云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算早期，简单地说，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。因而，云计算又称为网格计算。通过这项技术，可以在很短的时间内（几秒钟）完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。

云计算有什么特点:

1. 虚拟化技术

虚拟化突破了时间,空间的界限,是云计算最为显著的特点,虚拟化技术包括应用虚拟和资源虚拟两种.

1. 动态可扩展性

云计算具有高效的运算能力,在原有的服务器基础上增加云计算功能,能够  使的计算速度迅速提高,最终实现动态扩展虚拟化的层次达到对应的进行扩展的目的.

1. 按需部署

云计算平台能够根据用户的需求快速配备计算能力及资源.

1. 灵活性高

目前市场上大多数IT资源、软、硬件都支持虚拟化，比如存储网络、操作系统和开发软、硬件等。虚拟化要素统一放在云系统资源虚拟池当中进行管理，可见云计算的兼容性非常强，不仅可以兼容低配置机器、不同厂商的硬件产品，还能够外设获得更高性能计算。

云计算的实现形式:

软件即服务, 通常用户发出服务需求，云系统通过浏览器向用户提供资源和程序等。值得一提的是，利用浏览器应用传递服务信息不花费任何费用，供应商亦是如此，只要做好应用程序的维护工作即可。

网络服务: 开发者能够在API的基础上不断改进、开发出新的应用产品，大大提高单机程序中的操作性能。

平台服务: 一般服务于开发环境，协助中间商对程序进行升级与研发，同时完善用户下载功能，用户可通过互联网下载，具有快捷、高效的特点

互联网整合: 利用互联网发出指令时，也许同类服务众多，云系统会根据终端用户需求匹配相适应的服务。

商业服务平台。构建商业服务平台的目的是为了给用户和提供商提供一个沟通平台，从而需要管理服务和软件即服务搭配应用。

云的分类;

1. 公有云: 公共云通常由非最终用户所有的 IT 基础架构构建而成。以下是一些规模最大的公共云提供商：阿里云、Amazon Web Services（AWS）、Google 云、IBM Cloud 及 Microsoft Azure。以前的公共云基本都在组织外部运行，但如今的公共云提供商已逐渐开始在客户的内部数据中心提供云服务。所以用位置和所有权来区分已经不再适用。只要环境进行了分区，并重新分配给多个租户，那这种云就是公共云。计费结构不再是公共云的必要特征，因为有些云提供商（比如 Massachusettes Open Cloud）允许租户免费使用其云服务。公共云提供商所使用的裸机 IT 基础架构也可以抽象并作为 IaaS 出售，或开发成一种作为 PaaS 出售的平台。
2. 私有云: 私有云可广义地定义为专为单个最终用户或群组而创建，而且通常在该用户或群组的防火墙内运行的云环境。如果底层 IT 基础架构归某个拥有完全独立访问权限的客户专有，那这种云就是私有云。

但是，如今的私有云不再必须从内部 IT 基础架构来搭建。现在，许多企业已开始在租赁的、供应商所有的外部数据中心内构建私有云，所以位置和所有权都早已不是界定标准。同时，这也让私有云形成了许多子分类，包括托管私有云客户可以创建并使用由第三方供应商部署、配置和管理的私有云。托管私有云适合 IT 团队人手不足或技能欠缺的企业，能为用户提供更为出色的私有云服务和基础架构。

专用云

它就像是云中的云。您可以在公共云（如红帽 OpenShift® 专业版）或私有云上部署专用云。例如，会计部门可以在企业的私有云中部署自己的专用云。

  混合云:

混合云是从局域网（LAN）、广域网（WAN）、虚拟专用网（VPN）和/或 API 连接的多个环境创建而成的 IT 环境，但看起来只是单一的一个环境。

混合云的特性较为复杂，不同的人对它的要求和理解都各不相同。例如，混合云可能需要包含：

至少 1 个私有云与至少 1 个公共云

2 个或多个相互连接的私有云

2 个或多个公共云

连接至少一个公共云或私有云的裸机或虚拟环境

不过，如果应用可以轻松地移入或移出多个独立但相互连接的环境，每个 IT 系统就相当于成了一个混合云。这些环境中至少有一部分必须来自可按需扩展的整合 IT 资源，而您需要使用集成化管理和编排平台，把所有这些环境视为单个环境进行管理。

多云:

多云是一种云架构，由多个云供应商提供的多个云服务组合而成，既可以是公共云，也可以是私有云。所有混合云都是多云，但并非所有多云都是混合云。当通过某种形式的集成或编排将多个云连接在一起时，多云就变成了混合云。多云环境可能是有意为之（更好地控制敏感数据，或作为冗余存储空间以提高灾难恢复能力），也可能是偶然形成的（通常是影子 IT 的结果）。无论哪种，都表明有越来越多的企业选择了多云，以期通过扩展更多环境来改进安全与性能。

云计算服务器类型:

云服务是指由第三方提供商托管的基础架构、平台或软件，可通过互联网提供给用户。"即服务型"解决方案主要有 3 种类型：IaaS、PaaS 和 SaaS。每种解决方案都能促进用户数据从前端客户端通过互联网流向云服务提供商的系统，或是反向流动，但具体情况会因服务内容而异,

IaaS 表示将由云服务提供商通过互联网连接为您管理基础架构，包括实际的服务器、网络、虚拟化和数据存储。用户可通过 API 或控制面板进行访问，并且基本上是租用基础架构。诸如操作系统、应用和中间件等内容由用户管理，而提供商则负责硬件、网络、硬盘驱动器、数据存储和服务器，并负责处理中断、维修及硬件问题。这是云存储提供商的典型部署模式。

PaaS 表示硬件和应用软件平台将由外部云服务提供商来提供和管理，而用户将负责平台上运行的应用以及应用所依赖的数据。PaaS 主要面向开发人员和编程人员，旨在为用户提供一个共享的云平台，用于进行应用的开发和管理（DevOps 的一个重要组成部分），而无需构建和维护通常与该流程相关联的基础架构。

SaaS 是将云服务提供商管理的软件应用交付给用户的服务。通常，SaaS 应用是一些用户可通过网页浏览器访问的 Web 应用或移动应用。该服务会为用户完成软件更新、错误修复及其他常规软件维护工作，而用户将通过控制面板或 API 连接至云应用。此外，SaaS 还消除了在每个用户计算机上本地安装应用的必要性，从而使群组或团队可使用更多方法来访问软件。

虚拟化技术的分类:

1.模拟:Emulation

Qemu, PearPC, Bochs, .

(2) 完全虚拟化：Full Virtualization，Native Virtualization

完全虚拟化提供底层物理系统的全部抽象化,且创建一个新的虚拟系统,客户机操作系统

可以在里面运行,不需要对客户机操作系统或者应用程序进行修改, 客户机操作系统或者应用程序像往常一样运行，意识不到虚拟环境的存在）。

vmware是一款完全虚拟化软件,,但完全虚拟化的弱点是效率不如班虚拟化的效率高,

半虚拟化系统性能可以接近在裸机上的性能。

3半虚拟化: Para-Virutalization

半虚拟化需要对运行在虚拟机上的客户操作系统,进行修改, 这些客户机操作系统会意识到它们运行在虚拟环境里）并提供相近的性能，但半虚拟化的性能要比完全虚拟化更优越

特点: GuestOS明确知道自己运行虚拟机之上；

4 容器级虚拟化: LXC, OpenVZ, libcontainer, runC, rkt, Linux V Servers, Virtuozzo, ...

5,库级别虚拟化: wine

6.程序级虚拟化: jvm

2、主机虚拟化：Emulation, Full Virtualization, Para-Virutalization

Type-I：Hypervisor直接运行于硬件；
Type-II：Hypervisor运行主机OS之上；

3、云栈的类别：

• IaaS（Infrastructure-as-a-Service）基础设施服务
• PaaS（Platform-as-a-Service）系统平台服务
• SaaS（Software-as-a-Service）软件服务
• FWaaS（FireWall as a Service）防火墙服务
• DBaaS（DataBase-as-a-Service）数据库服务
• LBaas （load-balancer-as-a-service）负载均衡服务

主机虚拟化:

在主机方面的虚拟化主要分为以下三个方面:

1.cpu虚拟化

2内存虚拟化:

3,硬盘虚拟化: 虚拟机如何使用硬盘的空间：虚拟机在物理硬盘上划分一个文件来使用，此文件也是靠宿主机通过文件系统将磁盘分区后，并创建文件系统后，分给虚拟机一个文件的大小的空间。在宿主机上表现的就是一个文件，而在虚拟机上表现的就是一块硬盘。所以还需要用软件的方式模拟一个适配器，将此文件，模拟成硬盘。

4,网络虚拟化: 用软件的方式给每个虚拟机虚拟一块网卡和MAC地址，当通信时使用同一块物理网卡，网卡通讯有排队方式，在同一台物理网卡上，排队执行任务。（将物理网卡设为混杂模式；无论是不是发向本机物理网卡的内容都给与接收）；此时将物理网卡也虚拟化一个MAC地址，把物理网卡当作交换机来使用。

I/O虚拟化:

通过前端(Front-End)/后端(Back-End)模拟实现虚拟化.

Guest OS中的驱动程序为前端，VMM提供的与Guest通信的驱动程序为后端。前端驱动将Guest OS的请求通过与VMM间的特殊通信机制发送给VMM的后端驱动，后端驱动在处理完请求后再发送给物理驱动。

I/O穿透技术:

设备透传就是向一个特定客户os提供一种设备隔离,对于性能而言,,使用设备透传可以获得近乎本机性能,. 对于某些网络应用程序（或那些拥有高磁盘 I/O 的应用程序）来说，这种技术简直是完美的。这些网络应用程序没有采用虚拟化，原因是穿过管理程序（达到管理程序中的驱动程序或从管理程序到用户空间模拟）会导致竞争和性能降低。但是，当这些设备不能被共享时，也可以将它们分配到特定的客户机中。例如，如果一个系统包含多个视频适配器，则那些适配器可以被传递到特定的客户域中。

一型虚拟化:

特点: 于硬件级别直接运行在hypervisor虚拟机管理控制xen，vmware ESX/ESXI

 

二型虚拟化:

特点:host主机上建立guest虚拟系统,有宿主机,在硬件级别上运行一个os,而此上运行一个vmm监视器,用于管理guest虚拟化系统,.

三、容器级级虚拟化

• 缺点：相较于主机级虚拟化隔离的不彻底
  方案：lxc, libcontainer, runC, openvz
• Linux内核运行在物理设备上；在内核上运行多个操作系统如：centos,wubantu;susan;等，因为他们都是基于linux内核来开发的不同界面的操作系统而已，底层运行的内核是相同的。在每个操作系统上在运行每个应用。在内核上运行一个软件来创建和管理容器，是一个很小的软件，基本不消耗性能。
• 由于多个操作系统使用的是同一个内核，当在操作系统上执行关机命令，就会将内核关闭，所以需要将每个操作系统隔离开来，关掉的只是自身容器 本身而已。各个操作系统之间的操作互补干扰。（共享内核）