《公有云服務(wù)架構(gòu)與運(yùn)維》高職全套教學(xué)課件

公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第1篇：什么是云計算？單元1-走進(jìn)公有云單元2-公有云的彈性計算能力單元3-在云上存儲數(shù)據(jù)單元4-了解虛擬網(wǎng)絡(luò)單元5-云數(shù)據(jù)庫單元6-云上安全防護(hù)單元7-公有云運(yùn)維管理單元8-企業(yè)上云最佳實(shí)踐及案例分析全套可編輯PPT課件目錄Contents云計算的基本概念云計算的由來12全套可編輯PPT課件01PARTONE云計算的由來全套可編輯PPT課件“云計算”一詞最早被提出大約在2006年，時年8月間，在美國加州圣何塞舉辦的SES（捜索引擎戰(zhàn)略）大會上，當(dāng)時擔(dān)任谷歌（Google）公司首席執(zhí)行官的施密特先生在回答一個有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的問題時，首先發(fā)明了“云計算”這個概念。在施密特先生提出“云計算”一詞沒過多久，美國亞馬遜（Amazon）公司率先在IT界推出了EC2計算云服務(wù)。自此，云計算正式誕生，從那時開始各種有關(guān)“云計算”的概念便層出不窮，并且隨著時間的推移，變得越來越流行。云計算的出現(xiàn)并非偶然，早在上世紀(jì)60年代，美國達(dá)特茅斯大學(xué)助教約翰·麥卡錫就提出了計算能力作為一種像水和電一樣的公用事業(yè)提供給用戶的理念，這成為云計算思想的起源。在20世紀(jì)80年代網(wǎng)格計算、90年代公用計算、21世紀(jì)初虛擬化技術(shù)、存儲網(wǎng)絡(luò)、SOA、SaaS應(yīng)用的支撐下，云計算作為一種新型的資源使用和應(yīng)用交付模式逐漸成為學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界所認(rèn)知。繼個人計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，云計算被看作第三次IT技術(shù)浪潮，它將帶來生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性變革，成為當(dāng)前全球全社會關(guān)注的熱點(diǎn)。

從2006年發(fā)展至今，云計算技術(shù)經(jīng)歷了多個階段，第一個階段是單純的虛擬化時代，這個時期可以說是先有虛擬化再有云計算，誕生出很多偉大的虛擬化技術(shù)解決方案，比如VMware、KVM、Xen等技術(shù)，其中VMware是研發(fā)虛擬化較早、技術(shù)最全面的公司，在計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等三大資源虛擬化上都賣的很好，但VMware旗下的各種虛擬化技術(shù)都是閉源的，其他公司想使用他們的產(chǎn)品，就需要為解決方案付錢。隨著時間推移，VMware一家獨(dú)大，占領(lǐng)了全世界很大的市場份額，這自然引起其他技術(shù)公司的覬覦，此后Redhat聯(lián)合IBM推出KVM，KVM一經(jīng)退出，迅速受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的歡迎，隨后不就KVM模塊的源代碼被正式納入Linuxkernel，成為內(nèi)核源代碼的一部分。

第二個階段是進(jìn)入全面軟件定義時代，軟件定義存儲、軟件定義網(wǎng)絡(luò)幫助虛擬機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)和掛載存儲，在這個時期，各種IAAS軟件層出不窮，大大推動了云計算的發(fā)展。再往后，云計算能夠提供更多的是平臺服務(wù)，擺脫了物理資源和物理空間的限制，其直接面向服務(wù)進(jìn)行全方面、立體的編程、運(yùn)維和管理，云計算的發(fā)展走上了快車道。2010年起，隨著OpenStack和KVM等開源技術(shù)的發(fā)展和迅速得到應(yīng)用，云計算在生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際案例越來越多，短短幾年迅速發(fā)展達(dá)到巔峰，百家爭鳴，風(fēng)光一時無兩。02PARTONE云計算的基本概念全套可編輯PPT課件隨著時間的推移，云計算在國內(nèi)、國際的發(fā)展如火如荼，云上案例層出不窮，但很多人對云計算的具體概念莫衷一是、眾說紛紜。企業(yè)界、學(xué)術(shù)界關(guān)于云計算定義的爭論，自云計算概念誕生開始就從未停止過，截止目前都沒有一個權(quán)威的定義，但其中美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室所給出的云計算定義比較中性和系統(tǒng)，即云計算被定義為：云計算是一種基于網(wǎng)絡(luò)的、可配置的共享計算資源池，能夠方便的、隨需訪問的一種模式。這些可配置的共享資源計算池包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology，英文簡稱NIST）定義云計算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件和服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需要投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。一種在業(yè)界達(dá)成共識的理論這么認(rèn)為：云計算在狹義上指IT物理基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，在傳統(tǒng)計算模式下，IT資源的提供是以物理資源交付，而云計算可以通過網(wǎng)絡(luò)以按需獲得資源。而廣義上，云計算是一種服務(wù)的使用模式，它通過網(wǎng)絡(luò)以按需的形式獲得各種服務(wù)。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第2篇：云計算的主要服務(wù)類型目錄Contents云計算的部署模式云計算的服務(wù)模式1201PARTONE云計算的服務(wù)模式我們知道云計算的形式中有一種叫“公有云”，通過公有云可以獲取IT基礎(chǔ)設(shè)施，以虛擬機(jī)的形式交付給使用者。那什么是基礎(chǔ)設(shè)施呢？實(shí)際上，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等原始資源就是典型的基礎(chǔ)設(shè)施資源，通過公共網(wǎng)絡(luò)對外提供IT服務(wù)，比如CPU、內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)帶寬。云計算的典型特征是將傳統(tǒng)的、可見的物理IT資源、軟件通過網(wǎng)絡(luò)，以服務(wù)的形式交付給企業(yè)和用戶。此時，云計算就好比就是一家自來水廠、發(fā)電廠，網(wǎng)絡(luò)好比是水管、線路，只不過這個水廠或電廠對外提供的是IT資源或服務(wù)。云計算的服務(wù)模式根據(jù)用戶企業(yè)的不同需求，云計算可提供的服務(wù)和產(chǎn)品花樣繁多，但是歸根到底不外乎三種服務(wù)類型。從服務(wù)模式來看，云計算提供的服務(wù)一般分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）3類。云計算的服務(wù)模式基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（InfrastructureasaService，簡稱IaaS），基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。云計算將基礎(chǔ)設(shè)施以服務(wù)提供出去，稱之為IaaS，中文意思為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，IaaS位于云計算三層服務(wù)的最底端平臺即服務(wù)（PlatformasaService，簡稱PaaS），平臺即服務(wù)。PaaS位于云計算三層服務(wù)的中間。通過PaaS可以為企業(yè)、用戶或其他開發(fā)者提供基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境，在這其中還包括應(yīng)用程序接口和其相關(guān)的運(yùn)行平臺等軟件即服務(wù)（Software-as-a-Service，簡稱SaaS），軟件即服務(wù)。它是一種通過互聯(lián)網(wǎng)提供軟件的服務(wù)模式，用戶無需購買軟件，而是向供應(yīng)商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。如郵箱、網(wǎng)站、社交等。SaaS位于云計算服務(wù)的最頂層，主要面向使用軟件的終端用戶02PARTONE云計算的部署模式云計算的部署模式從部署方式來看，云計算一般分為公有云、私有云和混合云3大類1公有云（PublicCloud）,是指運(yùn)營者建設(shè)用以提供給外部非特定用戶的公共云服務(wù)平臺。2私有云平臺（PrivateCloud），僅為單一客戶提供服務(wù)，其數(shù)據(jù)中心軟硬件的所有權(quán)為客戶所有，能夠根據(jù)客戶的特定需求在設(shè)備采購、數(shù)據(jù)中心構(gòu)建方面做定制，并滿足在合規(guī)性方面的要求3混合云（HybridCloud），即公有云與私有云的結(jié)合，可公開信息與應(yīng)用運(yùn)行于公有云上，而敏感信息與應(yīng)用運(yùn)行于私有云上，根據(jù)需求調(diào)節(jié)資源的分配，從而最大化均衡效率與安全公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第3篇：云計算的價值與優(yōu)勢

在了解了云計算的發(fā)展歷史和云計算具體定義后，毋庸置疑的是云計算的出現(xiàn)使物理資源的服務(wù)提供商、企業(yè)及普通個人用戶都受益匪淺。舉例來說，小張和小王都是某高校的計算機(jī)協(xié)會在校大學(xué)生，所在計算機(jī)協(xié)會計劃舉辦公益短視頻大賽，為期三個月，委托小張和小王開發(fā)賽事網(wǎng)站，這個網(wǎng)站要支持注冊賬戶、上傳及播放視頻、評論、投票、排行榜等功能。如果是在云計算誕生之前，開發(fā)網(wǎng)站需要服務(wù)器、部署機(jī)器、申請網(wǎng)絡(luò)、注冊域名、配置軟件到網(wǎng)站開發(fā)和上線等一系列復(fù)雜的工作和流程。購買服務(wù)器部署服務(wù)器申請網(wǎng)絡(luò)注冊域名網(wǎng)站開發(fā)軟件配置網(wǎng)站上線面向用戶有了云計算，這些物理資源的購買或租用就不復(fù)存在，只需幾分鐘就可通過云計算獲取云主機(jī)，不用關(guān)心云主機(jī)在什么城市，部署在哪個機(jī)房和機(jī)柜，只需通過網(wǎng)絡(luò)便可獲取CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源，從而避免采購服務(wù)器和存儲設(shè)備。其次，云主機(jī)誕生在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，通過大量服務(wù)器結(jié)合虛擬化技術(shù)組合成資源池，每個用戶擁有獨(dú)立的資源，但不同的用戶可能是共享同一資源池，甚至是同一物理服務(wù)器，從而充分利用資源，避免閑時浪費(fèi)。更重要的是，云主機(jī)是按需計費(fèi)，CPU、內(nèi)存、存儲和網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)需要，選擇合適規(guī)格去按月付費(fèi)，甚至是小時、分鐘，大大降低了使用成本。

云計算改變了普通企業(yè)和用戶獲取IT基礎(chǔ)資源的方式，對購買、開發(fā)和運(yùn)維模式產(chǎn)生巨大影響。云計算的基本特征包括以下幾點(diǎn)：特征詳細(xì)內(nèi)容做按需自助的服務(wù)消費(fèi)者可以按需部署處理能力，如服務(wù)器時間和網(wǎng)絡(luò)存儲，而不需要與每個服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行人工交互廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入云計算支持用戶在任意位置使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無需了解，也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺筆記本或者一個手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)需要的一切，甚至包括超級計算這樣的任務(wù)資源池化計算資源（例如存儲，處理能力，內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)帶寬，虛擬機(jī)，通用軟件等）被整合為資源池，以多租戶的模式服務(wù)于各種客戶。各種計算資源，包括CPU、存儲、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)帶寬都被整合為統(tǒng)一的資源池，用戶無需知道云上的軟件、應(yīng)用或服務(wù)運(yùn)行的具體位置或哪個城市，因?yàn)橛脩羲埱蟮馁Y源都是來自“云”，它們并不是固定的、有形的物理實(shí)體快速彈性伸縮采用云計算的企業(yè)或是個人，可以根據(jù)所開發(fā)應(yīng)用業(yè)務(wù)的訪問量，隨時增加、減小IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括CPU、存儲、帶寬等，這樣就使IT基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)格可以按需動態(tài)伸縮，可以滿足用戶規(guī)模變化的帶來的資源需要可計量服務(wù)云系統(tǒng)以適用于不同服務(wù)類型的抽象層面的計量能力來收取/結(jié)算費(fèi)用（通常是按照使用量來計費(fèi)，例如按照存儲、處理能力、帶寬、和活躍用戶數(shù)量），以自動化實(shí)現(xiàn)對于資源使用的控制和優(yōu)化公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第4篇：典型的公有云平臺云計算按照部署方式可以劃分為公有云、私有云和混合云。公有云又稱公共云，通常指第三方云提供商為企業(yè)或用戶提供的能夠按需、隨時使用的云，公有云一般可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問使用（私有云則通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)），公有云的核心屬性是共享資源服務(wù)。由于云計算技術(shù)范圍廣泛，目前國內(nèi)外各大IT企業(yè)提供的云計算解決方案及公有云平臺主要根據(jù)各自廠商的特點(diǎn)呈現(xiàn)給用戶。下面對幾個業(yè)界主流的公有云平臺作一下介紹。

早在2009年，阿里巴巴就獨(dú)具慧眼，率先在國內(nèi)成立了獨(dú)立的阿里云部門，阿里云一開始只對內(nèi)服務(wù)于其自身的電商業(yè)務(wù)，如淘寶、天貓等，后面幾年阿里云不計成本的持續(xù)投入到云計算的研發(fā)中，直到2011年，阿里云正式開始對外銷售云服務(wù)。

今天的阿里云在亞太地區(qū)表現(xiàn)極其亮眼，據(jù)艾瑞咨詢提供的《2021年中國基礎(chǔ)云服務(wù)行業(yè)數(shù)據(jù)報告》顯示（參考文獻(xiàn)[1]），阿里云穩(wěn)居中國公有云IaaS市場第一，2020年中國IaaS公有云其市場份額達(dá)到了38.5%阿里云計算平臺華為云計算平臺

華為云成立于2005年，隸屬于華為公司，專注于云計算中公有云領(lǐng)域的技術(shù)研究與生態(tài)拓展，致力于為用戶提供一站式云計算基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。華為云立足于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，提供包括云主機(jī)、云托管、云存儲等基礎(chǔ)云服務(wù)、超算、內(nèi)容分發(fā)與加速、視頻托管與發(fā)布、企業(yè)IT、云電腦、云會議、游戲托管、應(yīng)用托管等服務(wù)和解決方案。

華為云通過基于瀏覽器的云管理平臺，以互聯(lián)網(wǎng)線上自助服務(wù)的方式，為用戶提供云計算IT基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。云計算的最大優(yōu)勢在于IT基礎(chǔ)設(shè)施資源能夠隨用戶業(yè)務(wù)的實(shí)際變化而彈性伸縮，用戶需要多少資源就用多少資源，通過這種彈性計算的能力和按需計費(fèi)的方式有效幫助用戶降低運(yùn)維成本。騰訊云計算平臺

早在2010年，騰訊云就初具雛形，3年后騰訊正式推出云服務(wù)業(yè)務(wù)，此后騰訊云先后面向國內(nèi)市場推出云服務(wù)器、云監(jiān)控、CDN、云數(shù)據(jù)庫和彈性引擎等多種云服務(wù)。截止目前，騰訊云在國內(nèi)多個大中型城市建立了大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，同時還在歐洲和北美也設(shè)立了數(shù)據(jù)中心，以滿足和增強(qiáng)全球客戶的云上體驗(yàn)和服務(wù)能力。國際調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC發(fā)布《中國公有云服務(wù)市場（2021上半年）跟蹤》報告。報告顯示2021年上半年中國公有云服務(wù)整體市場規(guī)模（IaaS/PaaS/SaaS）達(dá)到151.3億美元（約1021億人民幣）。其中IaaS+PaaS市場，在2021年上半年，同比增長了43.0%，騰訊云位居國內(nèi)市場份額占有率第二的位置。谷歌云計算平臺

谷歌是全球最大的搜索引擎服務(wù)提供商，擁有巨量的客戶群和成熟的技術(shù)研發(fā)力量。谷歌在云計算領(lǐng)域可謂百花齊放，谷歌AppEngine是谷歌基于谷歌數(shù)據(jù)中心的開發(fā)、托管網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的平臺，支持Java和Python語言。谷歌CloudStorage是另一類似于亞馬遜（AmazonS3）的企業(yè)級云服務(wù)。谷歌的云計算主要由MapReduce、谷歌文件系統(tǒng)(GFS)、BigTable組成。它們是谷歌內(nèi)部云計算基礎(chǔ)平臺的3個主要部分。谷歌還構(gòu)建其他云計算組件，包括一個領(lǐng)域描述語言以及分布式鎖服務(wù)機(jī)制等。亞馬遜云計算平臺亞馬遜（Amazon）是互聯(lián)網(wǎng)上最大的在線零售商，為了應(yīng)付交易高峰，不得不購買了大量的服務(wù)器。而在大多數(shù)時間，大部分服務(wù)器閑置，造成了很大的浪費(fèi)，為了合理利用空閑服務(wù)器，亞馬遜（Amazon）建立了自己的云計算平臺彈性計算云EC2(elasticcomputecloud)，并且是第一家將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)出售的公司。亞馬遜旗下公有云服務(wù)，最著名的莫過于AmazonWebServices（簡稱AWS），早在2006年，亞馬遜公司率先在全球提供了彈性計算云EC2和簡單存儲服務(wù)S3。根據(jù)SynergyResearch發(fā)布的2021年Q2數(shù)據(jù)顯示，亞馬遜、微軟、谷歌三大云計算巨頭占據(jù)了全球63%的市場份額。亞馬遜的先發(fā)優(yōu)勢在于2006年率先推出AWS開辟云計算市場，與此同時自身電商業(yè)務(wù)也需求龐大的數(shù)據(jù)支撐，并不斷倒逼亞馬遜AWS提升云服務(wù)性能，在自身電商流量低谷的時候?qū)㈤e置的數(shù)據(jù)資源服務(wù)于客戶，從而不斷實(shí)現(xiàn)了規(guī)模效應(yīng)。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第5篇：公有云的基礎(chǔ)架構(gòu)01PARTONE公有云數(shù)據(jù)中心在公有云部署架構(gòu)中，一般按照層級進(jìn)行劃分，首先是區(qū)域（英文為Region），每個區(qū)域在地理上分布在不同城市，甚至是不同國家，它們之間完全獨(dú)立、隔離，并且在不同區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)等級的容錯能力和穩(wěn)定性。以阿里云為例，阿里云在全球總計運(yùn)營25個公共云中心地域、80個可用區(qū)，通過大量物理服務(wù)器組成的集群可以為不同的云計算業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定支撐。公有云數(shù)據(jù)中心-阿里云無獨(dú)有偶，國內(nèi)另一家公有云服務(wù)提供商：騰訊云，也擁有遍布全球的基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)，從而為用戶提供快速穩(wěn)定、智能可靠的服務(wù)。截止目前，騰訊云在全球總計運(yùn)營25個物理地域、70個可用區(qū)，這些地域和可用區(qū)分布運(yùn)營在國內(nèi)和國外不同的區(qū)域內(nèi)，從而不同地區(qū)的企業(yè)或普通用戶提供更優(yōu)質(zhì)的云計算服務(wù)。公有云數(shù)據(jù)中心-騰訊云位居全球公有云市場領(lǐng)導(dǎo)者的亞馬遜AWS現(xiàn)已在全球26個地理區(qū)域內(nèi)運(yùn)營著84個可用區(qū)。AWS設(shè)定了區(qū)域的概念，即我們在世界各地聚集數(shù)據(jù)中心的物理位置，將每個邏輯數(shù)據(jù)中心組稱為可用區(qū)。一個可用區(qū)是指一個AWS區(qū)域中的一個或多個離散的數(shù)據(jù)中心，具有冗余電源、聯(lián)網(wǎng)和連接。可用區(qū)讓客戶能夠運(yùn)行在可用性、容錯能力和可擴(kuò)展性方面比單個數(shù)據(jù)中心更強(qiáng)的生產(chǎn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫。公有云數(shù)據(jù)中心-亞馬遜AWS02PARTONE云計算基礎(chǔ)架構(gòu)

各個公有云服務(wù)提供商雖然其各自的技術(shù)有差異，但公有云的整體構(gòu)建趨勢是基本一致的，也就是經(jīng)歷自下而上的過程。

從本質(zhì)上看，云服務(wù)器或虛擬機(jī)可以被看做是一臺位于云端的計算機(jī)，因此云計算系統(tǒng)架構(gòu)與傳統(tǒng)物理計算機(jī)具有可比性，左圖中描述的是云計算系統(tǒng)的層次化架構(gòu)，在最底層是基礎(chǔ)設(shè)施，在云計算中不但涉及物理資源，還有一類更重要的虛擬資源，這些基礎(chǔ)設(shè)施以“資源池”的形式存在，實(shí)現(xiàn)給企業(yè)或個人用戶按需分配。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)

云基礎(chǔ)資源之上，是云操作系統(tǒng)層，云操作系統(tǒng)一般指建立于計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源之上的一種管理大量的基礎(chǔ)硬件、軟件資源的云平臺綜合管理系統(tǒng)。同傳統(tǒng)個人計算機(jī)或筆記本電腦一樣，需要一個操作系統(tǒng)來負(fù)負(fù)責(zé)管理硬件資源，以及對安裝在操作系統(tǒng)中的上層應(yīng)用軟件的支持，但與傳統(tǒng)PC上操作系統(tǒng)不同的是，云操作系統(tǒng)對底層云基礎(chǔ)資源的管理更加復(fù)雜。

云操作系統(tǒng)之上是云軟件層，包括云應(yīng)用軟件和云系統(tǒng)軟件。首先看云系統(tǒng)軟件層，云系統(tǒng)軟件與傳統(tǒng)PC下的操作系統(tǒng)類似，比如對虛擬機(jī)來說，云系統(tǒng)軟件層提供的“硬件”環(huán)境和操作系統(tǒng)等資源與傳統(tǒng)PC下的操作系統(tǒng)基本相同，因此在云操作系統(tǒng)層之上，同樣可以部署在傳統(tǒng)PC系統(tǒng)中相同的應(yīng)用程序，例如web應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫、辦公軟件等。

云應(yīng)用軟件層位于整個云計算系統(tǒng)架構(gòu)最上層，作為用戶使用云計算的窗口，在這一層可以運(yùn)行用戶所需的各種應(yīng)用軟件。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第6篇：虛擬化技術(shù)

云計算及背后的虛擬化技術(shù)，特別是計算、存儲及網(wǎng)絡(luò)虛擬化是企業(yè)重要業(yè)務(wù)數(shù)字化運(yùn)營的基石。通常把云計算認(rèn)為是一種新型計算、部署及服務(wù)模式，因?yàn)橥ㄟ^云計算將IT基礎(chǔ)設(shè)施等資源作為一種可交付的服務(wù)，而虛擬化則和云計算不一樣。

虛擬化的含義很廣泛。將任何一種形式的資源抽象成另一種形式的技術(shù)都是虛擬化。在計算機(jī)方面，虛擬化一般指通過對計算機(jī)物理資源的抽象，提供一個或多個操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源的模擬、隔離或共享等。簡而言之，虛擬化它是一種綜合技術(shù)，然而云計算只是它的一種商業(yè)模型，云計算可能會利用虛擬換技術(shù)，本質(zhì)上來說它并不是一種技術(shù)。虛擬化與云計算云計算的分類從部署方式來看，云計算一般分為公有云、私有云和混合云3大類：1、公有云（PublicCloud），指運(yùn)營者建設(shè)用以提供給外部非特定用戶的公共云服務(wù)平臺。2、私有云平臺（PrivateCloud），僅為單一客戶提供服務(wù)，其數(shù)據(jù)中心軟硬件的所有權(quán)為客戶所有，能夠根據(jù)客戶的特定需求在設(shè)備采購、數(shù)據(jù)中心構(gòu)建方面做定制，并滿足在合規(guī)性方面的要求。3、混合云（HybridCloud），即公有云與私有云的結(jié)合，可公開信息與應(yīng)用運(yùn)行于公有云上，而敏感信息與應(yīng)用運(yùn)行于私有云上，根據(jù)需求調(diào)節(jié)資源的分配，從而最大化均衡效率與安全。虛擬化概念在計算機(jī)中，虛擬化（Virtualization）是一種資源管理技術(shù)。在虛擬化技術(shù)被發(fā)明之前的年代里，各種大型企業(yè)需要部署及維護(hù)大量的計算服務(wù)器用來支撐高速增長的業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)量，但是由于傳統(tǒng)x86服務(wù)器的諸多限制及業(yè)務(wù)模式，每臺服務(wù)器可能利用率很低，甚至只能以其真實(shí)物理容量的一小部分運(yùn)行，這樣就造成資源的極大浪費(fèi)，有了虛擬化技術(shù)，可以利用虛擬化軟件來模擬硬件功能并在物理資源之上創(chuàng)建各種虛擬計算機(jī)系統(tǒng)。簡單來說，采用虛擬化，企業(yè)或個人用戶可以在一臺物理服務(wù)器上模擬出多個獨(dú)立的虛擬服務(wù)器來運(yùn)行程序。1服務(wù)器虛擬化2網(wǎng)絡(luò)虛擬化3存儲虛擬化4軟件虛擬化5桌面虛擬化服務(wù)器虛擬化詳解

所謂服務(wù)器虛擬化是指將一臺物理服務(wù)器模擬成多個虛擬服務(wù)器，這些虛擬服務(wù)器之上可以安裝不同的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中可以執(zhí)行用戶指定的應(yīng)用程序，各個虛擬服務(wù)器之間雖然都是在一臺物理服務(wù)器上，但互相隔離，互不影響。存儲虛擬化詳解

全球網(wǎng)絡(luò)存儲工業(yè)協(xié)會（協(xié)會英文簡稱SNIA）在其虛擬化技術(shù)教程中，從存儲角度是這樣定義存儲虛擬化的：“通過對存儲子系統(tǒng)或存儲服務(wù)的內(nèi)部功能進(jìn)行抽象、隱藏或隔離。使存儲或數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源的管理分離，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立管理?！盨NIA對存儲虛擬化的解釋，理論上類似軟件定義存儲的作用，兩者的目的都是想屏蔽底層物理存儲，抽象出新的邏輯層，這樣給到上層的存儲服務(wù)更加友好，降低復(fù)雜度，避免硬件的干擾。

存儲虛擬化的表現(xiàn)形式多樣，在下圖中描述的是利用SAN（中文譯為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）形成共享存儲池，它是由后端的磁盤陣列（英文為RAID）通過連接光纖通道（英文為FibreChannel）或利用iSCSI協(xié)議組成，SAN將物理主機(jī)和存儲設(shè)備連接在一起，在磁盤陣列劃分出一個個LUN（中文譯為邏輯單元號）作為塊設(shè)備提供給主機(jī)存儲數(shù)據(jù)使用。網(wǎng)絡(luò)虛擬化詳解

通過虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物理網(wǎng)絡(luò)的復(fù)制和再次模擬，應(yīng)用在虛擬網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，仿佛位于真實(shí)物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行一樣，比較常見的網(wǎng)絡(luò)虛擬化應(yīng)用包括VLAN虛擬局域網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)、VPN以及虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。簡單來說，網(wǎng)絡(luò)虛擬化就是把物理網(wǎng)絡(luò)層的一些功能從硬件中剝離出來，開發(fā)及建立網(wǎng)絡(luò)虛擬層。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第7篇：資源調(diào)度技術(shù)技術(shù)背景

近年來，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型加快推進(jìn)，越來越多的企業(yè)將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到云上運(yùn)行，云上系統(tǒng)規(guī)模越來越大，而且需執(zhí)行的任務(wù)數(shù)量也越來越多，迫切的需要對其系統(tǒng)進(jìn)行合理的資源調(diào)配，這就涉及到云計算的資源調(diào)度。

所謂資源調(diào)度，就是當(dāng)企業(yè)或個人用戶在云服務(wù)提供商，如公有云上申請?zhí)摂M資源時，云系統(tǒng)會通過一系列的調(diào)度策略去確定資源位置，比如資源調(diào)度策略會針對虛擬機(jī)的使用場景決定虛擬機(jī)開在哪臺物理機(jī)器上。

虛擬機(jī)可以突破單個物理機(jī)的限制，動態(tài)地資源調(diào)整與分配，消除服務(wù)器及存儲設(shè)備的單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)高可用性。當(dāng)一個計算節(jié)點(diǎn)的主機(jī)需要維護(hù)時，可以將其上運(yùn)行的虛擬機(jī)通過熱遷移技術(shù)在不停機(jī)的情況下遷移至其他空閑節(jié)點(diǎn)，用戶會毫無感覺。在計算節(jié)點(diǎn)物理損壞的情況，也可以在3分鐘左右將其業(yè)務(wù)遷移至其他節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，具有十分高的可靠性。資源調(diào)度技術(shù)詳解

資源調(diào)度是云計算的關(guān)鍵技術(shù)之一,其資源調(diào)度的策略與相關(guān)技術(shù)算法會直接影響到企業(yè)用戶使用云計算的性能及成本。資源調(diào)度的一般性技術(shù)原理就是根據(jù)虛擬資源或云上業(yè)務(wù)的使用規(guī)則，云計算調(diào)度策略會在不同的虛擬資源使用者之間合理的進(jìn)行資源調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)資源的最佳分配及使用體驗(yàn)。這些云上資源使用者，如企業(yè)或個人用戶在云上的業(yè)務(wù)不盡相同，因此對應(yīng)的計算任務(wù)對物理資源的開銷大相徑庭。

資源調(diào)度技術(shù)通過兩種策略去實(shí)現(xiàn)計算任務(wù)的合理資源調(diào)度：一是，在計算任務(wù)所在的機(jī)器上調(diào)整分配給它的資源使用量；二是，將各種計算任務(wù)轉(zhuǎn)移到其他資源空閑的機(jī)器上運(yùn)行。資源調(diào)度技術(shù)詳解

以公有云的實(shí)際使用為例，一般情況下，資源的調(diào)度流程分為三個步驟，首先是接收資源請求，第二步是進(jìn)行主機(jī)過濾（Filter），第三步驟是對主機(jī)的權(quán)值進(jìn)行打分（Weight），具體整流程參考下圖

通過主機(jī)過濾和權(quán)重打分的資源調(diào)度組合策略確定本次虛擬機(jī)創(chuàng)建的資源應(yīng)該被分配到哪一臺物理服務(wù)器上，在這個主機(jī)過濾過程中，通常會對物理主機(jī)的可用資源，如剩余CPU、內(nèi)存、存儲資源、主機(jī)位置等條件進(jìn)行篩選。在權(quán)重打分階段，主要通過一些調(diào)度算法，如平均資源使用算法、最大主機(jī)資源利用率算法、親和與反親和算法等給經(jīng)過主機(jī)過濾后的物理主機(jī)再進(jìn)行評分，最后按照權(quán)重值排序出一臺最優(yōu)、最適合資源放置的主機(jī)。

案例分析一

資源調(diào)度技術(shù)屬于云計算的主要研究方向之一，合理的虛擬資源調(diào)度算法可以利用主機(jī)的負(fù)載均衡，改善系統(tǒng)資源的利用率，從而最終提升企業(yè)用戶的云服務(wù)質(zhì)量。目前將云計算技術(shù)用于醫(yī)院發(fā)展有著較好的應(yīng)用有前景。例如結(jié)合云存儲、云計算架構(gòu)、Web服務(wù)等技術(shù)等，可以構(gòu)建一個全球的醫(yī)療交流與信息共享平臺；云計算還可以解決復(fù)雜的大規(guī)模醫(yī)療數(shù)據(jù)處理問題和復(fù)雜的密集型醫(yī)學(xué)研究問題；云計算也可以用于數(shù)據(jù)分析和共享。這些方式都可以有效解決醫(yī)療的空間局限性和信息局限性。在醫(yī)院云系統(tǒng)資源調(diào)度的過程中一般會有節(jié)點(diǎn)負(fù)載不均的情況，一部分節(jié)點(diǎn)因?yàn)檫^載問題而影響服務(wù)效率，另一部分節(jié)點(diǎn)則會承受遠(yuǎn)低于其工作能力的負(fù)載而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，這兩方面都會嚴(yán)重影響整體資源利用效率。因此，采用合適的資源調(diào)度方案來提高醫(yī)院云系統(tǒng)集群的資源利用率和系統(tǒng)性能至關(guān)重要。案例分析二基于“云計算”調(diào)度應(yīng)用的電力調(diào)度自動化方法和系統(tǒng)，在云服務(wù)器部署調(diào)度應(yīng)用服務(wù)模塊，在本地服務(wù)器部署調(diào)度前置處理單元、歷史數(shù)據(jù)庫。變電站RTU采集的數(shù)據(jù)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)秸{(diào)度前置處理單元完成數(shù)據(jù)采集和解析。實(shí)時數(shù)據(jù)通過寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸給調(diào)度應(yīng)用服務(wù)模塊和上級調(diào)度；歷史數(shù)據(jù)經(jīng)本地數(shù)據(jù)接口存入歷史數(shù)據(jù)庫。

調(diào)度工作站終端向調(diào)度應(yīng)用發(fā)出服務(wù)請求，調(diào)度應(yīng)用服務(wù)模塊觸發(fā)相應(yīng)的服務(wù)并處理相關(guān)事務(wù)，得到結(jié)果后馬上反饋給請求發(fā)起者，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動化功能操作。通過資源調(diào)度，能夠在硬件資源、調(diào)度終端設(shè)備類型、接入網(wǎng)絡(luò)類型方面為調(diào)度員提供多種選擇，減少系統(tǒng)硬件的投資與維護(hù)，提高系統(tǒng)可靠性和電力調(diào)度的靈活性。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第8篇：分布式計算技術(shù)背景

站在云計算技術(shù)角度而言，云計算在本質(zhì)上是源自超大規(guī)模的分布式計算，云計算通常被認(rèn)為是在分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算的基礎(chǔ)上集大成而形成的一種新型計算模式。分布式計算是相對集中式計算而言，分布式計算中，多個通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通在一起的服務(wù)器，它們之間通過消息協(xié)議互相傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，從而協(xié)作共同完成一個處理任務(wù)。分布式計算技術(shù)特征

一個大型的分布式系統(tǒng)一般包括若干通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的服務(wù)器，這些擁有計算能力的服務(wù)器互相配合以完成一個共同的運(yùn)算目標(biāo)（參考文獻(xiàn)[3]）。具體過程可以分解為：（1）前端客戶端應(yīng)用程序根據(jù)需要發(fā)起計算任務(wù)，分布式計算技術(shù)將需要進(jìn)行大量計算的操作數(shù)據(jù)分割成小塊，分發(fā)到多臺服務(wù)器后，再協(xié)調(diào)各自分配的計算任務(wù)。（2）計算完成后，再將計算結(jié)果執(zhí)行合并、分析并得出具體數(shù)據(jù)結(jié)論。很明顯的是通過分布式計算的好處多多，首先這種計算方式可以節(jié)約應(yīng)用服務(wù)的整體運(yùn)行時間，從而大大提高計算效率。其次，分布式計算在超大規(guī)模的云業(yè)務(wù)下使用，可以在多臺服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，分散單臺服務(wù)器的運(yùn)行壓力，提高服務(wù)器計算性能的可靠性和穩(wěn)定性。最后，不但有負(fù)載均衡技術(shù)，同時基于權(quán)重機(jī)制，優(yōu)先選擇物理資源規(guī)格最優(yōu)，性能最好的服務(wù)器優(yōu)先承擔(dān)計算任務(wù)，將運(yùn)算程序或計算任務(wù)放在最適合的服務(wù)器上，大大提高的運(yùn)算效率分布式計算技術(shù)詳解

所有分布式計算，拋開各種分布式計算模型表面的包裝，回歸計算本質(zhì)，都可以分解成“分散”和“聚合”兩個動作，執(zhí)行順序是先分散再聚合。更加復(fù)雜的，為了提高分布式計算效率，會運(yùn)用迭代技術(shù)，持續(xù)將上階段計算結(jié)果傳輸給下個階段，滾動地進(jìn)行分散計算和聚合計算，最終得出計算結(jié)果。在分散和聚合基礎(chǔ)上，已經(jīng)衍生出許多分布式計算模型，比如谷歌的MapReduce，就屬于比較簡單的分布式計算模型，最初是用在它的搜索引擎上，后來也被Hadoop采用，用于大數(shù)據(jù)處理。Spark的分布式計算模型就復(fù)雜一些，因?yàn)樗軌蛲瑫r操作多個Map任務(wù)和Reduce任務(wù)一起工作。Laxcus更進(jìn)一步，將分布式計算和計算機(jī)硬件整合起來，發(fā)展成一個分布式操作系統(tǒng)，它的分布式軟件工具包（DSDK）里面，針對不同的分布式計算業(yè)務(wù)，封裝了多種分布式計算模型，同樣它也提供可以迭代運(yùn)行技術(shù)，支持持續(xù)地處理分布式計算。分布式計算的未來

分布式計算的價值明顯，但是很多讀者可能會產(chǎn)生疑問：分布式計算真的是萬能的嗎？是不是可以應(yīng)用于所有的科學(xué)研究？以上問題的答案：不是。根據(jù)分布式計算的工作方式，科學(xué)研究必須是可能通過計算來解決全部或部分問題，而且其計算過程必須比較容易被分割成個人計算機(jī)的處理能力能夠接受的大小，因此分布式計算并不適用于所有的科學(xué)研究。

現(xiàn)在的分布式計算，無論是理論、技術(shù)，還是產(chǎn)品和使用上，都已經(jīng)日臻完善。它的未來發(fā)展趨勢，正在以肉眼可見的速度，快速向軟件化方向，特別是當(dāng)市場上各種分布式操作系統(tǒng)出現(xiàn)后，由于有了統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)平臺，更容易部署和使用分布式應(yīng)用軟件。目前這股發(fā)展趨勢已經(jīng)非常明顯，例如高速空氣流體、基因工程、生物醫(yī)藥、人工智能的計算工作，都重度依賴大規(guī)模分布式計算和它的基礎(chǔ)平臺。一旦分布式計算全面應(yīng)用軟件化，整個市場都會發(fā)生巨大變化。分布式計算案例分析

某系統(tǒng)負(fù)責(zé)全國加工貿(mào)易出口業(yè)務(wù)，為實(shí)現(xiàn)通關(guān)服務(wù)便利化、口岸管控精確化等目標(biāo)，部署新一代系統(tǒng)，相比舊系統(tǒng)，日處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量增長近百倍。去掉原系統(tǒng)使用的小型機(jī)，采用X86主機(jī)，考慮到未來業(yè)務(wù)增長，要求系統(tǒng)具備支撐三倍日業(yè)務(wù)量的能力。

經(jīng)過多次調(diào)研，項(xiàng)目最終采用基于分布計算技術(shù)的解決方案，使用多臺主機(jī)形成分布式的處理平臺，所有業(yè)務(wù)由平臺統(tǒng)一調(diào)度執(zhí)行，平臺負(fù)責(zé)資源管控、負(fù)載均衡以達(dá)成各項(xiàng)目標(biāo)。分布式計算案例分析

利用云等標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)設(shè)施，分布式架構(gòu)以提供高性能計算為目標(biāo)的分布式并行計算技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)今最熱門的計算機(jī)技術(shù)之一。某公司的加工貿(mào)易業(yè)務(wù)在面臨IT架構(gòu)升級的過程中，遭遇三重挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)一是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量暴增；挑戰(zhàn)二是基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生改變；挑戰(zhàn)三是系統(tǒng)擴(kuò)展要求高。挑戰(zhàn)一：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量暴增挑戰(zhàn)二：基礎(chǔ)設(shè)施變更挑戰(zhàn)三：系統(tǒng)擴(kuò)展要求高分布式計算案例分析

采用分布式并行處理技術(shù)可以有效解決三大挑戰(zhàn)。從A到B的革命性技術(shù)變更，首先將以往在數(shù)據(jù)層面進(jìn)行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作和分析遷移到應(yīng)用層執(zhí)行，再通過分布并行處理技術(shù)，可以有效解決業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)量暴增的問題。

在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)小型機(jī)替換成X86主機(jī)，摒棄小型機(jī)維護(hù)困難的問題，不但解決了基礎(chǔ)設(shè)施陳舊而且不易維護(hù)的難題，還一舉滿足企業(yè)對系統(tǒng)擴(kuò)展性方面的需求。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維走進(jìn)公有云第9篇：并行計算技術(shù)背景1946年2月14日，世界上的第一臺通用計算機(jī)ENIAC（可讀作埃尼阿克，英文全稱為ElectronicNumericalIntegratorAndComputer）誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué)，并于次日正式對外公布。ENIAC計算機(jī)長30.48米，寬6米，高2.4米，占地面積約170平方米，重達(dá)30英噸，計算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用繼電器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電式計算機(jī)的1000倍、手工計算的20萬倍。從此，標(biāo)志著單機(jī)模式的開始。所謂單機(jī)模式是指所有應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)均部署在一臺計算機(jī)或服務(wù)器上，由一臺計算機(jī)完成所有的處理。這種單機(jī)下計算模式非常普遍，舉例來說，在人們的日常工作機(jī)學(xué)習(xí)中，通過個人計算機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序，內(nèi)存加載應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，CPU通過一系列指令運(yùn)算滿足應(yīng)用的需求，再將數(shù)據(jù)保存在本地硬盤上。在這整個過程中，應(yīng)用程序的運(yùn)行與輸出都不需要和其他計算機(jī)進(jìn)行交互和數(shù)據(jù)同步，是純粹的單機(jī)運(yùn)算模式。這種模式的好處是功能和數(shù)據(jù)集中，便于維護(hù)、管理和執(zhí)行。但是，凡事均具有兩面性，單機(jī)模式的缺點(diǎn)也很明顯，單臺計算機(jī)或服務(wù)器的處理能力首先取決于CPU和內(nèi)存的性能，但硬件的發(fā)展速度和性能是有限的，而且升級硬件的成本也是需要考慮的，由此決定了CPU和內(nèi)存等硬件的性能將成為制約單機(jī)模式發(fā)展的瓶頸。既然單機(jī)計算模式存在性能上的問題。那么，有沒有什么更好的計算模式呢？答案是肯定的。為解決單機(jī)計算模式遇到的問題，并行計算由此誕生并得到了發(fā)展。并行計算技術(shù)的特征

并行計算一般是指一種能夠讓多條計算進(jìn)程并行執(zhí)行的計算模式，是一種同時協(xié)調(diào)使用多種計算資源解決計算問題的過程。并行計算的主要目的是快速解決大型且復(fù)雜的計算問題。

并行計算的基本原理是用多臺計算服務(wù)器的處理器來協(xié)同運(yùn)算同一任務(wù)，將希望求解的問題或任務(wù)分解成若干個單元，這其中的各個單元均由一臺獨(dú)立的、大型的計算機(jī)執(zhí)行并行計算。這種大型計算機(jī)，可以并行的計算復(fù)雜的運(yùn)算過程，一般這種計算機(jī)可以是含有多個處理器的超級計算機(jī)，也可能是以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式連接在一起的若干臺獨(dú)立計算機(jī)構(gòu)成的計算集群。

適合利用并行計算來解決問題的場景，通常具備以下特征：計算任務(wù)分離成多個部分，各個部分協(xié)同、并行工作，有助于同時解決；可以隨時并及時地執(zhí)行多個程序指令；多計算資源下解決問題的耗時要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于單個計算資源下的耗時。并行計算技術(shù)詳解

并行計算的目的是加快計算速度。我國學(xué)者張林波在其編寫的教材《并行計算導(dǎo)論》中對并行計算進(jìn)行了描述性定義：并行計算是指在并行機(jī)上，將一個應(yīng)用分解成多個子任務(wù)，分配給不同的處理器，各個處理器之間相互協(xié)同，并行地執(zhí)行子任務(wù)，從而達(dá)到加速求解速度，或者求解應(yīng)用問題規(guī)模的目的。如左圖所示，并行計算是一種計算體系結(jié)構(gòu)，其中多個處理器同時執(zhí)行從一個較大的復(fù)雜問題中分解出來的多個、較小的計算任務(wù)。近年來并行計算已成為計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的主要范例，主要以多核處理器的形式出現(xiàn)。并行計算的應(yīng)用場景

并行計算一般用于各式各樣的科學(xué)計算，如氣象分析、基因測序和仿真模擬等，屬于高性能、大規(guī)模計算的范疇，在國內(nèi)這種典型的例子就是神威-太湖之光，這種超級計算機(jī)集群在一個大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)聚集了幾萬臺機(jī)器，同時安裝有40960個中國自主研發(fā)的神威26010眾核處理器，該眾核處理器采用64位自主申威指令集，峰值性能達(dá)到3,168萬億次每秒，CPU的核心工作頻率達(dá)到1.5GHz，下圖是神威-太湖之光超級計算機(jī)集群實(shí)景圖。并行計算與分布式計算差異

并行計算與分布式計算的概念容易混淆，它們之間存在共同點(diǎn)，并行計算與分布式計算都可以將大的復(fù)雜任務(wù)分解成為多個小任務(wù)。最明顯的差別在于，并行計算中，所有的處理器之間都是的共享內(nèi)存，而在分布式計算中，每個處理器都有其獨(dú)享的內(nèi)存，都屬于獨(dú)立的服務(wù)器。

從上圖可以看出并行計算與分布式計算存在多個相同點(diǎn)，它們都可以將大任務(wù)拆分成多個小任務(wù)，并且通過高性能計算方式實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的分析與處理。

兩者的不同點(diǎn)在于實(shí)效性、獨(dú)立性以及應(yīng)用場合等方面。簡單來說，如果處理單元是共享內(nèi)存，可以稱為并行計算，反之就屬于分布式計算的技術(shù)范疇。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第1篇：從彈性計算說起彈性計算的由來

彈性云計算就是云計算的一種，它與云計算唯一區(qū)別就是可彈性擴(kuò)展的資源用量，為客戶業(yè)務(wù)在高峰期的順暢保駕護(hù)航。對于彈性計算的實(shí)際作用，讀者們聽上去可能比較難以理解，因?yàn)榇蠖鄶?shù)人初次接觸公有云計算技術(shù)，都會對什么是彈性計算云里霧里，又或者說是彈性計算能幫助我們做什么。在講述彈性計算內(nèi)容之前，本書以人們生活中的常見例子來說明，讀者不妨思考一下我們平常坐的高鐵火車票是在哪里購買的？你可能會不假思索的說：拿起手機(jī)，登錄12306的app程序，輸入高鐵火車票的起始和目的地點(diǎn)，幾分鐘就能搞定。這可能是大多數(shù)人不假思索就能給出的答案，今天的人們可能很難想象就在僅僅十多年前，為了購買一張火車票，購票者需要排長達(dá)數(shù)小時的隊(duì)伍，又或者是，你需要不斷撥打一直被占線的購票電話，一票難求是當(dāng)時春運(yùn)高峰時期人人都遭遇過的經(jīng)歷。十多年后，購買火車票的體驗(yàn)發(fā)生了巨大變化，到底是什么服務(wù)器在背后支撐了如此巨大的訪問流量呢？彈性計算的特征

答案是彈性計算。彈性計算可以說是云計算所提供的基礎(chǔ)服務(wù)之一，它是一種為用戶提供靈活的、動態(tài)的、按需的計算服務(wù)，因此它的特點(diǎn)就是“彈性”。

對于彈性云計算，有一種非常流行的比喻，即把彈性云計算與水、電和燃?xì)獾裙操Y源的基礎(chǔ)設(shè)施對比，它們之間都有以下幾個共同點(diǎn)：（1）按需付費(fèi)

用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行業(yè)務(wù)獲取并結(jié)算費(fèi)用，用多少算多少。（2）無限擴(kuò)充

理論上，云上資源是無限大的，用戶可以需要多少就使用多少。（3）惠及大眾現(xiàn)如今，人們的日常生活越來越多的被云計算所影響，潤物細(xì)無聲，你可能毫無察覺，但云計算一直都存在。（4）影響民生彈性云計算逐步成為IT行業(yè)甚至社會信息化發(fā)展的基石，給人們生活帶來極大的便利。彈性計算的產(chǎn)品形態(tài)

相信讀者朋友們在日常的學(xué)習(xí)或生活中，都頻繁接觸過個人計算機(jī)，每個人都有使用計算機(jī)完成各種各樣操作的體會，如編輯office的Word、PPT文檔、運(yùn)行即時聊天軟件和家人朋友實(shí)時聊天、在計算機(jī)上訪問視頻網(wǎng)站觀看電影和電視劇等等不勝枚舉。那么請讀者不妨思考一個問題：云計算中的“計算”，具體是指什么？讀者們應(yīng)該會想到，傳統(tǒng)的計算每個人都接觸過，每個人在讀書時代，在學(xué)習(xí)中運(yùn)用各種計算完成題目的解答。顧名思義，云計算分為兩個部分，一是云，二是計算。

從云計算的概念及使用場景上，可以講計算分為兩種類型，一種是名詞意義上的“計算”，可以理解為一種計算服務(wù)的提供，包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用軟件等，通過Internet提供快速創(chuàng)新、彈性資源給到使用者。例如，公有云為第三方云服務(wù)提供商所擁有和運(yùn)營，通過Internet提供計算資源；另一種是動詞意義上的“計算”，簡單地說，就是分布式計算，解決任務(wù)分發(fā)，并進(jìn)行計算結(jié)果的合并，本質(zhì)上講，計算用于完成用戶特定的計算任務(wù)，比如各種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、企業(yè)辦公應(yīng)用、科學(xué)研究中的計算分析等。彈性計算的業(yè)務(wù)模式

為了能夠處理各種類型的計算任務(wù)，彈性計算提供了一種創(chuàng)新型的產(chǎn)品形態(tài)，也就是云服務(wù)器。從云服務(wù)器的角度看，它的能力與一臺傳統(tǒng)的物理服務(wù)器類似，計算主要體現(xiàn)在CPU、內(nèi)存和存儲等資源，而網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)為網(wǎng)卡和其接入的物理，它們共同組合構(gòu)成了一臺真正可用的云服務(wù)器。企業(yè)或普通個人用戶在拿到這一臺云服務(wù)器后，就可以在云服務(wù)器上安裝、部署和運(yùn)行自己所需要的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等。因此，彈性計算的業(yè)務(wù)模式從根本上看，就是一種提供計算的業(yè)務(wù)。企業(yè)或普通個人用戶在公有云上購買了一臺云服務(wù)器后，實(shí)際上擁有的是云服務(wù)器的使用權(quán)，可以讓用戶按需購買、按實(shí)際使用量去付費(fèi)，在使用上非常靈活。常見的公有云云服務(wù)器的售賣方式包括：

（1）按量付費(fèi)

按量付費(fèi)實(shí)現(xiàn)了以“秒”計費(fèi)的機(jī)制，您可以根據(jù)自己的需求，隨時創(chuàng)建、擴(kuò)展、刪除云主機(jī)服務(wù)，做到更精準(zhǔn)的按需使用，按需付費(fèi)模式下系統(tǒng)每小時扣取前一小時的費(fèi)用。

（2）包年包月

簡單說就是云主機(jī)的購買費(fèi)用=云主機(jī)A型號月單價*月數(shù)。包年包月是一種先付費(fèi)后使用的計費(fèi)方式。通過包年包月，可以提前預(yù)留資源，同時享受更大的價格優(yōu)惠，更大程度節(jié)省支出。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第2篇：了解云服務(wù)器與虛擬機(jī)云服務(wù)器定義

虛擬服務(wù)器又稱云服務(wù)器，它本身屬于物理服務(wù)器的一部分，云服務(wù)器是集中的托管服務(wù)器資源池，一般通過網(wǎng)絡(luò)交付。與傳統(tǒng)物理服務(wù)器一樣的是，云服務(wù)器也可以執(zhí)行與傳統(tǒng)物理服務(wù)器相同的功能，云服務(wù)器通常由CPU、內(nèi)存、硬盤和網(wǎng)絡(luò)組成，通過它們提供處理能力、存儲和應(yīng)用。與物理服務(wù)器不同的是，云服務(wù)器的使用者一般不能直接控制或者無需知道所使用的云資源的確切地理位置，因?yàn)樵品?wù)器可位于任意地點(diǎn)，可能在不同的機(jī)房、不同的城市，甚至在世界的任何角落，只需通過云計算環(huán)境遠(yuǎn)程交付即可滿足用戶上云服務(wù)。相比之下，傳統(tǒng)的物理服務(wù)器的硬件通常設(shè)在企業(yè)本地，由企業(yè)以獨(dú)占并負(fù)責(zé)運(yùn)維，必須由企業(yè)自行管理，而云服務(wù)器則不然，它可由第三方管理。云服務(wù)器的價值

云服務(wù)器和傳統(tǒng)物理服務(wù)器的區(qū)別，簡單來說，如果服務(wù)器的計算和存儲資源通過云計算的網(wǎng)絡(luò)形式來交付，意味著云服務(wù)是通過Internet網(wǎng)絡(luò)提供的，這就區(qū)別于位于本地、可直接訪問的物理計算和存儲等資源。

云服務(wù)器的誕生對世界互聯(lián)網(wǎng)及IT行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響，截止目前，全世界范圍內(nèi)無數(shù)公司已經(jīng)或正在從傳統(tǒng)的集中式服務(wù)器及開發(fā)架構(gòu)體系逐漸轉(zhuǎn)而利用云技術(shù)降本增效，企業(yè)開始學(xué)會不必?fù)碛胁⒐芾韽?fù)雜又多變的硬件，直接通過公有云根據(jù)自身發(fā)展需要獲取各種IT基礎(chǔ)設(shè)施等，例如企業(yè)通過公有云上的云服務(wù)器用于臨時、可變的工作負(fù)載，當(dāng)需求增加時，能夠快速擴(kuò)展，當(dāng)需求減少或取消時，可以隨時終止需求，極大的提升了生產(chǎn)及資源利用效率。

我們知道在物理服務(wù)器之上，通過虛擬化技術(shù)及軟件實(shí)現(xiàn)劃分、隔離其物理服務(wù)器上的各個虛擬服務(wù)器。云服務(wù)器通過在物理服務(wù)器上安裝一款名為Hypervisor的虛擬化軟件，將大量物理服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接并虛擬化，而虛擬化的目的就是將合并后的物理資源（包括計算、存儲及網(wǎng)絡(luò)資源等）進(jìn)行抽象和池化，以創(chuàng)建云服務(wù)器，這也是虛擬化的核心；再之后，這些經(jīng)過池化的虛擬資源即可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)云交付，可以提供給企業(yè)或普通個人使用者共享使用。虛擬機(jī)的定義

虛擬機(jī)通常也稱之為云主機(jī)、客戶機(jī)，借助虛擬化技術(shù)，在單臺物理服務(wù)器之上的系統(tǒng)中創(chuàng)建多個模擬環(huán)境或?qū)Ｓ觅Y源，通過一款名為“Hypervisor”（中文譯為虛擬機(jī)監(jiān)控程序）的軟件可直接連接到硬件，從而將一個系統(tǒng)劃分為不同的、獨(dú)立的環(huán)境，我們把它稱之為虛擬機(jī)（英文簡稱VM）。

虛擬機(jī)可以說是一種軟件形式存在的計算機(jī)，與物理計算機(jī)相同的是，虛擬機(jī)同樣可提供與物理計算機(jī)相同的功能，比如虛擬機(jī)也能運(yùn)行常見的Linux、windows系列操作系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)中可以安裝和部署各種滿足用戶使用的應(yīng)用程序。虛擬機(jī)的表現(xiàn)形式

虛擬機(jī)運(yùn)行在某個主機(jī)之上，這個主機(jī)稱之為宿主機(jī)，并從宿主機(jī)上獲取所需的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源，虛擬機(jī)還包含一組規(guī)范和配置文件，并由主機(jī)的物理資源提供支持，虛擬機(jī)通過物理計算機(jī)來運(yùn)行文件。

換句話說，虛擬機(jī)系統(tǒng)更像是一個獨(dú)立的計算機(jī)系統(tǒng)。在創(chuàng)建虛擬機(jī)之初，空虛擬機(jī)就像一臺沒有安裝任何操作系統(tǒng)的空白物理計算機(jī)，之后通過從宿主機(jī)上獲取CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲等相關(guān)資源，并安裝操作系統(tǒng)后就變得像一臺真正可以使用的物理計算機(jī)。下圖中是構(gòu)成一臺彈性云服務(wù)器，也就是虛擬機(jī)的主要組成部分。虛擬機(jī)的架構(gòu)

下圖是虛擬機(jī)在物理機(jī)上的位置，在最底層是x86或ARM物理服務(wù)器，服務(wù)器之上是操作系統(tǒng)層，Hypervisor軟件就是安裝于服務(wù)器操作系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)虛擬化功能，利用Hypervisor可將物理服務(wù)器（又稱為宿主機(jī)）虛擬成一個個的虛擬環(huán)境，虛擬機(jī)與物理機(jī)從使用角度看并沒有什么不同，它也包括用于計算的CPU、內(nèi)存和用于存儲文件的磁盤等虛擬硬件，并可連接到外部網(wǎng)絡(luò)，在虛擬機(jī)中可以安裝操作系統(tǒng)，安裝的方法同物理服務(wù)器上一樣，再之后根據(jù)企業(yè)或個人用戶的自身需求，在操作系統(tǒng)中可以部署各種應(yīng)用軟件，如MYSQL、web應(yīng)用服務(wù)程序等。

從表面上看，虛擬機(jī)的運(yùn)行方式與單個物理計算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的運(yùn)行方式?jīng)]有什么本質(zhì)上的不同，但虛擬機(jī)彼此之間以及與物理主機(jī)之間仍然完全獨(dú)立，這是因hypervisor這種虛擬機(jī)監(jiān)控的軟件，實(shí)現(xiàn)允許在同一宿主機(jī)上同時在不同的虛擬機(jī)上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，更重要的是虛擬機(jī)之間彼此獨(dú)立。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第3篇：什么是阿里云彈性云服務(wù)器？云服務(wù)器誕生的背景

云計算將所有IT基礎(chǔ)設(shè)施資源以云服務(wù)的形式交付，云的出現(xiàn)不僅僅是一種IT技術(shù)平臺的轉(zhuǎn)變，它大大改變了以往人們工作和公司運(yùn)營的方式。隨著云計算技術(shù)的蓬勃發(fā)展，云計算使用范圍也越來越廣泛，目前國內(nèi)外各大IT企業(yè)提供的云計算解決方案及公有云平臺都會根據(jù)各自廠商的特點(diǎn)呈現(xiàn)給用戶。

今天在亞太地區(qū)，表現(xiàn)最亮眼的云服務(wù)廠商當(dāng)屬中國的阿里云，阿里云的核心系統(tǒng)是大規(guī)模分布式計算系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)、資源調(diào)度及任務(wù)管理系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)之上，逐步構(gòu)建出完整的彈性計算服務(wù)、安全存儲服務(wù)、結(jié)構(gòu)化/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。

基于阿里云核心系統(tǒng)之上，推出彈性計算服務(wù)（ElasticComputeService，以下英文簡稱ECS）即云服務(wù)器，與美國亞馬遜公司的云產(chǎn)品AWS旗下彈性計算云服務(wù)器EC2類似，ECS是阿里云體系中的標(biāo)準(zhǔn)計算服務(wù)名。阿里云ECS的定義云服務(wù)器ECS是一種云計算服務(wù)，它的管理方式比屋里服務(wù)器更簡單高效。無需提前采購?fù)度?，可以根?jù)業(yè)務(wù)需要，隨時創(chuàng)建實(shí)例、擴(kuò)容磁盤或釋放任意多臺云服務(wù)器實(shí)例。云服務(wù)器ECS實(shí)例是一個虛擬的計算環(huán)境，包含CPU、內(nèi)存等最基礎(chǔ)的計算組件，是服務(wù)器呈現(xiàn)給用戶的實(shí)際操作實(shí)體。ECS實(shí)例是云服務(wù)器最為核心的概念，其他的資源，比如磁盤、IP、鏡像、快照等等，只有與ECS實(shí)例結(jié)合后才能使用。左圖是云服務(wù)器ECS實(shí)例的示意圖。用戶可以通過云服務(wù)器管理控制臺配置自己的ECS實(shí)例，例如選擇實(shí)例的規(guī)格、磁盤、操作系統(tǒng)、帶寬、和安全組等資源阿里云ECS由什么組成？

云服務(wù)器通常包含實(shí)例、鏡像、塊存儲、安全組、快照、網(wǎng)絡(luò)等功能組件。1、實(shí)例

實(shí)例（英文為instance）的含義等同于一臺虛擬機(jī)或虛擬服務(wù)器，在實(shí)例中包括與物理計算機(jī)一樣的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等IT基礎(chǔ)設(shè)施組件，此外在實(shí)例中還可以根據(jù)需求安裝有桌面版、服務(wù)器版操作系統(tǒng)。實(shí)例可以簡單理解為云計算資源中虛擬出來的一塊獨(dú)立的計算單元，實(shí)例的計算性能、網(wǎng)絡(luò)和存儲性能由實(shí)例本身規(guī)格決定，公有云平臺提供了多種實(shí)例類型供企業(yè)或個人用戶選擇，不同類型的實(shí)例可以提供不同的計算能力、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和存儲能力。2、鏡像

鏡像（英文為image）可以提供實(shí)例的操作系統(tǒng)、初始化應(yīng)用數(shù)據(jù)及預(yù)裝的軟件。鏡像可以看作是一個包含了各種必要配置的彈性云服務(wù)器模板，在這個模板中至少包含操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)支持多種Linux發(fā)行版和多種WindowsServer版本，此外鏡像還可以包含已經(jīng)完成部署的應(yīng)用軟件。企業(yè)和用戶在創(chuàng)建彈性云服務(wù)器時必須指定一種鏡像阿里云ECS由什么組成？3、云硬盤

云硬盤是相對物理硬盤而言，它是阿里云為云服務(wù)器ECS提供的塊存儲設(shè)備產(chǎn)品，可以為彈性云服務(wù)器提供可靠的、高性能、規(guī)格豐富并且可彈性擴(kuò)展的塊存儲服務(wù)，滿足不同場景的業(yè)務(wù)需求，塊存儲支持順序及隨機(jī)讀寫，能夠滿足大部分通用業(yè)務(wù)場景下的數(shù)據(jù)存儲需求，一般情況下云硬盤適用于分布式文件系統(tǒng)、開發(fā)測試、數(shù)據(jù)倉庫以及高性能計算等場景。4、快照

快照（英文為snapshot），是阿里云提供的一種數(shù)據(jù)備份方式，可以為所有類型的虛擬機(jī)及云硬盤創(chuàng)建崩潰一致性快照，用于備份或者恢復(fù)整個數(shù)據(jù)盤或系統(tǒng)盤。快照是某一時間點(diǎn)下一塊云盤的數(shù)據(jù)狀態(tài)文件。快照是一種便捷高效的數(shù)據(jù)容災(zāi)手段，常用于數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)和制作自定義鏡像等。具體的快照實(shí)現(xiàn)過程及原理如下圖所示：阿里云ECS由什么組成？5、安全組

安全組（英文securitygroup）是一種虛擬防火墻，用于控制安全組內(nèi)ECS實(shí)例的入流量和出流量，安全組一般具備有數(shù)據(jù)包過濾功能，用于設(shè)置云服務(wù)器等實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)訪問控制，是重要的網(wǎng)絡(luò)安全隔離手段。通常情況下，安全組創(chuàng)建后，用戶可以在安全組中定義各種訪問規(guī)則，當(dāng)云服務(wù)器ECS加入該安全組后，即受到這些訪問規(guī)則的保護(hù)，當(dāng)然用戶也可以根據(jù)需要創(chuàng)建自定義的安全組，公有云系統(tǒng)會為每個用戶提供一個默認(rèn)安全組，默認(rèn)安全組的規(guī)則是在出方向上的數(shù)據(jù)報文全部放行，入方向網(wǎng)絡(luò)訪問受限。6、網(wǎng)絡(luò)

所謂網(wǎng)絡(luò)，在阿里云環(huán)境下主要是指專有網(wǎng)絡(luò)或私有網(wǎng)絡(luò)，它為云服務(wù)器ECS提供一種虛擬、隔離的網(wǎng)絡(luò)空間。專有網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是在邏輯上徹底隔離的云上私有網(wǎng)絡(luò)，云服務(wù)器ECS的使用者可以自行分配私網(wǎng)IP地址范圍、配置路由表和網(wǎng)關(guān)等。專有網(wǎng)絡(luò)的核心包括三個組成部分：私有網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)段、路由器、交換機(jī)。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第4篇：云服務(wù)器的產(chǎn)品優(yōu)勢云服務(wù)器與物理服務(wù)器的差別1、彈性可維護(hù)性云服務(wù)器與物理服務(wù)器相比更加彈性靈活。傳統(tǒng)物理服務(wù)器硬件固定、運(yùn)維困難，而云服務(wù)器則彈性伸縮，快速擴(kuò)容2、安全可靠性傳統(tǒng)物理服務(wù)器需企業(yè)自建或購買安全防護(hù)設(shè)備，而云服務(wù)器提供多種安全方案，支持各種常見的黑客攻擊防御手段3、容災(zāi)與備份

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)僅本地存儲、需手工備份，無法實(shí)現(xiàn)自動故障恢復(fù)；云服務(wù)器采用三副本數(shù)據(jù)冗余策略，單份數(shù)據(jù)損壞短時間快速恢復(fù)4、節(jié)約成本

云服務(wù)器最大的優(yōu)勢之一就是分鐘級交付、按需購買，無需自建機(jī)房5、簡單易用

云服務(wù)器可以做到即開即用，維護(hù)方便；而傳統(tǒng)物理服務(wù)器開通費(fèi)時、部署周期長，而且需要專業(yè)技術(shù)人員支持云服務(wù)器的產(chǎn)品優(yōu)勢

現(xiàn)如今，包括公有云在內(nèi)的多種云計算服務(wù)類型在各個商業(yè)領(lǐng)域、普通用戶中得到應(yīng)用及落地，業(yè)務(wù)上云逐漸開始變得流行，因?yàn)樵朴嬎愕拇_帶來了IT基礎(chǔ)設(shè)施的變革，大大提升了企業(yè)或普通用戶業(yè)務(wù)或應(yīng)用開發(fā)運(yùn)維的工作效率。

云服務(wù)器是構(gòu)建云計算的基礎(chǔ)，它基本承載了云計算的價值與優(yōu)勢，可以簡單概括為以下幾點(diǎn)：穩(wěn)定高可用、彈性及安全。云服務(wù)器優(yōu)勢：高可用穩(wěn)定

所有的公有云服務(wù)提供商都在不斷追求于打造業(yè)界最為可靠的云服務(wù)器，但如何定義高可用性，以及具體的評判標(biāo)準(zhǔn)是什么，各個廠商不盡相同。

舉例來說，華為云服務(wù)器認(rèn)為穩(wěn)定可靠是首要的，因此華為云在可靠可用性方面，重點(diǎn)從三個方面去考量，第一是華為云服務(wù)器提供了豐富的磁盤種類，提供普通IO、高IO、通用型SSD、極速型SSD類型的云硬盤，可以覆蓋云服務(wù)器不同業(yè)務(wù)場景需求；第二是數(shù)據(jù)可靠性，華為云服務(wù)器支持基于分布式架構(gòu)的塊存儲服務(wù)，具有更高的數(shù)據(jù)可靠性，以及優(yōu)秀的I/O吞吐量，能夠保證當(dāng)其中任何一個副本發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠及時快速執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而避免因單一硬件故障造成用戶數(shù)據(jù)丟失；第三是華為云服務(wù)器支持云服務(wù)器和云硬盤級別的備份及恢復(fù)，可預(yù)先設(shè)置好自動備份策略，實(shí)現(xiàn)在線自動備份，從而確保數(shù)據(jù)安全可用。

而阿里云云服務(wù)器在高可用性上的做法是另辟蹊徑，對比傳統(tǒng)機(jī)房以及物理服務(wù)器廠商而言，阿里云會采用更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，包括服務(wù)器準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)等方面去確保公有云架構(gòu)的高可用性、數(shù)據(jù)的可靠性以及云服務(wù)器實(shí)例的高可用性。具體來說，阿里云在全球總計運(yùn)營25個公共云中心地域、80個可用區(qū)，通過大量物理服務(wù)器組成的集群可以為不同的云計算業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定支撐，當(dāng)企業(yè)用戶需要更高的可用性時，可以利用多可用區(qū)部署方案搭建主備服務(wù)或者雙活服務(wù)，甚至企業(yè)用戶還可以利用多地域和多可用區(qū)的特色搭建出更高的可用性服務(wù)，例如包括容災(zāi)、備份等服務(wù)等。此外，阿里云為使用者提供了如下支持：1、

提升可用性的產(chǎn)品和服務(wù)。包括云服務(wù)器ECS及其他阿里云云相關(guān)服務(wù)產(chǎn)品等；2、整合行業(yè)合作伙伴以及生態(tài)合作伙伴，共同幫助企業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的云架構(gòu)，并且保證云上業(yè)務(wù)的持續(xù)性；3、阿里云提供多種多樣的培訓(xùn)服務(wù)，讓企業(yè)用戶從業(yè)務(wù)端到底層服務(wù)端，在整條鏈路上實(shí)現(xiàn)高可用。云服務(wù)器優(yōu)勢：彈性

云計算最大的優(yōu)勢在于彈性與靈活性，以阿里云為例，阿里云的彈性特征體現(xiàn)在計算的彈性、存儲的彈性、網(wǎng)絡(luò)的彈性以及幫助用戶對于業(yè)務(wù)架構(gòu)重新規(guī)劃的彈性。

具體內(nèi)容為，其一針對計算彈性，通過阿里云云服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)自由、按需配置CPU、內(nèi)存、帶寬，從而可以符合不斷變化的業(yè)務(wù)需求，在普通IDC模式下，很難做到對單臺服務(wù)器進(jìn)行隨意的變更配置，而云服務(wù)器可以做到可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的增減自由變更配置，并且通過隨時增加或縮減云服務(wù)器數(shù)量，能夠快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變化；其二，針對存儲彈性，通過存儲虛擬化的技術(shù)，以及分布式存儲的應(yīng)用，阿里云可以為企業(yè)用戶提供海量的存儲，使用者按需購買，調(diào)整配置，保證在數(shù)據(jù)量不斷增長的條件下力保數(shù)據(jù)不會丟失。最后，針對網(wǎng)絡(luò)彈性，阿里云的專有網(wǎng)絡(luò)的配置與普通IDC機(jī)房配置可以是完全相同的，并且可以擁有更靈活的拓展性。在阿里云，您可以實(shí)現(xiàn)各個可用區(qū)（機(jī)房）之間的互聯(lián)互通、安全域隔離以及靈活的網(wǎng)絡(luò)配置和規(guī)劃。云服務(wù)器優(yōu)勢：安全

云上業(yè)務(wù)服務(wù)器的安全是否有保障、分布在云端的企業(yè)用戶數(shù)據(jù)是否安全且不會泄露，這曾經(jīng)是在云計算剛誕生不久后，被業(yè)界討論最激烈，也是最顧慮的地方。

各家公有云服務(wù)提供商在云服務(wù)器的安全領(lǐng)域都投入巨大的技術(shù)力量，以及人力物力去支持和保障。以阿里云為例，迄今為止，阿里云已經(jīng)通過了包括ISO27001、MTCS在內(nèi)的多種國際安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，基于國際標(biāo)準(zhǔn)之上，阿里云加強(qiáng)了安全合規(guī)性，對于用戶數(shù)據(jù)的隱秘性、用戶信息的私密性以及用戶隱私的保護(hù)力度都有極其嚴(yán)格的要求。具體安全措施包括：1）豐富的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品體系企業(yè)或普通個人使用者只需進(jìn)行簡單配置，就可在當(dāng)前的業(yè)務(wù)環(huán)境下，與全球所有機(jī)房進(jìn)行串接，從而提高了業(yè)務(wù)的靈活性、穩(wěn)定性以及業(yè)務(wù)的可發(fā)展性。2）專有網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性云上業(yè)務(wù)搭建在阿里云專有網(wǎng)絡(luò)上，而網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施將會不停進(jìn)化，每天都擁有更新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及更新的網(wǎng)絡(luò)功能，這樣可以保證業(yè)務(wù)永遠(yuǎn)保持在一個穩(wěn)定的最佳狀態(tài)。3）專有網(wǎng)絡(luò)的安全性面對互聯(lián)網(wǎng)上不斷的攻擊流量，阿里云的專有網(wǎng)絡(luò)具備流量隔離以及攻擊隔離的功能，在此基礎(chǔ)上提供DDoS防護(hù)、DNS劫持檢測、入侵檢測、漏洞掃描、網(wǎng)頁木馬檢測、登錄防護(hù)等各種廣泛的安全服務(wù)。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第5篇：云服務(wù)器的應(yīng)用場景云服務(wù)器的應(yīng)用場景

隨著云計算技術(shù)的不斷向前發(fā)展，以及云技術(shù)帶來的降本增效的理念逐步深入人心，越來越多的業(yè)務(wù)被從線下搬到云上運(yùn)行，將關(guān)鍵型業(yè)務(wù)及關(guān)鍵型的工作負(fù)載逐步由企業(yè)自建機(jī)房中遷移至公有云服務(wù)器上運(yùn)行，從而提高了工作效率，但對于很多企業(yè)及個人用戶而言，什么業(yè)務(wù)適合云端運(yùn)行，什么數(shù)據(jù)能夠在云服務(wù)器上保存，并沒有一個清晰的思路，這就需要他們立身業(yè)務(wù)發(fā)展的長久需求，找到符合實(shí)際的應(yīng)用場景。應(yīng)用場景一：建站應(yīng)用

這個場景適用于各種類型和規(guī)模的企業(yè)級應(yīng)用、中小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，這個階段的網(wǎng)站訪問量可能不大，對CPU、內(nèi)存、硬盤空間和帶寬無特殊要求，企業(yè)用戶只需一臺低配置的云服務(wù)器ECS實(shí)例即可運(yùn)行Apache、Nginx或其他Web應(yīng)用程序。常規(guī)的Web應(yīng)用使用的架構(gòu)，移動云推薦計算/通用系列云主機(jī)，提供均衡、強(qiáng)勁的計算、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載壓力隨時調(diào)整實(shí)例配置無需擔(dān)心業(yè)務(wù)突增時算力不足。特點(diǎn)包括以下：（1）低成本

云主機(jī)資源彈性易用、按需獲取、節(jié)約成本（2）負(fù)載均衡:應(yīng)用部署在云主機(jī)上，通過ELB實(shí)現(xiàn)流量分發(fā)應(yīng)用場景二：大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析場景主要是指大容量數(shù)據(jù)處理，需要高I/O能力和快速的數(shù)據(jù)交換處理能力，例如MapReduce、Hadoop計算密集型，這就需要企業(yè)選擇大數(shù)據(jù)類型實(shí)例規(guī)格，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)類型實(shí)例規(guī)格一般采用本地存儲的架構(gòu)，以阿里云云服務(wù)實(shí)例規(guī)格為例，云服務(wù)器ECS在保證海量存儲空間、高存儲性能的前提下，可以為云端的Hadoop集群、Spark集群提供更高的網(wǎng)絡(luò)性能。處理大容量數(shù)據(jù)，需要高I/O能力和快速的數(shù)據(jù)交換處理能力的場景。例如MapReduce、Hadoop計算密集型，推薦使用磁盤增強(qiáng)型彈性云服務(wù)器，主要適用于需要對本地存儲上的極大型數(shù)據(jù)集進(jìn)行高性能順序讀寫訪問的工作負(fù)載，例如：Hadoop分布式計算，大規(guī)模的并行數(shù)據(jù)處理和日志處理應(yīng)用。主要的數(shù)據(jù)存儲是基于HDD的存儲實(shí)例，默認(rèn)配置最高10GE網(wǎng)絡(luò)能力，提供較高的PPS性能和網(wǎng)絡(luò)低延遲。應(yīng)用場景三：大型互聯(lián)網(wǎng)在線游戲現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)游戲的流行，以及服務(wù)器成本的不斷上升時刻考驗(yàn)著網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)企業(yè)的運(yùn)維能力，因此適合在網(wǎng)絡(luò)在線游戲的場景呼聲很高，主要特征是需要高計算資源消耗的應(yīng)用場景，如Web前端服務(wù)器、大型多人在線游戲（MMO）前端等。高并發(fā)、瞬時計算量大的場景，阿里云推薦高主頻及GPU服務(wù)器實(shí)現(xiàn)高計算性能與高圖像渲染性能的需求應(yīng)用場景四：深度學(xué)習(xí)AI技術(shù)的發(fā)展在最近幾年如火如荼，就國內(nèi)而言誕生了眾多AI領(lǐng)域的技術(shù)性企業(yè)。在公有云架構(gòu)及云服務(wù)器實(shí)例上，同樣有覆蓋AI及深度學(xué)習(xí)的場景，通過它們能夠大幅提高機(jī)器學(xué)習(xí)及科學(xué)計算等大規(guī)模計算框架的運(yùn)行速度，為搭建人工智能及高性能計算平臺提供基礎(chǔ)架構(gòu)支持，同時通過采用GPU計算型實(shí)例，可以搭建基于TensorFlow框架等的AI應(yīng)用，并且利用GPU計算型還可以降低客戶端的計算能力要求，適用于圖形處理、云游戲云端實(shí)時渲染、AR/VR的云端實(shí)時渲染等瘦終端場景。對于持續(xù)且大量的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算的深度學(xué)習(xí)場景，阿里云推薦GPU實(shí)例及AMD實(shí)例，不但性能表現(xiàn)卓越，同時大量節(jié)省成本公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第6篇：彈性云服務(wù)器的案例分析云服務(wù)器的應(yīng)用案例一：彈性云服務(wù)器在醫(yī)療科技中的應(yīng)用FLP公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的醫(yī)療健康科技公司，致力于在從健康的生活方式及疾病的預(yù)防、到診斷、治療和家庭護(hù)理的整個健康關(guān)護(hù)全程，提高人們的健康水平，并改善醫(yī)療效果。目前該公司在診斷影像、圖像引導(dǎo)治療、病人監(jiān)護(hù)、健康信息化以及消費(fèi)者健康和家庭護(hù)理領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，但是隨著全球數(shù)字化變革時代的到來，F(xiàn)LP公司每次的設(shè)備采購都要花費(fèi)大量的精力財力和時間，比如FLP公司在每年的年底都會安排第二年的設(shè)備采購預(yù)算，根據(jù)當(dāng)年的IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用情況、預(yù)期的業(yè)務(wù)增長、經(jīng)驗(yàn)值等向公司提交明確的采購需要，但預(yù)算往往和實(shí)際使用情況又有出入，造成了資源緊張或浪費(fèi)。

截止目前，企業(yè)上云越來越成為一種趨勢，各行各業(yè)中都有企業(yè)開始逐漸涉及云上業(yè)務(wù)往來，但制造業(yè)上云缺乏先例，其企業(yè)體量較大，大象轉(zhuǎn)型需要循序漸進(jìn)。FLP公司IT運(yùn)營總監(jiān)表示，“我們公司自身也在不斷轉(zhuǎn)型，在醫(yī)療健康領(lǐng)域，希望運(yùn)用創(chuàng)新的數(shù)字化技術(shù)參與慢性病防治和分級診療建設(shè)，提供從產(chǎn)品、軟件到以專病為基礎(chǔ)的整體解決方案?！薄霸卺t(yī)院和體檢中心，我們不光提供核磁共振機(jī)器，也參與到內(nèi)容運(yùn)作之中。比如在北京的醫(yī)院及一家康復(fù)中心，公司與醫(yī)療機(jī)構(gòu)一起，對心腦血管疾病的術(shù)后康復(fù)提供數(shù)字化解決方案?！盕LP公司IT運(yùn)營總監(jiān)介紹。云服務(wù)器的應(yīng)用案例一：彈性云服務(wù)器在醫(yī)療科技中的應(yīng)用

類似這樣的整體解決方案的開發(fā)需要IT基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，而基于云平臺來做方案實(shí)施除具備靈活、便捷等優(yōu)勢外，還可以將云上提供的大數(shù)據(jù)、人工智能平臺作為基礎(chǔ)設(shè)施快速融入業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在通過可穿戴設(shè)備和互聯(lián)移動設(shè)備獲取海量數(shù)據(jù)的時代，充分發(fā)揮人工智能和大數(shù)據(jù)的的整合、分析、預(yù)測、決策支持作用，實(shí)現(xiàn)健康解決方案的全面創(chuàng)新，云計算的優(yōu)勢不容忽視。因此，F(xiàn)LP公司選擇阿里云作為云計算解決方案提供商，在FLP公司看來，阿里云的彈性計算云服務(wù)器服務(wù)具有以下兩點(diǎn)優(yōu)勢：優(yōu)勢一：成本

在滿足其他條件下，F(xiàn)LP公司從資本支出到運(yùn)營支持，在阿里云上是總體擁有成本最低的。優(yōu)勢二：兼容性和安全性

便于在本地和云端之間快速遷移，在滿足各種安全合規(guī)的前提下，還能提供持續(xù)保護(hù)和安全威脅預(yù)測的云服務(wù)能力。云服務(wù)器的應(yīng)用案例一：彈性云服務(wù)器在醫(yī)療科技中的應(yīng)用

在包括混合云架構(gòu)構(gòu)建、安全架構(gòu)、業(yè)務(wù)連續(xù)性、企業(yè)級云管理服務(wù)的能力與資質(zhì)等一系列技術(shù)評審后，雙方的系統(tǒng)規(guī)劃師將系統(tǒng)規(guī)劃要求做了對標(biāo)，找到可操作的技術(shù)方案并形成項(xiàng)目規(guī)劃。2017年2月，F(xiàn)LP蘇州數(shù)據(jù)中心正式啟動向阿里云的遷移。

從傳統(tǒng)IT架構(gòu)到遷移上云，F(xiàn)LP公司大大縮減了在IT運(yùn)維方面的財務(wù)支出，與2016年相比，2017年FLP公司在IT運(yùn)維方面成本縮減了54%。

同時在IT運(yùn)維便利性方面得到大幅提升。在上云以前，F(xiàn)LP公司的基礎(chǔ)設(shè)施拋開機(jī)房建設(shè)，部署一臺服務(wù)器，也需要經(jīng)過選型、招標(biāo)采購、上架、系統(tǒng)安裝等等環(huán)節(jié)，而上云后，僅需幾分鐘時間，就可以部署一臺可以直接使用的服務(wù)器。此外在業(yè)務(wù)上云前，每次IT設(shè)備采購都要花費(fèi)大量的精力和時間，F(xiàn)LP公司歷年年底都會安排第二年的設(shè)備采購預(yù)算，根據(jù)目前的系統(tǒng)使用情況、預(yù)期的業(yè)務(wù)增長、經(jīng)驗(yàn)值等向公司提交明確的采購需要。但預(yù)算往往和實(shí)際使用情況又有出入，造成了資源緊張或浪費(fèi)。上云后，F(xiàn)LP公司可以按照業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求量，隨時調(diào)節(jié)服務(wù)器等資源的使用量。云服務(wù)器的應(yīng)用案例二：放棄傳統(tǒng)機(jī)房，讓開發(fā)者專注業(yè)務(wù)K公司是國內(nèi)一家以機(jī)器視覺為核心的人工智能企業(yè)，自主研發(fā)的視覺感知網(wǎng)絡(luò)、智能硬件、智能云服務(wù)等產(chǎn)品技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。K公司的產(chǎn)品深入互聯(lián)網(wǎng)、金融、政府、安防、電信、商業(yè)、地產(chǎn)、零售等多個行業(yè)，為企業(yè)級用戶和開發(fā)者提供全方位的行業(yè)智能解決方案和職能數(shù)據(jù)服務(wù)。

在使用阿里云之前，K公司一直使用使用傳統(tǒng)服務(wù)器，由于平臺調(diào)用量很大，平時機(jī)房需要專人職守，機(jī)器經(jīng)常死機(jī)需要物理重啟。數(shù)據(jù)存儲安全性低，難備份，難擴(kuò)容，成本高資源浪費(fèi)嚴(yán)重，管理困難運(yùn)維成本居高不下。云服務(wù)器的應(yīng)用案例二：放棄傳統(tǒng)機(jī)房，讓開發(fā)者專注業(yè)務(wù)

在公司購買阿里云服務(wù)之后各類運(yùn)維操作一鍵化，數(shù)據(jù)庫升級無感知，存儲無上限且安全可靠。K公司運(yùn)維負(fù)責(zé)人表示，“非常適合我們的人工智能開放平臺的服務(wù)模式，極大的減少了人力成本。并且省卻了大部分組件選擇和運(yùn)維的成本，讓開發(fā)者能夠?qū)Ｗ⒂跇I(yè)務(wù)開發(fā)中。

云主機(jī)是一種按需獲取的云端服務(wù)器，為您提供高可靠、彈性擴(kuò)展的計算資源服務(wù)，您可以根據(jù)需求選擇不同規(guī)格的CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)、硬盤和網(wǎng)絡(luò)來創(chuàng)建您的云主機(jī)，滿足您的個性化業(yè)務(wù)需求。云主機(jī)從訂購到開通使用僅需數(shù)分鐘時間，助您快速靈活地構(gòu)建企業(yè)應(yīng)用。公有云基礎(chǔ)架構(gòu)與運(yùn)維公有云的彈性計算能力第1篇：什么是彈性裸金屬服務(wù)器？技術(shù)背景

服務(wù)器大家都懂，但是在服務(wù)器前面加上“裸金屬”三個字，這就讓人不太理解了。乍一看裸金屬服務(wù)器這個名字，確實(shí)是讓人感到困惑，服務(wù)器難道不都是金屬的？其實(shí)裸金屬服務(wù)器是物理服務(wù)器和虛擬機(jī)之間的一種形式，更直接的說，裸金屬服務(wù)器本身是物理服務(wù)器，只不過做了一些技術(shù)升級。裸金屬服務(wù)器的英文名是BareMetalServer，簡稱為BMS。其實(shí)就是如下圖的一臺物理服務(wù)器：裸金屬服務(wù)器的含義

裸金屬服務(wù)器是一種運(yùn)行在云上的物理計算資源，相對虛擬化云服務(wù)器而言，是一臺既具有傳統(tǒng)物理服務(wù)器特點(diǎn)的硬件設(shè)備