云未来--云计算入门基础知识详解

概述

云是未来的趋势，像oracle前段时间裁员实际上也是因为意识到云的重要性，开始集中精力放在云上，所以精简了很多其他部门。所以今天先介绍下云计算入门的基础知识。

云计算概述

云计算到底是什么呢？在这个问题上，可谓众说纷纭。比如，在维基百科上的定义是“云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算”；著名咨询机构 Gartner 将云计算定义为“云计算是利用互联网技术来将庞大且可伸缩的IT能力集合起来作为服务提供给多个客户的技术”；而 IBM 则认为“云计算是一种新兴的IT服务交付方式，应用、数据和计算资源能够通过网络作为标准服务在灵活的价格下快速地提供最终用户”。

云计算的核心如下图所示，云计算是新一代IT模式，它能在后端庞大的云计算中心的支撑下能为用户提供更方便的体验和更低廉的成本。

云计算定义

具体而言，由于在后端有规模庞大、非常自动化和高可靠性的云计算中心的存在，人们只要接入互联网，就能非常方便地访问各种基于云的应用和信息， 并免去了安装和维护等繁琐操作，同时，企业和个人也能以低廉的价格来使用这些由云计算中心提供的服务或者在云中直接搭建其所需的信息服务。在收费模式上，云计算和 水电等公用事业非常类似，用户只需为其所使用的部分付费。

云计算的特点

1、超大规模：大多数云计算中心都具有相当的规模，比如， Google云计算中心已经拥有几百万台服务器， 而Amazon 、IBM 、微软、Yahoo等企业所掌控的云计算规模也毫不逊色，并且云计算中心能通过整合和管理这些数目庞大的计算机集群来赋予用户前所未有的计算和存储能力。

2、抽象化：云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务，所请求的资源都来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置，这样能有效地简化了应用的使用。

3、高可靠性：在这方面，云计算中心在软硬件层面采用了诸如数据多副本容错、心跳检测和计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，还在设施层面上的能源、制冷和网络连接等方面采用了冗余设计来进一步确保服务的可靠性。

4、通用性：云计算中心很少为特定的应用存在，但其有效支持业界大多数的主流应用，并且一个“云”可以支撑多个不同类型应用的同时运行，并保证这些服务的运行质量。

5、高可扩展性：用户所使用“云”的资源可以根据其应用的需要进行调整和动态伸缩，并且再加上前面所提到的云计算中心本身的超大规模，使得“云”能有效地满足应用和用户大规模增长的需要。

6、按需服务：“云”是一个庞大的资源池，用户可以按需购买，就象自来水、电和煤气等公用事业那样根据用户的使用量计费，并无需任何软硬件和设施等方面的前期投入。

7、廉价：首先，由于云计算中心本身巨大规模所带来的经济性和资源利用率的提升，其次，“云”大都采用廉价和通用的 X86 节点来构建，因此用户可以充分享受云计算所带来的低成本优势，经常只要花费几百美元就能完成以前需要数万美元才能完成的任务。

8、自动化：云中不论是应用、服务和资源的部署，还是软硬件的管理，都主要通过自动化的方式来执行和管理，从而极大地降低整个云计算中心庞大的人力成本。

9、节能环保：云计算技术能将许许多多分散在低利用率服务器上的工作负载整合到云中，来提升资源的使用效率，而且云由专业管理团队运维，所以其PUE（Power Usage Effectiveness ，电源使用效率值）值和普通企业的数据中心相比出色很多，比如， Google数据中心的PUE值在 1.2 左右，也就是说，每一块钱的电力花在计算资源上，只需再花两角钱电力在制冷等设备，而常见的PUE在2和3之间，并且还能将云建设在水电厂等洁净资源旁边，这样既能进一步节省能源方面开支，又能保护了环境。

10、完善的运维机制：在“云”的另一端，有全世界最专业的团队来帮用户管理信息，有全世界最先进的数据中心来帮用户保存数据。同时，严格的权限管理策略可以保证这些数据的安全。这样，用户无需花费重金就可以享受到最专业的服务。

由于这些特点的存在，使得云计算能为用户提供更方便的体验和更低廉的成本，同时这些特点也是为什么云计算能脱颖而出，并且能被大多数业界人员所推崇的原因之一。

云计算的影响

云计算将会对整个IT产业带来非常深远的影响，其中包括服务器供应商、软件开发商和云终端供应商这三个云计算建设者和作为云计算运维者的云供应商。

1、服务器供应商的角度

这类型的公司主要包括IBM、HP、Dell和Cisco等。主要有两个方面的变化：

其一，是需求方面的变化，虽然中小企业会不断地加大对IT技术使用，但由于它们将会把云服务作为首选，所以对服务器供应商而言，来自中小企业的订单将会不断的减少，但来自云供应商的订单则会大量的增加；

其二，是 产品方面的变化，由于大型云计算中心，对硬件有自己一套的设计和想法，所以会希望服务器供应商能生产为它们定制的硬件，这导致服务器供应商他们整体产品的方向将会从原先的以生产通用的x86服务器为主，转变为通用和定制兼顾，而且为云计算做优化的解决方案将受到极大欢迎。虽然云计算将会对部分非常依赖中小企业的硬件厂商带来非常不利的影响， 但是从长期而言，对那些不断创新，并且提出非常优秀的云计算解决方案的硬件厂商，将会脱颖而出，并从云计算大潮中获利丰厚。

2、软件开发商的角度

最典型的公司有微软、Red Hat 、Oracle和VMware等。主要有三方面的变化：首先，在软件交付方式上的变化，由于虚拟器件（Virtual Appliance）等软件发布格式的引入，使得不仅软件的开发，维护和销售等方面的成本和复杂度得到了降低，而且也加快了软件部署的速度；其次，在软件销售和发布方式上的 变化，由于各种基于云的软件发布平台（比如苹果的App Store 、中国移动的Mobile Market和VMware Virtual Appliance Marketplace等）的出现，使得发布、推广和销售软件越来越简单，而且成本更低。比如，和传统软件发布前期需要大量资金支持不同的是，在苹果的App Store上发布软件的成本基本为零，而且能直面超过5000万iOS系统（包括iPhone 、iPod Touch和iPad）的使用者，同时这些用户的消费能力也是非常强大的；最后，在技术上的变化，软件将与云技术进行深度地整合，比如，应用类的软件，基本上都将选择Web作为其首选的界面，而中间件和底层的系统软件将会为运行在云中做更多的优化。

3、云终端供应商的角度

这方面的公司有Apple、Nokia、三星和联想等。由于移动设备的轻便型，再加上性能的日渐提高和能方便地接入多种无线网络（比如 WIFI 和 3G 等），所以市场对移动设备需求将与日俱增，而且将来云终端将不会仅是手机、平板和笔记本这几种移动设备，而将会涉及社会的方方面面，比如电视和汽车等，所以在这方面会有非常大创新空间等待着这些公司。

4、云供应商的角度

相关的公司有国外的Amazon、Google和RackSpace等，国内的有中国移动和中国电信等。随着云计算不断推广和被大众所接受，使得云计算中心在运营的规模上会不断地增大， 这将会给云供应商带来很多机会来降低其运营成本，并提升经营利润，比如，将云计算中心建设在能源成本底的地方（比如电厂附近）或者建在制冷成本低的地方（比如天气寒冷的地点）。而且由于运行的工作负载的规模非常庞大，将整体提高服务器利用率。同时云的业务都属于非常稳定的，所以能给云供应商带来持久的现金流。

5、整个IT产业的角度

不可否认，在短期内，由于产业结构的变化，云计算有可能将会给整个IT产业带来一定程度的阵痛，但是从长期而言，云计算将会对整个IT产业带来非常正面的影响，因为云计算将推动整个产业的进一步的优化布局和专业分工，并且提供一个让所有IT人不断地创新的舞台，最终，这些参与者会像之前大型机时代和PC时代那样同心协力创造出一整套属于云计算的产业链。

云计算的应用

有些 IT 从业人员在谈到云计算的时候，总是认为云计算只是广告词而已，实际的用处是非常有限。对于这种看法，我不以为然，因为不仅云计算的部分技术已经落地，而且云计算将在 IT 产业各个方面都有其用武之地，在这里，选择十个比较典型的应用场景来加以介绍。

1、IDC云

传统IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）的服务已经无法满足用户的需求，用户期望更强大、更方便和更灵活的IDC服务。IDC云是在IDC原有数据中心的基础上，加入更多云的基因，比如系统虚拟化技术、自动化管理技术和智慧的能源监控技术等。通过IDC的云平台，用户能够使用到虚拟机和存储等资源。还有，IDC可通过引入新的云技术来提供许多新的具有一定附加值的服务，比如，PaaS等。现在已成型的IDC云有Linode和Rackspace等。

2、企业云

对任何大中型企业而言， 80%的IT资源都用于维护现有应用的，而不是让IT更好地为业务服务。使用专业的企业云解决方案来提升企业内部数据中心的自动化管理程度，将整个 IT 服务的思维从过去的软硬件思维转变为以提供服务为主，使得IT人员能分出精力来为业务创新，成为半个业务人员。企业云对于那些需要提升内部数据中心的运维水平和希望能使整个IT服务更围绕业务展开的大中型企业非常适合。相关的产品和解决方案有IBM的WebSphere CloudBurst Appliance、Cisco的UCS和VMware的vSphere等。企业自己使用的云也称为私有云，位于公司防火墙之内，由组织自己管理。它们是在企业内部创建和控制的云服务。私有云具有许多与公有云相同的优点，主要差异在于您的组织负责创建和维护云。公有云是供一般公众或大型行业组织使用的云，由销售云服务的组织拥有和供应。公有云被看作一般意义上的云；也就是说，离站的第三方提供商使用web应用程序通过Internet动态地供应资源，它们提供共享的资源并按使用量收费。

3、云存储系统

由于数据是企业的非常重要的资产和财富，所以需要对数据进行有效的存储和管理，而且普通的个人用户也需要大量的存储空间用于保存大量的个人数据和资料，但由于本地存储在管理方面缺失，使得数据的丢失率非常高。而云存储系统能解决上面提到这些问题，它是通过整合网络中多种存储设备来对外提供云存储服务，并能管理数据的存储、备份、复制和存档，还有，良好的用户界面和强大的API支持也是不可或缺的。云存储系统非常适合那些需要管理和存储海量数据的企业，比如互联网企业，电信公司等，还有广大的网民。相关的产品有中国电信的E云、 Amazon的S3云存储服务、 Google的Picasa相册和微软的SkyDrive网络硬盘等。

4、虚拟桌面云

对许多企业而言，桌面系统的安装、配置和维护都是其IT运营非常重要的一个方面，桌面系统的分散管理将给整个IT部门带来沉重的压力，而且相关的数据和信息安全不能受到有效地监控，同时企业更希望能将降低终端桌面系统的整体成本，并且使用起来更稳定和灵活。虚拟桌面云是这方面一个非常不错的解决方案，其是利用了现在成熟的桌面虚拟化技术。桌面虚拟化技术是将用户的桌面环境与其使用的终端进行解耦，在服务器端以虚拟镜像的形式统一存放和运行每个用户的桌面环境，而用户则可通过小型的终端设备来访问其桌面环境。另外，系统管理员可以统一地管理用户在服务器端的桌面环境， 比如安装、升级和配置相应地软件等。这个解决方案比较适合那些需要使用大量桌面系统的企业。相关的产品有Citrix的Xen Desktop和VMware的VMware view。

5、开发测试云

开发测试总是繁琐、易错和耗时的过程，特别是在准备测试环境上面，还有会遇到诸如测试资源管理混乱，难于重现问题发生的环境和缺乏压力测试所需要的强大计算能力等棘手问题。而开发测试云能有效解决上面这些问题，其通过友好的Web界面，可以预约、部署、管理和回收整个开发测试的环境，通过预先配置好（包括操作系统，中间件和开发测试软件）的虚拟镜像来快速地构建一个个异构的开发测试环境，通过快速备份/恢复等虚拟化技术来重现问题，并利用云的强大的计算能力来对应用进行压力测试，比较适合那些需要开发和测试多种应用的组织和企业，比如银行、电信和政府等。

6、大规模数据处理云

企业需要分析大量的数据来洞察业务发展的趋势，可能的商业机会和存在的问题，从而做出更好、更快和更全面的决策。还有，物联网会采集海量需要处理的数据。大规模数据处理云通过将数据处理软件和服务运行在云计算平台上，能利用云平台的计算能力和存储能力来对海量的数据进行大规模的处理，除了上面提到的物联网之外，还有许多企业和机构都会有这方面的需求。相关产品有Apache的Hadoop等。

7、协作云

电子邮件、IM（Instant Messaging，即时通讯）、SNS （Social Networking Services ，社交网络服务）和通信工具（比如Skype和WebEx）等都是很多企业和个人必备的协作工具，但是维护这些软件和其硬件却是一件让人非常头疼的工作。协作云是云供应商在IDC云的基础上或者直接构建一个专属的云，并在这个云搭建整套的协作软件，并将这些软件共享给用户，非常适合那些需要一定的协作工具，但不希望维护相关的软硬件和支付高昂的软件许可证费用的企业与个人。这方面，最具代表性的产品莫过于IBM的 LotusLive ，它主要包括会议、办公协作和电子邮件这三大服务。当然Google Apps也是不容忽视的，其中Gmail和Gtalk都是协作的利器。

8、游戏云

由于传统游戏软件容量都非常巨大，无论是单机，还是网游，都需要在游戏之前，花很多时间在下载和安装上，使玩家无法很尽兴地玩游戏，再加上游戏的购置成本偏高，使得玩家在尝试新游戏方面，兴趣骤降。在这方面，业界部分公司推出了游戏云的解决方案，主要有两大类：其一是使用更多基于Web的游戏模式，比如使用JavaScript 、Flash 和Silverlight等技术，并将这些游戏部署到云中，这种解决方案比较适合休闲游戏；其二是为大容量和高画质的专业游戏设计的，整个游戏都将在运行云中，但会将最新生成的画面传至客户端。总之，休闲玩家和专业玩家都会在游戏云找到自己的所爱。在产品方面：第一种游戏云，已经有很多游戏都采用这种方案，比如许多Facebook上的休闲游戏采用了后端云和前端Flash这样的组合；而第二种游戏云，AMD已经发布了类似的技术，但碍于现有的网络环境，所以短时间内不会有特别成熟技术出现。

9、HPC云

在科学方面HPC（High Performance Computing，高性能计算）领域，现在主要有两方面挑战：其一是供需不平衡，要么是现有的HPC资源太过稀少，无法满足大众的需求，要么就是贫富不均，导致HPC资源无法被合理的分配；其二是现有的HPC设计和需求不符，虽然HPC已经发展了很多年，但是在设计还是将所有的计算资源整合在一起以追求极致速度为主，但是现在的主流需求则常以只需要一小块计算资源为主，这导致HPC计算资源被极大地浪费，所以新一代的高性能计算中心不仅仅需要提供传统的高性能计算，而且还需要增加资源的管理、用户的管理、虚拟化的管理、动态的资源产生和回收等等。这时，基于云计算的高性能计算应运而生，也就是HPC云云计算入门指南，其能够为用户提供可以完全定制的高性能计算环境，用户可以根据自己的需求来改变计算环境的操作系统、软件版本和节点规模，从而避免与其他用户的冲突， 并可以成为网格计算的支撑平台，以提升计算的灵活性和便捷性。HPC云特别适合需要使用高性能计算，但缺乏巨资投入的普通企业和学校。北京工业大学已经和IBM合作建设国内第一个HPC云计算中心。

10、云杀毒

新型病毒的不断涌现，使得杀毒软件的病毒特征库的大小与日俱增，如果在安装杀毒软件的时候，附带安装庞大的病毒特征库的话，将会影响用户的体验，而且杀毒软件本身的运行也会极大地消耗系统的资源。通过云杀毒技术，杀毒软件可以将有嫌疑的数据上传到云中，并通过云中庞大的特征库和强大的处理能力来分析这个数据是否含有病毒，这非常适合那些需要使用杀毒软件来捍卫其电脑安全的用户。现有的杀毒软件都支持一定的云杀毒这个特性，比如360杀毒和金山毒霸等。

篇幅有限，主要对云计算的定义、特点、影响和应用四个方面做了介绍，方便大家做个大致的了解，有个底，后面会更多介绍这方面内容，感兴趣的朋友可以关注下。

（编辑：温州站长网）

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