第10章云計算與物聯(lián)網(wǎng)很少有一種技術(shù)能夠像“云計算”這樣，在短短幾年間就產(chǎn)生巨大的影響力。Google（谷歌）、Amazon（亞馬遜）、IBM和微軟等IT巨頭們以前所未有的速度和規(guī)模推動云計算技術(shù)和產(chǎn)品的普及，業(yè)界已對云計算有高度認同。10.1云計算及其發(fā)展云計算（CloudComputing）是指基于因特網(wǎng)的超級計算模式。即把存儲于個人電腦、移動電話和其他設(shè)備上的大量信息和處理器資源集中在一起，協(xié)同工作。它是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，可以將巨大的系統(tǒng)池連接在一起以提供各種IT服務(wù)。很多因素推動了對這類環(huán)境的需求，包括連接設(shè)備、實時數(shù)據(jù)流、SOA（Service-OrientedArchitecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）的采用以及搜索、開放協(xié)作、社會網(wǎng)絡(luò)和移動商務(wù)等應(yīng)用的急劇增長。此外，數(shù)字元器件性能的提升也使IT環(huán)境的規(guī)模大幅提高，從而進一步加強了對一個由統(tǒng)一的云進行管理的需求。10.1云計算及其發(fā)展云計算是在2007年第3季度才正式誕生的新名詞，但很快，其受到關(guān)注的程度甚至超過了網(wǎng)格計算（GridComputing）等概念。10.1.1云計算的定義云計算（圖10-1）是并行計算（ParallelComputing）、分布式計算（DistributedComputing）和網(wǎng)格計算（GridComputing）的發(fā)展，或者說是這些計算科學(xué)概念的商業(yè)化實現(xiàn)。云計算是虛擬化（Virtualization）、效用計算（UtilityComputing）、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS（InfrastructureasaService）、將平臺作為服務(wù)PaaS（PlatformasaService）和將軟件作為服務(wù)SaaS（SoftwareasaService）等概念混合演進并提升的結(jié)果。10.1.1云計算的定義圖10-1云計算10.1.1云計算的定義劉鵬在其主編的《云計算》（電子工業(yè)出版社，2011）一書中，對云計算給出如下定義：云計算是一種商業(yè)計算模型，它將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)。這種資源池稱為“云”?！霸啤笔且恍┛梢宰晕揖S護和管理的虛擬化了的計算資源，通常是一些大型服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器和寬帶資源等。云計算將計算資源集中起來，并通過專門軟件實現(xiàn)自動管理。10.1.1云計算的定義用戶可以動態(tài)申請部分資源，以支持各種應(yīng)用程序的運轉(zhuǎn)，而不必為繁瑣的細節(jié)煩惱，因而能更專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于提高效率、降低成本和實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。云計算的核心理念是資源池，這與早在2002年就提出的網(wǎng)格計算池（ComputingPool）的概念非常相似。網(wǎng)格計算池將計算和存儲資源虛擬成為一個可以任意組合分配的集合，池的規(guī)?？梢詣討B(tài)擴展，分配給用戶的處理能力可以動態(tài)回收重用。這種模式能大大提高資源利用率，提升平臺的服務(wù)質(zhì)量。10.1.1云計算的定義之所以稱為“云”，是因為它在某些方面具有現(xiàn)實中云的特征：云一般都比較大；云的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，其邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，無法也無需確定它的具體位置，但它確實存在于某處。還因為，云計算的鼻祖之一Amazon公司將大家曾經(jīng)稱為“網(wǎng)格計算”的東西，取了一個新名稱叫“彈性計算云”（ElasticComputingCloud），并取得了商業(yè)上的成功。有人將這種模式比喻為從單臺發(fā)電機供電模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水和電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過因特網(wǎng)進行傳輸?shù)摹?0.1.1云計算的定義從研究現(xiàn)狀看，云計算具有以下特點：1）超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模。Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟和Yahoo等公司的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。2）虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形實體。應(yīng)用在“云”中某處運行，但實際上用戶無需了解運行的具體位置，只需要一臺筆記本，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來獲取各種能力超強的服務(wù)。10.1.1云計算的定義3）高可靠性。“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，因此，可以認為：使用云計算比使用本地計算機更加可靠。4）通用性。云計算不局限于特定的應(yīng)用，同一片“云”可以同時支撐不同應(yīng)用的運行，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用。5）高可伸縮性?！霸啤钡囊?guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。6）按需服務(wù)?！霸啤笔驱嫶蟮馁Y源池，用戶按需購買服務(wù)，像自來水、電和煤氣那樣計費。10.1.1云計算的定義7）極其廉價?！霸啤钡奶厥馊蒎e措施使得可以采用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云；“云”的自動化管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低；“云”的公用性和通用性使資源的利用率大幅提升；“云”設(shè)施可以建在電力資源豐富的地區(qū)，從而大幅降低能源成本。因此“云”具有前所未有的性能價格比。10.1.2云計算實現(xiàn)機制按照服務(wù)類型，云計算大致可以分為三類：將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)JaaS、將平臺作為服務(wù)PaaS和將軟件作為服務(wù)SaaS，如圖10-2所示。10.1.2云計算實現(xiàn)機制圖10-2云計算的服務(wù)類型10.1.2云計算實現(xiàn)機制IaaS將硬件設(shè)備等基礎(chǔ)資源封裝成服務(wù)供用戶使用，如Amazon云計算AWS（AmazonWebServices）的彈性計算云EC2和簡單存儲服務(wù)S3。在IaaS環(huán)境中，用戶相當(dāng)于在使用裸機和磁盤，既可以讓它運行Windows，也可以讓它運行Linux，因而幾乎可以完成任何任務(wù)，但用戶必須考慮如何才能讓多臺機器協(xié)同工作。AWS為此提供了在節(jié)點之間互通消息的接口簡單隊列服務(wù)SQS（SimpleQueueService）。IaaS最大的優(yōu)勢在于它允許用戶動態(tài)申請或釋放節(jié)點，按使用量計費。運行IaaS的服務(wù)器規(guī)模達到幾十萬臺之多，用戶因而可以認為能夠申請的資源幾乎是無限的。同時，IaaS是由公眾共享的，因而具有更高的資源使用率。10.1.2云計算實現(xiàn)機制PaaS對資源的抽象層次更進一步，它提供用戶應(yīng)用程序的運行環(huán)境，例如GoogleAppEngine和微軟的云計算操作系統(tǒng)WindowsAzure。PaaS負責(zé)自身資源的動態(tài)擴展和容錯管理，用戶應(yīng)用程序不必過多考慮節(jié)點間的配合問題。但與此同時，用戶的自主權(quán)降低，必須使用特定的編程環(huán)境并遵照特定的編程模型。例如，GoogleAppEngine只允許使用Python和Java語言、基于稱為Django的Web應(yīng)用框架、調(diào)用GoogleAppEngineSDK來開發(fā)在線應(yīng)用服務(wù)。10.1.2云計算實現(xiàn)機制SaaS的針對性更強，它將某些特定的應(yīng)用軟件功能封裝成服務(wù)，例如Salesforce公司提供的在線CRM（客戶關(guān)系管理）服務(wù)。SaaS只提供某些專門用途的應(yīng)用服務(wù)供調(diào)用。隨著云計算的深化發(fā)展，不同云計算解決方案之間相互滲透融合，同一種產(chǎn)品往往橫跨兩種以上類型。例如，AmazonWebServices是以IaaS發(fā)展起來的，但新提供彈性MapReduce服務(wù)模仿了Google的MapReduce，簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)Simple模仿了Google的Bigtable，這兩者屬于PaaS的范疇，它新提供的電子商務(wù)服務(wù)FPS和DevPay以及網(wǎng)站訪問統(tǒng)計AlexaWeb服務(wù)，則屬于SaaS的范疇。10.1.2云計算實現(xiàn)機制不同的廠家提供了不同的云計算解決方案，并沒有一個統(tǒng)一的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。綜合不同方案，構(gòu)造一個供參考的云計算體系結(jié)構(gòu)如圖10-3所示，它概括了不同解決方案的主要特征。10.1.2云計算實現(xiàn)機制圖10-3云計算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)10.1.2云計算實現(xiàn)機制云計算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)分為四層：物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA構(gòu)建層。物理資源層包括計算機、存儲器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫和軟件等。資源池層是將大量相同類型的資源構(gòu)成同構(gòu)或接近同構(gòu)的資源池，如計算資源池、數(shù)據(jù)資源池等。構(gòu)建資源池更多的是物理資源的集成和管理工作，例如研究在一個特定的空間如何裝下2000個服務(wù)器、解決散熱和故障節(jié)點替換的問題并降低能耗。管理中間件層負責(zé)對云計算的資源進行管理，并對眾多應(yīng)用任務(wù)進行調(diào)度，使資源能夠高效、安全地為應(yīng)用提供服務(wù)。10.1.2云計算實現(xiàn)機制SOA構(gòu)建層將云計算能力封裝成標準的WebServices服務(wù)，并納入到SOA體系進行管理和使用，包括服務(wù)接口、服務(wù)注冊、服務(wù)查找、服務(wù)訪問和服務(wù)工作流等。管理中間件層和資源池層是云計算技術(shù)的最關(guān)鍵部分，SOA構(gòu)建層的功能更多依靠外部設(shè)施提供。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算網(wǎng)格（Grid）是20世紀90年代中期發(fā)展起來的下一代因特網(wǎng)核心技術(shù)。網(wǎng)格技術(shù)的開創(chuàng)者IanFoster將之定義為“在動態(tài)、多機構(gòu)參與的虛擬組織中協(xié)同共享資源和求解問題”。網(wǎng)格是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，基于SOA，使用互操作、按需集成等技術(shù)手段，將分散在不同地理位置的資源虛擬成為一個有機整體，實現(xiàn)計算、存儲、數(shù)據(jù)、軟件和設(shè)備等資源的共享，從而大幅提高資源的利用率，使用戶獲得前所未有的計算和信息能力。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算國際網(wǎng)格界致力于網(wǎng)格中間件、網(wǎng)格平臺和網(wǎng)格應(yīng)用建設(shè)。國外著名的網(wǎng)格中間件有GlobusToolkit、UNICORE、Condor、gLite等，其中GlobusToolkit得到了廣泛采納。國際知名的網(wǎng)格平臺有TeraGrid、EGEE、CoreGRID、D-Grid、ApGrid、Grid3、GIG等。美國TeraGrid是由美國國家科學(xué)基金會計劃資助構(gòu)建的超大規(guī)模開放的科學(xué)研究環(huán)境，其中集成了高性能計算機、數(shù)據(jù)資源、工具和高端實驗設(shè)施。目前TeraGrid已經(jīng)集成了超過每秒750萬億次計算能力、30PB數(shù)據(jù)，擁有超過100個面向多種領(lǐng)域的網(wǎng)格應(yīng)用環(huán)境。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算歐盟e-Science促成網(wǎng)格EGEE（EnablingGridsforE-sciencE），是另一個超大型、面向多種領(lǐng)域的網(wǎng)格計算基礎(chǔ)設(shè)施。目前已有120多個機構(gòu)參與，包括分布在48個國家的250個網(wǎng)格站點、68000個CPU、20PB數(shù)據(jù)資源，擁有8000個用戶，每天平均處理30000個作業(yè)，峰值超過150000個作業(yè)。就網(wǎng)格應(yīng)用而言，知名的網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)以百計，應(yīng)用領(lǐng)域包括大氣科學(xué)、林學(xué)、海洋科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物信息學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、天體物理、地球科學(xué)、天文學(xué)、工程學(xué)、社會行為學(xué)等。我國也有類似研究，例如中國國家網(wǎng)格（CNGrid）和空間信息網(wǎng)格（SIG）、教育部支持的教育科研網(wǎng)格（ChinaGrid）等。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算網(wǎng)格計算也可以分為三種類型：計算網(wǎng)格、信息網(wǎng)格和知識網(wǎng)格網(wǎng)。計算網(wǎng)格的目標是提供集成各種計算資源的、虛擬化的計算基礎(chǔ)設(shè)施。信息網(wǎng)格的目標是提供一體化的智能信息處理平臺，集成各種信息系統(tǒng)和信息資源，消除信息孤島，使用戶能按需獲取集成后的精確信息。知識網(wǎng)格研究一體化的智能知識處理和理解平臺，使得用戶能方便地發(fā)布、處理和獲取知識。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算網(wǎng)格計算與云計算的關(guān)系，就像是OSI與TCP/IP之間的關(guān)系：國際標準化組織（ISO）制定的OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）網(wǎng)絡(luò)標準，考慮得非常周到，也異常復(fù)雜，雖然很有遠見，但過于理想，實現(xiàn)的難度和代價非常大。當(dāng)OSI的一個簡化版——TCP/IP將七層協(xié)議簡化為四層，內(nèi)容大大精簡，卻迅速取得了成功。在TCP/IP一統(tǒng)天下之后多年，語義網(wǎng)等問題才被提上議事日程，開始為TCP/IP補課，增加其會話和表示的能力。因此，可以說OSI是TCP/IP的基礎(chǔ)，TCP/IP又推動了OSI，兩者滾動發(fā)展。10.1.3網(wǎng)格計算與云計算沒有網(wǎng)格計算打下的基礎(chǔ)，云計算不會這么快到來。網(wǎng)格計算以科學(xué)研究為主，非常重視標準規(guī)范，也非常復(fù)雜，實現(xiàn)起來要難度大，缺乏成功的商業(yè)模式。云計算是網(wǎng)格計算的一種簡化形態(tài)，可以說云計算的成功也體現(xiàn)了網(wǎng)格計算的成功。但對于許多高端科學(xué)或軍事應(yīng)用而言，云計算是無法滿足需求的，必須依靠網(wǎng)格計算來解決。10.1.4云計算的發(fā)展環(huán)境云計算技術(shù)的發(fā)展，與3G、因特網(wǎng)和移動因特網(wǎng)、三網(wǎng)融合等有著密切的關(guān)系。（1）云計算與3G（4G）3G（4G）技術(shù)與云計算互相依存、互相促進。一方面，3G（4G）為云計算帶來數(shù)以億計的寬帶移動用戶。移動用戶的終端是智能手機、筆記本等，計算能力和存儲空間有限，卻有很強的聯(lián)網(wǎng)能力，對云計算有著天然的需求，支持著云計算取得商業(yè)成功；另一方面，云計算有強大的計算能力、接近無限的存儲空間，并支撐各種各樣的軟件和信息服務(wù)，能夠為3G（4G）用戶提供更好的服務(wù)體驗。10.1.4云計算的發(fā)展環(huán)境（2）云計算與移動因特網(wǎng)因特網(wǎng)和移動通信網(wǎng)是當(dāng)今最具影響力的兩個全球性網(wǎng)絡(luò)，移動因特網(wǎng)融合了兩者的發(fā)展優(yōu)勢，掌握云計算核心技術(shù)的企業(yè)無疑在移動因特網(wǎng)時代可以獲得更強的主動性。移動因特網(wǎng)和云計算是相輔相成的。通過云計算技術(shù)，軟硬件獲得空前的集約化應(yīng)用，人們通過手持終端就能實現(xiàn)傳統(tǒng)PC的功能。二者在軟硬件設(shè)施成本上的極大節(jié)約為中小企業(yè)帶來了福音，為人們帶來便捷。10.1.4云計算的發(fā)展環(huán)境雖然手機智能化正在逐漸演進，但受限于體積和便攜性的要求，短時間內(nèi)手機的處理能力難以和計算機相比。從這點出發(fā)，云計算的特點更能在移動因特網(wǎng)上充分體現(xiàn)，將應(yīng)用的“計算”與存儲從終端轉(zhuǎn)移到服務(wù)器的云端，從而弱化了對移動終端設(shè)備的處理需求。例如，在后臺，云計算的存儲量和計算能力解決了手機存儲量有限和丟失信息的問題。同時，實現(xiàn)了手機移動與固定計算、筆記本電腦計算的協(xié)同。10.1.4云計算的發(fā)展環(huán)境云計算正從因特網(wǎng)逐漸過渡到移動因特網(wǎng)。隨著一些典型的因特網(wǎng)云計算應(yīng)用的出現(xiàn)，因特網(wǎng)的“云”與“端”之間已經(jīng)形成了平滑對接，而在移動因特網(wǎng)上，“云”與“端”之間還需要“管道”來溝通它們之間的鴻溝，瀏覽器或許將成為重要的“管道”角色。對用戶來講，最好的體驗是淡化有線和無線的概念。在這樣的理念下，云計算有望突破各種終端，包括手機、計算機、電視和視聽設(shè)備等在存儲及運算能力上的限制，顯示的內(nèi)容、應(yīng)用都能保持一致性和同步性。各大IT廠商都在利用云計算制定如IaaS、PaaS和SaaS策略，希望通過利用因特網(wǎng)的力量，以軟件為基準，將無縫的服務(wù)提供給移動終端用戶。10.1.4云計算的發(fā)展環(huán)境云計算對于云和端兩側(cè)都具有傳統(tǒng)模式所不可比擬的優(yōu)勢。在云這一側(cè)，為內(nèi)部開發(fā)者和業(yè)務(wù)使用者提供更多的服務(wù)，提升基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率和資源部署的靈活性；在端這一側(cè)，能夠迅速部署應(yīng)用和服務(wù)，按需調(diào)整業(yè)務(wù)使用量。云計算極大地提高了因特網(wǎng)信息技術(shù)的性能，具有巨大的計算和成本優(yōu)勢。10.2主流的云計算技術(shù)由于云計算是多種技術(shù)混合演進的結(jié)果，其成熟度較高，又有業(yè)內(nèi)大公司推動，發(fā)展極為迅速。Google、Amazon、IBM、微軟和Yahoo等大公司都是云計算的先行者。10.2主流的云計算技術(shù)例如，IBM在2007年11月推出了“改變游戲規(guī)則”的“藍云”計算平臺，為客戶帶來即買即用的云計算平臺。它包括一系列自我管理和自我修復(fù)的虛擬化云計算軟件，使來自全球的應(yīng)用可以訪問分布式的大型服務(wù)器池，使得數(shù)據(jù)中心在類似于因特網(wǎng)的環(huán)境下運行計算。IBM與17個歐洲組織合作開展名為RESERVOIR的云計算項目，以“無障礙的資源和服務(wù)虛擬化”為口號，歐盟提供了17億歐元作為部分資金。IBM已在全球范圍內(nèi)建立了13個云計算中心，并且?guī)椭鷶?shù)個客戶成功部署了云計算中心。10.2.1Google云計算Google是最大的云計算技術(shù)的使用者。Google搜索引擎建立在分布的200多個站點、超過100萬臺服務(wù)器的支撐之上，而且這些設(shè)施的數(shù)量還在迅猛增長。Google的一系列成功應(yīng)用平臺，包括Google地球、地圖、Gmail、Docs（谷歌文檔，包括在線文檔、電子表格和演示文稿）等也同樣使用了這些基礎(chǔ)設(shè)施。采用GoogleDocs之類的應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)會保存在因特網(wǎng)上的某個位置，可以通過任何一個與因特網(wǎng)相連的終端十分便利地訪問和共享這些數(shù)據(jù)。Google也允許第三方在Google的云計算中通過GoogleAppEngine運行大型并行應(yīng)用程序。10.2.1Google云計算Google擁有目前全球最強大的搜索引擎。除了搜索業(yè)務(wù)，Google還有GoogleMaps、GoogleEarth、Gmail、YouTube等其他業(yè)務(wù)。這些應(yīng)用的共性在于數(shù)據(jù)量巨大，且要面向全球用戶提供實時服務(wù)，因此，Google必須解決海量數(shù)據(jù)存儲和快速處理的問題。Google研發(fā)出了簡單而又高效的技術(shù)，讓多達百萬臺的廉價計算機協(xié)同工作，共同完成這些任務(wù)。這些技術(shù)在誕生幾年之后才被命名為Google云計算技術(shù)。Google云計算技術(shù)包括：Google文件系統(tǒng)GFS、分布式計算編程模型MapReduce、分布式鎖服務(wù)Chubby、分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表Bigtable、分布式存儲系統(tǒng)Megastore以及分布式監(jiān)控系統(tǒng)Dapper等。10.2.2Amazon云計算Amazon（亞馬遜）是依靠電子商務(wù)逐步發(fā)展起來的，憑借其在電子商務(wù)領(lǐng)域積累的大量基礎(chǔ)性設(shè)施、先進的分布式計算技術(shù)和巨大的用戶群體，Amazon很早就進入了云計算領(lǐng)域，并在云計算、云存儲等方面一直處于領(lǐng)先地位。10.2.2Amazon云計算在傳統(tǒng)的云計算服務(wù)基礎(chǔ)上，Amazon不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)出了一系列新穎、實用的云計算服務(wù)。Amazon研發(fā)了彈性計算云EC2（ElasticComputingCloud）和為企業(yè)提供計算和存儲服務(wù)的簡單存儲服務(wù)S3（SimpleStorageService）。收費的服務(wù)項目包括存儲空間、帶寬、CPU資源以及月租費。月租費與電話月租費類似，存儲空間、帶寬按容量收費，CPU根據(jù)運算量時長收費。在誕生不到兩年的時間內(nèi)，Amazon的注冊用戶就達44萬人，其中包括為數(shù)眾多的企業(yè)級用戶。10.2.2Amazon云計算Amazon的云計算服務(wù)還包括：簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)SimpleDB、簡單隊列服務(wù)SQS、彈性MapReduce服務(wù)、內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront、電子商務(wù)服務(wù)DevPay和FPS等。這些服務(wù)涉及云計算的方方面面，用戶完全可以根據(jù)自己的需要選取一個或多個Amazon云計算服務(wù)。所有的這些服務(wù)都是按需獲取資源，具有極強的可擴展性和靈活性。10.2.3微軟云計算微軟的商業(yè)模式建立在個人計算機（PC）時代，在網(wǎng)絡(luò)時代軟件免費的商業(yè)模式推動下，微軟也推出了自己的云計算平臺。2008年10月，微軟推出WindowsAzure（“藍天”）操作系統(tǒng)，這是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉(zhuǎn)型——通過在因特網(wǎng)架構(gòu)上打造新的云計算平臺，讓W(xué)indows真正由PC延伸到“藍天”上。10.2.3微軟云計算Azure的底層是微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，由遍布全球的第四代數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。微軟已經(jīng)配置了220個集裝箱式數(shù)據(jù)中心，包括44萬臺服務(wù)器。在2010年10月的PDC大會上，微軟公布了WindowsAzure云計算平臺的未來藍圖，跳出單純的基礎(chǔ)架構(gòu)作服務(wù)的框架，將WindowsAzure定位為平臺服務(wù)：一套全面的開發(fā)工具、服務(wù)和管理系統(tǒng)。它可以讓開發(fā)者們致力于開發(fā)可用和可擴展的應(yīng)用程序。微軟將為WindowsAzure用戶推出許多新的功能，不但能更簡單地將現(xiàn)有的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到云中，而且可以加強云托管應(yīng)用程序的可用服務(wù)，充分體現(xiàn)出微軟的“云”+“端”戰(zhàn)略。10.2.3微軟云計算微軟云計算服務(wù)平臺允許用戶使用非微軟編程語言和框架開發(fā)自己的應(yīng)用程序，不但支持傳統(tǒng)的微軟編程語言和開發(fā)平臺如C#和.NET平臺，還支持PHP、Python、Java等多種非微軟編程語言和架構(gòu)。微軟的云計算服務(wù)平臺WindowsAzure屬于PaaS模式，一般面向軟件開發(fā)商。WindowsAzure平臺包括一個云計算操作系統(tǒng)和一系列為開發(fā)者提供的服務(wù)。如圖10-4所示。10.2.3微軟云計算圖10-4WindowsAzure平臺體系架構(gòu)10.2.3微軟云計算1）WindowsAzure。位于云計算平臺最底層，是微軟云計算技術(shù)的核心。它作為微軟云計算操作系統(tǒng)，提供了一個在微軟數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上運行應(yīng)用程序和存儲數(shù)據(jù)的Windows環(huán)境。2）SQLAzure。它是云中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，為云中基于SQLServer的關(guān)系型數(shù)據(jù)提供服務(wù)。3）WindowsAzureAppFabric。為在云中或本地系統(tǒng)中的應(yīng)用提供基于云的基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)。部署和管理云基礎(chǔ)架構(gòu)的工作均由AppFabric完成，開發(fā)者只需要關(guān)心應(yīng)用邏輯。4）WindowsAzureMarketplace。為購買云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)和應(yīng)用提供在線服務(wù)。10.2.3微軟云計算上述4個部分均運行在微軟位于全球的6個數(shù)據(jù)中心，分別部署在北美（2個）、歐洲（2個）和亞洲（2個）。開發(fā)者能夠通過云平臺指定某個數(shù)據(jù)中心來運行應(yīng)用程序和存儲數(shù)據(jù)，以確保這些應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)與用戶在地理位置上更靠近。用戶利用Azure平臺，通過因特網(wǎng)訪問微軟數(shù)據(jù)中心，運行Windows應(yīng)用程序和存儲應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用程序可以向用戶提供服務(wù)。WindowsAzure提供了托管的、可擴展的、按需應(yīng)用的計算和存儲資源，同時還提供了云平臺管理和動態(tài)分配資源的控制手段。WindowsAzure包含5個部分，即計算服務(wù)、存儲服務(wù)、Fabric控制器（整合的資源池）、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和WindowsAzureConnect（使本地應(yīng)用和Azure平臺相連）。10.3物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings，圖10-5）的概念是在1999年提出的。所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，就是“物物相連的因特網(wǎng)”，這里有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是因特網(wǎng)，是在因特網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。10.3物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用圖10-5物聯(lián)網(wǎng)示意10.3.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)過去被稱之為傳感網(wǎng)。1999年，在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議提出了，“傳感網(wǎng)是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”。2003年，美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。10.3.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展根據(jù)ITU的描述，在物聯(lián)網(wǎng)時代，通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發(fā)器，人類在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度，從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接。2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”，與會的代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。10.3.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展2009年2月24日，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2009IBM論壇上公布了名為“智慧的地球”的最新策略。此概念一經(jīng)提出，即得到美國各界的高度關(guān)注，甚至有分析認為IBM公司的這一構(gòu)想極有可能上升至美國的國家戰(zhàn)略，并在世界范圍內(nèi)引起轟動。IBM認為，IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。10.3.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展如今，“智慧的地球”戰(zhàn)略被不少美國人認為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處，同樣被他們認為是振興經(jīng)濟、確立競爭優(yōu)勢競爭優(yōu)勢是一個企業(yè)或國家在某些方面比其他的企業(yè)或國家更能帶來利潤或效益的優(yōu)勢,源于技術(shù)、管理、品牌、勞動力成本等。10.3.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。EPOSS在《InternetofThingsin2020》報告中分析預(yù)測，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段，2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，2010~2015年物體互聯(lián)，2015~2020年物體進入半智能化，2020年之后物體進入全智能化。作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵，RFID成為了市場最為關(guān)注的技術(shù)。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的因特網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)代表了下一代的信息發(fā)展技術(shù)，但它的某些應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式對公眾來說并不算疏生。如一些重要商品上的條形碼、電子標簽和因特網(wǎng)連接后，就可以使我們能夠控制這些商品的流向。比如查詢郵遞快件轉(zhuǎn)到了何地，就不是像過去一樣要根據(jù)人工搜索跟蹤，而是通過射頻技術(shù)，以及在傳遞物體上植入芯片等技術(shù)手段，取得物品的相關(guān)具體信息。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)至今還沒有約定俗成的公認的概念，其基本定義是：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與因特網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理?？傮w上說，它是指各類傳感器和現(xiàn)有的因特網(wǎng)相互銜接的一項新技術(shù)?？梢园盐锫?lián)網(wǎng)定義為：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與因特網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義或者說：物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”（Enabled）的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵?！保∕ote），通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）、應(yīng)用大集成（GrandIntegration）以及基于云計算的SaaS營運等模式，在內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)和/或因特網(wǎng)環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義在這里，“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：1）要有相應(yīng)信息的接收器；2）要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3）要有一定的存儲功能；4）要有CPU；5）要有操作系統(tǒng)；10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義6）要有專門的應(yīng)用程序；7）要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8）遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9）在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的唯一編號。10.3.2物聯(lián)網(wǎng)的定義“物聯(lián)網(wǎng)”的概念打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開：一方面是機場、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉(zhuǎn)就在它上面進行，其中包括經(jīng)濟管理、生產(chǎn)運行、社會管理乃至個人生活。10.3.3物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。見圖10-6。10.3.3物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)圖10-6物聯(lián)網(wǎng)參考業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)10.3.3物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)獲識別物體，采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。10.3.3物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試，某些行業(yè)已經(jīng)積累一些成功的案例。10.3.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的用途已經(jīng)遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、智能（平安）家居（圖10-7）、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等眾多領(lǐng)域。10.3.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用圖10-7智能（平安）家居10.3.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的因特網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。人們正走向“物聯(lián)網(wǎng)”時代，但這個過程可能需要很長的時間。10.3.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用要真正建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng)，有兩個重要因素。一是規(guī)模性，只有具備了規(guī)模，才能使物品的智能發(fā)揮作用。例如，一個城市有100萬輛汽車，如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng)，就不可能形成一個智能交通系統(tǒng)；二是流動性，物品通常都不是靜止的，而是處于運動的狀態(tài)，必須保持物品在運動狀態(tài)，甚至高速運動狀態(tài)下都能隨時實現(xiàn)對話。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)通過大量分散的射頻識別（RFID）、傳感器、GPS、激光掃描器等小型設(shè)備，將感知的信息通過因特網(wǎng)傳輸?shù)街付ǖ奶幚碓O(shè)施上進行智能化處理，完成識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等工作?；\統(tǒng)地看，物聯(lián)網(wǎng)屬于傳感網(wǎng)的范疇。傳感器的應(yīng)用歷史悠久而且相當(dāng)普及，物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)的一個高級階段，它通過大量信息感知節(jié)點采集信息，通過因特網(wǎng)傳輸和交換信息，通過強大的計算設(shè)施處理信急，然后再對實體世界發(fā)出反饋或控制信息。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)其實質(zhì)用途可以歸結(jié)為三種基本應(yīng)用模式：對象的智能標簽、環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤、對象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)云計算服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動力有以下幾個方面：l）需求驅(qū)動：海量信息的處理，在目前技術(shù)下存在高成本壓力。云計算充分利用并合理使用資源，降低運營成本。2）技術(shù)驅(qū)動；IT與CT（ComputedTomography，電子計算機X射線斷層掃描）技術(shù)融合，推動IT架構(gòu)的升級和云計算標準的逐漸快速發(fā)展。3）政策驅(qū)動：政府的低碳經(jīng)濟與節(jié)能減排的政策要求；政府高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、云計算等基礎(chǔ)設(shè)施自助發(fā)展戰(zhàn)略。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞和智能處理三個特征，其中智能處理需要對海量的信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制，這就需要信息技術(shù)的支持。云計算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高擴展性等特點正是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；⒅悄芑l(fā)展所需的技術(shù)。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)云計算架構(gòu)在因特網(wǎng)之上，而物聯(lián)網(wǎng)將主要依賴因特網(wǎng)來實現(xiàn)有效延伸，云計算模式可以支撐具有業(yè)務(wù)一致性的物聯(lián)網(wǎng)集約運營。因此，很多研究提出了構(gòu)建基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺，該平臺主要包括云基礎(chǔ)設(shè)施、云平臺、云應(yīng)用和云管理。依托公眾通信網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)中心為核心，通過多接入終端實現(xiàn)泛在接入，面向服務(wù)的端到端體系架構(gòu)?；谠朴嬎隳Ｊ?，實現(xiàn)資源共享與產(chǎn)業(yè)協(xié)作，提高效率，降低成本，提升服務(wù)。10.4云計算與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算交互輝映。一方面，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開云計算的支撐。從量上看，物聯(lián)網(wǎng)將使用數(shù)量驚人的傳感器（如數(shù)以億萬計的RFID、智能塵埃和視頻監(jiān)控等），采集到的數(shù)據(jù)量驚人。這些數(shù)據(jù)需要通過無線傳感網(wǎng)、寬帶因特網(wǎng)向某些存儲和處理設(shè)施匯聚，而使用云計算來承載這些任務(wù)具有非常顯著的性價比優(yōu)勢；從質(zhì)上看，使用云計算設(shè)施對這些數(shù)據(jù)進行處理、分析、挖掘，可以更加迅速、準確、智能地對物理世界進行管理和控制，使人類可以更加及時、精細地管理物質(zhì)世界，從而達到“智慧”的狀態(tài)，大幅提高資源利用率和社會生產(chǎn)力水平?？梢钥闯?，云計算憑借其強大的處理能力、存儲能力和極高的性能價格比，很自然就會成為物聯(lián)網(wǎng)的后臺支撐平臺；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)將成為云計算最大的用戶，將為云計算取得更大商業(yè)成功奠定基石。10.5大數(shù)據(jù)時代大數(shù)據(jù)（bigdata）在物理學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域以及軍事、金融、通訊等行業(yè)存在已有時日，正因為近年來互聯(lián)網(wǎng)和信息行業(yè)的發(fā)展而引起人們關(guān)注。大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后IT行業(yè)又一大顛覆性的技術(shù)革命。云計算主要為數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供了保管、訪問的場所和渠道，而數(shù)據(jù)才是真正有價值的資產(chǎn)。企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)營信息、物聯(lián)網(wǎng)世界中的商品物流信息，互聯(lián)網(wǎng)世界中的人與人交互信息、位置信息等，其數(shù)量將遠遠超越現(xiàn)有企業(yè)IT架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力，實時性要求也將大大超越現(xiàn)有的計算能力。如何應(yīng)用這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)，使其為國家治理、企業(yè)決策乃至個人生活服務(wù)，是大數(shù)據(jù)的核心議題，也是云計算內(nèi)在的靈魂和必然的升級方向。10.5.1大數(shù)據(jù)最早提出大數(shù)據(jù)時代到來的是全球知名咨詢公司麥肯錫。進入2012年，大數(shù)據(jù)一詞越來越多地被提及，人們用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，并命名與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。數(shù)據(jù)正在迅速膨脹并變大，它決定著企業(yè)的未來發(fā)展，但是隨著時間的推移，人們將越來越多的意識到數(shù)據(jù)對企業(yè)的重要性。正如《紐約時報》2012年2月的一篇專欄中所稱，“大數(shù)據(jù)”時代已經(jīng)降臨，在商業(yè)、經(jīng)濟及其他領(lǐng)域中，決策將日益基于數(shù)據(jù)和分析而作出，而并非基于經(jīng)驗和直覺。10.5.1大數(shù)據(jù)哈佛大學(xué)社會學(xué)教授加里?金說：“這是一場革命，龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個領(lǐng)域開始了量化進程，無論學(xué)術(shù)界、商界還是政府，所有領(lǐng)域都將開始這種進程。”“大數(shù)據(jù)”在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)指的是這樣一種現(xiàn)象：互聯(lián)網(wǎng)公司在日常運營中生成、累積的用戶網(wǎng)絡(luò)行為的非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的規(guī)模是如此龐大，以至于不能用G或T來衡量。10.5.1大數(shù)據(jù)例如，一天之中，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的全部內(nèi)容可以刻滿1.68億張DVD；發(fā)出的郵件有2940億封之多（相當(dāng)于美國兩年的紙質(zhì)信件數(shù)量）；發(fā)出的社區(qū)帖子達200萬個（相當(dāng)于《時代》雜志770年的文字量）；賣出的手機為37.8萬臺，高于全球每天出生的嬰兒數(shù)量37.1萬……大數(shù)據(jù)時代的智慧城市所涉及的方方面面如圖10-8所示意。10.5.1大數(shù)據(jù)圖10-8大數(shù)據(jù)時代的智慧城市10.5.1大數(shù)據(jù)截止到2012年，數(shù)據(jù)量已經(jīng)從TB（1024GB=1TB）級別躍升到PB（1024TB=1PB）、EB（1024PB=1EB）乃至ZB（1024EB=1ZB）級別。國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的研究結(jié)果表明，2008年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為0.49ZB，2009年的數(shù)據(jù)量為0.8ZB，2010年增長為1.2ZB，2011年的數(shù)量更是高達1.82ZB，相當(dāng)于全球每人產(chǎn)生200GB以上的數(shù)據(jù)。而到2012年為止，人類生產(chǎn)的所有印刷材料的數(shù)據(jù)量是200PB。IBM的研究稱，整個人類文明所獲得的全部數(shù)據(jù)中，有90%是過去兩年內(nèi)產(chǎn)生的。而到了2020年，全世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模將達到今天的44倍。10.5.1大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)有四大特征：1）數(shù)據(jù)量大（Volume）：大數(shù)據(jù)的起始計量單位至少是P（1000個T）、E（100萬個T）或Z（10億個T）。2）類型繁多（Variety）：包括網(wǎng)絡(luò)日志、音頻