CSDN話題挑戰賽第2期
參賽話題：萬家爭鳴的云計算修羅場

我想分享的云計算技能/知識點

云計算架構

該技能/知識點的背景介紹

云數據中心兩種模式：

?一種是傳統模式，即建機房、布線、放置機器，然后連接起來。?還有一種數據中心是基于集裝箱的數據中心。這種模式由谷歌公司首創，使用集裝箱作為機房，每個集裝箱里安置有上千臺服務器，最多可達2500臺，集裝箱可以疊起或并排放置，集裝箱之間通過線纜連接形成巨大的數據中心。

云的工作負載模式：

?模式1：時開時停模式?模式2：用量迅速增長模式?模式3：瞬時暴漲模式?模式4：周期性增減模式

云計算的規模效應：

?云計算的規模效應讓用戶使用IT資源的門檻大為降低。用戶無須制定長期投資。如果有更多的客戶，則購買更多的處理能力和存儲容量，支付更多的費用；如果業務有所下降，則購買較少的處理能力和存儲容量，這樣支付的費用將降低。云計算平臺可以真正達到24小時/7天×/365天運轉。

該技能/知識點實際運用

計算架構的進化：

?中央集權架構對應的是中央集權計算范式。在這種架構下，所有的計算及計算資源、業務邏輯都集中于一臺大型機或者主機，用戶使用一臺僅有輸入和輸出能力的顯示終端與主機連接來進行交互。

?客戶機/服務器（C/S）架構對應的是同名計算范式。計算任務從單一主機部分遷移到客戶端。客戶端承載少量的計算任務和所有的I/O任務，服務器承載主要的計算任務。客戶機在執行任務前先與主機進行連接，并在活躍的整個期間內保持與主機的持續連接。通常情況下，客戶機通過遠程過程調用來使用服務器上的功能和服務。

?中間層架構對應的是多層客戶機/服務器計算范式。它是在對客戶機/服務器架構改進而產生的，其目的是簡化和提升伸縮能力。所采用的方法是將業務邏輯和數據服務分別放在兩個服務器上，客戶機與中間服務器連接，中間層與數據服務層連接，客戶機對數據的訪問由中間層代理完成。圖 3.10所示是中間層架構的示意圖。

?瀏覽器/服務器架構對應的是瀏覽器/服務器計算范式。這種架構是對客戶機和中間層的內涵進行改動后的中間層計算架構的擴展。對中間層的改動體現在中間層和客戶機之間增加了一層Web服務器層，Web服務器可以將中間件的各種差異屏蔽掉，提供一種通用的用戶訪問界面。對客戶機的改動則體現在負載的進一步縮減，從承載部分計算任務改變為只顯示和運行一些基于瀏覽器的腳本程序的狀態。

?C/S與B/S混合架構對應的是混合計算范式。在應用的發展中，沒有一種計算范式適合所有的場景，沒有一種計算架構適合所有的應用。故而衍生出了C/S與B/S混合架構，即客戶機服務器和瀏覽器服務器兩種架構并存的一種計算架構。

?在面向服務的計算架構下，每個程序做本職任務，同時將服務暴露出來提供給其他程序使用，多個程序通過一個統一的（服務請求）界面協調工作。相對于單一系統來說，此種系統能夠將復雜性限制在可控范圍內，從而讓整個系統的管理更加容易。

前端和后端：

前端是呈現給客戶或計算機用戶的部分，包括客戶的計算機網絡和用戶用來訪問云應用程序的界面如Web瀏覽器；后端則是我們常說的“云”由各種組件（如服務器、數據存儲設備、云管理軟件等）構成。

服務類型：

無狀態服務是指該服務運行的實例不會在本地存儲需要持久化的數據，并且多個實例對于同一個請求響應的結果是完全一致的。這類服務的實例可能會因為一些原因停止或者重新創建（如擴容時），這時，這些停止的實例里的所有信息（除日志和監控數據外）都將丟失(重啟容器即會丟失)

有狀態服務是指該服務的實例可以將一部分數據隨時進行備份，并且在創建一個新的有狀態服務時，可以通過備份恢復這些數據，以達到數據持久化的目的。有狀態服務只能有一個實例，因此不支持“自動服務容量調節”。一般來說，數據庫服務或者需要在本地文件系統存儲配置文件或其它永久數據的應用程序可以創建使用有狀態服務。

REST架構(云計算的軟件架構)的主要特點：

組件交互的伸縮性：參與交互的組件數量可以無限擴展。界面的普遍性：IT界人士都熟悉REST的界面風格。組件發布的獨立性：組件可以獨立發布，無須與任何組件進行事先溝通。客戶機/服務器模型：使用統一的界面來分離客戶機和服務器。無狀態連接：客戶機上下文不保存在服務器中，每次請求都需要提供完整的狀態。

云棧：

又稱云平臺，是在云上面建造的運行環境。它能夠支持應用程序的發布、運行、監控、調度、伸縮，并為應用程序提供輔助服務的機制，如訪問控制和權限管理等。如微軟的Windows Azure、谷歌的App Engine、VMWare的Cloud Foundry都是云平臺。在云棧里，每一層都提供一種抽象。最下面的是物理硬件層，之后每往上一層，其離物理現實的距離就更遠一些，易用性就會增加一分。每一層用來實現抽象的手段都是某種或某幾種服務，也稱為功能。如果兩個服務處于等價的抽象層，則屬于云棧里的同一層。

三層云棧架構：

在三層模式下，云計算可以很簡要地概括為IaaS、PaaS、SaaS，也就是基礎設施即服務、平臺服務、軟件服務。其中基礎設施即服務可以稱為效用計算（Utility Computing），平臺即服務可稱為彈性計算（Elastic Computing），軟件即服務可稱為隨需應用（On-demand Applications）。

三層模型里面的每一層的能力和特點

（1）基礎設施即服務層（2）平臺即服務層（3）軟件即服務層

SaaS的主要特點有如下幾點：

基于網絡（一般為Web模式）進行遠程訪問的商用軟件；集中式管理，而非分散在每個用戶站點；應用交付一般接近一對多模型，即所謂的單個實例多個租戶架構；按照用量計費（實際中一般按月或其他時間周期進行計費）。

四層云棧架構

四層云棧模式是三層云棧模式的一個簡單變種。這種模式將三層模式里的基礎設施層進行了分解，將里面的硬件部分和虛擬化部分分離成為兩層：一層為硬件層，一層為虛擬資源層。

五層云棧模型

第一層：固件/硬件層 第二層：軟件內核層 第三層：云基本資源層 第四層：云軟件環境層第五層：云應用程序層

云體

云體是云計算的物質基礎，是云計算所用到的資源集合。它是構成云計算的軟硬件環境，如網絡、服務器、存儲器、交換機等，通過網絡連接在一起。某些情況下，廣義的云體也可以包括數據中心及其輔助設施如電力、空調、機架、冷卻等系統。鑒于當前的云計算都是基于數據中心來進行，云體就是數據中心。

一切皆為服務

無論是橫向云體架構還是縱向云棧架構；無論是三層結構、四層結構，還是五層結構；無論是公有云、私有云，還是混合云或其他云；更無論是用量暴增、是周期性增減，還是用量穩定增長，都不能改變云計算的本質——服務。如果用一個短語來描述云計算，那就是：IT即服務。

云計算的本質就是IT作為服務涵蓋了基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務或任何X即服務。在這種情況下，用戶原來需要承擔的IT資產采購、配置、運維的責任幾乎全部轉移到了各種服務供應商身上，從而可以輕裝上陣，專注于自己的核心業務，不用為自己并不擅長的后勤花費巨大的人力和物力。

數據中心：

數據中心（Data Center）是數據集中存儲、計算、交換的中心。從硬件角度考慮，它給人最直觀的印象就是計算設備運作的環境。故而數據中心的發展是與計算機（包括分化出的存儲和網絡設備）的發展緊密聯系在一起的。

進入21世紀，互聯網成為社會發展的主角，數據中心從技術發展到運行規模，都經歷了前所未有的發展高潮。幾乎所有的公司都需要高速的網絡與Internet相連，公司的運營對于IT。IDC（Internet Data Center）就應運而生了，這是第一次出現以運營數據中心為主要業務的公司。由于競爭的需要，IDC競相采用最新的計算機，采購最快速的網絡連接設備和存儲設備，應用最新的IT管理軟件和管理流程，力圖使自己的數據中心能吸引更多的互聯網用戶。

傳統模式的數據中心問題：

1．過多的機器 2．機器的利用率過低 3．應用遷移太困難 4．存儲需求增長得太快

軟件定義的必要性

由于上述所說的困難，數據中心的管理員、應用系統的開發人員、最終用戶，都認識到將數據中心的各個組成部分從硬件中抽象出來、集中協調與管理、統一提供服務是一件很重要的事情。在傳統的數據中心中，如果需要部署一套業務系統，例如文件及打印服務，就要為該業務劃分存儲空間，分配運行文件及打印服務的服務器，配置好服務器與存儲的網絡。

軟件定義數據中心的架構分析

需求推動著軟件定義數據中心的發展。回顧之前描述的發展路徑，可以從系統分析的角度，描述出軟件定義數據中心包括哪些部分或層次，以及實現這些組件需要的關鍵技術和整個系統提供的交互接口。

1．層次細分

傳統的數據中心中系統軟件和應用軟件處于硬件之上。但是在軟件定義數據中心里，硬件的能力需要被抽象成為能夠統一調度管理的資源池，而且計算、存儲和網絡資源的抽象方式各不相同。（1）軟件定義計算（2）軟件定義存儲（3）軟件定義網絡

軟件定義數據中心的發展

1．需求推動，先行者不斷 2．新技術不斷涌現，發展迅速 3．發展空間巨大，標準建立中

總結

OpenStack：

OpenStack提供了一個通用的平臺來控制云計算里面的計算（服務器）、存儲和網絡，甚至應用資源。OpenStack可以通過基于Web的界面、命令行工具（CLI）和應用程序接口（API）來進行管理。這個管理平臺不僅能管理這些資源，而且它不需要用戶去選擇特定硬件或者軟件廠商。廠商特定組件可以方便地被替換成通用組件，OpenStack為IT業界各類從業人員創造了價值。

在OpenStack云平臺上，用戶可以做到以下幾個方面。

充分利用物理服務器、虛擬服務器、網絡和存儲系統資源；通過租戶、配額和用戶角色高效管理云資源；提供一個對底層實現透明的通用的資源控制接口。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的我的云计算分享01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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