基于云计算的物流信息化系统项目资金可行性分析报告.doc

基于云计算的物流信息化系统项目资金申请报告郑州安视博科技有限公司二零一二年四月目 录第一章 项目概述11.1 项目名称及承办单位11.2 承办单位概况11.3 编制依据及范围21.5 项目总体目标31.6 项目建设内容31.7 项目总投资、资金筹措及效益状况41.8 主要技术经济指标4第二章 项目建设的背景和必要性52.1 项目提出的背景52.2 项目建设的必要性6第三章 市场分析及调研83.1云计算的定义83.2云计算特点103.3云计算的架构113.4 云计算的部署模式153.5云计算关键技术163.6云计算与其他概念18第四章 建设目标及建设内容214.1 建设目标214.2 建设内容25第五章 建设地点和建设条件265.1 建设地点265.2 自然条件265.3 建设条件27第六章 工程技术方案306.1 服务对象306.2 云计算公共服务系统的设计原则336.3 总体设计346.4 土建及配套工程36第七章 环保消防、职业安全卫生387.1 环境保护387.2 职业安全卫生397.3 消防40第八章 节能分析418.1 设计依据418.2 设计原则418.3 能耗指标418.4 节能措施和节能效果分析等内容43第九章 项目组织机构与劳动人员459.1 项目建设期管理机构459.2 运行机构设置479.3 技术力量和人员配置、劳动定员及工作制度48第十章 项目实施进度计划5010.1 项目建设期5010.2 实施进度计划50第十一章 项目招投标方案5211.1 项目招标范围及招标组织形式5211.2 投标、开标、评标和中标程序5211.3 评标委员会的人员组成和资质要求53第十二章 投资估算与资金筹措5412.1 投资估算依据及说明5412.2 项目总投资估算5512.3 资金来源56第十三章 财务分析及评价5713.1 评价参数、依据及方法5713.2 总成本费用估算5813.3 盈利能力分析6013.4 不确定性分析6613.5 评价结论66第十四章 结论与建议67附件：1、服务业发展引导资金使用申请表-692、项目基本情况介绍-803、企业投资项目备案文件-844、2009及2010年审计报告-855、企业法人营业执照、税务登记证-1186、企业存款证明-1236、土地保证金收据-1247、土地规划-1258、土地出让协议-1279、关于母公司关系的说明-13210、2011年河南省第二批重点建设项目名单的通知-13311、申报材料真实性声明-141第一章 项目概述1.1 项目名称及承办单位项目名称：云计算公共服务系统承办单位：郑州安视博科技有限公司法人代表：平本强建设地点：郑州市经三路北32号1.2 承办单位概况1.2.1 基本概况郑州安视博科技有限公司是河南省安视博系统工程有限公司的全资子公司，注册于郑州中牟产业园，成立于2011年2月。母公司河南省安视博系统工程有限公司主要从事计算机系统集成、软件开发、工业自动化控制、安防工程设计、施工、网站运营、物流业咨询等业务，是河南省物流协会会员、郑州市物流协会会员及协会网站建设维护单位。公司具备由国家信息产业部颁发的“计算机信息系统集成资质”；“软件企业认定证书”，被信息产业部授予河南地区“CEAC国家信息化培训认证中心”，并通过ISO9000(2000版)质量管理体系认证。公司现有员工160余名，其中80%以上具有大专及以上学历。公司现设有系统集成事业部、云系统信息运营事业部、物联网工程事业部、IT产品销售部、新产品研发部、客户服务部、计划财务部、总经理办公室等职能部门，拥有资深的硬件工程师、网络工程师、认证测试工程师、物流咨询顾问等优秀的人才队伍。1.2.2 经济状况公司成立以来，经济效益及资本积累快速增长，资产规模、销售收入、资产结构合理且稳定。其中2010年底资产总计5739万元，营业收入4592万元，利润总额73万元。企业近两年财务状况分析表如下： 财务状况表 单位：万元项目2009年12月2010年12月资产状况资产65465739负债58984661资产负债率(%)9080股本或实收资本6001000盈利能力主营业务收入61134592营业成本57333431营业利润3972利润总额3072净利润22411.3 编制依据及范围1.3.1 编制依据1、河南省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要；2、中共郑州市委、市人民政府关于加快现代服务业发展的意见（郑发200619号）；3、中共郑州市委、郑州市人民政府关于加快城区经济发展的意见（郑发200735号）文件精神；4、国务院1994年颁发的中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例；5、国务院2002年颁发的中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定；6、国家发改委、建设部发布的建设项目经济评价方法与参数（第三版）；7、资金申请报告编制内容深度规定；8、企业提供的其他基础数据和资料；9、项目单位资金申请报告编制委托书。1.3.2 编制范围与内容本项目为云计算公共服务系统项目的建设内容、技术方案及相应公用工程的配套、平衡。主要内容包括项目提出的背景及必要性、需求分析、建设地点和建设条件、工程技术方案、节能措施、环境影响评价、劳动安全卫生消防、组织机构与人力资源配置、项目实施进度、投资估算与资金筹措、财务分析、结论与建议等。1.5 项目总体目标项目总体目标是通过二次开发具有创意性和信息化的云计算经营模式，并以系统整合云计算及信息化市场形成提供基于云计算的公共服务系统，致力于将公司建成为先覆盖河南，后覆盖全国性的云计算系统，将公司品牌发展成为国内市场著名品牌。1.6 项目建设内容 本项目建设内容包括：1）建设一个可提供IT资源基础设施的公共服务系统，主要包括IDC基础服务、系统应用服务、软件服务等，面向大中小企业提供客户关系管理、电子邮箱、在线文档管理、进销存管理、在线财务系统、人力资源管理等一站式信息化服务；针对软件企业提供软件开发、测试、部署等系统服务；针对政府部门提供存储空间租用和数据灾备服务；面向教育、培训等机构提供虚机服务；为行业应用提供基础设施支撑服务，如物联网、电子政务和电子商务等。2）装修机房110平方米，购置设备50-60台（套）。1.7 项目总投资、资金筹措及效益状况项目建设期2年。本项目总投资3500万元，其中：建设投资3419.44万元，流动资金80.56万元。资金筹措：项目总投资3500万元，全部由郑州安视博科技有限公司自筹解决。经初步分析，项目计算期内，年平均销售收入为2566.81万元，年均总成本费用为594.25万元，年平均利润总额1947.18万元。全部投资内部收益率（税前）为14.4%，全部投资回收期（税前）为7年，全部投资财务净现值（Ic=20%税前）为2449万元。项目具有较好的财务盈利能力，投资风险不大，本项目在财务上可行。1.8 主要技术经济指标主要技术经济指标见下表： 项 目单 位总 投 资万元3500正常年销售收入万元914.70（第一正常年）年平均利税总额万元652.82年平均利润总额万元446.28年平均税后利润万元334.71投资利润率%8.4投资利税率%12.3税前内部收益率%14.4税后内部收益率%12.5投资回收期（税后）年7.97(含建设期)7第二章 项目建设的背景和必要性2.1 项目提出的背景在计算机产生后的相当长的一段时间内，计算机网络都还处于探索阶段。但是到了上世纪90年代以后，网络出现了爆炸式发展，随即进入了网络泡沫时代。在21世纪初期，正当互联网泡沫破碎之际，Web2.0的兴起，让网络迎来了一个新的发展高峰期。在这个Web2.0的时代，Flickr、MySpace、YouTube等网站的访问量，已经远远超过传统门户网站。如何有效地为巨大的用户群体服务，让他们参与时能够享受方便、快捷的服务，成为这些网站不得不面对的一个问题。而与此同时，一些有影响力的大公司为了提高自身产品的服务能力和计算能力开发大量新技术，例如，Google凭借其文件系统搭建起了Google服务器群，为Google提供强大的搜索速度与处理能力。于是，如何有效利用已有技术并结合新技术，为更多的企业或个人提供强大的计算能力与多种多样的服务，就成为许多拥有巨大服务器资源的企业考虑的问题。正是因为网络用户的急剧增多并对计算能力的需求逐渐旺盛，而计算机等IT设备公司、软件公司和计算服务提供商能够满足这样的需求，于是云计算便应运而生。在云计算领域中许多技术并不是最新的概念，但云计算将他们统整合起来使得许多原先在实验室中的或在某些特定领域内使用的技术逐渐被广泛应用，并显示了其商业价值。在技术层面推动云计算发展的重要因素是分布式应用的不断成熟和大力发展。当前计算机网络应用中，分布式计算越来越普遍，逐渐发展成主流的计算模式而取代集中式的大型计算机，而这也正是云计算所需要的。云计算模式在技术上和应用上比传统集中式的IT模型具有更好的性能价格比。用户不需要花几十万美元就能获得高效能计算。而且多数应用场景本身就是分布式的，如工业企业的应用，他们的管理部门和工业现场可能不在同一个地理区域。这些分散的应用环境和工作模式都使得云计算成为一种广受欢迎的IT服务模型。2.2 项目建设的必要性就中国而言，作为潜力巨大的发展中国家，中国正处于急速发展的高峰期。无论是城市规划建设，还是信息化政务管理，均离不开高性能计算机的支持。一个系统的可管理的云计算中心成为社会发展的科技基础。而目前，中国大多数城市在IT基础架构方面的建设与其他发达国家还有一定得距离。不仅无法满足居民日益提高的物质文化生活需求，也不利于创造良好的商业环境。城市管理低效和公共服务的落后是阻碍中国城市发展的两大系统挑战。从社会和国家的角度讲，区域云计算中心的建设是为了更好的迎接信息化时代的来临，而信息化的最终目的更是为最广大的人民谋幸福。从以人为本的角度讲，信息化建设更应该是一种社会行动。通过信息技术和信息设施，将技术作用于个体人，并使其内部的信息结构应变而适应社会环境，并产生交互作用，以最优的形态满足个体需求。云计算公共服务系统的建设仍然有效的满足了此需求，云计算公共服务系统作为高端的IT基础设施，可以极大地改善投资环境，在产业聚集，吸引其他企业、吸引高端人才、促进招商引资工作以及打造产业链具有不可替代的作用。这对于促进企业的发展、个人价值的展示以及拉动国家产业的发展有着重大的意义。区域云计算公共服务系统的建设是具有高显示度的亮点工程，能够极大的提升政府形象，并可辐射周边区域，对争夺区域科技发展的引领地位至关重要; 云计算公共服务系统是以高性能计算机作为IT基础设施，不仅可以改善区域投资环境，而且可有效促进招商引资。另外，云计算公共服务系统的建设还可以作为吸引、引进高端人才的硬件条件，可有效提升当地的教育、科研水平和质量。云计算公共服务系统的建设对城市支柱产业如汽车工业、石化工业、电子信息制造业、生物医药业等也将起到很好的提升和支持作用;同时对于发展高新技术产业，尤其在新材料产业、环保新能源产业、动漫创意产业等方面提供强大的支持;对改造提升传统工业，包括钢铁工业、机械装备制造业、轻纺服装工业等方面提供科研创新的系统。云计算公共服务系统的建设在重大市政建设项目和重要社会活动中将发挥不可替代的作用，将会带来巨大的社会效益。因此城市规划、市政管理、应急指挥等都离不开云计算中心的支持。总的来说，云计算公共服务系统的建设对于区域、城市乃至国家的发展都将起到不可估量的影响。建成后的云计算中心将为社会的经济建设、城市规划以及信息化管理等领域起到重要的推进作用。第三章 市场分析及调研计算机软件与硬件技术的飞速发展也导致了计算模型的不断演化。继分布式计算，并行计算，网络计算，效用计算，Web2.0等计算概念与模型的不断被推出以后，计算机工业界与学术界又提出了云计算模型，在某种意义上实现对这些计算概念与模型的泛化与商业化。总体上来讲，云计算通过互联网将超大规模的计算与存储资源整合起来，并以可信服务的形式按需提供给用户。3.1云计算的定义云计算是计算机资源公共化在商业模型上一个重要革新。通过云计算，用户将从繁重，复杂，易错的计算机资源管理中解放出来，而只需关注业务逻辑。这种业务逻辑与计算资源的分离将大大地降低企业信息化的复杂度。更重要的是，云计算带来的服务整合与按需供给将大大提高当前计算资源的利用率，降低每服务的能耗量，并且有效屏蔽计算资源的出错问题。云计算正处于不断演化的过程中，各界对云计算的定义持有不同看法。IBM蓝云定义：一种新的用户体验和业务模式：云计算是一种新出现的计算模式，它是一个IT计算资源池，并将应用、数据及其他资源，以服务的形式通过网络提供给最终用户。一种新的IT架构管理方法：云计算是一种新的方式来管理大量的虚拟化的IT资源，从管理的角度来看云计算，它可以讲多个小的资源组装成大的资源池，也可以讲大型资源虚拟化彻骨多个小型资源，而最终目的都是提供服务。微软认为云计算就是通过 Internet 标准和协议以实用工具形式提供的计算功能。百度百科给出了狭义云和广义云的概念：狭义云计算：提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义云计算：这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。Sun 公司认为，云的类型有很多种，而且有很多不同的应用程序可以使用云来构建。由于云计算有助于提高应用程序部署速度，有助于加快创新步伐，因而云计算可能还会出现我们现在无法想像到的形式。作为创造“网络就是计算机”(The Network is the Computer) 这一短语的公司，SUN公司深信云计算就是下一代的网络计算。维基百科(Wikipedia.org) 对云计算的定义也在不断更新，前后版本的差别非常大。最新定义为：云计算是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式，用户不需要了解云内部的细节，也不必具有云内部的专业知识或直接控制基础设施。云计算包括基础设施即服务(IaaS)、系统即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS) 以及其他依赖于互联网满足客户计算需求的技术趋势。云计算主要提供通用的通过浏览器访问的在线商业应用、软件和数据存储等服务。加州大学伯克利分校(university of california at berkeley)的Michael Armbrust 等在名为“伯克利云计算白皮书(above the clouds: a berkeley view of cloud computing)” 中对云计算的定义： 云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及这些服务所依托数据中心的软硬件设施， 这些应用服务一直被称作软件即服务(SaaS)，而数据中心的软硬件设施就是所谓的云，云计算就是SaaS 和效用计算。为了更好的促进云计算的发展与应用，美国国家标准与技术研究院（NIST）制定了“云计算工作定义”。这份“工作定义”提出了云计算的基本定义和特征、交付模式和部署模式。云计算是一种资源利用模式，它能以简便的途径和以按需的方式通过网络访问可配置的计算资源(网络、服务器、存储、应用、服务等)，这些资源可快速部署，并能以最小的管理代价或只需服务提供商开展少量的工作就可实现资源发布。3.2云计算特点(1)按需自助服务。消费者可对计算资源(如服务器时间和网络存储)进行单边部署以自动化地满足需求，并且无须与服务提供商的人工配合。(2)泛在网络连接。云计算资源可以通过网络获取和通过标准机制访问，这些访问机制能够促进用户通过异构的瘦(thin)客户系统或胖(thick)客户系统(手机、笔记本电脑、掌上电脑等)来使用云计算，也包括其它传统的或基于云的服务。(3)与地理位置无关的虚拟化的资源“池”。云计算服务商采用多用户模式，根据用户需求动态地分配和再分配物理资源和虚拟资源。用户通常不用知道这些资源具体所在位置，资源包括存贮器、处理器、内存、网络、虚拟机等。提虽然存在某种程度上的位置无关性，也就是说用户无法控制或根本无法知道所使用资源的确切物理位置，但是原则上可以在较高抽象层面上来指定位置（例如国家、州、省、或者数据中心）。资源的例子包括存储、处理、内存、网络带宽以及虚拟机等。即使是私有的“云”往往也趋向将资源虚拟“池”化来为组织的不同部门提供服务。(4)快速灵活地部署资源。云计算供应商可快速灵活地部署云计算资源，快速地放大和缩小。对于用户，云计算资源通常显得是无限的，并可以在任何时间购买任何数量的资源。(5)服务计费（可测量的服务）。通过对不同类型的服务进行计费，云计算系统能自动控制和优化资源利用情况。可以监测、控制资源利用情况，并形成报告，为云计算提供商和用户就所使用的服务提供透明性。人们可以监视、控制资源使用、并产生报表，报表可以对提供商和用户双方都提供透明。3.3云计算的架构3.3.1云计算服务模式云计算有三种服务模式：把云软件作为服务 (SaaS)、把云系统作为服务 (PaaS)、把云基础设施作为服务 (IaaS)。图1给出了这三种云服务模式所对应的云提供商。图1 云计算服务模式3.3.1.1 软件作为服务 (SaaS)在这种交付模式下，提供商在云计算设施上运行程序，用户通过各种客户端设备的瘦客户界面(如网页浏览器、基于网页的电子邮件)使用这些应用程序。用户不需管理或控制底层的网络、服务器、操作系统、存储系统、应用程序等，但可能需要完成一些与用户相关的应用程序参数设置。“把软件作为服务”的特色是根据需要作为服务提供的一整套应用程序。该软件的单个实例运行于云上，并为多个最终用户或客户机构提供服务。相关的SasS 示例主要包括：最著名的 SasS 示例是 。1999年，27岁的甲骨文（oracle）高级副总裁、俄罗斯裔美国人马克贝尼奥夫创办了S公司，并提出软件即服务（SaaS，Software-as-a-service）的思想，并运用于客户关系管理服务（CRM）软件。目前已有 72,500 家公司采用了Salesforce的CRM。针对终端用户谷歌则推出了Google Apps，这是一套基于网络的文档、电子数据表和其他生产力应用软件。主要有Gmail，GoogleDOCS、Google MAP、calendar、chat等。Microsoft Online Services：包括Windows Live、Office Live、Exchange Online、SharePoint Online、Office Live Meeting、Office Communications Online、Exchange Hosted Services、Dynamics CRM Online。NetSuite： NetSuite提供的NetSuite Business Software Suite 是行业领域首家在线商业软件。在强大的单一应用软件中，NetSuite集成了前台面向最终用户的CRM和电子商务功能与后台面向企业内部及合作伙伴的ERP，以及自助服务门户功能。Yahoo：Yahoo Small Business服务提供了一个组合，其中包括：域名注册服务、网站托管服务、邮件服务，这个简单组合在一个服务包内让小企业拥有了所有必要的面向因特网的服务，并且比起其它非云的选择具有明显的价格优势。客户所需的只是接入服务，在不再需要时可以简单地取消服务。3.3.1.2系统作为服务 (PaaS)在这种交付模式下，用户采用提供商支持的编程语言和工具编写好应用程序，然后放到云计算系统上运行。用户不需管理或控制底层的网络、服务器、操作系统、存储系统等，但要控制应用程序，可能还需要设置应用程序的运行环境。从服务生产商或消费者的观点看，关于 PaaS 的观点至少有两种：生产 PaaS 的某个人可能通过集成 OS、中间件、应用软件甚至是一个随后作为服务提供给客户的开发环境来生产一个系统。例如，开发 PaaS 的人可能会使其以一组 Sun xVM 管理程序虚拟机为基础，这组虚拟机包括一个NetBeans 集成化开发环境、一个 Sun GlassFish Web 栈，并支持像 Perl 或Ruby 这样的其它编程语言。使用 PaaS 的人会看到一个封装式服务，该服务是通过 API 提供给用户的。客户通过 API 与该系统互动，而且该系统执行一切必要的操作来管理和扩展其本身，以提供规定的服务水平。虚拟设备可以归类为 PaaS 的实例。例如，一个内容交换设备会将其所有组成软件对客户隐藏起来，而只向客户提供用来配置和部署服务的一个 API 或 GUI。PaaS 的商业示例包括：Google App Engine：谷歌推出了谷歌应用软件引擎（Google AppEngine，简称GAE），这种服务让开发人员可以编译基于Python的应用程序，并可免费使用谷歌的基础设施来进行托管（最高存储空间达 500MB）。对于超过此上限的存储空间，谷歌按“每CPU内核每小时”10至12美分及1GB空间15至18美分的标准进行收费。最近，谷歌还公布了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务计划。F是的企业云计算系统 。F向企业提供在云端上快速创建和实施业务应用程序所需的一切，包括数据库、无限的实时定制、强大的分析、实时工作流程和审批、可编程云逻辑、集成、实时移动部署、可编程的用户界面和网站功能。客户和合作伙伴在F上创建了超过120,000种定制应用程序来运营他们的业务，包括供应链管理、合规追踪、品牌管理、应收账款、索赔处理、休假应用程序以及其他更多的应用程序Microsoft Windows Azure Platform，Windows Azure Platform是一套云端服务作业系统，作为Windows Azure系统的开发、服务代管及服务管理的环境。通过微软的Windows Azure系统可提供开发人员随选运算及存储，用来装载、延伸及管理网络上的Web应用程序、云端应用程序和网络服务。Windows Azure Platform与Visual Studio进行了整合，支持一致性的开发经验。Windows Azure Platform是个可同时支持微软及非微软程序语言及环境的开放性系统。微软欢迎Eclipse、Ruby、PHP与Python第三方工具和语言能够加入Windows Azure Platform行列。NetSuite Suite云：NetSuite为其合作伙伴提供Suite云系统，在利润丰厚的云计算市场推出了自己的定制应用系统。据国外媒体报道，该系统提供的服务使其成为谷歌及甲骨文等公司的竞争对手，Suite云系统将包含一系列的新产品、开发工具和服务，包括新的Suite云开发网络(SDN)，将专门面向独立软件开发商。独立软件开发商可以选择在NetSuite上或Suite云开发系统上利用NetSuite商业操作系统(NS-BOS)创建SuiteApp，或者干脆使用现有应用程序进行整合。3.3.1.3 基础设施作为服务 (IaaS)在这种交付模式下，用户将部署处理器、存储系统、网络及其他基本的计算资源，并按自己的意志运行操作系统和应用程序等软件。用户不需管理或控制的底层的云计算基础设施，但要控制操作系统、储存系统和应用程序，可能还需要选择网络组件(防火墙、负载均衡器等)。亚马逊的云计算产品总称为Amazon Web Service(亚马逊网络服务)，主要由4部分组成，包括S3(Simple Storage Service，简单的存储服务)、EC2(Elastic Compute Cloud，可伸缩计算云)、SQS(Simple Queuing Service，简单信息队列服务)以及SimpleDB。也就是说，亚马逊目前为开发者提供了存储、计算、中间件和数据库管理系统服务。作为 Infrastructure as a Service (IaaS) 在实际应用中的一个例子，The NewYorkTimes 使用成百上千台 Amazon EC2 实例在 36 小时内处理 TB 级的文档数据。如果没有 EC2，TheNewYork Times 处理这些数据将要花费数天或者数月的时间。另一个示例是Joyent，其主要产品是一系列虚拟化服务器，这些服务器提供运行网站的高度可扩展的随需应变基础设施，包括用ruby on rails 、 PHP 、 Python 和 JAVA编写的丰富的web应用程序。3.4 云计算的部署模式不管利用了哪种服务模型（SaaS、 PaaS、或 IaaS），存在四种云服务部署模型，以及用以解决某些特殊需求而在它们之上的演化变形。（1）私有云。在这种模式下，云计算基础设施由单个组织经营，可由该组织或第三方管理。可以是场内服务（on-premises），也可以是场外服务（off-premises）。（2）社区云。在这种模式下，云计算基础设施由数个组织共享，并为一个有共同关注点的团体提供支持，可由团体组织或第三方管理。云基础设施由若干个组织分享，以支持某个特定的社区。社区是指有共同诉求和追求的团体（例如使命、安全要求、政策或合规性考虑等）。可以是该组织或某个第三方负责管理，可以是场内服务（on-premises），也可以是场外服务（off-premises）。（3）公共云。在这种模式下，云计算基础设施由一家销售云计算服务的组织所拥有，该组织将云计算服务销售给公众或大型工业团体。（4）混合云。在这种模式下，云计算基础设施由两种或两种以上的云(私有、团体或公共)组成，每种模式的云都保持独立，但通过标准或专有技术被组合成一体，具有数据和应用程序的可移植性。如Amazon Web Server等既为企业内部又为外部用户提供云计算服务。这些技术促成数据和应用的可移植性（例如用以云之间负载分担的cloud bursting技术）。3.5云计算关键技术云计算是一种新型的超级计算方式，以数据位中心，是一种数据密集型的超级计算。在数据存储、数据管理和编程模型等方面具有自身独特的技术。3.5.1数据存储技术为保证高可用、高可靠和经济性，云计算采用分布式存储的方式来存储数据，采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性，即为同一份数据存储多个副本。另外，云计算系统需要同时满足大量用户的需求，并行的为大量用户提供服务。因此，云计算的数据存储技术必须具有高吞吐量和高传输速率的特点。云计算的数据存储技术主要有谷歌的非开源的GFS和Hadoop开发团队开发的GFS的开源实现HDFS。大部分IT厂商，包括yahoo、Intel的云计划采用的都是HDFS的数据存储技术。未来的发展集中在超大规模的数据存储、数据加密和安全性保证、以及继续提高IO速率等方面。3.5.2数据管理技术云计算系统对大数据集进行处理、分析想用户提供高效的服务。因此，数据管理技术必须能够高效的管理大数据集。其次，如何在规模巨大的数据中找到特定的数据，也是云计算数据管理技术所必须解决的问题。云计算的特点是对海量数据存储、读取后进行大量的分析，数据的读操作频率远大于数据的更新频率，云中的数据管理是一种读优化的数据管理。因此，云系统的数据管理往往采用数据库领域中列存储的数据管理模式。将表按列划分后存储。云计算的数据管理技术最著名的是谷歌的BigTable数据管理技术，同时Hadoop开发团队正在开发类似BigTable的开源数据管理模块。由于采用列存储的方式管理数据，如何提高数据的更新频率以及进一步提高随机读取速率是未来数据管理必须解决的问题。3.5.3编程模式为了使用户能更轻松的享受云计算带来的服务，让用户能利用该编程模型编写简单的程序来实现特定的目的，云计算上的编程模型必须十分简单，必须保证后台复杂的并行执行和任务调度向用户和编程人员透明。云计算采用MapReduce的编程模型。现在所有IT厂商提出的云计划中采用的编程模型，都是基于MapReduce的思想开发的变成工具。MapReduce不仅仅是一种编程模型，同时也是一种高效的任务调度模型。MapReduce这种编程模型不仅适用于云计算，在多核和多处理器、cell processor以及异构机群上同样具有良好的性能。该编程模型仅适用于编写任务内部松耦合、能够高度并行化的程序。如何改进编程模式，是程序员能够轻松的编写紧耦合的程序，运行时能高效调度和执行任务是MapReduce编程模型未来的发展方向。3.6云计算与其他概念3.6.1云计算与网格计算从根本上来说，从应对Internet应用的特征特点来说，他们是一致的，为了完成在Internet情况下支持应用，解决异构性、资源共享等等问题。云计算可看做是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(系统即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。计算机模式的发展具体看来，网格计算和云计算的区别如表1所示。表1 网格计算与云计算的区别网格计算云计算目的网格计算将独立的计算机连接成一个大的基础设施，充分利用闲置的资源，从而把计算资源作为能够开启关闭的公用事业来提供。云计算除了把计算资源作为能够开启关闭的公用事业来提供外，更进一步提供了效用计算，用来支付在共享服务器上使用的服务，就好象支付公共事业一样（比如电力、天然气等）。资源分布聚合分布资源，支持虚拟组织，提供高层次的服务，例如分布协同科学研究等。云计算的资源相对集中，主要以数据中心的形式提供底层资源的使用，并不强调虚拟组织（VO）的概念。支持应用网格计算用聚合资源来支持挑战性的应用，这是初衷，因为高性能计算的资源不够用，要把分散的资源聚合起来。云计算从一开始就支持广泛企业计算、Web应用，普适性更强。处理异构网格计算用中间件屏蔽异构系统，力图使用户面向同样的环境，把困难留在中间件，让中间件完成任务。云计算采用镜像或者提供服务的机制来解决异构性的问题。当然不同的云计算系统还不太一样，像Google一般用比较专用的自己的内部的系统来支持。服务的方式网格计算用执行作业形式使用，在一个阶段内完成作用产生数据。而云计算支持持久服务，用户可以利用云计算作为其部分IT基础设施，实现业务的托管和外包。应用领域网格计算更多地面向科研应用，商业模型不清晰。而云计算从诞生开始就是针对企业商业应用，商业模型比较清晰。3.6.2 云计算与SOA微软开发系统技术高级经理Steven Martin说，SOA的讨论肯定将开始转向云计算。云计算是合乎逻辑的服务托管环境。面向服务是构建应用程序的一种方法，而云计算指的是这种基础设施以及那个应用程序的交付模式。开源软件SOA软件厂商WSO2的首席执行官Sanjiva Weerawarana说，云计算是在SOA环境中部署服务的一个好方法。他指出，SOA和云计算相互支持，但是，他们的思想基础不一样。云计算是一种部署架构，而不是设计企业IT的架构方法。而SOA是这种方法。研究机构Directions on Microsoft的研究经理Rob Helm称，云计算和SOA都能够确定主要的可再利用的组件是什么，在开放网络上运行大规模组件的正确技术是什么。以模块化方式向SOA过渡的机构在把模块迁移到云计算的之后将处于非常有利的地位。3.6.3 云计算与超级计算机超级计算机拥有强大的处理能力，特别是计算能力。2008年11月17日发布的超级计算机Top 500榜单，IBM为美国国家实验室建造的计算机系统“Roadrunner”获得冠军。它的运算速度达到了1.026 Petaflop/s。Roadrunner超级计算机包含了12960个IBM powerX cell 8处理器及6948个分布于刀片服务器上的AMD Opteron 芯片，分别安装在288个IBM bladeCenter机架上。Roadrunner拥有80TB的内存，外存使用1.5 PB容量的Panasas存储，外存通过10GB/s以太网连接，耗资超过1亿美元。TOP 500对超级计算机的排名方式可以看出，传统的超级计算机注重运算速度和任务的吞吐量，以运算速度为核心进行计算机的研究和开发。而云计算则以数据为中心，同时兼顾系统的运算速度。传统的超级计算机耗资巨大，远超过云计算系统。例如，趋势科技花费1000多万美元租用34000多台服务器，构建自身的“安全云”系统。云计算系统相比于超级计算机具有松耦合的性质，可以比较方便的进行动态伸缩和扩展，而超级计算机