并不完全认可公用计算支持的服务外包模式。比尔·盖茨曾表示: “IT系统如同你的大脑,若你把你的脑袋委外给其他人,那未来任何调整都变成只是一纸合约协商的问题。”服务外包模式的命运似乎将直接影响到公用计算的未来。
公用计算与开放源代码
虽然开源软件和公用计算已成为IT领域声势最浩大的两股潮流,但许多人原先并未认识到这两种思想是何等的格格不入。前不久,业界对未来的软件许可问题展开了大讨论。
Sun 预测,新涌现的一系列真正的开源软件将消除大部分许可成本。Salesforce.com 则认为,一旦软件成为类似水、电等公共服务,如今的软件管理问题有许多会完全消失。CA则认为:因为顾客希望可自由选择,必然需要开源软件、公用计算等多种模式。
对开源软件的渴望主要来自这些观点:顾客往往得不到单一厂商所提供的封闭、专利软件的良好服务; 免费提供的源代码能够获得更优良、更便宜、更灵活的产品。
相比之下,赞成公用计算的观点立足于这种假定: 无论何时,顾客都不应该为软件底层的复杂性而操心。高效率的企业应当是使用软件,而不是自己来“鼓捣”软件。
这两套思路代表了将来截然不同的两种场景:开源软件社区认为,全世界的编程人员联合起来,就可以打破软件开发商历来把持IT行业的局面,大大降低软件许可和转换成本。公用计算则提出了大大有利于开发商的设想: 技术开发和交付工作主要由开发商来负责。
在服务驱动的环境,其实不需要多少开源软件。开发商能提供成本不菲的开发队伍和专利创新技术,因为这方面的成本可以分摊在众多客户头上。反过来,开源模式越成功,客户就越有可能自己处理IT工作,这显然对公用计算提供商不利。
除了Microsoft 外,如今几乎各大IT厂商(IBM、Sun、HP和Oracle)都积极支持两种模式。它们自然希望每种模式能够为自己所用,在未占有市场优势的领域支持开源计划,而在已占有优势的领域支持公用计算。
因而,真正的问题在于IT客户会觉得这两种设想哪一种更具吸引力。在今后的几年,开源社区将成为日益庞大的一股力量,而公用计算概念可能会因供应商过度炒作而遭到诟病。不过10年后,公用计算的服务模式说不定会占主导地位,而开源模式可能逐渐衰落。
公用计算与Web 服务
公用计算和Web服务将走向融合。从最近主流厂商和标准化组织的动向便可以看出。当前,他们主要致力于网格和Web服务的融合。这是非常自然的,因为Web服务和网格的重点都是支持在松耦合的异构平台上支持各种应用的运行。当然,Web服务已经比较成熟,高度商品化,可以在较小的系统运行。而网格则着眼在巨大而复杂的网络上,主要面向高性能计算。
开放式网格服务体系结构(OpenGrid Services Architecture,OGSA)是网格方面的重要标准,它实际上也是在与Web服务技术融合的基础上提出的一套规范和标准。它吸收了许多Web 服务标准,如Web 服务描述语言(WSDL)、简单对象访问协议(SOAP)、目录访问协议(L D A P )和W e b 服务探测(W S -Inspection)等。OGSA和Java、We服务、数据库紧密集成,实现网格计算在企业计算领域的应用。
总之,公用计算系统和Web 服务有着千丝万缕的联系,它们可以构建在当前所有硬件和软件平台上,给用户提供完全透明的计算环境。对用户而言,它们把众多同、异构的资源变成了同构的虚拟计算环境。
面向未来
公用计算是IT 发展的一个理想时代,是软件开发的终极目标,是一个美好的前景,实现会需要很长的时间。有人可能会认为这是一种典型的乌托邦的产物,不可能实现。但谁会预测到以后IT 的发展会是什么样的呢?
技术的发展是如此的飞速。对比一下20世纪初古老的飞机和现在的波音、空中客车,就会知道过去短短10年时间内的技术进步有多大。众人皆知,信息技术领域的发展则更加惊人。
技术加速发展的未来100年,让我们有充分的理由相信,终有一天人们就像打开水龙头使用自来水一样来按需、方便、简单地使用计算力。到那时,IT才算真正走下神坛,成为人们日常生活中最普通、最平常、也最离不开的东西。人们的观念有了巨大的进步,大家乐意去像购买水电那样去购买计算力。同时社会的分工也会更加专业,有专门的服务提供商和运营商为社会提供计算力服务,整个社会的IT 系统彻底的虚拟化,公用化。这时候整个社会可以称为进入公用计算时代。