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云计算和虚拟化技术

云计算内涵

  1. 英文名称：Cloud Computing

  2. 发展过程

    • Sun Microsystems —> 网络是计算机
    • Amazon —> 弹性计算云(Elastic Compute Cloud，EC2)
    • Google —> 云计算

  3. 云计算是

    • 分布式计算
    • 并行计算
    • 效用计算
    • 网络存储
    • 虚拟化
    • 负载均衡
    • 热备份冗余

    等传统计算机和网络技术发展融合的产物

  4. 云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取计算资源（包括网络、服务器、存储、应用和服务等）并提高其可用性的模式。

    这些资源来自一个共享的、可配置的资源池，并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放

    这种模式具有5个关键功能、3种服务模式和4种部署方式

  5. 云计算参考架构

    云计算和虚拟化技术_第1张图片

    云计算的组成通常可以分为6个部分，它们由上至下分别是

    • 云客户端

    • 云服务

    • 云应用

    • 云平台

    • 云存储

    • 云基础设施

  6. 云是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源

    端指的是用户终端，可以是个人计算机、智能终端、手机等任何可以连入互联网的设备

  7. 云计算特点

    多样性编程可用于服务也可用于经济

    1. 可靠性较强
    2. 服务型
    3. 可用性高
    4. 经济性
    5. 多样性服务
    6. 编程便利性

  8. 云计算演化的4个重要阶段

    电厂效用网格云

    1. 电厂模式阶段

    2. 效用计算阶段

    3. 网格计算阶段

    4. 云计算阶段

  9. 云计算分类

    云计算和虚拟化技术_第2张图片

    • 按照服务方式划分

      公有云被一个销售云计算服务的组织所拥有，公有云的核心属性是共享服务资源

      私有云被一个单一的组织拥有或租用，私有云的核心属性是专有资源

      混合云基础设施由私有云和公有云组成

      云计算和虚拟化技术_第3张图片

    • 按照服务类型划分

      • SaaS：软件服务，Software-as-a-service

        服务提供商将应用软件提供给用户

        • 对企业而言优点

          1. **技术方面：**只需简单部署，不需购买硬件，不需配备IT方面专业技术人员
          2. **投资方面：**不需一次性投资，缓解资金压力，且能即使获得最新硬件平台和解决方案
          3. **维护和管理方面：**不需要专门的维护和管理人员

        • 面临的问题

          1. **安全性：**数据需要由第三方负责缺乏安全性
          2. **标准化：**SaaS解决方案缺乏标准化

        • 实现方式

          1. 通过PaaS平台开发SaaS
          2. 采用多租户架构和元数据开发模式

        • 应用实例

          1. 云OA(office automation-办公自动化)

          2. 云CRM(Customer Relationship Management-客户关系管理)

          3. 云ERP(Enterprise Resource Planning-企业资源计划)

          4. 阿里钉钉 属于SaaS，用友的云OA属于SaaS

      • PaaS：平台服务，Platform-as-a-service

        在IaaS基础上，服务提供商将软件开发环境和运行环境等以开发平台的形式提供给用户

        PaaS提供的是一种环境，用户程序不但可以运行在这个环境中，而且其生命周期也能够被该环境所控制

        从PaaS以服务形式提供给用户的角度来说，PaaS也是SaaS模式的一种应用

        • 特点

          1. 平台即服务
          2. 平台及服务
          3. 平台级服务

        • 一些PaaS平台

          • 国外平台

            1. GAE

            2. Microsoft Azure

            3. Amazon Elastic Beanstalk

            4. CumuLogic

            5. Force

            6. Engine Yard

            7. Heroku

          • 国内平台

            1. BAE

            2. SAE

            3. Qcloud

            4. ACE

            5. 腾讯提供的微信小程序接口

      • IaaS：基础设施服务，Infrastructure-as-a-service

        服务提供商把计算基础（服务器、网络技术、存储和数据中心空间）作为一项服务提供给用户，IaaS服务是虚拟化技术发展的产物

        • IaaS厂商分类

          云计算和虚拟化技术_第4张图片

        • IaaS管理平台分类

          云计算和虚拟化技术_第5张图片

        • IaaS实例

          • 专有云

            1. VMware的vCloud

            2. Microsoft的System Center

            3. 华为的Galax8800

          • 开源云

            1. OpenStack

            2. CloudStack

            3. Eucalyptus

      • SaaS，PaaS，IaaS之间的关系
        IaaS提供基础架构部件

        PaaS是一套平台工具，主要面向应用程序研发人员，可以构建于IaaS之上，也可以直接构建在物理资源之上

        SaaS提供各种应用程序，可基于PaaS平台提供，也可直接基于IaaS提供

        对于标黄的两句话的理解：3种服务都是虚拟化的结果，上层可以使用下层虚拟化后的资源实现，当然也可以直接使用未虚拟化的物理资源实现

云体系，标准，应用

  1. 烟囱式(专机专用)的传统IT部署架构存在问题

    1. 硬件高配低用
    2. 整合困难

  2. 云基础架构的融合部署分为3个层次的融合

    • 硬件层的融合

      实现虚拟机与虚拟网络之间的关联

    • 业务层的融合

      典型的云安全解决方案就是通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合

      虚拟机与LB(Load Balancing)负载均衡之间的联动

    • 管理层的融合

      云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合

  3. SOA(Service-Oriented Architecture) -------- 面向服务的体系结构，是一个组件模型

    初步不是很准确的理解SOA

  4. SOA特征

    • 可重用
    • 松耦合
    • 明确定义的接口
    • 无状态的服务设计
    • 基于开放标准

  5. 分布式计算

    共享稀有资源和平衡负载是计算机分布式计算的核心思想之一

  6. 云计算与SOA是两个不同的概念

    • 云计算是一种部署体系结构，而 SOA则是企业IT的体系结构
    • SOA与云整合既带来应用和业务流程灵活的虚拟化和节省的费用(云)，又带来原有应用的集成应用及业务流程的敏捷重构(SOA)
    • 上层基于SOA 进行应用服务的开发，底层基于云计算进行资源整合，包括存储、网络、数据库和服务器等

    云计算与SOA2个概念之间是有关联的

    • 产生背景和原因角度

      • SOA产生的原因是为解决企业存在的信息孤岛和遗留系统这两大问题

      • 云计算产生的原因是企业的信息系统数据量的高速增长与数据处理能力的相对不足，还有计算资源的利用率处于不平衡的状态

    • 服务角度

      • SOA实现了可以从多个服务提供商得到多个服务（一个服务便是一个功能模块），并通过不同的组合机制形成自己所需的一个服务
      • 云计算实现了所有的资源都是服务，可以从云计算提供商购买硬件服务、平台服务、软件服务等，把购买的资源作为云计算提供商提供的一种服务

    • 关键技术

      • SOA需要实现业务组件的可重用性、敏捷性、适应改变、松耦合、基于标准
      • 云计算则需要虚拟化技术、按需动态扩展、资源即服务的支撑

    • 应用场景

      • 当企业的业务需求经常改变的时候可以考虑使用SOA
      • 当企业对IT设施的需求经常改变或者无法提前预知的时候可以考虑使用云计算，当有大量的批处理计算的时候也可以考虑使用云计算

    • 应用的侧重点

      • SOA侧重于采用服务的架构进行系统的设计，关注如何处理服务
      • 云计算侧重于服务的提供和使用，关注如何提供服务

    • 商业模式

      • SOA可能会降低软件的开发及维护的成本，商业模式是间接的，需要落地
      • 云计算根据使用的时间（硬件）或流量（带宽）进行收费，具有明确的商业模式

  7. 云计算和分布式计算区别和联系

    1. 分布式计算是云计算涉及的一项重要技术

      分布式计算更多解决的是多个计算节点共同提供更强计算能力的问题

      云计算的核心还是终端计算和存储能力朝云端的迁移和集中化，并能够弹性扩展

    2. 分布式计算往往更加强调是单个Request请求的拆分，主要通过应用设计，将任务进行分解来进行

      云计算的PaaS层往往并不会拆分单个Request，而是将用户访问的多Request并发通过调度规则进行Retouer分发

    3. 分布式计算是由多个用户合作完成的

      云计算是没有用户参与的，是交给网络另一端的服务器完成的

  8. 云计算标准化组织分类

    云计算和虚拟化技术_第6张图片

  9. 《云计算综合标准化体系建设指南》涉及的内容

    • 云计算生态系统：硬件、软件、服务、网络和安全5个方面
    • 云计算综合标准化体系框架：云基础标准、云资源标准、云服务标准和云安全标准
      • 云基础标准主要包括云计算术语、参考架构、指南等方面的标准
      • 云资源标准主要包括关键技术、资源管理和资源运维等方面的标准
      • 云服务标准主要包括服务采购、服务质量、服务计量和计费、服务能力评价等方面的标准
      • 云安全标准：网络安全、系统安全、服务安全和信息安全，主要包括云计算环境下的安全管理、服务安全、安全技术和产品、安全基础等方面的标准
    • 云计算的标准研制方向: 29个

云服务

  1. 云计算服务概念：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按需服务，用户通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源和服务

  2. 云计算服务特征：

    • 随需自助服务
    • 随时随地用任何网络设备访问
    • 多人共享资源池
    • 快速重新部署的灵活度
    • 可被监控与量测的服务

    一般认为还有的特征

    • 基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务
    • 减少用户终端的处理负担
    • 降低用户对于IT专业知识的依赖

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