云计算基础知识

1、云计算基础知识对“云计算”，有人将它说得云山雾罩、玄乎其玄。 甚至，有人将云计算(Cloud Computing)翻译成“云雾计算”, 让人啼笑皆非。弄得好多人在问什么是云计算？什么是雾计 算？这正说明好多人对于云计算还是一头雾水。最近，大公司如MS、Google、IBM等都在炒作一个概 念就是云计算，如IBM跟欧盟合作开展云计算，欧盟拨款 1.7亿万欧元；Google与IBM联合力推云计算模式；Yahoo! 也把宝押在了云计算上；我国也在无锡跟IBM公司联合建立 了一个云计算中心；有人说微软收购Yahoo！ 一个重要的考 虑就是在Yahoo在云计算方面的领先地位，多少有点儿道理。那么，究竟什

2、么是云计算？简单的说，云就是互联网。如果没有互联网，什么都做 不到。有了互联网以后，你可以把你的数据，把你的服务， 在公开的标准的前提下，把所有的数据存到云端。“云计算”概念由Google提出，一如其名，这是一个美 丽的网络应用模式。云计算时代，可以抛弃U盘等移动设备, 只需要进入Google Docs页面，新建文档，编辑内容，然后， 直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司，他可以直接 打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。基本概念和特点1 .1云计算的定义英译：cloud ； cloud computing ； cloud computer ； clou

3、d-based o“云计算 ” (Cloud Computing )是分布式处理(Distributed Computing )、并行处理(Parallel Computing )和网格计算(Grid Computing )的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业 实现。对于云计算的定义，开发者和信息技术人员与最终用户 可能存在些许不同。对那些开发和管理计算机系统的人来 说，云计算意味着服务器能力在水平方向上的可扩展性；技 术层面面临的挑战是：开发操作系统和应用程序来管理运行 过程中的规模变化，同时保持相应的机制对最终用户不可 见。“云计算”概念由Google提出，一如其名，这是一个美 丽的网

4、络应用模式。云计算时代，可以抛弃U盘等移动设备， 只需要进入Google Docs页面，新建文档，编辑内容，然后， 直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司，他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。1 .2狭义云计算狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通 过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、 软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使 用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用， 随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使 用IT基础设施。1 .3广义云计算广义云计算是指服务的交付和使用模式

5、，指通过网络 以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT 和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。解释：这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我 维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群， 包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所 有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为 参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更 加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。有人打了个比方：这就好比是从古老的单台发电机模 式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费 用低廉。最大的不同在于

6、，它是通过互联网进行传输的。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计 算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing) 的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算 是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、 IaaS (基础设施即服务)、PaaS (平台即服务)、SaaS (软件 即服务)等概念混合演进并跃升的结果。总的来说，云计算可以算作是网格计算的一个商业演 化版。早在2002年，我国刘鹏就针对传统网格计算思路存 在不实用问题，提出计算池的概念：“把分散在各地的高性

7、 能计算机用高速网络连接起来，用专门设计的中间件软件有 机地粘合在一起，以Web界面接受各地科学工作者提出的计 算请求，并将之分配到合适的结点上运行。计算池能大大提 高资源的服务质量和利用率，同时避免跨结点划分应用程序 所带来的低效性和复杂性，能够在目前条件下达到实用化要 求。”如果将文中的“高性能计算机”换成“服务器集群”， 将“科学工作者”换成“商业用户”，就与当前的云计算非 常接近了。1 .4云计算的特点超大规模。“云”具有相当的规模，Google云计算 已经拥有100多万台服务器，Amazon IBM、微软、Yahoo 等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数 百上千台服务

8、器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。（2）虚拟化。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。只需要一台笔 记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的 一切，甚至包括超级计算这样的任务。（3）高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算 节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算 比使用本地计算机可靠。（4）通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的 支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时 支撑不同的应用运行。云计算管理系

9、统（5）高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足 应用和用户规模增长的需要。（6）按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需 购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。(7 )极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采 用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使 大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的 通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可 以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、 几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的 任务。云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要 重视环境问题，这样才能真正为人类进步做贡献，而不是简单 的技

10、术提升。“云计算”时代2 .1 “云计算”时代云计算的演进当今社会，PC依然是我们日常工作生 活中的核心工具我们用PC处理文档、存储资料，通过 电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了，我们 会因为资料丢失而束手无策。而在“云计算”时代，“云” 会替我们做存储和计算的工作。“云”就是计算机群，每一 群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。“云”的好处还 在于，其中的计算机可以随时更新，保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”，其他IT巨头，如微软、雅 虎、亚马逊（Amazon）也有或正在建设这样的“云”。届时， 我们只需要一台能上网的电脑，不需关心存储或计算发生在 哪朵“云”

11、上，但一旦有需要，我们可以在任何地点用任何 设备，如电脑、手机等，快速地计算和找到这些资料。我们 再也不用担心资料丢失。在谷雪梅加入Google以后，她发现这一类概念已经得 到了实践。Google的技术，可以让几十万台计算机一起发挥 作用，组成强大的数据中心。Google中国前CEO李开复此 前接受财经记者专访时说，Google真正的竞争力就在于 有这些“云”，他们让Google有了无与伦比的存储和计算全 球数据的能力Google在创立之初，并没有刻意地去追求“云 计算”和“品格计算”等概念。但作为一家搜索引擎，Google 在客观上需要拥有这些“云”。实际上，雅虎的搜索同样用 到了 “云计算

12、”。云计算是一种新兴的共享基础架构的方法， 它可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。很多 因素推动了对这类环境的需求，其中包括连接设备、实时数 据流、SOA的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商 务等这样的Web2.0应用的急剧增长。另外，数字元器件性 能的提升也使IT环境的规模大幅度提高，从而进一步加强了 对一个由统一的云进行管理的需求。云计算+always-On设备被评为“25年来最具影响力 的十大IT技术组合”2 .2纽约时报：云计算到底指什么？云计算的说法正在广为流行，Gartner高级分析师Ben Pring评价道：“它正在成为一个大众化的词语。”但是，问题 是似乎每个

13、人对于云计算的理解各不相同。作为一个对互联 网的比喻，“云”是很容易理解的。但是一旦同“计算”联 系起来，它的意义就扩展了，而且开始变得模糊起来。有些 分析师和公司把云计算仅仅定义为计算的升级版基本 上就是互联网上提供的众多虚拟服务器。另外一些人把云计 算定义的更加宽泛，他们认为用户在防火墙保护之外消费的 任何事物都处于“云”之中。云计算被人们关注是在人们考虑IT业到底需要什么之 后，人们需要找到一种办法能够在不增加新的投资，新的人 力和新的软件的情况下增加互联网的能力和容量。而云计算 正好提供了这种可能。现今云计算正处于一个起步的阶段， 大大小小的公司提供着各式各样的云计算服务，从软件应用

14、到网络存储再到邮件过滤。这些公司一部分是基础设备提供 商，另一部分是像S之类的SAAS（软件即服务）提供商。现今主要实现的是基于互联网的个人服务，但是云 计算的聚合和整合正在产生。2 .3谷歌为云计算开了应用先河有人说云计算是一种新的互联网的现象，的确如此。 如果不是一块肥肉，那么怎么会有如此多的云平台提供商以 及云服务提供商。当然Google也不能示弱，它也是世界上从 事云计算研究或者是应用比较早的一个公司。云计算和以前的网格计算以及虚拟机有什么区别?现 在的云计算是在应用带动下发展起来的。云计算不光有它的 架构，有它的数据来源，有它的服务，有它的应用，才导致 云计算发展那么快。从云计算的应

15、用说起，举个例子。很久以前大家都 在用胶卷相机，拍照，冲印照片，这是看到照片的必须过程。 自从有了数码相机，拍照，冲印或者存在电脑里，喜欢分享 的你，也可以将照片分享到互联网。但是这个也已经过时了! 拍照后照片就直接放到互联网了。这是怎么回事儿?这就是因 为有云计算的衬托。云计算到底是怎么回事呢?简单的说，云就是互联网。 如果没有互联网，什么都做不到。有了互联网以后，你可以 把你的数据，把你的服务，在公开的标准的前提下，把所有 的数据存到云端。简单回顾一下IT行业的这几十年发展，大致可以分 几个阶段：第一个是个人电脑，有了个人电脑以后，所有大 量的计算功能可以到寻常百姓手里。大家买电脑的话，第

16、一 个都是问硬件配制怎么样。第二个是进入了网络的时代，很 多企业都用了很多很多电脑。后来发现光有电脑还不行，还 要连成网。这个时候大家就问，光买电脑还不行，还要软件。 现在进入一个新的时代，其实大家都不关心这个计算能力在 哪里?很多很年轻的朋友都在说，昨天我在网上发现了一个怎 么样酷的东西，其实你告诉他这个东西从世界哪个角度传出 来的，他也不知道。云计算需要大量的计算和存储能力，从过去的十到二 十年的时间里硬件的发展，为云计算提供了非常大的发展。 下面我谈一下云计算的应用，很多人都认为Google是云计算 的开拓者之一。是因为Google有世界上最早的，最成功的云 计算的应用，那就是搜索。搜索

17、不光说本身是云计算的应用， 同时因为有了搜索，倒过来也推动了云计算的发展。第二个Google很有代表的云计算的例子是Google地图。全世界的地图的数据量是相当大的，Google前不久做了 一个工作，就是把卫星照片和地图结合起来。在云计算支持 下我们可以做到，把人放到某一个角度，看埃菲尔铁塔是什 么样的？同时你还可以沿着大街走，从不同的角度看埃菲尔铁 塔是什么样的，这个都是在互联网上做的。另外一个就是Google的机器语言翻译，比如你现在搜 半岛电视台，前段时间大家关注伊朗选举。点了进去以后， 你可以看到半岛电视台是阿拉伯语的话，Google的这个机器 翻译的功能，可以帮你翻译半岛电视台的阿拉

18、伯语是什么意 思。Google在数据处理做了一个创新，就是 Google File SysteM，这是一个开放的平台。互联网过去十年有了很大的发展，我们的浏览器几乎没 有什么发展。我们现在需要一个新的浏览器，作为一个企业， 我们认为需要为社会做更多的贡献。我们开发了一个浏览 器，是完全升源的，只有一个小小的文件不开源，因为这个 不是Google原有的加密的东西。云计算对于我们现在的企业来说，责任感确实是非常 重要。Google在这方面做得非常严格，我们确保个人隐私在 云计算应用中得到百分之百的保障，也很希望中国的企业在 与国际接轨的时候，也能够接受这样一个先进的理念，这样 一定会使云计算有一个

19、更多的发展空间。几大形式和四个显著特点3 .1云计算的几大形式吗InfoWorld网站同数十家公司、分析家和IT用户讨论出 了云计算的几大形式：（1）SAAS （软件即服务）这种类型的云计算通过浏览器把程序传给成千上万的 用户。在用户眼中看来，这样会省去在服务器和软件授权上 的开支；从供应商角度来看，这样只需要维持一个程序就够 了，这样能够减少成本。S是迄今为止这类服务 最为出名的公司。SAAS在人力资源管理程序和ERP中比较 常用。Google Apps和Zoho Office也是类似的服务（2）实用计算（U tility Computing）这个主意很早就有了，但是直到最近才在 A、Sun

20、、IBM和其它提供存储服务和虚拟服务器 的公司中新生。这种云计算是为IT行业创造虚拟的数据中心 使得其能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成 为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。（3）网络服务同SAAS关系密切，网络服务提供者们能够提供API让 开发者能够开发更多基于互联网的应用，而不是提供单机程 序。（4）平台即服务另一种SAAS，这种形式的云计算把开发环境作为一种 服务来提供。你可以使用中间商的设备来开发自己的程序并 通过互联网和其服务器传到用户手中。（5）MSP （管理服务提供商）最古老的云计算运用之一。这种应用更多的是面向IT 行业而不是终端用户，常用于邮件病毒扫描、程序

21、监控等等。（6）商业服务平台SAAS和MSP的混合应用，该类云计算为用户和提供 商之间的互动提供了一个平台。比如用户个人开支管理系 统，能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种 服务。（7）互联网整合将互联网上提供类似服务的公司整合起来，以便用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。3 .2云计算的四个显著特点首先，云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心,用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。很多人觉得数据只有保存在自己看得见、摸得着的电 脑里才最安全，其实不然。你的电脑可能会因为自己不小心 而被损坏，或者被病毒攻击，导致硬盘上的数据无法恢复， 而有机会接触你的电脑的不法之徒则可

22、能利用各种机会窃 取你的数据。此前轰动一时的“艳照门”事件据报道不也是 因为电脑送修而造成个人数据外泄的吗？反之，当你的文档保存在类似Google Docs的网络服 务上，当你把自己的照片上传到类似Google Picasa Web的网 络相册里，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在 “云”的另一端，有全世界最专业的团队来帮你管理信息， 有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，严格的 权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。这 样，你不用花钱就可以享受到最好、最安全的服务，甚至比 在银行里存钱还方便。其次，云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也 最方便。大家都有过维护个人

23、电脑上种类繁多的应用软件的 经历。为了使用某个最新的操作系统，或使用某个软件的最 新版本，我们必须不断升级自己的电脑硬件。为了打开朋友 发来的某种格式的文档，我们不得不疯狂寻找并下载某个应 用软件。为了防止在下载时引入病毒，我们不得不反复安装杀 毒和防火墙软件。所有这些麻烦事加在一起，对于一个刚刚 接触计算机，刚刚接触网络的新手来说不啻一场噩梦！如果 你再也无法忍受这样的电脑使用体验，云计算也许是你的最 好选择。你只要有一台可以上网的电脑，有一个你喜欢的浏 览器，你要做的就是在浏览器中键入URL，然后尽情享受云 计算带给你的无限乐趣。你可以在浏览器中直接编辑存储在“云”的另一端 的文档，你可以

24、随时与朋友分享信息，再也不用担心你的软 件是否是最新版本，再也不用为软件或文档染上病毒而发 愁。因为在“云”的另一端，有专业的IT人员帮你维护硬件， 帮你安装和升级软件，帮你防范病毒和各类网络攻击，帮你 做你以前在个人电脑上所做的一切。此外，云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用 共享。大家不妨回想一下，你自己的联系人信息是如何保存 的。一个最常见的情形是，你的手机里存储了几百个联系人 的电话号码，你的个人电脑或笔记本电脑里则存储了几百个 电子邮件地址。为了方便在出差时发邮件，你不得不在个人 电脑和笔记本电脑之间定期同步联系人信息。买了新的手机 后，你不得不在旧手机和新手机之间同步电话号码。对了，还有你的PDA以及你办公室里的电脑。考虑到 不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂，要在这许多 不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，你必须 为此付出难以计数的时间和精力。这