云计算（一）——云计算概念

云计算概念

云计算定义（*）

并不存在一个权威的定义，盲人摸象各有侧重

学术界对云计算的理解：

• “网格计算之父”伊安·福斯特：大规模分布式计算模式，通过一系列技术实现按需交付
• UCB技术报告：交付的软件系统+效用计算

刘鹏教授：

• 云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。
• 云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务

计算模式演进

计算模式

主机系统与集中计算

->效用计算：考虑购买主机成本高，将IT资源包装成可以度量的服务提供给用户

->客户机/服务器模式

->集群计算

->服务计算（软件即服务SaaS）：将所有应用程序都作为服务提供，而不是购买软件

->个人计算机与桌面计算

->分布式计算

->网格计算

->软件即服务

->云计算：增强版的效用计算+更广泛的服务计算

传统分布式系统

计算机集群：将多个可信、静态的独立节点连接起来协作完成计算

• 集群应该合并多个系统镜像到一个单系统镜像，但是并没有
• 依靠中间件实现单系统镜像的支持
• 以单独计算机身份接入互联网

P2P网络：每一个节点既是客户端也是服务器，提供部分系统资源

• 无中心协作或中心数据库；没有专用的物理互联网络

计算网格：将多个异构计算机动态、紧耦合地整合在一起完成计算任务

• 太异构、用户管理、耗资源的协议、安全性、应用受限

云计算基本想法——对网格的优化

• 大量计算节点，同构可控
• 专用内部网络
• 通过互联网对外服务
• 全面虚拟化：计算、存储、网络、桌面
• 集中管理：安全、高效

云服务模型

软件作为服务SaaS

平台作为服务PaaS

• 自身负责资源的动态扩展和容错管理
• 用户无需考虑节点间的配合问题
• 用户自主权降低，需按照给定的编程环境和编程模型构建应用

基础设施作为服务IaaS

• 允许用户动态申请和释放资源
• 按使用量计费
• 更高的资源使用效率

云计算三元认知论

• 一种商业模式
• 一种计算范式
• 一种实现方式

开源方法论

云计算时代，开源不仅是一种开放源代码的产品，更是一种方法论、一种构造大规模复杂软件的协作方式

价值和意义

• 开源促进国家信息技术更新，带动经济发展
• 软件厂商依托开源提升研发能力
• 用户使用开源技术改变信息化路线
• 企业自主开源，引领技术发展路径

三个问题

发展现状

概念普及度

​ 已经走过概念普及阶段，开始全面深入应用。云计算逐渐变成企业核心应用的支撑，市场彻底爆发的重要标志就是云的应用开始深入到各行各业中，并成为众多行业实现数字化转型的重要力量。

云产品丰富度

​ 各种各样的公有云平台：华为云、腾讯云、阿里云、Google云等

​ 各种各样的云服务应用：域名注册服务、云解析服务、云速建站、云速邮箱

云应用广泛性

市场规模

优势

经济性

​ 降低计算成本：能耗接近硬件成本；管理成本线性增长

​ 提高资源利用率

可扩展性和可伸缩性

虚拟化：模拟出符合用户需求的任何计算环境

高可靠：多副本容错、计算节点同构可互换等措施

管理简单：无需专职IT维护人员

安全：专业团队+严格权限管理

挑战

增加安全漏洞：

• 运程使用IT资源需要云用户将信任边界扩展到外部的云，建立这样的安全架构同时又不引入安全漏洞是非常困难的
• 重叠的信任便捷和不断增加的数据曝光为恶意的云用户提供了更多的攻击IT资源、窃取或破坏企业数据的机会

降低运营管理控制：

• 云用户对云资源的管理控制低于企业内部IT资源的管理控制
• 云提供者可能不遵守发布的云服务保证
• 云用户和云提供者之间较长的地理距离可能需要更多的网络跳数，会带来延迟波动和带宽受限

云提供者之间有限的可移植性：

• 由于缺乏行业标准，不同云提供者提供的服务存在较大差异

多地区法规和法律问题：

• 第三方云提供者通常选择造价较低、方便的地理位置建立数据中心，而云用户通常不会意识到所使用的IT资源和数据所存放的位置
• 某些云用户可能会遇到严重的法律问题。例如：英国法律规定英国公民的个人数据只能留在英国境内
• 潜在的数据获得和公开。例如：某些国家的法律规定某些类型的数据必须向某些政府机构或数据主体公开

大数据与云计算

​ 大数据促进了云计算的产生，激发了云计算的潜力；

​ 云计算为大数据的收集、存储、加工和应用提供了更好的支持。