云计算笔记（一）：基础概念

本文用于收集和整理云计算设计的概念。

现在的云计算有些过热（“人人都在谈论它，但没有人真正知道它”），很多研究都挂上了这个名词来显示其时髦。从某种意义上讲：云计算is nothing new，只是概念的创造。重新整理了网络资源，特别适合与运营商（包括亚马逊）来整理他们的产品和服务。云计算提供了很好的梳理，梳理了信息内容提供和信息获取途径 。而云这个概念sell得好，也是由于需求推动，技术进步以及商业模式发展给的契机，它是技术、也是服务，也是商业模式。

云计算将IT设施成为向水、电一样的公共基础设置，转变IT服务的商务模式，降低客户（用户、消费者、开发者）使用IT服务的门槛（资金、技术、时间、人力等等），并由此激发更为广大的市场空间。信息化成为社会、个人基本属性。运营商和政府喜好云计算可能因为如此。

Apple宣布的iCloud无疑让云计算成为智能的云。移动设备作为云的“端”，为云提供了智能的端，双方互相促进。微软的文档提出：未来的互联网世界将会是“云+端”的组合 ，在这个以“云”为中心的世界里，用户可以便捷地使用各种终端设备访问云中的数据和应用，这些设备可以是电脑和手机，甚至是电视等大家熟悉的各种电子产品，同时用户在使用各种设备访问云中的服务时，得到的是完全相同的无缝体验。而智能的“云技术能更智能地了解用户的特性，它必须收集新数据、感应新信息、表现真实世界，并不断变得越来越聪明、越来越完美，这样它才能更好地帮助用户学习。云技术必将进一步强化人与人之间的关联，并让不同的社交网络以更紧密的形式联结在一起，让我们以希望的方式生活，以希望的方式与人交流。”但是Google的模式可能是纯云，还没看到和它的Android有什么关联。既有纯云也有“云”＋“端”。

定义

wiki中给出NIST对云计算的定义：Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (eg, networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.云计算是一个便捷的，按需网络访问共享可配计算资源池（例如网络，服务器，存储，应用和服务）的模型，通过很小的管理或者与业务提供商互动就可快速提供和释放。云计算是一种将池化的集群计算能力通过互联网向内外用户提供弹性、按需服务的新业务，新技术。（这个翻译好多了）

百度知道 中的定义：狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing ）、分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

在技术方面，包括虚拟化技术，集群监控和调度，海量存储，分布并行计算的方式，互联网快递技术，WEB技术，集约化数据中心部署技术的成熟。google等公司基于互联网IT服务的成功，以及有移动互联网引领的互联网应用平台能力的开放，培育了新的互联网应用开发生态链。

分层和架构

抽象地，资源从本地计算机扩展到网络，实际上我们可以找到对等的扩展概念。wiki中给出的层次图如左图所示，当时一般云计算只关心中间的三层，它们分别对应Saas，PaaS和IaaS。

Server

是云计算提供的载体服务器，包括计算机硬件和/或软件，可提供云服务。是具体的物理资源。例如数据中心。这也组成了云计算定义中的统一资源池。

IaaS：Infrastructure-as-a-Service 基础设施即服务

基础设施即服务，对应于我们计算机的资源，包括存储，CPU，网络带宽。IaaS指企业或个人可以使用云计算技术来远程访问计算资源，这包括计算、存储以及应用虚拟化技术所提供的相关功能。无论是最终用户、SaaS 提供商还是 PaaS 提供商都可以从基础设施服务中获得应用所需的计算能力，但却无需对支持这一计算能力的基础IT软硬件付出相应的原始投资成本。

网络存储，虚拟系统是其中的典型。例如：Amazon的EC2/S3，微软的SkyDrive，IBM的blue cloud。

其典型技术是虚拟化平台环境（VMware，Xen，Virtual Box， PowerVM, Amazon AMI等）。不用购买服务器、软件、数据中心空间或者网络设备，客户端，而是将这些资源作为一个整体的外包服务。虚拟化将底层物理设备与上层操作系统，软件分离的一种去耦合技术，将逻辑硬件、操作系统和映用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中，原本不相关的各类资源通过虚拟华和管理软件变成池化的，可统一管理的资源。通过虚拟化技术来提高资源的利用率，降低管理和能源成本，虚拟化技术提供：

• 共享：一个物理服务器上可以有多个虚拟机，也可以将所有的物理设备资源形成对用户透明的统一资源池，并能按照用户需要生成不同性能配置的虚拟机，提高资源分配的效率和精确性。
• 隔离：虚拟机之间相互隔离
• 封装：虚拟机实现系统的封装
• 迁移：可在不同服务器之间直接迁移正在运行的虚拟机，由于迁移，提升了冗余可靠性和资源可调度性。

对于具有IDC机房的运营商，IaaS是一个很好的概念和管理的基础。客户托管的将不再是机器而是服务，资源由运营商管理，而服务由服务提供方管理，实现硬件与应用的解耦。另外，为了摩尔定律，计算机的更新换代很快，但是旧款的技术机不需要淘汰，仍可以充分利用其资源。

要注意IaaS和VPS（虚拟专用服务）的区别，VPS是单机上多个虚拟机，不涉及多机和云的概念。

PaaS：Platform-as-a-Service 平台即服务

平台即服务。对应本地设备，例如手机，就是Android SDK，是系统平台。对于运营商，提供基于web/WAP的平台，开发运营商的网络服务器API。提供计算平台和/或解决方案堆栈作为服务，往往耗费云基础设施资源并维护云应用。用于部署复杂的应​​用，但无需购买和管理相关的硬件和软件。提供SOA服务集成平台，云计算中间件。

典型提供有Google的App Engine，Salesforce.com的force.com，IBM的blue cloud。

PaaS是指将一个完整的计算机平台，包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管，都作为一种服务提供给客户。在这种服务模式中，客户不需要购买硬件和软件，只需要利用 PaaS 平台，就能够创建、测试和部署应用和服务，与基于数据中心的平台进行软件开发相比，费用要低得多，这是 PaaS 的最大价值所在。

对于电信运营商，可以在此开发其网络API，例如telephony的能力（短信，定位），一些身份认证，用户分类等用户信息服务类（数据挖掘），这是运营商提供其网络功能，向开发商推动其业务的一个重要方面。

对于互联网厂商，提供互联网开放能力，例如搜索、地图、SNS。

要注意PasS的并行计算和网格计算（Grid Computing）的区别，网格计算是科学界向多个组织或者个人借用资源进行复杂科学计算的一个方式，对象不同，非商业，多个机构，使用同一的国际标准OGSA/WSRF。

SaaS：Software-as-a-Service 软件即服务

软件即服务。在PaaS上面，也即我们在系统平台上面开发的应用或者服务，在SOA（Service-Oriented Architechture，面向服务架构）下开发。软件作为一个在互联网上的服务，无需安装以及在客户计算机上运行，简化维护（例如无需下载补丁和升级）

SaaS是指用户获取软件服务的一种新形式。它不需要用户将软件产品安装在自己的电脑或服务器上，而是按某种服务水平协议（SLA）直接通过网络向专门的提供商获取自己所需要的、带有相应软件功能的服务。本质上而言，软件即服务就是软件服务提供商为满足用户某种特定需求而提供其消费的软件的计算能力。

当前，SaaS 有各种典型的应用，如在线邮件服务、网络会议、网络传真、在线杀毒等各种工具型服务，ERP，CRM，OA，行业应用等等，例如在线HR、在线进销存、在线项目管理等各种管理型服务。

Client

是最终用户获取云计算的客户端，包括计算机的硬件和软件。例如PC，手机，OS和浏览器。

例子

在了解上面的概念后，我们可以很容易解读云计算架构，下图是微软云计算架构，云的大框架都是大同小异。

云的分类

常听人说“一朵云”和“多朵云”，实际上单点和多点结构，但是在wiki上并没有这样的分类或者部署。相反地给出了与路由拓扑相类似的机构。一般的划分有公有云、私有云和混合云，在wiki中还增加了社区云和结合云。

公有云：Public Cloud

由提供方运营，为客户提供部署和应用服务。

公有云，是指为外部客户提供服务的云，它所有的服务是供别人使用，而不是自己用。目前，典型的公有云有亚马逊的AWS、Salesforce.com。

对于使用者而言，公有云的最大优点是，其所应用的程序、服务及相关数据都存放在公有云的提供者处，自己无需做相应的投资和建设。目前最大的问题是，由于数据不存储在自己的数据中心，其安全性存在一定风险。同时，公有云的可用性不受使用者控制，这方面也存在一定的不确定性。

私有云：Private Cloud

部署在客户的数据中心内部，基于客户个性化的性能和成本要求、面向服务的内部应用环境。

私有云的部署比较适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门。随着这些大型企业数据中心的集中化，私有云将会成为他们部署IT系统的主流模式。

相对于公有云，私有云部署在企业自身内部，因此其数据安全性、系统可用性都可由自己控制。但其缺点是投资较大，尤其是一次性的建设投资较大。

社区云：Community Cloud

社区云有几个组织共同建立的，共享基础设施，其规模比公共云要小。

混合云：Hybrid Cloud

有些IT服务适合从云中获取，如 CRM、网络会议、电子邮件等；但有些系统不适合部署在云中，如自己的核心业务系统、财务系统等。采用“软件+服务”模式，即企业既会从云中获取必需的服务，也会自己部署相关的IT系统。也可以采用“私有云”+“公共云”的混合云模式。

结合云：Combined Cloud.

私有云和公共云合并在一起的，称为结合云（可能也翻译为联合云）。

学习资料来源：
[1]wiki和百度知道
[2]让云触手可及-微软云计算解决方案白皮书

 

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