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  • 通常情况下,“云计算”被分为大类,即基础设施即服务、平台即服务和软件即服务的服务类型。这云计算技术服务企业有时可以被称为云计算栈,因为没有它们构建栈,它们是相互之上的,下面是个服务的概述:1、...

    原标题:关于“云计算”的服务类型(上)

    我们来讲一下关于“云计算”的服务类型第一部分的内容。

    通常情况下,“云计算”被分为三大类,即基础设施即服务、平台即服务和软件即服务的服务类型。这三个云计算技术服务企业有时可以被称为云计算栈,因为没有它们构建栈,它们是相互之上的,下面是三个服务的概述:

    1、基础设施即服务

    基础设施作为服务提供商的个人或组织,以提供虚拟化计算资源,诸如虚拟机,存储,网络和操作系统到云中。

    57b9b9e5aa97300e8c0062119ffbbfc5.png关于“云计算”的服务类型(上)

    2、平台即服务

    平台即服务的业务类别,通过为开发全球互联网提供了一个平台来构建应用程序和服务。Paas为开发、测试和管理系统软件技术应用程序提供按需开发工作环境。

    3、软件即服务

    软件通过互联网提供服务的付费点播应用,云服务提供商来托管和管理软件的应用,并允许其用户连接到应用程序,并通过访问全球互联网应用。

    云计算的关键技术如下:

    一、体系结构

    实现计算机云计算企业发展需要通过我们可以创造一定的环境与条件,尤其是体系结构设计人员必须具备以下关键信息技术特征。第一,系统设计必须具有智能化,自主管理能力,在自动化处理数据平台能够智能响应国家要求的前提下减少人工作业,因此云系统应采用嵌入式自动化控制技术;第二,面对这些变化的信号或需求分析信号云系统要具备敏捷响应能力,因此对云计算架构有一定的敏捷需求。同时,在服务水平和增长率的快速变化,云计算也面临着巨大的挑战,以及集群技术和嵌入式虚拟化技术可以用这样的变化应对。

    7f2d7c7bf2d803795ffcd6bf71bf6fbe.png以上就是关于“云计算”的服务类型第一部分的内容。

    架构云计算平台部署工具来监控和用户界面服务目录管理系统服务器集群集。

    (1)用户管理界面。主要可以用于云用户进行传递信息,是双方互动的界面。

    (2)服务目录。作为顾名思义是提供用户的选择清单。

    (3)管理信息系统。指的是主要对应用研究价值较高的资源进行财务管理。

    (4)部署工具。资源问题可以根据不同的用户请求进行合理有效的部署和匹配。

    (5)监视。在云系统管理和控制的主要资源,制定措施。

    (6)服务器群集。服务器群集包括根据管理系统的虚拟服务器和物理服务器。

    以上就是关于“云计算”的服务类型第一部分的内容。

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  • 云计算三种服务_5云计算服务

    千次阅读 2020-09-23 20:02:55
    云计算三种服务My own cloud computing crash course. 我自己的云计算速成班。 Someone once told me: “If you still download your data, you’re not in 2020.” 曾经有人告诉我:“如果仍然下载数据,那么您将...

    云计算三种服务

    My own cloud computing crash course.

    我自己的云计算速成班。

    Someone once told me: “If you still download your data, you’re not in 2020.”

    曾经有人告诉我:“如果仍然下载数据,那么您将不在2020年。”

    For those who don’t know, this means that we are now in the age of cloud computing. As a data scientist, not knowing cloud computing is a sin (at least I have begun to think so).

    对于那些不知道的人,这意味着我们现在处于云计算时代。 作为数据科学家,不知道云计算是一种罪过(至少我已经开始这样认为)。

    什么是云计算? (What is Cloud Computing?)

    By Wikipedia, cloud computing is “the on-demand availability of computer system resources, especially data storage (cloud storage) and computing power, without direct active management by the user,” which means that you can store data elsewhere than your computer, still has access to it but with the security that it is not shared with everyone.

    通过Wikipedia,云计算是“计算机系统资源(尤其是数据存储(云存储))和计算能力的按需可用性,而无需用户直接进行主动管理”,这意味着您可以将数据存储在计算机之外的其他位置。可以访问它,但具有不能与所有人共享的安全性。

    More practically, these are all the cloud services you probably have used already if you own a smartphone.

    实际上,如果您拥有智能手机,这些就是您可能已经使用的所有云服务。

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    Google products (image from Google)
    Google产品(图片来自Google)

    and also this

    还有这个

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    also Apple Cloud, just to name a few.

    苹果云,仅举几例。

    Essentially, if you can access your information and data from a different device with an online account, you are using the cloud service.

    本质上,如果您可以使用在线帐户从其他设备访问信息和数据,则您正在使用云服务。

    I still remember the day when my mom’s phone broke down, and we lost all the photos of my precious baby sister. That was before the cloud, and everything was stored on her iPhone. Now, if her phone breaks down, she can buy a new one and download all the data from her old phone from her cloud account. My company also stores everything on Google Drive with the enterprise account so that we can share and collaborate on documents online without having to send excel sheets over to one another as I used to at a different company.

    我仍然记得那天妈妈的电话坏了,我们丢掉了我宝贵的小妹妹的所有照片。 那是在云端之前,所有东西都存储在她的iPhone中。 现在,如果手机出现故障,她可以购买新手机并从其云帐户下载旧手机中的所有数据。 我的公司还使用企业帐户将所有内容存储在Google云端硬盘中,这样我们就可以在线共享文档并在文档上进行协作,而不必像我以前在另一家公司那样互相发送excel表。

    Cloud computing relieves you from waiting time before someone takes a look at your documents and then sending it back and forth. It also allows the computer to work faster on bigger datasets because it does not have to store and load this data on its own. There’s also that back up and security component that takes away the stress and financial burden when the hardware is broken or lost (building caught on fire? iPhone dropped down the drain?).

    云计算使您不必等待别人查看您的文档然后来回发送的时间。 它还使计算机可以在更大的数据集上更快地工作,因为它不必自己存储和加载这些数据。 还有备份和安全组件,可以在硬件损坏或丢失(建筑物着火了?iPhone掉进水里了吗?)时减轻了压力和财务负担。

    云服务的类型 (Types of cloud services)

    When it comes to users and customers of cloud computing services, we have a beautiful image to help visualize the different tiers.

    当谈到云计算服务的用户和客户时,我们拥有一张漂亮的图像,可以帮助可视化不同的层。

    First, there is the SaaS, then the PaaS, and lastly, the IaaS.

    首先是SaaS,然后是PaaS,最后是IaaS。

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    SaaS is the host of end-user tools and services that I showed above, with Google Drive, MS Office, Apple iCloud, and everything of the kind.

    SaaS是我上面显示的最终用户工具和服务的宿主,这些工具和服务包括Google Drive,MS Office,Apple iCloud以及所有类似类型的东西。

    PaaS is typically for developers who design websites, develop apps, and manage databases. Data scientists can optimize the cloud to manage their business database as I do with Google Sheets. However, when it comes to database cloud services, Google Sheets is not the best for big datasets because it’s limited to only 1M rows, and it takes quite long to load if your database structure is complicated. More on that below.

    PaaS通常适用于设计网站,开发应用程序和管理数据库的开发人员。 就像我使用Google表格一样,数据科学家可以优化云以管理其业务数据库。 但是,在数据库云服务方面,Google Sheets并不是大型数据集的最佳选择,因为它仅限于100万行,并且如果您的数据库结构复杂,则加载时间会很长。 下面的更多内容。

    IaaS is a storage infrastructure, allowing companies to rent out the CPUs at data centers to store their data. Simply speaking, they rent out the computers, while PaaS lend out the time you can store data on their CPUs + some cool tools, and with SaaS you are just buying some time to store your data on their hard drive and not yours (like the iCloud storage you pay annually).

    IaaS是一种存储基础架构,允许公司在数据中心租用CPU来存储其数据。 简而言之,他们租用了计算机,而PaaS则花费了一些时间,您可以将数据存储在他们的CPU和一些很酷的工具上,而使用SaaS,您只是在花些时间将数据存储在他们的硬盘上,而不是在您的硬盘上(例如您每年支付的iCloud存储空间)。

    This image also helps to show what you manage and what your service provider manages for each service.

    此图像还有助于显示您管理的内容以及服务提供商为每种服务管理的内容。

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    Screenshot from edureka! video
    edureka的屏幕截图 视频

    云服务提供商 (Cloud service providers)

    Now we are getting to the service providers, our household names are Amazon Web Services, Microsoft Azure, and Google Cloud Platform. These three companies are the most popular and seemingly coming on top of the race as well.

    现在我们要转到服务提供商,我们的姓氏是Amazon Web Services,Microsoft Azure和Google Cloud Platform。 这三家公司是最受欢迎的公司,似乎也位居榜首。

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    亚马逊网络服务 (Amazon Web Services)

    AWS is the oldest cloud services since 2006 so it is no surprise that it is leading the way in the cloud computing sector. They have the highest number of data centers and has the most varied range of services. Notable clients of AWS are Netflix, LinkedIn, Facebook, Baidu, and ESPN.

    AWS是自2006年以来最古老的云服务,因此它在云计算领域处于领先地位也就不足为奇了。 它们的数据中心数量最多,服务范围也最广泛。 AWS的著名客户是Netflix,LinkedIn,Facebook,百度和ESPN。

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    微软Azure (Microsoft Azure)

    Launched in 2010 and is the second most common service for cloud computing. Microsoft alone takes up 20% market share (AWS takes up about 40%) and also offers many services, While AWS remains the most popular with user-friendly features, MS Azure is great for companies that are already committed to MS products and services as the data migration process to the cloud would be more seamless. Their notable clients are eBay, Boeing, Samsung, and BMW.

    该服务于2010年推出,是第二大最常见的云计算服务。 仅微软一家就占据了20%的市场份额(AWS占据了约40%的份额),并且还提供了许多服务。尽管AWS凭借其用户友好型功能仍然是最受欢迎的产品,但是MS Azure对于已经致力于MS产品和服务的公司来说非常适合到云的数据迁移过程将更加无缝。 他们著名的客户是eBay,波音,三星和宝马。

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    Google Cloud Platform (Google Cloud Platform)

    Launched in 2011 with significantly fewer data centers globally compared to the other two, Google is catching up with 10% of market share. Initially, GCP was built to enhance Google’s own products, including Google Services and Youtube, but has since successfully expanded their service capability. GCP also has proven to have incredible processing speed compared to its two competitors. Many big companies also vouches for its potential, including HTC, Sony Music, Coca Cola, Evernote, and more.

    Google成立于2011年,与全球其他两个数据中心相比,其数据中心数量明显减少,Google的市场份额已赶超10%。 最初,GCP旨在增强Google自身的产品,包括Google Services和Youtube,但此后成功扩展了其服务能力。 与两个竞争对手相比,GCP还被证明具有惊人的处理速度。 许多大公司还利用其潜力,包括HTC,索尼音乐,可口可乐,印象笔记等。

    结论 (Conclusion)

    While there are many other cloud services for different types of users, many still prefer AWS for being the trailblazer with the expertise in cloud computing. But with the current trend of everything being moved to the cloud, more companies might be able to bring much surprises.

    尽管还有许多其他针对不同类型用户的云服务,但许多人仍然更喜欢AWS作为具有云计算专业知识的开拓者。 但是随着当前一切都转移到云中的趋势,更多的公司可能会带来很多惊喜。

    Either way, cloud computing is the future and it is just as essential to learn as Microsoft Excel a few decades ago. So I’d say that — yes, it is time to kickstart some Cloud computing crash course and this is just the beginning.

    无论哪种方式,云计算都是未来,它与几十年前的Microsoft Excel一样重要。 所以我要说-是的,是时候启动一些云计算崩溃课程了,这仅仅是开始。

    翻译自: https://medium.com/swlh/5-cloud-computing-services-c4e0075286e3

    云计算三种服务

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  • 云计算三种服务模式

    千次阅读 2019-02-21 11:10:57
    1.云计算三种服务模式 2.云平台的三模式 
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  • 什么是云计算云计算三种类型

    千次阅读 2020-12-29 16:11:29
    什么是云计算云计算三种类型1、什么是云计算1.1 云计算的五个基本特征1)自助服务2)广泛的网络访问3)资源池化4)快速弹性5)计费服务1.2 云计算的4部署类型1)私有云2)社区云3)公共云4)混合云1.3 云计算...

    什么是云计算,云计算的三种类型

    原文链接:云计算技术与应用学习教程(精华版)

    1、什么是云计算

    计算设备也称为计算资源,计算资源包括 CPU、内存、硬盘和网络。而在机房中,磁盘只是存储大类中的一种,存储还包括磁带库、阵列、SAN、NAS 等,这些统称为存储资源。另外,CPU、内存只是服务器的部件,我们统一用服务器资源来代替 CPU 和内存资源的说法。

    广义的计算资源还包括应用软件和人力服务,如果不特别声明,那么后续章节中提到的计算资源就是指服务器、存储、网络、应用软件和人力服务。

    不同于传统的计算机,云计算引入了一种全新的方便人们使用计算资源的模式,即云计算能让人们方便、快捷地自助使用远程计算资源。

    计算资源所在地称为云端(也称为云基础设施),输入/输出设备称为云终端。

    云终端就在人们触手可及的地方,而云端位于“远方”(与地理位置远近无关,需要通过网络才能到达),两者通过计算机网络连接在一起。

    云终端与云端之间是标准的 C/S 模式,即客户端/服务器模式——客户端通过网络向云端发送请求消息,云端计算处理后返回结果。

    云计算的可视化模型如图 1 所示。

    云计算的可视化模型
    图 1 云计算的可视化模型

    云计算具有 5 个基本特征、4 种部署模型和 3 种服务模式。

    1.1 云计算的五个基本特征

    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任何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力,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/需双方费用结算清清楚楚、明明白白。

    1.2 云计算的4种部署类型

    1)私有云

    云端资源只给一个单位组织内的用户使用,这是私有云的核心特征。而云端的所有权、日常管理和操作的主体到底属于谁并没有严格的规定,可能是本单位,也可能是第三方机构,还可能是二者的联合。云端可能位于本单位内部,也可能托管在其他地方。

    2)社区云

    云端资源专门给固定的几个单位内的用户使用,而这些单位对云端具有相同的诉求(如安全要求、云端使命、规章制度、合规性要求等)。云端的所有权、日常管理和操作的主体可能是本社区内的一个或多个单位,也可能是社区外的第三方机构,还可能是二者的联合。云端可能部署在本地,也可能部署于他处。

    3)公共云

    云端资源开放给社会公众使用。云端的所有权、日常管理和操作的主体可以是一个商业组织、学术机构、政府部门或者它们其中的几个联合。云端可能部署在本地,也可能部署于其他地方,比如中山市民公共云的云端可能就建在中山,也可能建在深圳。

    4)混合云

    混合云由两个或两个以上不同类型的云(私有云、社区云、公共云)组成,它们各自独立,但用标准的或专有的技术将它们组合起来,而这些技术能实现云之间的数据和应用程序的平滑流转。由多个相同类型的云组合在一起属于多云的范畴。

    比如两个私有云组合在一起,混合云属于多云的一种。由私有云和公共云构成的混合云是目前最流行的——当私有云资源短暂性需求过大(称为云爆发,Cloud Bursting)时,自动租赁公共云资源来平抑私有云资源的需求峰值。

    例如,网店在节假日期间点击量巨大,这时就会临时使用公共云资源来应急。

    1.3 云计算的三种服务

    1)软件即服务(Software as a Service,SaaS)

    云服务提供商把 IT 系统中的应用软件层作为服务出租出去,消费者不用自己安装应用软件,直接使用即可,这进一步降低了云服务消费者的技术门槛。

    2)平台即服务(Platform as a Service,PaaS)

    云服务提供商把 IT 系统中的平台软件层作为服务出租出去,消费者自己开发或者安装程序,并运行程序。

    3)基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)

    云服务提供商把 IT 系统的基础设施层作为服务出租出去,由消费者自己安装操作系统、中间件、数据库和应用程序。

    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。正如洗衣店老板把洗衣机这种有形产品转化为洗衣服务一样,消费者直接投币自助洗衣,这样一方面提高了洗衣机的使用率,另一方面又降低了消费者购买洗衣机的支出。

    通过云计算,提供商把计算资源转化为服务产品并销售给用户,服务产品有别于其他的有形产品(如空调、桌子、啤酒、书籍等),所以有人提出了云计算的第 4 种服务模式——DaaS(数据即服务,就是出租 IT 系统的最顶层)。

    以一个单位组织(如企业、部门或团体等)的名义去租赁云计算服务时,云服务提供商称呼该单位组织为一个租户,而一个租户包含若干个用户(单位内的员工),这些用户当中有的是该租户的管理员,有的是操作员等。

    比如 XXX 企业向 SaaS 云服务提供商租赁了 ERP 系统,云服务提供商认为 XXX 企业是一个租户,然后给它分配管理员账号和密码。XXX 企业指定员工张三为租户管理员,张三登录云平台自助网站创建更多的普通账号,然后把这些账号分配给公司内部的相关业务人员(如会计人员、人事经理、仓库管理员等)。

    一个租户允许只有一个用户,也允许有多个用户。云服务提供商只与租户(法人代表)之间存在租赁合同关系,并与租户进行费用结算,示意图如图 2 所示。

    云服务提供商与租户

    2、云计算的三种模式

    IT 系统的逻辑组成分为四层,自下至上依次是基础设施层、平台软件层、应用软件层和数据信息层。

    云计算是一种新的计算资源使用模式,云端本身还是 IT 系统,所以逻辑上同样可以划分为这四层。底三层可以再划分出很多“小块”并出租出去,这有点像立体停车房,按车位大小和停车时间长短收取停车费。因此,云服务提供商出租计算资源有 3 种模式,满足云服务消费者的不同需求,分别是 IaaS、PaaS、SaaS,如图 1 所示。

    云计算的3种服务模式
    图 1 云计算的 3 种服务模式

    需要注意的是,云服务提供商只负责出租层及以下各层的部署、运维和管理,而租户自己负责更上层次的部署和管理,两者负责的“逻辑层”加起来刚好就是一个完整的四层 IT 系统。

    比如有一家云服务提供商对外出租 IaaS 云计算业务,云服务提供商负责机房基础设施、计算机网络、磁盘柜和服务器/虚拟机的建设和管理,而云服务消费者自己完成操作系统、数据库、中间件和应用软件的安装和维护。另外,还要管理数据信息(如初始化、数据备份、恢复等)。

    再比如,另一家云服务提供商出租 PaaS 业务,那么云服务提供商负责的层数就更多了,云服务消费者只需安装自己需要的应用软件并进行数据初始化即可。总之,云服务提供商和消费者各自管理的层数加起来就是标准的 IT 系统的逻辑层次结构。

    2.1 IaaS

    IaaS 是“Infrastructure as a Service”的首字母缩写,意思是基础设施即服务,即把 IT 系统的基础设施层作为服务出租出去。由云服务提供商把 IT 系统的基础设施建设好,并对计算设备进行池化,然后直接对外出租硬件服务器、虚拟主机、存储或网络设施(负载均衡器、防火墙、公网IP地址及诸如 DNS 等基础服务)等。

    云服务提供商负责管理机房基础设施、计算机网络、磁盘柜、服务器和虚拟机,租户自己安装和管理操作系统、数据库、中间件、应用软件和数据信息,所以 IaaS 云服务的消费者一般是掌握一定技术的系统管理员,如图 1 所示。

    Iaas云
    图 1 IaaS 云

    IaaS 云服务提供商计算租赁费用的因素包括 CPU、内存和存储的数量,一定时间内消耗的网络带宽,公网 IP 地址数量及一些其他需要的增值服务(如监控、自动伸缩等)等。

    出租的物理服务器和虚拟机统称为主机,云服务提供商如何对外出租主机呢?或者是租户如何使用这些租来的主机呢?相对于租户来说,这些主机不在现场而在“远方”,租赁之后并不是把这些主机从云端搬到租户的办公室来使用。

    出租前后主机的物理位置并没有改变,租户仍然是通过网络使用这些云端主机。租户登录云服务提供商的网站,填写并提交主机配置(如需要多少个 CPU、多少内存、多少网络带宽等)表后付款,然后云服务提供商向租户颁发账号和密码,最后租户以此账号和密码登录云端的自助网站。

    在这里,租户可以管理自己的主机:启动和关闭机器、安装操作系统、安装和配置数据库、安装应用软件等。其实只有启动机器和安装操作系统必须要在自助网站上完成,其他操作可以直接登录到已经安装了操作系统并配置好网卡的主机中完成。

    对于租来的主机,租户只关心计算资源(CPU、内存、硬盘)的容量是否与租赁合同上标注的一致,就像租赁同一层楼上的一间房间一样,租户只关心面积是否足够,而不关心房间的墙壁是钢筋水泥结构还是砖块石灰结构。但是对于云服务提供商来说,出租硬件服务器和虚拟机,内部的技术处理是不一样的,其中硬件服务器必须要集成远程管理卡并要池化到资源池中。

    远程管理卡是插接在服务器主板上或者直接集成在主板上的一个嵌入式系统,需要接网线并配置 IP 地址。只要服务器的电源插头插到插座上,不管有没有按下服务器的电源开关,这个远程管理卡都会启动,其他人就可以通过网络登录到远程管理卡(需要账号和密码),成功登录后就可以进行启动和关闭服务器、安装操作系统等操作。只不过云服务提供商把远程管理卡的功能集成到了租户自助网站中,从而实现了物理机和虚拟机的统一管理。

    IaaS 云端的基本架构模型如图 2 所示。

    IaaS云端基本架构模型
    图 2 IaaS 云端基本架构模型

    IaaS 云端的基本架构模型逻辑上分为三层:第一层管理全局,第二层管理计算机集群(一个集群内的机器地理位置上可能相距很远),第三层负责运行虚拟机。

    第一层的云管理器与第二层的集群管理器之间一般通过高速网络连接,当增加数据中心为云端扩容时,就能体现网速的重要性。而集群内的计算机之间倾向于采用本地局域网(如 10Gbit/s 以太网)或者超高速广域网,如果采用局域网,则灾难容错差;如果跨广域网,则网络带宽会成为瓶颈。

    第一层(云管理器)

    云管理器是云端对外的总入口,在这里验证用户身份,管理用户权限,向合法用户发放票据(然后用户持此票据使用计算资源)、分配资源并管理用户租赁的资源。

    第二层(集群管理器)

    每一个集群负责管理本集群内部的高速互联在一起的计算机,一个集群内的计算机可能有成百上千台。

    集群管理器接受上层的资源查询请求,然后向下层的计算机管理器发送查询请求,最后汇总并判断是部分满足还是全部满足上层请求的资源,再反馈给上层。如果接下来收到上层分配资源的命令,那么集群管理器指导下层的计算机管理器进行资源分配并配置虚拟网络,以便能让用户后续访问。

    另外,本层 PLS 中存储了本集群内的全部虚拟机镜像文件,这样一台虚拟机就能在集群内任意一台计算机上运行,并轻松实现虚拟机热迁移。

    第三层(计算机管理器)

    每台计算机上都有一个计算机管理器,它一方面与上层的集群管理器打交道,另一方面与本机上的虚拟机软件打交道。它把本机的状态(如正在运行的虚拟机数、可用的资源数等)反馈给上层,当收到上层的命令时,计算机管理器就指导本机的虚拟机软件执行相应命令。这些命令包括启动、关闭、重启、挂起、迁移和重配置虚拟机,以及设置虚拟网络等。

    租赁 IaaS 云服务,对租户而言,最大优点是其灵活性,由租户自己决定安装什么操作系统、需不需要数据库且安装什么数据库、安装什么应用软件、安装多少应用软件、要不要中间件、安装什么中间件等,相当于购买了一台计算机,要不要使用、何时使用以及如何使用全由自己决定。

    一些搞研发的计算机技术人员倾向于租赁 IaaS 主机。但是对于租户来说,IaaS 云主机除管理难度大外,还有一个明显的缺陷:计算资源浪费严重。因为操作系统、数据库和中间件本身要消耗大量的计算资源(CPU、内存和磁盘空间),但它们消耗的资源对租户来说做的是无用功,来看下面这个极端的案例。

    假设张三租用了一台 IaaS 主机,配置为 CPU1.0GHz,内存 1GB,硬盘空间 10GB,然后他安装了 Windows7 操作系统、MySQL 数据库,最后再想安装和运行绘图应用软件几乎是不可能了,因为 Windows7 操作系统和 MySQL 数据库就要把 CPU、内存和硬盘空间消耗殆尽了。

    没有硬盘空间,如何安装应用软件?没有空闲的内存,又如何能运行应用软件?张三本来打算租赁云端主机来搞图形设计,这样一来,目的就没达到,至少租来的主机的配置要翻倍才行。

    下面是一些 IaaS 云服务的实际应用。

    1. 备份和恢复服务。
    2. 计算服务:提供弹性资源。
    3. 内容分发网络(CDN):把内容分发到靠近用户的地方,对于一些基于网页的应用系统,为了提高用户体验,往往在各个地方(人口稠密的地方)设立分支服务器,当用户浏览网页时,被重定向到本地 Web 服务器,所以数据必须实时分发并保持一致。
    4. 服务管理:管理云端基础设施平台的各种服务。
    5. 存储服务:提供用于备份、归档和文件存储的大规模可伸缩存储。

    2.2 PaaS

    PaaS 是“Platform as a Service”的首字母缩写,意为平台即服务,即把 IT 系统的平台软件层作为服务出租出去,如图 1 所示。

    PaaS云
    图 1 PaaS 云

    相比于 IaaS 云服务提供商,PaaS 云服务提供商要做的事情增加了,他们需要准备机房、布好网络、购买设备、安装操作系统、数据库和中间件,即把基础设施层和平台软件层都搭建好,然后在平台软件层上划分“小块”(习惯称之为容器)并对外出租。

    PaaS 云服务提供商也可以从其他 IaaS 云服务提供商那里租赁计算资源,然后自己部署平台软件层。另外,为了让消费者能直接在云端开发调试程序,PaaS 云服务提供商还得安装各种开发调试工具。相反,租户要做的事情相比 IaaS 要少很多,租户只要开发和调试软件或者安装、配置和使用应用软件即可。PaaS 云服务的消费者主要包括以下人员。

    • ​ 程序开发人员:写代码、编译、调试、运行、部署、代码版本控制等,一揽子解决。
    • ​ 程序测试人员。
    • ​ 软件部署人员:把软件部署到 PaaS 云端,便于管理不同版本之间的冲突。
    • ​ 应用软件管理员:便于配置、调优和监视程序运行性能。
    • ​ 应用程序最终用户:这时 PaaS 云服务相当于 SaaS 云服务。

    PaaS 云服务的费用计算一般根据租户中的用户数量、用户类型(如开发员、最终用户等)、资源消耗量及租期等因素计算。图 2 所示描绘了 PaaS 云服务供/需双方的动态交互情况。

    PaaS云服务供/需双方动态交互示意图
    图 2 PaaS 云服务供/需双方动态交互示意图

    云服务提供商拥有一个应用软件库(图 1 中“A,B,C,…”代表库中的应用软件)、开发工具集(如编程语言、IDE、调试工具等)和软件执行资源池(图 1 中“exr1,exr2,…”代表资源),消费者通过网络远程租赁软件执行资源并运行相关的应用软件,或者使用各种开发工具。

    软件执行资源有“可用”和“占用”两个状态,同一个资源不能同时运行多个程序。软件执行资源可能是物理机、虚拟机、容器或者一个正在运行的服务程序(响应消费者的请求,启动虚拟机或容器,甚至是租赁其他云端的计算资源)。

    图 2A 中,用户 C1 申请了两个资源:exr1 和 exr2,并运行 B、C 两个程序。

    图 2B 中,新来了一个程序开发员,他正在使用开发工具开发程序。

    图 2C 中,程序开发员开发完成并部署了一个新程序 D。

    图 2D 中,一个管理员发布了程序 D,然后新来的用户申请资源 exr3 并执行程序 D。

    PaaS 的优势就是解决应用软件依赖的运行环境(如中间件、数据库、运行库等),其所依赖的软件全部由云服务提供商安装,所以当租户安装应用软件时,就不会再出现连续报错的情况。应用软件就像歌唱家,当其唱歌表演时需要一个舞台,这个舞台就是由基础设施层和平台软件层堆叠起来的。

    平台软件层包括操作系统、数据库、中间件和运行库四部分,但并不是说在具体搭建平台软件层时一定要安装和配置这四部分软件,需要哪部分以及安装什么种类的平台软件要根据应用软件来定。比如一家只针对 PHP 语言开发(应用软件用 PHP 编写)的 PaaS 云服务提供商,就没必要安装类似 Tomcat 的中间件了。根据平台软件层中安装的软件种类多少,PaaS 又分为两种类型。

    1)半平台 PaaS

    平台软件层中只安装了操作系统,其他的留给租户自己解决。最为流行的半平台 PaaS 应用是开启操作系统的多用户模式,为每个租户创建一个系统账号,并对他们做权限控制和计算资源配额管制。半平台 PaaS 更关注租户的类型,如研发型、文秘型等,针对不同类型的租户做不同的权限和资源配置。

    Linux 操作系统的多用户模式和 Windows 操作系统的终端服务都属于半平台 PaaS,私有办公云多采用半平台 PaaS。

    2)全平台 PaaS

    全平台 PaaS 安装了应用软件依赖的全部平台软件(操作系统、数据库、中间件、运行库)。不同于半平台 PaaS,全平台 PaaS 是针对应用软件来做资源配额和权限控制的,尽管最终还需要通过账号实现。公共云多采用全平台 PaaS。

    相对于 IaaS 云服务,PaaS 云服务消费者的灵活性降低了,租户不能自己安装平台软件,只能在有限的范围内选择。但优点也很明显,租户从高深烦琐的 IT 技术中解放出来,专注于应用和自己的核心业务。

    下面是一些 PaaS 云服务的实际应用。

    1. 商业智能(BI):用于创建仪表盘、报表系统、数据分析等应用程序的平台。
    2. 数据库:提供关系型数据库或者非关系型数据库服务。
    3. 开发和测试平台。
    4. 软件集成平台。
    5. 应用软件部署:提供应用软件部署的依赖环境。

    2.3 SaaS

    SaaS 是“Software as a Service”的首字母缩写,意为软件即服务。简言之,就是软件部署在云端,让用户通过因特网来使用它,即云服务提供商把 IT 系统的应用软件层作为服务出租出去,而消费者可以使用任何云终端设备接入计算机网络,然后通过网页浏览器或者编程接口使用云端的软件。这进一步降低了租户的技术门槛,应用软件也无须自己安装了,而是直接使用软件,如图 1 所示。

    SaaS云
    图 1 SaaS 云

    SaaS 云服务提供商这时有 3 种选择:

    1. ​ 租用别人的 IaaS 云服务,自己再搭建和管理平台软件层和应用软件层。
    2. ​ 租用别人的 PaaS 云服务,自己再部署和管理应用软件层。
    3. ​ 自己搭建和管理基础设施层、平台软件层和应用软件层。

    总之,从云服务消费者的角度来看,SaaS 云服务提供商负责 IT 系统的底三层(基础设施层、平台软件层和应用软件层),也就是整个 T 层,最后直接把应用软件出租出去。图 2 所示是 SaaS 云服务供/需双方的动态交互示意图。

    SaaS云服务供/需双方动态交互示意图
    图 2 SaaS 云服务供/需双方动态交互示意图

    云服务提供商拥有一个应用软件库(图 2 中“A,B,C,…”代表库中的应用软件)和应用软件执行资源池(图 2 中“exr1,exr2,…”代表资源),消费者通过网络远程租赁软件执行资源并运行相关的应用软件。

    在图 2A 中,有两个用户正在使用云端的软件,其中用户 C1 运行两个程序 B 和 C,云端为该用户分配了 exr1 和 exr2 两个执行资源,exr1 执行资源用于执行 B 应用程序(图 2 中用“B(exr1”表示),exr2 执行资源用于执行 C 应用程序(图 2 中用“C(exr2”表示)。而用户 C2 正在执行一个程序 C(图 2 中用“C(exr3”表示)。

    在图 2B 中,一个新用户 C3 进来了,云端从可用的执行资源池中为他分配了 exr4 和 exr5 两个执行资源,分别执行 A 和 B 应用程序,而执行资源池中可用的资源数减少了两个。

    云服务提供商选择若干种使用面广且有利可图的应用软件,如 ERP(企业资源计划)、CRM(客户关系管理)、BI(商业智能)等,并精心安装和运维,让租户用得放心、安心。

    适合做 SaaS 的应用软件有的几个特点

    1)复杂

    软件庞大、安装复杂、使用复杂、运维复杂,单独购买价格昂贵,如 ERP、CRM 系统及可靠性工程软件等。

    2)主要面向企业用户

    3)模块化结构

    按功能划分成模块,租户需要什么功能就租赁什么模块,也便于按模块计费,如 ERP 系统划分为订单、采购、库存、生产、财物等模块。

    4)多租户

    能适合多个企业中的多个用户同时操作,也就是说,使用同一个软件的租户之间互不干扰。租户一般指单位组织,一个租户包含多个用户。

    5)多币种、多语言、多时区支持

    这一点对于公共云尤其明显,因为其消费者来自五湖四海。

    6)非强交互性软件

    如果网络延时过大,那么强交互性软件作为 SaaS 对外出租就不太合适,会大大降低用户的体验度,除非改造成弱交互性软件或者批量输入/输出软件。

    适合云化并以 SaaS 模式交付给用户的软件

    1)企事业单位的业务处理类软件

    这类软件一般被单位组织用来处理提供商、员工、投资者和客户相关的业务,如开具发票、资金转账、库存管理及客户关系管理等。

    2)协同工作类软件

    这类软件用于团队人员一起工作,团队成员可能都是单位组织内部的员工,也可能包含外部的人员。例如日历系统、邮件系统、屏幕分享工具、协作文档创作、会议管理及在线游戏。

    3)办公类软件

    这类软件用于提高办公效率,如文字处理、制表、幻灯片编辑与播放工具,以及数据库程序等。基于 SaaS 云服务的办公软件具备协同的特征,便于分享,这是传统的本地化办公软件所没有的。

    4)软件工具类

    这类软件用来解决安全性或兼容性问题,以及在线软件开发,如文档转换工具、安全扫描和分析工具、合规性检查工具及线上网页开发等。

    随着因特网进一步延伸到世界各地,带宽和网速进一步改善,以及云服务提供商通过近距离部署分支云端,从而进一步降低网络延时,可以预计,能够云化的软件种类将越来越多。但是无论如何,下面三类软件不适合作为公共 SaaS 云服务出租。

    不适合作为公共 SaaS 云服务出租的软件

    1)实时处理软件

    比如飞行控制系统、工厂作业机器人控制等,这类软件要求任务完成时间非常精准(甚至达到微秒级)。假如云化,单单横亘在 SaaS 云端与消费者之间的网络延时就是一个难以承受的不可控因素,更不要说其他因素了。

    2)时时产生并处理大量消费者数据的软件

    诸如视频监控、环境信息收集处理等时时产生并要处理大规模的数据信息(可能每秒达 GB 级)的软件,在目前和未来几年内的因特网宽带条件下,不适合云化,因为如此大规模的数据很难实时传输到 SaaS 云端进行处理。

    3)关键软件

    这类软件如果运行异常,将会导致人员伤亡或者重大财产损失。为了提高这类软件的可靠性,最主要的方法是降低软件的复杂度——软件本身的复杂度和运行环境的复杂度,因为越简单就越可靠。而 SaaS 云服务环境包含着复杂的软/硬件栈(9 层的 IT 系统),以及不可预测的网络带宽、延时、丢包因素,绝对不合适云化此类关键软件并以公共 SaaS 云服务模式交付给用户使用。

    针对私有云或者社区云,如果云端就在本地,且消费者通过局域网接入云端,那么上面三类软件也可以 SaaS 模式部署。

    4. 与传统的软件运行模式相比,SaaS 模式具有的优点:

    1)云终端少量安装或不用安装软件

    直接通过浏览器访问云端 SaaS 软件,非常方便且具备很好的交互体验,消费者使用的终端设备上无须额外安装客户端软件。

    配置信息和业务数据没有存放在云终端里,所以不管用户何时何地使用何种终端操作云端的软件,都能看到一样的软件配置偏好和一致的业务数据。云终端成了无状态设备。

    2)有效使用软件许可证

    软件许可证费用能大幅度降低,因为用户只用一个许可证就可以在不同的时间登录不同的计算机;而在非 SaaS 模式下,必须为不同的计算机购买不同的许可证(即使计算机没被使用)——过度配置许可证现象。

    另外,专门为保护软件产权而购置的证书管理服务器也不用买了,因为在 SaaS 模式下,软件只运行在云端,软件开发公司只跟云服务提供商打交道并进行软件买卖结算即可。

    3)数据安全性得到提高

    对于公共云和云端托管别处的其他云来说,意味着 SaaS 型软件操纵的数据信息存储在云端的服务器中,云服务提供商也许把数据打散并把多份数据副本存储在多个服务器中,以便提高数据的完整性,但是从消费者的视角看,数据被集中存放和管理。

    以上那么做有一个明显的好处,那就是云服务提供商能提供专家管理团队和专业级的管理技术和设备,如合规性检查、安全扫描、异地备份和灾难恢复,甚至是建立跨城市双活数据中心。当今大的云服务提供商能够使数据安全性和应用软件可用性达到 4 个“9”的级别。

    对于云端就在本地的私有云和社区云来说,好处类似于公共云,但是抗风险能力要差一些,除非对大的意外事件提前做好预案,如为应对天灾(地震、洪水等)人祸(火灾等),建立异地灾备中心。另外,无处不在的网络接入,使人们再也不用复制数据并随身携带,从而避免数据介质丢失或者被盗。数据集中存放和管理还有利于人们分享数据信息。

    4)有利于消费者摆脱 IT 运维的技术泥潭而专注于自己的核心业务

    SaaS 云服务消费者只要租赁软件即可,而无须担心底层(基础设施层、平台软件层和应用软件层)的管理和运维。

    5)消费者能节约大量前期投资

    消费者不用装修机房,不用建设计算机网络,不用购买服务器,也不用购买和安装各种操作系统和应用软件,这样就能节省成百上千万元的资金。

    众所周知,在非云计算模式下,这些巨额的前期投资在一到两年的时间内是不会产生任何效益的,因为一个中等规模的 IT 系统建设工期就要几年的时间——包括机房选址和装修,网络设备采购和综合布线,机器设备采购、安装和调试,软件部署、测试和转产上线等。

    但是 SaaS 云服务也给人们带来了新的挑战,如完全依赖网络、跨因特网对安全防范措施要求更高、云端之间的数据移植性不够好、租户隔离和资源使用效率二者之间需要综合平衡考虑(详见教程后面章节“租户隔离”的相关内容)等。

    SaaS 云服务的实际应用

    1)电子邮件和在线办公软件

    用于处理邮件、文字排版、电子表格和演示文档的应用软件,如谷歌邮箱(http://mail.google.com)、网易邮箱(http://mail.163.com/)、微软 Office 365 在线办公、谷歌在线文档(https://docs.google.com)等。

    2)计费开票软件

    用于处理客户有关使用和订阅产品及服务所产生的账单。

    3)客户关系管理系统(CRM)

    功能涵盖从客户呼叫中心到销售自动化的各种应用程序。

    4)协作工具

    这种软件能促进企业内部或者跨企业的团队中的成员协同合作。

    5)内容管理系统(CMS)

    用于管理数字内容,包括文本、图形图像、Web页面、业务文档、数据库表单、视频、声音、XML文件等,引入版本控制、权限管理、生命周期等。

    6)财务软件。

    7)人力资源管理系统。

    8)销售工具。

    9)社交网络:如微信、WhatsApp、LINE 等。

    10)企业资源计划(ERP)。

    11)谷歌在线翻译。

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