什么叫云計算,云計算有什么用,云計算的概念是什么

 

云計算這個概念從提出到今天,差不多10年了。這10年間,云計算取得了飛速的發展與翻天覆地的變化,是繼1980年代大型計算機到客戶端-服務器的大轉變之后的又一次巨變,先是機器越來越小,然后。。。然后就云里霧里了。
別云霧了,我們先想想一個簡單的問題,如果想讓計算機變強,怎么辦?

那還不簡單,加CPU,加內存,加硬盤。

老板,我身上的孔已經被插滿了啊!

簡單,換更高級的CPU,換新的DDR內存,換新的SSD硬盤。

老板,那個死摩爾定律告訴我,新硬件更新沒有這么快啊,有沒有更快更好的特效藥!
顯而易見,還有一種辦法,就是利用更多的機器。只是需要解決一個大問題,就是不同的機器如何協同工作。好比一個小項目,原來一個人寫,只要加加班,也能快速搞定。現在,這個項目太大了,一個人加班不解決問題,需要1000個人來一起搞,怎么知道誰在工作,誰在偷懶?項目就必須引入項目管理,機器就引入并行計算。

并行計算,理解起來也簡單,好比項目管理里面,把一個小任務,拆成1000份,每人同時開始干,每人干一份,如果以前1個人需要干1000小時,現在1000個人1小時就干完了。對,就這么回事,并行計算很簡單,這個就是云計算的基礎。
真聰明,原來做項目這么簡單,我加人就好了!
老板,有一個很大很大的項目,我申請加10000人。

啪,你腦袋瓜子被驢踢了,10000人來了,坐哪里?

我杭州一個辦公室,北京一個唄,杭州5000,北京5000人。

啪,杭州都坐在一起,做事好商量,杭州的進展怎么同步北京?
額,這還真是個問題,需要解決的問題還真多!
老板,XX員工前不久生病了,他的任務一直沒人做,現在,我們整個項目受影響了,項目不能按時交付。

啪,你怎么搞得,也不安排一個人替代一下?

別人已經有工作了啊!

啪,你不能把這個工作再切分成999份,每人做一份?

老板,他能力比較強,為啥我分的跟他一樣多啊!

啪,你不能按照能力來分配任務啊?
額,這還讓人活不!
老板,我們現在人太多了,人不能閑在這里。

啪,你不會考慮一下把這些人賣出去,給別人開發項目。

但是,別人只要半個人,或者幾個小時的工作量,我們一個人一個人的太多了。

啪,你不會把一個人拆成幾個虛擬的人啊,或者按工時賣就行了。
老板。

干嘛?

我不想干了,我想回家!
看明白了,想要管理這么多機器,做這么多事情,還真不簡單,還要有人管協調分工(并行計算),有人管理誰多誰少(負載均衡),還需要容許別人生病、辭職(熱備冗余),還需要解決賣半個人,甚至十分之一個人的問題(虛擬化)。。。

云計算(Cloud Computing)是分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、 網絡存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(Load Balance)、熱備冗余(High Available)等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。

云計算早期,就是簡單一點的分布式計算,解決任務分發,計算結果合并就好了。也曾經還有一個別名,叫網格計算。很多大企業早期可能也只是想解決自己的效率與計算問題,到后來,這些大佬發現,這個能力也可以提供給外部使用,所以,就出現了公共云(public cloud)計算 ,把計算機的計算能力直接放在網上賣出去。

我倒是覺得,阿里云提出來的水電煤基礎設施能更好的解釋云計算是什么,未來的云計算,就像我們使用水電煤氣一樣,我們從來不會想著去建電廠,也不關心電廠在哪里,只要插上插頭,就能用電。
所以,真正的云計算一定有兩個重要的基礎條件:

  1. 計算資源的虛擬化,按計算能力購買才是真正的云計算,目前的虛機嘛,嗯,看不到機器心里不踏實。
  2. 云計算能力的彈性伸縮能力,一定是想用多少就是多少,不用的時候就不要,目前的專有云嘛,嗯,機器不放在我這里心里也不踏實。

那么現在的云計算是什么?

嗯,社會主義初級階段。

 

如果你從事的是云計算相關行業,那么一定會有很多人讓你用一句話介紹一下:什么是云計算?一定有很多。之前我在回答這個問題的時候,都會直接套用百度百科的解釋:云計算(cloud computing)是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。一般的提問者聽完我的解釋之后會有兩種反應,哦和呵呵。

現在我一般采用一種比較簡單粗暴的方式來告訴你什么是云計算,這種方式就好像你問我金庸的武俠是什么樣的?我就告訴你郭嘯天、郭靖、郭襄。今天我會用云計算行業最主要的三個詞:SaaS、PaaS、IaaS來和你聊聊什么是云計算。

應用 SaaS ? ? 云計算
平臺 PaaS
基礎設施 IaaS
虛擬化
服務器 數據存儲

 

SaaS

SaaS是云計算的最上層,別誤會,這個上層不是武俠中“上層武功”的那個意思,而是你住五樓、我住六樓,我是你的“上層”的那個意思。在云計算中的SssS(層),是基于平臺上的具體應用,SssS層是距離用戶最近的那一層。例如多備份就是讓用戶可以通過一個簡單應用直接在云端進行數據的管理和保護,同時,用戶還可以依據多備份實現多個云之間的數據互通,比如,你如果想把阿里云的數據備份到百度云,需要做的就是先把阿里云的數據從云端拿下來然后再上傳。如果使用多備份的話,就可以省去將數據下載到本地的這一步驟。這里的SssS甚至可以定義為一種軟件,所以才會有“軟件即服務”的說法。

PaaS

所謂PaaS實際上是指將軟件研發的平臺作為一種服務,提供給用戶。用戶或者企業基于PaaS平臺可以快速開發自己所需要的應用和產品。同時,PaaS 平臺開發的應用能更好地搭建基于SOA架構的企業應用。PaaS作為一個完整的開發服務,提供了從開發工具、中間件,到數據庫軟件等開發者構建應用程序所需的所有開發平臺的功能。Azure就是一個具體的PaaS。Azure服務平臺包括了以下主要組件:Windows Azure;Microsoft SQL數據庫服務、Microsoft .Net服務;用于分享、儲存和同步文件的Live服務;針對商業的Microsoft SharePoint和Microsoft Dynamics CRM服務等。

IaaS

所謂云存儲就是就是將網絡中大量各類不同類型的存儲設備通過應用軟件結合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統,說的直白一點就是按需分配。當然在具體的實現過程中絕對不會像說得那么簡單。說白了一點這種IaaS是云的制造者。IaaS(Infrastructure as a Service),指基礎設施即服務,消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎設施獲得服務。基于Internet的服務(如存儲和數據庫)是 IaaS的一部分。Internet上其他類型的服務包括平臺即服務(Platform as a Service,PaaS)和軟件即服務(Software as a Service,SaaS)。PaaS提供了用戶可以訪問的完整或部分的應用程序開發,SaaS則提供了完整的可直接使用的應用程序,比如通過 Internet管理企業資源。

SaaS、PaaS、IaaS云計算的三層結構,但是三者之間并沒有也不需要非常明確的劃分。云計算的根本目的是解決問題, SaaS、PaaS、IaaS都試圖去解決同一個商業問題——用盡可能少甚至是為零的資本支出,獲得功能、擴展能力、服務和商業價值。當某種云計算的模式獲得了成功,這三者之間的界限就會進一步模糊。成功的SaaS或IaaS服務可以很容易地延伸到平臺領域 (PaaS)。

 

云計算目前還在萌芽階段, 目前還沒有一個大家都贊同的權威辭典定義. 不過有一些機構列出了云計算的一些特征.
比如美國國家標準與技術研究院(NIST)對云計算分為三類:
SaaS: 軟件即服務, 用戶無需安裝軟件, 而是用標準客戶端(瀏覽器)即可使用軟件服務, 比如Google Docs

IaaS: 基礎設施即服務, 用戶無需購買硬件, 而是租賃云計算提供商的基礎設施, 部署自己的OS, 進行自己的計算, 這里的用戶一般是商業機構而不是終端消費者. IaaS最有名的提供商是亞馬遜的AWS

PaaS:與IaaS類似, 只是用戶不再控制OS, 而是利用云計算提供商提供的OS和開發環境做開發.

云計算一個非常重要的特征是快速彈性, 比如使用AWS的時候, 你自助啟動一臺新機器只需要幾分鐘, 而傳統VPS提供商則需要你填寫申請表, 人工交互,耗時很長.

云計算(cloud computing,分布式計算技術的一種,其最基本的概念,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。透過這項技術,網絡服務提供者可以在數秒之內,達成處理數以千萬計甚至億計的信息,達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。

最簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見,例如搜尋引擎、網絡信箱等,使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。

未來如手機、GPS等行動裝置都可以透過云計算技術,發展出更多的應用服務。

進一步的云計算不僅只做資料搜尋、分析的功能,未來如分析DNA結構、基因圖譜定序、解析癌癥細胞等,都可以透過這項技術輕易達成。

稍早之前的大規模分布式計算技術即為“云計算”的概念起源。

云計算基本原理

云計算的基本原理是,通過使計算分布在大量的分布式計算機上,而非本地計算機或遠程服務器中,企業數據中心的運行將更與互聯網相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上,根據需求訪問計算機和存儲系統。

這可是一種革命性的舉措,打個比方,這就好比是從古老的單臺發電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯網進行傳輸的。

云計算的藍圖已經呼之欲出:在未來,只需要一臺筆記本或者一個手機,就可以通過網絡服務來實現我們需要的一切,甚至包括超級計算這樣的任務。從這個角度而言,最終用戶才是云計算的真正擁有者。

云計算的應用包含這樣的一種思想,把力量聯合起來,給其中的每一個成員使用。

 

云計算時代

目前,PC依然是我們日常工作生活中的核心工具——我們用PC處理文檔、存儲資料,通過電子郵件或U盤與他人分享信息。如果PC硬盤壞了,我們會因為資料丟失而束手無策。

而在“云計算”時代,“云”會替我們做存儲和計算的工作。“云”就是計算機群,每一群包括了幾十萬臺、甚至上百萬臺計算機。“云”的好處還在于,其中的計算機可以隨時更新,保證“云”長生不老。Google就有好幾個這樣的“云”,其他IT巨頭,如微軟、雅虎、亞馬遜(Amazon)也有或正在建設這樣的“云”。

屆時,我們只需要一臺能上網的電腦,不需關心存儲或計算發生在哪朵“云”上,但一旦有需要,我們可以在任何地點用任何設備,如電腦、手機等,快速地計算和找到這些資料。我們再也不用擔心資料丟失。

在3月17日的新聞發布會上,施密特做了一個形象的比喻。他說,“云計算”就仿佛銀行的自動取款機(ATM),我們出門再也不用隨身攜帶大量現鈔,可以根據需要隨時取用。

Google的工程師谷雪梅則認為,PC時代好比每個人要用電,都得自己購買發電機;而“云計算”時代,每個人不必擁有發電機,直接從大型發電廠買電就好。

“云計算”其實并不是一個新概念。據谷雪梅介紹,“云計算”之前,還有“網格計算”(Grid Computing)等等,理念都是關于計算機如何協同發揮作用。十多年前,她還在讀研究生時,就知道這些概念,但問題是,這些概念從來沒有很好地得到實現。

在谷雪梅加入Google以后,她發現這一類概念已經得到了實踐。Google的技術,可以讓幾十萬臺計算機一起發揮作用,組成強大的數據中心。Google中國CEO李開復此前接受《財經》記者專訪時說,Google真正的競爭力就在于有這些“云”,他們讓Google有了無與倫比的存儲和計算全球數據的能力。

Google在創立之初,并沒有刻意地去追求“云計算”和“網格計算”等概念。但作為一家搜索引擎,Google在客觀上需要擁有這些“云”。實際上,雅虎的搜索同樣用到了“云計算”。

云計算是一種新興的共享基礎架構的方法,它可以將巨大的系統池連接在一起以提供各種IT服務。很多因素推動了對這類環境的需求,其中包括連接設備、實時數據流、 SOA 的采用以及搜索、開放協作、社會網絡和移動商務等這樣的 Web 2.0 應用的急劇增長。另外,數字元器件性能的提升也使IT環境的規模大幅度提高,從而進一步加強了對一個由統一的云進行管理的需求。

隨著企業信息化建設的推動,企業信息管理系統和業務系統之間進行數據傳輸和通信的需求不斷加強。與此同時,隨著企業發展的壯大,企業內部數據突飛猛進的增長,形成海量數據,企業必須通過強大的計算力來存儲、處理和傳輸這些數據。云計算是近幾年出現的一種新型計算模式,它的計算能力和處理數據的能力極大的滿足了當今企業的需求,并且能夠節約存儲和計算數據的成本,為企業在硬件方面節省了大量的投資。
另一方面,由于制造業網絡化和全球化進程的加快,現代企業最重要的信息管理平臺——企業資源計劃(ERP)系統也面臨著嚴重的挑戰。傳統ERP系統是通過企業的管理模式和業務模型共同驅動下的由多個模塊構成的信息管理系統,信息管理系統一旦形成,其結構相對固化、應用比較復雜、柔性差,無法及時有效地跟進企業規模擴大帶來的業務以及管理創新的腳步,也無法對企業信息量激增進行有效地處理,具有明顯的滯后性。為此,建立一個新型高效的信息系統應用架構將是解決上述問題的關鍵技術核心。
一、云計算定義
云計算(CloudComputing)是基于互聯網實現的超級計算機模式。它能夠根據用戶的需求,通過互聯網提供計算資源環境和實現服務,同時能夠平衡負載資源,有效調節資源使用情況。云計算不僅僅帶來技術上的革新,同時也帶來了企業商業模式上的革新。
云計算從使用范圍上劃分主要包括狹義云計算和廣義云計算。1)廣義云計算通過計算機網絡以按需使用服務的方式來為用戶提供服務。它所提供的服務可以和互聯網及軟件相關,也可以是無關的,提供其他類型服務。我們通常所說云計算均是廣義云計算,它的使用范圍是最廣的。2)狹義云計算通過計算機網絡以按需使用資源的方式來為用戶提供所需要的各種資源,主要包括軟件、硬件以及平臺等資源,它是基礎設施的使用和交付。“云”是計算機網絡的一種,為用戶提供資源。用戶只需要根據自己的需要租用“云”中的各種資源即可,一旦資源緊缺,能隨時進行擴展,一旦充裕,能隨時進行釋放,按需使用。
云計算從服務范圍上來劃分主要包括公有云和私有云。1)公有云主要是指第三方提供給客戶使用的云平臺,公有云一般是通過互聯網來進行訪問,以低廉的價格,租給客戶進行使用。公有云作為一個支撐平臺,能夠整合上游的服務提供者和下游的最終用戶,打造新的價值鏈和運營系統。2)私有云是指為客戶企業單獨使用而構建的云平臺,通過部署在企業內部的局域網中,在企業的基礎設施上部署企業內部的信息系統,從而實現企業云的安全平臺以及對數據的安全性和服務質量達到最有效的控制。
總之,云計算通過對網絡中的軟硬件資源進行調度,以冗余存儲的方式來確保系統的可靠性和可用性,通過虛擬化技術將海量數據或計算處理程序自動拆分成多個較小的相互間耦合性比較低的子數據或子程序,然后將這些子程序或子數據再通過計算機機群組成的云計算平臺系統進行分布式計算程序處理,最終把結果以快速、可靠、透明的方式返回給使用者的新型商業計算模式。
二、云計算的分類
云計算主要劃分為三種基本類型:
1)IaaS(InfrastructureasaService,基礎設施即服務):基礎設施即服務,系統供應商向用戶提供同標準的顆粒度的可度量的計算、存儲、網絡等基礎硬件資源,使用者可以在這些基礎硬件設施之上部署和運行各種軟件,包括客戶的操作系統和業務信息系統。把硬件資源以虛擬服務的形式提供給用戶,主要包括硬件資源和網絡資源。用戶只需要根據自己使用的需要,租用基礎設施平臺服務提供商部署好的硬件資源環境,然后在平臺上部署企業的業務系統,而不必要購買硬件和網絡等資源。
2)SaaS(SoftwareasaService,軟件即服務):軟件即服務,是指運營商通過互聯網向用戶提供軟件服務的一種軟件應用模式。傳統的SaaS與云計算下的SaaS,在用戶體驗上基本完全相同,感覺不到差異。傳統的SaaS直接構建在硬件環境之上,無法實現后臺資源環境的多租戶共享,也不能實現資源環境的動態流轉,計算能力無法平衡。云計算下的SaaS,需要這些軟件運行在云平臺服務層或構建在云基礎設施框架之上,其優勢主要體現在后臺資源的動態伸縮和流轉上,資源可擴展性也更強。通過SaaS,用戶只需要標準的Web瀏覽器即可使用云計算平臺上的軟件,客戶只需租用軟件,而不必購買軟件,可以節省大量的開支。用戶能夠隨時隨地的使用云計算提供的軟件服務,產生的個人信息和數據直接在云端存儲即可,無需存儲到本地,因此,云計算提供的軟件服務的安全性和升級問題得到了保障。
3)Paas(PlatformasaService,平臺即服務):云計算服務提供商搭建軟件使用的平臺,并作為一種云計算服務,通過互聯網提交給用戶使用。平臺即服務,是構建在基礎設施之上的。用戶通過在云平臺供應商提供的開發平臺下創建自己的業務應用,同時直接在云平臺的運行環境中運營自己的業務系統。平臺提供應用服務引擎,如互聯網應用編程接口/運行平臺等。用戶通過基于該應用服務引擎,構建平臺應用。
三、云計算體系結構
“云”是由數以萬計的計算機組成的并通過計算機網絡對外提供云服務的機群系統,云端使用的計算資源可以隨時隨地進行擴展和壓縮,使所有的計算機硬件資源都能充分發揮各自的效能,最大程度的減少了硬件資源的使用,降低了成本。對于“云”中數據的存儲和處理,是通過計算機機群來進行存儲和處理的,利用數據處理中心管理大量計算機組成的機群,它按照客戶的需求進行計算資源分配,實現和超級計算機一樣的訪問速度和處理效果,卻大大降低了硬件成本。下圖是云計算的結構模型。

  云計算結構的模型示意圖

1)UserInteractionInterface:用來進行交互的界面,使用終端向云平臺發送請求,用戶申請需要進行的操作,發起服務。
2)ServicesCatalog:服務請求目錄,用戶通過此目錄選擇所需要的服務,云平臺通過此目錄為用戶提供相應的計算資源。
3)SystemManagement:用戶使用系統管理來管理云服務平臺的資源,管理用戶資源的使用情況,對資源的最大化使用進行控制。
4)ProvisioningTool:用戶使用服務提供工具對用戶交互頁面發送的請求進行操作和處理,對用戶申請的服務資源進行配置和部署。
5)Monitoring&Metering:監控資源的使用情況,收集用戶服務使用情況,最終把從用戶那采集的數據傳送到數據處理中心,數據中心通過系統管理對收集的數據進行分析,最終生成服務使用情況的報告,從而監控資源的使用情況。
6)Servers:通過云計算提供服務,系統進行管理和維護,可能是真實的服務,也可能是虛擬的服務。
四、云計算ERP部署方式與傳統ERP部署方式的區別
ERP的部署方式包括傳統的部署方式和新型的云部署方式,傳統部署方式主要包括集中式部署和分布式部署,云部署包括公有云部署和私有云部署,我們主要實現私有云部署。下面分別介紹兩種方式的主要區別:
1)企業規模
傳統部署方式中集中式部署只能支持小型企業,企業類型只能是單公司企業,分布式部署只能支持中型企業,企業類型也只能支持集團企業。私有云的部署方式,支持包括小型企業、中型企業以及大型企業,并支持單公司企業以及集團企業,支持的企業規模和企業類型更加全面。
2)數據量和計算量
相較于傳統的ERP部署方式,云部署方式可以很好地支持大數據量、海量數據,對大型計算根據計算量來彈性的分配計算資源,既不造成資源的浪費,也能很好擴充資源,對企業的支持范圍更廣泛。
3)主要技術
集中式部署主要是采用WEB中間件、數據庫等技術,當用戶并發訪問量急劇增加時,系統容易崩潰。分布式部署主要采用WEB中間件集群、數據庫集群等技術,能在一定程度上解決高并發的用戶訪問量,但是對于海量數據的性能問題依然無法解決。云部署方式主要使用虛擬技術、分布式技術、ESB企業服務總線等技術,不僅解決了高并發的用戶訪問量的問題,也從根本上解決了海量數據訪問性能低的問題。
4)硬件要求
集中式部署為了提高性能需要高性能的專用服務器,比如小型機等價格昂貴的設備,給企業部署帶來了比較大的硬件投資。分布式部署通過多臺服務器搭建集群的方式來提高性能,為了保持性能依然需要專用服務器,通過多臺專用服務器部署搭建集群的方式來提高性能,企業在硬件方面的投資依然很大。云部署只需要普通的PC服務器即可完成部署,把大型計算量進行分解,分攤到不同的服務器上進行計算,把最終的結果返回給用戶,性能提高的同時減少了企業硬件方面的投資。
總的來看,集中式部署便于系統集中的維護,降低了維護成本和風險,便于規范業務和企業管理模式,集中的數據服務保證了數據的正確性和安全性,初期硬件設備投資及日常維護成本較低,系統的集成、更新升級較為簡單。但是隨著系統的深入應用和企業的發展,數據量不斷增大,易出現性能問題,如查詢速度越來越慢。針對這些性能問題,企業常會采取一些優化措施,如不斷升級硬件設備、建立數據庫索引、數據表結轉、表分區以及其他數據庫優化措施,而由此又引起系統的復雜度提高,系統的可維護性、穩定性降低,對業務風暴的抵抗能力不足,如月底往往有大量的報表要生成,此時系統的壓力較大,容易出現性能問題。
分布式部署將大量計算工作分攤給多臺機器完成,可提高系統性能,提高用戶體驗。系統負責在多臺計算機間盡可能平均的分攤計算處理,可由大量服務器搭建出計算能力超強的計算機群,可降低企業的IT投資,當其中某節點發生故障時,系統會主動由其他節點代替處理計算,保證了系統的高可用性和穩定性,抵御業務風暴的能力較強,可充分發揮每個計算節點的計算能力。但系統上線部署較為復雜,需要針對每個計算節點單獨部署,初期硬件設備投資及日常維護成本較高,系統實現復雜度較高,需采取一些分布式編程技術,系統的集成、更新升級復雜度提高。
云部署使系統按需使用計算資源,充分利用現有IT資源,降低企業IT資源浪費,有效降低企業投資,保障數據存儲安全,用戶無需擔心服務器遭到病毒攻擊,導致數據丟失或者損壞等麻煩,與其他云服務結合,充實整個企業云服務系統,為企業提供順手拈來的云計算服務,企業數據在私有云環境中共享,降低了系統集成的難度,輕松實現不同設備和應用間的數據共享。

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  • 該日志由 于2017年02月21日發表在 未分類 分類下, 你可以發表評論,并在保留原文地址 及作者的情況下引用到你的網站或博客。
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