云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此,云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。
对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算,至少可以找到100种解释。目前广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
云计算是通过使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更相似。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。
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。
一、去计算主要特点
被普遍接受的云计算特点如下:
1.超大规模
“云”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.虚拟化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。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,甚至包括超级计算这样的任务。
3.高可靠性
“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。
4.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。
5.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。
6.按需服务
“云”是一个庞大的资源池,你按需购买;云可以像自来水,电,煤气那样计费。
7.极其廉价
由于“云”的特殊容错措施可以采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数据中心管理成本,“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,经常只要花费几百美元、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。
8.潜在的危险性
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,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。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。
二、云计算主要优势
1.云物联
“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网的两种业务模式:
MAI(M2MApplicationIntegration),内部MaaS;
MaaS(M2MAsAService),MMO,Multi-Tenants(多租户模型)。
随着物联网业务量的增加,对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求:
云计算:从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段,PoP即可满足需求;
在物联网高级阶段,可能出现MVNO/MMO营运商(国外已存在多年),需要虚拟化云计算技术,SOA等技术的结合实现互联网的泛在服务:TaaS(everyTHINGAsAService)。
2.云安全
云安全(CloudSecurity)是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。
“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到Server端进行自动分析和处理,再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。
3.云存储
云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
4.云游戏
云游戏是以云计算为基础的游戏方式,在云游戏的运行模式下,所有游戏都在服务器端运行,并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端,用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡,只需要基本的视频解压能力就可以了。就现今来说,云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式,因为至今X360仍然在使用LIVE,PS是PSNETWORK,wii是wi-fi。但是几年后或十几年后,云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性非常大。如果这种构想能够成为现实,那么主机厂商将变成网络运营商,他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用,而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了,但是达到的效果却是相差无几的。对于用户来说,他们可以省下购买主机的开支,但是得到的确是顶尖的游戏画面(当然对于视频输出方面的硬件必须过硬。)。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面,家用机和我们今天用的机顶盒一样简单,甚至家用机可以取代电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。
5.云计算与大数据
从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。
三、云计算在安防领域中的应用实例
1.云计算在高清视频监控中的应用
南京云创存储科技有限公司研制的cVideo是目前在安防高清监控领域中比较成功的云计算解决方案案例之一。cVideo用云计算的并行处理能力,来进行高清视频的编解码,利用云存储的可靠存储能力,来完成海量数据的存储,从而实现高并发、高可靠、低成本,满足视频监控系统实现向高清、智能、P网络化发展。
cVideo拥有高清编解码系统、智能分析和检索系统及高效能云存储系统三个核心模块。基于并发性能高、可靠性强、成本低廉、功耗低、扩展容易、免维护的云存储系统,可伸缩的云计算架构,完成多路输入视频的高清解码和编码,并将解码结果实时多路显示到电视墙。运用云计算能力,实现常用的各种智能识别算法,如车牌识别、人脸识别、车身颜色、火灾烟雾检测、入侵检测等智能算法,并能以智能分析结果指导视频存储,研发结构化的视频数据格式和智能检索算法,实现智能检索和知识策略。
cVideo可以实现单系统同时完成6路以上1080P/30FH264解码,1路1080P/30FH.264编码,能多路拼接显示,并支持1/2/4/6画面显示、支持RSTP/RTCP/IGMP/TCP/IP等网络流媒体协议,还能够实现组播调度。它的高清编解码系统能够灵活扩展,多级级联,具有集成度高、可靠性强的优良架构。
cVideo能够实现10Gbps以上并发服务能力,支持无限扩容,免维护,提供最高3倍冗余的能力,整体功耗比传统存储方案节省3倍以上,成本降低5倍以上。
2.云计算在智慧楼宇中的应用
北京朗德华信自控技术有限公司研制的基于云计算的楼宇能源和安防平台是将物联网和云计算技术有机结合的一个平台。此平台完全呈现物联网的整体架构,并且最上层以云计算技术实现整体的管理和控制。感知层将会由各类网络传感器组成,包括摄像头、红外\辐射传感器、各类门禁传感器、智能水\电\气表、消防探头等,全部将以网络化结构形式组成建筑“智慧化”大控制系统的传感网络。网络层将由传输媒介和IP功能控制器组成,通俗说——以综合布线系统作为传输介质,通过物联网标准的通讯协议将感知层信号传递给相应的IP功能控制器。应用层将以集中管理和分散应用的功能软件组成,仍旧符合“集散控制原则”。
众所周知,平台软件决定着IP功能控制器的应用范围和控制功能,并且在同一个管理软件层面实现不同功能控制需求,实现大融合的集成控制模式。在此平台中,建筑级别的大容量现场存储设备,包括大量历史数据存储设备(现主要是建筑能耗采集服务器、存储服务器和分析服务器等)、视频存储设备(现主要是硬盘录像机等)将会逐步被网络备份系统—“云存储”平台替代。云计算作为最上端的集中管理和控制平台,实现建筑群的整体管控功能,使
“集散控制”原则由单栋建筑的“小集散控制”系统扩展至建筑群的“大集散控制”系统,满足了建筑群整体的传感单元(感知层的传感器)、控制单元(应用层的IP功能控制器和功能控制软件)、执行单元(应用层的IP功能控制器和现场执行设备)、反馈单元(感知层的反馈机构和传感器)组成大控制回路,实现建筑群的大闭环控制和管理。
四、云计算的未来
随着科技不断发展和成熟,3G、、4G物联网等技术日趋成熟稳定,作为一种商业计算模型的云计算,终将与这些技术结合,相辅相成,为世界带来不可预测的变革。
3G与云计算互相依存、互相促进。一方面,3G将为云计算带来数以亿计的宽带移动用户。目前3G用户已超过5亿,并以惊人的速度增长。2009年是中国的3G元年,当年用户数就超过了千万。这些用户的终端是手机、PDA、笔记本、上网本等,计算能力和存储空间有限,却有很强的联网能力,对云计算有着天然的需求,将实实在在地支持云计算取得商业成功;另一方面,云计算能够给3G用户提供更好的用户体验。云计算有强大的计算能力,接近无限的存储空间,并支撑各种各样的软件和信息服务,能够为3G用户提供前所未有的服务体验。
物联网与云计算也是交互辉映。首先,物联网的发展也离不开云计算的支撑。从量上看,物联网将使用数量惊人的传感器,如数以亿万计的RFID、视频监控等,其采集到的数据量惊人。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。可以看出,云计算凭借其强大的处理能力、存储能力和极高的性价比,很自然就会成为物联网的后台支撑平台。其次,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。
无论云计算将来以哪种模式发展,其在安防领域中的应用将会随处可见,大安防云系统的互联互通最终会诞生在我们生活之中,并为我们安防行业带来高性能、低功耗及廉价的服务。