云计算教学笔记

云计算1云计算相关概念云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。

狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。

这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效定义长定义是：“云计算是一种商业计算模型。

它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。

”短定义是：“云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。

”▪计算资源包括：CPU运算资源、存储资源、网络带宽等云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，是这些计算机科学概念的商业实现。

云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。

2云计算特点超大规模：服务器群虚拟化：可以看作是一片用于计算的云高可靠性：冗余副本、负载均衡通用性：支撑千变万化的实际应用高可扩展性：灵活、动态伸缩按需服务：按需购买极其廉价：不再需要一次性购买超级电脑安全：摆脱数据丢失、病毒入侵方便：支持多终端、数据共享(1) 超大规模。

“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。

企业私有云一般拥有数百上千台服务器。

“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

(2) 虚拟化。

云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。

所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。

应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。

只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

(3) 高可靠性。

“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。

(4) 通用性。

云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

(5) 高可扩展性。

“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

(6) 按需服务。

“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。

比如一个视频网站，刚成立或空闲期只需买几千点的计算量；成功推广或用户高峰期，买几亿点。

(7) 极其廉价。

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

(8)安全：云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦(9)方便：它对用户端的设备要求最低，使用起来很方便，而且支持各种各样的设备；它可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。

3 云计算体系结构云计算平台是一个强大的“云”网络，连接了大量并发的网络计算和服务，可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力，将各自的资源通过云计算平台结合起来，提供超级计算和存储能力。

通用的云计算体系结构如下图所示：▪云用户端：提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用云的入口，用户通过Web 浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理用户。

打开应用实例与本地操作桌面系统一样。

▪服务目录：云用户在取得相应权限（付费或其他限制）后可以选择或定制的服务列表，也可以对已有服务进行退订的操作，在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。

▪管理系统和部署工具：提供管理和服务，能管理云用户，能对用户授权、认证、登录进行管理，并可以管理可用计算资源和服务，接收用户发送的请求，根据用户请求并转发到相应的相应程序，调度资源智能地部署资源和应用，动态地部署、配置和回收资源。

▪监控：监控和计量云系统资源的使用情况，以便做出迅速反应，完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控，确保资源能顺利分配给合适的用户。

▪服务器集群：虚拟的或物理的服务器，由管理系统管理，负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务，云数据存储时采用相应数据切割算法采用并行方式上传和下载大容量数据。

▪用户可通过云用户端从列表中选择所需的服务，其请求通过管理系统调度相应的资源，并通过部署工具分发请求、配置Web应用。

4 云计算服务层次▪在云计算中，根据其服务集合所提供的服务类型，整个云计算服务集合被划分成4个层次：应用层、平台层、基础设施层和虚拟化层。

这4个层次每一层都对应着一个子服务集合，为云计算服务层次如下图所示：▪在云计算服务体系结构中各层次与相关云产品对应。

▪应用层对应SaaS软件即服务如：Google APPS、SoftWare+Services；▪平台层对应PaaS平台即服务如：IBM IT Factory、Google APPEngine、；▪基础设施层对应IaaS基础设施即服务如：Amazo Ec2、IBM Blue Cloud、Sun Grid；▪虚拟化层对应硬件即服务结合Paas提供硬件服务，包括服务器集群及硬件检测等服务。

5云计算技术层次▪云计算技术层次和云计算服务层次不是一个概念，后者从服务的角度来划分云的层次，主要突出了云服务能给我带来什么。

而云计算的技术层次主要从系统属性和设计思想角度来说明云，是对软硬件资源在云计算技术中所充当角色的说明。

从云计算技术角度来分，云计算大约有4部分构成：物理资源、虚拟化资源、中间件管理部分和服务接口，如下图所示：▪服务接口：统一规定了在云计算时代使用计算机的各种规范、云计算服务的各种标准等，用户端与云端交互操作的入口，可以完成用户或服务注册，对服务的定制和使用。

▪服务管理中间件：在云计算技术中，中间件位于服务和服务器集群之间，提供管理和服务即云计算体系结构中的管理系统。

▪虚拟化资源：指一些可以实现一定操作具有一定功能，但其本身是虚拟而不是真实的资源，如计算池，存储池和网络池、数据库资源等，通过软件技术来实现相关的虚拟化功能包括虚拟环境、虚拟系统、虚拟平台。

▪物理资源：主要指能支持计算机正常运行的一些硬件设备及技术，可以是价格低廉的PC，也可以是价格昂贵的服务器及磁盘阵列等设备，可以通过现有网络技术和并行技术、分布式技术将分散的计算机组成一个能提供超强功能的集群用于计算和存储等云计算操作。

6云计算服务类别▪对于众多的服务，可以将云计算提供的服务细分为以下7个类型。

▪（1）SaaS（软件即服务）。

Software as a Service▪SaaS是一种基于互联网提供软件服务的应用模式。

▪软件租赁：用户按使用时间和使用规模付费▪绿色部署：用户不需安装，打开浏览器即可运行▪不需要额外的服务器硬件▪软件（应用服务）按需定制PS: SaaS是一种随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，在21世纪开始兴起的完全创新的软件应用模式。

SaaS服务模式与传统的销售软件永久许可证的方式有很大的不同，它采用软件租赁的形式。

这种模式是未来管理软件的发展趋势。

▪软件厂商将应用软件统一部署在服务器或服务器集群上，通过互联网提供软件给用户。

用户也可以根据自己实际需要向软件厂商定制或租用适合自己的应用软件，通过租用方式使用基于Web的软件来管理企业经营活动。

它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。

SaaS通常被用在企业管理软件领域、产品技术和市场。

用友、金蝶等老牌管理软件厂商也推出在线财务SaaS产品。

国际上其他大型软件企业中，微软提出了Software+SaaS的模式，谷歌推出了与微软Office竞争的Google Apps，Oracle在收购Sieble升级Sieble on-demand后推出Oracle On-demand，▪（2）平台即服务。

▪平台即服务PaaS（Platform as a service）是提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给用户，用户可以在服务提供商的基础架构基础上开发开发程序并通过互联网和其服务器传给其他用户。

PaaS能够提供企业或个人定制研发的中间件平台，提供应用软件开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务，为个人用户或企业的团队协作。

▪在云计算服务中，平台即服务包括以下类型服务。

▪①提供集成开发环境。

▪云服务提供商开发、测试、部署、维护应用程序等服务，满足不同用户需要的不同开发周期和集成开发环境，多用户互动测试，版本控制，部署和回滚。

▪②集成Web服务和数据库。

▪支持SOAP和REST的接口，组成多个网络服务，支持多用户使用不同数据库的平台，协作用户实现云计算设计。

▪③支持团队协作。

▪平台服务通过共享代码和预定义方式，可以界定、更新和跟踪设计人员，开发、测试、质量控制完成团队协作。

▪④提供实用设备。

▪以租用方式提供相应设备（如大型集群系统，存储系统等）以端到端方式给用户。

▪平台系统比应用软件系统复杂，是一系列的软件硬件协议的系统集合。

把平台独立于软件之外来另立为单独的服务项目，能够让服务更具有目的化，易于管理和维护。

(3 )基础设施即服务（实用计算、虚拟化）IaaS ——Infrastructure as a Service ▪是为IT行业创造虚拟的计算和数据中心，使得其能够把计算单元、存储器、I/O设备、带宽等计算机基础设施，集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。

▪用多少算多少▪Amazon WebServices，简作AWS•弹性计算云EC2 （Elastic Compute Cloud）——计算•简单存储服务S3 （Simple Storage Service）——存储▪Google App EnginePS: Amazon使用弹性计算云（EC2）和简单存储服务（S3）为企业提供计算和存储服务。

收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。

月租费与电话月租费类似，存储服务器、带宽按容量收费，CPU根据时长(小时)运算量收费。

Amazon把云计算做成一个大生意没有花太长的时间：不到两年时间，Amazon上的注册开发人员达44万人，还有为数众多的企业级用户。

有第三方统计机构提供的数据显示，Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元。

云计算是Amazon增长最快的业务之一。

S3：S3的基础窗口是桶，桶是存放文件的容器。