云計算（cloud computing）是分布式計算的一種，指的是通過網絡“云”將巨大的數據計算處理程序分解成無數個小程序，然后，通過多部服務器組成的系統進行處理和分析這些小程序得到結果并返回給用戶。云計算早期，簡單地說，就是簡單的分布式計算，解決任務分發，并進行計算結果的合并。因而，云計算又稱為網格計算。通過這項技術，可以在很短的時間內（幾秒鐘）完成對數以萬計的數據的處理，從而達到強大的網絡服務。

云計算有什么特點:

虛擬化技術

虛擬化突破了時間,空間的界限,是云計算最為顯著的特點,虛擬化技術包括應用虛擬和資源虛擬兩種.

動態可擴展性

云計算具有高效的運算能力,在原有的服務器基礎上增加云計算功能,能夠? 使的計算速度迅速提高,最終實現動態擴展虛擬化的層次達到對應的進行擴展的目的.

按需部署

云計算平臺能夠根據用戶的需求快速配備計算能力及資源.

靈活性高

目前市場上大多數IT資源、軟、硬件都支持虛擬化，比如存儲網絡、操作系統和開發軟、硬件等。虛擬化要素統一放在云系統資源虛擬池當中進行管理，可見云計算的兼容性非常強，不僅可以兼容低配置機器、不同廠商的硬件產品，還能夠外設獲得更高性能計算。

云計算的實現形式:

軟件即服務, 通常用戶發出服務需求，云系統通過瀏覽器向用戶提供資源和程序等。值得一提的是，利用瀏覽器應用傳遞服務信息不花費任何費用，供應商亦是如此，只要做好應用程序的維護工作即可。

網絡服務: 開發者能夠在API的基礎上不斷改進、開發出新的應用產品，大大提高單機程序中的操作性能。

平臺服務: 一般服務于開發環境，協助中間商對程序進行升級與研發，同時完善用戶下載功能，用戶可通過互聯網下載，具有快捷、高效的特點

互聯網整合: 利用互聯網發出指令時，也許同類服務眾多，云系統會根據終端用戶需求匹配相適應的服務。

商業服務平臺。構建商業服務平臺的目的是為了給用戶和提供商提供一個溝通平臺，從而需要管理服務和軟件即服務搭配應用。

云的分類;

公有云: 公共云通常由非最終用戶所有的 IT 基礎架構構建而成。以下是一些規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組織外部運行，但如今的公共云提供商已逐漸開始在客戶的內部數據中心提供云服務。所以用位置和所有權來區分已經不再適用。只要環境進行了分區，并重新分配給多個租戶，那這種云就是公共云。計費結構不再是公共云的必要特征，因為有些云提供商（比如 Massachusettes Open Cloud）允許租戶免費使用其云服務。公共云提供商所使用的裸機 IT 基礎架構也可以抽象并作為 IaaS 出售，或開發成一種作為 PaaS 出售的平臺。

私有云: 私有云可廣義地定義為專為單個最終用戶或群組而創建，而且通常在該用戶或群組的防火墻內運行的云環境。如果底層 IT 基礎架構歸某個擁有完全獨立訪問權限的客戶專有，那這種云就是私有云。

但是，如今的私有云不再必須從內部 IT 基礎架構來搭建。現在，許多企業已開始在租賃的、供應商所有的外部數據中心內構建私有云，所以位置和所有權都早已不是界定標準。同時，這也讓私有云形成了許多子分類，包括托管私有云客戶可以創建并使用由第三方供應商部署、配置和管理的私有云。托管私有云適合 IT 團隊人手不足或技能欠缺的企業，能為用戶提供更為出色的私有云服務和基礎架構。

專用云

它就像是云中的云。您可以在公共云（如紅帽 OpenShift? 專業版）或私有云上部署專用云。例如，會計部門可以在企業的私有云中部署自己的專用云。

??混合云:

混合云是從局域網（LAN）、廣域網（WAN）、虛擬專用網（VPN）和/或 API 連接的多個環境創建而成的 IT 環境，但看起來只是單一的一個環境。

混合云的特性較為復雜，不同的人對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 個私有云與至少 1 個公共云

2 個或多個相互連接的私有云

2 個或多個公共云

連接至少一個公共云或私有云的裸機或虛擬環境

不過，如果應用可以輕松地移入或移出多個獨立但相互連接的環境，每個 IT 系統就相當于成了一個混合云。這些環境中至少有一部分必須來自可按需擴展的整合 IT 資源，而您需要使用集成化管理和編排平臺，把所有這些環境視為單個環境進行管理。

多云:

多云是一種云架構，由多個云供應商提供的多個云服務組合而成，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。當通過某種形式的集成或編排將多個云連接在一起時，多云就變成了混合云。多云環境可能是有意為之（更好地控制敏感數據，或作為冗余存儲空間以提高災難恢復能力），也可能是偶然形成的（通常是影子 IT 的結果）。無論哪種，都表明有越來越多的企業選擇了多云，以期通過擴展更多環境來改進安全與性能。

云計算服務器類型:

云服務是指由第三方提供商托管的基礎架構、平臺或軟件，可通過互聯網提供給用戶。"即服務型"解決方案主要有 3 種類型：IaaS、PaaS 和 SaaS。每種解決方案都能促進用戶數據從前端客戶端通過互聯網流向云服務提供商的系統，或是反向流動，但具體情況會因服務內容而異,

IaaS 表示將由云服務提供商通過互聯網連接為您管理基礎架構，包括實際的服務器、網絡、虛擬化和數據存儲。用戶可通過 API 或控制面板進行訪問，并且基本上是租用基礎架構。諸如操作系統、應用和中間件等內容由用戶管理，而提供商則負責硬件、網絡、硬盤驅動器、數據存儲和服務器，并負責處理中斷、維修及硬件問題。這是云存儲提供商的典型部署模式。

PaaS 表示硬件和應用軟件平臺將由外部云服務提供商來提供和管理，而用戶將負責平臺上運行的應用以及應用所依賴的數據。PaaS 主要面向開發人員和編程人員，旨在為用戶提供一個共享的云平臺，用于進行應用的開發和管理（DevOps 的一個重要組成部分），而無需構建和維護通常與該流程相關聯的基礎架構。

SaaS 是將云服務提供商管理的軟件應用交付給用戶的服務。通常，SaaS 應用是一些用戶可通過網頁瀏覽器訪問的 Web 應用或移動應用。該服務會為用戶完成軟件更新、錯誤修復及其他常規軟件維護工作，而用戶將通過控制面板或 API 連接至云應用。此外，SaaS 還消除了在每個用戶計算機上本地安裝應用的必要性，從而使群組或團隊可使用更多方法來訪問軟件。

虛擬化技術的分類:

1.模擬:Emulation

Qemu, PearPC, Bochs, .

(2) 完全虛擬化：Full Virtualization，Native Virtualization

完全虛擬化提供底層物理系統的全部抽象化,且創建一個新的虛擬系統,客戶機操作系統

可以在里面運行,不需要對客戶機操作系統或者應用程序進行修改, 客戶機操作系統或者應用程序像往常一樣運行，意識不到虛擬環境的存在）。

vmware是一款完全虛擬化軟件,,但完全虛擬化的弱點是效率不如班虛擬化的效率高,

半虛擬化系統性能可以接近在裸機上的性能。

3半虛擬化: Para-Virutalization

半虛擬化需要對運行在虛擬機上的客戶操作系統,進行修改, 這些客戶機操作系統會意識到它們運行在虛擬環境里）并提供相近的性能，但半虛擬化的性能要比完全虛擬化更優越

特點: GuestOS明確知道自己運行虛擬機之上；

4 容器級虛擬化: LXC, OpenVZ, libcontainer, runC, rkt, Linux V Servers, Virtuozzo, ...

5,庫級別虛擬化: wine

6.程序級虛擬化: jvm

2、主機虛擬化：Emulation, Full Virtualization, Para-Virutalization

Type-I：Hypervisor直接運行于硬件；
Type-II：Hypervisor運行主機OS之上；

3、云棧的類別：

• IaaS（Infrastructure-as-a-Service）基礎設施服務
• PaaS（Platform-as-a-Service）系統平臺服務
• SaaS（Software-as-a-Service）軟件服務
• FWaaS（FireWall as a Service）防火墻服務
• DBaaS（DataBase-as-a-Service）數據庫服務
• LBaas （load-balancer-as-a-service）負載均衡服務

主機虛擬化:

在主機方面的虛擬化主要分為以下三個方面:

1.cpu虛擬化

2內存虛擬化:

3,硬盤虛擬化: 虛擬機如何使用硬盤的空間：虛擬機在物理硬盤上劃分一個文件來使用，此文件也是靠宿主機通過文件系統將磁盤分區后，并創建文件系統后，分給虛擬機一個文件的大小的空間。在宿主機上表現的就是一個文件，而在虛擬機上表現的就是一塊硬盤。所以還需要用軟件的方式模擬一個適配器，將此文件，模擬成硬盤。

4,網絡虛擬化: 用軟件的方式給每個虛擬機虛擬一塊網卡和MAC地址，當通信時使用同一塊物理網卡，網卡通訊有排隊方式，在同一臺物理網卡上，排隊執行任務。（將物理網卡設為混雜模式；無論是不是發向本機物理網卡的內容都給與接收）；此時將物理網卡也虛擬化一個MAC地址，把物理網卡當作交換機來使用。

I/O虛擬化:

通過前端(Front-End)/后端(Back-End)模擬實現虛擬化.

Guest OS中的驅動程序為前端，VMM提供的與Guest通信的驅動程序為后端。前端驅動將Guest OS的請求通過與VMM間的特殊通信機制發送給VMM的后端驅動，后端驅動在處理完請求后再發送給物理驅動。

I/O穿透技術:

設備透傳就是向一個特定客戶os提供一種設備隔離,對于性能而言,,使用設備透傳可以獲得近乎本機性能,. 對于某些網絡應用程序（或那些擁有高磁盤 I/O 的應用程序）來說，這種技術簡直是完美的。這些網絡應用程序沒有采用虛擬化，原因是穿過管理程序（達到管理程序中的驅動程序或從管理程序到用戶空間模擬）會導致競爭和性能降低。但是，當這些設備不能被共享時，也可以將它們分配到特定的客戶機中。例如，如果一個系統包含多個視頻適配器，則那些適配器可以被傳遞到特定的客戶域中。

一型虛擬化:

特點: 于硬件級別直接運行在hypervisor虛擬機管理控制xen，vmware ESX/ESXI

?

二型虛擬化:

特點:host主機上建立guest虛擬系統,有宿主機,在硬件級別上運行一個os,而此上運行一個vmm監視器,用于管理guest虛擬化系統,.

三、容器級級虛擬化

• 缺點：相較于主機級虛擬化隔離的不徹底
  方案：lxc, libcontainer, runC, openvz
• Linux內核運行在物理設備上；在內核上運行多個操作系統如：centos,wubantu;susan;等，因為他們都是基于linux內核來開發的不同界面的操作系統而已，底層運行的內核是相同的。在每個操作系統上在運行每個應用。在內核上運行一個軟件來創建和管理容器，是一個很小的軟件，基本不消耗性能。
• 由于多個操作系統使用的是同一個內核，當在操作系統上執行關機命令，就會將內核關閉，所以需要將每個操作系統隔離開來，關掉的只是自身容器 本身而已。各個操作系統之間的操作互補干擾。（共享內核）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的云计算基础知识:的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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