云计算学习笔记

所需积分/C币:13 2016-10-18 11:24:04 899KB PDF

比较简短的云计算介绍资料
按照这样的理解,可以认为云计算( Cloud computing)实际上是一种新兴的商业计 算模型。它将计算仼务分布在大量讣算杋构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需 要获取讣算力、存储空间和各种软件服务。 这种资源池称为“厶”。“云”是一些可以白我维护和管理的虚拟讣算资源,通常为 些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的 计算资源集中起来,并由软件实现自动管理,无需人为参与。这使得应用提供者无需为 繁琐的细节而烦恼,能够更加专注于自己的业务,有利于创新和降低成木 云计算是一种基于互联网的超级计算模式,它把计算任务和大量信息置于云中,这 是一种新兴的共享基础架构的方法,可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服 务。云计算囊括了开发,负载平衡,商业模式,以及架构,是软件业的未来模式,或者 简单地讲,云计算就是以 Internet为中心的软件。它是一科基于Web的服务,目的是 让用户只为自己需要的功能付钱,同时消除传统软件在硬件,软件,专业技能方囿的投 资。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用 2.3总结 云计算作为一个新概念,还需要很大程度上的发展 3云计算的原理 31云计算的基本原理 云计算( Cloud Computing)是分布式处理( Distributed computing)、并行处理 ( Parallel computing)和网格计算( Grid computing)的发展,或者说是这些计算机科学 概念的商业实现 云计算的基本原理是,通过使讣算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机 或远程服务器中,企些效据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换 到需要的应用上,根据需求访问计算机和储系统 这是一种单命性的举措,它可以使计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤 气、水电一样,取用方便,费用低廉,但计算能力是通过互联网进行传输的 32云计算的资源迁移 云计算实现效川计算的思想,在效川计算中,计算被看作一种公共事业。云计算也 可以和集群计算( cluster computing)或网格计算( grid computing)相比,集样 讣算将一组相连接的讣算机看作一个单独的用于高性能计算(HPC)的虚拟计算机。而 网格讪算则将分布在不同地理位置旳计算杋连接起来解决一个共同的问题。 App/OS B App/OS A Server Y AppOS C Server X Server 2 App/OS A App/OS C App/OS B Hypervisor Hypervisor Server u server v 图云计算中的资源迁移 从外部看,云讣算只是将计算和存储资源从企业迁出,并迁入到云中。用户定义资 源需求(例如计算和广域网、带宽需求),厶提供者在它的基础设施中虚拟地装配这些 组件 资源发生迁移后,成木和可伸缩性的优势凸显出来。云计算使提供和管理的资源更 廉价。云计算除了降低成本外,还有更大的灵活性和可伸缩性。云计算提供者可以轻松 地扩展虚拟环境,以通过提供者的虚拟基础设施提供更大的带宽或计算资源。 3.3云计算基本框架 企事业单位或SMB 个人空间服务、运营实现数据备份、数 视频监控、|PT∨等系 商空间租赁等 统的集中存儲网站 访问层 据归档、臭中存 大容量在线存储等 储、远程共亨 应用接口层 网络(广域网或互联网)接入、用户认证、权限管理 公用API接口、应用软件、 web service等 基础管理层 集群系统、分布式系統、网格计算等 图云计算基本框架图 4 如图,云计算的基本框架是一个分层的结构,低层为上层提供服务,同时上层 使用低层提供的服务。如图所示,从下向上每一层都通过虚拟化技术为上层提供服务 在不同的层次采用相应的虚拟化技术,通过这些虚拟化技术,上层就会更容易的使用服 务 ●基础管理层: 基础管理层是云存储最核心的部分,也是云计算中最难以实现的部分。基础管 理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术,利用虚拟化实现云存储中多个存储 设备之问的协同工作,使多个的存储设备可以对外提供同一种服务,并提供更大更强更 好的数据访问性能 应用接口层: 应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际 业务类型,开发不同的应用服务接口,提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台 和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台,远程数据备份应用平台等。 访问层: 任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统,享受云 存储服务。云存储运营单位不同,云存储提供的访间类型和访问于段也不同 34云计算服务层次 当观察云时,会发现,它实际上并不是一个单独的服务,而是一个服务集合,如图 所示。这些层定义了提供的服务的级别。 Application Platform Infrastructure Virtualization Server Server Storage Server Storage 图3-3云计算服务层次 从最低级的服务开始,即基础设施( 或) 就是 将基础设施(计算资源和存储)作为服务岀租。这意味着虚拟计算机不仅具冇有保证的 处理能力,而且为存储和 访问预甯了带宽。实际上,具有在有特定服务 质量约束的情况下出租计算杋或数据中心的能力,使之能执行仼意操作系统和软件 顺着栈往上看,上一级的服务是平台( 或 类似 于,但是它包括操作系统和围绕特定应用的必需的服务。例如,除了虚拟服务器和 存储外, 还提供一个特定的操作系统和应用程序集(通常是作为一个虚拟机,即 ,或文件,例如 的 格式),以及对必要的服务(例如 数 据库或其他专用木地资源)的访问。换句话说,就是加上一个用于给定应用 的定制软件栈 最后,在图顶部是可以提供的最简单的服务:应用程序。这一层被称作 (),它是从一个集中的系统部署软件,使之在一台本地计算 机上(或从云中远程地)运行的一个模型。出于是计量服务,允许出租一个应用 程序,并计时收费。 这是高度概括的云计算的视图。这个视图忽略了云的其他一些方面,例如 (),后者以计量服务的形式提供存储,消费者按使川的 容量(使川的存储的容量)和利用率(存储的带宽需求)付费 3.5云计算中的关键技术 虚拟化技术 云计算可以在不同的应用程序之间虚拟化和共享资源,将计算能力,数据等作为服 务放置在云中,原有的独立服务器放置在云中,利用虚拟化对外提供统一,简单的访问 方式 Computing Computing Computing 凵sers userS users Computing Computing Application Storage resources resources esource s resources Computing ComputingComputing users ETs users Internet ComputingComputing Storage resourcesresources resources resources 图3-4.虚拟化和资源使用 原有的如图上部分所示,资源是分散,它们独立的为使用者提供服务,而在云 计算中,这些资源被整合到云中,使用者通过云提供的统一访问方式获得所需的服务。 虚拟化涉及到资源的拆分,整合以及迁移。具体的虚拟化实现形式有硬件虚拟化 软件虚拟化和应用虚拟化。硬件虚拟化是指不需要操作系统,可直接对硬件资源进行划 分;软件虚拟化是指在操作系统之上运行一个虚拟软件层,用户可以通过这个虚拟软件 层安装多种操作系统;应用虚拟化是指运行在操作系统之上,利用软件层来屏蔽操作系 统的差异,应用运行在虚拟层之上。 不同的虚拟化实现形式,它们之间的比较如表所示 硬件虚拟化 软件虚拟化 应用虚拟化 文件系统 独立 独立 不独立 操作系统数量 多个 多个 单个 主操作系统 不需要 需要 需要 实施周期 慢 中 快 应用隔离程度 完全 较强 实施成本 中等 低 表3-1虚拟化实现形式比较 ●自动化 云提供了一个非常庞大的系统,如果系统需要人为干预来分配和管理瓷源,那么它 就不能充分地满足云计算的要求,因此必须采用自动化技术,消除人工部署和管理,允 许系统白己智能地响应应用的要求 计算能力整合 云提供了强大的计算能力,而这种计算能力仪仅靠单一的服务器无法完成,因此必 须通过整合才能获得近乎无限的计算能力,所以,计算能力的整合是云计算的一个关键 在计算能力整合的过程中,通信以及管理成为一个至关重要的问题。因为多个服务器之 间相互配合需要通信才能实现,因此设计良妤的通信杋制才能保证整个系统的顺畅运 行,否则会因为如通信网络中信息过载等问题导致系统的利用率下降。 云计算的特点与应用类型 4.1云计算的特点 云计算最终带来的更多的是使用的便捷,所以从用户角度,云计算有着其独特的新 引力。目前,普遍认为云计算应该具有以下特点 超大规模 “云”具有相当的规模, 云计算已经拥有多万台服务器, 微软、等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务 器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。 虚拟化。 云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云” 而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用 担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个于机,就可以通过网终服务来实 现我们需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。 高可靠性。 “云”使用∫数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性, 使用云计算比使用本地计算机可靠。 通用性。 云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个 云”可以同时支撑不同的应用运行。 高可扩展性。 “云”的规模可以动态仲缩,满足应用和用户规模増长的需要。 ●按需服务。 云”是一个庞大的資源泡,你按需购买;云可以象自来水,电,煤气那样计费。 ●极其廉价。 由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云,“云”的自动化集 中式管理使大量企业无需负扎日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的 利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要 花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务 上面的这些特点仅仅只是云计算表面的一些特点,而实际上,就云计算的本质而言, 云计算的主要特征应该是:第一个特征是虚拟化,第二个是多粒度和多尺度意即灵活 的面对需求。第三个是不确定性,也就是以前说的模糊计算等等。第四个特征是软计算, 说得是如何让网络明白一些定量、定性的转换如一些大约的量词等 目前云计算还处于起步阶段,所以对于云计算的特点也会慢慢的随着研究的深入发 展 4.2云计算的七种应用类型 根据目前主流云计算服务商和服务商提供的服务一般将云计算细分如下: (软件即服务) 这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户眼中看来,这样 会省去在服务器和软件授权上的开攴;从供应商角度来看,这样只需要维持一个程序就 够了,这样能够减少成木。 是迄今为止这类服务最为出名的公司。 在人力资源管理程序和中比较常用 和 也是类似的服务 实用计算( 这个主意很早就有了,但是直到最近才在 和其它提供存 储服务和虚拟服务器的公司中新生。这种云计算是为行业创造虚拟的数据中心使得 其能够把内存、设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网 终提供服务。 网络服务 关系密切,网终服务提供者们能够提供让开发者能够开发更多基于互 联网的应用,而不是提供单机程序, 平台即服务 另一种 这种形式的云计算把廾发环境作为一种服务来提供。你可以使用中 间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手中 (管理服务提供商) 最古老的云计算运用之一。这种应用更多的是面向行业而不是终端用户,常用 于邮件病毒扫描、程序监控等等。 ●商业服务平台 和 的混合应用,该类云计算为用户和提供商之间的互动提供了一个平 台。比如用户个人开攴管理系统,能够根据用户的设置来管理其开攴并协调其订购的各 种服务。 互联网整合 将互联网上提供类似服务的公司整合起来,以便用户能够更方便的比较和选择自己 的服务供应商 5云计算的优缺点 云计算作为一个新兴的概念,休现着一种理念。目前,各大厂商争相推出自己的云 计算产品,可见云计算所受的追捧程度。 5.1云计算的优势 基于使用的支付模式。 在云计算模式下,最终用户根据使用了多少服务来付费。这为应用部署到云计算基 础架构上降低了准入门槛,让大企业和小公司都可以使用相同的服务。 ●扩展性和弹性。 普通企业里的许多应用(包括对应的设备)是为了最大使用场景(如圣诞季节) 而设计的,大多数时候这些基础架构的利用率非常低。而云计算环境具有大规模、无缝 扩展的特点,能自如地应对应用使用急剧增加的情况。大多数服务提供商在为云计算设 计架构时,已考虑到了使用猛增的这种情况,比如亚马逊、谷歌。不过,也可能有浑水 摸鱼的,如果遇到新生的、规模较小的提供商,就需要认真评估它们在这方面做得如何。 厂商的大力攴持。 也许有些厂商只是对自己的或基础架构服务改名换姓,称之为“云计算”服务, 但毫无疑问,大多数厂商都在致力于提供真正的云计算解决方案。 比如亚马逊推出了、 及其他服务,它提供云计算基础架构已经

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