【云计算与数据空间】云计算是什么

　　在将来的某一天，当我们在家里、在办公室、在旅途中打开我们的电脑开始工作的时候，通过简洁明快的操作界面，我们可以完成任何我们所需要的工作，甚至快速执行远超出自己计算机计算能力的应用。虽然我们不知道这些数据、服务存放在何处，也没有在计算机里安装众多的应用软件，这一切我们仍然做得得心应手，而且完全不必担心数据和系统的安全。这是云计算为我们描绘出的美景。
　　随着数字化技术和互联网的发展，数据管理和计算模式呈现出新的特点。第一个数据特点是海量。全球的数据量在以指数的趋势迅猛增长，保守估计，目前每年全球至少产生15亿TB的新数据。第二是数据多样化。今天人们所面临的数据已不再是关系模型下纯粹的结构化数据，图片、音频、视频、文档等非结构化数据大量地涌入到人们的应用中来。与数据特点相适应，人们对信息的管理能力和服务模式也提出了新的要求。云计算和数据空间是在这一背景下提出的新的概念和技术。
　　
　　云计算相关概念
　　
　　数字技术和互联网的发展，特别是Web2.0的发展导致数据量高速增长，人们对计算能力和服务方式提出了更高的要求。此外，计算资源的利用率处于一种不平衡的状态，一方面一些应用需要大量的计算资源和存储资源，同时大量的计算设备和存储资源没有得到充分利用。云计算就是为了应对这一问题而提出的。其基本思想是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统计算分析之后，将处理结果回传给用户，以充分利用互联网资源，建立功能强大的计算中心，并基于此提供多种多样的计算服务。
　　虽然云计算作为一个新的概念被提出来。但是目前众多的Web应用及服务早已经体现了其思想。最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等。进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能，而且能够帮助用户完成众多复杂应用。
　　作为一种新的计算模式和服务模式，云计算已经引起IBM、EMC、微软、Google等公司的重视。Google的云计算中心是由几十万甚至上百万台廉价的服务器所组成的网络。Google的搜索引擎可以视为云计算的早期产品。IBM宣布推出的“蓝云”计划，是一种软件和硬件的组合产品，让企业用户可以对“云”计算模式进行实验。与此同时，全世界有数以亿计的Windows用户，微软所要做的就是将这些用户通过互联网更紧密地连接起来，并向他们提供云计算服务。
　　
　　数据空间技术
　　
　　云计算为我们描绘出了诱人的蓝图。实现这一蓝图，还有许多技术问题需要解决，首先就是数据管理问题。在云计算环境下，需要管理的数据对象不同于以往的数据。传统的DBMS在这些挑战面前显得无能为力。现在，管理着世界上最大、最丰富的数据集合，而且主要为个人服务的Google、MSN、Yahoo均不使用传统DBMS，而是另辟蹊径去寻找能更好地满足数据管理需求的方法。随着企业内部非结构化数据信息越来越多，企业数据管理问题会更加突出。个人信息管理同样面临这一问题，由于个人能够支配的时间有限和缺乏数据管理技术的支持，个人数据量的剧增使个人信息管理效率下降，人们将大量的时间耗费在信息的收集和查找方面。数据管理面临的挑战促使我们去寻求一种新的数据管理技术：数据空间（Dataspace）。
　　数据空间是与主体相关的数据及其关系的集合，数据空间中的所有数据对于主体来说都是可以控制的。主体相关性和可控性是数据空间中数据项的基本属性。我们所说的数据空间实际是指主体数据空间，与之相对的是公共数据空间。主体数据空间是公共数据空间的一个子集，随着主体需求的不断变化，数据项不断从公共数据空间纳入到主体数据空间中。主体、数据集、服务是数据空间的三个要素。主体是指数据空间的所有者，可以是一个人或一个群组，也可以是一个企业。数据集是与主体相关的所有可控数据的集合，其中既包括对象，也包括对象之间的关系。主体通过服务对数据空间进行管理，例如数据分类、查询、更新、索引等，都需要通过数据空间提供的服务完成。由此可见，数据空间是一种不同于传统数据管理的新的数据管理理念，是一种面向主体的数据管理技术。与传统的数据管理技术类似，数据空间管理也面临数据模型、数据集成、查询与索引等各种技术的研究。
　　
　　基于数据空间的云计算
　　
　　数据空间和云计算这两个概念提出的背景都是针对海量异构数据管理需求和服务管理需求。总的来说，传统数据库不适合用于云计算环境，因此云计算需要新的与之相对应的数据管理技术。
　　从数据管理角度来说，数据空间是对新的数据特点的一种刻画。其研究焦点是数据模型、数据查询、数据索引等算法。而云计算侧重于实现，其更大程度上是一种支持开放、共享的数据服务的架构和服务方式。从相互之间的影响来看，数据空间为云计算提供了一种应用场景。随着云计算概念的提出，人们不禁会问，什么样的数据计算模式适于这样的系统架构？数据空间或许能够给出一个答案。一方面，个人数据空间的最终目的是能够实现个人数据信息的随时随地的访问。要实现这一目的，必须借助基于Web的存储资源和计算资源，这就需要借助各种各样的云计算平台。另一方面，云计算拓展了数据空间研究的思路。对于个人和中小企业来说，目前存在数据管理的需求，但是，他们对于计算能力的需求往往是不平衡的。如果购置大量的存储和计算设备，那么投资和维护费用会大大提高，同时低水平的利用率则会造成资源的巨大浪费。这样，云计算模式为解决这一问题提出了一个新的思路，一些个人和企业可以在这种开放的体系架构下享受云计算提供的服务。至于如何实现这种服务，就需要利用数据空间等数据管理技术来研究解决。