云计算的基本概念
目录
云计算基本概念
什么是云计算
云计算的优势（关键特征）
云计算发展历程
云计算发展阶段
云计算的三种服务模式
云计算的四类部署模式
云计算的应用
云计算基本概念
什么是云计算
云计算的基本概念
云计算（Cloud Computing）是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式；通过按需付费提供可用、便携的、按需的网络访问，通过可配置的资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件等）提供资源服务
云计算是多种技术整合的产物，这些技术主要包含虚拟化技术、集群管理、容器、分布式计算、并行分析计算技术（用于大数据分析）等计算机技术
传统网络存在的问题
单机可靠性低；系统容易出现蓝屏等故障，回复时间长
设备利用率低；传统服务器CPU利用率不高于60%，内存不高于50%，网络不高于40%
设备功耗高，但是能效较低；一般一台服务器安装一种应用，多种应用的话就需要多台服务器，导致每小时耗电量高，但是能效低
管理麻烦，安全性低；所有系统有各自的管理界面，管理麻烦
运维成本高，业务上线慢
云计算的优势（关键特征）
按需自助服务（On-demand Self-service）
根据自己的需求选择特定的资源
无处不在的网络接入（Broad Network Access）
通过可以和云服务器互通的任意网络都可以接入到云服务器中
资源池化（与位置无关的资源池 Resource Pooling）
CPU、内存、存储、网络等资源划分到资源池中，需要多少资源直接从资源池中划分出来就可以了
快速弹性伸缩（易扩容 Rapid Elasticity）
当资源不够或者资源过剩时，可以直接对资源在线扩容和缩减
可计量服务（按需付费 Measured Service）
根据使用的资源服务进行计费
总的优势
快速弹性，资源共享，提高设备利用率，节能减排
提高部署效率，降低了企业的运营成本（包括硬件、运维、硬件、电力等成本）
通过虚拟化屏蔽了底层的硬件差异，使得整个平台的兼容性提升
云计算将数据统一存放，统一管理，增强了数据的安全性
云计算发展历程
IT历程
大型机时代→PC时代→云计算时代
云计算时代的高性能计算历程
并行计算→分布式计算→网格计算→云计算
并行计算
同时使用多种计算资源解决计算问题，提高了计算速度和处理能力
并行计算的计算系统可以是专门设计的含有多个处理器的超级计算机，也可以是通过网络等互联的若干台独立计算机构成的集群
并行计算可以分为时间并行和空间并行
时间并行：采用流水线工作，同一时间启动两个或两个以上的操作
例如：理发的需要经历 洗头→剪头发→吹头发三步，使用流水线的话就是指同时来为3个人理发，以此提高计算性能
空间并行：使用多个处理机同时计算同一个任务的不同部分（目前主要研究方向）
例如：1个人吃1斤饭需要30s，同时让3个人来吃就只要10s，依次提高计算的速度
特点：
空间并行计算投入更多的机器，数据大小不变，计算速度更快
也是将一个任务划分为多个子任务进行计算的，只不过每个子任务之间都是有联系的，结果互相影响
并行计算要求时间同步
分布式计算
将整个计算任务划分为多个子任务，将这些子任务分配到多台设备进行计算；然后将计算结果进行综合，进行下一部分的计算，直到最终得到最终的计算结果
例如：使用成千上万志愿者计算机的闲置计算能力通过网络进行数据传输来计算某个问题
特点：
分布式计算投入更多的机器，能够处理更大的数据
分布式计算对任务的实时性要求不高，允许存在一定的计算错误
不同子任务独享自己的一套单独的计算系统，具有独立性，一个子任务的运行结果不会影响其他的子任务
中间交互过程太多，需要手动去分配
需要用户的计算机参与
网格计算
网格计算可以看做是一种特殊的分布式计算；也是将大任务划分为多个子任务进行处理，区别在于分布式的各个计算节点无偿奉献自己的算力，无法使用其它的计算节点为自己做点什么，而网络计算的各个节点可以在贡献自己算力的同时，通过平台调用其它的计算节点供自己使用，并且其它结算节点不知道自己在调用它
分布式计算可以理解为自己和其他人逻辑上组成一台超级处理机供组织使用
网格计算可以理解为将所有网内的其他人的电脑逻辑上组成一台超级处理机供自己使用
云计算
通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解为无数个小程序，然后通过多个服务器组成的系统进行处理和分析，并将结果返回给用户
特点
不需要用户参与，而是由网络另一端的服务器来完成的
云计算发展阶段
云计算1.0 计算虚拟化
面向数据中心管理员的IT基础设施资源虚拟化阶段
云计算2.0 软件定义与整合
面向基础设施云租户和云用户的资源服务化和管理自动化阶段
云计算3.0 云原生与重构业务
面向企业IT应用开发者以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以及大数据智能化阶段
应用云华，推动IT敏捷化与易用化的浪潮
云计算的三种服务模式
从下到上分iaas、paas、saas，越往上越不需要关注硬件配置等信息
云基础设施即服务（iaas）
出租CPU，存储等基本计算资源（类似出租虚拟机、网盘）
云平台即服务（paas）
为客户提供相应的云上开发平台，开发环境（例如微软的Visual Studio开发平台）
相当于买了一个代码开发平台，不需要关注其运行在什么系统上
云软件即服务（saas）
提供相应的云上软件系统，可直接使用的应用程序 （例如企业办公系统、对象存储服务 OB）
相当于买了一个软件，不需要知道后台的运行环境，只需要关注软件是否可用
云计算的四类部署模式
私有云
企业自己使用的云，所有服务不供别人使用，只供自己内部人员或分支机构使用
A公司搭建了一个云平台，只有A公司内部可以使用（公司自建自用）
社区云/行业云
范围比私有云要广泛，一般由多个公企搭建的云平台，该云平台一般应用在某个特定的区域或特定行业
A、B公司搭建了一个云平台，该平台的部分/全部资源可以提供给该行业其它公司使用
公有云
一般由云服务供应商搭建云平台，搭建的该云平台提供给别人使用的（也免费可付费）
A公司搭建了一个云平台，供所有人/企业租用，提供云服务
混合云
由两种或两种以上的云组成，例如企业搭建的云平台供自己和客户使用，即给企业内部使用，也提供给别人使用（公有云与私有云的混合）
A公司搭建了一个云平台，将其一部分用于A公司内部使用；另一部分供所有人/企业租用，提供云服务
云计算的应用
技术方面的应用
虚拟桌面云
通过桌面虚拟化技术，系统管理员同一管理用户在服务端的桌面环境
适用于使用大量桌面系统的企业
开发测试云
通过预先配置好的虚拟镜像快速搭建异构环境；通过快速备份/回复等虚拟化技术实现问题复现；利用云的强大计算能力进行压力测试
适用于需要开发和测试多种应用的组织和企业
云存储
整合网络中多种存储对外提供云存储服务
通过特有的数据管理以及数据备份方式，保证数据不丢失
适用于需要管理和存储海量数据的企业
云杀毒
通过云上病毒库，存储大量特征库；并通过强大的处理能力分析数据是否含有病毒
适用于需要使用杀毒软件来保护电脑安全的用户
IDC云
在原有IDC基础上，加入更多云的基因（例如虚拟化、自动化管理、智能的能源监控技术等）
企业云
通过云承载一些企业服务，简化运维
云游戏
将游戏部署到云中，目前有两种部署模式：基于Web的游戏模式--游戏部署在云上，需要用户本地渲染，适用于休闲游戏；基于专业的游戏模式--全部游戏运行在云上，云上渲染，不需要本地渲染，适用于大型游戏
大规模数据处理云
利用云计算的计算能力和存储能力对大量的数据进行大规模的处理分析
并且能够可以承载多种应用
物联网
提供不间断的可靠服务、提供强大的算力
人工智能
提供不间断的强大的高精度算力（CPU+GPU，可以无限量扩容）、提供可靠的服务
行业方向的应用
制造云（管理平台、销售平台等上云）
金融云（将产品的信息、服务等上云）
教育云（软硬件上云）、办公云（云主机办公）
医疗云（业务系统上云、医院的大数据平台和云平台融合）
政务云（云上承载政务流量）
云交通、云会议等