什么叫云计算,云计算有什么用,云计算的概念是什么
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云计算这个概念从提出到今天,差不多10年了。这10年间,云计算取得了飞速的发展与翻天覆地的变化,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次巨变,先是机器越来越小,然后。。。然后就云里雾里了。
别云雾了,我们先想想一个简单的问题,如果想让计算机变强,怎么办?
那还不简单,加CPU,加内存,加硬盘。
老板,我身上的孔已经被插满了啊!
简单,换更高级的CPU,换新的DDR内存,换新的SSD硬盘。
老板,那个死摩尔定律告诉我,新硬件更新没有这么快啊,有没有更快更好的特效药!
显而易见,还有一种办法,就是利用更多的机器。只是需要解决一个大问题,就是不同的机器如何协同工作。好比一个小项目,原来一个人写,只要加加班,也能快速搞定。现在,这个项目太大了,一个人加班不解决问题,需要1000个人来一起搞,怎么知道谁在工作,谁在偷懒?项目就必须引入项目管理,机器就引入并行计算。
并行计算,理解起来也简单,好比项目管理里面,把一个小任务,拆成1000份,每人同时开始干,每人干一份,如果以前1个人需要干1000小时,现在1000个人1小时就干完了。对,就这么回事,并行计算很简单,这个就是云计算的基础。
真聪明,原来做项目这么简单,我加人就好了!
老板,有一个很大很大的项目,我申请加10000人。
啪,你脑袋瓜子被驴踢了,10000人来了,坐哪里?
我杭州一个办公室,北京一个呗,杭州5000,北京5000人。
啪,杭州都坐在一起,做事好商量,杭州的进展怎么同步北京?
额,这还真是个问题,需要解决的问题还真多!
老板,XX员工前不久生病了,他的任务一直没人做,现在,我们整个项目受影响了,项目不能按时交付。
啪,你怎么搞得,也不安排一个人替代一下?
别人已经有工作了啊!
啪,你不能把这个工作再切分成999份,每人做一份?
老板,他能力比较强,为啥我分的跟他一样多啊!
啪,你不能按照能力来分配任务啊?
额,这还让人活不!
老板,我们现在人太多了,人不能闲在这里。
啪,你不会考虑一下把这些人卖出去,给别人开发项目。
但是,别人只要半个人,或者几个小时的工作量,我们一个人一个人的太多了。
啪,你不会把一个人拆成几个虚拟的人啊,或者按工时卖就行了。
老板。
干嘛?
我不想干了,我想回家!
看明白了,想要管理这么多机器,做这么多事情,还真不简单,还要有人管协调分工(并行计算),有人管理谁多谁少(负载均衡),还需要容许别人生病、辞职(热备冗余),还需要解决卖半个人,甚至十分之一个人的问题(虚拟化)。。。
云计算(Cloud Computing)是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、 网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)、热备冗余(High Available)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。
云计算早期,就是简单一点的分布式计算,解决任务分发,计算结果合并就好了。也曾经还有一个别名,叫网格计算。很多大企业早期可能也只是想解决自己的效率与计算问题,到后来,这些大佬发现,这个能力也可以提供给外部使用,所以,就出现了公共云(public cloud)计算 ,把计算机的计算能力直接放在网上卖出去。
我倒是觉得,阿里云提出来的水电煤基础设施能更好的解释云计算是什么,未来的云计算,就像我们使用水电煤气一样,我们从来不会想着去建电厂,也不关心电厂在哪里,只要插上插头,就能用电。
所以,真正的云计算一定有两个重要的基础条件:
- 计算资源的虚拟化,按计算能力购买才是真正的云计算,目前的虚机嘛,嗯,看不到机器心里不踏实。
- 云计算能力的弹性伸缩能力,一定是想用多少就是多少,不用的时候就不要,目前的专有云嘛,嗯,机器不放在我这里心里也不踏实。
那么现在的云计算是什么?
嗯,社会主义初级阶段。
如果你从事的是云计算相关行业,那么一定会有很多人让你用一句话介绍一下:什么是云计算?一定有很多。之前我在回答这个问题的时候,都会直接套用百度百科的解释:云计算(cloud computing)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。一般的提问者听完我的解释之后会有两种反应,哦和呵呵。
现在我一般采用一种比较简单粗暴的方式来告诉你什么是云计算,这种方式就好像你问我金庸的武侠是什么样的?我就告诉你郭啸天、郭靖、郭襄。今天我会用云计算行业最主要的三个词:SaaS、PaaS、IaaS来和你聊聊什么是云计算。
应用 SaaS | 云计算 | |
平台 PaaS | ||
基础设施 IaaS | ||
虚拟化 | ||
服务器 | 数据存储 |
SaaS
SaaS是云计算的最上层,别误会,这个上层不是武侠中“上层武功”的那个意思,而是你住五楼、我住六楼,我是你的“上层”的那个意思。在云计算中的SssS(层),是基于平台上的具体应用,SssS层是距离用户最近的那一层。例如多备份就是让用户可以通过一个简单应用直接在云端进行数据的管理和保护,同时,用户还可以依据多备份实现多个云之间的数据互通,比如,你如果想把阿里云的数据备份到百度云,需要做的就是先把阿里云的数据从云端拿下来然后再上传。如果使用多备份的话,就可以省去将数据下载到本地的这一步骤。这里的SssS甚至可以定义为一种软件,所以才会有“软件即服务”的说法。
PaaS
所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,提供给用户。用户或者企业基于PaaS平台可以快速开发自己所需要的应用和产品。同时,PaaS 平台开发的应用能更好地搭建基于SOA架构的企业应用。PaaS作为一个完整的开发服务,提供了从开发工具、中间件,到数据库软件等开发者构建应用程序所需的所有开发平台的功能。Azure就是一个具体的PaaS。Azure服务平台包括了以下主要组件:Windows Azure;Microsoft SQL数据库服务、Microsoft .Net服务;用于分享、储存和同步文件的Live服务;针对商业的Microsoft SharePoint和Microsoft Dynamics CRM服务等。
IaaS
所谓云存储就是就是将网络中大量各类不同类型的存储设备通过应用软件结合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统,说的直白一点就是按需分配。当然在具体的实现过程中绝对不会像说得那么简单。说白了一点这种IaaS是云的制造者。IaaS(Infrastructure as a Service),指基础设施即服务,消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。基于Internet的服务(如存储和数据库)是 IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务(Platform as a Service,PaaS)和软件即服务(Software as a Service,SaaS)。PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发,SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序,比如通过 Internet管理企业资源。
SaaS、PaaS、IaaS云计算的三层结构,但是三者之间并没有也不需要非常明确的划分。云计算的根本目的是解决问题, SaaS、PaaS、IaaS都试图去解决同一个商业问题——用尽可能少甚至是为零的资本支出,获得功能、扩展能力、服务和商业价值。当某种云计算的模式获得了成功,这三者之间的界限就会进一步模糊。成功的SaaS或IaaS服务可以很容易地延伸到平台领域 (PaaS)。
云计算目前还在萌芽阶段, 目前还没有一个大家都赞同的权威辞典定义. 不过有一些机构列出了云计算的一些特征.
比如美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算分为三类:
SaaS: 软件即服务, 用户无需安装软件, 而是用标准客户端(浏览器)即可使用软件服务, 比如Google Docs
IaaS: 基础设施即服务, 用户无需购买硬件, 而是租赁云计算提供商的基础设施, 部署自己的OS, 进行自己的计算, 这里的用户一般是商业机构而不是终端消费者. IaaS最有名的提供商是亚马逊的AWS
PaaS:与IaaS类似, 只是用户不再控制OS, 而是利用云计算提供商提供的OS和开发环境做开发.
云计算一个非常重要的特征是快速弹性, 比如使用AWS的时候, 你自助启动一台新机器只需要几分钟, 而传统VPS提供商则需要你填写申请表, 人工交互,耗时很长.
云计算(cloud computing,分布式计算技术的一种,其最基本的概念,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术,网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。
最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜寻引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。
未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术,发展出更多的应用服务。
进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能,未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等,都可以透过这项技术轻易达成。
稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计算”的概念起源。
云计算基本原理
云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。
这可是一种革命性的举措,打个比方,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,它是通过互联网进行传输的。
云计算的蓝图已经呼之欲出:在未来,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。从这个角度而言,最终用户才是云计算的真正拥有者。
云计算的应用包含这样的一种思想,把力量联合起来,给其中的每一个成员使用。
云计算时代
目前,PC依然是我们日常工作生活中的核心工具——我们用PC处理文档、存储资料,通过电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了,我们会因为资料丢失而束手无策。
而在“云计算”时代,“云”会替我们做存储和计算的工作。“云”就是计算机群,每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。“云”的好处还在于,其中的计算机可以随时更新,保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”,其他IT巨头,如微软、雅虎、亚马逊(Amazon)也有或正在建设这样的“云”。
届时,我们只需要一台能上网的电脑,不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上,但一旦有需要,我们可以在任何地点用任何设备,如电脑、手机等,快速地计算和找到这些资料。我们再也不用担心资料丢失。
在3月17日的新闻发布会上,施密特做了一个形象的比喻。他说,“云计算”就仿佛银行的自动取款机(ATM),我们出门再也不用随身携带大量现钞,可以根据需要随时取用。
Google的工程师谷雪梅则认为,PC时代好比每个人要用电,都得自己购买发电机;而“云计算”时代,每个人不必拥有发电机,直接从大型发电厂买电就好。
“云计算”其实并不是一个新概念。据谷雪梅介绍,“云计算”之前,还有“网格计算”(Grid Computing)等等,理念都是关于计算机如何协同发挥作用。十多年前,她还在读研究生时,就知道这些概念,但问题是,这些概念从来没有很好地得到实现。
在谷雪梅加入Google以后,她发现这一类概念已经得到了实践。Google的技术,可以让几十万台计算机一起发挥作用,组成强大的数据中心。Google中国CEO李开复此前接受《财经》记者专访时说,Google真正的竞争力就在于有这些“云”,他们让Google有了无与伦比的存储和计算全球数据的能力。
Google在创立之初,并没有刻意地去追求“云计算”和“网格计算”等概念。但作为一家搜索引擎,Google在客观上需要拥有这些“云”。实际上,雅虎的搜索同样用到了“云计算”。
云计算是一种新兴的共享基础架构的方法,它可以将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。很多因素推动了对这类环境的需求,其中包括连接设备、实时数据流、 SOA 的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等这样的 Web 2.0 应用的急剧增长。另外,数字元器件性能的提升也使IT环境的规模大幅度提高,从而进一步加强了对一个由统一的云进行管理的需求。
随着企业信息化建设的推动,企业信息管理系统和业务系统之间进行数据传输和通信的需求不断加强。与此同时,随着企业发展的壮大,企业内部数据突飞猛进的增长,形成海量数据,企业必须通过强大的计算力来存储、处理和传输这些数据。云计算是近几年出现的一种新型计算模式,它的计算能力和处理数据的能力极大的满足了当今企业的需求,并且能够节约存储和计算数据的成本,为企业在硬件方面节省了大量的投资。
另一方面,由于制造业网络化和全球化进程的加快,现代企业最重要的信息管理平台——企业资源计划(ERP)系统也面临着严重的挑战。传统ERP系统是通过企业的管理模式和业务模型共同驱动下的由多个模块构成的信息管理系统,信息管理系统一旦形成,其结构相对固化、应用比较复杂、柔性差,无法及时有效地跟进企业规模扩大带来的业务以及管理创新的脚步,也无法对企业信息量激增进行有效地处理,具有明显的滞后性。为此,建立一个新型高效的信息系统应用架构将是解决上述问题的关键技术核心。
一、云计算定义
云计算(CloudComputing)是基于互联网实现的超级计算机模式。它能够根据用户的需求,通过互联网提供计算资源环境和实现服务,同时能够平衡负载资源,有效调节资源使用情况。云计算不仅仅带来技术上的革新,同时也带来了企业商业模式上的革新。
云计算从使用范围上划分主要包括狭义云计算和广义云计算。1)广义云计算通过计算机网络以按需使用服务的方式来为用户提供服务。它所提供的服务可以和互联网及软件相关,也可以是无关的,提供其他类型服务。我们通常所说云计算均是广义云计算,它的使用范围是最广的。2)狭义云计算通过计算机网络以按需使用资源的方式来为用户提供所需要的各种资源,主要包括软件、硬件以及平台等资源,它是基础设施的使用和交付。“云”是计算机网络的一种,为用户提供资源。用户只需要根据自己的需要租用“云”中的各种资源即可,一旦资源紧缺,能随时进行扩展,一旦充裕,能随时进行释放,按需使用。
云计算从服务范围上来划分主要包括公有云和私有云。1)公有云主要是指第三方提供给客户使用的云平台,公有云一般是通过互联网来进行访问,以低廉的价格,租给客户进行使用。公有云作为一个支撑平台,能够整合上游的服务提供者和下游的最终用户,打造新的价值链和运营系统。2)私有云是指为客户企业单独使用而构建的云平台,通过部署在企业内部的局域网中,在企业的基础设施上部署企业内部的信息系统,从而实现企业云的安全平台以及对数据的安全性和服务质量达到最有效的控制。
总之,云计算通过对网络中的软硬件资源进行调度,以冗余存储的方式来确保系统的可靠性和可用性,通过虚拟化技术将海量数据或计算处理程序自动拆分成多个较小的相互间耦合性比较低的子数据或子程序,然后将这些子程序或子数据再通过计算机机群组成的云计算平台系统进行分布式计算程序处理,最终把结果以快速、可靠、透明的方式返回给使用者的新型商业计算模式。
二、云计算的分类
云计算主要划分为三种基本类型:
1)IaaS(InfrastructureasaService,基础设施即服务):基础设施即服务,系统供应商向用户提供同标准的颗粒度的可度量的计算、存储、网络等基础硬件资源,使用者可以在这些基础硬件设施之上部署和运行各种软件,包括客户的操作系统和业务信息系统。把硬件资源以虚拟服务的形式提供给用户,主要包括硬件资源和网络资源。用户只需要根据自己使用的需要,租用基础设施平台服务提供商部署好的硬件资源环境,然后在平台上部署企业的业务系统,而不必要购买硬件和网络等资源。
2)SaaS(SoftwareasaService,软件即服务):软件即服务,是指运营商通过互联网向用户提供软件服务的一种软件应用模式。传统的SaaS与云计算下的SaaS,在用户体验上基本完全相同,感觉不到差异。传统的SaaS直接构建在硬件环境之上,无法实现后台资源环境的多租户共享,也不能实现资源环境的动态流转,计算能力无法平衡。云计算下的SaaS,需要这些软件运行在云平台服务层或构建在云基础设施框架之上,其优势主要体现在后台资源的动态伸缩和流转上,资源可扩展性也更强。通过SaaS,用户只需要标准的Web浏览器即可使用云计算平台上的软件,客户只需租用软件,而不必购买软件,可以节省大量的开支。用户能够随时随地的使用云计算提供的软件服务,产生的个人信息和数据直接在云端存储即可,无需存储到本地,因此,云计算提供的软件服务的安全性和升级问题得到了保障。
3)Paas(PlatformasaService,平台即服务):云计算服务提供商搭建软件使用的平台,并作为一种云计算服务,通过互联网提交给用户使用。平台即服务,是构建在基础设施之上的。用户通过在云平台供应商提供的开发平台下创建自己的业务应用,同时直接在云平台的运行环境中运营自己的业务系统。平台提供应用服务引擎,如互联网应用编程接口/运行平台等。用户通过基于该应用服务引擎,构建平台应用。
三、云计算体系结构
“云”是由数以万计的计算机组成的并通过计算机网络对外提供云服务的机群系统,云端使用的计算资源可以随时随地进行扩展和压缩,使所有的计算机硬件资源都能充分发挥各自的效能,最大程度的减少了硬件资源的使用,降低了成本。对于“云”中数据的存储和处理,是通过计算机机群来进行存储和处理的,利用数据处理中心管理大量计算机组成的机群,它按照客户的需求进行计算资源分配,实现和超级计算机一样的访问速度和处理效果,却大大降低了硬件成本。下图是云计算的结构模型。
1)UserInteractionInterface:用来进行交互的界面,使用终端向云平台发送请求,用户申请需要进行的操作,发起服务。
2)ServicesCatalog:服务请求目录,用户通过此目录选择所需要的服务,云平台通过此目录为用户提供相应的计算资源。
3)SystemManagement:用户使用系统管理来管理云服务平台的资源,管理用户资源的使用情况,对资源的最大化使用进行控制。
4)ProvisioningTool:用户使用服务提供工具对用户交互页面发送的请求进行操作和处理,对用户申请的服务资源进行配置和部署。
5)Monitoring&Metering:监控资源的使用情况,收集用户服务使用情况,最终把从用户那采集的数据传送到数据处理中心,数据中心通过系统管理对收集的数据进行分析,最终生成服务使用情况的报告,从而监控资源的使用情况。
6)Servers:通过云计算提供服务,系统进行管理和维护,可能是真实的服务,也可能是虚拟的服务。
四、云计算ERP部署方式与传统ERP部署方式的区别
ERP的部署方式包括传统的部署方式和新型的云部署方式,传统部署方式主要包括集中式部署和分布式部署,云部署包括公有云部署和私有云部署,我们主要实现私有云部署。下面分别介绍两种方式的主要区别:
1)企业规模
传统部署方式中集中式部署只能支持小型企业,企业类型只能是单公司企业,分布式部署只能支持中型企业,企业类型也只能支持集团企业。私有云的部署方式,支持包括小型企业、中型企业以及大型企业,并支持单公司企业以及集团企业,支持的企业规模和企业类型更加全面。
2)数据量和计算量
相较于传统的ERP部署方式,云部署方式可以很好地支持大数据量、海量数据,对大型计算根据计算量来弹性的分配计算资源,既不造成资源的浪费,也能很好扩充资源,对企业的支持范围更广泛。
3)主要技术
集中式部署主要是采用WEB中间件、数据库等技术,当用户并发访问量急剧增加时,系统容易崩溃。分布式部署主要采用WEB中间件集群、数据库集群等技术,能在一定程度上解决高并发的用户访问量,但是对于海量数据的性能问题依然无法解决。云部署方式主要使用虚拟技术、分布式技术、ESB企业服务总线等技术,不仅解决了高并发的用户访问量的问题,也从根本上解决了海量数据访问性能低的问题。
4)硬件要求
集中式部署为了提高性能需要高性能的专用服务器,比如小型机等价格昂贵的设备,给企业部署带来了比较大的硬件投资。分布式部署通过多台服务器搭建集群的方式来提高性能,为了保持性能依然需要专用服务器,通过多台专用服务器部署搭建集群的方式来提高性能,企业在硬件方面的投资依然很大。云部署只需要普通的PC服务器即可完成部署,把大型计算量进行分解,分摊到不同的服务器上进行计算,把最终的结果返回给用户,性能提高的同时减少了企业硬件方面的投资。
总的来看,集中式部署便于系统集中的维护,降低了维护成本和风险,便于规范业务和企业管理模式,集中的数据服务保证了数据的正确性和安全性,初期硬件设备投资及日常维护成本较低,系统的集成、更新升级较为简单。但是随着系统的深入应用和企业的发展,数据量不断增大,易出现性能问题,如查询速度越来越慢。针对这些性能问题,企业常会采取一些优化措施,如不断升级硬件设备、建立数据库索引、数据表结转、表分区以及其他数据库优化措施,而由此又引起系统的复杂度提高,系统的可维护性、稳定性降低,对业务风暴的抵抗能力不足,如月底往往有大量的报表要生成,此时系统的压力较大,容易出现性能问题。
分布式部署将大量计算工作分摊给多台机器完成,可提高系统性能,提高用户体验。系统负责在多台计算机间尽可能平均的分摊计算处理,可由大量服务器搭建出计算能力超强的计算机群,可降低企业的IT投资,当其中某节点发生故障时,系统会主动由其他节点代替处理计算,保证了系统的高可用性和稳定性,抵御业务风暴的能力较强,可充分发挥每个计算节点的计算能力。但系统上线部署较为复杂,需要针对每个计算节点单独部署,初期硬件设备投资及日常维护成本较高,系统实现复杂度较高,需采取一些分布式编程技术,系统的集成、更新升级复杂度提高。
云部署使系统按需使用计算资源,充分利用现有IT资源,降低企业IT资源浪费,有效降低企业投资,保障数据存储安全,用户无需担心服务器遭到病毒攻击,导致数据丢失或者损坏等麻烦,与其他云服务结合,充实整个企业云服务系统,为企业提供顺手拈来的云计算服务,企业数据在私有云环境中共享,降低了系统集成的难度,轻松实现不同设备和应用间的数据共享。
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