云計算基礎(chǔ)知識

1、云計算基礎(chǔ)知識對“云計算”，有人將它說得云山霧罩、玄乎其玄。 甚至，有人將云計算(Cloud Computing)翻譯成“云霧計算”, 讓人啼笑皆非。弄得好多人在問什么是云計算？什么是霧計 算？這正說明好多人對于云計算還是一頭霧水。最近，大公司如MS、Google、IBM等都在炒作一個概 念就是云計算，如IBM跟歐盟合作開展云計算，歐盟撥款 1.7億萬歐元；Google與IBM聯(lián)合力推云計算模式；Yahoo! 也把寶押在了云計算上；我國也在無錫跟IBM公司聯(lián)合建立 了一個云計算中心；有人說微軟收購Yahoo！ 一個重要的考 慮就是在Yahoo在云計算方面的領(lǐng)先地位，多少有點兒道理。那么，究竟什

2、么是云計算？簡單的說，云就是互聯(lián)網(wǎng)。如果沒有互聯(lián)網(wǎng)，什么都做 不到。有了互聯(lián)網(wǎng)以后，你可以把你的數(shù)據(jù)，把你的服務(wù)， 在公開的標(biāo)準(zhǔn)的前提下，把所有的數(shù)據(jù)存到云端?！霸朴嬎恪备拍钣蒅oogle提出，一如其名，這是一個美 麗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。云計算時代，可以拋棄U盤等移動設(shè)備, 只需要進(jìn)入Google Docs頁面，新建文檔，編輯內(nèi)容，然后， 直接將文檔的URL分享給你的朋友或者上司，他可以直接 打開瀏覽器訪問URL。我們再也不用擔(dān)心因PC硬盤的損壞而發(fā)生資料丟失事件?；靖拍詈吞攸c1 .1云計算的定義英譯：cloud ； cloud computing ； cloud computer ； clou

3、d-based o“云計算 ” (Cloud Computing )是分布式處理(Distributed Computing )、并行處理(Parallel Computing )和網(wǎng)格計算(Grid Computing )的發(fā)展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè) 實現(xiàn)。對于云計算的定義，開發(fā)者和信息技術(shù)人員與最終用戶 可能存在些許不同。對那些開發(fā)和管理計算機(jī)系統(tǒng)的人來 說，云計算意味著服務(wù)器能力在水平方向上的可擴(kuò)展性；技 術(shù)層面面臨的挑戰(zhàn)是：開發(fā)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序來管理運行 過程中的規(guī)模變化，同時保持相應(yīng)的機(jī)制對最終用戶不可 見?！霸朴嬎恪备拍钣蒅oogle提出，一如其名，這是一個美 麗的網(wǎng)

4、絡(luò)應(yīng)用模式。云計算時代，可以拋棄U盤等移動設(shè)備， 只需要進(jìn)入Google Docs頁面，新建文檔，編輯內(nèi)容，然后， 直接將文檔的URL分享給你的朋友或者上司，他可以直接打開瀏覽器訪問URL。我們再也不用擔(dān)心因PC硬盤的損壞而發(fā)生資料丟失事件。1 .2狹義云計算狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通 過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、 軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使 用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時獲取，按需使用， 隨時擴(kuò)展，按使用付費。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使 用IT基礎(chǔ)設(shè)施。1 .3廣義云計算廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式

5、，指通過網(wǎng)絡(luò) 以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT 和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。解釋：這種資源池稱為“云”。“云”是一些可以自我 維護(hù)和管理的虛擬計算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群， 包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、寬帶資源等等。云計算將所 有的計算資源集中起來，并由軟件實現(xiàn)自動管理，無需人為 參與。這使得應(yīng)用提供者無需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更 加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。有人打了個比方：這就好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模 式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費 用低廉。最大的不同在于

6、，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｔ朴嬎闶遣⑿杏嬎?Parallel Computing)、分布式計 算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing) 的發(fā)展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算 是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、 IaaS (基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS (平臺即服務(wù))、SaaS (軟件 即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果?？偟膩碚f，云計算可以算作是網(wǎng)格計算的一個商業(yè)演 化版。早在2002年，我國劉鵬就針對傳統(tǒng)網(wǎng)格計算思路存 在不實用問題，提出計算池的概念：“把分散在各地的高性

7、 能計算機(jī)用高速網(wǎng)絡(luò)連接起來，用專門設(shè)計的中間件軟件有 機(jī)地粘合在一起，以Web界面接受各地科學(xué)工作者提出的計 算請求，并將之分配到合適的結(jié)點上運行。計算池能大大提 高資源的服務(wù)質(zhì)量和利用率，同時避免跨結(jié)點劃分應(yīng)用程序 所帶來的低效性和復(fù)雜性，能夠在目前條件下達(dá)到實用化要 求?！比绻麑⑽闹械摹案咝阅苡嬎銠C(jī)”換成“服務(wù)器集群”， 將“科學(xué)工作者”換成“商業(yè)用戶”，就與當(dāng)前的云計算非 常接近了。1 .4云計算的特點超大規(guī)模。“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計算 已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon IBM、微軟、Yahoo 等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù) 百上千臺服務(wù)

8、器。“云”能賦予用戶前所未有的計算能力。（2）虛擬化。云計算支持用戶在任意位置、使用各 種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固 定的有形的實體。應(yīng)用在“云”中某處運行，但實際上用戶 無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運行的具體位置。只需要一臺筆 記本或者一個手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實現(xiàn)我們需要的 一切，甚至包括超級計算這樣的任務(wù)。（3）高可靠性?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯、計算 節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，使用云計算 比使用本地計算機(jī)可靠。（4）通用性。云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的 支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個“云”可以同時 支撐不同的應(yīng)用運行。云計算管理系

9、統(tǒng)（5）高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足 應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。（6）按需服務(wù)。“云”是一個龐大的資源池，你按需 購買；云可以象自來水，電，煤氣那樣計費。(7 )極其廉價。由于“云”的特殊容錯措施可以采 用極其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云，“云”的自動化集中式管理使 大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的 通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可 以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢，經(jīng)常只要花費幾百美元、 幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的 任務(wù)。云計算可以徹底改變?nèi)藗兾磥淼纳睿瑫r也要 重視環(huán)境問題，這樣才能真正為人類進(jìn)步做貢獻(xiàn)，而不是簡單 的技

10、術(shù)提升?！霸朴嬎恪睍r代2 .1 “云計算”時代云計算的演進(jìn)當(dāng)今社會，PC依然是我們?nèi)粘９ぷ魃?活中的核心工具我們用PC處理文檔、存儲資料，通過 電子郵件或U盤與他人分享信息。如果PC硬盤壞了，我們 會因為資料丟失而束手無策。而在“云計算”時代，“云” 會替我們做存儲和計算的工作。“云”就是計算機(jī)群，每一 群包括了幾十萬臺、甚至上百萬臺計算機(jī)?！霸啤钡暮锰庍€ 在于，其中的計算機(jī)可以隨時更新，保證“云”長生不老。Google就有好幾個這樣的“云”，其他IT巨頭，如微軟、雅 虎、亞馬遜（Amazon）也有或正在建設(shè)這樣的“云”。屆時， 我們只需要一臺能上網(wǎng)的電腦，不需關(guān)心存儲或計算發(fā)生在 哪朵“云”

11、上，但一旦有需要，我們可以在任何地點用任何 設(shè)備，如電腦、手機(jī)等，快速地計算和找到這些資料。我們 再也不用擔(dān)心資料丟失。在谷雪梅加入Google以后，她發(fā)現(xiàn)這一類概念已經(jīng)得 到了實踐。Google的技術(shù)，可以讓幾十萬臺計算機(jī)一起發(fā)揮 作用，組成強大的數(shù)據(jù)中心。Google中國前CEO李開復(fù)此 前接受財經(jīng)記者專訪時說，Google真正的競爭力就在于 有這些“云”，他們讓Google有了無與倫比的存儲和計算全 球數(shù)據(jù)的能力Google在創(chuàng)立之初，并沒有刻意地去追求“云 計算”和“品格計算”等概念。但作為一家搜索引擎，Google 在客觀上需要擁有這些“云”。實際上，雅虎的搜索同樣用 到了 “云計算

12、”。云計算是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法， 它可以將巨大的系統(tǒng)池連接在一起以提供各種IT服務(wù)。很多 因素推動了對這類環(huán)境的需求，其中包括連接設(shè)備、實時數(shù) 據(jù)流、SOA的采用以及搜索、開放協(xié)作、社會網(wǎng)絡(luò)和移動商 務(wù)等這樣的Web2.0應(yīng)用的急劇增長。另外，數(shù)字元器件性 能的提升也使IT環(huán)境的規(guī)模大幅度提高，從而進(jìn)一步加強了 對一個由統(tǒng)一的云進(jìn)行管理的需求。云計算+always-On設(shè)備被評為“25年來最具影響力 的十大IT技術(shù)組合”2 .2紐約時報：云計算到底指什么？云計算的說法正在廣為流行，Gartner高級分析師Ben Pring評價道：“它正在成為一個大眾化的詞語?！钡?，問題 是似乎每個

13、人對于云計算的理解各不相同。作為一個對互聯(lián) 網(wǎng)的比喻，“云”是很容易理解的。但是一旦同“計算”聯(lián) 系起來，它的意義就擴(kuò)展了，而且開始變得模糊起來。有些 分析師和公司把云計算僅僅定義為計算的升級版基本 上就是互聯(lián)網(wǎng)上提供的眾多虛擬服務(wù)器。另外一些人把云計 算定義的更加寬泛，他們認(rèn)為用戶在防火墻保護(hù)之外消費的 任何事物都處于“云”之中。云計算被人們關(guān)注是在人們考慮IT業(yè)到底需要什么之 后，人們需要找到一種辦法能夠在不增加新的投資，新的人 力和新的軟件的情況下增加互聯(lián)網(wǎng)的能力和容量。而云計算 正好提供了這種可能?，F(xiàn)今云計算正處于一個起步的階段， 大大小小的公司提供著各式各樣的云計算服務(wù)，從軟件應(yīng)用

14、到網(wǎng)絡(luò)存儲再到郵件過濾。這些公司一部分是基礎(chǔ)設(shè)備提供 商，另一部分是像S之類的SAAS（軟件即服務(wù)）提供商?，F(xiàn)今主要實現(xiàn)的是基于互聯(lián)網(wǎng)的個人服務(wù)，但是云 計算的聚合和整合正在產(chǎn)生。2 .3谷歌為云計算開了應(yīng)用先河有人說云計算是一種新的互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象，的確如此。 如果不是一塊肥肉，那么怎么會有如此多的云平臺提供商以 及云服務(wù)提供商。當(dāng)然Google也不能示弱，它也是世界上從 事云計算研究或者是應(yīng)用比較早的一個公司。云計算和以前的網(wǎng)格計算以及虛擬機(jī)有什么區(qū)別?現(xiàn) 在的云計算是在應(yīng)用帶動下發(fā)展起來的。云計算不光有它的 架構(gòu)，有它的數(shù)據(jù)來源，有它的服務(wù)，有它的應(yīng)用，才導(dǎo)致 云計算發(fā)展那么快。從云計算的應(yīng)

15、用說起，舉個例子。很久以前大家都 在用膠卷相機(jī)，拍照，沖印照片，這是看到照片的必須過程。 自從有了數(shù)碼相機(jī)，拍照，沖印或者存在電腦里，喜歡分享 的你，也可以將照片分享到互聯(lián)網(wǎng)。但是這個也已經(jīng)過時了! 拍照后照片就直接放到互聯(lián)網(wǎng)了。這是怎么回事兒?這就是因 為有云計算的襯托。云計算到底是怎么回事呢?簡單的說，云就是互聯(lián)網(wǎng)。 如果沒有互聯(lián)網(wǎng)，什么都做不到。有了互聯(lián)網(wǎng)以后，你可以 把你的數(shù)據(jù)，把你的服務(wù)，在公開的標(biāo)準(zhǔn)的前提下，把所有 的數(shù)據(jù)存到云端。簡單回顧一下IT行業(yè)的這幾十年發(fā)展，大致可以分 幾個階段：第一個是個人電腦，有了個人電腦以后，所有大 量的計算功能可以到尋常百姓手里。大家買電腦的話，第

16、一 個都是問硬件配制怎么樣。第二個是進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)的時代，很 多企業(yè)都用了很多很多電腦。后來發(fā)現(xiàn)光有電腦還不行，還 要連成網(wǎng)。這個時候大家就問，光買電腦還不行，還要軟件。 現(xiàn)在進(jìn)入一個新的時代，其實大家都不關(guān)心這個計算能力在 哪里?很多很年輕的朋友都在說，昨天我在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了一個怎 么樣酷的東西，其實你告訴他這個東西從世界哪個角度傳出 來的，他也不知道。云計算需要大量的計算和存儲能力，從過去的十到二 十年的時間里硬件的發(fā)展，為云計算提供了非常大的發(fā)展。 下面我談一下云計算的應(yīng)用，很多人都認(rèn)為Google是云計算 的開拓者之一。是因為Google有世界上最早的，最成功的云 計算的應(yīng)用，那就是搜索。搜索

17、不光說本身是云計算的應(yīng)用， 同時因為有了搜索，倒過來也推動了云計算的發(fā)展。第二個Google很有代表的云計算的例子是Google地圖。全世界的地圖的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)大的，Google前不久做了 一個工作，就是把衛(wèi)星照片和地圖結(jié)合起來。在云計算支持 下我們可以做到，把人放到某一個角度，看埃菲爾鐵塔是什 么樣的？同時你還可以沿著大街走，從不同的角度看埃菲爾鐵 塔是什么樣的，這個都是在互聯(lián)網(wǎng)上做的。另外一個就是Google的機(jī)器語言翻譯，比如你現(xiàn)在搜 半島電視臺，前段時間大家關(guān)注伊朗選舉。點了進(jìn)去以后， 你可以看到半島電視臺是阿拉伯語的話，Google的這個機(jī)器 翻譯的功能，可以幫你翻譯半島電視臺的阿拉

18、伯語是什么意 思。Google在數(shù)據(jù)處理做了一個創(chuàng)新，就是 Google File SysteM，這是一個開放的平臺。互聯(lián)網(wǎng)過去十年有了很大的發(fā)展，我們的瀏覽器幾乎沒 有什么發(fā)展。我們現(xiàn)在需要一個新的瀏覽器，作為一個企業(yè)， 我們認(rèn)為需要為社會做更多的貢獻(xiàn)。我們開發(fā)了一個瀏覽 器，是完全升源的，只有一個小小的文件不開源，因為這個 不是Google原有的加密的東西。云計算對于我們現(xiàn)在的企業(yè)來說，責(zé)任感確實是非常 重要。Google在這方面做得非常嚴(yán)格，我們確保個人隱私在 云計算應(yīng)用中得到百分之百的保障，也很希望中國的企業(yè)在 與國際接軌的時候，也能夠接受這樣一個先進(jìn)的理念，這樣 一定會使云計算有一個

19、更多的發(fā)展空間。幾大形式和四個顯著特點3 .1云計算的幾大形式嗎InfoWorld網(wǎng)站同數(shù)十家公司、分析家和IT用戶討論出 了云計算的幾大形式：（1）SAAS （軟件即服務(wù)）這種類型的云計算通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的 用戶。在用戶眼中看來，這樣會省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上 的開支；從供應(yīng)商角度來看，這樣只需要維持一個程序就夠 了，這樣能夠減少成本。S是迄今為止這類服務(wù) 最為出名的公司。SAAS在人力資源管理程序和ERP中比較 常用。Google Apps和Zoho Office也是類似的服務(wù)（2）實用計算（U tility Computing）這個主意很早就有了，但是直到最近才在 A、Sun

20、、IBM和其它提供存儲服務(wù)和虛擬服務(wù)器 的公司中新生。這種云計算是為IT行業(yè)創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心 使得其能夠把內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲和計算能力集中起來成 為一個虛擬的資源池來為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。（3）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)同SAAS關(guān)系密切，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者們能夠提供API讓 開發(fā)者能夠開發(fā)更多基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，而不是提供單機(jī)程 序。（4）平臺即服務(wù)另一種SAAS，這種形式的云計算把開發(fā)環(huán)境作為一種 服務(wù)來提供。你可以使用中間商的設(shè)備來開發(fā)自己的程序并 通過互聯(lián)網(wǎng)和其服務(wù)器傳到用戶手中。（5）MSP （管理服務(wù)提供商）最古老的云計算運用之一。這種應(yīng)用更多的是面向IT 行業(yè)而不是終端用戶，常用于郵件病毒掃描、程序

21、監(jiān)控等等。（6）商業(yè)服務(wù)平臺SAAS和MSP的混合應(yīng)用，該類云計算為用戶和提供 商之間的互動提供了一個平臺。比如用戶個人開支管理系 統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的設(shè)置來管理其開支并協(xié)調(diào)其訂購的各種 服務(wù)。（7）互聯(lián)網(wǎng)整合將互聯(lián)網(wǎng)上提供類似服務(wù)的公司整合起來，以便用戶能夠更方便的比較和選擇自己的服務(wù)供應(yīng)商。3 .2云計算的四個顯著特點首先，云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心,用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。很多人覺得數(shù)據(jù)只有保存在自己看得見、摸得著的電 腦里才最安全，其實不然。你的電腦可能會因為自己不小心 而被損壞，或者被病毒攻擊，導(dǎo)致硬盤上的數(shù)據(jù)無法恢復(fù)， 而有機(jī)會接觸你的電腦的不法之徒則可

22、能利用各種機(jī)會竊 取你的數(shù)據(jù)。此前轟動一時的“艷照門”事件據(jù)報道不也是 因為電腦送修而造成個人數(shù)據(jù)外泄的嗎？反之，當(dāng)你的文檔保存在類似Google Docs的網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)上，當(dāng)你把自己的照片上傳到類似Google Picasa Web的網(wǎng) 絡(luò)相冊里，你就再也不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失或損壞。因為在 “云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊來幫你管理信息， 有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來幫你保存數(shù)據(jù)。同時，嚴(yán)格的 權(quán)限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這 樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務(wù)，甚至比 在銀行里存錢還方便。其次，云計算對用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來也 最方便。大家都有過維護(hù)個人

23、電腦上種類繁多的應(yīng)用軟件的 經(jīng)歷。為了使用某個最新的操作系統(tǒng)，或使用某個軟件的最 新版本，我們必須不斷升級自己的電腦硬件。為了打開朋友 發(fā)來的某種格式的文檔，我們不得不瘋狂尋找并下載某個應(yīng) 用軟件。為了防止在下載時引入病毒，我們不得不反復(fù)安裝殺 毒和防火墻軟件。所有這些麻煩事加在一起，對于一個剛剛 接觸計算機(jī)，剛剛接觸網(wǎng)絡(luò)的新手來說不啻一場噩夢！如果 你再也無法忍受這樣的電腦使用體驗，云計算也許是你的最 好選擇。你只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦，有一個你喜歡的瀏 覽器，你要做的就是在瀏覽器中鍵入URL，然后盡情享受云 計算帶給你的無限樂趣。你可以在瀏覽器中直接編輯存儲在“云”的另一端 的文檔，你可以

24、隨時與朋友分享信息，再也不用擔(dān)心你的軟 件是否是最新版本，再也不用為軟件或文檔染上病毒而發(fā) 愁。因為在“云”的另一端，有專業(yè)的IT人員幫你維護(hù)硬件， 幫你安裝和升級軟件，幫你防范病毒和各類網(wǎng)絡(luò)攻擊，幫你 做你以前在個人電腦上所做的一切。此外，云計算可以輕松實現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用 共享。大家不妨回想一下，你自己的聯(lián)系人信息是如何保存 的。一個最常見的情形是，你的手機(jī)里存儲了幾百個聯(lián)系人 的電話號碼，你的個人電腦或筆記本電腦里則存儲了幾百個 電子郵件地址。為了方便在出差時發(fā)郵件，你不得不在個人 電腦和筆記本電腦之間定期同步聯(lián)系人信息。買了新的手機(jī) 后，你不得不在舊手機(jī)和新手機(jī)之間同步電話號碼。對了，還有你的PDA以及你辦公室里的電腦?？紤]到 不同設(shè)備的數(shù)據(jù)同步方法種類繁多，操作復(fù)雜，要在這許多 不同的設(shè)備之間保存和維護(hù)最新的一份聯(lián)系人信息，你必須 為此付出難以計數(shù)的時間和精力。這