云計算從字面上可以拆成“云”和“計算”兩個部分，要理解它的概念，需要從IT的傳統(tǒng)技術(shù)講起，了解什么“軟件”、什么是“網(wǎng)絡(luò)”。

一、什么是軟件

軟件也叫程序，要理解軟件的概念，不妨先看下面這個例子——老李想畫一個三角形并計算出面積，他找了小李幫忙，交給他一張紙，上面寫著這些步驟：

小李收到了這張紙后，詢問了老李三角形三個頂點的坐標，然后在書桌上攤開紙開始工作，他畫出三角形并計算面積后把紙交給了老李，任務(wù)完成。

如果我們將老李比喻成程序員，小李比喻成計算機的CPU(中央處理器)，那么書桌就是內(nèi)存，三角形三個頂點的坐標是三條輸入語句，繪制三角形并計算面積的步驟就是軟件，一個步驟就是一條指令(也叫語句)，畫了三角形并標注了面積的紙就相當(dāng)于軟件的輸出，“畫一個三角形并計算面積”就如軟件要完成的任務(wù)(也叫程序要處理的數(shù)據(jù))。

通俗地來說，軟件就是由程序員寫的需要讓CPU來完成某項任務(wù)的步驟，只不過這些步驟是用計算機語言來描述的(常見的計算機語言有C、C++、Java、PHP、Go等)。

為了能夠更加直觀地理解軟件的運行原理，我們用下面這張圖表示一個軟件：

一個軟件以文件的形式保存在硬盤上，當(dāng)我們用鼠標雙擊它時，這個軟件就被讀到內(nèi)存，此后CPU按照里面的步驟一步步執(zhí)行。執(zhí)行到輸入步驟時需要從輸入設(shè)備上獲取信息(鍵盤和鼠標是最常見的輸入設(shè)備)，然后執(zhí)行一些計算步驟(CPU、內(nèi)存和硬盤一起組成計算設(shè)備)，***執(zhí)行輸出步驟，把計算的結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出(顯示器和音箱是最常見的輸出設(shè)備)。對于一些較大的軟件，在軟件執(zhí)行的過程中，隨時可能要輸入，也隨時可能會輸出，計算步驟也可能安排在任何時候。

計算設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備的分離是云計算的核心特征。要明白他們是如何分離的，我們需要了解下一個概念 —— 網(wǎng)絡(luò)。

二、什么是網(wǎng)絡(luò)

我們平常使用QQ發(fā)信息的時候，為什么發(fā)的信息能準確無誤的發(fā)給特定的對象，而不會錯發(fā)給別人呢?如何把一臺計算機發(fā)出的信息準確無誤地送到另外一臺計算機，這就是計算機網(wǎng)絡(luò)所要解決的問題。

寫過信的人都知道，如果要把信送到對方手中，我們需要在信封上寫上收件人的詳細地址，且保證收信地址是唯一的。計算機也是一樣，與外界通信的計算機也必須擁有一個唯一的地址。計算機的地址稱為IP地址，格式是“xxx.xxx.xxx.xxx”(xxx的范圍為0-255)。

如果我在深圳，想把信息發(fā)送給北京的朋友，在我點擊發(fā)送按鈕后，消息、我的計算機的IP地址、朋友的計算機的IP地址被打包在一起通過寬帶發(fā)送給深圳電信，然后電信內(nèi)部傳遞，***到達北京海淀區(qū)電信局后由海淀區(qū)電信局通過對方的寬帶發(fā)給對方的計算機。消息的打包和傳遞都是由計算機網(wǎng)絡(luò)自動完成的，以電或光的速度傳播，非?？?。

計算機網(wǎng)絡(luò)的兩個重要指標分別是 帶寬 和 時延。

帶寬定義為每秒鐘能傳遞的數(shù)據(jù)量，帶寬越大則每秒鐘傳遞的數(shù)據(jù)量就越大。如果把計算機網(wǎng)絡(luò)比喻成一條高速公路，帶寬就好比是車道數(shù)，車道數(shù)越多，每秒能通行的車輛越多。

網(wǎng)絡(luò)路徑上轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)的多少決定了一條信息到達對方計算機所消耗的時間，術(shù)語稱時延。如果再將計算機網(wǎng)絡(luò)比喻成一條高速公路，時延就好比是路途經(jīng)過的所有收費站交錢所耗時間的總和。一個云計算中心的時延半徑通常為100毫秒，即一個數(shù)據(jù)包從云中心出發(fā)，50毫秒所能到達的范圍(返回也要50毫秒)，時延和地理位置上的遠近無關(guān)，只和網(wǎng)絡(luò)路徑上的轉(zhuǎn)發(fā)機構(gòu)和數(shù)目有關(guān)，比如在深圳的超算中心50毫秒的時延半徑可能包括了美國的洛杉磯，但沒有包括廣東省的梅州市，因為深圳與梅州之間要經(jīng)過很多性能低下的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，而到達美國洛杉磯只經(jīng)過幾臺高速路由器。實時輸入/輸出的軟件對計算機網(wǎng)絡(luò)的時延要求高，尤其是實時強交互軟件，比如我們?nèi)粘Ｊ褂玫腝Q。

帶寬和時延是部署云計算時不可忽視的兩大重要因素。了解了軟件和網(wǎng)絡(luò)的概念后，理解云計算的本質(zhì)就不遠了。

三、什么是云計算

我們已經(jīng)知道軟件就是程序員寫的需要CPU執(zhí)行以完成某項任務(wù)的步驟，這些步驟包括輸入/輸出步驟和計算步驟，CPU在執(zhí)行輸入/輸出步驟時需要使用輸入/輸出設(shè)備，在執(zhí)行計算步驟時需要使用計算設(shè)備。對于普通的計算機而言，計算設(shè)備指的是CPU、內(nèi)存和硬盤，輸入/輸出設(shè)備指鍵盤、鼠標、顯示器、話筒和音箱。

對于傳統(tǒng)的個人計算機，計算設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備通過主板連接在一起，計算設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備通過主板這個紐帶實現(xiàn)協(xié)同工作。

然而，主板并不是可以連接計算設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備的唯一紐帶。當(dāng)一個軟件在執(zhí)行的時候，用到的輸入/輸出設(shè)備和計算設(shè)備是被計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起的，那么這樣的軟件執(zhí)行過程就叫云計算。

“云計算”中的“云”指的就是計算機網(wǎng)絡(luò)。位于計算機網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通常稱為云端，位于人們身邊的輸入/輸出設(shè)備通常稱為終端。就像我們不關(guān)心信是經(jīng)歷了哪些機構(gòu)送出的，只關(guān)心信寄出之后對方什么時候能夠收到一樣;我們并不關(guān)心計算機網(wǎng)絡(luò)具體是由什么組成的，我們只關(guān)心申請的寬帶帶寬是多少，時延大不大。對于我們不關(guān)心也不了解的網(wǎng)絡(luò)組成部分，通常人們喜歡畫一朵像云一樣的東西來代替，這就是云計算名稱的來歷。

云計算也可簡述為“輸入/輸出設(shè)備和計算機設(shè)備分離的軟件執(zhí)行過程”，執(zhí)行與計算表達的含義相同，因此云計算也可以稱為云執(zhí)行。它是針對軟件執(zhí)行而言的，跟計算機的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)，也和軟件本身關(guān)系不大。比如我運行自己計算機上的計算器，就不是云計算;但如果我的朋友從北京登錄到我的計算機并運行里面的計算器，這時就是云計算。

由上可知，云計算其實并不是什么高大上不可觸及的概念，我們的生活各個方面都充滿了云計算的應(yīng)用：我們在用百度搜索關(guān)鍵詞時，搜索軟件運行在百度的計算機上，通過在億萬個網(wǎng)頁中查找，把搜索結(jié)果反饋到用戶的計算機屏幕上，同理還有在視頻網(wǎng)站上看電影、使用郵箱、網(wǎng)盤等等。

云計算為用戶提供了足夠的計算資源、海量數(shù)據(jù)和幾乎***的存儲空間，為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)，為我們的未來打開了***的想象空間。越來越多的企業(yè)開始從傳統(tǒng)的IT架構(gòu)開始向云計算架構(gòu)轉(zhuǎn)型。