云计算（1）——理解云计算

   本节要介绍的是云计算的基本概念，之后会保证每两周一篇云计算的概念、技术和架构。

（一）云计算的历史

    首先“云计算”这一术语是在2006才出现在商业领域的。在这个时期，亚马逊推出其弹性计算云（Elastic Compute Cloud, EC2）服务，使得企业通过“租赁”计算容量和处理能力来运行企业应用程序。同年，Google Apps也推出了基于浏览器的企业应用服务。这两家比较早的进入云计算领域，就是领头羊，接下来就是IBM,微软，中国的阿里云。

（二）云计算概念

    云计算广泛接受的定义：一种标准化的IT性能（服务，软件或者基础设施），以按使用收费和自助服务方式，通过Internet技术进行交付。

    2011年9月，美国国家标准与技术研究院（NIST）对其定义进行了修订：云计算是一种模型，可以实现随时随地、便捷地、按需地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、存储、应用程序及服务），资源可以快速供给和释放，使管理的工作量和服务提供者的介入降低至最少。这种云模型有五个基本特征、三种服务模型和四种部署模型构成。

    我在书上看到一种比较简洁的定义：云计算是分布式计算的一种特殊形式，它引入效用模型来远程供给可扩展和可测量的资源。

（三）云计算有哪些驱动力——为什么需要云计算？

    云计算的驱动力主要有：容量规划、降低成本和组织灵活性。

    （1）容量规划

           容量规划是指确定和满足一个组织未来对IT资源、产品和服务需求的过程。“容量”是指一段给定时间内，一个IT资源能够提供的最大工作量。IT资源容量与其需求之间的差异会导致系统效率低下（过度配置）或是无法满足用户需求（配置不足）。容量规划的重点就是将这个差异最小化，以便系统获得预期的效率和性能。

           容量规划的策略有三种：

             (a) 领先策略：根据预期增加IT资源的容量。

             (b) 滞后策略：当IT资源达到其最大容量时增加资源容量。

             (c) 匹配策略：当需求增加时，小幅增加IT资源容量。

    （2）降低成本

           IT成本与业务性能之间的平衡是很难保持的。IT环境的扩展总是与对其最大使用需求的评估相对应，这可以让不断增加的投资自动支持新的、扩展的业务。大部分所需资金都注入到基础设施的扩建中，这是因为，给定的自动化解决方案的使用潜力总是受限于底层基础设施的处理能力。

           需要考虑的成本分为两种L：获得新基础设施的成本和保有其所有权的成本。运营开销在IT预算中占了相当大一部分。常见的运营成本：为保证环境正常的技术人员、系统更新和补丁、电源和制冷所需水电费、安全和访问控制措施等等。

    （3）组织灵活性

          企业需要有适应和进步的能力，IT企业常常需要应对行业变化，通常采取的措施是在原来预期或计划的IT资源规模上进行扩展。变化的业务需求也会要求IT资源具备更高的可用性和可靠性。一句话，采用新的或者扩展业务自动化解决方案，所需要的预付投资以及基础设施所有权的成本可能会使企业望而却步。

（四）对云计算产生影响的前期技术

     （1）集群化

             集群是一组互联的独立IT资源，以整体形势工作。由于集群固有的冗余和容错特性，当有可用性和可靠性提高时，系统故障率就会降低。硬件集群的一个必要条件是，它的组件系统是有基本相同的硬件和操作系统组成。这样，当一个故障组件被其它组件替代后，集群仍能达到差不多的性能水平。构成集群的组件设备通过专用的告诉通信链路来保持同步。内置冗余和故障转移是云平台的核心概念。

     （2）网格计算

            计算网格为计算资源提供了一个平台，使其能组织成一个或者多个逻辑池。这些逻辑池统一协调为一个高性能分布式网络。网格计算和集群的区别在于：网格系统更加松耦合，更加分散。因此，网格计算系统可以包含异构的，且处于不同地理位置的计算资源，而集群计算系统一般不具有这种特性。

           网格计算以中间件层为基础，这个中间件层是在计算资源上部署的。这些IT资源构成一个网格池，实现一系列负载分配和协调功能。中间层可以包含负载均衡逻辑、故障转移控制和自动配置管理。这些类似于云计算技术。

    （3）虚拟化

          虚拟化是一个技术平台，用于创建IT资源的虚拟实例。虚拟化软件层允许物理IT资源提供自身的多个虚拟镜像，这样多个用户就可以共享他们的底层处理能力。         

（五）基本概念和术语

      （1）云

             云是指一个独特的IT环境，其设计的目的是为了远程供给可扩展和可测量的资源。那这个云和internet有什么区别呢，Internet主要提供了对基于内容的IT资源的访问，这             些资源是通过万维网发布的。而对于有云环境提供的IT资源来说，主要提供的是后端处理能力和对这些能力进行基于用户胡的访问。另一个区别在于，虽然云通常是基于             Internet协议和技术的，但是他并非必须基于web。这里的协议是指一些标准和方法，他们使得计算机能以预先定义好的结构化方式相互通信。而云可以基于任何允许远               程访问其IT资源的协议。

     （2）IT资源

            IT资源是指一个与IT相关的物理的或虚拟的事物，它既可以是基于软件的，比如虚拟服务器或者定制软件程序，也可以是基于硬件的，比如物理服务器或网络设备。

     （3）可扩展性

           从IT资源角度来看，可扩展是指IT资源可以处理增加或减少的使用需求的能力。可扩展有两种类型：水平扩展和垂直扩展

           水平扩展：向外或向内扩展；分配和释放IT资源都属于水平扩展。一个IT资源（虚拟服务器A）进行了扩展，增加了更多同样的IT资源（虚拟服务器B和虚拟服务器C）

           垂直扩展：向上或向下扩展 ；当一个现有的IT资源被具有更大或更小容量的资源所代替，则为垂直扩展。

     （4）云服务

          指任何可以通过云远程访问的IT资源。云计算背后的推动力是以服务的形式提供IT资源，这些服务封装了其它IT资源，冰箱客户端提供远程使用的功能。

（六）云计算常见收益

      云计算的常见收益：降低的投资与成比例的开销；提高的可扩展性；提高的可用性与可靠性。