云计算技术总结

大纲

概念，应用，技术栈，痛点，思想

概念

云计算就是这样一种模式，该模式允许用户通过无所不在的、便捷的、按需获得的网络介入到一个可动态配置的共享计算资源池（包括网络设备、服务器、存储、应用及业务），并且以最小的管理代价或者业务提供者交互复杂度即可实现这些可配置计算资源的快速发放与发布。

云计算五大特征：

1. 按需获得的自助服务
2. 广泛的网络接入
3. 资源池化
4. 快捷的弹性伸缩
5. 可计量的服务

云计算三种服务模式：

1. IaaS
2. PaaS
3. SaaS

云计算四种部署模式：

1. 专用云（私有云）
2. 公有云
3. 社区云
4. 混合云

要解决的痛点：

1. 平均资源利用及能耗效率低下
2. 新业务上线测试周期长，效率低下；资源储备及弹性伸缩能力不足
3. 企业核心信息资产通过个人办公PC/便携外泄的安全风险，无法在个人智能终端方便地访问企业防火墙后的工作流及文档
4. 中小型企业希望通过宽带网络管道从电信运营商或其他主机托管运营商的托管应用数据中心“按需获取”器所需的企业IT应用能力，从而实现日常运作中IT成本开销最小化

云计算给企业带来的好处：

1. 探索盈利模式
2. 构建成本竞争力
3. 提升敏捷度
4. 创新组织架构
5. 获得坚守行业大数据的主导权

云计算发展历史里程碑：
基础设施资源融合–>数据层融合–>应用平台层融合：敏捷化、智能化、低成本化。

1. 云计算1.0，面向数据中心管理员的IT基础设施资源虚拟化阶段（计算虚拟化）
2. 云计算2.0，面向基础设施云租户和云用户的资源服务化与管理自动化阶段（软件定义与整合，加上自动化调度编排）
3. 云计算3.0，面向企业IT应用开发者及管理维护者的企业应用架构的分布式微服务化和企业数据架构的互联网化重构及大数据智能化阶段（云原生与重构业务，由纵变横解耦）

云计算发展趋势：

1. IT非关键应用 --> 电信网络应用和企业关键应用
   

2. 计算虚拟化 --> 存储虚拟化和网络虚拟化
3. 资源池小规模 --> 大规模，应用企业内部 --> 多租户的基础设施服务
4. 数据规模小 --> 大，数据形态传统结构化 --> 非结构化和半结构化
5. 本地固定计算 --> 云端计算、移动智能终端及侵入式体验瘦终端接入模式
6. 云资源服务单一虚拟化 --> 异构兼容虚拟化、轻量级容器化以及裸金属物理机服务器
7. 闭源封闭 --> 开源开放

云计算整体架构划分：

• 云运营（Cloud BSS）
• 云运维（Cloud OSS）
• 云平台系统（IaaS/PaaS/SaaS）【面向基础设施整合的云操作系统，面向数据整合的大数据引擎，面向应用中间件整合应用开放平台】

云计算相关角色：

• 云租户/服务消费者
• 云应用开发者
• 云服务运营者/提供者
• 云设备提供者

应用

块存储、对象存储及文件存储服务，虚拟专用网络服务（VPN），负载均衡服务，虚拟防火墙及安全组隔离服务，桌面云服务，IDC托管云，企业私有云，大数据分析云服务，数据库云服务，媒体云服务，电信NFV云

技术栈

关键技术

• 超大规模资源调度算法
  • 计算资源调度
  • 存储资源调度
  • 能耗管理最优化
• 异构硬件继承管理能力
  • 异构硬件管理集成技术
  • 异构Hypervisor简化管理集成技术
  • 异构存储管理继承的同一简化技术
• 应用无关的可靠性保障技术
  • 数据中心内的可靠性保障技术
  • 跨数据中心的可靠性保障技术
• 单VM及多VM的弹性伸缩技术
• 计算近端I/O性能加速技术
• 网络虚拟化技术
  • 业务应用驱动的边缘虚拟网络自动化
  • 更强大、更灵活的网络安全智能策略
• 应用模块以及工作流技术
• 容器调度与编排机制混合云适配连接机制

架构竞争力衡量维度

节流和开源

• 低TCO
• 弹性伸缩
• 高性能
• 用户体验
• 高安全
• 高可靠

开源软件

云操作系统框架

OpenStack

开放，灵活，可扩展性，遵循无中心、无状态的架构设计思想。
核心功能：资源接入与抽象，资源分配与调度，应用生命周期管理，系统管理维护，人机交互支持
模块：Keystone(身份认证和授权)，Nova(计算)，Ironice(裸机管理)，Glance(镜像)，Swift(对象存储)，Cinder(块存储)，Neutron(网络服务)，Heat(资源编配服务)，Ceilometer(监控与计量)，Horizon(图形界面)，Sahara(数据处理)，Magnum(容器)

虚拟化

计算虚拟化，存储虚拟化，网络虚拟化

Xen

KVM

SAN

NAS

容器

Kubernetes

Mesos

Docker

大数据

Hadoop

Spark