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一、云計(jì)算概念

云計(jì)算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算是一種資源交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得應(yīng)用所需的資源(硬件、軟件、平臺(tái))。云計(jì)算將計(jì)算從客戶終端集中到“云端”，作為應(yīng)用通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶，計(jì)算通過(guò)分布式計(jì)算等技術(shù)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成。用戶只關(guān)心應(yīng)用的功能，而不關(guān)心應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方式，應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)和維護(hù)由其提供商完成，用戶根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的應(yīng)用。云計(jì)算不是一個(gè)工具、平臺(tái)或者架構(gòu)，而是一種計(jì)算的方式。

一個(gè)有趣的比喻：當(dāng)需要的時(shí)候，扭開(kāi)水龍頭，水就來(lái)了，我只需要操心交水費(fèi)就是了！

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二、云計(jì)算的特點(diǎn)

(1) 超大規(guī)模

“云”具有相當(dāng)?shù)?span style="color:#3399ea;">規(guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器， Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺(tái)服務(wù)器?！霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計(jì)算能力。

(2) 虛擬化

云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來(lái)自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無(wú)需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)。

(3) 高可靠性

“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性，使用云計(jì)算比使用本地計(jì)算機(jī)可靠。

(4) 通用性

云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，同一個(gè)“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。

(5) 高可擴(kuò)展性（彈性）

“云”的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。

(6) 按需服務(wù)

“云”是一個(gè)龐大的資源池，你按需購(gòu)買(mǎi);云可以像自來(lái)水，電，煤氣那樣計(jì)費(fèi)。

(7) 極其廉價(jià)

由于“云”的特殊容錯(cuò)措施可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云，“云”的自動(dòng)化集中式管理使大量企業(yè)無(wú)需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時(shí)間就能完成以前需要數(shù)萬(wàn)美元、數(shù)月時(shí)間才能完成的任務(wù)。

(8) 潛在的危險(xiǎn)性

云計(jì)算服務(wù)除了提供計(jì)算服務(wù)外，還必然提供了存儲(chǔ)服務(wù)。但是云計(jì)算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機(jī)構(gòu)(企業(yè))手中，而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對(duì)于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)(特別像銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機(jī)構(gòu))對(duì)于選擇云計(jì)算服務(wù)應(yīng)保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)，無(wú)論其技術(shù)優(yōu)勢(shì)有多強(qiáng)，都不可避免地讓這些私人機(jī)構(gòu)以“數(shù)據(jù)(信息)”的重要性挾制整個(gè)社會(huì)。對(duì)于信息社會(huì)而言，“信息”是至關(guān)重要的。另一方面，云計(jì)算中的數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計(jì)算用戶是保密的，但是對(duì)于提供云計(jì)算的商業(yè)機(jī)構(gòu)而言確實(shí)毫無(wú)秘密可言。所有這些潛在的危險(xiǎn)，是商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)構(gòu)選擇云計(jì)算服務(wù)、特別是國(guó)外機(jī)構(gòu)提供的云計(jì)算服務(wù)時(shí)，不得不考慮的一個(gè)重要的前提。

引用于?http://cloud.51cto.com/art/201704/536134.htm

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三、云計(jì)算的核心技術(shù)

1、虛擬化技術(shù)

虛擬化是云計(jì)算最重要的核心技術(shù)之一，它為云計(jì)算服務(wù)提供基礎(chǔ)架構(gòu)層面的支撐，是ICT服務(wù)快速走向云計(jì)算的最主要驅(qū)動(dòng)力。可以說(shuō)，沒(méi)有虛擬化技術(shù)也就沒(méi)有云計(jì)算服務(wù)，但是虛擬化是云計(jì)算的重要組成部分但不是全部。

從技術(shù)上講，虛擬化是一種在軟件中仿真計(jì)算機(jī)硬件，以虛擬資源為用戶提供服務(wù)的計(jì)算形式。旨在合理調(diào)配計(jì)算機(jī)資源，使其更高效地提供服務(wù)。它把應(yīng)用系統(tǒng)各硬件間的物理劃分打破，從而實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的動(dòng)態(tài)化，實(shí)現(xiàn)物理資源的集中管理和使用。虛擬化的最大好處是增強(qiáng)系統(tǒng)的彈性和靈活性，降低成本、改進(jìn)服務(wù)、提高資源利用效率。

從表現(xiàn)形式上看，虛擬化又分兩種應(yīng)用模式。一是將一臺(tái)性能強(qiáng)大的服務(wù)器虛擬成多個(gè)獨(dú)立的小服務(wù)器，服務(wù)不同的用戶。二是將多個(gè)服務(wù)器虛擬成一個(gè)強(qiáng)大的服務(wù)器，完成特定的功能。這兩種模式的核心都是統(tǒng)一管理，動(dòng)態(tài)分配資源，提高資源利用率。在云計(jì)算中，這兩種模式都有比較多的應(yīng)用。

具體虛擬化技術(shù)請(qǐng)看：https://blog.csdn.net/aron_conli/article/details/88379200

2、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

云計(jì)算的另一大優(yōu)勢(shì)就是能夠快速、高效地處理海量數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的高可靠性，云計(jì)算通常會(huì)采用分布式存儲(chǔ)技術(shù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的物理設(shè)備中。這種模式不僅擺脫了硬件設(shè)備的限制，同時(shí)擴(kuò)展性更好，能夠快速響應(yīng)用戶需求的變化。

分布式存儲(chǔ)與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)并不完全一樣，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)采用集中的存儲(chǔ)服務(wù)器存放所有數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)服務(wù)器成為系統(tǒng)性能的瓶頸，不能滿足大規(guī)模存儲(chǔ)應(yīng)用的需要。分布式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)信息，它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率，還易于擴(kuò)展。

在當(dāng)前的云計(jì)算領(lǐng)域，Google的GFS和Hadoop開(kāi)發(fā)的開(kāi)源系統(tǒng)HDFS是比較流行的兩種云計(jì)算分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。

GFS（Google File System）技術(shù)：谷歌的非開(kāi)源的GFS（GoogleFile System） 云計(jì)算平臺(tái)滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)。使得云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)具有了高吞吐率和高傳輸率的特點(diǎn)。

HDFS（Hadoop Distributed File System）技術(shù)：大部分ICT廠商，包括Yahoo、Intel的“云”計(jì)劃采用的都是HDFS的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。未來(lái)的發(fā)展將集中在超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加密和安全性保證、以及繼續(xù)提高I/O速率等方面。

3、編程模式

從本質(zhì)上講，云計(jì)算是一個(gè)多用戶、多任務(wù)、支持并發(fā)處理的系統(tǒng)。高效、簡(jiǎn)捷、快速是其核心理念，它旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把強(qiáng)大的服務(wù)器計(jì)算資源方便地分發(fā)到終端用戶手中，同時(shí)保證低成本和良好的用戶體驗(yàn)。在這個(gè)過(guò)程中，編程模式的選擇至關(guān)重要。云計(jì)算項(xiàng)目中分布式并行編程模式將被廣泛采用。

分布式并行編程模式創(chuàng)立的初衷是更高效地利用軟、硬件資源，讓用戶更快速、更簡(jiǎn)單地使用應(yīng)用或服務(wù)。在分布式并行編程模式中，后臺(tái)復(fù)雜的任務(wù)處理和資源調(diào)度對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是透明的，這樣用戶體驗(yàn)?zāi)軌虼蟠筇嵘?span style="color:#f33b45;">MapReduce是當(dāng)前云計(jì)算主流并行編程模式之一。MapReduce模式將任務(wù)自動(dòng)分成多個(gè)子任務(wù)，通過(guò)Map和Reduce兩步實(shí)現(xiàn)任務(wù)在大規(guī)模計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的高度與分配。

MapReduce是Google開(kāi)發(fā)的java、Python、C++編程模型，主要用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集（大于1TB）的并行運(yùn)算。MapReduce模式的思想是將要執(zhí)行的問(wèn)題分解成Map（映射）和Reduce（化簡(jiǎn)）的方式，先通過(guò)Map程序?qū)?shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊，分配（調(diào)度）給大量計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到分布式運(yùn)算的效果，再通過(guò)Reduce程序?qū)⒔Y(jié)果匯整輸出。

4、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理

處理海量數(shù)據(jù)是云計(jì)算的一大優(yōu)勢(shì)。那么如何處理則涉及到很多層面的東西，因此高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)也是云計(jì)算不可或缺的核心技術(shù)之一。對(duì)于云計(jì)算來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)管理面臨巨大的挑戰(zhàn)。云計(jì)算不僅要保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn)，還要能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行特定的檢索和分析。由于云計(jì)算需要對(duì)海量的分布式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。

Google的BT（BigTable）數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的開(kāi)源數(shù)據(jù)管理模塊HBase是業(yè)界比較典型的大規(guī)模數(shù)據(jù)管理技術(shù)。

BT（BigTable）數(shù)據(jù)管理技術(shù)：BigTable是非關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)，是一個(gè)分布式的、持久化存儲(chǔ)的多維度排序Map.BigTable建立在 GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上，與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)不同，它把所有數(shù)據(jù)都作為對(duì)象來(lái)處理，形成一個(gè)巨大的表格，用來(lái)分布存儲(chǔ)大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。 Bigtable的設(shè)計(jì)目的是可靠的處理PB級(jí)別的數(shù)據(jù)，并且能夠部署到上千臺(tái)機(jī)器上。

開(kāi)源數(shù)據(jù)管理模塊HBase:HBase是Apache的Hadoop項(xiàng)目的子項(xiàng)目，定位于分布式、面向列的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)。HBase不同于一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，它是一個(gè)適合于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)。另一個(gè)不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。作為高可靠性分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，HBase在性能和可伸縮方面都有比較好的表現(xiàn)。利用HBase技術(shù)可在廉價(jià)PC Server上搭建起大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)集群。

5、分布式資源管理

云計(jì)算采用了分布式存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，那么自然要引入分布式資源管理技術(shù)。在多節(jié)點(diǎn)的并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)需要同步，并且在單個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)需要有效的機(jī)制保證其它節(jié)點(diǎn)不受影響。而分布式資源管理系統(tǒng)恰是這樣的技術(shù)，它是保證系統(tǒng)狀態(tài)的關(guān)鍵。

另外，云計(jì)算系統(tǒng)所處理的資源往往非常龐大，少則幾百臺(tái)服務(wù)器，多則上萬(wàn)臺(tái)，同時(shí)可能跨躍多個(gè)地域。且云平臺(tái)中運(yùn)行的應(yīng)用也是數(shù)以千計(jì)，如何有效地管理這批資源，保證它們正常提供服務(wù)，需要強(qiáng)大的技術(shù)支撐。因此，分布式資源管理技術(shù)的重要性可想而知。

全球各大云計(jì)算方案/服務(wù)提供商們都在積極開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作。其中Google內(nèi)部使用的Borg技術(shù)很受業(yè)內(nèi)稱道。另外，微軟、IBM、Oracle/Sun等云計(jì)算巨頭都有相應(yīng)解決方案提出。

6、信息安全

調(diào)查數(shù)據(jù)表明，安全已經(jīng)成為阻礙云計(jì)算發(fā)展的最主要原因之一。數(shù)據(jù)顯示，32%已經(jīng)使用云計(jì)算的組織和45%尚未使用云計(jì)算的組織的ICT管理將云安全作為進(jìn)一步部署云的最大障礙。因此，要想保證云計(jì)算能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、快速發(fā)展，安全是首要需要解決的問(wèn)題。

事實(shí)上，云計(jì)算安全也不是新問(wèn)題，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)存在同樣的問(wèn)題。只是云計(jì)算出現(xiàn)以后，安全問(wèn)題變得更加突出。在云計(jì)算體系中，安全涉及到很多層面，包括網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)器安全、軟件安全、系統(tǒng)安全等等。因此，有分析師認(rèn)為，云安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將把傳統(tǒng)安全技術(shù)提到一個(gè)新的階段。

現(xiàn)在，不管是軟件安全廠商還是硬件安全廠商都在積極研發(fā)云計(jì)算安全產(chǎn)品和方案。包括傳統(tǒng)殺毒軟件廠商、軟硬防火墻廠商、IDS/IPS廠商在內(nèi)的各個(gè)層面的安全供應(yīng)商都已加入到云安全領(lǐng)域。相信在不久的將來(lái)，云安全問(wèn)題將得到很好的解決.

7、云計(jì)算平臺(tái)管理

云計(jì)算資源規(guī)模龐大，服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)行著數(shù)百種應(yīng)用，如何有效地管理這些服務(wù)器，保證整個(gè)系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)，需要具有高效調(diào)配大量服務(wù)器資源，使其更好協(xié)同工作的能力。其中，方便地部署和開(kāi)通新業(yè)務(wù)、快速發(fā)現(xiàn)并且恢復(fù)系統(tǒng)故障、通過(guò)自動(dòng)化、智能化手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)可靠的運(yùn)營(yíng)是云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù)的關(guān)鍵。

對(duì)于提供者而言，云計(jì)算可以有三種部署模式，即公共云、私有云和混合云。三種模式對(duì)平臺(tái)管理的要求大不相同。對(duì)于用戶而言，由于企業(yè)對(duì)于ICT資源共享的控制、對(duì)系統(tǒng)效率的要求以及ICT成本投入預(yù)算不盡相同，企業(yè)所需要的云計(jì)算系統(tǒng)規(guī)模及可管理性能也大不相同。因此，云計(jì)算平臺(tái)管理方案要更多地考慮到定制化需求，能夠滿足不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求。

包括Google、IBM、微軟、Oracle/Sun等在內(nèi)的許多廠商都有云計(jì)算平臺(tái)管理方案推出。這些方案能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)整合、實(shí)現(xiàn)企業(yè)硬件資源和軟件資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一分配、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一備份，打破應(yīng)用對(duì)資源的獨(dú)占，讓企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)價(jià)值得以充分發(fā)揮。

8、綠色節(jié)能技術(shù)

節(jié)能環(huán)保是全球整個(gè)時(shí)代的大主題。云計(jì)算也以低成本、高效率著稱。云計(jì)算具有巨大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，在提高資源利用效率的同時(shí)，節(jié)省了大量能源。綠色節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為云計(jì)算必不可少的技術(shù)，未來(lái)越來(lái)越多的節(jié)能技術(shù)還會(huì)被引入云計(jì)算中來(lái)。

轉(zhuǎn)載 于?https://blog.csdn.net/simon2014/article/details/80667754

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的云计算技术 基础知识整理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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