一、什么是云计算

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。云是网络、互联网的一种比喻说法。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。
通俗的来说云计算就是以前的服务器计算的升级版,其主要有扩展性强、廉价、虚拟化、计算能力强这几个特点。

二、为什么是云

为什么需要云计算?首先云计算对于众多中小企业的确能降低成本,损失的是原先硬件设备提供商的蛋糕(这也是为什么目前云计算做的好的都是OTT厂商),其次从长远来看,未来极有可能人类会被人工智能取代(人工智能相比人类不死并且拥有更好的物理特性),即使不被取代人工智能也会像电一样走进我们的方方面面,而人工智能的发展除了算法以外还需要大量的数据“喂养”,获取大量数据的关键是把现在三维空间中的实体信息翻译成电脑可以读懂的数据信息,这需要大量的传感器网络连接万物互联,但所有这一切的第一步是需要一个集中式的云计算数据中心将所有的数据收集储存到池子里,随着数据越来越多算法越来越“聪明”,人工智能也就会越来越智能。

三、云也分层

任何一个在互联网上提供其服务的公司都可以叫做云计算公司。其实云计算分几层的,基础设施在最下端,平台在中间,软件在顶端。别的一些“软”的层可以在这些层上面添加。
在这里插入图片描述
IaaS:Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务)
PaaS:Platform-as-a-Service(平台即服务)
SaaS:Software-as-a-Service(软件即服务)
CaaS:Communications-as-a-Service(通讯即服务)
MaaS:Machine as a Service(物联网即服务)

IaaS

云计算的第一层叫做IaaS,有时候也叫做Hardware-as-a-Service。
上面我们说过不管是大型机还是云,底层都是机器资源。时至今日,我们仍然采用的是1946年美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于提出体系结构。冯·诺依曼体系结构包括IO,存储器,运算器和控制器。这些便是机器资源。

IaaS层便是对机器资源层面的抽象,当然也包括网络等其它硬件资源。

没有这一层抽象,搭建传统 IT 基础平台是一个漫长的过程,通常由申请,审计,硬件购买与运输,硬件安装与配置,软件安装与配置等步骤组成。在这个过程中繁复的手工配置工作费时费力,而且容易产成人为配置错误。同时,平台环境的升级维护也面临人为配置错误频繁产生问题,造成不必要的影响和损失。由于这些原因,搭建完成的应用运行平台,即使在一定时期内不再需要,也不会被及时释放回收,以供新项目使用。这是造成空闲硬件资源的原因之一。此外,传统基础平台提供的应用运行能力是静态的。然而 在不同时间,应用负载往往是不一样的。为了确保高负载时应用的正常运行,应用运行平台必须能够提供最高运行能力,这就造成了非高峰时的众多空闲硬件资源。

有了IaaS层的抽象之后,硬件资源就是一个黑盒,为我们提供服务。我们不需要关心底层的硬件设施,网络配置等。IaaS会提供服务器,存储和网络硬件等资源。

云计算,云存储,CDN加速等都属于这一层。

该领域已经相对成熟,并且时资本密集型领域。国外最大的服务商为AWS;国内是阿里云占的份额更多。还有一些其他的IaaS公司包括 Microsoft, VMWare, Rackspace和Red Hat.

当然IaaS服务商现在也都提供PaaS,SaaS等甚至更多的服务。

PaaS

云计算的第二层就是PaaS,某些时候也叫做中间件。所有的开发都可以在这一层进行,节省了时间和资源。开发不在需要关心运行时的环境,虚拟机是什么操作系统,有什么配置,网络环境是什么样的等。PaaS提供一切运行时,即runtime。保证开发,测试,生产的一致性。免去繁琐的开发维护工作。

平台服务已经成为实践云计算的重点之一,它将应用运行所需的 IT 资源和基础设施以服务的方式提供给用户,包括了中间件服务,信息服务,连通性服务,整合服务和消息服务等多种服务形式。PaaS 模式,基于互联网提供对应用完整生命周期(包括设计、开发、测试和部署等阶段)的支持,减少了用户在购置和管理应用生命周期内所必须的软硬件以及部署应用 和 IT 基础设施的成本,同时简化了以上工作的复杂度。为了确保高效地交付具备较强灵活性的平台服务,在 PaaS 模式中,平台服务通常基于自动化的技术通过虚拟化的形式交付,在运行时,自动化,自优化等技术也将被广泛应用,以确保实时动态地满足应用生命周期内的各种 功能和非功能需求。

PaaS除了提供运行时外,也会提供软件的基础功能的服务,如通信,存储,推送等。

PaaS目标
PaaS模式,从产生空闲硬件资源的根本原因入手。建立了快速搭建部署应用运行环境和动态调整应用运行时环境资源这两个目标。依据虚拟化与自动化技术实现应用运行环境的即时部署以及快速回收,降低了环境搭建时间,避免了手工配置错误,快速重复搭建环境,及时回收资源, 减少了低利用率硬件资源的空置。另一方面,根据应用运行时的需求对应用环境进行动态调整,实现了应用平台的弹性扩展和自优化,减少了非高峰时硬件资源的空置。

满足PaaS的条件
在实际应用中,PaaS 模式的重要应用场景之一是向用户交付一个支撑应用运行的应用运行平台(Applications Running Platform,以下简称 ARP)。基于 PaaS 模式构建应用运行平台,需要满足以下典型需求:

提供定义应用需求的接口

用户可以方便地定义满足应用功能需求所需的组件,同时可以定义应用的非功能性需求,例如可用性,服务水平等;

提供基于应用需求快速构建应用运行环境的能力

能将应用需求映射为物理的 IT 资源和基础设施的具体配置和拓扑结构,并进行快速部署;

提供运行时实时动态满足应用需求的能力

将应用需求映射为运行策略,在运行时,根据系统运行的实际状况,例如负载状况,动态地对物理的 IT 资源和基础设施进行调整,例如调整负载分配或增减计算资源,使 ARP 具备足够的弹性和灵活性,以实时动态地满足应用需求。

PaaS组件
针对上述需求,基于 PaaS 模式构建 ARP 的解决方案至少需要包括如下组件:

需求与运行策略库

向用户提供定义应用需求的界面,保存应用需求,并将应用需求转化为部署及运行策略,提供给平台交付组件和运行时控制组件;

软件映像库

提供应用运行平台所需的基础软件;

ARP硬件资源池

以虚拟化的方式,提供应用运行平台所需的硬件资源,基于IaaS;

平台交付组件

根据部署或调整策略,通过部署或调整软件及 APR 硬件资源池来创建或调整应用运行平台;

运行时控制组件

根据运行策略和实际运行状况动态调整 ARP 资源池,并向平台交付组件动态提供调整策略。

SaaS

云计算的第三层也就是所谓SaaS。这一层是和你的生活每天接触的一层,大多是通过网页浏览器来接入。任何一个远程服务器上的应用都可以通过网络来运行,就是SaaS了。
你消费的服务完全是从网页如Netflix, MOG, Google Apps, Box.net, Dropbox或者苹果的iCloud那里进入这些分类。尽管这些网页服务是用作商务和娱乐或者两者都有,但这也算是云技术的一部分。
一些用作商务的SaaS应用包括Citrix的GoToMeeting,Cisco的WebEx,Salesforce的CRM,ADP,Workday和SuccessFactors。

PaaS还是发展的初期,但是SaaS已经红火数年了。包括的服务有CRM OA ERP等。PaaS和SaaS的发展情况主要取决与企业是技术驱动or业务驱动。

Caas

Communications-as-a-Service(通讯即服务)

CaaS是将传统电信的能力如消息、语音、视频、会议、通信协同等封装成API(Application Programming Interface,应用软件编程接口)或者SDK(Software Development Kit,软件开发工具包)通过互联网对外开放,提供给第三方(企业、SME、垂直行业、CP/SP以及个人开发者等等)使用,将电信能力真正作为服务对外提供。
也被称为云计算的第四种业务形式,目前国内华为已经在着手在建立CaaS的生态圈。

MaaS

Machine as a Service(物联网即服务)

这个概念伴随着物联网产生,物联网常见的两种业务形式就是MAI与MaaS,因此MaaS属于物联网业务形式的一种。
随着物联网业务量的增加,对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求:
云计算:从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段,PoP即可满足需求
在物联网高级阶段,可能出现MVNO/MMO营运商(国外已存在多年),需要虚拟化云计算技术,SOA等技术的结合实现物联网的泛在服务: TaaS (everyTHING As A Service) 。

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