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1、精选优质文档-倾情为你奉上探析云计算及其对教育的影响 2003年5月，美国哈佛商业评论刊载了尼古拉卡尔的题为IT不再重要一文，作者提出云计算将让用户像拥有电力一样拥有计算力。一石激起千层浪，美国几乎所有的重要媒体、IT业界巨头、商业界重量级人物和专家学者们都积极发表看法。时至今日，竞争激烈，企业亟需低成本的运营模式以加强自身竞争力，云计算也吸引了越来越多的眼球。自2008年以来云计算已经成为it界最炙手可热的词汇，各大媒体、新闻等都纷纷报道，相信大家都不会陌生 。那么，云计算到底是什么?它有什么魅力能够使得无数诸如 Amazon、Google、IBM、微软和 Yahoo等 IT巨头纷纷趋之若鹜
2、呢?他对我们生活工作到底会产生什么样的影响呢，好了在我们探讨这些问题之前，我们先来看一个小短片。从短片中我们可以看到云计算的出现不仅仅是改变了计算机的使用方法，它也将影响着人们的工作生活。在云计算时代，我们将不再是单机的工作模式，不用自己去购买软件和硬件，所有的软件和硬件都隐没云端，系统功能的升级和定制将通过云端的服务器完成，因此我们的计算机的智能将进一步的提高。另外我们也认为浏览器并不是云计算所必须的，许多非浏览器设备同样可以享受云计算系统的服务。这就大大降低了设备的局限性，可以使用户更方便的享受云计算成果。接下来我们一起看看云计算的发展一、云计算思想的发展应该说是互联网的高速发展孕育了“云
3、计算”的出现，云计算经历了单机计算、并行计算、分布式计算、网格计算以及saas等阶段之后，最终会逐渐成为未来计算机技术发展的一个重要方向。下面我们一起来了解一下云计算的发展历程1.1单机计算应该说单机计算是最原始的计算方式，但也是我们一直都在使用的一种方式。从第一台计算机ENIAC诞生以来，单机计算就一直存在。在互联网出现以前，计算机的使用都是单机计算，在一台电脑上使用已装入的应用软件，在不与其他计算机交流的情况下，完成一个操作，那么，这就是一个单机操作。单机计算较快，安全性强，操作简单，发展到现在仍是人们使用计算机的一种重要方式。1.2并行计算并行计算（Parallel Computing）
4、是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。为执行并行计算，计算资源应包括一台配有多处理机（并行处理）的计算机、一个与网络相连的计算机专有编号，或者两者结合使用。并行计算的主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。此外还包括：利用非本地资源，节约成本使用多个“廉价”计算资源取代大型计算机，同时克服单个计算机上存在的存储器限制。并行计算在理想状态下的运行原理是，将一个经将被求解的问题分成N份，分别将着分好的问题交付个N个计算机，那么问题的解决的时间就会缩短为原来的1/N了。为利用并行计算，通常计算问题表现为以下特征： （1）将工作分离成离散部分，有助于同时解决； （2）随时并及时地执行多个程序指令
5、； （3）多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时。并行计算是相对于串行计算来说的，所谓并行计算分为时间上的并行和空间上的并行。 时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。在实际运用中我们必须考虑数据交换所需要的带宽，是否能做到收发信息同步，若着N台计算机中的一台出现了问题，那将直接影响问题的解决。并行计算有一个致命的弱点，那就是将被解决的问题划分的模块是相互关联的，若是其中的一个模块算错了，那么必定影响到其他模块，再从新计算这样势必会影响到运算的效率。现在并行计算是进行科学计算的一种方式，但由于价格昂贵，对使用环境要求高，普通用户还无法享受其高
6、速的计算能力。1.3分布式计算分布计算的基本原理是与并行计算一致的，分布式计算是将世界各地成千上万的空闲计算能力综合在一起，来计算一些大型计算问题，比如，计算基因数值，超过1000万位的梅森质数，甚至我们可以用他来探索外星人是否存在。分布计算是一项计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成若干小问题，然后把这些小问题分配给不同的计算机进行处理，最后把这些计算结果汇总起来得到最终的结果。分布计算为快速解决问题、充分发挥电脑的利用率提供了一个有意义的方案。分布计算的应用依赖于分布计算系统。分布计算系统是由多个物理上相邻或地理上分散的相互连接的处理资源组成的计算系统，它们在
7、整个系统的控制下可协作完成一个共同的任务，且最少依赖于集中的程序、数据和硬件。与并行计算不同的是，分布式计算所划分的任务相互之间是独立的，其中一个小任务的计算失误是不会影响到其他任务的。他将一个任务同时交给好几个计算机同时运行，上传到服务器之后再作比较，这样对结果进行验证。对于并行与分布式计算的运用与研究过程中，人们发现，系统的可伸缩性和可编程性已成为促使这两者进一步发展的关键问题。只要有计算机或者工作站局域联网，就可以使这两种算法为用户带来更经济更高效的计算能力。分布式计算类似于并行计算，但并行计算通常用于指一个程序的多个部分同时运行于某台计算机上的多个处理器上。所以，分布式计算通常必须处理
8、异构环境、多样化的网络连接、不可预知的网络或计算机错误。1.4网格计算网格是继传统 Internet、Web之后的第三次互联网浪潮，可以称之为第三代Internet应用。传统Internet实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，而网格则试图实现互联网上所有资源的全面连通，其中包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。简单地讲，网格是把整个Internet整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。网格的根本特征是资源共享，消除资源孤岛，它与传统的分布式和并行系统的区别在于它是一种松散耦合的环境，有异构性
9、和动态性，有跨多管理域的多样性和动态的资源共享关系，提供满足要求的网格计算就是在建立上述网格的基础上将一个计算量庞大的，一台或者几台计算机无法在短时间内完成的工作分解成若干个小的可以在一台计算机上短时间内完成的工作，通过网络发送到联网的计算机中，让联网的计算机都运用本地的资源帮着计算，最后汇总得到结果。网格是优势就在他能够在你不知情的情况下偷偷借用一点点你的计算机的处理资源。可以说分布式计算就是你和其他人一起组成一个超级处理器，但是这些网络资源都是透明的，但是网格计算则是将这个网内的所有人的计算机组成一个供你个人使用的超级处理器，当然这个时候你不必去了解也许也无法了解究竟是多少资源组成的这个超
10、级处理器。1.5软件即服务（SaaS）SaaS就是Software-as-a-Sercice（软件及服务），它是一种通过Internet提供软件的模式，供应者将应用软件统一部署在自己的服务器上，需求者可以根据自己的时间需求，通过互联网向供应者订购或者索取所需的应用软件服务，按订购的服务多少和时间长短向供应者支付费用，支付成功后，就可以通过互联网获得供应者提供的软件服务。用户不用再购买软件，只需要通过定制软件的方式来获取所需，并且对软件的升级与更新不用再操心，也不必请专人来维护与升级，所有的一切，都将由供应者来完成。供应者在提供互联网软件应用的同时，也提高软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时
11、随地都可以使用其定制的软件和服务。SaaS服务提供商为中小企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台，并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务，企业无需购买软硬件、建设机房、招聘IT人员，只需前期支付一次性的项目实施费和定期的软件租赁服务费，即可通过互联网享用信息系统。服务提供商通过有效的技术措施，可以保证每家企业数据的安全性和保密性。企业采用SaaS服务模式在效果上与企业自建信息系统基本没有区别，但节省了大量用于购买IT产品、技术和维护运行的资金，且像打开自来水龙头就能用水一样，方便地利用信息化系统，从而大幅度降低了中小企业信息化的门槛与风险。对企业来说，SaaS的优点在
12、于： 从技术方面来看：企业无需再配备IT方面的专业技术人员，同时又能得到最新的技术应用，满足企业对信息管理的需求。 从投资方面来看：企业只以相对低廉的“月费”方式投资，不用一次性投资到位，不占用过多的营运资金，从而缓解企业资金不足的压力；不用考虑成本折旧问题，并能及时获得最新硬件平台及最佳解决方案。 从维护和管理方面来看：由于企业采取租用的方式来进行物流业务管理，不需要专门的维护和管理人员，也不需要为维护和管理人员支付额外费用。很大程度上缓解企业在人力、财力上的压力，使其能够集中资金对核心业务进行有效的运营。1.6云计算软硬件都是服务云计算是并行计算(Parallel Computing)、分
13、布式计算(Distributed Computing)和(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算的基本原理是，将数据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与互联网相似， 这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问 计算机和存储系统。这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，它意味着计算能
14、力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。基于云计算这样的思想，我们不难想象：在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括一些个人计算机无法应对的超级计算任务。 云计算的核心是海量数据的存储和计算。由几十万台甚至几百万台计算机构成的计算机群，对信息进行聚合和分布处理，然后通过网络对客户提供服务，这样，用户只需使用电脑、手机、PDA等终端设备接入互联网，便可获取需要的信息服务。由于信息存储和数据计算都发生在 “云”端，云计算突破了传统的以个人计算机为核心的硬件限制，集合了信息聚合和设备
15、聚合的全新 Web服务，将从根本上改变人们获取信息、沟通交流的方式。 网格计算强调资源共享，任何人都可以做为请求者使用其它节点的资源，任何人都需要贡献一定资源给其他节点。网格计算强调将工作量转移到远程的可用计算资源上。云计算强调专有，任何人都可以获取自己的专有资源，并且这些资源是由少数团体提供的，使用者不需要贡献自己的资源。在云计算中，计算资源被转换形式去适应工作负载，它支持网格类型应用，也支持非网格环境，比如运行传统或Web2.0应用的三层网络架构。网格计算侧重并行的计算集中性需求，并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应用，大量的单独的请求，可以实现自动或半自动的扩展。二、探析云计算2.1云计
16、算的概念简单来说云计算（Cloud Computing）是一种新的IT资源提供模式，依靠强大的计算能力，使得成千上万的终端用户不担心所使用的计算技术和接入的方式等都能够进行有效的依靠网络连接起来的硬件平台的计算能力来实施多种应用。 IT界称之为：第五种公用设施；第五代计算 另四项：水、电、气、电话；狭义上的云计算是指用虚拟技术构建的虚拟化数据中心，将分布在大量的计算机和存储设备（包括本地或远程设备）上的计算和存储资源（包括内存、I/O设备、存储、带宽、计算能力等）集中起来成为一个虚拟的资源池，以服务方式按需（免费或租用）提供给网络用户。这种云计算被称为“基础设施即服务”IaaS（Infrast
17、ructure as a Service，也被称为“硬件即服务”HaaS，Hardware as a Service）的模式。Amazon的E2和E3是这类模式的代表。 广义上的云计算还包括软件即服务SaaS（Softwre as a Service）、平台即服务PaaS（Platform as a Service）等多种服务模式。SaaS通过浏览器把程序以服务方式交付给用户，向用户收取服务费。用户通过互联网使用程序，降低在服务器和软件的购买及系统运维成本；供应商只需统一安装和维护一套软硬件系统，如S等。很多SaaS还提供了开放API，让开发者能够开发更多的互联网应用。PaaS将把开发环境、应
18、用程序运行环境、数据库环境等作为一种服务来提供给开发商，由后者开发程序并通过互联网提供给用户。图情界一般引用其广义概念22云计算的特点 云计算的特点主要有如下方面： (1) 诸多技术的集合体 云计算是网格计算的发展，并在其基础上融合了虚拟技术、IaaS、Web20、分布式计算、公用计算等技术，其中， 虚拟化技术是云计算技术的核心。虚拟技术将网络中的服务器、存储和网络虚拟成一个资源池，统一灵活调配，每一个应用部署的环境和物理平台无关，通过虚拟平台进行管理实现对应用的扩展、迁移和备份。 (2) 安全的数据存储 云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。例如，
19、将文档保存在类 似 Google Docs的 网 络 服 务 上 或 将 照 片 上 传 到 类似 Google Picasa Web的网络相册里，用户无需担心数据的丢失或损坏，因为与现今流行的网络硬盘想 比，云服务端有专业的团队来管理信息，有先进的数据中心来保存数据，同时，严格的权限管理策略还可以帮助用户指定的人共享数据。(3) 方便、快捷的云服务 大家都有过维护个人电脑上种类繁多的应用软件 的经历：为了使用某个最新的操作系统，或使用某个软件的最新版本，我们必须不断升级 自己的电脑硬件；为了防止在下载时引入病毒，我们不得不反复安装杀毒软件和防火墙软件。 而在云计算时代，所有这些都无需用户 自
20、己动手，因为在云服务端有专业的 IT人员帮用户维护硬件、安装和升级软件、防范病毒和各类网络攻击，而用户只需在浏览器中键入 URL登录后即可在浏览器中做以前在个人电脑上所能做的一切事情(4) 无限可能 为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。例如，当我们驾车出游的时候，只要用手机连入网络，就可以直接看到自己所在地区的卫星地图和实时的交通状况，可 以快速查询自己预设的行车路线，可以请网络上的好友推荐附近最好的景区和餐馆，可以快速预订目的地的宾馆，还可以把 自己刚刚拍摄的照片或视频剪辑分享给远方的亲友，等等，所有这切，云计算为我们使用网络提供了几乎无
21、限多的可能。其它特点(1) 超大规模“云云计算管理系统”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(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) 按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。 (5) 极其便宜。由于“云”的特殊容错措施可以采
22、用极其廉价的节点来构成云，“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、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。 云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要重视环境问题，这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。2.3云计算的几大形式InfoWorld网站同数十家公司、分析家和IT用户讨论出了云计算的几大形式：1.SAAS（软件即服务）这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户眼中看来，这样会省去在服务器和软件授权上的开支；从
23、供应商角度来看，这样只需要维持一个程序就够了，这样能够减少成本。S是迄今为止这类服务最为出名的公司。SAAS在人力资源管理程序和ERP中比较常用。 Google Apps和Zoho Office也是类似的服务2.实用计算（Utility Computing）这个主意很早就有了，但是直到最近才在A、Sun、IBM和其它提供存储服务和虚拟服务器的公司中新生。这种云计算是为IT行业创造虚拟的数据中心使得其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。3.网络服务同SAAS关系密切，网络服务提供者们能够提供API让开发者能够开发更多基于互联网的应用，而不是提供
24、单机程序。4.平台即服务另一种SAAS，这种形式的云计算把开发环境作为一种服务来提供。你可以使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中。5.商业服务平台SAAS和MSP的混合应用，该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平台。比如用户个人开支管理系统，能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。6.互联网整合将互联网上提供类似服务的公司整合起来，以便用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。从云计算的主要形式可以看出云计算模式的出现使得我们普通的用户可以享受高性能的计算资源和软件资源，使高性能计算走下神坛。计算技术的发展在云计算时代将全面进入服务时代，软
25、硬件的实体将全部隐身于云端，唯一面向用户的就只有服务，普通用户不用知道他们在完成一项任务时到底有多少台服务器在参与，到底有多少的工程师在维护。云计算使得互联网的作用从单纯的信息传递媒介成为信息和计算能力的传递媒介，它将高性能的计算能力传递到各个用户终端。2.4制约云计算发展的几大因素首先是云计算的安全性。云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构（特别象银行这样持有敏感数据的商业机构）对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务，无论其技术优势有多强，
26、都不可避免地让这些私人机构以“数据（信息）”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言，“信息”是至关重要的。另一方面，云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。这就象常人不能监听别人的电话，但是在电讯公司内部，他们可以随时监听任何电话。所有这些潜在的危险，是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个重要的前提。几乎所有的用户都担心云计算的安全性，而目前，云计算并没有给出肯定的回答，使用云计算“我没有自己的备份了，所有的备份都在云中。除了我担心我的东西会不会遗失，更重要的是第三方是否没有
27、经过我的允许就就能进入，当这样的事情发生之后我该怎么维护我个人的权利呢。”很显然，安全性方面的忧虑正是很多公司对是否接受云计算服务犹豫不决的原因之一。第二，云计算的社会保障。信息社会信息决定一切，信息就是金钱。对于金钱我们可以很放心的存到银行，这是为什么，因为我们有完善的金融体系，有一整套的法律法规保障，我们把钱放到银行不会担心我们的钱突然消失，也不用担心银行突然倒闭所产生的影响。但是针对云计算，我们没有完整的保障体系。如银行业务，因为有政府的法律约束，人们对银行就会有较大的信任。而云计算，云还缺乏统一的规范，包括市场规范和 政府的法律与约束。一旦出现纠纷，应如何排解?目前尚未有相关的政府官员
28、出来声称支持云计算。对政府如何支持规范云计 算，还有待探讨。 第三个制约因素就是云计算的商业模式。云计算业务仍将处在摸索阶段，从IBM、谷歌、微软推出的云计算模式看，本质上都是他们现有业务模式的延续。目前已经崭露头角的商业模式，都是各公司从特定起点出发所进行的模式创新。此外是云计算公司之间的竞争问题。目前推出的云计算方案各有不同，这也就面临着连接各种计算机系统的技术标准、维护云计算正常运作的软件技术标准的问题。而云计算技术缺乏相关的标准，这使用户将数据和应用从一家云计算服务提供商转向另一家成为一个问题。不过，这些巨头在国外被证明是成功的模式，到了国内，还需要适应国内的政策法规、电信环境、付费习
29、惯、语言文化等方面的挑战。第四，云计算发展的基础设施。云计算是一种基于互联网的运算模式，因此建立的前提必须是稳定的宽带。但是即使在今天的北京，宽带的条件也不够完全成熟。其次是系统可靠性。就像城市中偶尔会停水停电 一样，网络也会出现故障的时候，面对故障的恢复，企业如何应对这些突发事件以及云计算中心故障恢复的 能力 ，也成为其中一个关键问题。再者，网速的保障问题。是否有足够的带宽支持云计算?目前大多数用户上网，尚也还面临着打开一个网页耗时的问题，更何况把所有资料托付给网络? 陈总表示：“我们中国，包括北京，还做不到在任何一个地方都有稳定的宽带服务。现在保证不了随时随地都可上网使用云服务。”因此，
30、宽带是制约云计算在中国成功的第二个因素。 三云计算的应用1云计算的发展现状由于云计算事多有技术混合演进的结果，其成熟度较高，又有大公司推进，发展极为迅速。Google、亚马逊、IBM、微软和Yahoo等大公司都是云计算的先行者。云计算领域的众多成功者还包括VMware、salesforce、Facebook、youtobe、MySpace等。虽然当前有许多的限制因素但是云计算作为一种新兴的技术，正成为未来发展的重要趋势之一，也是当前研究的热点。目前世界各大软件巨头都参与到了云计算的研究与开发中， 包括Google、Microsoft、Yahoo、Amazon、 IBM等。像Amazon等公司都
31、提供各样的云计算服务，用户可以通过网络获取到云计算平台上的各种资源并根据自己的使用情况付费。云计算的优势正在逐步的得到用户的肯定。（1）亚马逊是依靠电子商务发展起来，凭借着其在电子商务领域积累的大量基础设施、先进的分布式计算技术和巨大的用户群体，亚马逊很早就进入了云计算领域，并在云计算、云存储等方面一直处于领先地位。在传统的云计算服务的基础上不断进行技术创新，开发了一系列新颖使用的云计算服务。亚马逊研发了弹性云EC2（elastic computing cloud）和简单存储服务S3（simple storage service）为用户提供计算和存取服务。收费的项目包括存储空间、宽带以及CPU
32、资源。（2）Google是最大的云计算技术的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个站点、超过100万台服务器的支撑之上，而且这些设施的数据正在迅猛增长。2006年Google推出的Google Apps服务可以看出是云计算服务的雏形，用户登录到Google Apps平台就可以进行相应的计算处理，同时该平台还提供了各种在线处理软件可以实现多人的在线操作Google的一些列成功应用平台包括Google地图、gmail、docs等。目前Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型应用程序。值得称颂的是Google的不保守，它很早就以学
33、术论文的形式公开其云计算的三大法宝：GFS、MapReduce和Bigtable具体技术细节。并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。（3）IBM的“Blue Cloud”2007年11月，IBM在上海推出的“改变游戏规则”的“Blue Cloud”计划将云计算研究向前推荐了一大步。“Blue Cloud” 可以根据用户的实际计算量来动态的分配资源。可以理解为即买即用，用多少给多少的云计算平台，它包括一些列自我管理和自我修复的虚拟化的云计算软件，是来自全球的应用可以访问分布式的大型服务器池，使得数据中心在类似与全球互联网环境下运行。 “Blue Cloud”突破IT管理简化方面的需求
34、限制，将高效率、高性能、安全性纳入研究的主要方面。2009年2月，IBM又发布了“ 蓝云”计划相关的新产品和服务，进一步丰富了包含软件、硬件和服务的云计算解决方案。5月22日IBM发布的“蓝云6+1”解决方案，则对客户使用云计算的环境做了归类和划分，从而进一步推动云计算的落地。该解决方案通过一个可快速部署的云计算平台开发测试云、SaaS云、创新协作云、高性能计算云、云计算IDC及企业云。每一种云计算环境都可以满足一类用户的需求。IBM大中华区云计算中心项目总监朱近之女士表示：蓝云6+1解决方案是将IBM在软件、硬件和服务方面多年的经验融入其中，能够帮助用户快速部署云环境。”（4）Microso
35、ft的Live Mesh。2008年Microsoft提出了Live Mesh5战略，该平台提供照片、博客的存储和共享等一系列在线服务,这为其云计算战略奠定了基础。“当你想到存储,就会想到Windows Live”。这是比尔盖茨在2008年提出的口号。作为微软“云计算”战略最重要一步的Live Mesh,已于2008年7月对英文账户开放使用。Live Mesh可以称为“互联网上的W windows”,通过Live Mesh,用户在某一设备上的日程、短消息、密码、文件、Email等各种数据,可以上传到“云”里,并与其他设备实现同步、管理和设置,而这些设备包括PC、手机、电视、Xbox、数字相框等
36、。目前,注册地为msncom和livecom的用户已可以登录Mesh。Live Mesh将成为实用计算的一代表。（5）我国的云计算发展。2007年“阿里软件”已正式成立,将SAAS作为其核心业务。2009年4月中旬，阿里巴巴首个云计算中心设在江苏南京，首期投资规模在1亿元人民币，该中心可辐射范围包括南京、扬州、南通、泰州、芜湖和马鞍山等长三角地区城市。目前，阿里巴巴正在做云计算技术储备，预计在今年下半年，用户就可以在阿里巴巴平台上就能体验到云计算。用户用这个东西可以在阿里巴巴的平台上做自己的电子商务、创业以及用这样的平台为电子商务开发自己的软件。 于此同时北京易企达公司、易博云天信息有限公司与
37、戴尔公司三方共同合作投资云计算平台开发，云计算服务中心已正式在海安签约建设，项目建成后可为海安及周边企业提供软件开发及信息化等服务。随着云计算规范的统一和应用进一步明朗，云计算将会向着更广阔的方向发展，会更加深入到生活中的方方面面，也会给不同的学科带来意想不到的影响。2云计算应用实例1云计算实例分析：Google的云计算平台Google的云计算技术实际上是针对Google特定的网络应用程序而定制的。针对内部网络数据规模超大的特点，Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基础架构，利用软件的能力来处理集群中经常发生的节点失效问题。Google使用的云计算基础架构模式包括四个相互独立又紧密
38、结合在一起的系统。包括Google建立在集群之上的文件系统Google File System，针对Google应用程序的特点提出的Map/Reduce编程模式，分布式的锁机制Chubby以及Google开发的模型简化的大规模分布式数据库BigTable。Google File System 文件系统为了满足Google迅速增长的数据处理需求，Google设计并实现了Google文件系统（GFS，Google File System）。GFS与过去的分布式文件系统拥有许多相同的目标，例如性能、可伸缩性、可靠性以及可用性。然而，它的设计还受到Google应用负载和技术环境的影响。总之，GFS是为
39、Google应用程序本身而设计的。据称，Google已经部署了许多GFS集群。有的集群拥有超过1000个存储节点，超过300T的硬盘空间，被不同机器上的数百个客户端连续不断地频繁访问着。MapReduce分布式编程环境 为了让内部非分布式系统方向背景的员工能够有机会将应用程序建立在大规模的集群基础之上，Google还设计并实现了一套大规模数据处理的编程规范Map/Reduce系统。这样，非分布式专业的程序编写人员也能够为大规模的集群编写应用程序而不用去顾虑集群的可靠性、可扩展性等问题。应用程序编写人员只需要将精力放在应用程序本身，而关于集群的处理问题则交由平台来处理。Map/Reduce通过“
40、Map（映射）”和“Reduce（化简）”这样两个简单的概念来参加运算，用户只需要提供自己的Map函数以及Reduce函数就可以在集群上进行大规模的分布式数据处理。据称，Google的文本索引方法，即搜索引擎的核心部分，已经通过Map Reduce的方法进行了改写，获得了更加清晰的程序架构。在Google内部，每天有上千个Map Reduce的应用程序在运行。分布式大规模数据库管理系统BigTable构建于上述两项基础之上的第三个云计算平台就是Google关于将数据库系统扩展到分布式平台上的BigTable系统。很多应用程序对于数据的组织还是非常有规则的。一般来说，数据库对于处理格式化的数据还
41、是非常方便的，但是由于关系数据库很强的一致性要求，很难将其扩展到很大的规模。为了处理Google内部大量的格式化以及半格式化数据，Google构建了弱一致性要求的大规模数据库系统BigTable。据称，现在有很多Google的应用程序建立在BigTable之上，例如Search History、Maps、Orkut和RSS阅读器等。以上是Google内部云计算基础平台的三个主要部分，除了这三个部分之外，Google还建立了分布式程序的调度器，分布式的锁服务等一系列相关的云计算服务平台。Google文档2006年Google公司对wittily和Spreadsheets服务进行整合，推出了在线办
42、公软件服务Google文档。他是一款开源的、给予web的字处理、电子表格和演示文稿的程序，Google提供的企业用用套件（Google Apps）之一Google Apps应用套件是一项托管服务，可让企业、学校和组织机构在专属的域名上使用各式各样的Google产品，包括电子邮件、Google文档、Google日历和Google Talk等。Google文档可以让用户在线创建和编辑文档，并与其它用户实施协助，他可以看成Google版的轻量级的在线office。随着Google Gears这一同步脱机技术的推广，Google推出了Google文档脱机版（Google Docs Offline），用
43、户不需要登陆到网络也可以使用Google文档服务。当用户电脑上安装了Gears时，Gears就会同步本地浏览器和服务器上的文档。在登录到Google文档时，用户在本地电脑上的文档更改便会自动保存到服务器上。目前Google的文档服务是免费。Google文档是基于网络的文字处理和电子表格程序，通过这种云计算方式形成的应用程序非常适合于多个用户进行共享以及协同编辑。这就意味着，像团队文档编辑这种工作可以更加方便的进行，团队的其他人可以实时在线对文档进行编辑和更新，不必线下发送相同版本的文档并根据每个不同的回复对相同文档进行反复更新，多名用户可同时在线更改文件，可以实时看到不同用户的修改，系统会自动
44、保存每次修改。 四 云计算走进教育 互联网最大的优势在于资源的聚合，云计算根本出发点 就是信息的融合、存储并通过网络服务进行共享，这使得教育者可以最大限度的整合教育资源。在现行的移动学习模式 下，教育者都是按照既定的教学大纲要求，编排学习内容、 设计教学过程并通过网络手段向学习者传授知识，学习内容的广度和深度在很大程度上仍受教学大纲和教育者本身知识体系的限制，教育者传授多少学习内容，学习者只能得到多 少知识，无法形成知识的迁移。而在云计算时代，由全世界范围内的教育者提供的大量教育资源将聚合到 “云”端的存储服务器中，学习者只需输入关键词，即可获取来 自世界各地的教育资源，然后根据需要 自由地选
45、择学习内容进行学习， 就像使用搜索引擎那么简单，教育者要做的仅仅是对教育资源进行归类、管理和制定相应的访问规则。同时，在学习过程中，学习者和教育者还可以在既定的规则下对既有的学习 内容进行补充和修改，从而不断地完善资源库。4.1云计算如何进入教育 基于云计算的原理和其固有的特点，云计算比其它新技术更容易进入学校。 云计算对用户端的设备要求很低这一特点决定了云计算将会在学校大受欢迎。云计算能把分布在大量的分布式计算机上的内存、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池，并通过网络为用户提供实用计算服务。为了满足越来越多的计算需求，学校不得不经常更新电脑设备。而在云计算背景下，绝大部分计算任务将交
46、给云端 (分布式计算机 服务器)来完成，只需让电脑接入互联网即可，学校师生可以使用原有的旧电脑，或采用性能一般的低价笔记本电脑以及智能手机接入云服务，从而享受云计算提供的虚拟桌面带 来的乐趣。可见，使用云计算服务，学校能极大的节约计算 机硬件购买和维护的成本。 云计算为学校提供经济的应用软件定制服务。软件即服 务 (SAAS)是云服务的一种类型。学校接入这类云计算服务 后，无需再花费大量资金购买商业软件授权，一些常用的应 用软件如 office系列，云服务已经提供，收费低廉，有的甚至 是免费。作为客户端的本地电脑只需运行图形界面的 Linux 操作系统和浏览器即可享受云服务，不用担心应用软件是
47、否 是最新版本，这也极大的减少了学校为维护和升级操作系统、 应用软件所投入的费用。 云计算能为学校提供可靠和安全的数据存储中心。在病 毒猖獗的互联网时代，数据存储的安全可靠越显重要。而信 息安全的问题在专业人员欠缺的学校特别突出。学校使用云 计算服务，数据储存在云端，因此无需担心病毒的入侵和硬 件的损坏导致数据丢失。采用开源云计算项 目，布置校园网中的云计算服务。目 前有很多云计算项目是开源的，比如：你想构建类似与 Google apps的云平台，可以采用 AppDrop或 10gen开源云计算项 目。 许多学校都有大量接近淘汰的旧电脑，这类电脑有些只是硬 件配置问题无法升级到新的操作系统或安
48、装新的应用软件而被淘汰，硬件本身还可以正常工作，这类电脑除了可以作为 客户端接入云计算服务继续使用外，还可以选择使用开源云计算项 目在此类电脑上布置学校 自己的云计算服务。 4.2云计算在教育中的应用现状 2007年 10月，Google和 IBM 联合宣布推广 “云计算” 计划，包括卡内基梅隆大学、斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校在内的多所高校都参加了该项计划 ，我国的清华大学也于2008年 3月加入了此项计划。通过这项计划，高校的研究者能够更方便地利用 Google和 IBM 的云计算资源，搭建出各种创新性的应用。 (1) 卡塔尔云计算计划 “卡塔尔云计算计划 ”是将云计算技术引入中东地区的 首批项 目之一，最初于卡耐基梅隆大学卡塔尔分校启动。卡 耐基梅隆大学卡塔尔分校、卡塔尔大学、德州农工大学卡塔尔分校将与众多业界专家、研究人员及客户一起，就构建云计算环境展开协作，共同开发云解决方案，以帮助解决行业问题 。 (2) 南非比勒陀利亚大学云技术应用 比勒陀利亚大学计算智能研究组将把云计算技术应用于下一代医学研究中。利用该计划，学生们将通过研究药物吸收率以及曾应用于某种药物治疗的人的 DNA 的蛋白质结构折叠来找到减