前言
随着网络带宽的不断增长,通过网络访问非本地的计算服务(包括数据处理、存储和信息服务等)的条件越来越成熟,于是就有了今天我们称做“云计算”的技术。之所以称做“云”,是因为计算设施不在本地而在网络中,用户不需要关心它们所处的具体位置,于是我们就像以前画网络图那样,用“一朵云”来代替了。其实,云计算模式的形成由来已久(Google 公司从诞生之初就采用了这种模式),但只有当宽带网普及到一定程度,且网格计算、虚拟化、SOA 和容错技术等成熟到一定程度并融为一体,又有业界主要大公司的全力推动和吸引人的成功应用案例时,它才如同一颗新星闪亮登场。
既然云计算的服务设施不受用户端的局限,就意味着它们的规模和能力不可限量。Google、亚马逊、微软和IBM 等的云计算平台已经达到几十万乃至上百万台计算机的规模。由于规模经济性和众多新技术的运用,加之拥有很高的资源利用率,云计算的性能价格比较之传统模式可以达到惊人的30倍以上——这使得云计算成为一种划时代的技术。
云计算与当今同样备受关注的3G 和物联网是什么关系呢?是互为支撑、交相辉映的关系。3G 为云计算带来数以亿计的宽带移动用户。移动终端的计算能力和存储空间有限,却有很强的联网能力,如果有云计算平台的支撑,移动用户将获得前所未有的服务体验;物联网使用数量惊人的传感器、RFID 和视频监控单元等,采集到极其海量的数据,通过3G 和宽带互联网进行传输,如果汇聚到云计算设施进行存储和处理,则可以更加迅速、准确、智能、低成本地对物理世界进行管理和控制,大幅提高社会生产力水平和生活质量。
云计算的影响将是深远的,它将彻底改变IT 产业的架构和运行方式。可以预见,高性能计算机、高端服务器、高端存储器和高端处理器的市场将被数量众多、低成本、低能耗和高性价比的云计算硬件市场所挤占;传统互联网数据中心(IDC)将迅速被成本低一个数量级的云计算数据中心所取代;绝大多数软件将以服务方式呈现,甚至连大多数游戏都将在“云”里运行;呼叫中心、网络会议中心、智能监控中心、数据交换中心、视频监控中心和销售管理中心等,将越来越向某些云计算设施集中而获取高得多的性价比。放眼远眺,云计算将与网格计算融为一体,实现云计算平台之间的互操作和资源共享,实现紧耦合高性能科学计算与松耦合高吞吐量商业计算的融合,使互联网上的主要计算设施融为一个有机整体——作者称之为云格(Gloud,即Grid+Cloud)。
因为云计算如此重要,与云计算相关的书籍应运而生。但由于云计算技术起源于企业界而非学术界,各种技术文献很难寻获,目前还未见到对云计算技术进行全面、深入剖析的教科书式出版物。本书编写团队核心成员自2000年起就从事网格计算研发,并一直紧跟国际形势从事云计算领域研发,运营了中国网格(http://www.chinagrid.net)和中国云计算(http://www.chinacloud.cn)网站,并承担了知名企业的云计算技术培训工作。我们能够感受到广大读者渴望弄清云计算技术本质和细节的迫切心情,集中力量编写了这本书,希望有所裨益。本书剖析了具有代表性的Google、亚马逊和微软三家公司的云计算平台技术原理和使用方法,并介绍了以Hadoop 为代表的开源云计算技术和云计算仿真器CloudSim,还分析了云计算领域的理论研究热点问题。另外,一些云计算应用实例和云计算实验的详细步骤,将使您感觉到云计算并非遥不可及。
本书适合不同层次的读者阅读。根据作者的经验,读一本书,面面俱到的方法不可取——耗时过长、印象不深。建议读者带着自己的疑问,寻找感兴趣的阅读点,直奔主题而去:希望了解云计算的概念、本质和发展趋势的读者,可以重点阅读第1、9章;希望学习云计算技术原理的读者,可以将重点放在第2、3、4、5章;希望动手从事云计算开发工作的读者,可重点阅读第6章,并着手附录中的实验;希望从事云计算理论研究的学术界同仁,可重点阅读第7、8章。
此书非常适合于作为高校教材使用。建议高校为高年级本科生和研究生开设云计算课程。目前解放军理工大学已经为四年级本科生开设了云计算课程。本课程教学时数建议为40学时,如要开展实验教学则另加10学时。建议各位老师在中国云计算网站上共享自己的教案和课件,争取依靠大家的共同努力把它做成精品课程。另外,本书编写团队有配套的云计算深度培训系列课程可对外提供。
感谢中国云计算专家委员会主任委员李德毅院士和林润华秘书长对我们云计算研究工作的指导和鼓励。感谢在我攻读硕、博士学位期间,我的导师谢希仁教授和李三立院士分别在计算机网络和网格计算方向对我的悉心指导。
由于云计算技术较为前沿,加之作者水平有限、时间较紧,书中难免存在谬误,恳请读者批评指正。意见和建议请发到gloud@189. cn。欢迎在本书配套网站中国云计算(http://www.chinacloud.cn)上获取更多资料,并交流与云计算相关的任何问题。我们将密切跟踪云计算技术的发展,吸收您的意见,适时编撰本书的升级版本。
解放军理工大学 刘鹏
2010年3月1日