新一代网络建设理论与实践读书笔记-云计算

一、云计算定义:

维基百科:云计算是一种基于互联网的新计算方式,通  
         过互联网上异构、自治的服务为个人和企业提供按需即取的计算。  

1.云计算描述共同特征:云是一种服务 按需使用 灵活付费
2.特点:云计算是一种新的IT服务模式,支持大规模计算资源的虚拟化,
提供按需计算、动态部署、灵活扩展能力;用户只需关注业务体验,无需关注具体技术实现细节
二、为什么需要云计算
从企业的IT建设过程进行分析:
第一阶段:大集中阶段。
(1)将企业分散的数据资源和IT资源进行了物理集中,形成了规模化的数据中心基
础设施,解决了数据业务分散时期混乱无序的问题;同时在数据集中中后期开始容灾建设,以金融为热点行业开展了容灾建设热潮,面向应用级容灾(数据零丢失为目标)。
(2)总结:解决了企业IT分散管理和容灾的问题。
(3)存在的问题:系统建设成本高,周期长,集中的大规模IT基础设施出现了大量系统利
用率不足的问题,不同的系统运行在独占的硬件资源中效率低下,而数据中心的能耗和空间问题逐步突显出来。
第二阶段:虚拟化阶段。
(1)以降低成本,提高IT运行灵活性,提升资源利用率为目的的虚拟化部署方案。虚拟化
屏蔽了不同物理设备的异构性,将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上完全标准 化和一致化的逻辑计算资源和逻辑存储空间。将多台服务器整合成单台,每台服务器运行多种应用的虚拟机,实现物理服务器资源利用率的提升;计算和存储资源的逻辑化变更,特别是虚拟机克隆,使得数据中心IT实施的灵活性大幅提升;应用以VM为单元部署运行,数据中心服务器数量大大减少,且计算能效提高,使得数据中心的能耗和空间问题得到控制。
(2)总结:提升了企业IT架构的灵活性,数据中心资源利用率得到有效提高,运行成本降
低。
(3)存在的问题:数据中心的各种系统(包括软硬件与基础设施)是一大笔资源投入;新系统(特别是硬件)在建成后一般经历3~5年即面临逐步老化与更换的问题,而软件技术则不断面临升级的压力;
第二阶段:云计算阶段。
企业IT产生新的期望:IT资源能够弹性扩展,按需服务,将服务作为IT的核心,提升业务敏捷性,进一步降低成本。云计算架构可以由企业自己架构和第三方云设施,但基本趋势是企业将逐步采用租用IT资源的方式来实现业务需求,计算、存储、网络将成为企业IT运行的一种被使用的资源,按需获得即可。

总结:三个阶段中,大集中和容灾是面向数据中心物理组件和业务模块,虚拟化是面向数据中心的计算和存储资源,云计算最终面向IT服务。云计算最终根本改变了传统IT的服务结构,它剥离了IT系统中与企业核心业务无关的因素(如IT基础设施),将IT与核心业务完全融合,使企业IT服务能力与自身业务变化相适应。

三、云计算的技术驱动力
1.标准化:公共技术的长期发展,使得基础组件的标准化非常完善;开源技术使得很多系统架构和软件基础架构相同,为整合提供了基础;硬件标准接口实现了硬件层面的互通,即使非常封闭的大型机目前也支持对外直接出IP接口。大规模云计算运营的云计算能够极大降低单位建设成本。
2.虚拟化与自动化:虚拟化技术不断纵深发展,IT资源已经可以通过自动化的架构提供全局动态调度能力,自动化提升了IT架构的伸缩性和扩展性。
3.并行与分布式:大规模的计算与数据处理系统已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用,计算算密集、数据密集、大型数据文件系统成为云计算的实现基础,从而要求整个基础架构具有更高的弹性和扩展性。

4.带宽:大规模的数据交换需要超高带宽支撑,网络平台在40Gbps/100Gbps能力下可具备更扁平化的结构,使得云计算的信息交互以最短快速路径执行。

四、云计算模型
1.服务层次划分
(1)最低层是IT Foundation,是构成云计算的IT基础设施的集合,即不同的软硬件厂商的产品和
方案。
(2)IaaS(Infrastructure as a Servcie,基础架构即服务)。通过虚拟化、动态化将IT基础资
源(计算、网络、存储)形成资源池。资源池即是计算能力的集合,终端用户(企业)可以通过网络获得自己所需要的计算资源,运行自己的业务系统,只需对自己的所使用资源付费即可。
(3)PaaS(Platform as a Service,平台即服务)。除了提供基础计算能力,还具备了业务的开
发运行环境,对于企业或终端用户而言,为业务创新提供快速低成本的环境。
(4)SaaS(Soft ware as aService,软件即服务)。软件拿来即用,不需要用户安装,软件真正
运行在ISP的云计算中心。软件升级与维护无需终端用户参与,按需使用,不使用不付费

总结:层次化的云计算又称为I-P-S云计算,各层可独立提供云服务,下一层架构也可以为上一层云计算
提供支撑。
2.云归属分类
(1)公有云。一般由ISP构建,面向公众和企业提供服务,由ISP运营。
(2)私有云。由企业自身构建的为内部提供云服务的云。
(3)混合云。当企业既有私有云,同时又采用公共云计算服务,两种云之间形成一种内外数据相互流
动的形态,即为混合云。

五、云计算服务交付方式
(1)企业所有,自行运营。典型私有云模式,企业自建自用,基础资源在企业数据中心内部,自己进
行企业运行维护。
(2)企业所有,运维外包。私有云,企业投资建成,云计算架构的运行维护外包给服务商,基础资源
依然在企业数据中心。
(3)企业所有,运维外包,外部运行。企业投资建设私有云,但云计算架构位于服务商的数据中心
内,企业通过网络访问云资源,这是一种物理形体的托管型。
(4)企业租赁,外部运行,资源独占。由SP构建云计算基础资源,企业只是租用基础资源形成自身
业务的虚拟云计算,但相关物理资源完全由企业独占使用,这是一种虚拟的托管型服务(数据托管)。
(5)企业租赁,外部运行,资源共享调度。由SP构建,多个企业同时租赁SP的云计算资源,资源的
隔离与调度由SP管理,企业只关注自身业务,不同企业在云架构内虚拟化隔离,形成一种共享的私有云模式。
(6)公共云服务。由SP为企业或个人提供面向互联网的公共服务(如邮箱、即时通信、共享容灾等),
云架构与公共网络连接,由SP保证不同企业与用户的数据安全。

六、云发展过程
从更长远的周期来看,云的形态会不断演化,从孤立的云逐步发展到互联的云。
在云计算建设初期,发展比较快的是公共云,
(1)企业的数据中心依然是传统T架构,但随着面向互联网应用的公共云服务快速发展,不同的ISP会
构建各自的云。这些云之间相互孤立,为互联网的不同用户需求收集服务(如搜索、邮件等),企业数据中心与公共云之间存在公网互联(企业可能会采用公共云服务)
(2)企业开始构建自己的私有云或租赁SP提供的私有云服务,这阶段是企业数据中心架构的变化,同
时,企业为降低成本,采用公共云服务的业务会增加。
(3)企业为进一步降低IT成本,逐步过渡到采用SP提供的虚拟私有云服务(也可能直接跨过第二阶段到
第三阶段),存在企业内部云与外部云的互通,形成混合云模式。
(4)由于成本差异和服务差异,企业会采用不同SP提供的云计算服务,因此,形成了一种不同云之间
的互联形态,即互联云。
总结:云计算带来IT模式的变化和IT服务的变革,企业和用户只需要关注数据,而对数据的计算存储方
式、效率均采用云服务来实现和提升,云的供应商则将核心业务重点放在IT架构的运营上,服务将成为下一代IT的核心内容。

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