云计算的优点与定义介绍

现在的时代是一个快速发展的时代,而在微型计算机没有普及前,IBM的创立者托马斯·沃森曾表示,全世界只需要5台电脑就足够了。后来,比尔·盖茨则在一次演讲中称,个人用户的内存只需640k足矣。在计算机网络早期发展时期,硬件和软件的制约性还没那么强,但随着人们对网络的依赖性越来越强,随之对应网络服务所需要的计算、网络、存储资源的需求也就越来越多,需要的运营成本也越来越大。单个计算机不够用了,即数据量远远超出单个计算机的处理能力范围。云计算机的优点如下图6-12所示。

图6-12　云计算的优点

1.虚拟化技术

在计算机中,虚拟化(Virtualization)是一种资源管理技术,是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式、地域或物理组态所限制的。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储,将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,我们不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率,简化系统管理,实现服务器整合。

在实际的生产环境中,虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老旧的硬件产能过低的重组重用,透明化底层物理硬件,从而最大化地利用物理硬件。

美国的VMware是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导厂商,在虚拟化和云计算基础架构领域占据很大的市场份额。

2.分布式系统

分布式系统是由一组通过网络进行通信,为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器处理更多的数据。一般来说,分布式系统具有以下特性:可扩展性、高性能、高可用和一致性。

分布式系统由分布式计算(Computation)与分布式存储(Storage)组成。分布式计算是一种新的计算方式,所谓分布式计算就是在两个或多个软件互相共享信息,这些软件既可以在同一台计算机上运行,也可以在通过网络连接起来的多台计算机上运行。分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。

3.云计算

云计算(Cloud Computing)实际上是虚拟化技术、大规模存储技术、分布式系统技术等技术的综合应用,可以说算得上是一种新型的商业模式。它是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付的模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去往往用“云”状图标来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此,云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户可通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。

对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算,至少可以找到100种解释。

现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

被普遍接受的云计算的特点如下。(www.xing528.com)

(1)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,但实际上用户无须了解,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。

(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,你按需购买后云可以像自来水、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须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。

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,而不是简单的技术提升。

(8)潜在的危险性。云计算服务除了提供计算服务外,还必然提供存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构(企业)手中,而它们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构(特别像银行这样持有敏感数据的商业机构)对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务,无论其技术优势有多强,都不可避免地让这些私人机构以“数据(信息)”的重要性挟制整个社会。所有这些潜在的危险,是商业机构和政府机构选择云计算服务,特别是国外机构提供的云计算服务时,不得不考虑的一个重要前提。

云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

IaaS(Infrastructure-as-a-Service):基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。

PaaS(Platform-as-a-Service):平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是,PaaS的出现可以加快SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发速度。

SaaS(Software-as-a-Service):软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式,用户无须购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。