一个ICT菜鸟的成长之路
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1.IT发展趋势

  • 什么是IT

    IT:信息处理的总集,包括:软件,硬件,通信和相关服务等

    像我们身边使用淘宝,拼多多的网上零售购买商品,嘀嘀打车等,IT技术已经改变并且与我们的生活息息相关

    传统的IT基础架构由常见的硬件和软件组件构成:设施,数据中心,服务器,网络硬件,桌面计算机,以及企业应用软件解决方案。

    IT的核心:以数据中心为基础的核心架构。


  • 传统IT面临的挑战

    • 前提:移动互联网和全联接时代的到来,越来越多的终端设备被投入使用,每天都有大量的数据产生,传统的IT基础设施也在面临前所未有的挑战:

    • 扩展困难:集中式架构扩展性差,纵向扩展只能增加单机处理性能

    • 可靠性差:传统硬件设备孤立存在,可靠性只能依赖软件测

    • 业务上线慢:采购周期

    • TCO太高

    • I/O瓶颈导致延迟

    |PC时代
    X86架构电脑|移动互联网时代
    ARM架构手机|物联网时代
    X86/ARM/DSP/MIRS/FPGA...各种终端|
    |-|-|-|
    |Windows/linux|Android/iOS|物联网操作系统|


  • IT发展趋势

    • IT基础设施架构开始走向云化:

    • 传统企业架构:单台终端设备→虚拟化结构:同一个终端设备虚拟化多个操作系统资源池→企业云化结构:多台终端设备组成同一个资源池供多个虚拟操作系统使用

    • 虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件容量,简化软件的重新配置过程

    • 企业数据中心“云化”的转型要点:

      • 从资源孤岛到资源池化

      • 从集中式到分布式架构

      • 从专用硬件向开放的软件定义模型转型

      • 从人工处理向自助,自动服务转型

      • 从分散统计到统一计量转型

    • 以云计算为基础的“第三平台”已经成为IT产业主流:

    |第一平台|第二平台|第三平台|
    |-|-|-|
    |大型机|局域网,因特网,服务器|云,大数据,移动互联,物联网|
    |用户:百万级|用户:亿级|用户:十亿级|
    |应用:千级|应用:万级|应用:百万级|
    |始于1964|始于1981|始于2012|


2.云计算简介

  1. 计算机发展史

  2. 什么是计算机:

> 是现代一种用于高速计算的电子计算器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。还能够按照程序运行,自动,高速处理海量数据的现代化智能电子设备

不仅仅是常见的台式,笔记本电脑,服务器属于计算机,实际上数据中心里的存储设备,网络设备,安全设备等等都是计算机设备。

◆第一代计算机:电子管计算机(1946—1957)
称为电子管计算机时代,主要电子元件是电子管,这代计算机体积庞大、耗电量大、运算速度低、价格昂贵,只用于军事研究和科学计算机。
◆第二代计算机:晶体管计算机(1958—1964)
称为晶体管计算机时代,主要电子元件是晶体管,用晶体管代替电子管作为元件,计算机运算速度提高了,体积变小了,同时成也降低了,并且耗电量大为降低,可靠性大大提高了。这个阶段还创造了程序设计语言。
◆第三代计算机:中小规模集成电路计算机(1965—1970)
随着半导体工艺的发展,成功制造了集成电路,计算机也采用了中小规模集成电路作为计算机的元件,速度快、体积小,开始应用于社会各个领域.
◆第四代计算机:大规模超大规模集成电路计算机(1970年至今)
◆新一代的计算机:智能化、多媒体化、网络化、微型化、巨型化。
今后计算机的总趋势是运算速度越来越快,体积越来越小,重量越来越轻,能耗越来越少,应用领域越来越强,使用越来越方便。

  1. 虚拟化技术发展史
  • 虚拟化(Virtualization)的含义很广泛,将任何一种形式的资源抽象成另一种形式的技术都是虚拟化,是资源的一种逻辑表示。
虚拟化前 虚拟化后
IT资源独立 资源抽象成共享资源池
操作系统必须与硬件紧耦合 上层操作系统与硬件解耦,操作系统从资源池中分配资源
  • 虚拟化是云计算的基础,虚拟化使得在一台物理服务器上可以跑多台虚拟机,虚拟机共享物理机的CPU,内存,IO硬件资源,但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的

  • 在计算机方面,虚拟化一般指通过对计算机物理资源的抽象,提供一个或多个操作环境,实现资源模拟,共享,隔离等

  • 本质上,虚拟化就是位于下层的软件模块,通过向上一层软件模块提供一个与他原先所期待的运行环境完全一致的接口方法,抽象出一个虚拟的软件或硬件接口,使的上层软件可以直接运行在虚拟环境上。通过空间上的分割,时间上的分时以及模拟,虚拟化可以将一份资源抽象成多分,亦可以将多份资源抽象成一份

  • 虚拟化创建了一层隔离层,把硬件和上层应用分离开,允许在一个硬件资源上运行多个逻辑应用。

  • 虚拟化发展史:

    • • 1993年,IBM推出可升级的POWER并行系统,这是第一款采用RS/6000技术,基于微处理器的超级计算机。• 1998年,著名的x86仿真模拟器Bochs发布。

    • • 1998年,VMware成立,1999年推出了可以流畅运行的商业虚拟化软件VMwareWorkstation。从此虚拟化技术终于走下了大型机的神坛。

    • • 1999年,IBM在AS/400上第一次提出了LPAR(Logical Partition,逻辑分区)虚拟化技术。

    • • 2000年,Citrix(思杰)桌面虚拟化产品发布。

    • • 2004年,IBM发布了虚拟化解决方案APV(Advanced Power Virtualization),支持资源共享。该方案在2008年改名为PowerVM。

    • • 2005年,Xen 3.0.0发布,该版本可以在32位服务器上运行,是第一个支持Intel VT-x的虚拟机监控程序。

    • • 2006年,以色列的创业公司Qumranet在完成了虚拟化Hypervisor基本功能、动态迁移以及主要的性能优化之后,正式对外宣布了KVM(Kernel-based Virtual Machine,基于内核的虚拟机)的诞生。

    • • 2006-至今,云计算与大数据时代。

    • • 2007年,德国InnoTek公司开发了VirtualBox虚拟化软件

    • • 2008年,Linux Container(LXC)发布0.1.0版本,可以提供轻量级的虚拟化。

    • • 2010年,红帽发布RHEL 6.0,这个版本将默认安装的Xen虚拟化机制彻底去除,仅提供KVM虚拟化机制。

    • • 2015年,Kubernetes v1.0发布,进入云原生时代。

  1. 什么是云计算

NIST定义:

云计算是一种模型,它可以随时随地,便捷地,随需应变的从可配置计算资源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服务提供商的交互减小到最低限度。

- **定义的一些重点**  - 云计算不是技术,而是一种模型

  - 通过云计算,用户可以使用的资源包括网络,服务器,存储,应用以及服务等,这些资源全部属于IT领域,云计算的目标就是让大众像获取水电一样获取到IT服务

  - 通俗的讲:“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”是指一台足够强大的计算机提供的计算服务,(包括各种功能,存储,资源)“云计算”可以理解为:使用一台性能足够强大的计算机通过互联网为用户提供方便快捷的IT服务获取所需要的数据,这种服务的使用量可以使用统一的单位来描述。

生活中的云计算:

- 云盘:百度云盘,阿里云盘

- 云音乐:酷狗,网易云音乐

- 云相册:百度云,苹果云相册

工作中的云计算:

- 视频会议:为用户提供全场景,云协同的视频会议,可跨地区,跨企业,跨终端

- 网络直播
  1. 云计算的发展:
cloud 1.0 cloud 2.0 cloud 3.0
XEN / KVM OpenStack / Microsoft Hyper-v / VMware / Sofrware Defined Cloud Resource cloud Foundry / DOCKER / Container Cloud Native
Virtualization
虚拟化 Resource-centric
以资源为中心 Appliacation-centric
以应用为中心
  1. 云计算的价值:
  • 按需自助服务:消费者可以按需部署处理能力,如服务器时间和网络存储,而不需要与每个服务供应商进行人工交互。

  • 广泛网络接入:可以通过互联网获取能力,并可以通过标准方式访问,通过各种客户端接入使用。例如移动电话,笔记本电脑,PAD等

  • 资源池化:供应商的计算资源被集中起来,以便多用户租用模式服务所有客户,同时不同的物理和虚拟资源可以根据客户需求动态分配和重新分配。客户一般不能无法控制或知道资源的确切位置。这些资源包括存储,处理器,内存,网络带宽和虚拟机等。

  • 快速部署,弹性扩容:云计算可以迅速,弹性的提供能力,能快速扩展,也可以快速释放快速缩小。对客户来说,可以租用的资源看起来似乎是无限的,并且可以在任何时间购买任何数量的资源。

  • 可计量服务:云服务的收费是基于用户实际使用的资源进行计量,比如云主机的CPU,内存,存储容量,网络带宽的消耗,按小时计费或者包年包月


云计算通过硬件资源以软件的方式整合为一个整体,然后再以软件的方式动态分配给应用,大大的提高了资源的使用率,并且还能够弹性扩容,极大地优化了工作效率。通过建立高规格的云数据中心,引入自动化调度技术,让数据存储更加集中,数据资产也就能过更加高效利用,也能更加节能减排和易于维护。从各个维度都起到了降本增效的作用。

  1. 云计算的服务和部署模式:

分为三种:

  1. laaS:Infrastructure as a Service,基础设施即服务。 就是由云平台提高基础设施(服务器,存储,网络,虚拟化资源等)以及相关资源的维护,用户只用关心系统和应用层面的部分即可。
laaS
应用 用户侧管理
数据
运行环境
中间件
操作系统
虚拟化 云平台管理
服务器
存储
网络
  1. Paas:Platform as a service,平台即服务,由云盘在提高基础设施的基础上在提供应用部署环境(如操作系统,中间件,软件运行环境)以及相关资源的维护,用户只需要关注应用和数据本身即可。
Paas
应用 用户侧管理
数据
运行环境 云平台管理
中间件
操作系统
虚拟化
服务器
存储
网络
  1. SaaS: Software as a service ,软件即服务,就是由云平台提供全部资源服务以及维护,用户只需要使用应用即可
SaaS
应用 云平台管理
数据
运行环境
中间件
操作系统
虚拟化
服务器
存储
网络
  1. 传统的IT服务模式:全部由用户管理
应用

数据

运行环境

中间件

操作系统

虚拟化

服务器

存储

网络

> 相比较传统IT全流程全设备采购的方式,云服务模式将IT设备服务化销售,让客户按需选择,在使用灵活性和成本上比传统IT更有优势。

---

云计算的部署模式:

分为三种:

  1. 私有云:(Private cloud)云计算的基础设施由单一的组织拥有,并且仅仅为该组织运营。

  2. 公有云:(Public cloud) 云服务运营商用于云基础设施,并且为公众或者企业用户提供云服务。云计算基础设施由一个组织拥有并且向公众或者大型的工业团体销售云计算服务。

  3. 混合云:(Hybrid cloud) 云计算基础设施由两种或多种云组成,对外仍然表现为一个整体。

常见的私有云基本是部署在企业或者单位内部,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保护数据。

公有云大部分是互联网第三方服务提供商,例如阿里云,百度云,云服务运营商提高基础云设施,向公众或企业用户提供服务。

混合云:比较知名的有Red Hat ,Oracle等等,一种比较灵活的云计算模式,他可能包含了公有云,私有云或者行业云中的两种或者两种以上的云,用户的业务可以根据需求在这几种云上切换。

3.主流的云计算技术

AWS简介

- Amazon Web Services,亚马逊(Amazon)公司的云计算平台服务。AWS面向用户提供包括弹性计算,存储,数据库,应用程序在内的一整套云计算服务,能够帮助企业降低IT投入成本和维护成本。

- AWS提供一整套基础设施和应用程序服务,使得用户几乎能够在云中运行一切应用程序:从企业应用程序和大数据项目到社交游戏和移动应用程序。

- 服务逻辑:

  - 低价策略;

  - 更多使用;

  - 基础设施扩容;

  - 规模经济效益;

  - 通过技术创新和生态圈构建良性循环。

VMware简介

- 是面向所有应用提供多云服务的领先提供商,可以通过控制实现数字化创新。

- VMware云计算技术利用VMware混合云和原生公有云,为IT组织提供在任意云中运行,管理,链接和保护的应用。

- 特点:

  - 应用现代化:对应用开发进行现代化改造,以加快数字化创新。

  - 云环境:支持在任何云环境中构建,运行,管理,连接和保护所有应用

  - 电信云:支持在任何云环境中构建,运行,管理,连接和保护所有应用

  - 数字化工作空间:在任何设备上提供安全的消费级用户体验。

    tips:

    “电信”代表电信行业,“云”代表云计算,电信行业与云计算的结合,通过云计算技术对传统的电信网络进行组网重构、硬件重构、软件重构,使之具备云基础设施与平台、服务架构、弹性伸缩、分布式、高可用、自动化运维、网络自动化等Cloud Native特征的云化电信网络即为电信云。

    电信云本质上是电信行业的“私有云”,核心是电信业务的云化平台,是上层业务的云化底座。

华为云简介

![image.png](https://flowus.cn/preview/0fd9a593-02b0-458a-9e03-278eedce19a3)

![image.png](https://flowus.cn/preview/575b6483-9ab4-49ac-920e-2a17b0846818)
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