第1章 云計(jì)算概述

第1章云計(jì)算概述云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)主編：崔升廣CONTENTSCONTENTS01云計(jì)算技術(shù)概述02云計(jì)算的演化與發(fā)展03虛擬化技術(shù)04云計(jì)算架構(gòu)第1章云計(jì)算概述1.1云計(jì)算技術(shù)概述1.1.1云計(jì)算的起源1.1.2云計(jì)算的主要特點(diǎn)第1章云計(jì)算概述云計(jì)算提供的計(jì)算機(jī)資源服務(wù)是與水、電、煤氣和電話類似的公共資源服務(wù)。亞馬遜云計(jì)算服務(wù)（AmazonWebServices，AWS）提供專業(yè)的云計(jì)算服務(wù)，于2006年推出，以Web服務(wù)的形式向企業(yè)提供IT基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，其主要優(yōu)勢(shì)之一是能夠根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展來(lái)擴(kuò)展較低可變成本以替代前期資本基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用，它已成為公有云的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。1．云計(jì)算的由來(lái)2．無(wú)處不在的云計(jì)算3．云計(jì)算的基本概念1.1.1云計(jì)算的起源第1章云計(jì)算概述1.1.2云計(jì)算的主要特點(diǎn)1．快速?gòu)椥陨炜s2．資源池化3．按需自助服務(wù)4．服務(wù)可計(jì)量可計(jì)費(fèi)5．泛在接入6．支持異構(gòu)基礎(chǔ)資源7．支持異構(gòu)多業(yè)務(wù)體系8．支持海量信息處理9．高可靠性與可用性10．經(jīng)濟(jì)性與多樣性服務(wù)第1章云計(jì)算概述1.2云計(jì)算的演化與發(fā)展1.2.1云計(jì)算發(fā)展相關(guān)政策1.2.2云計(jì)算的發(fā)展階段1.2.3云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)及生態(tài)系統(tǒng)第1章云計(jì)算概述1.2.1云計(jì)算發(fā)展相關(guān)政策隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，以云計(jì)算為代表的計(jì)算產(chǎn)業(yè)成為各國(guó)發(fā)力的重點(diǎn)，各國(guó)相繼制定了云計(jì)算的發(fā)展戰(zhàn)略，如圖1.10所示。第1章云計(jì)算概述1.2.2云計(jì)算的發(fā)展階段虛擬化、云化、云原生化，是云計(jì)算發(fā)展的三個(gè)階段，云原生、邊云協(xié)同、云上管理和云安全是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)，如圖1.11所示。1．算力2．云計(jì)算市場(chǎng)發(fā)展第1章云計(jì)算概述1.2.3云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)及生態(tài)系統(tǒng)任何技術(shù)的使用及創(chuàng)新都是為了滿足某一部分人的群的應(yīng)用需求。云計(jì)算也不例外，它逐漸滲透到人們生活、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，為人們帶來(lái)便利和效益。1．云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)2．云計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)第1章云計(jì)算概述1.3虛擬化技術(shù)1.3.1虛擬化的基本概念1.3.2云計(jì)算中的虛擬化技術(shù)1.3.3虛擬化集群第1章云計(jì)算概述1.3.1虛擬化的基本概念虛擬化的主要目的是對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施和資源管理方式進(jìn)行簡(jiǎn)化。虛擬化的消費(fèi)者可以是最終用戶、應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、訪問(wèn)資源或與資源交互相關(guān)的其他服務(wù)。虛擬化是云計(jì)算的基礎(chǔ)，使得在一臺(tái)物理服務(wù)器上可以運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)共享物理機(jī)的中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）、內(nèi)存、輸入輸出（Input/Output，I/O）硬件資源，但邏輯上虛擬機(jī)之間是相互隔離的。IaaS是基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)施平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)底層資源虛擬化。1．虛擬化定義2．虛擬化體系結(jié)構(gòu)3．虛擬化分類4．全虛擬化與半虛擬化5．虛擬化與云計(jì)算的關(guān)系第1章云計(jì)算概述1.3.2云計(jì)算中的虛擬化技術(shù)在云計(jì)算環(huán)境中，計(jì)算服務(wù)通過(guò)應(yīng)用程序接口（ApplicationProgrammingInterface，API）服務(wù)器來(lái)控制虛擬機(jī)管理程序。它具備一個(gè)抽象層，可以在部署時(shí)選擇一種虛擬化技術(shù)創(chuàng)建虛擬機(jī)，向用戶提供云服務(wù)。1．虛擬化技術(shù)分類2．基于Linux內(nèi)核的虛擬化解決方案3．Libvirt套件第1章云計(jì)算概述1.3.3虛擬化集群集群是一種把一組計(jì)算機(jī)組合起來(lái)作為一個(gè)整體向用戶提供資源的方式。在虛擬化集群中可以提供計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源，只有包含這些資源，該集群才是完整的。1．負(fù)載均衡2．高可用性3．易擴(kuò)容性第1章云計(jì)算概述1.4云計(jì)算架構(gòu)1.4.1云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)剖析1.4.2云計(jì)算相關(guān)體系結(jié)構(gòu)比較1.4.3云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化第1章云計(jì)算概述1.4.1云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)剖析在傳統(tǒng)模式下，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)是基于物理設(shè)備連接的，因此，針對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)的訪問(wèn)控制、QoS帶寬、流量監(jiān)控等策略基于物理端口進(jìn)行部署，管理界面清晰，并且設(shè)備及對(duì)應(yīng)的策略是靜態(tài)、固定的。云基礎(chǔ)架構(gòu)資源的整合對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化提出了新的挑戰(zhàn)，并帶動(dòng)了一系列網(wǎng)絡(luò)、虛擬化技術(shù)的變革。1．傳統(tǒng)的IT部署架構(gòu)2．云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)3．云基礎(chǔ)架構(gòu)的融合部署第1章云計(jì)算概述1.4.2云計(jì)算相關(guān)體系結(jié)構(gòu)比較面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-OrientedArchitecture，SOA）、分布式系統(tǒng)與分布式計(jì)算和云計(jì)算的區(qū)別和聯(lián)系如下。1．面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)2．分布式系統(tǒng)與分布式計(jì)算3．云計(jì)算與面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA4．云計(jì)算與分布式計(jì)算第1章云計(jì)算概述1.4.3云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化云計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)前信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用創(chuàng)新的焦點(diǎn)，然而伴隨著云計(jì)算發(fā)展進(jìn)程不斷深化，相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。云計(jì)算發(fā)展的背后還存在著規(guī)劃不合理、基建不達(dá)標(biāo)、配套有缺失、管理靠人工、能源虛耗嚴(yán)重、安全隱患大等缺陷，核心根源在于相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)范和