笔者入行云计算行业行业近三年,主要参与云管平台建设,现在将我所理解的云计算做个总结,与大家分享。
1 云计算简述
1.1什么是云计算
一、定义
云计算是一种将可伸缩、弹性、共享的物理和虚拟资源池以按需自服务的方式供应和管理,并提供网络访问的模式。
二、云计算的特征
资源池化、快速的弹性和可拓展性、按需自服务、广泛的网络接入、可测量的服务、多租户。
1.2云计算发展的背景
一、背景:
1、网站与业务系统快速增长
21世纪初期,Web2.0让网络迎来发展高峰。网站或者业务系统的业务量快速增长,这类系统所面临的重要问题是:如何在用户数量快速增长的情况下快速扩展原有系统。
2、移动端业务快速增长
随着移动终端的智能化、移动宽带网络的普 及,将有越来越多的移动设备进入互联网,这意味着与移动终端相关的IT系统会承受更多的负载,而列于提供数据服务的企业来讲,IT系统需要处理更多的业务量。
3.成本压力
由于资源的有限性,电力成本、空间成本、各种设施的维护成本、人力成本等快速上升,导致数据中心的成本上升,这就面临着如何有效地、更少地利用资源解决更多的问题。
4、技术发展
(1)芯片和磁盘驱动器功能增强的同时,价格也在变得更加低廉,拥有大量计算机 的数据中心,也具备了快速为大量用户处理复杂问题的能力。
(2)技术上,分布式计算的日益成熟和应用,特别是网格计算的发展通过Internet把分散在各处的硬件、软件、信息资源连接成为一个巨大的整体,使得人们能够利用地理上分散于各处的资源,完成大规模的、复杂的计算和数据处理的任务。数据存储的快速增长 产生了以GFS(Google File System),SAN(Storage Area Nemork)为代表的高性能存储技术。
(3)服务器整合需求的不断升温,推动了xen等虚拟化技术的进步,还有Web2.0的实现、Saas(Sofware as a Service)观念的快速普及、多核技术的广泛应用等,所有这些技术为产生更强大的计算能力和服务提供了可能。
随着对计算能力、资源利用效率、资源 集中化的迫切需求,云计算应运而生。
1.3云计算价值
一、支撑业务的快速发展
通过云计算技术,可以使部署架构快速横向或者纵向拓展,支撑用户访问量的快速增长。
二、减少成本,增加利润
1、减少硬件投入,减少IT资源的投入;
2、提高资源利用率,节省IT资源投入;
三、分工细化,专注业务发展
1、业务系统公司专注于业务系统构建,无需关注IT底层建设;更快的响应市场要求;为用户提供更专业的服务。
2、云计算公司专注提供底层资源,为IT资源需求方提供更快捷、更便宜、更安全的服务。
1.4云计算常见的模式
1.4.1部署模式
一、公有云
通过互联网为广泛的用户提供服务,常见的公有云厂商有:阿里云、亚马逊云、华为云、腾讯云等。
二、私有云
为特定的组织提供服务,常见的私有云厂商有:Vmware、华为、深信服、云宏等。
三、混合云
由多套(公有云或私有云)云组成,通过一套云管平台进行统一管理。
1.4.2传统架构与云服务模式
一、传统架构
软件业务公司需要维护IT硬件资源、软件运行环境、应用软件;
二、IAAS(基础设施及服务)
软件业务公司仅需要维护基础软件、软件运行环境,IT硬件资源通过云服务商提供;
三、PAAS(平台即服务)
软件业务公司仅需维护应用程序,应用程序运行的一切软、硬件软件由云服务商提供;
四、SAAS(软件即服务)
云服务商提供业务软件运行的一切软、硬件环境,包括软件本身,软件业务公司直接使用线程的软件开展业务。
1.4云计算关键技术
1.4.1基础架构
1.4.1.1虚拟化技术
虚拟化是一种资源管理方法,本质是从逻辑的视角去对资源进行配置。
一、服务器虚拟计划
1、服务器虚拟化
服务器虚拟化指利用软件对服务器硬件重新划分和定义IT资源,实现IT资源动态分配、灵活调度、提高利用率等高级能力。虚拟化是IaaS不可缺少的关键技术之一。
2、服务器虚拟化关键技术
(1)通过VMM(hypervisor)实现软硬件分离
(2)通过空间分割、分时模拟把物理资源抽象为逻辑资源
(3)不同的操作系统的虚拟机运行在一致的虚拟环境,相互隔离
3、hypervisor实现方式
(1)直接运行在物理主机上,虚拟机在hypervisor上层运行,如Xen、VMware ESXi
(2)物理主机安装操作系统,hypervisor做为OS上的程序模块运行,例如KVM、Virtualbox、VMware workastation
4、服务器虚拟化的核心技术
CPU虚拟化,内存虚拟化,I/O虚拟化,技术细节不详细展开,有兴趣的同学可以自行查找资料。
二、软件定义存储
SDS(Software Defined Storage)即软件定义存储,简单地说就是将存储硬件和软件进行分离,采用标准化硬件作为载体(如X86架构),基于软件实现企业级存储功能和服务。相对于传统存储硬件盒子,SDS中存储软件成为了核心。SDS通常都是分布式存储,形式分为文件存储(POSIX/NFS/CIFS)、对象存储(S3)和块存储(iSCSI/iSER/NVMeoF)三种。
三、软件定义网络
云相关网络技术,通常为了解决以下几个需求:
1、虚拟机网络流量的管理和接入,代表技术有SDN 、OVS、vmware vswITch 、openflow …
2、承载数据中心东西向流量、跨数据中心互通,代表技术有vxlan、overlay …
3、使用通用设备取代专有网元、通过软件实现网络功能,代表技术有NV、NFV …
1.4.1.2云计算架构
一、Scale Out 架构
通常指单个处理单元扩展其处理能力。
常见场景有:服务器扩容CPU、内存;存储设备扩容硬盘、控制器;网络交换机扩容端口等
受设备的架构影响,当某设备扩容至某个阈值后,它的处理性能就不能继续扩展
二、Scale Out(横向扩展):
通常指扩展集群的规模,以增强整个集群的处理能力。
常见场景有:集群增加计算服务器节点;软件定义存储增加存储节点;网络中增加更多的核心交换机等
通常Scale Up架构的集群能比较快速地扩展规模,且规模扩大后其处理性能可以线性增长。
三、集群架构
1、当IT系统的负载较低时,一台单机即可满足处理要求。
2、当单机处理面临瓶颈时,将单机的业务复制/拆分成几个部分,交由几个节点处理,则这些节点组成了应用集群。
集群中那些节点来处理业务请求,需要有“调度器”或“负载均衡器”。
1.5服务提供
云计算经过多年发展,业内已经有较为成熟的使用模式:以云管理平台为服务提供表现层、虚拟化(计算、存储、网络)为能力提供层、集成第三方增益能力的业务模式。
1.5.1云管理平台
云计算技术中,最为用户所熟知和常用的即为云管理平台。
一、云管平台的定义
云管理平台是为租户提供自助购买、运维资源的系统,为运营人员提供统一的资源池管理能力的系统。
二、云管理平台特征
服务化、流程化、标准化、统一管理、通过API调研虚拟化能力;
三、云管理平台使用者
1、租户:即为组织内的开发、测试、运维人员;
2、运营人员:即为资源提供方,主要是IT资产管理部门的人员。
1.5.2虚拟化平台
一、虚拟化平台定义
对计算、存储、网络资源虚拟化及管理的平台。
二、虚拟化平台的用户
一般同”云管理平台的运营人员“,即是IT资产管理部门的人员
1.5.3第三方平台
随着云计算的普及,云计算会根据用户的实际需求与传统业务或者前沿技术做集成。用户场景极其丰富,如私有云与办公系统对接以实现业务流程标准化、公有云提供安全服务等等,这里不再赘述。
1.5云计算前景
一、行业商业的前景
云计算发展极为迅速,但是在不同国家、行业的普及程度差异较大。据咨询机构统计,中国有相当多的企业、金融机构、政府机构规划上云,云计算行业前景较为可观。经过十数年的发展,用户对云计算服务商的期望预期也越来越高,对云计算服务商的提出了新的要求,也倒逼厂商创新技术思路、优化服务意识。
二、云计算技术展望
1、未来用户对云计算的要求不仅仅是计算、存储、网络 等传统IT资源的需求,还包括其他增值服务,例如安全、区块链、边缘计算等新兴技术。所以笔者预测,未来云计算会与这些技术深度结合,面向客户提供“云+N”服务的商业模式。
2、随着5G的发展,网络速度不再成为移动端的瓶颈。云计算技术是否会与手机、pad等移动端设备碰撞并产生令人期待的商业模式、技术发展?很是令人期待。
标签:存储,服务,虚拟化,概论,计算,软件,资源 来源: https://blog.csdn.net/CHY004/article/details/120583586
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