云之旅：追溯云计算的演变

在当今的数字时代，云计算的重要性和意义越来越突出。它不仅代表了一种技术创新，更代表了一种新的商业模式。它不仅拓展了技术的边界，也为社会和经济发展提供了新的动力和可能性。

文本 |苗景亮，邓元辉，王国强.

缪景亮，中国科学技术协会创新战略研究院助理研究员。

邓元辉，中国科学技术协会创新战略研究所副研究员。

王国强，中国科学技术协会创新战略研究院研究员。

在当今全球经济发展迅猛的时代，云计算作为数字经济的核心技术支点，展现出其独特的魅力。特别是在疫情期间，云计算的重要性变得更加突出。它不仅使企业能够灵活地运营，而且还加快了全球各行各业的创新步伐。在疫情驱动的远程办公和数字化转型中，云计算已成为技术进步的明显标志，在全球经济重塑和社会结构快速变化中发挥着关键的推动作用。

从想象自实现

云计算的概念诞生于人类远见卓识的完美例证。 1961 年，美国计算机科学家约翰·麦卡锡（John McCarthy）脑海中浮现出一个具有前瞻性的想法，他是图灵奖 [gf]2022[gf]** 的获得者，他在美国麻省理工学院百年庆典上首次提出了“效用计算”的概念。在他的愿景中，未来的计算机资源，如水、电、气，将转化为日常生活中的基本公共设施，供人人使用。在当时，这个想法无疑是大胆和革命性的，就像在传统计算世界中播下的未来种子。时光荏苒，到了1996年，种子开始发芽。 “云计算”一词最早出现在美国康柏的一份内部文件中，尽管当时它还没有引起广泛关注。真正让云计算家喻户晓的是时任谷歌公司首席执行官埃里克·艾默生·施密特（Eric Emerson Schmidt）在 2022 年发表的演讲。他将云计算定义为一种基于互联网的计算方法，在这种计算方法中，可以根据需要将共享的硬件和软件资源和信息提供给计算机的各种终端和其他设备。施密特打开了通往新世界的大门，预示着信息自由流动和资源共享的新时代。

云计算，我们今天熟悉的一个概念，实际上是基于几十年前的技术创新。要理解云计算，我们需要回到 20 世纪 60 年代的计算机领域，看看它是如何从当时的技术演变而来的。最初，云计算的概念起源于“分时系统”，其核心思想是使多个用户能够同时使用同一台大型计算机。操作系统使用一种巧妙的时间分配方法，即时间片旋转，其中处理器的时间被分成小片段并依次分配给每个用户。这就像把一个大蛋糕切成许多小块，每个人都轮流享用一小块，让每个人都觉得整个蛋糕都是自己的。这种方法不仅提高了计算机资源的利用率，而且还允许并行处理多个任务。与此同时，云计算的另一个重要基石也出现了，那就是虚拟化技术。 1959 年，英国计算机科学家 Christopher [GF]2022[GF] Strachey 提出了这个概念，可以看作是分时系统概念的延伸，分时系统是云计算基础设施的核心，也是云计算发展的基础。简单来说，虚拟化就是在物理计算资源（如CPU和内存）之上构建一个逻辑层，使这些资源不受物理约束。在20世纪70年代，虚拟化技术进一步推动了分时系统的概念，抽象出单个物理服务器并模拟多个独立的虚拟机，每个虚拟机都可以运行不同的操作系统和应用程序，彼此隔离。通过这样做，该技术使多个用户能够共享计算资源，而不是依赖单个物理机器，大大提高了硬件资源的利用率，并增加了灵活性和可扩展性，为我们今天所知道的数字生活方式奠定了基础。

在 1990 年至 2000 年的十年间，互联网开始迅速传播，并改变了信息技术的整个格局。在此期间，云计算的雏形开始逐渐涌现，这与互联网的兴起和数据中心的进步息息相关。随着越来越多的人和企业开始互动和开展业务，对可靠、高效的数据存储和处理能力的需求急剧增加。这种需求导致了数据中心的快速增长，数据中心已成为存储、处理和分发大量数据以及支撑互联网基础设施的关键设施。在这一点上，企业开始意识到，通过对信息资源的集中管理，他们可以更有效地处理大量的网络流量，满足数据存储的需求。同时，这一时期也见证了关键技术的进步，如宽带互联网的普及提高了数据传输的速度，虚拟化技术大大提高了服务器的利用率。这些技术进步为云计算的兴起奠定了基础，云计算使数据和应用程序能够更有效地存储在远程服务器上并通过互联网访问。正是在这种背景下，云计算开始形成。企业和个人用户正在从传统的本地存储和计算转向更灵活、更具成本效益的云服务。这种转变推动了 21 世纪初云计算的快速发展和普及。

争夺霸权

商业竞争的时代

21世纪初，云计算阶段开始上演一场争夺霸权的商业竞赛。这一时期标志着云计算从技术概念向实际应用的转变，也是各大企业争夺市场领导权的关键时刻。 2000年前后，虚拟化技术逐渐成熟，成为云计算发展的重要里程碑。 2001 年，VMware 发布了第一款用于 x86 服务器的虚拟化产品 VMware ESX，这是一项开辟新可能性的技术成就。它允许多个虚拟机在单个物理服务器上同时运行。这不仅减少了对服务器的需求，而且与传统的物理服务器相比，它还显着提高了速度和灵活性。虚拟化技术的成熟，使得云计算市场商业领域开始真正显现。

2006年，云计算的阶段迎来了另一个关键时刻。亚马逊公司正式推出“基础设施即服务”（IaaS）云平台，即“亚马逊云科技”（AWS），开启了云服务的商业运营。作为云计算市场的先驱，AWS 自 2006 年推出以来一直是市场领导者。 AWS的服务范围从基础设施建设到机器学习和人工智能。 AWS 的核心组件是 Amazon Elastic Compute Cloud （EC2）。 EC2 简化了在云中运行虚拟服务器的过程，使用户能够轻松地在云环境中启动和管理服务器实例。 AWS 的对象存储服务是 Amazon **Storage Service （Amazon S3）。它为 Internet 上的数据存储提供了一个简单的接口，是一种高度可扩展的对象存储服务，用于备份、归档和 Internet 数据存储。自 2006 年推出以来，Amazon3 已成为云存储领域的领先服务之一，广泛应用于各种行业和应用。

随着2008年的到来，越来越多的新玩家加入了云计算商业市场。同年，谷歌开始提供其内部基础设施即服务，并推出了 App Engine。这种“平台即服务”（PaaS）产品允许开发人员构建和托管Web应用程序。该产品的推出不仅标志着谷歌在云计算领域向前迈出了一大步，而且还提供了一个完整的平台，让开发者可以专注于写作，而不必担心底层基础设施。随后，谷歌逐渐推出了更多的服务，如谷歌计算引擎和谷歌云存储。

同样在2008年，Microsoft在其专业开发者大会（PDC）上宣布了Windows Azure，并于2010年正式推出了该产品。这意味着Microsoft正式加入云计算市场。 2014年，Microsoft将Windows Azure更名为Microsoft Azure，以反映其支持多种操作系统，编程语言和工具的能力，而不仅仅是Windows。随后，Microsoft Azure 迅速扩展了其服务产品，包括 IaaS、PaaS 和 SaaS 等服务类型。

在国际云计算巨头争夺市场的同时，中国的云计算行业也迎来了自己的标杆——阿里云。 2009年，阿里云成立，中国云计算市场开始展现其独特的生命力和潜力。阿里云在云计算技术方面取得了令人瞩目的成就，特别是在大数据和人工智能领域。阿里云的一些核心产品，如弹性计算服务（ECS）、关系型数据库服务（RDS）和对象存储服务（OSS）在市场上很受欢迎。随着时间的推移，阿里云经历了快速的增长和扩张，不仅在亚洲市场占据了重要地位，而且成为全球云计算市场的重要参与者。阿里云的崛起，不仅彰显了中国云计算技术的发展速度，也为全球云计算市场带来了新的竞争格局。

除了这些巨头之外，还有其他重要的公司，如IBM、甲骨文等，在特定地区或行业领域占有重要地位。这些云服务提供商之间的竞争非常激烈。他们不仅在精英中的精英上竞争，而且在服务质量、技术创新、全球影响力和行业特定解决方案的定制方面也竞争。这种竞争促使每个云服务提供商不断改进和扩展其服务和能力，最终使整个云计算市场和相关技术快速发展。

云革命，

开启您的数字生活

云计算技术正在逐步改变我们的世界，特别是在医疗、教育和金融等关键领域，它正在引领数字化转型和创新。通过优化数据处理流程和资源配置，云计算不仅提高了这些领域的效率，而且大大提高了公众的生活质量和服务体验。 *云：开启智能治理时代

在云计算领域，云计算的应用实现了从传统的面对面服务向高效的在线处理模式的转变。政务云通过对数据的处理，显著提升了第一部门的服务效率，同时提升了现代办公、公共交通、城市管理、企业和社会信用体系等领域的智能化水平。一些政府云平台还配备了先进的数据处理机制，包括数据识别、分层分类、数据脱敏、异常检测、监控预警等，以保证平台的安全性、可靠性和可信度。通过这样一个集中的云平台，可以更有效地进行决策和管理，全面提升政务服务质量，直接惠及公众生活。

以深圳市政府云项目为例，该项目于2019年初启动，主要在深圳建设统一的云管理平台，实现全市各部门基础设施的共建共享、信息系统的整体部署、数据资源的聚合共享、业务应用的有效协同。深圳政务云基于华为云，利用云管理平台将市政府云与省区对接，实施统一管理，基于政府外网实现城区间资源互共享和容灾。

医疗云：开启数字健康时代

在医疗保健领域，云计算正日益成为行业现代化的关键力量。云计算使医疗数据的存储和访问更加高效和安全，使医疗保健组织能够无缝管理和共享电子健康记录。云计算支持远程医疗服务，改善了对医疗资源的访问，尤其是在偏远地区。它还为大数据分析提供了强大的计算能力，使医学研究人员能够快速分析庞大的健康数据集，以加速新药和新疾病的开发。此外，云平台上的人工智能和机器学习工具正在改变诊断过程，提高诊断的准确性和效率。

目前，医疗云的应用在国内取得了重大进展，比如北京的医疗大数据平台。该平台采用人工智能技术，自动采集、关联和整合，标准化处理，方便数据检索和分析。构建临床大数据知识图谱和推理引擎，深入挖掘疾病症状之间的潜在相关性，提高数据利用率和科研效率。目前，该平台已服务超过100项临床研究，建立了1000多个数据集，约90%的数据需求已通过平台完成，支持多篇文章的提交和研究方案的制定。

教育云：开启无限学习革命

在教育领域，云计算正在彻底改变学习和教学的方式。通过提供灵活且可扩展的资源，云计算使教育内容和工具能够随时随地访问**，从而实现更加个性化和协作的学习体验。课堂、学习管理系统（LMS）和学生信息系统（SIS）等云平台上的软件即服务（SaaS）应用程序大大简化了教学管理和课程设计。此外，云计算也使远程教育和课程成为可能，打破了地域和时间的限制，为更广泛的学生群体提供了高质量的教育资源。同时，云技术存储和处理大量教育数据的能力，为教育研究和学习成效分析提供了强有力的支撑。

以连云港在线教学服务系统为例，该系统利用全国中小学智慧教育云平台，建立“四位一体”在线教学服务体系。该系统为学生提供电子教材和教具，使用发音学习系统和文本阅读系统辅助学习，并提供名师现场讲座和问答服务。在大流行期间，该系统在确保学生“不停止学习”方面发挥了巨大作用。目前，在线教学服务系统总访问量已超过1500万次，有力支撑了教育教学活动的不断发展。

金融云：开启安全创新舞台

在金融领域，云计算正在引领一场深刻的数字化转型，为机构和客户提供更高效、更安全、更创新的服务。通过云平台，金融机构可以实现更高效的数据管理和处理，支持复杂的大数据分析和实时交易处理。这不仅加快了决策过程，还改善了风险管理和欺诈检测。云计算还使金融服务更加灵活和可访问，支持新兴的金融科技应用，如移动银行、**支付和个性化财务管理服务。同时，云计算在确保数据安全和遵守严格的行业合规标准方面发挥着至关重要的作用。通过在云中部署高级加密和安全协议，金融机构能够保护敏感的客户数据和交易信息。

华为的企业业务是金融行业云化转型的典型案例。华为利用ICT基础设施，打造安全、稳定、高效的金融云平台。平台支持私有云、华为公有云、专属云、金融行业云，以及智慧分行等金融边缘云场景。通过这个平台，金融企业可以快速搭建手机银行、小程序等，提升用户体验，同时通过开放的应用程序编程接口（API）将金融服务融入各个行业。

迎接挑战

面向未来的新世界

在这个快速发展的数字时代，云计算是技术进步的象征，但它也面临着安全、技术创新、可持续性和合规性等挑战。从云端保护数据安全和隐私保护，到智能云时代人工智能与物联网的深度融合，云计算不断突破科技世界的边界。边缘计算的兴起象征着对快速、高效的数据处理的需求，同时减轻了中央云的压力。在追求绿色转型的同时，绿色云计算的兴起凸显了环境保护的重要性，彰显了科技与可持续发展的和谐共生。此外，全球数据治理和日益严格的监管要求也给云计算合规性带来了新的挑战。面对这些挑战，云计算技术不断演进迭代，必将开辟新的天地。 保卫云层

云计算在为企业和个人提供灵活高效的计算资源的同时，也要面对持续的安全和隐私保护挑战。这些挑战主要集中在几个关键领域：首先，确保远程服务器上数据的安全，以防止任何数据泄露或未经授权访问的风险; 二是加强用户认证，确保个人信息的保密性和安全性; 三是跟上和遵守日益严格的数据保护法规，适应世界各地的法律要求; 第四，在确保跨平台和多云环境的稳定性和安全性的同时，要有效应对内部威胁。第五，持续防范网络攻击，如恶意软件和网络钓鱼攻击，确保系统的防御能力始终处于最佳状态。为了应对这些挑战，未来的云计算安全将更加注重构建全面的防御策略，采用智能方法进行威胁管理，并遵守法规以保护用户隐私和企业数据安全。

智云时代

云计算与人工智能和物联网的结合标志着技术创新新时代的开始。在基于云的平台的支持下，人工智能算法能够访问和分析世界各地的海量数据集，进一步提高决策的准确性，加速发现新见解，并优化自动化流程。同时，物联网设备产生的海量数据也可以通过云计算进行有效管理和分析，使智能家居、工业自动化等各种应用成为现实。这种融合不仅极大地提高了数据处理的效率和智能，而且还推动了新服务和应用的创新，例如在智慧城市、远程医疗和智能制造等领域。

边缘革命

边缘计算的兴起标志着计算领域的重大范式转变，满足了对数据处理日益增长的需求和对低延迟应用的需求。这项新兴技术将数据处理、存储和分析从集中式云数据中心转移到网络边缘，后者更接近数据生成的位置，例如用户的设备或本地网络。这种转变使需要实时或近乎实时数据处理的应用（如物联网、自动驾驶汽车、智慧城市和远程医疗）能够以更短的响应时间和更高的效率实现。同时，边缘计算降低了对中心云的带宽需求，提高了整个系统的可靠性。可以说，云计算与边缘计算的结合，为处理大量分散数据提供了灵活高效的解决方案，推动了新一代智能应用和服务的发展。

绿色转型

云计算的可持续性已成为技术界的一个关键话题。随着云服务的快速扩展，数据中心的能源消耗和碳排放引起了业界对环保的广泛关注。为了应对这场战斗，绿色云计算应运而生，旨在通过采用可再生能源、提高数据中心的能源效率、优化资源配置和减少冗余来减少这些影响。此外，绿色云计算包括使用更高效的冷却系统、改进的硬件设计和软件优化以降低能耗。这些努力不仅有助于减少对环境的影响，还有助于提高运营效率并降低成本。因此，绿色云计算正在成为推动技术行业向可持续发展转型的关键因素。

合规之道

由于处理和存储的数据可能具有全球性和跨境性，云计算带来了复杂的合规性挑战。根据欧盟的《通用数据保护条例》（GDPR）和美国《加州消费者隐私法案》（CCPA）等数据保护法规，云服务提供商和消费者必须确保其运营符合这些法规。这意味着云服务提供商必须确保数据处理的透明度，加强用户隐私保护，并实施数据主权和跨境数据传输的合规措施。此外，不同国家和地区的监管差异增加了合规的复杂性和应用成本，尤其是对于跨境运营的云服务公司而言。因此，云计算用户需要密切关注监管变化，以确保其云策略和应用程序能够适应这些不断变化的监管环境。

随着时间的推移，云计算已经从一个新兴的技术概念发展成为当今数字世界的核心支柱。它不仅彻底改变了企业和个人处理数据和使用应用程序的方式，而且还继续推动人工智能、物联网和大数据分析等新技术的界限。未来，云计算将继续发展，以应对安全和隐私挑战，同时在驱动全球经济、推动技术创新和实现可持续发展方面发挥关键作用。毫无疑问，云计算的旅程将充满可能性，引领一个更加智能和互联的未来。

云计算大事记

a brief history

1961年

美国计算机科学家麦卡锡（McCarthy）提出了将计算能力作为水和电等公用事业提供给用户的想法。