云计算基础

1.云计算基本概念

1.1 云计算的定义

1.2 云计算的本质

2.云计算相关分类

1.云计算基本概念

1.1 云计算的定义

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云计算依赖资源的共享以达成规模经济，类似基础设施（如电力网）。 ----维基百科

对于传统的IT市场，80%的成本是要用来建立网络基础设施，对于上层的软件和应用开发成本就相对较少；这对于一些中小型企业来说很不友好，这样的结构也很不科学。随后出现了云的服务，我们可以按需购买云资源，将大量的资金放在开发软件和应用中去，这对于一些中小型企业很友好。

1.2 云计算的本质

IT消费模式转变是一个重大的转变：云计算是将IT资源服务化，云计算服务商通过互联网提供软硬件与服务，而用户由网络浏览器或轻量级终端软件来获取和使用这些IT服务“购买软硬件产品”向“购买信息服务”转变。简单来说，就是把应用程序和数据都放在由大量服务器组成的云中，用户需要什么只要购买相应服务并使用即可。

云计算是新技术+IT业务模式的创新，云计算是商业模式和技术理念的统一。

云计算的关键特征：

按需自助服务（On-demand Self-service）：消费者可以按需部署处理能力，如服务器和网络存储，而不需要与每个服务供应商进行人工交互。
无处不在的网络接入（Ubiquitous network access）：通过互联网获取各种能力, 并可以通过标准方式访问，以通过各种客户端接入使用（例如移动电话，笔记本电脑，PDA等）。
与位置无关的资源池（Location independent resource pooling）：供应商的计算资源被集中，以便通过多用户租用模式给客户提供服务，同时不同的物理和虚拟资源可根据客户需求动态分配。客户一般无法控制或知道资源的确切位置。这些资源包括存储、处理器、内存、网络带宽和虚拟机等。
快速弹性（Rapid Elastic）：可以迅速、弹性地提供能力，能快速扩展，也可以快速释放实现快速缩小。对客户来说，可以租用的资源看起来似乎是无限的，并且可在任何时间购买任何数量的资源。
按使用付费（Pay per user）：能力的收费是基于计量的一次一付，或基于广告的收费模式，以促进资源的优化利用。比如计量存储，带宽和计算资源的消耗，按月根据用户实际使用收费。在一个组织内的云可以在部门之间计算费用。

1.3 计算的关键技术

包括：整体的计算架构、承载的硬件设备和软件系统

整体的计算架构：需要涵盖高性能、高可靠和可扩展
云计算硬件包括：高性能和高可靠的计算服务器；高密度的以太网交换机组成的网络；低成本、数据安全的存储设备提供数据存储空间。
云计算软件包括：用于大数据的并行分析计算技术；整合存储资源提供动态可伸缩资源池的分布式存储技术；用于数据管理的分布式文件管理系统；计算、存储等资源池化的虚拟化技术；简化运维人员工作；方便高效智能运维的系统管理技术。

2.云计算相关分类

云计算的分类，主要是有两个维度，第一个是部署模式，第二个维度是服务模式。部署模式分为三种：公有云、私有云、混合云，服务模式分类也有三种：基础架构即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS

2.1 按部署模式分

（一）公有云

通过Internet为外部客户提供服务的云。云服务提供商通过客户资源使用情况（vCPU数、磁盘空间大小、时长等）进行收费。一般用户，会结合自身的投入成本，应用访问的方式，选择相应的公有云服务。典型的公有云有Amazon EC2、阿里云、腾讯云等。

优点：所有的应用、服务、数据都存放在公有云提供商处，客户无需硬件投资与建设及管理。

缺点：

数据没有存放在自己的数据中心，安全性存在很大的风险。
公有云的可用性不受使用者控制，存在不确定性。

主要场景：互联网初创公司，由于创业初期，没有太多资金购买相应的IT硬件和软件，通过公有云，能够快速的部署信息化的应用，并且按照使用时长付费，避免一次性投入过多成本。类似的还有科研、高性能计算、大数据、基因测序等，都是自身不需要投入IT建设，按需付费获取这些服务

（二）私有云

由企业或机构独享使用和掌控的云，仅供自己内部人员或分支机构使用。一般在企业或机构的数据中心部署；适合于有众多分支机构的大型企业、政府部门、行业机构。

优点：

数据安全性和系统可用性可控。
对现有IT流程管理影响较小、 IT资源利用率更高

缺点：投资较大，尤其是一次性的建设投资较大。

主要场景：

企业云化数据中心：一般企业客户，会通过私有云的技术，打造一个面向内部各个部门的服务平台，比如为营销部门，提供虚拟主机，方便建设企业门户网站，为开发部门，提供开发软件所需要的虚拟主机等。还有，像集团化的大企业，建设企业私有云，可以为子公司，提供虚拟化的IT基础设施平台。避免重复采购，重复建设，并且，还可以将富余的IT资源，以服务的方式售卖给外部的用户。行业云（政务云、警务云、制造云、工业云……），像政务云，就是由政府部门主导，一般是政府信息中心，建设的一个服务于市内的委办局的信息化的一个平台，比如警务云，由公安厅主导，为全省公安系统提供信息化服务。

（三）混合云

同时采用了私有云技术构建了自己的IT服务平台，同时又采购了公有云服务商提供的IT服务，一般是需要具备可控的前提下，具备一定的弹性或者可靠性，典型的应用场景有：潮汐应用、混合云灾备。

优点：对现有的业务，进行合理的区分，对不可预见的访问规模的业务，通过混合云保障业务的弹性，私有云的资源不够，调度公有云的资源，具备弹性，并且可以保障可控性的同时，兼顾建设成本

缺点：IT业务管理的界面不统一，需要投入相应的混合云的管理成本。

主要场景：云灾备、潮汐应用、电商大促、秒杀、游戏公测。比如像12306的客票平台，12306自己有建设私有云的数据中心，自己的核心数据全部放在私有云的数据中心内部，而对于春运或者大型节假日期间，可以通过分发更多的业务主机，扩展到阿里上，保障业务的弹性，使得购票过程很流畅。

2.2 按服务模式分

作为一种服务模式，根据交付内容的不同，云计算主要包括以下几个层次的服务：

IaaS(Infrastructure-as-a-Service)，基础设施级服务。用户可以通过网络使用计算机（物理机或虚拟机）、存储空间、网络连接等完善的计算机基础设施服务。
PaaS(Platform-as-a-Service)，平台级服务。将软件研发的平台作为一种服务提交给用户，意在加快SaaS应用的开发速度。
SaaS(Software-as-a-Service)，软件级服务。通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。