談到云計(jì)算（cloud computing），我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)“云計(jì)算“中的“云（cloud）”是什么。
一、云的概念
“云”實(shí)質(zhì)上就是指的一片網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這片網(wǎng)絡(luò)，用戶可以實(shí)現(xiàn)在電腦、手機(jī)、電視、平板、智能手表、智能家居設(shè)備、智能辦公設(shè)備等各種可以聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備之間互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)諸如——備份手機(jī)照片到云空間、遠(yuǎn)程控制家中臺(tái)燈、疾病診療線上聯(lián)合會(huì)診、異地醫(yī)療報(bào)銷、移動(dòng)辦公、云端巨量數(shù)據(jù)運(yùn)算處理等用云場(chǎng)景。
用戶享受的所有資源、所有應(yīng)用程序全部都由一個(gè)存儲(chǔ)和運(yùn)算能力超強(qiáng)的云端后臺(tái)來(lái)提供，這個(gè)云端后臺(tái)，可能是由一個(gè)或多個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)組成，也可能是分布在各地的具有不同運(yùn)算性能的普通計(jì)算機(jī)集群組成。
二、云計(jì)算的概念，什么是云計(jì)算
所謂云計(jì)算（cloud computing），是一種分布式計(jì)算，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無(wú)數(shù)個(gè)小程序，然后，通過(guò)多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析這些小程序得到結(jié)果并返回給用戶。云計(jì)算早期，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是簡(jiǎn)單的分布式計(jì)算，解決任務(wù)分發(fā)，并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的合并。因而，云計(jì)算又稱為網(wǎng)格計(jì)算。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)（幾秒種）完成對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)的處理，從而達(dá)到強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。--概念引自【百度百科】
從狹義上講，云計(jì)算就是一種提供資源的網(wǎng)絡(luò)，使用者可以隨時(shí)獲取云端資源，按需使用，并且可以看成是無(wú)限擴(kuò)展的，只要按用量付費(fèi)就可以。這種付費(fèi)模式，有點(diǎn)類似于自來(lái)水廠通過(guò)水表，來(lái)評(píng)估每家每戶的用水量，然后根據(jù)用水量給我們結(jié)算水費(fèi)，我們付費(fèi)即可享用。
從廣義上說(shuō)，云計(jì)算是與信息技術(shù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一種服務(wù)，這種將分布在各地的資源匯集到一個(gè)平臺(tái)的方式，我們稱之為計(jì)算資源共享池，也叫“云”，云計(jì)算就是把許多計(jì)算資源集合起來(lái)，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，只需要很少的人參與，就能讓資源被快速提供。也就是說(shuō)，計(jì)算能力，或稱作“算力“可以作為一種商品來(lái)售賣，可以在互聯(lián)網(wǎng)上流通。
三、云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)之后，在信息時(shí)代的又一革新，云計(jì)算是信息時(shí)代的一個(gè)大的飛躍，未來(lái)的時(shí)代可能是云計(jì)算的時(shí)代。
云計(jì)算具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和需要性，可以為用戶提供一種全新的體驗(yàn)，云計(jì)算的核心就是將無(wú)數(shù)配置不同、計(jì)算能力不同的計(jì)算機(jī)資源通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的統(tǒng)一調(diào)度和按需獲取。無(wú)論何時(shí)何地，用戶都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取到無(wú)限的計(jì)算資源。
云計(jì)算技術(shù)，也簡(jiǎn)稱云技術(shù)（cloud technology），是基于云計(jì)算商業(yè)模式應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)、管理平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等的總稱。
云計(jì)算技術(shù)可以組成資源池，按需所用，靈活便利。未來(lái)，云計(jì)算技術(shù)將變成重要支撐。技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的后臺(tái)服務(wù)需要大量的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，如視頻網(wǎng)站、圖片類網(wǎng)站和更多的門戶網(wǎng)站。
云計(jì)算一般都是通過(guò)分布式儲(chǔ)存的手段來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，同時(shí)在冗余式儲(chǔ)存的支持下，能夠提高數(shù)據(jù)保存的可靠性，這樣就能讓數(shù)據(jù)同時(shí)存在多個(gè)儲(chǔ)存副本，更加提高了數(shù)據(jù)的安全性。
四、云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
1. 虛擬化技術(shù)
虛擬化突破了時(shí)間、空間的界限，是云計(jì)算最為顯著的特點(diǎn)，虛擬化技術(shù)包括應(yīng)用虛擬和資源虛擬兩種。
2. 動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展
云計(jì)算平臺(tái)可以幫助本地服務(wù)器增加計(jì)算能力，使計(jì)算速度大幅提高，在本地計(jì)算需求高峰期，通過(guò)本地計(jì)算任務(wù)溢出到云，可以讓排隊(duì)中的計(jì)算任務(wù)快速跑完，提高整體計(jì)算效率，在本地計(jì)算需求低谷期，通過(guò)減少云端計(jì)算需求，可以充分節(jié)省計(jì)算成本。
典型的動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展功能，可以參考fastone autoscale技術(shù)。通過(guò)fastone云計(jì)算平臺(tái)的autoscale技術(shù)，用戶可以按照計(jì)算需求量的大小，隨時(shí)隨地增減云端高性能計(jì)算集群。
3. 按需部署，彈性計(jì)算
計(jì)算機(jī)包含了許多應(yīng)用、程序軟件等，不同的應(yīng)用對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)資源庫(kù)不同，所以用戶運(yùn)行不同的應(yīng)用需要較強(qiáng)的計(jì)算能力對(duì)資源進(jìn)行部署，而云計(jì)算平臺(tái)能夠根據(jù)用戶的需求快速配備計(jì)算能力及資源。
4. 靈活性高
云計(jì)算平臺(tái)能夠根據(jù)用戶的需求，從統(tǒng)一的云端資源池中快速幫助用戶配備計(jì)算能力及資源。
例如用戶在fastone云計(jì)算平臺(tái)做大規(guī)模分子篩選，可以根據(jù)需要跨品牌、跨區(qū)域選擇不同云上的同一類型CPU、GPU節(jié)點(diǎn)，將計(jì)算任務(wù)并行化處理，提高運(yùn)算效率，相較于本地算力環(huán)境，更高效更靈活。
5. 可靠性高
高可靠性是云計(jì)算技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)。倘若服務(wù)器故障也不影響計(jì)算與應(yīng)用的正常運(yùn)行。因?yàn)閱吸c(diǎn)服務(wù)器出現(xiàn)故障可以通過(guò)虛擬化技術(shù)將分布在不同物理服務(wù)器上面的應(yīng)用進(jìn)行恢復(fù)或利用動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能部署新的服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算。
6. 性價(jià)比高
將資源放在虛擬資源池中統(tǒng)一管理在一定程度上優(yōu)化了物理資源，用戶不再需要昂貴、存儲(chǔ)空間大的主機(jī)，可以選擇相對(duì)廉價(jià)的PC組成云，一方面減少費(fèi)用，另一方面計(jì)算性能不遜于大型主機(jī)。
五、云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用
云計(jì)算技術(shù)根據(jù)其用途可以分為以下幾大類：
1. 分布式數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)
在現(xiàn)有的云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)中，關(guān)鍵技術(shù)主要有兩種：Google File system(非開(kāi)源的GFS)和Had00p Distributed File System(開(kāi)源的HDFS)。
2. 云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)
代表性技術(shù)為Big Table數(shù)據(jù)管理技術(shù)，通過(guò)列存儲(chǔ)的方式來(lái)對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
3. 云計(jì)算的并行編程模式
主要是通過(guò)Map-Reduce編程模式來(lái)進(jìn)行編程。Map-Reduce編程模式編寫出來(lái)的程序具有很好的兼容性同時(shí)也具備很強(qiáng)的容錯(cuò)性。
六、什么是云服務(wù)
人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，以按需，易擴(kuò)展的方式所獲得的服務(wù)就是云服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件，互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的虛擬產(chǎn)品或資源，也可是其他類型的基礎(chǔ)服務(wù)。云服務(wù)意味著計(jì)算能力，也可作為一種商品通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通。
通過(guò)云服務(wù)，手機(jī)、電腦、平板、電視機(jī)、投影儀、智能家居及辦公設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)各種終端設(shè)備之間的互聯(lián)互通。像我們現(xiàn)在經(jīng)常使用的在線殺毒、網(wǎng)絡(luò)硬盤、云空間、在線音樂(lè)、遠(yuǎn)程視頻等都屬于云服務(wù)的范疇。
現(xiàn)階段所說(shuō)的云服務(wù)已經(jīng)不單單是一種分布式計(jì)算，而是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。
七、云服務(wù)的類型
云服務(wù)，也稱云計(jì)算服務(wù)，可分為以下三種服務(wù)模式：
1. 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)
位于云服務(wù)的最底層，是物理層；IaaS提供虛擬化計(jì)算資源，如虛擬機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)。
2. 平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)
位于云服務(wù)的中間層，是傳輸技術(shù)層； Paas為開(kāi)發(fā)、測(cè)試和管理軟件應(yīng)用程序提供按需開(kāi)發(fā)的環(huán)境，這是一種可定制的云計(jì)算解決方案。
3. 軟件即服務(wù)(SaaS)
位于云服務(wù)的中間層，是應(yīng)用層；SaaS服務(wù)商通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向終端用戶提供按需軟件付費(fèi)應(yīng)用程序。
這三種云計(jì)算服務(wù)也可稱為云計(jì)算堆棧，因?yàn)樗鼈儽舜睡B放，構(gòu)建了堆棧。
八、什么是云平臺(tái)
云計(jì)算平臺(tái)，簡(jiǎn)稱云平臺(tái)，主要由用戶界面、服務(wù)目錄、管理系統(tǒng)、部署工具、監(jiān)控和服務(wù)器集群組成。
云平臺(tái)一般由以下技術(shù)架構(gòu)組成：
- 用戶界面。用戶可以在此界面向彼此傳遞信息，進(jìn)行互動(dòng)。
- 服務(wù)目錄。為用戶提供各種服務(wù)的選項(xiàng)列表。
- 管理系統(tǒng)。對(duì)云端資源進(jìn)行管理。
- 部署工具。可以根據(jù)用戶的計(jì)算請(qǐng)求，對(duì)云端的計(jì)算資源進(jìn)行有效部署與匹配。
- 監(jiān)控。對(duì)云上的正在運(yùn)行的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行管控并制定措施。
- 服務(wù)器集群。服務(wù)器集群包括虛擬服務(wù)器與物理服務(wù)器，隸屬管理系統(tǒng)。
上述云平臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能，可以通過(guò)試用 速石云計(jì)算平臺(tái) 來(lái)了解。
九、云平臺(tái)的服務(wù)特點(diǎn)
云平臺(tái)提供的服務(wù)有以下幾個(gè)特征：
- 其一為【虛擬資源池化】，由于池子大, 所以可以輕松找到上千臺(tái)的計(jì)算機(jī)；
- 其二為【按需分配】，無(wú)需走冗長(zhǎng)的申請(qǐng)流程，直接從云平臺(tái)申請(qǐng)資源；
- 其三為【即用即得】，當(dāng)你使用完畢的時(shí)候，馬上釋放；
十、云計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景
1. 云計(jì)算在生活中的應(yīng)用
在日常生活中，云計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景一般會(huì)圍繞著人們的衣食住行、休閑娛樂(lè)、工作學(xué)習(xí)等場(chǎng)景。
存儲(chǔ)云，又稱 云存儲(chǔ)，是在云計(jì)算技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的存儲(chǔ)技術(shù)。典型的場(chǎng)景就是通過(guò)個(gè)人云盤，隨時(shí)隨地把文件、照片、音頻、視頻等資料上傳到云盤，并分享給別人。
醫(yī)療云，又稱 數(shù)字醫(yī)療，是指在云計(jì)算、移動(dòng)技術(shù)、多媒體、4G通信、大數(shù)據(jù)、以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合醫(yī)療技術(shù)，使用“云計(jì)算”來(lái)創(chuàng)建醫(yī)療健康服務(wù)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療資源的共享和醫(yī)療范圍的擴(kuò)大。像現(xiàn)在醫(yī)院的預(yù)約掛號(hào)、電子病歷、醫(yī)保等等都是云計(jì)算與醫(yī)療領(lǐng)域結(jié)合的產(chǎn)物，醫(yī)療云還具有數(shù)據(jù)安全、信息共享、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、布局全國(guó)的優(yōu)勢(shì)。
教育云，為學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)提供了無(wú)線的可能。尤其是19年底到20年初的新型冠狀病毒肆虐期間，通過(guò)教育云平臺(tái)和各大直播平臺(tái)，學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程授課和線上學(xué)習(xí)，通過(guò)在線發(fā)布和批改作業(yè)系統(tǒng)，提高了教學(xué)效率。
2. 云計(jì)算在企業(yè)和科研單位的應(yīng)用場(chǎng)景：
云計(jì)算在企業(yè)級(jí)HPC場(chǎng)景下還有很大的潛力可挖，越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)清楚地意識(shí)到云計(jì)算可能帶來(lái)的變革。
全球CRO巨頭紛紛投入更多精力在AI輔助制藥領(lǐng)域，通過(guò)通過(guò)大規(guī)模云計(jì)算，加快分子篩選效率，大幅縮短藥物研發(fā)周期。
通過(guò)對(duì) CAE工業(yè)仿真建模、生信分析、EDA仿真驗(yàn)證、AI分布式訓(xùn)練等行業(yè)的應(yīng)用軟件進(jìn)行優(yōu)化與加速，并基于本地+公有混合云環(huán)境的靈活部署及交付，fastone推出 “為應(yīng)用定義的云 —— Application Defined Cloud，簡(jiǎn)稱 ADC” 這一概念，ADC云計(jì)算平臺(tái)，致力于幫助CAE、EDA、生信、AI企業(yè)提升10-20倍業(yè)務(wù)運(yùn)算效率，降低成本達(dá)到75%以上，加快市場(chǎng)響應(yīng)速度。
EDA芯片設(shè)計(jì)IC仿真驗(yàn)證領(lǐng)域，HPC云計(jì)算的應(yīng)用案例，參考：
EDA云實(shí)證Vol.1：從30天到17小時(shí)，如何讓HSPICE仿真效率提升42倍？
制造行業(yè)的CAE仿真上云，參考案例：
CAE云實(shí)證Vol.2：從4天到1.75小時(shí)，如何讓Bladed仿真效率提升55倍？?
CADD計(jì)算機(jī)輔助新藥研發(fā)-AI輔助制藥領(lǐng)域， CRO藥企的云計(jì)算案例：
生信云實(shí)證Vol.3：提速2920倍！用AutoDock Vina對(duì)接2800萬(wàn)個(gè)分子
15小時(shí)虛擬篩選10億分子，《Nature》+HMS驗(yàn)證云端新藥研發(fā)未來(lái)
總結(jié)：云計(jì)算+ADC，雙劍合璧，所向披靡。
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