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  • 云计算主要包含哪些基本特征?

    万次阅读 2019-02-27 17:38:47
    云计算的精髓就是把有形的产品(网络设备、服务器、存储设备、各种软件等)转化为服务产品,并通过网络让人们远距离在线使用,使产品的所有权使用权分离。 云计算具有5个基本特征如下,接下来为大家依次介绍: 1...

    云计算的精髓就是把有形的产品(网络设备、服务器、存储设备、各种软件等)转化为服务产品,并通过网络让人们远距离在线使用,使产品的所有权和使用权分离。

    云计算具有5个基本特征如下,接下来为大家依次介绍:

    1.自助服务,消费者不需要或很少需要云服务提供商的协助,就可以单方面按需获取云端的计算资源。

    2.广泛的网络访问,消费者可以随时随地使用云终端设备接入网络并使用云端的计算资源。常见的云终端设备包括手机、平板、笔记本电脑、PDA掌上电脑和台式机等。

    3.资源池化,云端计算资源需要被池化,以便通过多租户形式共享给多个消费者,也只有池化才能根据消费者的需求动态分配或再分配各种物理的和虚拟的资源。消费者通常不知道自己正在使用的计算资源的确切位置,但是在自助申请时允许指定大概的区域范围(比如在哪个国家、哪个省或者哪个数据中心)。

    4.快速弹性。消费者能方便、快捷地按需获取和释放计算资源,也就是说,需要时能快速获取资源从而扩展计算能力,不需要时能迅速释放资源,以便降低计算能,从而减少资源的使用费用。对于消费者来说,云端的计算资源是无限的,可以随时申请并获取任何数量的计算资源。但是我我们一定要消除一个误解,那就是一个实际的云计算系统不一定是投资巨大的工程,也不一定要购买成千上万台计算机,也不一定具备超大规模的运算能力。其实一台计算机就可以组建一个最小的云端,云端建设方案务必采用可伸缩性策略,刚开始时采用几台计算机,然后根据用户数量规模来增减计算资源。

    5.计费服务,消费者使用云端计算资源是要付费的,付费的计量方法有很多,比如根据某类资源(如存储、CPU、内存、网络带宽等)的使用量和时间长短计费,也可以按照每使用一次来计费。但不管如何计费,对消费者来说,价码要清楚,计量方法要明确,而云服务提供商需要监视和控制资源的使用情况,并及时输出各种资源的使用报表,做到供/需双方费用结清清楚楚、明明白白。
      人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视,均为前沿产业,多智时代专注于人工智能和大数据的入门和科谱,在此为你推荐几篇优质好文:
      企业为何采用云计算?主要用途是什么?
    http://www.duozhishidai.com/article-14574-1.html
    企业云计算的基本特征是什么,在建设过程中主要分为哪几个阶段?
    http://www.duozhishidai.com/article-13379-1.html
    什么是云计算技术,对云计算技术的产生、概念、原理、应用和前景又在哪里?
    http://www.duozhishidai.com/article-527-1.html


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  • 云计算:真适合你

    2012-10-25 13:29:56
    尽管云计算如今已经比比皆是了,而且市场上主要的技术厂家都推出了云计算产品,每家都说你需要使用云计算,但是各家对云计算的解释却不尽相同。 云计算是指交付IT组件和服务。它的命名起源于一副架构图,其中...

    你怎么确定云计算是否适合你的企业呢?如果适合,你该选择购买什么类型的服务呢?尽管云计算如今已经比比皆是了,而且市场上主要的技术厂家都推出了云计算产品,每家都说你需要使用云计算,但是各家对云计算的解释却不尽相同。

    云计算是指交付IT组件和服务。它的命名起源于一副架构图,其中互联网的部分由一个云状图案表示。因为在架构图中,云状图案一般代表复杂的架构环境。

    架构图中的云状图案所包含的组件是客户端设备、服务器和数据中心。客户端设备包括通移动设备,台式机或服务器。虽然云图案中的数据中心一般是代表数台服务器,甚至是服务器集群,但对于小型企业来说,云状图案可能就代表服务器的部分功能。提供服务器的部分功能,或者存储空间,被称作“按需扩容”,这是云计算的典型特征。

    厂商所提供的云计算服务方式,一般包括软件即服务(SaaS), 架构即服务(IaaS), 数据库即服务 (DaaS),平台即服务(PaaS)等。另外为了在成本和效益、可靠性、扩展性、容量和合规性等方面取得平衡,企业需要进行一系列决策过程,在其中选择适合自己的云计算产品。

    另外,评估你的企业所能承受的安全风险等级,可以更好的判断某个云计算产品和相关服务是否适合你的企业。那么到底哪种云计算服务适合你呢?下面就是答案:

    1. 投资回报是否大于损失?

    数据中心的迁移会带来混乱、成本升高以及各种复杂情况。由紧密耦合的企业关键业务所组成的数据中心的一小部分,是数据中心迁移过程中最耗时也是成本最高的。虽然各个企业都会在项目中节约成本,但是成本节约服务最大的部分应该是在人力、硬件设备和软件上。是否采用云计算,关键在于采用云计算获得的回报是否大于数据中心迁移所造成的损失。

    2. 企业应用是否需要特殊硬件组件或交付速度?

    有些应用是无法通过虚拟机运行的,因为此类应用需要调用底层硬件组件。因此最好不要将这些应用迁移到云计算环境。另外,有些应用需要较快的交付速度,如果交付出现延迟,最好也将这一整套应用(包括所有系统组件-Web、应用程序、数据库、中间件服务器等)保留在企业本地的系统上。可以先将其它非关键性业务应用迁移到云环境(比如快要淘汰的服务器上运行的一些非关键业务应用)。

    3. 企业需要多大的容量?

    不论企业是自己购买或租赁服务器,企业每月的成本支出都是固定的。一般来说,如果企业需要更大的存储空间,就会进行IT资产的采购,不久后就能拥有更大的存储空间。而云计算属于按需服务,会根据企业的需求进行服务调整。哪个比较好呢?肯定是后者,

    有些采用云服务的IT商店会发现他们的成本峰值会随着服务使用量的峰值而出现,如果这是在计划中的,那么完全没有任何问题。但是在签订协议购买云服务前,最好对资源需求量进行衡量。

    4.数据制度和安全障碍难以逾越?

    并不是所有的数据都可以或都应该存放在网络上。企业的IT安全团队可能得到授权,要求所有敏感数据都要保存在企业内部。将合规性放在一边不谈,从安全的角度看,企业必须接受将自己和客户的数据交给第三方存储所带来的风险。

    企业必须接受放弃对数据进行高级别控制的能力,因为云计算就好像是一个黑箱。银行和医疗机构可能会觉得这个风险是自己无法接受的。

    5. 什么情况下企业不该使用云计算?

    如果你的企业所拥有的数据涉及到健康保险流通与责任法案(HIPAA)所规定的数据,那么你不适合使用云计算。你最不想见到的可能就是自己的数据与别人的数据混在一起吧。

    敏感数据最好本地保存。你当然也可以对数据进行加密,但是和所有安全措施一样,给黑客或恶意软件带来障碍的同时也让自己更不方便了。

    如果你的程序需要访问特定的硬件组件,或者你的程序需要完全访问服务器,云计算也不合适。

    由于数据和应用程序可能会保存在不同的位置,因此如果某个应用程序对延迟敏感的话,最好不要使用云计算。

    紧密耦合的程序、业务关键性应用都不适合迁移到云计算环境。

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  • 云计算的架构云计算涉及了很多产品与技术,表面上看起来的确有点纷繁复杂,但是云计算本身还是有迹可循有理可依的,下面介绍一套云计算的架构,具体请看图 上面这个云架构共分为服务和管理这两大部分。在服务方面...

    概述

    前面已经介绍了云计算的一些基础知识,今天主要分享云计算的架构方面,大家可以简单看下。


    云计算的架构

    云计算涉及了很多产品与技术,表面上看起来的确有点纷繁复杂,但是云计算本身还是有迹可循和有理可依的,下面介绍一套云计算的架构,具体请看图

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    上面这个云架构共分为服务和管理这两大部分。

    在服务方面,主要以提供用户基于云的各种服务为主,共包含三个层次:其一是Software as a Service软件即服务,简称SaaS,这层的作用是将应用主要以基于Web的方式提供给客户;其二是Platform as a Service平台即服务,简称PaaS,这层的作用是将一个应用的开发和部署平台作为服务提供给用户;其三是Infrastructure as a Service基础架构即服务,简称IaaS,这层的作用是将各种底层的计算(比如虚拟机)和存储等资源作为服务提供给用户。从用户角度而言,这三层服务,它们之间关系是独立的,因为它们提供的服务是完全不同的,而且面对的用户也不尽相同。但从技术角度而言,云服务这三层之间的关系并不是独立的,而是有一定依赖关系的,比如一个SaaS层的产品和服务不仅需要使用到SaaS层本身的技术,而且还依赖PaaS层所提供的开发和部署平台或者直接部署于IaaS层所提供的计算资源上,还有,PaaS层的产品和服务也很有可能构建于IaaS层服务之上。

    在管理方面,主要以云的管理层为主,它的功能是确保整个云计算中心能够安全和稳定的运行,并且能够被有效地管理,主要包括用户管理、监控系统、计费管理、安全管理、服务管理、资源管理、容灾支持、运维管理、客户支持几个方面。

    下面主要对Saas、PaaS、IaaS几个方面做介绍

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    1、软件即服务SaaS

    软件即服务(SaaS)为商用软件提供基于网络的访问。您有可能已经使用过SaaS,即使您当时并不知道。SaaS的示例太多了,例如Netflix、Photoshop.com、Acrobat.com、Intuit QuickBooks Online、Gmail、Google Docs、Office Web Apps、Zoho、WebQQ、新浪微盘等等。可能不太明显的SaaS实现包括移动应用程序市场中的相当一部分。

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    SaaS为企业提供一种降低软件使用成本的方法 — 按需使用软件而不是为每台计算机购买许可证。尤其是考虑到大多数计算机在差不多70%的时间是空闲的,SaaS可能非常有效。企业不必为单一用户购买多个许可证,而是让许可证的使用时间尽可能接近100%,从而尽可能节省成本。

    1.1 SaaS的优势

    SaaS 给软件厂商提供了新的机会。尤其是,SaaS软件厂商可以通过四个因素提高 ROI(投资回报):提高部署的速度、增加用户接受率、减少支持的需要、降低实现和升级的成本。

    (1)提高部署的速度

    在过去,部署传统的桌面应用程序需要很大的工作量。正如Tariq Ahmed在Flex 4 in Action (Manning Press) 的第1章中指出的,“要想让数千甚至数万客户机同时运行软件的某一版本,后勤方面的复杂性是非常高的。”

    这正是向云计算转移的过程比较缓慢且平缓的主要原因之一。在大多数情况下,符合逻辑的解决方案是分阶段地把软件转移到云中,首先以SaaS的形式提供原应用程序的高度简化的版本。考虑到开发商对版本控制的控制水平,这么做是很合理的。

    云计算与过去的 “LAN 计算” 之间有许多相似之处。典型的LAN架构由站内的许多工作站组成,它们常常被称为哑终端,它们通过连接强大的大型机(常常由IBM 提供)运行应用程序。这种计算类型过去非常适合企业,因 IT部门能够完全控制版本,可以非常方便地多次部署更新。同样,过去妨碍桌面软件应用程序开发商进行版本控制的后勤障碍在云中也不存在,因为软件在开发公司能够直接访问的基础设施上运行。

    考虑到SaaS必须能够服务的客户机数量,SaaS基础设施的规模要比LAN大得多。但是底层的概念是相同的。大型机能够驻留足够多的软件实例,从而为本地网络中连接它的所有客户机提供服务;而云由许多不同的计算机资源组成,它们共同提供计算能力,从而运行为世界各地的客户机提供服务所需的许多软件实例。

    (2)增加接受率

    以前一些软件的许可证费用太高,而现在SaaS让一般消费者能够以合理的价格使用它们。一个好例子是 Adobe 以SaaS的形式提供Adobe Photoshop。尽管这项工作是Adobe正在做的试验,但是已经取得了一些效果。

    SaaS提供的多种业务模型尤其有吸引力。例如,Intuit 以SaaS的形式提供QuickBooks Online,按月收取服务费。作为经常旅行的企业主,这种服务非常有用。同时,Adobe在Photoshop.com和Acrobat.com中应用了SaaS,以freemium服务的形式提供软件 — freemium服务是指一种基于许可证软件产品的SaaS缩略版的业务模型。

    freemium SaaS基于的收入模型是,预计免费用户中的一部分最终会觉得软件很有用,他们会升级到启用了更多特性的SaaS付费版本,或者购买包含所有特性和功能的桌面版本的许可证。这种方法往往比通过 “受限制的演示” 模式试用软件更好,因为演示模式要求用户在桌面计算机上安装他们可能不会购买的应用程序。另外,如果免费用户中升级的比例低于预期,还可以通过广告进一步补充这个模型。随着云计算的发展,传统的桌面软件厂商经常使用这种方法适应市场的变化。

    (3)减少支持的需要

    大型客户服务中心的成本很高,不得不支持多种平台会导致支持问题增加,而SaaS可以大大缓解这些难题。首先,部署的简便性让开发人员能够在发现bug之后很快进行修复,这意味着大多数bug可以在大量用户遇到它们之前被修复,这会减少客户支持部门接到的电话数量,提高客户满意度,降低客户流失的可能性。

    另外,传统桌面软件应用程序的开发商常常必须支持多种平台。例如,开发商可能必须支持Windows 7和Apple Mac OS X 10.6操作系统,添加对第二种操作系统的支持差不多会让开发成本加倍;而且,如果支持这些操作系统的许多不同版本,问题会更多。支持操作系统的多个版本还会产生限制。

    (4)降低实现和升级的成本

    SaaS推动ROI的第四个因素与第一个因素有点儿相似。但是,部署的速度是指快速、简便地部署应用程序更新所带来的好处。与之相反,降低实现和升级的成本是指开发公司由于能够控制版本和运行软件的基础设施所获得的经济利益。

    因为开发商可以控制运行软件的平台(平台通常对于用户完全透明),所以他们不必负担在多个平台上测试和部署bug补丁和新特性的额外开销,这会节省大量资金。这让SaaS应用程序的升级成本更低。节省的大量时间和资金让开发商有机会更好地响应客户的请求并增强易用性,从而提高客户满意度,降低客户流失的可能性,这会带来间接的经济利益。

    1.2 SaaS使用的技术

    SaaS层离普通用户非常接近,下面是其中最主要的五种:

    (1)HTML :标准的Web页面技术,现在主要以HTML4为主,但是即将推出的HTML5会在很多方面推动Web页面的发展,比如视频和本地存储等方面。

    (2)JavaScript :一种用于Web页面的动态语言,通过JavaScript ,能够极大地丰富Web页面的功能,最流行的JS框架有jQuery和Prototype 。

    (3)CSS :主要用于控制Web页面的外观,而且能使页面的内容与其表现形式之间进行优雅地分离。

    (4)Flash :业界最常用的RIA(Rich Internet Applications)技术,能够在现阶段提供HTML等技术所无法提供的基于Web的富应用,而且在用户体验方面,非常不错。

    (5)Silverlight :来自业界巨擎微软的RIA技术,虽然其现在市场占有率稍逊于Flash,但由于其可以使用C#来进行编程,所以对开发者非常友好。

    在SaaS层的技术选型上,首先,由于通用性和较低的学习成本,大多数云计算产品都会比较倾向HTML 、JavaScript和CSS这对黄金组合,但是在HTML5被大家广泛接受之前,RIA技术在用户体验方面,还是具有一定的优势,所以Flash和Silverlight也将会有一定的用武之地,比如VMware vCloud就采用了基于Flash的Flex技术,而微软的云计算产品肯定会在今后大量使用Silverlight技术。


    2、平台即服务PaaS

    平台即服务(Platform as a Service,PaaS)提供对操作系统和相关服务的访问。它让用户能够使用提供商支持的编程语言和工具把应用程序部署到云中。用户不必管理或控制底层基础架构,而是控制部署的应用程序并在一定程度上控制应用程序驻留环境的配置。PaaS的提供者包括Google App Engine、Windows Azure、Force.com、Heroku等。小企业软件工作室是非常适合使用PaaS的企业。通过使用云平台,可以创建世界级的产品,而不需要负担内部生产的开销。

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    通过PaaS这种模式,用户可以在一个提供SDK(Software Development Kit,即软件开发工具包)、文档、测试环境和部署环境等在内的开发平台上非常方便地编写和部署应用,而且不论是在部署,还是在运行的时候,用户都无需为服务器、 操作系统、网络和存储等资源的运维而操心,这些繁琐的工作都由PaaS云供应商负责。而且PaaS在整合率上面非常惊人,比如一台运行Google App Engine的服务器能够支撑成千上万的应用,也就是说, PaaS是非常经济的。 PaaS主要面对的用户是开发人员。

    2.1 PaaS的优势

    一般来说,和现有的基于本地的开发和部署环境相比,PaaS平台主要有下面这六方面有非常大的优势:

    (1)友好的开发环境:通过提供SDK和IDE(Integrated Development Environment ,集成开发环境)等工具来让用户不仅能在本地方便地进行应用的开发和测试,而且能进行远程部署。

    (2)丰富的服务:PaaS平台会以API的形式将各种各样的服务提供给上层的应用。

    (3)精细的管理和监控:PaaS能够提供应用层的管理和监控,比如能够观察应用运行的情况和具体数值(比如吞吐量Throughput和响应时间Response Time等)来更好地衡量应用的运行状态,还有能够通过精确计量应用使用所消耗的资源来更好地计费。

    (4)伸缩性强: PaaS 平台会自动调整资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量。

    (5) 多租户(Multi-Tenant)机制:许多PaaS平台都自带多租户机制,不仅能更经济地支撑庞大的用户规模,而且能提供一定的可定制性以满足用户的特殊需求。

    (6)整合率和经济性:PaaS平台整合率是非常高,比如PaaS的代表Google App Engine能在一台服务器上承载成千上万的应用。

    2.2 PaaS的主要成分

    PaaS分解为主要组件:平台和服务。考虑提供的服务,这称为解决方案堆。也就是说,PaaS 的两个主要成分是计算平台和解决方案堆。

    为了说明这两个 “成分”,我们进一步研究一下它们的定义。按照最简单的形式,计算平台是指一个可以一致地启动软件的地方(只要代码满足平台的标准)。平台的常见示例包括 Windows、Apple Mac OS X和Linux操作系统;用于移动计算的Google Android、Windows Mobile和Apple iOS;以及作为软件框架的Adobe AIR和Microsoft .NET Framework。要记住的重点是,计算平台不是指软件本身,而是指构建并运行软件的平台。下面提供一张示意图以帮助理解这种关系。

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    云计算分类与PaaS元素之间关系的图形化解释

    解决方案堆由应用程序组成,这些应用程序有助于开发过程和应用程序部署。这些应用程序是指操作系统、运行时环境、源代码控制存储库和必需的所有其他中间件。

    2.3 PaaS使用的技术

    PaaS 层的技术比较多样性,下面是常见的五种:

    (1)REST :通过 REST(Representational State Transfer,表述性状态转移)技术,能够非常方便和优雅地将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。

    (2)多租户:就是能让一个单独的应用实例可以为多个组织服务,而且能保持良好的隔离性和安全性,并且通过这种技术,能有效地降低应用的购置和维护成本。

    (3)并行处理:为了处理海量的数据,需要利用庞大的x86集群进行规模巨大的并行处理,Google的MapReduce是这方面的代表之作。

    (4)应用服务器:在原有的应用服务器的基础上为云计算做了一定程度的优化,比如用于Google App Engine的Jetty应用服务器。

    (5)分布式缓存:通过分布式缓存技术,不仅能有效地降低对后台服务器的压力,而且还能加快相应的反应速度,最著名的分布式缓存例子莫过于Memcached 。

    对于很多PaaS平台,比如用于部署Ruby应用的Heroku云平台,应用服务器和分布式缓存都是必备的,同时REST技术也常用于对外的接口,多租户技术则主要用于SaaS应用的后台,比如用于支撑Salesforce 的CRM等应用的Force.com多租户内核,而并行处理技术常被作为单独的服务推出,比如Amazon的Elastic MapReduce 。


    3、基础架构即服务IaaS

    基础架构,或称基础设施(Infrastructure)是云的基础。它由服务器、网络设备、存储磁盘等物理资产组成。在使用IaaS时,用户并不实际控制底层基础架构,而是控制操作系统、存储和部署应用程序,还在有限的程度上控制网络组件的选择。

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    通过IaaS这种模式,用户可以从供应商那里获得他所需要的计算或者存储等资源来装载相关的应用,并只需为其所租用的那部分资源进行付费,而同时这些基础设施繁琐的管理工作则交给IaaS供应商来负责。

    IaaS的关键概念:

    * 云爆发(cloud bursting)

    * 多租户计算(multi-tenant computing)

    * 资源共用(resources pooling)

    * 虚拟机监控程序(hypervisor)

    IaaS最与众不同的两个方面:可伸缩性和虚拟化(elasticity and virtualization)。

    对于企业而言,IaaS的巨大价值通过云爆发(cloudbursting)概念实现。云爆发是指当业务瞬间增长,需要大量的计算资源时,将任务负载扩展到云环境的过程。云爆发促成的资本节约潜力巨大,因为企业无需额外投资利用率很低的服务器,那些服务器一年中只有两三次使用 70% 的容量,其余时间仅有 7-10% 的负荷。

    3.1 从”基础架构即资产“到”基础架构即服务”

    在过去50年之内,大量成功的公司花费大量宝贵时间和资源来构建基础架构,其目标是通过创建一个更大、更快、更强的网络来获取战胜其竞争对手的竞争优势。IT 行业中的 “基础架构即资产” 范式拥有上世纪六七十年代的 “暴力跑车(muscle cars)” 所拥有的相同或类似的低效率和不利特征。对于企业计算,这些低效率包括:

    * 大量未使用的计算能力和容量,它们耗费的成本与大型、昂贵的数据中心中的硬件消耗的大量空间相关联。比如服务器一年中可能只有两三次使用70%的容量,其余时间仅有7-10%的负荷。* 昂贵的人力资源需求,包括要求基础架构资产(服务器、路由器、交换机等)所在的数据中心的网络管理员进行24小时监控。* 旨在应对高水平能源浪费的Green Computing计划的一个巨大障碍。

    IaaS标志着从 “基础架构即资产” 到 “基础架构即服务” 的转变。云计算的其他两个类别也标志着范式转变。对于Platform as a Service (PaaS),转变来自 “平台即资产” 范式,该范式的特征是大量采购许可。同样的转变也适用Software as a Service (SaaS),这种转变是从 “软件以许可形式作为组织资产” 到 “软件以服务形式提供”。

    3.2 IaaS的主要特征

    (1)可伸缩性

    可伸缩性是IaaS的首要关键特征。

    假设云由一些粘在一起的棉花糖簇组成,这样人们就可以坐在它们上面。每个棉花糖都能承载一定数量的人,具体取决于组成云的棉花糖簇的数量和那些簇中包含的棉花糖的数量。随着越来越多的人登上棉花糖云,可以通过粘贴更多的棉花糖来扩展棉花糖簇,增加表面面积。人代表需要计算资源的应用程序,比如承载网站并运行软件的资源。棉花糖簇代表VM集群,每个棉花糖代表一 VM。

    尽管这听起来有点像Seuss博士的书中可能出现的内容,但它提供了一种方法来理解许多黑魔法(dark art)考虑的一个概念:可伸缩的集群(elastic clustering)。集群化几个物理服务器来形成一个虚拟云称为云集群(cloud clustering),如果它真是一种黑魔法,则精通程度可以通过一位艺术家的系统设计的可伸缩性来衡量。

    (2)虚拟化

    IaaS很容易定位,因为它通常是独立于平台的。IaaS有一个硬件和软件资源组合组成。IaaS软件是低级代码,独立于操作系统运行,例如虚拟机监控程序。虚拟机监控程序负责管理硬件资源的库存并根据需要分配上述资源。这个过程称为资源共用(resource pooling)虚拟机监控程序实现的资源共用使得虚拟化成为可能,虚拟化使多租户计算(multi-tenant computing)成为可能。多租户计算概念指由几个组织共享的一个基础架构,这些组织在安全需求和遵从性问题方面有类似的兴趣。

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    VMs、虚拟机监控程序和计算机之间的关系

    通过 IaaS,我们可以拥有提供处理、存储、网络和其他计算资源的能力,可以在那里部署和运行任意软件,比如操作系统和应用程序。大多数云计算用例遵循已经习惯的基础分层结构:一个软件解决方案堆栈或平台被部署在一个网络基础架构上,一些应用程序在那个平台之上运行。但是,虚拟化使得云范式独一无二。

    3.3 IaaS的优势

    IaaS服务和传统的企业数据中心相比,在很多方面都存在一定的优势,下面是最明显的五个。

    (1)免维护:主要的维护工作都有IaaS云供应商负责,所以不必用户操心。

    (2)非常经济:首先免去了用户前期的硬件购置成本,而且由于IaaS云大都采用虚拟化技术,所以在应用和服务器的整合率普遍在10以上,这样能有效降低使用成本。

    (3)开放标准:虽然很多IaaS平台都存在一定的私有功能,但是由于OVF等应用发布协议的诞生,使得IaaS在跨平台方面稳步前进,从而使得应用能在多个IaaS云上灵活的迁移,而不会被固定在某个企业数据中心内。

    (4)支持的应用:因为IaaS主要是提供虚拟机,而且普通的虚拟机能支持多种操作系统,所以IaaS所支持应用的范围是非常广泛的。

    (5)伸缩性强:IaaS云只需几分钟就能提供用户一个新的计算资源,而传统的企业数据中心则往往需要几周时间,并且计算资源可以根据用户需求来调整其资源的大小。

    3.4 IaaS使用的技术

    在IaaS所采用的技术方面,都是一些比较底层的技术,其中有四种技术是比较常用的:

    (1)虚拟化:也可以理解它为基础设施层的“多租户”,因为通过虚拟化技术,能够在一个物理服务器上生成多个虚拟机,并且能在这些虚拟机之间能实现全面的隔离, 这样不仅能减低服务器的购置成本,而且还能同时降低服务器的运维成本,成熟的x86虚拟化技术有VMware的ESX和开源的Xen 。

    (2)分布式存储:为了承载海量的数据,同时也要保证这些数据的可管理性,所以需要一整套分布式的存储系统,在这方面, Google 的GFS是典范之作。

    (3)关系型数据库:基本是在原有的关系型数据库的基础上做了扩展和管理等方面的优化,使其在云中更适应。

    (4)NoSQL:为了满足一些关系数据库所无法满足的目标,比如支撑海量的数据等,一些公司特地设计一批不是基于关系模型的数据库,比如Google的BigTable和Facebook的Cassandra等。

    现在大多数的IaaS服务都是基于Xen的,比如Amazon的EC2等,但VMware也推出了基于ESX技术的vCloud ,同时业界也有几个基于关系型数据库的云服务,比如Amazon 的RDS(Relational Database Service,关系型数据库服务)和Windows Azure SDS(SQL Data Services, SQL数据库服务)等。关于分布式存储和NoSQL,它们已经被广泛用于云平台的后端,比如Google App Engine的Datastore就是基于BigTable和GFS这两个技术之上的,而Amazon则推出基于NoSQL技术的Simple DB 。


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    分享一个跨概念矩阵来理解云计算的这三个类别:

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    三个云计算类别的跨概念矩阵

    后面会分享更多云计算方面内容,感兴趣的朋友可以关注下~

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  • 云计算产业链结构

    2021-01-06 11:21:16
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    云计算技术基础复习知识点

    第1章:

    云计算的概念和分类(按照服务模式和部署方式分类)。
    云计算概念:

    云计算是一种能使用户便捷、随需应变地对共享的可配置计算资源共享池(如网络、服务器、存储器、应用程序和服务)进行网络访问的模型。该模型可在最少的管理投入或服务供应商介入的情况下快速实现资源的提供与发布。
    按照服务模式分类:软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)

    按照部署方式分类:

    公有云、私有云、混合云

    云计算的基本特征:

    基于网络
    按需分配按量计费
    支持海量信息处理
    支持异构基础资源
    支持异构多业务体系
    支持资源动态伸缩和流转

    云计算的发展动因:

    云计算发展的内因,主要归结为技术层面的驱动,也是云计算发展的原动力。
    云计算发展的外因:需求驱动、标准驱动、政策驱动

    虚拟化的意义:

    效率。
    (原本一台服务器的资源分配给了多台虚拟化的服务器,有效地利用了闲置资源、确保了企业应用程序发挥出最高的可用性和性能。)
    隔离
    (虽然虚拟机可以共享一台计算机的物理资源,但它们之间仍然是完全隔离的,就像它们是不同的物理计算机一样。因此,在可用性和安全性方面,远优于在传统的非虚拟化系统中运行的应用程序。)
    可靠
    (虚拟服务器是独立与硬件进行工作的,当一台服务器出现故障时可在最短时间内恢复且不影响整个集群的运作,在整个数据中心实现高可用性。)
    成本
    (降低了部署成本,只需要更少的服务器就可实现需要更多服务器才能做到的事情,也间接降低了安全等其他方面的成本。)
    兼容
    (所有的虚拟服务器都与正常的X86系统(?X86就是我们一般用的32位的系统,X64就是64位的系统)相兼容,它改进了桌面管理的方式,可部署多套不同的系统。)
    便于管理
    (提高了服务器/管理员比率,一个管理员可以轻松地管理比以前更多的服务器而不会造成更大的负担。)

    虚拟化的分类:

    网络虚拟化
    存储虚拟化
    服务器虚拟化
    桌面虚拟化
    应用程序虚拟化

    常见的服务器虚拟化产品:

    Ciirix公司的Xen。
    IBM公司的PowerVM,z/VM。
    Microsoft公司的virtual PC,Virtual Server和Hyper-V。
    VMware公司的VMware Server,VMware Workstation,VMware Player和VMware ESX Servers。

    内存虚拟化,虚拟内存分配需要考虑的5个维度:

    服务器物理内存大小
    操作系统的类型
    虚拟机运行的是什么系统,具体是什么应用软件
    是内网业务系统还是互联网业务系统
    访问量大小

    虚拟机的迁移包括冷迁移和热迁移,前提条件:

    物理主机的CPU、内存资源充足

    vMware vSphere产品主要包含的组件:

    Esxi主机操作系统
    vCenter管理控制台

    vCenter的几大特性:

    虚拟机模板
    基于角色的访问控制
    详细的资源分配控制
    集中控制和可见性
    动态分配资源
    自动重启
    主动优化
    增强热迁移兼容性
    主动配置文件
    网络分布式交换机

    虚拟化业界解决方案:

    ①基于VirtualBox的虚拟化技术
    ②基于VMware的虚拟化技术
    ③基于KVM的硬件虚拟化技术
    ④基于Xen的虚拟化系统
    vMware vSphere产品的文件系统是:VMFS。

    云计算与大数据的关系:

    云计算为大数据提供了技术基础,大数据为云计算提供用武之地。

    大数据的4V特性:

    (大量、多样、高速、真实)
    数据量大
    数据种类繁多
    处理速度快
    价值密度低

    大数据两大核心技术:

    HDFS和MapReduce

    云计算国际标准化状况:

    分布式管理任务组(DMTF)是一个国际标准组织。
    (以DMTF,OGF,SNIA等为代表的传统IT标准组织或产业联盟,其中一部分组织原来专注于网络标准化,现在转而进行云计算的标准化工作。
    以CSA,OCC,CCIF等为代表的专门致力于进行云计算标准化的新兴标准组织。
    以ITU,ISO,IEEE,IETF为代表的传统电信或互联网领域的标准组织。)

    第2-8章

    1.SaaS和ASP(应用服务提供商)的区别有哪些 ?

    1、ASP是一对一的,而SaaS可以是一对多的
    2、ASP与SaaS的服务领域不同
    3、自定义的要求不同
    4、技术实现的方式不同
    5、销售与实施方法的创新和革命
    6、增值服务的创新和不同

    2.哪些应用适合改造成SaaS服务,并举例说明每类应用的实例?

    1、以协同为基础的应用(应用举例:致远协创的工作协同服务)
    2、那些充分利用网络渠道的应用(淘宝网提供的电子商务服务、查询网站提供的各种查询服务)
    3、那些支持跨地区用户的应用(Salesforce完整的CRM解决方案)
    4、那些支持多组织(MOM)和动态组织的应用(MOM的各个维度)
    5、那些需要大集中管理的应用(SAP ByDesign中的HR/ESS应用)
    6、那些必须利用云计算高计算能力和高存储能力的应用(360安全卫士的云查杀)
    7、那些相对比较标准的应用

    3.SAAS的规模效应:

    随着客户数量的增多,对于具有良好伸缩性的SaaS应用,每客户平均的运行和维护成本将可以得到进一步降低。

    4.SAAS成熟度模型的四个分级,每个分级的定义。

    根据SaaS应用是否具有可配置型、高性能、可伸缩性的特性,SaaS成熟度模型被分成四级:
    Level 1:定制开发
    Level2:可配置
    Level 3:高性能的多租户架构
    Level 4:可伸缩性的多租户架构
    (根据SaaS应用是否具有可配置型、高性能、可伸缩性的特性,SaaS成熟度模型被分成四级。Level 1:定制开发:在这种模型下软件服务提供商为每个客户定制一套软件,并为其部署。
    Level 2:可配置:通过软件本身提供的配置功能可以满足不同客户特定的需求。Level 3:高性能的多租户架构:实现Multi-Tenant架构的关键是通过一定的策略来保证不同租户间的数据隔离,确保不同租户既能共享同一个应用的运行实例,又能为用户提供独立的应用体验和数据空间。
    Level 4:可伸缩性的多租户架构:将Multi-Tenant SingleInstance系统扩展为Multi-Tenant MultiInstance。最终用户首先通过接入Tenant Load Balance层,再被分配到不同的Instance上。通过多个Instance来分担大量用户的访问,我们可以让应用实现近似无限的水平扩展。)

    5.具体每个应用应该选择哪个级别的SaaS成熟度模型,需要考虑的因素有哪些?

    你的产品所面向的客户群的特征与需求;
    你的产品的租户数量级别;
    你的团队的开发能力与你们愿意付出的开发/改造成本。

    6.SaaS Multi-Tenant在数据存储上存在三种主要的方案?

    独立数据库;
    共享数据库,隔离数据架构;
    共享数据库,共享数据架构;

    7. SaaS多租户模式下实现扩展数据可配置的方法有哪几种?

    1.定制字段
    2.预分配字段
    3.名称值对
    (SaaS应用针对租户的可配置性主要包括以下几个方面:
    数据可配置
    功能可配置
    界面可配置
    流程可配置)

    8.SaaS安全首先要考虑的是应用安全,要保证客户在使用SaaS应用时能享受到与传统应用一样的高可用性和高可靠性。应用安全主要在哪四个方面采取安全措施?

    1.身份认证
    2.权限管理
    3.日志管理
    4.应用监控

    第9章–存储部分

    1、结构化数据、非结构化数据、半结构化数据的定义?

    结构化数据:
    半结构化数据:有基本固定模式的数据,如HTML,日志文件
    非结构化数据:没有固定模式的数据,word文档,PDF文档、视频、音频、各种格式的图片

    存储的分类

    在这里插入图片描述

    3、SAN/NAS/DAS三种储存模式各自的优缺点和三者的区别。

    DAS:直连存储总结:
    优点
     低费用
     使用简单
     容易安装
     价格相对较低
    缺点
     不能共享
     带宽瓶颈
     单块盘的可靠性问题
     连接距离有限
     升级困难
     缺乏较好的高可用性
     维护复杂
    NAS:网络附加存储:
    优点
     容易安装,维护简单
     共享数据
     跨平台文件共享
     远程访问
     减轻服务器负担
    充分利用网络带宽
    缺点
     不适合数据库存储
     孤立的存储设备
     传输速率低成为瓶颈

    三种存储模式的特点:
    在这里插入图片描述

    4、云存储的定义:

    云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是一种新兴的网络存储技术,是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。
    云存储和云计算的关系:
    云存储是云计算的一个子集
    云存储是一个以数据存储和管理为核心的(特别的) 云计算系统 。

    5、云存储的优势:

    对用户而言,云存储的优势主要在于:
    按需使用,按需付费,不必承担多余的开销,有效降低成本
    无需增加额外的硬件设施或配备专人负责维护,减少管理难度
    将常见的数据复制、备份、服务器扩容等工作交由第三方执行,从而将精力集中于自己的核心业务
    快速部署配置,随时扩展增减,更加灵活可控

    6、云存储面临的主要问题:

    1、数据安全
    2、数据备份的恢复

    7、云存储的简易结构图中控制节点和存储节点的主要功能?

    存储节点负责存放文件,
    控制节点则是作为文件索引,并负责监控存储节点间容量及负载的均衡
    在这里插入图片描述

    8、云存储的三种形态:

    块存储、文件存储、对象存储
    每种存储形态采用的协议和主要用途,比如SAN是采用的哪种存储和形态,NAS采用的是哪种存储形态,swift采用的是哪种存储形态。

    第9章–云平台应用部分

    1、HDFS的副本放置策略:

    把第一副本放在和客户端同一个节点上,如果客户端不在集群中,那么就会随即选一个节点存放。
    第二个副本会在和第一个副本不同的机架上随机选一个。
    第三个副本会在第二个副本相同的机架上随机选一个不同的节点。
    剩余的副本就完全随机节点了

    2、HDFS不适合存放小文件的原因:

    存取大量小文件消耗大量的寻道时间。
    一方面会浪费大量的block
    另一方面会消耗大量的NameNode内存

    3、HDFS读写数据的流程:
    读数据:

    (1)客户端通过FileSystem.open()打开文件,相应地,在HDFS文件系统中
    DistributedFileSystem具体实现了FileSystem。因此,调用open方法后,
    DidtributedFileSystem会创建输入流FSDataInputStream,对于HDFS而言,
    具体的输入流就是DFSInputStream。
    (2)在DFSInputStream的构造函数中,输入流远程调用名称节点,获得文件
    开始部分数据块的保存位置。对于该数据块,名称节点返回保存保存该数据块的
    所有数据节点的地址,同时根据距离客户端的远近对数据节点进行排序,返回给客户端。
    (3)客户端调用read函数开始读取数据。输入流根据前面的排序结果,选择距离
    客户端最近的数据节点建立连接并读取数据。
    (4)数据从该数据节点读到客户端,当该数据块读取完毕时,关闭和该数据节点的连接。
    (5)输入流查找下一个数据块,找到该数据块的最佳位置节点,读取数据。
    (6)当客户端读取完毕数据的时候,关闭输入流。

    写数据:

    (1)客户端通过FileSystem.creat创建文件,相应地,在HDFS文件系统中
    DistributedFileSystem具体实现了FileSystem。因此,调用creat方法后,
    DistributedFileSystem会创建输出流FSDataOutputStream,对于HDFS而言,具体
    的输出流就是DFSOutputStream。
    (2)然后,DistributedFileSystem通过RPC远程调用名称节点,在文件系统的命名
    空间中创建一个新的文件。名称节点会执行一些检查,比如文件是否已经存在、客
    户端是否有权利创建文件等。检查通过之后,名称节点会构造一个新文件,并添加
    文件信息。远程调用结束后实例化输出流信息并返回给客户端,客户端使用这个输
    出流写入数据。
    (3)获得输出流后,客户端调用输出流的write方法向HDFS中对应的文件写入数据。
    (4)客户端向输出流中写入的数据会首先被分成一个个的分包,这些分包被放入
    DFSOutputStream对象的内部队列。输出流向名称节点申请保存文件和副本数据块
    的若干个数据节点,这些数据节点形成一个数据流管道。队列中的分包最后被打成
    数据包,发往数据流管道中的第一个数据节点,第一个数据节点将数据包发送给第
    二个数据节点,第二个数据节点将数据包发送给第三个数据节点。
    (5)因为各个数据节点位于不同的机器上,数据需要通过网络发送。因此,为了
    保证所有数据节点都是准确的,接收到数据的数据节点要向发送者发送“确认包”。
    (6)客户端调用close方法关闭输出流。

    4、Yarn的主要功能:

    负责集群的资源管理和调度
    使得多种计算框架可以运行在一个集群中

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