行業云的領跑者

　　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，云計算火熱的背后隱藏著什么？那么，先從云計算的本質開始說起吧。

　　探尋云計算的本質

　　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，是計算機和互聯網發展的一個手段。現在，到處都可以見到云計算的案例，稍微有點規模的數據中心或者IDC等都號稱自己利用云計算搭建了什么樣的平臺等等，但是什么樣的數據中心或計算中心才稱得上云計算呢？在曾宇看來，云計算的數據中心或計算中心需要滿足以下五個特征。

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

　　第二， 按需服務。用戶可以根據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， 業務部署必須是智能的。部署過程不需要人工去干預。

　　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，業界也有專家認為一個真正的云計算中心還需包含幾下特點：

　　一是超大規模，例如像Google、Amazon、微軟等的“云”目前都擁有了幾十萬臺服務器，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，云計算中心或數據中心必須保證用戶放入云中的數據是安全的。

　　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用運行。

　　還有一個特點，那就是云應該是廉價的。因為云計算的產生本身就是一個計算機時代發展的產物，它代表著高效能。云計算帶來的集中式管理可以節省企業建設數據中心的管理成本，因此，云計算在成本上的優勢必須保證。

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

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

　　第二是安全可靠性，無論是面向計算，還是面向數據存儲，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。而隨著廠商及相關組織對云計算的關注，上述兩個問題將逐漸被解決，云計算將主宰未來的IT世界。

　　中小型企業的福音

　　在“私有云”的呼聲逐漸高亢之時，行業云出現了。相對于云計算的概念來說，行業云算是個新名詞。其實，它也是公有云的一種。由于中國各區域和行業存在巨大的差異性，所有由行業內或某個領域內的主導企業或組織負責建立和維護的一個云計算平臺，向本行業的相關組織或個人提供服務。

　　在曾宇看來，云計算的發展不是一種技術形態，而是一種商業模式。因為支撐云計算的技術例如虛擬化、網絡等都早已存在，現在是通過云計算這樣一種商業形態來把這些技術進行了有機的整合，目前來看，我們應該把重點放在服務上面，而不是技術上。云計算帶來了三種服務模式：SaaS、PaaS、IaaS，其中SaaS模式提供低廉的在線軟件租用服務，PaaS模式提供快速的從技術開發到服務運維的能力，IaaS模式提供低成本和高可靠的基礎設施托管服務。

　　而在形形色色的云計算面前，行業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責搭建的工業云計算平臺。

　　工業云，把目標鎖定了中小企業，旨在為信息化水平較弱的中小企業提供廉價且高效率的計算服務。之所以作出這樣的選擇，是由于中小型工業企業在提升企業創新能力時往往要面臨工業計算軟件及平臺搭建、開發內部計算機建模和仿真技術、高端研發人員的培養等諸多問題，導致不能有效利用計算仿真等工業計算技術降低設計制作成本，提高生產效率。曾宇介紹，利用這個工業云，基于SaaS模式的云計算服務，工業用戶可通過各種客戶端設備的瘦客戶界面（如網頁瀏覽器、基于網頁的電子郵件）使用上述這些工業應用軟件；工業用戶也同時可以基于PaaS模式采用工業云計算運營商支持的編程語言和工具編寫好自己的工業應用程序，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20萬億次的工業云計算平臺，到現在已經達到了100萬億次的計算能力，而在未來三年內，將實現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，采用了混合異構結構。而隨著以后業務的不斷擴展，未來將會建立更大規模的服務平臺，機房也將會搬遷到更大的空間內。工業云計算平臺是基于Xen、KVM虛擬化技術及LSF和ISF云計算中間件實現全局資源監控管理、全局資源調度和動態應用部署，提供服務化的Ansys、Fluent、Abaqus、BLAST、Gromacs等20余種工業計算等應用軟件，可提供虛擬化服務和高性能計算服務，能夠為工業用戶提供SaaS、IaaS等多種服務模式。北京工業云計算平臺可廣泛應用于工業設計及工程計算領域，如加工工藝分析、裝配工藝分析、模具設計優化、機械零部件設計與性能分析、車輛等復雜機電設備性能及裝配工藝分析與設計、工程電磁兼容性分析、圖形渲染、虛擬裝配、虛擬焊接等諸多領域。

　　經過了一段時間的試運行，北京市工業云計算平臺已成功應用于北京長城華冠汽車公司的汽車碰撞仿真、中國京冶工程技術有限公司的鋼結構虛擬裝配仿真、北京生命科學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的鋼結構虛擬裝配”項目中，利用CAE技術模擬仿真各種工程材料的性能，利用虛擬裝配技術驗證裝配設計和操作的正確與否，以便及早發現裝配中的問題，對模型進行修改，并通過可視化顯示裝配過程。該項目將為京冶集團降低設計、制造環節的成本，驗證可實施性提供可靠的保證。目前，該平臺已經服務了超過40家的企業，收到了良好的結果。

　　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，中國的云計算產業仍然處于起步階段，技術、商業模式，以及基礎設施建設還都不成熟。在曾宇看來，云計算是否能夠成功，歸根結底要看商業模式是否能夠創新。而目前，國內的云計算中心大多把重點放在了基礎設施平臺的建設上，基于云計算平臺的應用還較少。服務模式上，也都處于摸索階段，所以，云計算的建設者務必要保持冷靜的頭腦，不能只激進的進行建設。因為云計算平臺未必是規模越大越好。除此之外，國內的一些計算中心還普遍存在著服務對象模糊、盈利模式不清晰等問題，還沒有明確自己的服務對象就開張，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規模時，要充分考慮其服務的區域經濟結構特點和區域經濟的總量。當前中國建成的計算中心普遍應用水平較低，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核以上的應用作業僅僅占到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3萬核以上的作業占50%。類似于上述的政績工程還有很多，國內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，曾宇也認為，行業云將是引領未來的一項重要技術。目前來看，它是最適合中國的工業發展模式的一種計算模式。中小企業迫切需要一種成本低而計算能力強的平臺來為自己服務。北京市工業云計算平臺對于北京市重點扶持的企業，是免費的，這必將會改變以往那種勞動附加值極低的工業生產模式。

　　在建設工業云的過程中，曾宇介紹了幾項經驗，供同樣建設行業云的同行們分享。

　　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。因為不同的行業云有不同的行業用戶，他們又有不同的應用特征，所以要保證不同應用之間的分區和隔離，

　　第三是，安全，要想提供高性能的服務，安全性是首要保障。

　　第四是，專業團隊的支持。除了日常的運營和維護外，一個優秀的云計算中心背后還必須有一個專業的團隊進行支持。像國外的匹斯堡超算中心，雖然規模不大，但都有一批有經驗的專家組成的技術團隊，能夠為其所制成的應用進行深入的研究。

　　目前，工業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，因為國內的云計算中心大多數是以計算資源的租賃和數據存儲服務為主，很少能支持領域應用的深入研究。這正是中國的云計算中心的發展方向。

　　曾宇說，建設工業云計算平臺，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的領導企業或組織能夠發揮自己的領頭作用，率先建立所屬行業的行業云，為本行業的行業創新提供一個支撐平臺。工業云計算平臺已經走上了致力于工業創新的道路，希望它能夠帶領更多行業云朵的盛開。目前為止，已經有針對特定行業的“健康云”、“醫療云”等的出現，行業云的未來，將逐漸明朗。

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