行業(yè)云的領(lǐng)跑者

　　在采訪具體的云案例之前，其實記者也是有迷惑的。面對著形形色色的云計算，面對著并不算很新的一項技術(shù)，云計算火熱的背后隱藏著什么？那么，先從云計算的本質(zhì)開始說起吧。

　　探尋云計算的本質(zhì)

　　云計算的定義，點擊搜索引擎之后，會搜索出不下幾十種定義。但是，他們都有一個共同點，那就是云計算代表了一種資源共享的趨勢，是計算機和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個手段�，F(xiàn)在，到處都可以見到云計算的案例，稍微有點規(guī)模的數(shù)據(jù)中心或者IDC等都號稱自己利用云計算搭建了什么樣的平臺等等，但是什么樣的數(shù)據(jù)中心或計算中心才稱得上云計算呢？在曾宇看來，云計算的數(shù)據(jù)中心或計算中心需要滿足以下五個特征。

　　第一， 云計算中心的基礎(chǔ)設(shè)施必須是可租用的。也就是說，這些云的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備是用戶可以花錢就可以租用到的。

　　第二， 按需服務(wù)。用戶可以根據(jù)自己的需求來部署計算資源。

　　第三， 云計算平臺必須提供一個透明的資源。云計算中心必須保證軟件和硬件資源是透明的給用戶使用的。

　　第四， 業(yè)務(wù)部署必須是智能的。部署過程不需要人工去干預(yù)。

　　第五， 云計算中心必須是開放的。就是說所有的用戶都可以在滿足條件后，能夠公平的使用該計算平臺。

　　除了上述介紹的特點之外，業(yè)界也有專家認(rèn)為一個真正的云計算中心還需包含幾下特點：

　　一是超大規(guī)模，例如像Google、Amazon、微軟等的“云”目前都擁有了幾十萬臺服務(wù)器，一個真正的云計算中心必須能夠為用戶提供前所未有的計算能力。

　　二是高可靠性，云計算中心或數(shù)據(jù)中心必須保證用戶放入云中的數(shù)據(jù)是安全的。

　　三是通用性，因為同時使用一個云的用戶可能是將完全不同的應(yīng)用放入云中運行，該云計算中心必須保證能夠同時支撐不同種類的應(yīng)用運行。

　　還有一個特點，那就是云應(yīng)該是廉價的。因為云計算的產(chǎn)生本身就是一個計算機時代發(fā)展的產(chǎn)物，它代表著高效能。云計算帶來的集中式管理可以節(jié)省企業(yè)建設(shè)數(shù)據(jù)中心的管理成本，因此，云計算在成本上的優(yōu)勢必須保證。

　　一個云如果滿足了上面講的幾個特點，它無疑已經(jīng)成功了。但是，現(xiàn)實卻是，云計算一邊火熱，應(yīng)用卻也普遍受到了阻礙。曾宇在他的一篇文章中指出，云計算要想進(jìn)入成熟階段，必須解決兩個問題。

　　第一是，建設(shè)云計算中心需要采購大量的硬件設(shè)備，成本較高，而且投資回報率的周期較長，一般的企業(yè)可能不會去做這方面的投資，這是制約云計算發(fā)展的第一個因素。

　　第二是安全可靠性，無論是面向計算，還是面向數(shù)據(jù)存儲，都存在保密性和可靠性的問題。

　　解決了上述兩個問題之后，云計算才能夠逐漸普及。而隨著廠商及相關(guān)組織對云計算的關(guān)注，上述兩個問題將逐漸被解決，云計算將主宰未來的IT世界。

　　中小型企業(yè)的福音

　　在“私有云”的呼聲逐漸高亢之時，行業(yè)云出現(xiàn)了。相對于云計算的概念來說，行業(yè)云算是個新名詞。其實，它也是公有云的一種。由于中國各區(qū)域和行業(yè)存在巨大的差異性，所有由行業(yè)內(nèi)或某個領(lǐng)域內(nèi)的主導(dǎo)企業(yè)或組織負(fù)責(zé)建立和維護(hù)的一個云計算平臺，向本行業(yè)的相關(guān)組織或個人提供服務(wù)。

　　在曾宇看來，云計算的發(fā)展不是一種技術(shù)形態(tài)，而是一種商業(yè)模式。因為支撐云計算的技術(shù)例如虛擬化、網(wǎng)絡(luò)等都早已存在，現(xiàn)在是通過云計算這樣一種商業(yè)形態(tài)來把這些技術(shù)進(jìn)行了有機的整合，目前來看，我們應(yīng)該把重點放在服務(wù)上面，而不是技術(shù)上。云計算帶來了三種服務(wù)模式：SaaS、PaaS、IaaS，其中SaaS模式提供低廉的在線軟件租用服務(wù)，PaaS模式提供快速的從技術(shù)開發(fā)到服務(wù)運維的能力，IaaS模式提供低成本和高可靠的基礎(chǔ)設(shè)施托管服務(wù)。

　　而在形形色色的云計算面前，行業(yè)云代表了一種主流方向，其中一個典型代表就是北京市計算中心負(fù)責(zé)搭建的工業(yè)云計算平臺。

　　工業(yè)云，把目標(biāo)鎖定了中小企業(yè)，旨在為信息化水平較弱的中小企業(yè)提供廉價且高效率的計算服務(wù)。之所以作出這樣的選擇，是由于中小型工業(yè)企業(yè)在提升企業(yè)創(chuàng)新能力時往往要面臨工業(yè)計算軟件及平臺搭建、開發(fā)內(nèi)部計算機建模和仿真技術(shù)、高端研發(fā)人員的培養(yǎng)等諸多問題，導(dǎo)致不能有效利用計算仿真等工業(yè)計算技術(shù)降低設(shè)計制作成本，提高生產(chǎn)效率。曾宇介紹，利用這個工業(yè)云，基于SaaS模式的云計算服務(wù)，工業(yè)用戶可通過各種客戶端設(shè)備的瘦客戶界面（如網(wǎng)頁瀏覽器、基于網(wǎng)頁的電子郵件）使用上述這些工業(yè)應(yīng)用軟件；工業(yè)用戶也同時可以基于PaaS模式采用工業(yè)云計算運營商支持的編程語言和工具編寫好自己的工業(yè)應(yīng)用程序，然后放到云計算平臺上運行。

　　北京市計算中心在2009年10月建成了每秒浮點運算能力20萬億次的工業(yè)云計算平臺，到現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了100萬億次的計算能力，而在未來三年內(nèi)，將實現(xiàn)500萬億次的計算能力。目前，該計算平臺的機房面積大約是300平方米，采用了混合異構(gòu)結(jié)構(gòu)。而隨著以后業(yè)務(wù)的不斷擴展，未來將會建立更大規(guī)模的服務(wù)平臺，機房也將會搬遷到更大的空間內(nèi)。工業(yè)云計算平臺是基于Xen、KVM虛擬化技術(shù)及LSF和ISF云計算中間件實現(xiàn)全局資源監(jiān)控管理、全局資源調(diào)度和動態(tài)應(yīng)用部署，提供服務(wù)化的Ansys、Fluent、Abaqus、BLAST、Gromacs等20余種工業(yè)計算等應(yīng)用軟件，可提供虛擬化服務(wù)和高性能計算服務(wù)，能夠為工業(yè)用戶提供SaaS、IaaS等多種服務(wù)模式。北京工業(yè)云計算平臺可廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計及工程計算領(lǐng)域，如加工工藝分析、裝配工藝分析、模具設(shè)計優(yōu)化、機械零部件設(shè)計與性能分析、車輛等復(fù)雜機電設(shè)備性能及裝配工藝分析與設(shè)計、工程電磁兼容性分析、圖形渲染、虛擬裝配、虛擬焊接等諸多領(lǐng)域。

　　經(jīng)過了一段時間的試運行，北京市工業(yè)云計算平臺已成功應(yīng)用于北京長城華冠汽車公司的汽車碰撞仿真、中國京冶工程技術(shù)有限公司的鋼結(jié)構(gòu)虛擬裝配仿真、北京生命科學(xué)研究所的生物計算研究等十幾個項目。如在為京冶集團提出的“基于CAE的鋼結(jié)構(gòu)虛擬裝配”項目中，利用CAE技術(shù)模擬仿真各種工程材料的性能，利用虛擬裝配技術(shù)驗證裝配設(shè)計和操作的正確與否，以便及早發(fā)現(xiàn)裝配中的問題，對模型進(jìn)行修改，并通過可視化顯示裝配過程。該項目將為京冶集團降低設(shè)計、制造環(huán)節(jié)的成本，驗證可實施性提供可靠的保證。目前，該平臺已經(jīng)服務(wù)了超過40家的企業(yè)，收到了良好的結(jié)果。

　　挫折中前行

　　在火熱的云計算普及過程中，我們有必要保持冷靜的頭腦。目前，中國的云計算產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段，技術(shù)、商業(yè)模式，以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還都不成熟。在曾宇看來，云計算是否能夠成功，歸根結(jié)底要看商業(yè)模式是否能夠創(chuàng)新。而目前，國內(nèi)的云計算中心大多把重點放在了基礎(chǔ)設(shè)施平臺的建設(shè)上，基于云計算平臺的應(yīng)用還較少。服務(wù)模式上，也都處于摸索階段，所以，云計算的建設(shè)者務(wù)必要保持冷靜的頭腦，不能只激進(jìn)的進(jìn)行建設(shè)。因為云計算平臺未必是規(guī)模越大越好。除此之外，國內(nèi)的一些計算中心還普遍存在著服務(wù)對象模糊、盈利模式不清晰等問題，還沒有明確自己的服務(wù)對象就開張，無疑會帶來一系列的運營問題。

　　以上海超算200萬億次曙光5000A為例，其總體峰值功耗達(dá)到960千瓦，每年的電費近千萬，這是一筆不小的財政支出。在評估公共云計算平臺建設(shè)規(guī)模時，要充分考慮其服務(wù)的區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)特點和區(qū)域經(jīng)濟的總量。當(dāng)前中國建成的計算中心普遍應(yīng)用水平較低，以上海超算中心為例，其200萬億次的公共計算平臺，擁有30720顆CPU核，占用160核以上的應(yīng)用作業(yè)僅僅占到1%，而美國橡樹嶺實驗室1000萬億次的公共計算平臺，擁有150152顆CPU核，占用3萬核以上的作業(yè)占50%。類似于上述的政績工程還有很多，國內(nèi)的云計算中心還需要一段時間的歷練才能夠成熟起來。

　　另外，曾宇也認(rèn)為，行業(yè)云將是引領(lǐng)未來的一項重要技術(shù)。目前來看，它是最適合中國的工業(yè)發(fā)展模式的一種計算模式。中小企業(yè)迫切需要一種成本低而計算能力強的平臺來為自己服務(wù)。北京市工業(yè)云計算平臺對于北京市重點扶持的企業(yè)，是免費的，這必將會改變以往那種勞動附加值極低的工業(yè)生產(chǎn)模式。

　　在建設(shè)工業(yè)云的過程中，曾宇介紹了幾項經(jīng)驗，供同樣建設(shè)行業(yè)云的同行們分享。

　　第一是，高效能。保證機房的綠色，利用最小的消耗，得到最大的效用。

　　第二是，分區(qū)。因為不同的行業(yè)云有不同的行業(yè)用戶，他們又有不同的應(yīng)用特征，所以要保證不同應(yīng)用之間的分區(qū)和隔離，

　　第三是，安全，要想提供高性能的服務(wù)，安全性是首要保障。

　　第四是，專業(yè)團隊的支持。除了日常的運營和維護(hù)外，一個優(yōu)秀的云計算中心背后還必須有一個專業(yè)的團隊進(jìn)行支持。像國外的匹斯堡超算中心，雖然規(guī)模不大，但都有一批有經(jīng)驗的專家組成的技術(shù)團隊，能夠為其所制成的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

　　目前，工業(yè)云計算平臺的專家團隊也有幾十個人，但是未來還有很長的路要走，因為國內(nèi)的云計算中心大多數(shù)是以計算資源的租賃和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)為主，很少能支持領(lǐng)域應(yīng)用的深入研究。這正是中國的云計算中心的發(fā)展方向。

　　曾宇說，建設(shè)工業(yè)云計算平臺，希望能夠起到一個拋磚引玉的作用。他真正希望的是每個行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)或組織能夠發(fā)揮自己的領(lǐng)頭作用，率先建立所屬行業(yè)的行業(yè)云，為本行業(yè)的行業(yè)創(chuàng)新提供一個支撐平臺。工業(yè)云計算平臺已經(jīng)走上了致力于工業(yè)創(chuàng)新的道路，希望它能夠帶領(lǐng)更多行業(yè)云朵的盛開。目前為止，已經(jīng)有針對特定行業(yè)的“健康云”、“醫(yī)療云”等的出現(xiàn)，行業(yè)云的未來，將逐漸明朗。

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