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云计算

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定义 编辑本段 回目录

云计算(cloudcomputing)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。云计算(CloudComputing)是分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、效用计算(UtilityComputing)、[5]网络存储(NetworkStorageTechnologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(LoadBalance)、热备份冗余(HighAvailable)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,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。

什么是云 编辑本段 回目录

一、传统的电脑

当你启动一台个人电脑(PC机)时,电脑所做的事,就是把硬盘上的操作系统(OS,本文以微软的Windows8为例,但也可以是Unix、Linux等等)的一些基本的控制程序调入到电脑的内存中去。一旦这个过程完成,这台电脑就完全由Windows控制了。你所谓的电脑,其实就是你在上面工作的Windows。

对Windows而言,它所赖以运行的,只有电脑的处理器(CPU)、内存、和存储设备(硬盘)这三个要素(或者说三项资源)。电脑还有机箱,但那只是起着封装、固定、再加供电的作用;电脑还有主板,但那只是起着电脑内各主要部件通信连接的作用。当然,你可能还需要网络连接,但那只是一项外在资源,不是Windows本身所必需的。作为PC机,你还需要键盘和显示器等外部设备来直接在机器上工作。如果是服务器,则不需要键盘和显示器,一切都可以是远程登录访问。

所以,一台电脑实质上就是在CPU、内存、和硬盘上运行的Windows。当打开Windows的任务管理器,你就会发现,CPU和内存大部分是闲置的。特别是CPU,其利用率通常不到10%。Windows在硬盘占有的空间一般就是几个GB。也就是说,一个Windows独占了电脑的全部资源,而大部分资源又都是闲置的。

那么,有没有这种可能:不让一个Windows单独控制一台机器,而是在一台机器上安装多个操作系统,并且让它们同时地运行?

有,最好的方案就是虚拟化。

二、虚拟化

当安装一台电脑的时候,你不再是安装普通的Windows,而是安装一个资源调度程序,也叫“监控程序”(Hypervisor)。这个监控程序很小。取决于哪个厂家的产品,小的只有100多兆字节,大的也只有几个G的字节。监控程序安装完成之后,会得到一个工作界面,你通过这个界面设置一个网络连接(IP地址)。这个界面很简单,多数情况下你可以通过浏览器从别的机器上访问这个界面。

前面说了,一个Windows机器,实质上就是一个由CPU、内存、和硬盘组成的一个组合体。通过监控程序的界面,你可以建立多个组合体。每个这种组合体,就是一台仿真的电脑。当监控程序创建一个仿真的电脑时,它实际上只是创建了两个文件:一个是关于这个组合体的配置信息(被分配了多少CPU、多大内存、多大的硬盘);另外一个文件,这个仿真电脑的“硬盘”,这个仿真的“硬盘”实际上就是一个封装的文件(在有些情况下,也可以是几个文件)。

当你点击“开机”来启动这个仿真的电脑的时候,监控程序开始实际为它分配CPU和内存、并且启动它。当然,这“台”仿真的电脑在第一次启动的时候,是没有安装任何操作系统的“裸机”,那个封装的文件也是空的,这时你可以进行正常的系统安装(比如安装Windows)。

对Windows而言,它不知道真假,它反正能够得到所需要的CPU、内存、和硬盘就可以正常运行了,一切都和真的机器一样。对监控程序而言,这个Windows不是直接和硬件打交道的,一切资源都需要监控程序来调度和分配,所以这“台”Windows机器(组合体)就是一台虚拟的机器,简称VM。

这种通过监控程序把硬件的机器、同操作系统分开的过程,就是虚拟化。

当监控程序创建一个VM时,它就给VM配置资源的大小,比如2个1GHz的CPU、2GB内存、和100GB硬盘。这样,这个VM(Windows)就以为自己拥有了双核的1GHzCPU、2GB内存、和100GB硬盘。但这只是Windows所能使用资源的上限。Windows在实际运行中并不需要消耗那么多,监控程序只是给它按需分配实际消耗的资源,比如0.1GHzCPU、0.5GB内存、和20GB硬盘。表现在实际的硬件消耗上,这20GB的存储量,就是实际硬盘上的那个20GB大小的封装文件。

一台电脑,可以通过监控程序创建几个、几十个、甚至上百个VMs。比如,一台拥有16GB内存的PC机,你可以创建10个VMs,给每个VM分配4GB内存。看似总共分配出了40GB的内存,但PC机的实际内存只有16GB。

通过虚拟化,一个单台的硬件机器可以同时运行多个虚拟的机器(VMs);更重要的是,虽然一个虚拟的Windows的系统盘(C盘)上有成千上万个系统文件,但它表现在硬件的存储设备(硬盘)上,只是一个或几个打包的大文件。当你把这一个或几个大文件移到别的地方,整个VM就移走了。

三、配载调配和平衡

如果虚拟化的不只是一台机器,而是A、B两台,并且两台机器都共享一个大的存储设备(硬盘阵列、或硬盘库),那会怎样?

前面说了,一个VM就是一个(或几个)大文件。如果这个大文件放在共享的存储设备上,A、B两台机器上的监控程序都能看到这个VM。那么,这个VM既可以在A机器上运行、也可以在B机器上运行。所谓在哪台机器上运行,就是通过那台机器上的监控程序,把Windows启动到其分配的虚拟内存就是了。

假设VM1到VM10等10个VMs在A上运行,VM11到VM20等10个VMs在B上运行。现在要对A进行关机维护,那么它上面的10个VMs就可以在线移动到B上,而且所有10个Windows都保持不间断,用户根本意识不到变化,因为所移动的东西,只不过是内存中的数据而已。

这个移动不是由A、或B指挥的,而是由装在另外一个C机器上的专门的数据中心管理软件指挥的。

这个数据中心管理服务器C,可以监控A和B的运行状态,一旦出现资源紧张,它可以自动触发在线迁移,把一个或多个VM移到对方的机器上运行。当然,这里需要一个事先设定的阈值标准。

如果是创建新的VM,C可以自动决定把新的VM放在哪台机器上。

这里只是假设A、B两台机器。实际上,C可以管理几十、几百、上千台机器。共享的存储设备也不止一套,可以是多套(VMs也可以在不同的存储设备间移动,只是移动的时间较长而已)。

C通过各机器上的监控程序,间接管理所有的资源。

至此,云的雏形出现了,但还不是云。因为,所有的这些管理和控制,都还是数据中心自己的职责。用户还无法对所需要的资源进行自主管理。

四、云的最后形成

数据中心服务器C可以不止一个,可以有多个。它们创建和管理的一些VMs也许可以供外界的用户访问(比如网站),但用户无法直接管理VMs,更无法管理C提供的服务、或资源。

1. 资源池:

现在,再加一个更上层的服务器D--由它来管理一个或多个C!这个D,就是云服务器了: C把各自管理的资源提交给D,比如,一个或几个C总共向D提供了5000GHzCPU、3TB内存、3PB存储空间。D再把所有资源组成一个大池子,叫做“资源池”。 这个池子的大小是可以动态变化的。当C控制的资源增加了、升级了,C可以动态向这个池子贡献资源,这个庞大的资源池也就随之增长得更大。

2. 二次虚拟:

为了便于分配和管理,D把庞大的资源池划分成多个子集(小组),这每个子集就相当一个虚拟的数据中心(或叫“计算中心”)。D再从各个“计算中心”里提取计算资源,创建一个个用户环境。每个用户环境就相当于一个“机房”,这个“机房”包括CPU、内存、存储等资源。 D同时还给用户提供登陆访问的接口。用户通常用浏览器来登录这个接口。

作为用户,当你用浏览器连接到D提供的访问界面,就可以建立一个账户,并且输入你的信用卡号。这时,云服务器D就可以根据你的要求,提供所需要的“机房”。这个“机房”的大小,完全根据用户的需求而定,比如可以包括50GHzCPU、100GB内存、和2TB硬盘。这些“机房”的资源,都是由云服务器D从它的那些虚拟的“计算中心”里抓给你的。通过层层抽象和虚拟,在每个“机房”里,你看不到、也不用去关心每个计算资源实际来自哪里。

3. 用户的自主管理:

当你作为用户拥有了一个“机房”,你就可以随意干你所需要的的事: 建立多台虚拟的机器(VMs)。云商在你的机房里已经提供了很多现成的VM模板,有各种Windows、有各种Linux、等等,你可以随意拷贝过来、定制自己的配置、启动,就可以了。当然,你也可以自己从初始安装。

4.连接到网络:

在本文开头提到,网络也是计算资源。在谈及单个VM的时候可以暂不谈网络,但是在连接VM的时候就需要了。云在给你提供一个“机房”的时候,它已经就按需求给你提供了虚拟的交换机、路由器、IP地址池等等。这些网络资源,同样也是由数据中心服务器C提供给云服务器D的;C则是从所管理的各个监控程序得到;各监控程序管理着实际的硬件网卡。从用户的角度,各个“机房”是完全独立的,彼此是不可见的。你在自己的“机房”里干任何事都干扰不了别人的“机房”,别的“机房”也干扰不了你。

这就是云。

云的分类 编辑本段 回目录

按照服务的对象和范围,云可以分为三类:

私有云:建一个云,如果只是为了单位(企业或机构)自己使用,就是私有云。就前面提到的“机房”而言,每个“机房”只是为本单位的不同部门、或不同用途而设立的。

公众云:如果云的服务对象是社会上的客户,就是公众云。前面提到的“机房”可以是任何社会上的企业、单位、或个人。Amazon公司的AWS是现在世界上最大的公众云。其它公众云提供商还有Google、Salesforce、苹果的iCloud等等。

混合云:如果一个云,既是为单位自己使用,也对外开放资源服务,就是混合云。有时,把两个或多个私有云的联合,也叫混合云。

按照服务的模式,云又分为如下几类:

基础设施即服务(IaaS):作为一个用户,如果得到了前面的“机房”,那你就拥有了信息系统的基础设施,你可以安装多个服务器,你可以配置自己的网络。由于这个基础设施完全是云所提供的服务,所以叫“基础设施即服务”。

平台即服务(PaaS):你不一定需要“机房”里的所有服务,比如说你只需要“机房”里的一个服务器作为公司软件开发的平台,那么,你得到的这个平台也是以服务的形式出现的。

软件即服务(SaaS):你甚至都不需要管理一整个服务器,你不关心什么服务器、也不关心服务器是怎么工作的,你只需要一种软件的功能。比如,你只想管理公司的客户信息(CRM),你就从云商那里得到完备的CRM软件功能。所以,软件也是服务。

其它(XaaS):很多人使用iCloud,实际上就用iTunes在“机房”里开了一个用户帐号,这个账号给你提供5GB的免费存储空间,如果还需要更大一点,你就需要输入信用卡号了。这是“存储即服务”。你还可以把PC机放在云上(当然,你需要有一个小盒子能连到云上,这个小盒子还能连接显示器、键盘、鼠标等),这就是“桌面即服务”。“桌面即服务”有另外一个时髦的叫法,即“云桌面”。总之,都是XaaS,你可以试着把X换成任何东西。

BAT等巨头在云计算领域的布局 编辑本段 回目录

在云计算领域,IT企业、运营商也在布局。华为、曙光、浪潮均在云计算战略上做出布局。

浪潮集团发布的2015年云服务先战略,将投资100亿元,建设7个核心云计算中心,为22个省市级政府提供云计算服务,7月份进入公有云市场的华为,也投入相当可观的人力物力财力。华为表示,每年在IT业务投资将不低于5亿美元

从BAT三家布局看,阿里走在最前面。阿里从2010年开始对外开放云服务计算能力,财报显示,阿里云收入和客户量已经超过亚马逊。数据显示,阿里云在中国公有云市场份额排名第一,在金融、药监、石化、政府、交通等各个领域都全面开花。

阿里的投资并购在云计算生态布局上发挥了重要作用,2014年阿里33亿元入股恒生电子,由后者向银行、证券、保险、基金管理等金融机构提供应用软件的解决方案,国内有100多家券商、数十家银行、和近800家P2P公司成为阿里金融云客户;腾讯云从2013年9月开始对外开放,得益于腾讯在游戏行业布局以及腾讯提出的“互联网+”人大提案,腾讯在政府市场同样有一定的筹码;2014年9月才正式宣布开放的百度云,比腾讯布局更晚。

云计算也加快了银行业从传统商业银行向现代金融服务商的转型。引起客户服务方式、市场竞争与行业合作方式、企业管理方式和风险控制方式的变革。在网络金融的时代下,传统银行业面临着前所未有的挑战。

云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。

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参考资料
[1].  云计算创新与银行业的金融变革   http://www.wdzj.com/news/xiaodai/3898.html
[2].  阿里推“云计算”保险 覆盖网络安全风险   http://www.wdzj.com/news/hydongtai/21702.html
[3].  BAT圈地金融云计算 烧钱百亿都不是个事儿   http://www.wdzj.com/news/hydongtai/23218.html
[4].  阿里云成为全球云计算增速领导者 紧追亚马逊   http://www.wdzj.com/news/hydongtai/43251.html
[5].  马云说互联网是虚实结合经济 人算不如云计算   http://www.wdzj.com/news/hydongtai/84744.html

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  • 更新时间: 2017-09-01

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