同步学习,带你揭开揭开云计算的神秘面纱

发表于:2020-12-10 09:48

字体: | 上一篇 | 下一篇 | 我要投稿

 作者:half ~summer    来源:CSDN

分享:
  一、云计算在和你亲近
  云计算?很多人对这个概念都不清楚,其实不然,在平时我们使用的网络环境中,就已经和它密切接触了,比如我们使用的百度云,网易云等。为了更好的理解云计算,就好像你去相亲,总有个简要的资料去介绍这个人吧,下面从深受大家喜欢的钢铁侠系列电影中揭开云计算的面纱。
  我们使用超级英雄——钢铁侠来介绍云计算,首先在《钢铁侠3》中,钢铁侠去营救总统和小辣椒的时候,面对众多的变种人,召唤出了钢铁军团,将电影推向了高潮,也是漫威体系电影中钢铁军团第一次出现在大屏幕上,以后的电影中,更是见到了各种各样型号的钢铁战衣。
  我们就这个实现过程来分析一下:
  首先,钢铁军团需要提前被造出来,它们大多被存放在Stark大厦,还有的存放在别的地方,比如在《复仇者联盟2》中,钢铁侠从太空中召唤来了“反浩克装甲”。
  第二步,使用某种技术打通钢铁侠和钢铁军团之间以及钢铁军团相互之间的通信,前者是为了将它们召唤出来,给小辣椒揉肩或者远程操作去救飞机上掉下来的人,再或者和绿巨人PK,后者是为了能让钢铁军团之间互相配合;
  第三步,面对不同的需求,召唤出不同型号的战甲。钢铁侠战甲的升级换代一直被影迷们津津乐道,最初用来逃生的是Mark1,拥有全新反应堆的是Mark6,对付绿巨人时召唤的是Mark44,在《复仇者联盟3》中,见识到了最新的、用来和灭霸正面硬刚的Mark50。
  像这种提前将资源准备好,通过特定技术随时随地使用这些资源去执行特定任务的方式基本就属于云计算类型。
  我们来到现实世界,在生活中,云计算又能为我们提供什么服务呢,在华为的公有云网站中,云计算产品有计算,存储,网络,容器服务等,每个方向下又分为各种小的服务。
  我们来说下这个弹性云服务器ECS,其实云服务器的规格与我们的物理PC配置差不多,也有CPU,内存与硬盘的参数,后期也需要给云服务器安装操作系统,配置ip地址等。云服务器就是把一台电脑放在云端,使用云服务器可以完成大部分在物理PC上完成的工作,编辑文档等,而云服务器更优势的地方在于它具备了物理PC没有的特性,比如你随时随地可以使用手机或者平板去访问,甚至随时修改云服务器的配置,比如把内存从1G扩容到2G等等。
  其实,直白地说,就是可以根据自己的需求去购买对应的服务,与钢铁侠一样,比如在与绿巨人对抗的时候,战衣一部分被损坏了,只需要将损坏的一部分自动补全就行,而不是更换整套战衣,总之,云计算可以让人们像使用水电一样使用IT服务。
  就像之前谈论的百度云一样,通过百度网盘的客户端,可以轻松地将照片、视频、文档等文件进行备份、同步和分享。其中“备份”、“同步”、“分
  享”就属于IT服务,如果没有云计算,我们要实现这些服务就需要手动将文件拷贝到其它的硬盘上,然后再通过这个硬盘分享给别人或者恢复数据。而现在,通过客户端,只要连接互联网并指定需要备份的文件夹,数据就会被自动上传到共享资源池中代替硬盘,这种模式就是云计算。
  二、云计算的优势
  1、按需自助服务
  在《钢铁侠》系列中经常看到类似的情节,首先,钢铁侠在更换战甲时完全是自助,基本不需要别人的帮助,他也不会让别人操纵。另外一个就是按需,这个在《钢铁侠》系列中体现最明显,战甲可以从手表里变形出来,也可以从手提箱出来,钢铁侠可以按照自己的需求,把它从任何地方召唤出来,
  按需自助的前提是了解自己的需求,并知道哪款产品能够解决这个需求。在云计算提供商的官网上也一样有很多类型的产品,在购买以前,用户需要购买哪种产品,就像去超市以前,顾客需要知道洗衣液是用来洗衣服的,咖啡是用来喝的一样。
  2、广泛的网络接入
  在《复仇者联盟2》中,大反派奥创是钢铁侠和绿巨人不小心创造出来的,然后它抢走了心灵宝石、安排绯红女巫激怒绿巨人等等,并多次从超级英雄们的围堵追缴中逃脱,直到幻视被创造出来,把它的网络封掉才被打败。电影中多次提到,奥创的逃脱依赖的是网络,它可以通过网络将自己转移到不同的载体中,只要有网络,奥创就永远在线,永远不会被杀死,所以它一觉醒就破坏掉能把自己困在防火墙以内的贾维斯。
  云计算,通俗来说,就是互联网加计算,所以网络接入是云计算自带的属性。
  在当今社会,互联网几乎可以覆盖到全球每一个角落,我们可以通过任意电子设备—PC、Pad、手机等连接到网络中,这也就意味着通过任何电子设备都可以使用云计算,这点要比奥创先进,奥创只能将自己传送到机器人上,总之,可以接入网络的地方,就有云计算。
  3、资源池化
  在超市里,我们会看到生鲜区、果蔬区以及其它,这样可以方便顾客快速地找到自己需要的商品,但这种形式不是资源池化,只能算是资源归类,那什么算是资源池化呢?
  资源池化除了将同类的资源转换为资源池的形式外,还需要将所有的资源分解到最小单位。比如自助餐厅就是这样做的,将果汁按照不同的口味分开,客户需要多少就打多少。
  资源池化还有一个作用就是可以屏蔽不同资源的差异性,在云计算中,可以被池化的资源包括计算、存储和网络等资源,计算资源包括CPU和内存,如果对CPU进行池化,用户端看到的CPU最小单位可以是一个核心,而不再体现CPU的厂商是AMD或者 Intel。
  4、快速弹性伸缩
  快速弹性伸缩包括多种类型,除了人为手动扩容或减容,云计算还支持根据预设的策略进行自动扩容或减容,伸缩可以是增加或减少服务器数量,也可以是对单台服务器进行资源的增加或减少。
  快速弹性伸缩对用户来说,最大的好处是在保证业务或者应用稳定运行的前提下节省成本。企业在创立初期,可以购买少量的资源,随着企业规模的扩大,可以逐步增加资源方面的投资;另一方面,在特殊时期可以将所有资源集中供给重点业务使用,非特殊时期,将空闲资源转做它用;如果特殊时期资源不足,可以临时增加,度过特殊时期后,再将增加的资源释放。
  5、可计量服务
  计量不是计费,尽管通过计量可以进行计费。
  计量是利用技术和其它手段实现单位统一和量值准确可靠的测量,换句话说,云计算中的服务都是可测量的,有的是根据时间,有的是根据资源配额,还有的是根据流量。服务可测量可以准确地根据客户的业务进行自动控制和优化资源配置。 而不是像我们做饭经常会说少许盐,少许酱油什么的,这些都不是计量。
  三、云计算的定义
  云计算是一种模型,它可以实现随时随地、便捷地、随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源(例如,网络、服务器、存储、应用及服务,资源能够快速供应并释放,使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。
  注意:
  1、云计算不是技术,而是一种模型。
  2、通过云计算,用户可以使用的资源包括网络、服务器、存储、应用及服务等,这些资源全部属于IT领域。
  3、资源的使用可以随时随地,“随时随地”的前提是网络可达。
  4、资源能够快速供应并释放对应了云计算快速弹性伸缩的特点,而与服务提供商的交互减小到最低限度对应了按需自助服务。
  通俗来说,云,是网络、互联网的一种比喻说法,即互联网与建立互联网所需要的底层基础设施的抽象体。“计算”指的是一台足够强大的计算机提供的计算服务(包括各种功能,资源,存储)。“云计算”可以理解为:通过互联网可以使用足够强大的计算机为用户提供的服务,这种服务的使用量可以使用统一的单位来描述。
  四、云计算的历史渊源
  云计算的发展史就是互联网和计算模型的发展史:
  互联网发展史:
  1969年,ARPANET诞生,据说ARPANET的诞生是因为美国担心其它国家的核武器会摧毁美国的核心军事基地,所以美国国防部需要建立一个高容错的网络系统。ARPANET的诞生,标注着互联网时代的开始。
  1981年,首个 TCP/IP协议的完整规范建立,互联网沟通语言诞生。TCP/IP协议是一个协议集合,它包括了TCP协议(Transport Control Protocol,传
  输控制协议) ,IP协议(Internet Protocol,Internet协议)及其它一些协议。
  1983年,ARPANET、PRNET和SATNET三个原始网络采用TCP/IP通讯。最早的三大网络同时切换到TCP/IP,这标志着互联网开始快速发展。
  1984年,DNS诞生。计算机的数量,越来越多,IP 地址就越来越多,而且还不好记,这就好比使用身份证号来代表我们身边所有的人,彼此沟通的时候先用一长串数字叫对方,可是我们根本记不住这么多这么长的数字。于是,DNS应运而生。DNS可以将数字化的IP地址和更容易让人记住的域名互相转换,相当于使用简短易记的名字来代替身份证号码,这就大大降低了沟通的难度。
  1986年,现代邮件路由系统MERS开发完成。
  1989年,第一个商用网络运营商PSINet成立,代表着互联网进入了商业化运作的时代。
  1990年,首个网络搜索引擎Archie出现。
  1991年,www正式向公众开放。
  1995年,亚马逊、eBay等电商成立。亚马逊,因为它是第一个真正意义上实现云计算的互联网公司。在美国,有类似淘宝“双十一”的“黑色星期五”,在这一天,亚马逊需要处理大量的信息,数据中心的所有设备会全部开启,但是过了这一天,大量的设备会处于闲置状态,为了不造成浪费,亚马逊就将多余的资源租出去,于是在2006年推出了首款云计算产品———EC2(Elastic Compute Cloud)
  2000年,互联网泡沫破裂。
  2004年,Facebook成立,当年也被称为社交网络元年。
  计算发展史
  串行计算
  1、一个“problem”被划分成一串离散的“Instructions”
  2、“Instructions”会在单个CPU上一个一个被执行
  3 、CPU在同一时间只能处理一个“Instruction”。
  并行计算
  1、先把一个大的Problem分解成多个可被同时处理的Part
  2、再把每个Part划分成一串离散的Instructions;
  3、每个Part把自己的Instructions交给各自的CPU进行处理,每个CPU同时处理不同Part的Instruction;
  4、再加入一个统一控制机制对整个过程进行控制。
  分布式计算
  分布式计算属于研究分布式系统的计算机科学领域。分布式系统,是将自己的所有组件分散在属于不同网络的计算机上,这些计算机通过统一的消息机制来相互通讯和配合。分布在不同网络计算机上的组件互相协作,完成共同的目标。
  具有以下优先:
  1、稀有资源可以共享。
  2、通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载。
  3、可以把程序放在最适合运行它的计算机上。
  并行计算与分布式计算都是通过运用并行的方式来获得更高性能,化大任务为小任务。简单来说,如果处理单元共享内存,就称为并行计算,反之就是分布式计算。也有人认为分布式计算是并行计算的一种特例。
  分布式与并行计算的区别:
  分布式的任务包相互之间有独立性,上一个任务包的结果未返回或者处理结果错误,对下一个任务包的处理几乎没有什么影响。因此,分布式的实时性要求不高,而且允许存在计算错误;
  并行程序并行处理的任务包相互之间有很大的联系,并且并行计算的每一个任务块都是必要的,没有浪费的分割的,就是每个任务包都要处理,而且计算结果相互影响,这就要求每个计算结果要绝对正确,而且在时间上要尽量做到同步。
  网格计算
  网格计算是利用广泛的零散的计算资源完成一个共同任务,它也是分布式计算的一种。根据IBM对“网格”的定义,它将本地网络或者互联网上零散的可用计算资源集合起来,使终端用户或者应用觉得他们在使用一台性能强悍的虚拟计算机。
  云计算
  云计算(Cloud Computing),是一种新兴的共享基础架构的方法,可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。云计算被它的吹捧者视为“革命性的计算模型”,因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本,只需要通过互联网来购买租赁计算力,“把你的计算机当做接入口,一切都交给互联网吧”。
  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。
  广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT、软件和互联网相关的,也可以是其它任意的服务。
  云计算的发展
  云计算1.0:IT基础设施资源虚拟化阶段。通过计算虚拟化技术的引入,将企业IT应用与底层的基础设施彻底分离解耦,将多个客户机操作系统复用在相同的物理服务器上,并通过虚拟化集群调度软件,从而实现资源利用效率的提升。
  云计算2.0:基础设施云租户和云用户的资源服务化与管理自动化阶段。通过管理基础设施标准化服务与资源调度自动化软件的引入,以及数据平面的软件定义存储和软件定义网络技术,将原本需要管理员人工干预的基础设施资源复杂低效的申请、释放与配置过程,转变为在必要的限定条件下(比如资源配额、权限审批等)的一键式全自动化资源发放服务过程。
  云计算3.0:企业IT应用开发者及管理维护者的企业应用架构的分布式微服务化和企业数据架构的互联网化重构及大数据智能化阶段。企业IT自身的应
  用架构逐步从(依托于传统商业数据库和中间件商业套件,为每个业务应用领域专门设计的、烟囱式的、高复杂度的、有状态的、规模庞大的)纵向扩展应用分层架构体系,走向(依托开源增强的、跨不同业务应用领域高度共享的)数据库、中间件平台服务层以及分布式无状态化架构,从而使得企业IT在支撑企业业务敏捷化、智能化以及资源利用效率提升方面迈上一个新的高度和台阶,并为企业创新业务的快速迭代开发铺平了道路。
  五、云计算的模式
  1、按照运营模式分类
  公有云
  公有云通常是由云服务提供商搭建的。用户只需要购买云计算资源或者服务,而云计算所用到的硬件及相应的管理工作都由第三方服务商负责。公有云的资源向公众开放,使用公有云需依赖互联网。比如我们使用的百度云,华为手机云备份,有道云笔记都属于公有云。
  私有云
  私有云通常部署在企业或单位内部,运行在私有云上的数据全部保存在企业自有的数据中心内,如果需要访问这些数据,就需要经过部署在数据中心入口的防火墙,这样可以在最大程度上保护数据。
  只是企业采用了私有云,可以保证数据的安全,可以利旧设备,但是,随着时间的推移,设备会越来越旧,更换这些设备需要一笔不小的费用。另一方面,为了保证数据的安全,用户之间可共享的东西非常少。
  关于私有云还有一种说法,在公有云上购买专属云的服务,这种方式可以将企业的关键业务放到公有云上,保证用户在云上拥有专属的计算和存储资源,并使用高度可靠的隔离网络,满足租户关键应用系统的高可靠、高性能和高安全等要求。
  混合云
  包含了公有云、私有云或者行业云中的两种或两种以上的云,用户的业务可以根据需求在这几种云上切换。由于安全和控制原因,并非所有的企业信息都能放置在公有云上。混合云允许用户利用公共云和私有云的优势。还为应用程序在多云环境中的移动提供了极大的灵活性。此外,混合云模式具有成本效益,因为企业可以根据需要决定使用成本更昂贵的云计算资源。
  行业云
  行业云就是由行业内或某个区域内起主导作用或者掌握关键资源的组织建立和维护,以公开或者半公开的方式,向行业内部或相关组织和公众提供有偿或无偿服务的云平台。
  行业云是一个很大的机遇,但是也非常具备挑战性,拿医药行业云来说,患者的所有信息都会被同一行业内的相关人员看到,如何保障个人信息就需要更高的云安全技术或手段。
  2、按照服务模式分类
  在云计算中,部署的所有应用都遵循统一的分层结构,应用程序是最终呈现给用户,用户通过应用程序的界面保存或创建出自己的数据,为了保证应用程序的正常运行,需要依赖最底层的硬件资源、运行在硬件资源上的操作系统,以及运行在操作系统之上的中间件和应用程序的运行环境。
  我们把应用程序在内的所有部分称为软件层;
  将最底层的硬件资源,包括网络资源、存储资源和计算资源,以及虚拟化层称为基础设施层;
  运行在操作系统之上、应用程序之下的所有中间部分称为平台层。
  如果基础设施层由云服务商提供,其它由用户自营,这种模式称为IaaS;如果基础设施层和平台层由云服务商提供,其它由用户自营,这种模式称为PaaS;
  如果全部由云服务商提供,这种模式称为SaaS
  举例:
  比如安装大型单机游戏
  如果这台PC由我们自己购买,然后自己安装操作系统及游戏软件,这种模式是传统的模式,属于非云计算类;
  我们拿着这个配置清单到公有云上购买了一台这样的云服务器,使用镜像完成了操作系统的安装,然后自己进行软件包的下载和安装,我们使用的IaaS的模式;
  如果我们购买的不仅仅是硬件设备,而是已经安装和运行了.NET Framework的环境,这种模式属于PaaS;
  如果使用的是最后一种——SaaS,我们直接购买的是已经安装并且激活了的游戏环境,只需要输入自己的用户名密码即可开始我们的游戏之旅。

      本文内容不用于商业目的,如涉及知识产权问题,请权利人联系51Testing小编(021-64471599-8017),我们将立即处理
《2023软件测试行业现状调查报告》独家发布~

关注51Testing

联系我们

快捷面板 站点地图 联系我们 广告服务 关于我们 站长统计 发展历程

法律顾问:上海兰迪律师事务所 项棋律师
版权所有 上海博为峰软件技术股份有限公司 Copyright©51testing.com 2003-2024
投诉及意见反馈:webmaster@51testing.com; 业务联系:service@51testing.com 021-64471599-8017

沪ICP备05003035号

沪公网安备 31010102002173号