原创|临[db:标签]��一[db:标签]��，第58篇，1870字。

在《数学之美》中，吴军在第29章重点谈到了云计算。从2006年开始，GoOGle等公司提出云计算概念时，很多人认为这就是炒概念。随着信息技术的发展和大数据技术的兴起，如今的科技领域和工业领域都已经完全认同了这个概念，并且看到了云计算对社会和生活的方方面面产生的巨大影响。云计算技术涉及的面很广，从存储、计算、资源的调度到权限的管理等，云计算的关键之一，是如何把一个非常复杂的计算问题，通过云端分配到许多云端连接的计算机上，实现协同作业。

那么，"云计算"究竟是怎么一回事？它的数学基础是什么？核心作用又是什么呢？

1、什么是云计算？

云计算最早可以追溯到甲骨文公司的拉里埃里森在1990年提车的网络电脑的概念。但受限于当时的网络资源和硬件本身的计算短板，并没有发展起来。2002年因互联网泡沫破碎带来的经济衰退结束后，以Google公司为代表的互联网公司迎来了新一轮的发展机会。依靠互联网技术的发展和WiFi技术的迅速普及，人们的办公场所从写字楼到了家庭，继而又到了很多公共场所，随时随地地访问、处理和共享信息的需求就变得越来越重要了。云计算的概念也应运而生。

所谓"云计算"是指将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供数据计算处理等个性化需求的计算服务。云计算区别于一般网络存储的核心区别是它能够调用网络资源实现并行作业，通俗地讲，它能将一个非常大的计算问题，自动分解到许多计算能力不是很强大的计算机上，共同完成，实现资源共享，化整为零，逐个击破。

对云计算概念的解释五花八门，甚至有人只知道云计算这名称并开始谈论云计算了。很多原本就存在的不是云计算的东西，也被人轨道这个范畴。例如远程办公，这是上个世纪90年代就已经实现的办公模式。只要有分布式数据库和局域网，诸如网上流程审批之类简单的事情就能轻而易举地做到，也被某些公司称为云办公。还有比如网络硬盘被称为云存储；带有互联网接口的电视被叫做云电视等等。

云计算的本质是一种网络服务方式，其特征有两点。一是云计算保证用户可以随时随地访问和处理信息，非常方便地与他人共享信息。二是云计算保证用户使用云端的大量计算资源，包括CPU处理器和存储器（内存和磁盘），而无需自己购买设备。

2、云计算的数学基础和逻辑原理

单从字面意思上理解，云计算的基础一定离不开数学。它的基本原理是：将一个复杂的问题，分成若干个简单的子问题进行解决。然后对子问题的结果进行合并，得到原有的解集。所以它的数学基础说透了也很简单，就是我们大学所学的矩阵论。

现在全球做云计算的龙头公司有Google、亚马逊、和IBM，中国有阿里云、腾讯等。我们以Google公司为例来说明云计算的数学逻辑原理。

Google公司采用的是云计算工具叫MAP-REDUCE。第一步叫MAP，就是将一个大任务（大矩阵）利用矩阵计算按行分为若干小的子任务（小矩阵），然后分配给云端连接的服务器计算机进行并且完成子任务的计算；第二步叫REDUCE，就是将上一步的各个计算结果利用小矩阵做乘法合并大矩阵的方式合并为最终的结果。逻辑原理很简单，就是我们计算算法中常用的"各个击破"法。但是如何将一个大矩阵自动拆分，保证各个服务器负荷均载，如何合并返回值，那就是我们事先在云计算服务器上设计好的算法程序了。

将复杂问题简化分解为若干小问题去分别求解，再把小问题的求解合并为原始问题的解。由此可见，利用数学来解决我们生活中的复杂问题往往简单朴实而又非常有用。

3、云计算的核心技术

云计算的核心技术包括三个方面：存储器、云计算资源管理器和信息安全保证。

第一个核心技术是存储器。它既包括海量的数据存储，也包括结构化数据的存储，我们可以把它理解为看不到的"物理硬件"。这项技术可以类比为图书馆馆藏技术，当然，这比图书馆的管理要复杂得多。

第二个核心技术是云计算资源管理器。实质就是合适的算法和科学的资源调配方式。要在海量的数据中做到随取随用，在多用户需求中实现动态分配（比如BROG工具），在保证准确的同时还要兼顾效率，技术含量也是最大的。比如Google的MAPREDUCE和雅虎的HADOOP等。

第三个核心技术是信息安全技术。如果说前面两个是纯科学技术问题，那信息安全就是一个综合问题了。因为除了技术问题要解决，信息安全还必须有配套的政策和法规。

除了以上三个核心技术，云计算还有一些关键技术。比如大型数据中心的建设和全球高速光纤主干网的铺设，以及一些配套技术如设备制冷技术等等。

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