揭開(kāi)云計(jì)算的神秘面紗

二十一世紀(jì)是信息化的時(shí)代，是以工業(yè)智能化、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、全面云化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用化為標(biāo)志，以智能化、自動(dòng)化為特征的智能時(shí)代。云計(jì)算在這樣發(fā)展中應(yīng)運(yùn)而生。那么什么是云計(jì)算呢?云計(jì)算就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需提供可動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算服務(wù)。這樣的動(dòng)態(tài)伸縮式的服務(wù)可以解決傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的成本高，難擴(kuò)容，以及資源利用效率低的問(wèn)題。那么云計(jì)算到底能給我們帶來(lái)什么樣便利?又是怎樣實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理按需提供云服務(wù)的呢?下面然我們一同來(lái)揭秘云計(jì)算。

云計(jì)算的本質(zhì)：資源到架構(gòu)的全面彈性

云計(jì)算最初目標(biāo)是對(duì)資源的管理，管理計(jì)算資源，網(wǎng)絡(luò)資源，存儲(chǔ)資源三個(gè)方面。那這三個(gè)方面具體是指的什么?就好比我們需要買臺(tái)電腦，需要關(guān)心電腦的cpu處理能力，多大的內(nèi)存條，這種指的是計(jì)算資源。那么買回來(lái)的電腦需要上網(wǎng)，需要有網(wǎng)卡連接網(wǎng)線或者無(wú)線網(wǎng)卡連接路由器，也需要運(yùn)營(yíng)商開(kāi)通網(wǎng)絡(luò)，100M或者200M的寬帶。這樣的話電腦就可以上網(wǎng)了，這就是網(wǎng)絡(luò)資源。對(duì)于這樣一臺(tái)電腦，我們還會(huì)關(guān)心硬盤多大，這就是存儲(chǔ)資源類比于一臺(tái)電腦需要這些資源，那么一個(gè)數(shù)據(jù)中心也同樣的，在一個(gè)很大的機(jī)房里，里面有很多個(gè)服務(wù)器，這一些服務(wù)器有CPU，內(nèi)存，還有硬盤，也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上網(wǎng)。這時(shí)候運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維人員是如何把這些統(tǒng)一管理起來(lái)的?

管理的目標(biāo)就是靈活性，靈活性又有時(shí)間的靈活性和空間的靈活性，什么時(shí)候需要，需要什么或者多少資源，這些就是時(shí)間和空間的靈活性，也稱為彈性。相比于虛擬化，物理設(shè)備就不靈活，虛擬化可以利用物理的cpu,內(nèi)存，硬盤中虛擬出一小部分給用戶，同時(shí)也可以虛擬出另外一塊給其他的用戶，每一個(gè)用戶都只會(huì)看到自己的虛擬出來(lái)的那一塊。虛擬化技術(shù)可以讓不同的用戶虛擬出來(lái)的資源相互隔離，互不干擾，而實(shí)際上這些資源都是在一個(gè)很大的服務(wù)器中。這樣就可以利用虛擬化來(lái)保證了時(shí)間和空間的靈活性。

虛擬化的半自動(dòng)和云計(jì)算的全自動(dòng)，虛擬化軟件可以實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)的靈活性，但是這些虛擬資源是如何指定在哪臺(tái)物理機(jī)這都是需要人工配置的。隨著大規(guī)模的集群，人工的配置就會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越耗時(shí)。這個(gè)時(shí)候就會(huì)影響空間的靈活性。所以隨著集群的規(guī)模越來(lái)越大，這么多的配置需要人工選擇虛擬資源的指定物理設(shè)備是基本不可能的，然后這時(shí)候又出現(xiàn)了調(diào)度算法，就是在一個(gè)調(diào)度中心中，很多機(jī)器在一個(gè)資源池里，用戶無(wú)論有什么樣的需求，都可以滿足。這個(gè)階段就可以解讀為運(yùn)化，就稱作云計(jì)算。

這個(gè)階段的云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間的靈活性，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源的彈性稱為資源層面的彈性，這一些資源通常叫做基礎(chǔ)設(shè)施。也稱為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，當(dāng)然云計(jì)算不能光只管資源，也會(huì)管理應(yīng)用和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。根據(jù)這三種服務(wù)類型，也可以分為下面三種云計(jì)算服務(wù)。

云計(jì)算的三種服務(wù)，IaaS、PaaS、SaaS

云計(jì)算的這三種服務(wù)模式，這種分法是從用戶體驗(yàn)的角度出發(fā)的?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS(Infrastructure as a service)、平臺(tái)即服務(wù)PaaS(platform as a service) 、軟件即服務(wù)SaaS(software as a service)

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，服務(wù)商直接對(duì)外出租硬件服務(wù)器或者虛擬機(jī)。租戶可以利用所有的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，包括CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其他的基本計(jì)算資源，能夠部署和運(yùn)行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。租戶不管理或者控制任何云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，但是可以獲得有限制的網(wǎng)絡(luò)組建(例如路由器、防火墻、等)。

平臺(tái)即服務(wù)，平臺(tái)軟件層包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件和運(yùn)行庫(kù)等。相對(duì)于IaaS來(lái)說(shuō)，PaaS租戶的靈活性降低了，只能在提供有限平臺(tái)范圍內(nèi)做軟件，但是優(yōu)勢(shì)也很明顯，不需要租戶有很高深的IT技術(shù)。

軟件即服務(wù)，租戶連安裝自己的軟件都不需要了。租戶可以直接使用服務(wù)提供的軟件，管理自己業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)信息就可以了。

　　圖2 三種云計(jì)算服務(wù)模式的區(qū)別

我們用自己建房子自己住來(lái)類比云計(jì)算的三種服務(wù)類型。首先是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS，之前公司要建信息系統(tǒng)，基礎(chǔ)設(shè)施從哪里來(lái)呢?需要自己建機(jī)房、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)以及配套設(shè)施。就好比你自己建房子，需要自己買土地，買材料，設(shè)計(jì)房子結(jié)構(gòu)。建房子，那現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)告訴你，你不用自己建房子了，我這有現(xiàn)成的，你直接租就好了。然后是平臺(tái)即服務(wù)PaaS，之前公司在自己建好信息系統(tǒng)之后，還要自己搭建操作系統(tǒng)、配置環(huán)境。就好比你蓋好房子之后還要你自己裝修房子，那現(xiàn)在平臺(tái)即服務(wù)告訴你，你不用自己裝修房子了，我這能提供裝修服務(wù)，你直接買就好了。最后是軟件即服務(wù)SaaS，之前公司在把操作系統(tǒng)、環(huán)境配置好之后還要自己開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用軟件。就好比你房子裝修好之后還要自己做休閑娛樂(lè)設(shè)施啊、運(yùn)動(dòng)健身設(shè)施啊等等，那現(xiàn)在軟件即服務(wù)告訴你這些應(yīng)用設(shè)施我這都有現(xiàn)成的，你也可以直接租用的。

那我們有了這么好的云服務(wù)怎樣部署下去，或者部署在哪呢?接下來(lái)我們來(lái)分析一哈云的三種部署模式公有云、私有云、以及混合云的特點(diǎn)，優(yōu)缺點(diǎn)。

云計(jì)算的部署區(qū)別 公有云、私有云、混合云

公有云通常指第三方提供商用戶能夠使使用的云，公有云一般可通過(guò) Internet 使用，可能是免費(fèi)或成本低廉的。這種云有許多實(shí)例，可在當(dāng)今整個(gè)開(kāi)放的公有網(wǎng)絡(luò)中提供服務(wù)。公有云的最大意義是能夠以低廉的價(jià)格，提供有吸引力的服務(wù)給最終用戶，創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)價(jià)值，公有云作為一個(gè)支撐平臺(tái)，還能夠整合上游的服務(wù)(如增值業(yè)務(wù)，廣告)提供者和下游最終用戶，打造新的價(jià)值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。它使客戶能夠訪問(wèn)和共享基本的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，其中包括硬件、存儲(chǔ)和帶寬等資源。優(yōu)點(diǎn)：除了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)外，客戶只需為他們使用的資源支付電用。此外，由于組織可以訪問(wèn)服務(wù)提供商的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，因此他們無(wú)需擔(dān)心自己安裝和維護(hù)的問(wèn)題。缺點(diǎn)：與安全有關(guān)。公共云通常不能滿足許多安全法規(guī)遵從性要求，因?yàn)椴煌姆?wù)器駐留在多個(gè)國(guó)家，并具有各種安全法規(guī)。而且，網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題可能發(fā)生在在線流量峰值期間。雖然公共云模型通過(guò)提供按需付費(fèi)的定價(jià)方式通常具有成本效益，但在移動(dòng)大量數(shù)據(jù)時(shí)，其費(fèi)用會(huì)迅速增加。

私有云(Private Clouds)是為一個(gè)客戶單獨(dú)使用而構(gòu)建的，因而提供對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制。該公司擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式。私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的防火墻內(nèi)，也可以將它們部署在一個(gè)安全的主機(jī)托管場(chǎng)所。私有云極大的保障了安全問(wèn)題，目前有些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始構(gòu)建自己的私有云。優(yōu)點(diǎn)：提供了更高的安全性，因?yàn)閱蝹€(gè)公司是唯一可以訪問(wèn)它的指定實(shí)體。這也使組織更容易定制其資源以滿足特定的IT要求。缺點(diǎn)：安裝成本很高。此外，企業(yè)僅限于合同中規(guī)定的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施資源。私有云的高度安全性可能會(huì)使得從遠(yuǎn)程位置訪問(wèn)也變得很困難。

混合云是公有云和私有云兩種服務(wù)方式的結(jié)合。由于安全和控制原因，并非所有的企業(yè)信息都能放置在公有云上，這樣大部分已經(jīng)應(yīng)用云計(jì)算的企業(yè)將會(huì)使用混合云模式。很多將選擇同時(shí)使用公有云和私有云，有一些也會(huì)同時(shí)建立公眾云。因?yàn)楣性浦粫?huì)向用戶使用的資源收費(fèi)，所以集中云將會(huì)變成處理需求高峰的一個(gè)非常便宜的方式。比如對(duì)一些零售商來(lái)說(shuō)，他們的操作需求會(huì)隨著假日的到來(lái)而劇增，或者是有些業(yè)務(wù)會(huì)有季節(jié)性的上揚(yáng)。同時(shí)混合云也為其他目的的彈性需求提供了一個(gè)很好的基礎(chǔ)，比如，災(zāi)難恢復(fù)。這意味著私有云把公有云作為災(zāi)難轉(zhuǎn)移的平臺(tái)，并在需要的時(shí)候去使用它。這是一個(gè)極具成本效應(yīng)的理念。另一個(gè)好的理念是，使用公有云作為一個(gè)選擇性的平臺(tái)，同時(shí)選擇其他的公有云作為災(zāi)難轉(zhuǎn)移平臺(tái)。優(yōu)點(diǎn)：允許用戶利用公共云和私有云的優(yōu)勢(shì)。還為應(yīng)用程序在多云環(huán)境中的移動(dòng)提供了極大的靈活性。此外，混合云模式具有成本效益，因?yàn)槠髽I(yè)可以根據(jù)需要決定使用成本更昂貴的云計(jì)算資源。缺點(diǎn)：因?yàn)樵O(shè)置更加復(fù)雜而難以維護(hù)和保護(hù)。此外，由于混合云是不同的云平臺(tái)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的組合，因此整合可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在開(kāi)發(fā)混合云時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施之間也會(huì)出現(xiàn)主要的兼容性問(wèn)題。

　　圖3 云的部署關(guān)系

那這么好的云計(jì)算有哪些比較好勒，烽火的FitOS就很不錯(cuò)。

FitOS能夠提供自底向上可提供數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)建設(shè)、IT基礎(chǔ)設(shè)施(服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等)集成以及云平臺(tái)系統(tǒng)、虛擬化軟件的部署，最終實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一管理，按需提供云服務(wù)，并形成統(tǒng)一資源池面向用戶提供云計(jì)算服務(wù)。烽火FitOS云計(jì)算平臺(tái)選擇OpenStack開(kāi)源路線，無(wú)論是服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的硬件廠商，還是虛擬化平臺(tái)廠商，甚至上下游軟件開(kāi)發(fā)商，從專業(yè)技術(shù)人員、咨詢顧問(wèn)與服務(wù)專家，到基于OpenStack的產(chǎn)品、解決方案與應(yīng)用、系統(tǒng)集成服務(wù)都在蓬勃地持續(xù)健康發(fā)展，具有完整產(chǎn)業(yè)鏈的可獲得性，良好的生態(tài)系統(tǒng)為運(yùn)營(yíng)商云平臺(tái)提供了強(qiáng)有力的可持續(xù)發(fā)展保障。

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