云計算知識淺析

1、Cloud Computing云計算淺析云計算注解 云計算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎設施的抽象。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關，也可是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進行流通。云計算概論定義云計算（Clou

2、d Computing）是網(wǎng)格計算（Grid Computing）、（分布式計算）（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物。特點通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。 好比是從

3、古老的單臺發(fā)電機模式轉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，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)?。名詞辨析云計算常與網(wǎng)格計算、效用計算、自主計算相混淆網(wǎng)格計算：分布式計算的一種，由一群松散耦合的計算機組成的一個超級虛擬計算機，常用來執(zhí)行一些大型任務； 效用計算：IT資源的一種打包和計費方式，比如按照計算、存儲分別計量費用，像傳統(tǒng)的電力等公共設施一樣； 自主計算：具有自我管理功能的計算機系統(tǒng)。 事實上，許多云計算部署依賴于計算機集群（但與網(wǎng)格的組成、體系結構、目的、工作方式大相徑庭），也吸收了自主計算和效用計算的特點美國國

4、家標準與技術學會，信息技術實驗室對云計算所作的定義云計算的定義云計算是一種能夠通過網(wǎng)絡以便利的、按需的方式獲取計算資源（網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務）的模式，這些資源來自一個共享的、可配置的資源池，并能夠快速獲取和釋放。云模式能夠提高可用性并且由五種基本特征、三種服務模式和四種部署模式組成。云計算的五種基本特征按需自助服務：客戶可以按需、自動地獲取計算能力，例如服務器計算時間和網(wǎng)絡存儲，而不需要和服務提供商進行人為交互。廣泛的網(wǎng)絡接入：計算能力可通過網(wǎng)絡，并通過標準機制進行訪問，使得各種瘦（或胖）客戶端（例如移動電話、便攜式電腦或PDA）平臺均可以使用。資源池：服務提供商的資源被池化，并通過

5、多租戶模式為客戶提供各種服務，并根據(jù)客戶的需求動態(tài)提供物理或虛擬化的資源。這些資源是位置獨立的，因為用戶并不確切的知道服務提供商的資源在那里，但是客戶可以指定較高層次的位置，例如國家、州或數(shù)據(jù)中心。這些資源包括存儲、處理能力、內(nèi)存、網(wǎng)絡帶寬和虛擬機。快速彈性：服務可以快速、彈性的獲得，某種情況下是自動化的，規(guī)?？梢钥焖贁U大或縮小。對于客戶來說，供應能力似乎是無限的，可以任意購買，隨時購買。按使用量計費的服務：云系統(tǒng)對服務（存儲、處理能力、帶寬、活動用戶帳戶）進行適當?shù)某橄?，并提供服務計量能力，以自動控制和?yōu)化資源使用情況。資源的使用可以檢測、控制、統(tǒng)計，為客戶和服務商提供透明的服務使用量。云計

6、算的三種服務模式Cloud Software as a Service（SaaS）：為客戶提供的能力是運營商運行在云基礎設施上的應用程序的使用能力。這種應用程序能被各種客戶端設備通過瘦客戶接口訪問，如web瀏覽器。客戶無法控制和管理底層云基礎設施，包括網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)、存儲、甚至獨立的應用程序，但有一些受限的、用戶專用的應用配置設置權限。Cloud Platform as a Service（Paas）：為客戶提供的能力是將客戶自己的或購買的應用程序部署到云基礎設施的能力，這些應用程序是由服務提供商支持的編程語言或工具編寫的?？蛻魺o法管理和控制底層云基礎設施，包括網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)、

7、存儲，但可以控制他部署的應用程序和應用配置環(huán)境。Cloud Infrastructure as a Service （IaaS）：為客戶提供的能力是提供處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡和其它基本計算資源，客戶可以使用這些資源部署或運行他們自己的軟件，如操作系統(tǒng)或應用程序?？蛻魺o法管理和控制底層云基礎設施，但可以控制操作系統(tǒng)、存儲、部署的應用程序，或有限的網(wǎng)絡組件控制權。云計算的邏輯層次云計算各服務層資源 云計算的四種部署模式私有云：云基礎設施是為某個組織獨立運作的，私有云可以被該組織管理，也可以委托第三方管理。這些云基礎設施可以用于生產(chǎn)環(huán)境也可以當作備用設備。社區(qū)云：云基礎設施被幾個組織所共享，以支持

8、某個具有共同需求（例如任務、安全需求、策略或）的社區(qū)。社區(qū)云可以被該組織管理，也可以委托第三方管理。這些云基礎設施可以用于生產(chǎn)環(huán)境也可以當作備用設備。公有云：云基礎設施為公眾或某個大的工業(yè)集團提供服務，它屬于某個出售或提供云服務的組織。綜合云：云基礎設施由兩個或兩個以上相對獨立的云（私有云、社區(qū)云或共有云）組成，但為了獲取數(shù)據(jù)和應用程序的可移植性，而采用的某種標準或技術將它們綁定在一起。注釋：云軟件充分利用了該云范式，提供無狀態(tài)的、低耦合的、模塊化的、具有語義互操作性的服務。云計算技術的多層含義用戶的公共性：云計算所提供的服務對象，既有企業(yè)/政府/學術/個人等最終用戶，也包括應用軟件、中間件平

9、臺等“用戶”，這是根據(jù)云計算提供不同層次的服務所決定的。設備的多樣性：云計算所提供服務的設備也是多樣的，既包括各種規(guī)模的服務器、主機、存儲設備，也包括各種類型的終端設備，如計算機、智能手機、各種智能傳感器、RFID設備等。商業(yè)模式的服務性：云計算是以服務的方式提供設備和應用的。這種服務特性體現(xiàn)在兩個方面的特征：簡化和標準的服務接口，按需計費的商業(yè)模式。提供方式的靈活性：云計算既可以作為一種共用設施，提供社會服務，即“公共云”，也可以作為企業(yè)信息化的集中計算平臺來提供，即“私有云”。云計算的核心內(nèi)涵計算服務化資源虛擬化管理智能化云計算技術體系云計算一點也不神秘，其實云計算就是軟件即服務SaaS、

10、網(wǎng)格計算、虛擬化三個概念的結合體云計算的服務化云計算的使用模式即服務化。所謂服務化，即服務消費者只需提供服務的請求，并提交服務的輸入，而不關心服務的實現(xiàn)方法、技術和流程，而直接得到服務的結果。云計算的服務模式是將軟件作為服務SaaS (Software as a Service)、將平臺作為服務PaaS (Platform as a Service)和將基礎設施作為服務IaaS (Infrastructure as a Service)等各種模式。軟件即服務Software-as-a-Service，簡稱SaaS，是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用軟件的成熟，而在21世紀開始興起的一種完全創(chuàng)新的軟件

11、應用模式。著名的SaaS供應商salesforce公司提出的SaaS 并運用于CRM行業(yè)，它是一種通過Internet提供軟件的模式，SaaS供應商將應用軟件統(tǒng)一部署在服務器上，客戶可以根據(jù)自己實際需求，通過互聯(lián)網(wǎng)向服務商定購所需的應用軟件服務，按定購的服務多少和時間長短向服務商支付費用，并通過互聯(lián)網(wǎng)獲得服務商提供的服務。用戶不用再購買軟件，而改用向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動，且無需對軟件進行維護，服務提供商會全權管理和維護軟件，軟件廠商在向客戶提供互聯(lián)網(wǎng)應用的同時，也提供軟件的離線操作和本地數(shù)據(jù)存儲，讓用戶隨時隨地都可以使用其定購的軟件和服務。對于許多小型企業(yè)來說，Saa

12、S是采用先進技術的最好途徑，它消除了企業(yè)購買、構建和維護基礎設施和應用程序的需要。SaaS之中的軟件“Software”本質(zhì)上是指應用軟件Application Software，嚴格上來說SaaS應該叫做AaaS（Application as a Service）或者BaaS（Business as a Service），這是因為SaaS出現(xiàn)的時候，系統(tǒng)軟件和平臺軟件還不能也還沒有作為服務來提供。平臺即服務Platform -as-a-Service，簡稱PaaS，是云計算一種重要的服務模式，其核心是將計算環(huán)境和應用程序的運行平臺作為一項服務進行提供。PaaS的實現(xiàn)方式是將中間件平臺、及其組

13、件和運行環(huán)境進行封裝。 例如，如果客戶擁有Java應用程序，或者個性化的一個應用需要電子地圖組件，傳統(tǒng)上必須購買和配置服務器硬件和操作系統(tǒng)，以及應用服務器軟件和電子地圖組件等，還必須購買Oracle數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)軟件，才能提供一個綜合的計算平臺，其應用軟件才能夠運行。而現(xiàn)在，云計算就可以提供客戶一個應用運行的平臺，而客戶無須關心平臺的配置硬件環(huán)境和軟件系統(tǒng)，只要部署到PaaS之中的平臺實例或者電子地圖的接口上（WebService）就可以按照租用的方式來運行系統(tǒng)了?；A設施即服務IaaS (Infrastructure as a Service)是將硬件資源進行虛擬化，在操作系統(tǒng)層面將計算基礎設

14、施（CPU/內(nèi)存和存儲/操作系統(tǒng)）等以出租的方式在虛擬網(wǎng)絡VPN下為客戶提供服務的模式。云計算的虛擬化（Virtualization）虛擬化即基礎設施的虛擬化（Virtualization），核心是傳統(tǒng)已經(jīng)成熟的集群技術和分區(qū)技術的結合。集群計算（Cluster Computing）是將多臺服務器虛擬為一臺服務器的技術，目的是提高計算能力和提升設備的容錯、實現(xiàn)負載均衡。集群技術已經(jīng)廣泛應用于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等系統(tǒng)軟件平臺。而分區(qū)計算（Partition Computing）是大型主機和UNIX小型機上一種成熟的技術，就是將一臺服務器虛擬為多臺服務器，每個虛擬單元叫一個分區(qū)，各分區(qū)之間是

15、相互隔離的，目的是提高資源利用率。只不過，現(xiàn)在低端的INTEL架構的PC服務器也支持虛擬化而已。虛擬化目前還包括網(wǎng)絡虛擬化（VPN）和存儲虛擬化（SAN/NAS）等技術，與服務器虛擬化一起，構建為一個完整的計算資源虛擬化環(huán)境，在虛擬化管理系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)動態(tài)的可配置的智能系統(tǒng)云計算的智能化 云計算的虛擬化和動態(tài)管理本質(zhì)上是系統(tǒng)的管理智能化，通過動態(tài)配置的資源管理、自動動態(tài)配置的自適應性和自我恢復能力，將云計算設計為智能系統(tǒng)。這些智能的自我管理特性表現(xiàn)為：虛擬化設置：可以非常簡化地在控制臺配置虛擬化的計算資源；資源動態(tài)配置：可以在運行期動態(tài)調(diào)整資源配置；系統(tǒng)自動監(jiān)測：自動監(jiān)測系統(tǒng)運行的健康狀況

16、，對異常情況自動報警；安全隔離：各虛擬資源之間進行安全的隔離，各個實例之間實現(xiàn)自治；負載自動均衡：系統(tǒng)在虛擬設備之內(nèi)實現(xiàn)多個資源之間的自動負載均衡；資源管理決策支持：可以對云計算資源的適應狀況進行優(yōu)化的管理決策，實現(xiàn)自優(yōu)化；自恢復：云計算的實例和虛擬化資源出現(xiàn)運行故障或者死鎖，系統(tǒng)具備自我恢復功能。 通過這些智能化的管理功能，云計算是一個自適應、自優(yōu)化的智能系統(tǒng)。云計算發(fā)展簡史1983年，太陽電腦（Sun Microsystems）提出“網(wǎng)絡是電腦”（“The Network is the Computer”）,2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出彈性計算云（Elastic Comput

17、e Cloud；EC2）服務。 2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SES San Jose 2006）首次提出“云計算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端計算”源于Google工程師克里斯托弗比希利亞所做的“Google 101”項目。 2007年10月，Google與IBM開始在美國大學校園，包括卡內(nèi)基梅隆大學、麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學柏克萊分校及馬里蘭大學等，推廣云計算的計劃，這項計劃希望能降低分布式計算技術在學術研究方面的成本，并為這些大學提供相關的軟硬件設備及技術支持（包括數(shù)百臺個人電腦

18、及BladeCenter與System x服務器，這些計算平臺將提供1600個處理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等開放源代碼平臺）。而學生則可以通過網(wǎng)絡開發(fā)各項以大規(guī)模計算為基礎的研究計劃。 2008年1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計算學術計劃”，將與臺灣臺大、交大等學校合作，將這種先進的大規(guī)模、快速計算技術推廣到校園。 2008年2月1日，IBM（NYSE: IBM）宣布將在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園為中國的軟件公司建立全球第一個云計算中心（Cloud Computing Center）。云計算發(fā)展簡史2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布一項涵蓋美國、德國和

19、新加坡的聯(lián)合研究計劃，推出云計算研究測試床，推進云計算。該計劃要與合作伙伴創(chuàng)建6個數(shù)據(jù)中心作為研究試驗平臺，每個數(shù)據(jù)中心配置1400個至4000個處理器。這些合作伙伴包括新加坡資訊通信發(fā)展管理局、德國卡爾斯魯厄大學Steinbuch計算中心、美國伊利諾伊大學香賓分校、英特爾研究院、惠普實驗室和雅虎。 2008年8月3日，美國專利商標局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請“云計算”（Cloud Computing）商標，此舉旨在加強對這一未來可能重塑技術架構的術語的控制權。 2010年3月5日，Novell與云安全聯(lián)盟（CSA）共同宣布一項供應商中立計劃，名為“可信任云計算計劃（Trusted Cloud

20、 Initiative）”。 2010年7月，美國國家航空航天局和包括Rackspace、AMD、Intel、戴爾等支持廠商共同宣布“OpenStack”開放源代碼計劃，微軟在2010年10月表示支持OpenStack與Windows Server 2008 R2的集成；而Ubuntu已把OpenStack加至11.04版本中。 2011年2月，思科系統(tǒng)正式加入OpenStack，重點研制OpenStack的網(wǎng)絡服務。云計算的行業(yè)發(fā)展如果說幾年前云計算還是一個讓人們感覺有些摸不著頭腦的概念，那么隨著云計算技術的日趨成熟，業(yè)界現(xiàn)在已經(jīng)形成廣泛共識，即云計算將成為下一代計算模式演變的發(fā)展方向。目前

21、，云計算系統(tǒng)的構建與應用正以不可阻擋之勢重塑IT的愿景。我們看到，眾多原本對云計算持觀望態(tài)度的企業(yè)，已經(jīng)開始采用這一全新的計算模式。過去一年對于中國的云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說，具有非常重要的意義。尤其值得關注的是，中國政府從政策層面加大了對于云計算的扶持力度。2010年10月18日發(fā)布的國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定中明確指出，云計算被確定為“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，北京、上海、深圳、杭州、無錫等五個城市先行開展云計算服務創(chuàng)新發(fā)展試點示范工作。所有這一切表明，云計算應用已經(jīng)在中國市場上全面啟動。云計算正處于快速發(fā)展的起點當前，中國云計算產(chǎn)業(yè)尚處于導入和準備階段，處于大規(guī)模爆發(fā)的前夜

22、。雖然各種類型的“公有云”和“私有云”的應用在市場上層出不窮，但是需要看到的是，與企業(yè)應用軟件相比，云計算技術距離成熟還有一定的距離。云計算產(chǎn)業(yè)鏈正在形成隨著政府以及IT廠商的積極推動，中國云計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的構建正在進行中。在政府的監(jiān)管下，云計算服務提供商與軟硬件、網(wǎng)絡基礎設施服務商以及云計算咨詢規(guī)劃、交付、運維、集成服務商、終端設備廠商等一同構成云計算的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，為政府、企業(yè)和個人用戶提供服務。解讀對云計算的十大誤解1. 云計算就是網(wǎng)格計算 網(wǎng)格技術是云計算的一個組成部分。如何提供資源給某個工作任務是它們(網(wǎng)格和云)最主要的區(qū)別。網(wǎng)格計算關注的是如何將一個工作任務移動到它所需要的，一般來說

23、是一個遠程的而且已經(jīng)可用的資源的所在。通常情況下，一個網(wǎng)格就是一組服務器，一個大的計算任務可以被拆分成多個小的任務被分配到這些服務器上去并行運行。網(wǎng)格計算主要應用在教育和科研機構, 而在企業(yè)中應用的較少. 我們可以把云計算看作是前代計算模式(比如網(wǎng)格計算，透明計算，效用計算)的階段升級。我們可以這樣定義云計算：云計算是一種計算模式，在這種模式中，應用、數(shù)據(jù)和IT資源以服務的方式通過網(wǎng)絡提供給用戶使用。云計算也是一種基礎架構管理的方法論，大量的計算資源組成IT資源池，用于動態(tài)創(chuàng)建高度虛擬化的資源提供用戶使用。在云計算環(huán)境下，所有的計算資源，比如說服務器，能夠動態(tài)的從硬件基礎架構上產(chǎn)生出來，加以修

24、改來適應工作任務的需求。因此，云計算可以支持網(wǎng)格計算，也可以支持非網(wǎng)格計算，比如說一個三層架構的應用或者Web2.0的應用。解讀對云計算的十大誤解2. 實施云計算需要舍棄原有的IT基礎設施資源 云計算的本質(zhì)就是通過整合、共享和動態(tài)的供應來實現(xiàn)IT投資的利用率最大化，包括了新的投資和已有的資源。因此，實施云計算不需要舍棄原有的IT基礎設施資源. 云計算系統(tǒng)的實施可以利用已有的IT基礎設施資源, 而且云計算系統(tǒng)可以高效的監(jiān)控管理現(xiàn)有的和新增的IT基礎設施資源.3. 云計算只適合中小企業(yè) 中小企業(yè)可以從云計算中獲得極大的好處，因為云計算可以讓它們從云提供商那里租借資源，而不用耗費巨大的資金和IT技術

25、投入去維護這么一個基礎架構。云可以幫助這些中小企業(yè)在云環(huán)境里孵化它們的創(chuàng)新，縮短它們的產(chǎn)品投入市場的時間。在這種模式下，我們會部署一些公共云象無錫的云計算中心來提供這種共享服務和資源。 同時，云在企業(yè)環(huán)境下也有另一種應用模式，我們稱它為私有云模式，企業(yè)自己搭建云計算基礎架構,面向內(nèi)部用戶或外部客戶提供云計算服務。企業(yè)擁有基礎架構的自主權, 并且可以基于自己的需求改進服務, 進行自主創(chuàng)新。解讀對云計算的十大誤解4. 云計算是一項技術或產(chǎn)品 云計算客戶最真實完整的需求，應該是一個由多種產(chǎn)品和服務集成起來的端到端的解決方案。云計算理念的實現(xiàn)借助于多種技術, 如虛擬化、自動化、Web2.0等，將這些技

26、術集成到一系列方案中來幫助客戶更加高效去管理它們的IT環(huán)境。5. 云計算就是SaaS 只關注saas。軟件即服務(SaaS)是只看到了云的其中一塊，云的最終目標是IT即服務(ITaaS)。當然，SaaS可以從云提供的快速部署和資源擴展上得到好處，這樣SaaS上的應用可以在使用人數(shù)上和快速部署上都具有很好的擴展性。6. 云計算就是虛擬化 虛擬化是云的一個組成部分。云比虛擬化先進的是云可以為最終用戶在虛擬機上直接布署用戶所定制的IT環(huán)境。云集成了現(xiàn)有的虛擬化、網(wǎng)格計算和效用計算的技術并基于此建立了云。解讀對云計算的十大誤解7. 云計算需要把企業(yè)的數(shù)據(jù)存在公共地方,不能保證企業(yè)數(shù)據(jù)的安全性 這個要看企業(yè)如何存放它們的數(shù)據(jù)。一些公共云并不滿足企業(yè)所有的需求。然而，它們可以為郵件，照片