云计算调研报告
目 录
1 概述 ................................................................................................................................... 5
1.1 编写目的 . ............................................................................................................... 5
1.2 研究方法 . ............................................................................................................... 5
1.3 内容概述 . ............................................................................................................... 5
2 云计算的产生 ................................................................................................................... 5
2.1 云计算的由来 . ....................................................................................................... 5
2.2 云计算的发展动因 . ............................................................................................... 6
2.2.1 经济驱动..................................................................................................... 6
2.2.2 技术驱动..................................................................................................... 8
2.3 不同视角下的云计算 . ........................................................................................... 9
2.3.1 用户视角..................................................................................................... 9
2.3.2 业务视角..................................................................................................... 9
2.3.3 技术视角................................................................................................... 10
3 云计算的现状 ................................................................................................................. 10
3.1 云计算参与者 . ..................................................................................................... 10
3.1.1 政府........................................................................................................... 10
3.1.2 组织机构....................................................................................................11
3.1.3 服务提供商............................................................................................... 12
3.1.4 软件提供商............................................................................................... 14
3.1.5 设备提供商............................................................................................... 15
3.1.6 系统集成商............................................................................................... 16
3.1.7 综合解决方案提供商............................................................................... 16
3.2 云计算产品 . ......................................................................................................... 17
4 云计算的发展趋势 ......................................................................................................... 20
4.1 云计算的应用领域将更加广泛 . ......................................................................... 21
4.2 云计算将形成统一的平台和标准 . ..................................................................... 21
4.3 市场规模预测 . ..................................................................................................... 22
4.4 云计算时代硬件和软件的发展趋势 . ................................................................. 23
4.5 云计算推动瘦客户机市场高速发展 . ................................................................. 24
4.6 中国软件即服务市场规模预测 . ......................................................................... 26
4.7 云计算技术应用前景 . ......................................................................................... 28
4.7.1 公用／效用计算....................................................................................... 28
4.7.2 海量数据挖掘........................................................................................... 29
4.7.3 云计算与物联网....................................................................................... 29
4.8 云计算的机遇和挑战 . ......................................................................................... 30
5 云计算关键技术 ............................................................................................................. 32
5.1 编程模型 . ............................................................................................................. 32
5.2 海量数据分布存储技术 . ..................................................................................... 32
5.3 海量数据管理技术 . ............................................................................................. 33
5.4 虚拟化技术 . ......................................................................................................... 34
5.5 云计算平台管理技术 . ......................................................................................... 34
5.6 分布式文件系统 . ................................................................................................. 35
5.7 分布式数据库 . ..................................................................................................... 35
5.8 并行/分布式架构 ................................................................................................ 35
6 数据统计 ......................................................................................................................... 36
7 建议 ................................................................................................................................. 36
7.1 21CN现状 ........................................................................................................... 36
7.2 建议 . ..................................................................................................................... 36
8 参考资料 ......................................................................................................................... 36
1 概述
1.1 编写目的
✓ 条理化对云计算的认识；
✓ 为技术部在云计算方面的着力方向提供参考意见；
1.2 研究方法
网上搜集资料进行归纳整理。
1.3 内容概述
本报告对云计算的前世今生、发展动因、云计算产业链参与者、当前市场上的主要云计算产品、发展趋势、关键技术做了一个简要的描述。
2 云计算的产生
2.1 云计算的由来
一切皆因需求。用户爆发式的网络应用访问需求，推动互联网应用服务提
供商对大规模互联网应用系统解决方案的需求，互联网应用提供商的需求，促
使IT 设备公司、软件公司、IT 集成商、互联网应用服务提供商一起酝酿了“云
计算”，而“云计算”将持续发酵用户对网络应用的访问需求。
在计算机产生后的相当长的一段时间内，计算机网络都还处于探索阶段。但是到了上世纪90年代以后，网络出现了爆炸式发展，随即进入了网络泡沫时代。在21
世纪初期，正当互联网泡沫破碎之际，Web2.0的兴起，让网络迎来了一个新的发展高峰期。
在这个Web2.0的时代，Facebook 、Twitter 、Google 、QQ 、百度、淘宝等网站的访问量，已经远远超过传统门户网站。如何有效地为巨大的用户群体服务，让他们参与时能够享受方便、快捷的服务，成为这些网站不得不面对的一个问题。
而与此同时，一些有影响力的大公司为了提高自身产品的服务能力和计算能力开发大量新技术，例如，Google 凭借其文件系统搭建起了Google 服务器群，为Google 提供强大的搜索速度与处理能力。于是，如何有效利用已有技术并结合新技术，为更多的企业或个人提供强大的计算能力与多种多样的服务，就成为许多拥有巨大服务器资源的企业考虑的问题。
正是因为网络用户的急剧增多并对计算能力的需求逐渐旺盛，而计算机等IT 设备公司、软件公司和计算服务提供商能够满足这样的需求，于是云计算便应运而生。
2.2 云计算的发展动因
2.2.1 经济驱动
2.2.1.1 IT 基础设施利用率低下
现有的数据中心通常采用专用模式建设和部署，即基础设施和应用系统一对一配置，由此，新应用的退出意味着服务器、存储等基础设施的重复建设和投入，企业之间、企业内部部门或不同业务之间无法实现资源的有效共享，导致资源利用率低下；另外，为了避免性能不足，必须按应用的峰值标准采购部署基础设施；开发、测试等环境的搭建也进一步导致了资源的利用率地下。据统计，目前企业数据中心的服务器
平均利用率仅有8-20%，可见大部分计算资源并没有得到有效利用，投资浪费非常严重。
2.2.1.2 数据中心能耗问题突出
据Gartner 的数据显示，目前全球数据中心年度能源与典礼成本高达70亿美元以上，基本在硬件上每投入一元钱，会带来0.5元的能源费用，未来甚至更高。而另一份由HP 公司对亚太区近300家企业所做的调查中也同样显示：企业数据中心能耗成本占设备成本33%，电源和散热设备折旧成本占36%，即能耗及相关成本达到整个数据中心设备成本的69之多。
可见，未来突出的能源紧张问题、持续增高的能耗成本都将让数据中心运营越来越不堪重负，也由此迫使企业重视IT 基础设施的利用率、并开始谨慎考虑自己建立数据中心，转向使用专业的、利用率更好的第三方基础设施或平台服务和软件服务。
2.2.1.3 IT 管理和维护成本日益提高
数据中心管理和维护工作日益繁重，导致运营费用的开销大幅攀升。IDC 曾有数据显示，早在2006年，全美数据中心运营成本从上年的180亿美金急升到260亿美金，而通气服务器等设备的年采购成本基本平稳保持在500亿美金左右。业界普遍认为，累计的运营成本通常相当于采购成本的3倍以上。大量繁琐、复杂的维护工作严重占用了整体IT 资金和IT 人员的时间，阻碍了技术创新进程，影响了企业信息化的良性发展。
2.2.1.4 经济危机
经济危机环境下，大多数企业销售额下降，为了向用户提供更好的服务，获得更好的竞争力和利润，需要具备高可扩展性、经济实惠的、灵活的IT 基础架构来提供支持。云计算就满足这样的要求。
2.2.2 技术驱动
2.2.2.1 虚拟化技术成熟
硬件虚拟化、软件虚拟化、操作系统虚拟化在近几年都已趋于成熟，这些虚拟化技术已经在各个领域得到应用，并且开始支持企业级关键应用。虚拟化技术成熟的另外一个标志是虚拟化产品市场竞争日趋激烈，目前虚拟化细分市场已经涌入VMWare 、Citrix 、Microsoft 、Redhat 、Oracle 等公司以及众多的中小企业，而虚拟化技术也已经成为数据中心普遍采用的标准技术之一。
2.2.2.2 宽带互联网的普及
在过去十年，互联网带宽一直在快速发展。在世界上宽带建设领先的国家，家庭带宽已经达到50M 以上，而中国的普通家庭宽带也已经从过去的几十K 发展到现在的2M 和4M 为主流，宽带普及率达98.1%（数据来源CNNIC2010）。
2.2.2.3 移动互联网技术的发展
无论是以AJAX 和Web Service 为代表的浏览器开发技术，还是近期发布的HTML5技术标准，还有Google 发布的网络操作系统等，都大大提高了用户使用互
联网应用的体验，方便了互联网应用的开发，使得互联网应用越来越接近客户端应用的能力和企业级应用的要求，直接的效果就是，越来越多的桌面应用软件功能在互联网上实现并提供，比如传统的Office 、图形处理等软件。最终，桌面操作系统可能会向网络操作系统靠近并被取代，而云计算最终将替代本地计算，本地软件会消亡，所有软件应用服务均将运行在网络之上。
2.3 不同视角下的云计算
2.3.1 用户视角
1、
2、
3、
4、
5、
6、 可以像水、电一样使用软件服务。 按需付费 弹性扩展 性价比高 数据永远不会丢失 要能上网才能用云计算服务
2.3.2 业务视角
1、
2、
3、
4、
5、
6、 能提供超强的计算、存储能力 能无限扩展能力 能降低能耗 能提高IT 设施利用率，摆脱重复建设 能降低投资成本 能降低建设周期
7、
8、 避免盗版 大势所趋
2.3.3 技术视角
1、
2、
3、
4、
5、 虚拟化技术 并行计算 分布式计算 网格计算 服务器集群
3 云计算的现状
3.1 云计算参与者
3.1.1 政府
在中国当前的云计算产业链中，除了作为云计算的用户，政府在产业战略规划布局和运行监控中承担了重要的作用。
产业规划布局和调控：政府是云计算产业发展的规划者和布局者。通过制定中长期和近期的产业发展规划，从产业规模、从业人员、产业生态建设、地域布局等方面对产业进行合理的规划，并借助资金、技术、人才、土地等多方面的调控杠杆推进产业的科学发展。
游戏规则制定和监督：政府是云计算产业的环境营造者、规则制定者以及产业运营监督者。政府通过相关法律法规的制定，对产业准入资格审核、数据安全、灾备、
云技术和服务标准、服务水平协议等内容进行清晰的界定，为产业有序运行打造良好的环境，并通过法律法规的执行监督产业的健康发展。
政府兴建的云计算产业园/基地： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、
北京云计算基地
国家超级计算深圳中心（深圳云计算中心） 上海云计算创新基地 重庆两江国际云计算中心 成都云计算中心 无锡城市云计算中心 哈尔滨“中国云谷”
鄂尔多斯超级云计算数据中心产业园 海西（泉州）云计算产业园
10、 杭州云计算产业园
11、 宝山数据服务外包暨云计算产业园 12、 天津云计算中心
3.1.2 组织机构
1、 2、 3、 4、 5、
深圳市云计算产业协会 杭州市云计算协会
中国计算机行业协会云计算专业委员会 中国电子协会云计算专家委员会 中国云计算技术与产业联盟
6、 7、 8、 9、
中国云计算基地(中心) 联盟 中关村云计算产业联盟 深圳云计算产学研联盟 山东省云计算产业联盟
10、 滨海新区云计算产业联盟 11、 台湾云端运算产业联盟 12、 云海联盟
3.1.3 服务提供商
3.1.3.1 IaaS 服务
3.1.3.2 PaaS 服务
3.1.3.3 SaaS 服务
3.1.4 软件提供商
3.1.5 设备提供商
3.1.6 系统集成商
3.1.7 综合解决方案提供商
3.2 云计算产品
3.2-1 云计算产品全景图
4 云计算的发展趋势
云计算代表信息产业发展的趋势。就像互联网给软件业带来了巨大的影响一样，云计算也将会对软件业和互联网产业带来极其深远的影响。云计算带来的长期变革目前已经初步显示出来。未来经济发展中对信息的获得能力将成为决定性的优势，而云计算为信息共享与协作提供了一种廉价便捷的方式。对于企业来说，云计算使得小公司也能够与跨国公司拥有同样的网络影响力。云计算是产业技术创新的产物，同时云计算所体现出的一切即服务和规模经济性、易扩展性等特点，恰恰符合信息技术应用对于成本更低、应用更加广泛的追求。促进云计算应用产生和发展的驱动力量来源于信息产业用户的最终需求，而用户需求的进一步加强和演进，势必促进适应这些需求的技术和应用的发展和进步。同时，大型厂商对云计算的推广力量虽然不是核心的驱动力，但其作用也是不容忽视的。
云计算并不意味着颠覆。云计算是软件技术、互联网技术和应用发展创新的产物，是技术和商业模式积累所导致的变革。认为云计算会颠覆传统的软件行业和互联网行业只能算是一种极端主义的观点。勿容置疑，云计算会对传统的软件行业和互联网行业的商业模式带来巨大的影响，会使互联网成为计算的中心。然而，终端的作用在将来仍是不可或缺的，企业现有内部采用的应用软件仍会在企业应用中扮演重要的作用。作为软件业巨头的微软公司，受到来自于互联网和云计算的影响和冲击是明显的。微
软创始人比尔·盖茨认为，软件转向互联网是大势所趋，最主要的推动力是“云计算”，模式的兴起。虽然相比于Google 、lBM 等公司而言，微软算是云计算领域的“后进入者”，但是微软在云计算上的投入力度也是巨大的。由于在软件业中的领导地位，微软提出的是云计算战略是“云+端”和“软件+服务”(S+S)的模式。即在肯定云计算的趋势的同时，也不否认终端的作用和传统软件对于用户应用的重要性。
云计算的应用将向着更加广泛、统一标准和产业化的方向发展。
4.1 云计算的应用领域将更加广泛
目前，云计算己经在互联网的许多领域得到了应用，例如搜索、视频、办公、存储……。而随着云计算技术的成熟和更多应用需求的产生，云计算会向更多应用领域蔓延，如医疗、教育、安全、电子商务……而由于互联网进一步向移动网络发展，网络将变得更加地无所不在，即更加地泛在化，越来越多多种多样的终端将有线的或者无线地接入到这个更加广阔的互联网中，这些设备将不仅局限于笔记本电脑、PDA 、手机，甚至还会包括许多智能性较低的设备。这些载体连接在一起形成广阔的泛在网络，将产生许多不可思议的应用领域，以方便人们的生活。而云计算在这样的网络中将有机会发挥更大的作用，出现更多创新的应用，并在商业模式上产生更多突破。
4.2 云计算将形成统一的平台和标准
现在云计算的服务由许多云计算的服务提供商所提供，这些提供商根据自己的标准，向用户提供特定的应用和服务。而许多企业用户，尤其是大型企业用户，已经具有自己的信息系统和企业网络，他们也有机会采用云计算的模式建立自己的“私有云”。然而，这些系统之间缺乏互通性，采用不同提供商或基于不同技术标准的应用和服务
构造统一的信息系统是非常困难的，而且用户在不同的系统之间迁移也绝非易事。这将最终这将影响云计算产业的发展。
行业的发展最终走向标准化并最终通过标准化来促进行业发展的例子数不胜数。如果没有标准化，制造业无法发展成现在的规模。而在计算机领域，无数的技术标准被制定出来并最终应用于行业之中。HnIL 、CSS 等网页技术已经被制定为标准并经过多次修订发展出多个版本，并最终促进了浏览器的竞争和发展。
而在Office 办公软件领域，尽管微软的Office 系统的文件格式早已成为事实的行业标准，但随着这一产业的发展，ODF 被制定为国际标准化组织150的国际标准，这也促使微软制定出OPenXWL 文件格式并促进其通过150的标准认证。
因而，可以预见，云计算产业的发展也催生行业标准的产生，使各个构成层面、各个应用领域的应用和服务通过标准化的接口可以轻松地连接起来，并很有可能形成一个统一的云计算平台，即一个“公共云”。在这一标准化的平台上，服务提供商可以更加专注于用户的需求，并使应用和服务的成本降低，保证云计算产业的竞争优势，创造产业价值。并且这一平台的形成，也会为云计算服务提供商、运营商甚至其他参与者主导产业链、占据核心地位提供了机遇。
4.3 市场规模预测
预测2014年中国云计算市场规模为1400亿元。中国云计算市场在SaaS 市场的推动下，2012年进入第二轮飞跃发展阶段。其他年度较为平稳，从2014年起市场规模增速有所放缓。因此，相关企业应当抓住2012年这个飞跃发展契机，从而在云计算市场一展身手。
4.4 云计算时代硬件和软件的发展趋势
由于在云计算时代，几乎所有的计算都在云端完成，再通过网络将数据传送给客户端，于是终端的计算能力显得如同鸡肋一般，可有可无，那么这是不是意味着CPU 或者其他芯片将在终端上再无用武之地？答案是否定的。在云计算时代，有三类芯片将对终端发挥至关重要的作用，分别为中央处理器、网络通信芯片和显示芯片。首先，CPU ，中央处理器不会在终端上消失，只不过它的工作有些调整，除了进行一些简单的计算工作外，其将主要负责协调终端其他芯片的工作，这包括将网络通信芯片提交的数据交给相应的芯片，如显示芯片进行操作；分配芯片工作时间，让所有芯片有序地工作等。这使得CPU 变得“不务正业”，其不再专注计算这个本职工作，而是担任起了“管理者”，CPU 变成了"CEO ”。这对于芯片厂家来说，就需要研发出更适合“CEO ”职能的芯片，让其能够更高效地进行管理。其次，网络通信芯片的重要性不言而喻，作为云端与客户端的接口，其承担了于云端收发数据的重任．大量的数据需要由其发送给云端进行计算，再由其接收云端发回的计算结果转交给CPU 再分配。再次，显示芯片在“瘦终端”时代地位进一步提升。由云端计算的结果返回给客户端后，大部分需要显示芯片将其数字信息显示到屏幕上。在如今高清影像越来越流行的趋势下，显示芯片的处理能力越发重要。
当前，软件和互联网行业已经呈现了三大发展趋势。
第一，通过互联网使用软件的用户将越来越多。2008年9月，皮尤“互联网和美国人生活项目”发布的一项研究结果显示，尽管美国许多人不知道“云计算”这个术语的含义，但大约70%的在线用户使用“云计算”技术，超过50%的在线美国用户使用网络电子邮件服务，比如微软的HotmaiI 、谷歌的Gmail 和雅虎的e-mai I 电子邮件服务以及在“云”中存储照片、视频和数据，或者使用通过互联网发布的办
公应用软件，比如字处理、电子表格等。
第二，软件互联网化日益明显，软件和服务的界限会越来越模糊。根据著名研究机构IDC 的统计，2008年全球在线软件服务总收入超过40亿美元，而且到2009年达到107亿美元，年增长率达到21%。在巨大利益的驱动下，无论是互联网业的巨头，还是软件业的领军者，都在不遗余力地加入到软件与互联网相互融合的大潮中。
微软商务部总裁StephenElop 表示，微软所有的企业软件，今后都将以服务的形式提供。他举例说，像Exchange 、SharePoint 、Office Communications Server 等商务应用软件，要么已经包含在“云服务”里了，要么是马上就要进行。他强调，“像Word 、Powerpoint 以及其他一整套的应用软件，最终都会包括进‘云服务’中。”
第三，在互联网上开发、部署和交付软件服务是大势所趋，而云计算在其中充当了重要的角色。随着技术和服务的进步，云计算与软件的关系将会变得越来越清晰。云计算作为一种应用模式将成为更多企业和个人的选择。
当前的金融危机将进一步推动这一趋势的发展。云计算为企业在经济衰退中获取和使用IT 技术提供了一种更便宜的方法。这种成本优势的吸引力将极大地放大，特别是对于中小企业，而中小企业市场无疑是各国经济复苏计划的关键所在。
4.5 云计算推动瘦客户机市场高速发展
云计算使得大多数计算都在云中完成，从而解放了用户的终端。在云计算的推动下，用户终端将有望越来越" 瘦”。
2010年上半年中国瘦客户机整体市场规模达27.6万台，相比去年同期增长了13.9%。其中，第二季度瘦客户机市场规模与第一季度相比增长了28.6%，与去年同
期相比增长了4.7%，而刚刚崭露头角的终端客户机在众多品牌的推广下，占整体瘦客户机市场的比重从2010年第一季度的1.0%上升至2010年第二季度的2.3%。
瘦客户机，是使用专业嵌入式处理器、小型本地闪存、精简版操作系统的基于PC 工业标准设计的小型行业专用商用PC 。它通常配置专业的低功耗、高运算能力的嵌入式处理器，不可移除地用于存储操作系统的本地闪存、本地系统内存、网络适配器、显卡和其它外设的标配输入及输出选件。瘦客户机没有可移除的部件，可以提供比普通PC 更加安全可靠的使用环境，以及更低的功耗、更高的安全性。
随着绿色lT 应用的逐渐深入以及云计算应用的不断普及，尤其是在国家”十二五”规划政策下，企业更加重视自身的成本控制和节能减排工作，这使瘦客户机市场受到越来越多的关注和重视。本报告组预计2011年瘦客户机市场将同比增长15.7%，未来5年瘦客户机整体市场出货量将保持17.7%的年复合增长率，2014年销售量将超过110万台。
中国瘦客户机市场发展未来几年将呈现如下特点：
首先，与传统PC 相比，瘦客户机减少了IT 支持与维护成本。随着瘦客户机制造商对产品多元化的追求，使其以更加高效、更高的安全性、更便于管理、灵活的客户解决方案等特点，促使更多的大中型企业开始考虑在来来将现有的PC 更换为瘦客户机。由于原本的显示设备的寿命还未终止，对于准备更新换代的企业而言，新添置分体机将成为首选。受此预期的影响，到201 4年分体机的销售量将占到整体市场的近80%。
其次，通过IDC 的抽样调查显示，目前已经在使用云计算的最终用户占到了9%。尽管云计算仍处于早期阶段，但其采购趋势日益明显。而在目前大型企业所建设的私有云平台中，有三分之一的市场是以瘦客户机为基础的交付模式。随着云计算技术的
不断发展及成熟，未来将更为有效地推动瘦客户机市场高速发展。
再次，目前中国瘦客户机的应用基本为行业用户，主要覆盖金融、电信、制造、政府、医疗卫生，交通运输等众多行业。随着瘦客户机逐渐成熟，并在银行、证券、保险等行业更新瘦客户机的带动下，金融行业从2008年占瘦客户机市场不足40%的份额上升至2009年的超过60%,。在未来几年的发展中，瘦客户机将更广泛地应用于银行、保险、证券的柜台业务或者办公系统，而政府部门、电信、电力等行业的对外窗口也会更多地应用瘦客户机产品。另外，医疗改革稳步推进，促进了社区与农村医疗对IT 基础设施的需求，而EMR （电子病历）基础设施的建设也将为瘦客户机带来更多的市场机会。
4.6 中国软件即服务市场规模预测
中国软件即服务市场经过2007年飞跃发展后，从2008年起进入稳健发展阶段。经过预测，2012年中国软件即服务市场将进入第二轮飞跃发展期；2014年中国软件即服务市场规模突破1000亿元大关，随后又进行稳健发展阶段，从2015年起，发展速度放缓。详情见下图：
数据，截止2010年6月中国的SaaS 用户已经达到了362.8万，增长非常快速。在制造流通服务的细分领域里，SaaS 应用非常的集中，尤其像外贸、物流、专业服务这些领域，SaaS 市场已经形成了典型的行业应用。在区域市场，我们也看到像华东、华北、华南的区域应用，与其他的IT 领域、软件领域、管理软件领域有非常一致的行业和区域的分布特点。从这些特点来看，SaaS 的应用已经成熟，已经跟其他的IT 细分产品领域市场形成了一致的表现趋势。
典型的行业产品应用的成熟标志着用户对SaaS 的根本性认可：品牌集中度提升，用户信赖感增强：云计算全程电子商务（电商频道）新热点推动云计算的快速发展。
数据，中国SaaS 的市场份额要到2015年才能达到81.82%的市场份额，因为我国布暑云计算产业阵容都是从硬件开始的。
但是，中国的SaaS 发展遇到了一些瓶颈，40%以上的SaaS 提供商没有达到自己的预期。市场还存在用户认知度低，安全性等问题。未来，SaaS 模式将会在桌面工具、应用软件、杀毒软件、教育软件、Bl 、ERP 、CRM 等方面广泛应用，在三年内会有更多的规模化应用产生。
4.7 云计算技术应用前景
4.7.1 公用／效用计算
效用计算已不是新颖的概念了，不过如今它正被赋予新的含义。Google
App Engine，Sina App Engine，Amazon 的AWS 等允许用户将应用部署在他们的云平台上，并按需求租用适合的计算和存储资源。
早期的企业主要采用托管方式
将应用部署在租用的服务器上，不过时至今日，公用／效用计算逐渐在数据中心开始占据一席之地，用户可以根据自己的需求，以软件即服务( softwareas a service ，SaaS) 方式，以分钟、秒为单位实时变更资源需求，有效降低使用成本。
4.7.2 海量数据挖掘
海量数据不断增长，多样化个性化的数据挖掘需求强劲，传统的集中式数据挖掘方式已不适应。基于云计算进行海量数据挖掘，提供高效、可信的数据挖掘服务成为目前云计算研究和应用领域关注的重点问题之一。云计算对海量数据天生的分析处理优势使得其受到越来越多的研究和应用的关注。基于云计算的海量数据挖掘研究主要集中在3个层面上：①分布式计算层，主要涉及到前述的分布式海量数据的存储与管理及分布式并行计算技术：②数据挖掘层，主要涉及到各类数据挖掘方法以及如何将传统方法基于分布式计算层实现；⑨应用层，提供应用程序接口，开发各种数据挖掘应用。
4.7.3 云计算与物联网
可以说云计算和物联网都是新兴事物，一方面云计算需要从概念走向应用，另一方面，物联网也需要强大的支撑平台以满足其规模的需求，因此，两者结合、优势互补，具有十分重要的价值。《智慧的云计算一物联网发展的基石》一书对两者的关系作了详细的论述。
云计算与物联网的关系是物在前端，云在后端，相辅相成的关系。一方面，物联网的发展需要云计算强大的处理和存储能力作为支撑。从量上看，物联网将使用数量惊人的传感器，采集到海量数据。这些数据需要通过无线传感网、宽带互联网向某些
存储和处理设施汇聚，而使用云计算来承载这些任务具有非常显著的性价比优势；从质上看，使用云计算设施对这些数据进行处理、分析、挖掘，可以更加迅速、准确、智能地对物理世界进行管理和控制，使人类可以更加及时、精细地管理物质世界，从而达到“智慧”的状态，大幅提高资源利用率和社会生产力水平。云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性能价格比，很自然就会成为物联网的后台支撑平台；另一方面，物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石。
对于两者的发展，目前也存在一些需要解决的问题：首先，云计算和物联网都需要达到一定规模，否则实际效果很难显现；其次，两者的标准化问题也是目前制约其发展的主要因素。
4.8 云计算的机遇和挑战
云计算用三种级别的服务来提供IT 能力，即基础设施作为服务、平台作为服务、软件作为服务。云计算通过提供标准接口可在3个级别上为3种类型的客户提供服务。终端客户：他们主要通过Web 浏览器和laaS 层的基本供应物来使用SaaS ，例如存储SaaS 层产生的数据：商业客户：他们可能会访问三个层：因为根据需要而用附加资源来增强他们自己的基础设施，就需要访问laaS 层：为了能够在云内运行自己的应用程序则需要访问PaaS 层：为了利用作为服务提供的应用程序软件还需要访问SaaS 层。开发者和独立软件供应商(l Sv) ：他们需要开发应用程序来提供云SaaS 层的供应品，故他们通常直接访问PaaS 层，并通过PaaS 层间接地访问laaS 层，再将他们的应用程序放入SaaS 层内。
一般地说，对于不同类型的所有云客户来说，云都提供了称为X 作为服务(XaaS)的机会。从用户观点来看，凡基于实用程序的支付模型都可以认为是云计算所带来的
主要好处：即不需要预先做基础设施投资，如软件许可证投资、也没有对未使用的软件支付许可证费用的风险、也无须硬件基础设施和管理人员的投资等，因而就将资本的支出转换成了使用的支出。云服务的用户只使用他们所需数量的IT 资源，只支付他们实际所用数量的lT 资源费用。同时，他们还获得了云可伸缩性和灵活性等所带来的好处。此外，云计算还能够按需求方便迅速地调节所需的计算资源。
但是云计算也有一些不利因素：云要向许多不同的客户提供服务。因而，云服务的用户并不知道他所用到的服务器上都有哪些任务正在运行，尽管在表面上他们感觉到该服务器好像是自己的服务器一样(Sun)。典型的云服务器都处在公司的外边，或处在别人防火墙的外面。这对于客户来说虽然没有多大影响，但对于决定要使用云服务的公司来说却可能要承受很大的风险，通常这类风险主要包括：可用性、安全性、性能、数据被锁定、数据机密性和可审计性、数据传输瓶颈、难于与内部的数据整合、缺乏可定制性等。
在基础设施的可靠性、性能和服务质量(QoS)等方面，用户不得不依赖于云提供者所作的承诺。使用云时，还必须在安全性和机密性两个方面面临着与数据存储和管理有关的较大风险：一是必须向云往返地传输数据以便在云中进行处理；二是数据存储在外部基础设施上，只能依赖云提供者来保证数据不会发生未授权的存取。此外，要使用云还需要花费一定的预投资，来把自己的基础设施和应用程序与云进行集成。目前的情况是．laaS 、PaaS 和SaaS 都还缺乏标准的接口，这使得选择云提供者和与云集成所做的投资都存在一定的风险。这明显地造成了对云提供者有利而对用户不利的早期使用后果。
5 云计算关键技术
云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。
5.1 编程模型
MapReduce 是Google 开发的java 、Python 、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB ）的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce 模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射) 和Reduce(化简) 的方式，先通过Map 程序将数据切割成不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce 程序将结果汇整输出。
5.2 海量数据分布存储技术
云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google 的GFS 和Hadoop 团队开发的GFS 的开源实现HDFS 。
GFS 即Google 文件系统（Google File System ），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS 的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google 应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。
一个GFS 集群由一个主服务器（master ）和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被许多客户（Client ）访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease ）管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat 消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS 中的文件被切分为64MB 的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。
客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。
5.3 海量数据管理技术
云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google 的BT(BigTable) 数据管理技术和Hadoop 团队开发的开源数据管理模块HBase 。
BT 是建立在GFS, Scheduler, Lock Service 和MapReduce 之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。
Google 的很多项目使用BT 来存储数据，包括网页查询，Google earth 和Google 金融。这些应用程序对BT 的要求各不相同：数据大小（从URL 到网页到卫星图象）不同，反应速度不同（从后端的大批处理到实时数据服务）。对于不同的要求，BT 都成功的提供了灵活高效的服务。
5.4 虚拟化技术
通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。
虚拟化是实现云计算的最重要的技术基础，虚拟化技术实现了物力资源的逻辑抽象和统一表示。通过虚拟化技术可以提高资源的利用率，并能够根据用户业务需求的变化，快速、灵活地进行资源部署。
虚拟化技术不断纵深发展，IT 资源已经可以通过自动化的架构提供全局动态调度能力，自动化提升了IT 架构的伸缩性和扩展性。
虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和一致化的逻辑计算资源（虚拟机）和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心IT 实施的灵活性大幅提升，业务部署周期可用数月缩小到一天以内。虚拟化后，应用以VM 为单元部署运行，数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。
5.5 云计算平台管理技术
云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。
云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
5.6 分布式文件系统
分布式文件系统是指在文件系统基础上发展而来的云存储分布式文件系统，可用于大规模集群。主要特性包括：
高可靠性：云存储系统支持节点间保存多副本功能，以提供数据的可靠性。 高访问性能：根据数据重要性和访问频率将数据分级多副本存储，热点数据
并行读写，提高访问性能。
在线迁移、复制：存储节点支持在线迁移、复制，扩容不影响上层应用。 自动负载均衡：可以根据当前系统负荷将原有节点上的数据迁移到新增的节
点。特有的分片存储，以块为最小单位来存储，存储和查询时所有存储节点并行计算。
元数据与数据分离：采取元数据与数据分离的方式设计分布式文件存储系统。
5.7 分布式数据库
分布式数据库能实现动态负载均衡、故障节点自动接管，具有高可靠性、高性能、高可用、高可扩展性，在处理PetaByte 级以上海量结构化数据的业务上具有明显性能有时。
5.8 并行/分布式架构
大规模的计算与数据处理系统已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用，
计算密集、数据密集、大型数据文件系统成为云计算的实现基础，从而要求整个基础架构具有更高的弹性与扩展性。
6 数据统计
7 建议
7.1 21CN 现状
7.2 建议
8 参考资料
1） 百度百科：云计算 http://baike.baidu.com/view/1316082.htm
2） 云计算产业链全景图 刘黎明
http://www.chinavalue.net/Biz/Blog/2010-10-17/494854.aspx
3） 2011年中国“云”图 http://www.idcquan.com/Special/cloudmap/
4） 云计算关键技术 http://wenku.baidu.com/view/6619a3c12cc58bd63186bd70.html
5） 《E2Cloud 企业云计算白皮书》
6） 《2009-2010年中国云计算市场研究报告》
云计算调研报告
目 录
1 概述 ................................................................................................................................... 5
1.1 编写目的 . ............................................................................................................... 5
1.2 研究方法 . ............................................................................................................... 5
1.3 内容概述 . ............................................................................................................... 5
2 云计算的产生 ................................................................................................................... 5
2.1 云计算的由来 . ....................................................................................................... 5
2.2 云计算的发展动因 . ............................................................................................... 6
2.2.1 经济驱动..................................................................................................... 6
2.2.2 技术驱动..................................................................................................... 8
2.3 不同视角下的云计算 . ........................................................................................... 9
2.3.1 用户视角..................................................................................................... 9
2.3.2 业务视角..................................................................................................... 9
2.3.3 技术视角................................................................................................... 10
3 云计算的现状 ................................................................................................................. 10
3.1 云计算参与者 . ..................................................................................................... 10
3.1.1 政府........................................................................................................... 10
3.1.2 组织机构....................................................................................................11
3.1.3 服务提供商............................................................................................... 12
3.1.4 软件提供商............................................................................................... 14
3.1.5 设备提供商............................................................................................... 15
3.1.6 系统集成商............................................................................................... 16
3.1.7 综合解决方案提供商............................................................................... 16
3.2 云计算产品 . ......................................................................................................... 17
4 云计算的发展趋势 ......................................................................................................... 20
4.1 云计算的应用领域将更加广泛 . ......................................................................... 21
4.2 云计算将形成统一的平台和标准 . ..................................................................... 21
4.3 市场规模预测 . ..................................................................................................... 22
4.4 云计算时代硬件和软件的发展趋势 . ................................................................. 23
4.5 云计算推动瘦客户机市场高速发展 . ................................................................. 24
4.6 中国软件即服务市场规模预测 . ......................................................................... 26
4.7 云计算技术应用前景 . ......................................................................................... 28
4.7.1 公用／效用计算....................................................................................... 28
4.7.2 海量数据挖掘........................................................................................... 29
4.7.3 云计算与物联网....................................................................................... 29
4.8 云计算的机遇和挑战 . ......................................................................................... 30
5 云计算关键技术 ............................................................................................................. 32
5.1 编程模型 . ............................................................................................................. 32
5.2 海量数据分布存储技术 . ..................................................................................... 32
5.3 海量数据管理技术 . ............................................................................................. 33
5.4 虚拟化技术 . ......................................................................................................... 34
5.5 云计算平台管理技术 . ......................................................................................... 34
5.6 分布式文件系统 . ................................................................................................. 35
5.7 分布式数据库 . ..................................................................................................... 35
5.8 并行/分布式架构 ................................................................................................ 35
6 数据统计 ......................................................................................................................... 36
7 建议 ................................................................................................................................. 36
7.1 21CN现状 ........................................................................................................... 36
7.2 建议 . ..................................................................................................................... 36
8 参考资料 ......................................................................................................................... 36
1 概述
1.1 编写目的
✓ 条理化对云计算的认识；
✓ 为技术部在云计算方面的着力方向提供参考意见；
1.2 研究方法
网上搜集资料进行归纳整理。
1.3 内容概述
本报告对云计算的前世今生、发展动因、云计算产业链参与者、当前市场上的主要云计算产品、发展趋势、关键技术做了一个简要的描述。
2 云计算的产生
2.1 云计算的由来
一切皆因需求。用户爆发式的网络应用访问需求，推动互联网应用服务提
供商对大规模互联网应用系统解决方案的需求，互联网应用提供商的需求，促
使IT 设备公司、软件公司、IT 集成商、互联网应用服务提供商一起酝酿了“云
计算”，而“云计算”将持续发酵用户对网络应用的访问需求。
在计算机产生后的相当长的一段时间内，计算机网络都还处于探索阶段。但是到了上世纪90年代以后，网络出现了爆炸式发展，随即进入了网络泡沫时代。在21
世纪初期，正当互联网泡沫破碎之际，Web2.0的兴起，让网络迎来了一个新的发展高峰期。
在这个Web2.0的时代，Facebook 、Twitter 、Google 、QQ 、百度、淘宝等网站的访问量，已经远远超过传统门户网站。如何有效地为巨大的用户群体服务，让他们参与时能够享受方便、快捷的服务，成为这些网站不得不面对的一个问题。
而与此同时，一些有影响力的大公司为了提高自身产品的服务能力和计算能力开发大量新技术，例如，Google 凭借其文件系统搭建起了Google 服务器群，为Google 提供强大的搜索速度与处理能力。于是，如何有效利用已有技术并结合新技术，为更多的企业或个人提供强大的计算能力与多种多样的服务，就成为许多拥有巨大服务器资源的企业考虑的问题。
正是因为网络用户的急剧增多并对计算能力的需求逐渐旺盛，而计算机等IT 设备公司、软件公司和计算服务提供商能够满足这样的需求，于是云计算便应运而生。
2.2 云计算的发展动因
2.2.1 经济驱动
2.2.1.1 IT 基础设施利用率低下
现有的数据中心通常采用专用模式建设和部署，即基础设施和应用系统一对一配置，由此，新应用的退出意味着服务器、存储等基础设施的重复建设和投入，企业之间、企业内部部门或不同业务之间无法实现资源的有效共享，导致资源利用率低下；另外，为了避免性能不足，必须按应用的峰值标准采购部署基础设施；开发、测试等环境的搭建也进一步导致了资源的利用率地下。据统计，目前企业数据中心的服务器
平均利用率仅有8-20%，可见大部分计算资源并没有得到有效利用，投资浪费非常严重。
2.2.1.2 数据中心能耗问题突出
据Gartner 的数据显示，目前全球数据中心年度能源与典礼成本高达70亿美元以上，基本在硬件上每投入一元钱，会带来0.5元的能源费用，未来甚至更高。而另一份由HP 公司对亚太区近300家企业所做的调查中也同样显示：企业数据中心能耗成本占设备成本33%，电源和散热设备折旧成本占36%，即能耗及相关成本达到整个数据中心设备成本的69之多。
可见，未来突出的能源紧张问题、持续增高的能耗成本都将让数据中心运营越来越不堪重负，也由此迫使企业重视IT 基础设施的利用率、并开始谨慎考虑自己建立数据中心，转向使用专业的、利用率更好的第三方基础设施或平台服务和软件服务。
2.2.1.3 IT 管理和维护成本日益提高
数据中心管理和维护工作日益繁重，导致运营费用的开销大幅攀升。IDC 曾有数据显示，早在2006年，全美数据中心运营成本从上年的180亿美金急升到260亿美金，而通气服务器等设备的年采购成本基本平稳保持在500亿美金左右。业界普遍认为，累计的运营成本通常相当于采购成本的3倍以上。大量繁琐、复杂的维护工作严重占用了整体IT 资金和IT 人员的时间，阻碍了技术创新进程，影响了企业信息化的良性发展。
2.2.1.4 经济危机
经济危机环境下，大多数企业销售额下降，为了向用户提供更好的服务，获得更好的竞争力和利润，需要具备高可扩展性、经济实惠的、灵活的IT 基础架构来提供支持。云计算就满足这样的要求。
2.2.2 技术驱动
2.2.2.1 虚拟化技术成熟
硬件虚拟化、软件虚拟化、操作系统虚拟化在近几年都已趋于成熟，这些虚拟化技术已经在各个领域得到应用，并且开始支持企业级关键应用。虚拟化技术成熟的另外一个标志是虚拟化产品市场竞争日趋激烈，目前虚拟化细分市场已经涌入VMWare 、Citrix 、Microsoft 、Redhat 、Oracle 等公司以及众多的中小企业，而虚拟化技术也已经成为数据中心普遍采用的标准技术之一。
2.2.2.2 宽带互联网的普及
在过去十年，互联网带宽一直在快速发展。在世界上宽带建设领先的国家，家庭带宽已经达到50M 以上，而中国的普通家庭宽带也已经从过去的几十K 发展到现在的2M 和4M 为主流，宽带普及率达98.1%（数据来源CNNIC2010）。
2.2.2.3 移动互联网技术的发展
无论是以AJAX 和Web Service 为代表的浏览器开发技术，还是近期发布的HTML5技术标准，还有Google 发布的网络操作系统等，都大大提高了用户使用互
联网应用的体验，方便了互联网应用的开发，使得互联网应用越来越接近客户端应用的能力和企业级应用的要求，直接的效果就是，越来越多的桌面应用软件功能在互联网上实现并提供，比如传统的Office 、图形处理等软件。最终，桌面操作系统可能会向网络操作系统靠近并被取代，而云计算最终将替代本地计算，本地软件会消亡，所有软件应用服务均将运行在网络之上。
2.3 不同视角下的云计算
2.3.1 用户视角
1、
2、
3、
4、
5、
6、 可以像水、电一样使用软件服务。 按需付费 弹性扩展 性价比高 数据永远不会丢失 要能上网才能用云计算服务
2.3.2 业务视角
1、
2、
3、
4、
5、
6、 能提供超强的计算、存储能力 能无限扩展能力 能降低能耗 能提高IT 设施利用率，摆脱重复建设 能降低投资成本 能降低建设周期
7、
8、 避免盗版 大势所趋
2.3.3 技术视角
1、
2、
3、
4、
5、 虚拟化技术 并行计算 分布式计算 网格计算 服务器集群
3 云计算的现状
3.1 云计算参与者
3.1.1 政府
在中国当前的云计算产业链中，除了作为云计算的用户，政府在产业战略规划布局和运行监控中承担了重要的作用。
产业规划布局和调控：政府是云计算产业发展的规划者和布局者。通过制定中长期和近期的产业发展规划，从产业规模、从业人员、产业生态建设、地域布局等方面对产业进行合理的规划，并借助资金、技术、人才、土地等多方面的调控杠杆推进产业的科学发展。
游戏规则制定和监督：政府是云计算产业的环境营造者、规则制定者以及产业运营监督者。政府通过相关法律法规的制定，对产业准入资格审核、数据安全、灾备、
云技术和服务标准、服务水平协议等内容进行清晰的界定，为产业有序运行打造良好的环境，并通过法律法规的执行监督产业的健康发展。
政府兴建的云计算产业园/基地： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、
北京云计算基地
国家超级计算深圳中心（深圳云计算中心） 上海云计算创新基地 重庆两江国际云计算中心 成都云计算中心 无锡城市云计算中心 哈尔滨“中国云谷”
鄂尔多斯超级云计算数据中心产业园 海西（泉州）云计算产业园
10、 杭州云计算产业园
11、 宝山数据服务外包暨云计算产业园 12、 天津云计算中心
3.1.2 组织机构
1、 2、 3、 4、 5、
深圳市云计算产业协会 杭州市云计算协会
中国计算机行业协会云计算专业委员会 中国电子协会云计算专家委员会 中国云计算技术与产业联盟
6、 7、 8、 9、
中国云计算基地(中心) 联盟 中关村云计算产业联盟 深圳云计算产学研联盟 山东省云计算产业联盟
10、 滨海新区云计算产业联盟 11、 台湾云端运算产业联盟 12、 云海联盟
3.1.3 服务提供商
3.1.3.1 IaaS 服务
3.1.3.2 PaaS 服务
3.1.3.3 SaaS 服务
3.1.4 软件提供商
3.1.5 设备提供商
3.1.6 系统集成商
3.1.7 综合解决方案提供商
3.2 云计算产品
3.2-1 云计算产品全景图
4 云计算的发展趋势
云计算代表信息产业发展的趋势。就像互联网给软件业带来了巨大的影响一样，云计算也将会对软件业和互联网产业带来极其深远的影响。云计算带来的长期变革目前已经初步显示出来。未来经济发展中对信息的获得能力将成为决定性的优势，而云计算为信息共享与协作提供了一种廉价便捷的方式。对于企业来说，云计算使得小公司也能够与跨国公司拥有同样的网络影响力。云计算是产业技术创新的产物，同时云计算所体现出的一切即服务和规模经济性、易扩展性等特点，恰恰符合信息技术应用对于成本更低、应用更加广泛的追求。促进云计算应用产生和发展的驱动力量来源于信息产业用户的最终需求，而用户需求的进一步加强和演进，势必促进适应这些需求的技术和应用的发展和进步。同时，大型厂商对云计算的推广力量虽然不是核心的驱动力，但其作用也是不容忽视的。
云计算并不意味着颠覆。云计算是软件技术、互联网技术和应用发展创新的产物，是技术和商业模式积累所导致的变革。认为云计算会颠覆传统的软件行业和互联网行业只能算是一种极端主义的观点。勿容置疑，云计算会对传统的软件行业和互联网行业的商业模式带来巨大的影响，会使互联网成为计算的中心。然而，终端的作用在将来仍是不可或缺的，企业现有内部采用的应用软件仍会在企业应用中扮演重要的作用。作为软件业巨头的微软公司，受到来自于互联网和云计算的影响和冲击是明显的。微
软创始人比尔·盖茨认为，软件转向互联网是大势所趋，最主要的推动力是“云计算”，模式的兴起。虽然相比于Google 、lBM 等公司而言，微软算是云计算领域的“后进入者”，但是微软在云计算上的投入力度也是巨大的。由于在软件业中的领导地位，微软提出的是云计算战略是“云+端”和“软件+服务”(S+S)的模式。即在肯定云计算的趋势的同时，也不否认终端的作用和传统软件对于用户应用的重要性。
云计算的应用将向着更加广泛、统一标准和产业化的方向发展。
4.1 云计算的应用领域将更加广泛
目前，云计算己经在互联网的许多领域得到了应用，例如搜索、视频、办公、存储……。而随着云计算技术的成熟和更多应用需求的产生，云计算会向更多应用领域蔓延，如医疗、教育、安全、电子商务……而由于互联网进一步向移动网络发展，网络将变得更加地无所不在，即更加地泛在化，越来越多多种多样的终端将有线的或者无线地接入到这个更加广阔的互联网中，这些设备将不仅局限于笔记本电脑、PDA 、手机，甚至还会包括许多智能性较低的设备。这些载体连接在一起形成广阔的泛在网络，将产生许多不可思议的应用领域，以方便人们的生活。而云计算在这样的网络中将有机会发挥更大的作用，出现更多创新的应用，并在商业模式上产生更多突破。
4.2 云计算将形成统一的平台和标准
现在云计算的服务由许多云计算的服务提供商所提供，这些提供商根据自己的标准，向用户提供特定的应用和服务。而许多企业用户，尤其是大型企业用户，已经具有自己的信息系统和企业网络，他们也有机会采用云计算的模式建立自己的“私有云”。然而，这些系统之间缺乏互通性，采用不同提供商或基于不同技术标准的应用和服务
构造统一的信息系统是非常困难的，而且用户在不同的系统之间迁移也绝非易事。这将最终这将影响云计算产业的发展。
行业的发展最终走向标准化并最终通过标准化来促进行业发展的例子数不胜数。如果没有标准化，制造业无法发展成现在的规模。而在计算机领域，无数的技术标准被制定出来并最终应用于行业之中。HnIL 、CSS 等网页技术已经被制定为标准并经过多次修订发展出多个版本，并最终促进了浏览器的竞争和发展。
而在Office 办公软件领域，尽管微软的Office 系统的文件格式早已成为事实的行业标准，但随着这一产业的发展，ODF 被制定为国际标准化组织150的国际标准，这也促使微软制定出OPenXWL 文件格式并促进其通过150的标准认证。
因而，可以预见，云计算产业的发展也催生行业标准的产生，使各个构成层面、各个应用领域的应用和服务通过标准化的接口可以轻松地连接起来，并很有可能形成一个统一的云计算平台，即一个“公共云”。在这一标准化的平台上，服务提供商可以更加专注于用户的需求，并使应用和服务的成本降低，保证云计算产业的竞争优势，创造产业价值。并且这一平台的形成，也会为云计算服务提供商、运营商甚至其他参与者主导产业链、占据核心地位提供了机遇。
4.3 市场规模预测
预测2014年中国云计算市场规模为1400亿元。中国云计算市场在SaaS 市场的推动下，2012年进入第二轮飞跃发展阶段。其他年度较为平稳，从2014年起市场规模增速有所放缓。因此，相关企业应当抓住2012年这个飞跃发展契机，从而在云计算市场一展身手。
4.4 云计算时代硬件和软件的发展趋势
由于在云计算时代，几乎所有的计算都在云端完成，再通过网络将数据传送给客户端，于是终端的计算能力显得如同鸡肋一般，可有可无，那么这是不是意味着CPU 或者其他芯片将在终端上再无用武之地？答案是否定的。在云计算时代，有三类芯片将对终端发挥至关重要的作用，分别为中央处理器、网络通信芯片和显示芯片。首先，CPU ，中央处理器不会在终端上消失，只不过它的工作有些调整，除了进行一些简单的计算工作外，其将主要负责协调终端其他芯片的工作，这包括将网络通信芯片提交的数据交给相应的芯片，如显示芯片进行操作；分配芯片工作时间，让所有芯片有序地工作等。这使得CPU 变得“不务正业”，其不再专注计算这个本职工作，而是担任起了“管理者”，CPU 变成了"CEO ”。这对于芯片厂家来说，就需要研发出更适合“CEO ”职能的芯片，让其能够更高效地进行管理。其次，网络通信芯片的重要性不言而喻，作为云端与客户端的接口，其承担了于云端收发数据的重任．大量的数据需要由其发送给云端进行计算，再由其接收云端发回的计算结果转交给CPU 再分配。再次，显示芯片在“瘦终端”时代地位进一步提升。由云端计算的结果返回给客户端后，大部分需要显示芯片将其数字信息显示到屏幕上。在如今高清影像越来越流行的趋势下，显示芯片的处理能力越发重要。
当前，软件和互联网行业已经呈现了三大发展趋势。
第一，通过互联网使用软件的用户将越来越多。2008年9月，皮尤“互联网和美国人生活项目”发布的一项研究结果显示，尽管美国许多人不知道“云计算”这个术语的含义，但大约70%的在线用户使用“云计算”技术，超过50%的在线美国用户使用网络电子邮件服务，比如微软的HotmaiI 、谷歌的Gmail 和雅虎的e-mai I 电子邮件服务以及在“云”中存储照片、视频和数据，或者使用通过互联网发布的办
公应用软件，比如字处理、电子表格等。
第二，软件互联网化日益明显，软件和服务的界限会越来越模糊。根据著名研究机构IDC 的统计，2008年全球在线软件服务总收入超过40亿美元，而且到2009年达到107亿美元，年增长率达到21%。在巨大利益的驱动下，无论是互联网业的巨头，还是软件业的领军者，都在不遗余力地加入到软件与互联网相互融合的大潮中。
微软商务部总裁StephenElop 表示，微软所有的企业软件，今后都将以服务的形式提供。他举例说，像Exchange 、SharePoint 、Office Communications Server 等商务应用软件，要么已经包含在“云服务”里了，要么是马上就要进行。他强调，“像Word 、Powerpoint 以及其他一整套的应用软件，最终都会包括进‘云服务’中。”
第三，在互联网上开发、部署和交付软件服务是大势所趋，而云计算在其中充当了重要的角色。随着技术和服务的进步，云计算与软件的关系将会变得越来越清晰。云计算作为一种应用模式将成为更多企业和个人的选择。
当前的金融危机将进一步推动这一趋势的发展。云计算为企业在经济衰退中获取和使用IT 技术提供了一种更便宜的方法。这种成本优势的吸引力将极大地放大，特别是对于中小企业，而中小企业市场无疑是各国经济复苏计划的关键所在。
4.5 云计算推动瘦客户机市场高速发展
云计算使得大多数计算都在云中完成，从而解放了用户的终端。在云计算的推动下，用户终端将有望越来越" 瘦”。
2010年上半年中国瘦客户机整体市场规模达27.6万台，相比去年同期增长了13.9%。其中，第二季度瘦客户机市场规模与第一季度相比增长了28.6%，与去年同
期相比增长了4.7%，而刚刚崭露头角的终端客户机在众多品牌的推广下，占整体瘦客户机市场的比重从2010年第一季度的1.0%上升至2010年第二季度的2.3%。
瘦客户机，是使用专业嵌入式处理器、小型本地闪存、精简版操作系统的基于PC 工业标准设计的小型行业专用商用PC 。它通常配置专业的低功耗、高运算能力的嵌入式处理器，不可移除地用于存储操作系统的本地闪存、本地系统内存、网络适配器、显卡和其它外设的标配输入及输出选件。瘦客户机没有可移除的部件，可以提供比普通PC 更加安全可靠的使用环境，以及更低的功耗、更高的安全性。
随着绿色lT 应用的逐渐深入以及云计算应用的不断普及，尤其是在国家”十二五”规划政策下，企业更加重视自身的成本控制和节能减排工作，这使瘦客户机市场受到越来越多的关注和重视。本报告组预计2011年瘦客户机市场将同比增长15.7%，未来5年瘦客户机整体市场出货量将保持17.7%的年复合增长率，2014年销售量将超过110万台。
中国瘦客户机市场发展未来几年将呈现如下特点：
首先，与传统PC 相比，瘦客户机减少了IT 支持与维护成本。随着瘦客户机制造商对产品多元化的追求，使其以更加高效、更高的安全性、更便于管理、灵活的客户解决方案等特点，促使更多的大中型企业开始考虑在来来将现有的PC 更换为瘦客户机。由于原本的显示设备的寿命还未终止，对于准备更新换代的企业而言，新添置分体机将成为首选。受此预期的影响，到201 4年分体机的销售量将占到整体市场的近80%。
其次，通过IDC 的抽样调查显示，目前已经在使用云计算的最终用户占到了9%。尽管云计算仍处于早期阶段，但其采购趋势日益明显。而在目前大型企业所建设的私有云平台中，有三分之一的市场是以瘦客户机为基础的交付模式。随着云计算技术的
不断发展及成熟，未来将更为有效地推动瘦客户机市场高速发展。
再次，目前中国瘦客户机的应用基本为行业用户，主要覆盖金融、电信、制造、政府、医疗卫生，交通运输等众多行业。随着瘦客户机逐渐成熟，并在银行、证券、保险等行业更新瘦客户机的带动下，金融行业从2008年占瘦客户机市场不足40%的份额上升至2009年的超过60%,。在未来几年的发展中，瘦客户机将更广泛地应用于银行、保险、证券的柜台业务或者办公系统，而政府部门、电信、电力等行业的对外窗口也会更多地应用瘦客户机产品。另外，医疗改革稳步推进，促进了社区与农村医疗对IT 基础设施的需求，而EMR （电子病历）基础设施的建设也将为瘦客户机带来更多的市场机会。
4.6 中国软件即服务市场规模预测
中国软件即服务市场经过2007年飞跃发展后，从2008年起进入稳健发展阶段。经过预测，2012年中国软件即服务市场将进入第二轮飞跃发展期；2014年中国软件即服务市场规模突破1000亿元大关，随后又进行稳健发展阶段，从2015年起，发展速度放缓。详情见下图：
数据，截止2010年6月中国的SaaS 用户已经达到了362.8万，增长非常快速。在制造流通服务的细分领域里，SaaS 应用非常的集中，尤其像外贸、物流、专业服务这些领域，SaaS 市场已经形成了典型的行业应用。在区域市场，我们也看到像华东、华北、华南的区域应用，与其他的IT 领域、软件领域、管理软件领域有非常一致的行业和区域的分布特点。从这些特点来看，SaaS 的应用已经成熟，已经跟其他的IT 细分产品领域市场形成了一致的表现趋势。
典型的行业产品应用的成熟标志着用户对SaaS 的根本性认可：品牌集中度提升，用户信赖感增强：云计算全程电子商务（电商频道）新热点推动云计算的快速发展。
数据，中国SaaS 的市场份额要到2015年才能达到81.82%的市场份额，因为我国布暑云计算产业阵容都是从硬件开始的。
但是，中国的SaaS 发展遇到了一些瓶颈，40%以上的SaaS 提供商没有达到自己的预期。市场还存在用户认知度低，安全性等问题。未来，SaaS 模式将会在桌面工具、应用软件、杀毒软件、教育软件、Bl 、ERP 、CRM 等方面广泛应用，在三年内会有更多的规模化应用产生。
4.7 云计算技术应用前景
4.7.1 公用／效用计算
效用计算已不是新颖的概念了，不过如今它正被赋予新的含义。Google
App Engine，Sina App Engine，Amazon 的AWS 等允许用户将应用部署在他们的云平台上，并按需求租用适合的计算和存储资源。
早期的企业主要采用托管方式
将应用部署在租用的服务器上，不过时至今日，公用／效用计算逐渐在数据中心开始占据一席之地，用户可以根据自己的需求，以软件即服务( softwareas a service ，SaaS) 方式，以分钟、秒为单位实时变更资源需求，有效降低使用成本。
4.7.2 海量数据挖掘
海量数据不断增长，多样化个性化的数据挖掘需求强劲，传统的集中式数据挖掘方式已不适应。基于云计算进行海量数据挖掘，提供高效、可信的数据挖掘服务成为目前云计算研究和应用领域关注的重点问题之一。云计算对海量数据天生的分析处理优势使得其受到越来越多的研究和应用的关注。基于云计算的海量数据挖掘研究主要集中在3个层面上：①分布式计算层，主要涉及到前述的分布式海量数据的存储与管理及分布式并行计算技术：②数据挖掘层，主要涉及到各类数据挖掘方法以及如何将传统方法基于分布式计算层实现；⑨应用层，提供应用程序接口，开发各种数据挖掘应用。
4.7.3 云计算与物联网
可以说云计算和物联网都是新兴事物，一方面云计算需要从概念走向应用，另一方面，物联网也需要强大的支撑平台以满足其规模的需求，因此，两者结合、优势互补，具有十分重要的价值。《智慧的云计算一物联网发展的基石》一书对两者的关系作了详细的论述。
云计算与物联网的关系是物在前端，云在后端，相辅相成的关系。一方面，物联网的发展需要云计算强大的处理和存储能力作为支撑。从量上看，物联网将使用数量惊人的传感器，采集到海量数据。这些数据需要通过无线传感网、宽带互联网向某些
存储和处理设施汇聚，而使用云计算来承载这些任务具有非常显著的性价比优势；从质上看，使用云计算设施对这些数据进行处理、分析、挖掘，可以更加迅速、准确、智能地对物理世界进行管理和控制，使人类可以更加及时、精细地管理物质世界，从而达到“智慧”的状态，大幅提高资源利用率和社会生产力水平。云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性能价格比，很自然就会成为物联网的后台支撑平台；另一方面，物联网将成为云计算最大的用户，将为云计算取得更大商业成功奠定基石。
对于两者的发展，目前也存在一些需要解决的问题：首先，云计算和物联网都需要达到一定规模，否则实际效果很难显现；其次，两者的标准化问题也是目前制约其发展的主要因素。
4.8 云计算的机遇和挑战
云计算用三种级别的服务来提供IT 能力，即基础设施作为服务、平台作为服务、软件作为服务。云计算通过提供标准接口可在3个级别上为3种类型的客户提供服务。终端客户：他们主要通过Web 浏览器和laaS 层的基本供应物来使用SaaS ，例如存储SaaS 层产生的数据：商业客户：他们可能会访问三个层：因为根据需要而用附加资源来增强他们自己的基础设施，就需要访问laaS 层：为了能够在云内运行自己的应用程序则需要访问PaaS 层：为了利用作为服务提供的应用程序软件还需要访问SaaS 层。开发者和独立软件供应商(l Sv) ：他们需要开发应用程序来提供云SaaS 层的供应品，故他们通常直接访问PaaS 层，并通过PaaS 层间接地访问laaS 层，再将他们的应用程序放入SaaS 层内。
一般地说，对于不同类型的所有云客户来说，云都提供了称为X 作为服务(XaaS)的机会。从用户观点来看，凡基于实用程序的支付模型都可以认为是云计算所带来的
主要好处：即不需要预先做基础设施投资，如软件许可证投资、也没有对未使用的软件支付许可证费用的风险、也无须硬件基础设施和管理人员的投资等，因而就将资本的支出转换成了使用的支出。云服务的用户只使用他们所需数量的IT 资源，只支付他们实际所用数量的lT 资源费用。同时，他们还获得了云可伸缩性和灵活性等所带来的好处。此外，云计算还能够按需求方便迅速地调节所需的计算资源。
但是云计算也有一些不利因素：云要向许多不同的客户提供服务。因而，云服务的用户并不知道他所用到的服务器上都有哪些任务正在运行，尽管在表面上他们感觉到该服务器好像是自己的服务器一样(Sun)。典型的云服务器都处在公司的外边，或处在别人防火墙的外面。这对于客户来说虽然没有多大影响，但对于决定要使用云服务的公司来说却可能要承受很大的风险，通常这类风险主要包括：可用性、安全性、性能、数据被锁定、数据机密性和可审计性、数据传输瓶颈、难于与内部的数据整合、缺乏可定制性等。
在基础设施的可靠性、性能和服务质量(QoS)等方面，用户不得不依赖于云提供者所作的承诺。使用云时，还必须在安全性和机密性两个方面面临着与数据存储和管理有关的较大风险：一是必须向云往返地传输数据以便在云中进行处理；二是数据存储在外部基础设施上，只能依赖云提供者来保证数据不会发生未授权的存取。此外，要使用云还需要花费一定的预投资，来把自己的基础设施和应用程序与云进行集成。目前的情况是．laaS 、PaaS 和SaaS 都还缺乏标准的接口，这使得选择云提供者和与云集成所做的投资都存在一定的风险。这明显地造成了对云提供者有利而对用户不利的早期使用后果。
5 云计算关键技术
云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。
5.1 编程模型
MapReduce 是Google 开发的java 、Python 、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集（大于1TB ）的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce 模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射) 和Reduce(化简) 的方式，先通过Map 程序将数据切割成不相关的区块，分配（调度）给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce 程序将结果汇整输出。
5.2 海量数据分布存储技术
云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google 的GFS 和Hadoop 团队开发的GFS 的开源实现HDFS 。
GFS 即Google 文件系统（Google File System ），是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS 的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google 应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。
一个GFS 集群由一个主服务器（master ）和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被许多客户（Client ）访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease ）管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat 消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS 中的文件被切分为64MB 的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。
客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。
5.3 海量数据管理技术
云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google 的BT(BigTable) 数据管理技术和Hadoop 团队开发的开源数据管理模块HBase 。
BT 是建立在GFS, Scheduler, Lock Service 和MapReduce 之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。
Google 的很多项目使用BT 来存储数据，包括网页查询，Google earth 和Google 金融。这些应用程序对BT 的要求各不相同：数据大小（从URL 到网页到卫星图象）不同，反应速度不同（从后端的大批处理到实时数据服务）。对于不同的要求，BT 都成功的提供了灵活高效的服务。
5.4 虚拟化技术
通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。
虚拟化是实现云计算的最重要的技术基础，虚拟化技术实现了物力资源的逻辑抽象和统一表示。通过虚拟化技术可以提高资源的利用率，并能够根据用户业务需求的变化，快速、灵活地进行资源部署。
虚拟化技术不断纵深发展，IT 资源已经可以通过自动化的架构提供全局动态调度能力，自动化提升了IT 架构的伸缩性和扩展性。
虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和一致化的逻辑计算资源（虚拟机）和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心IT 实施的灵活性大幅提升，业务部署周期可用数月缩小到一天以内。虚拟化后，应用以VM 为单元部署运行，数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。
5.5 云计算平台管理技术
云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。
云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。
5.6 分布式文件系统
分布式文件系统是指在文件系统基础上发展而来的云存储分布式文件系统，可用于大规模集群。主要特性包括：
高可靠性：云存储系统支持节点间保存多副本功能，以提供数据的可靠性。 高访问性能：根据数据重要性和访问频率将数据分级多副本存储，热点数据
并行读写，提高访问性能。
在线迁移、复制：存储节点支持在线迁移、复制，扩容不影响上层应用。 自动负载均衡：可以根据当前系统负荷将原有节点上的数据迁移到新增的节
点。特有的分片存储，以块为最小单位来存储，存储和查询时所有存储节点并行计算。
元数据与数据分离：采取元数据与数据分离的方式设计分布式文件存储系统。
5.7 分布式数据库
分布式数据库能实现动态负载均衡、故障节点自动接管，具有高可靠性、高性能、高可用、高可扩展性，在处理PetaByte 级以上海量结构化数据的业务上具有明显性能有时。
5.8 并行/分布式架构
大规模的计算与数据处理系统已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用，
计算密集、数据密集、大型数据文件系统成为云计算的实现基础，从而要求整个基础架构具有更高的弹性与扩展性。
6 数据统计
7 建议
7.1 21CN 现状
7.2 建议
8 参考资料
1） 百度百科：云计算 http://baike.baidu.com/view/1316082.htm
2） 云计算产业链全景图 刘黎明
http://www.chinavalue.net/Biz/Blog/2010-10-17/494854.aspx
3） 2011年中国“云”图 http://www.idcquan.com/Special/cloudmap/
4） 云计算关键技术 http://wenku.baidu.com/view/6619a3c12cc58bd63186bd70.html
5） 《E2Cloud 企业云计算白皮书》
6） 《2009-2010年中国云计算市场研究报告》