云計(jì)算技術(shù)淺析
引言
當(dāng)前,在眾多流行的詞語(yǔ)中,大家會(huì)經(jīng)常聽(tīng)到“云”或者“云計(jì)算”這個(gè)詞,或是說(shuō)把什么什么放到“云端”。那么“云”到底是什么?它和我們有著什么樣的關(guān)系?
云,也叫云計(jì)算,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究隠NIST)定義:“云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn),進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件及服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互?!痹朴?jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式,通過(guò)這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。典型的云計(jì)算提供商往往提供通用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用,可以通過(guò)瀏覽器等軟件或者其他Web服務(wù)來(lái)訪問(wèn),而軟件和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在服務(wù)器上。云計(jì)算服務(wù)通常提供通用的通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)的在線商業(yè)應(yīng)用,軟件和數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心。
1云計(jì)算的概念
或許上面的解釋,似乎還有點(diǎn)“云”里“霧”里,換一種說(shuō)法,也許可以更好地理解:一個(gè)大型的中央電廠通過(guò)一條電線,電力可以被傳輸?shù)礁鱾€(gè)地方。企業(yè)或個(gè)人無(wú)須采購(gòu)昂貴的發(fā)電設(shè)備,只需繳付一定的費(fèi)用,通過(guò)墻上的插頭就能得到源源不斷的電力,而且也不必關(guān)心這些電是怎么來(lái)的。那么我們可以把這個(gè)大型的中央電廠看作為云服務(wù)器,電線就是網(wǎng)線,電燈就是電腦終端。用戶無(wú)需要求所使用的電腦終端有很強(qiáng)的運(yùn)算和存儲(chǔ)能力,只要能夠顯示和聯(lián)網(wǎng),就可以使用由遠(yuǎn)程服務(wù)器提供的服務(wù),而所有對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)用的處理都由“云”服務(wù)器的計(jì)算來(lái)完成。而企業(yè)也可以通過(guò)避免購(gòu)買昂貴的設(shè)備來(lái)節(jié)省支出。
從以上不難看出,云計(jì)算的背后,就好比是一臺(tái)擁有著超強(qiáng)信息處理能力的超級(jí)電腦,或者說(shuō)是服務(wù)器。它由上百臺(tái)乃至上千臺(tái)高配置的服務(wù)器所搭建的服務(wù)器集群構(gòu)成。為了更好地為用戶提供服務(wù),這些服務(wù)器集群面臨著從解決硬件基礎(chǔ)設(shè)施方面功率密度增加,PUE(能源利用率)惡化,宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)上升以及通過(guò)采用不必要的冗余等級(jí)來(lái)降低成本等困難,到優(yōu)化處理數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)等各種挑戰(zhàn)。
2云計(jì)算的服務(wù)類型
云計(jì)算大致分為三種類型:laaS(InfrastructureasaService,基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(PlatformasaService,平臺(tái)即服務(wù))和SaaS(SoftwareasaService,軟件即服務(wù)),我們接觸到最多的就是SaaS。各個(gè)供應(yīng)商利用這些平臺(tái)提供了各自基于云計(jì)算的應(yīng)用服務(wù),其中最為典型的三種為Google、亞馬遜和IBM。Google的云計(jì)算是專門為它自己特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序特殊定制的,針對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)規(guī)模超大的特點(diǎn),Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基礎(chǔ)架構(gòu),利用軟件的能力來(lái)處理集群中經(jīng)常發(fā)生的節(jié)點(diǎn)失效問(wèn)題。其中包括:MapReduce(映射簡(jiǎn)化)用來(lái)解決并行處理PB(千萬(wàn)億字節(jié))數(shù)據(jù):GFS(GoogleFileSystem,分布式文件系統(tǒng))用來(lái)處理捜索引擎海量數(shù)據(jù);BigTable,一種多級(jí)映射的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)和利用數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù);以及Chubby(分布式鎖服務(wù))用來(lái)使一個(gè)分布式系統(tǒng)中的上千個(gè)client都能夠?qū)δ稠?xiàng)資源進(jìn)行“加鎖”或者“解鎖”。Google通過(guò)這些后臺(tái)的云技術(shù),為全球千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供了便捷的服務(wù)。與Google不同,亞馬遜的彈性計(jì)算云(ElasticComputeCloud,EC2)是一個(gè)開(kāi)放式的服務(wù),亞馬遜將自己的彈性計(jì)算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計(jì)算的平臺(tái)之上,用戶可以通過(guò)彈性計(jì)算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行的各個(gè)實(shí)例(Instance),而付費(fèi)方式則由用戶的使用狀況決定,即用戶僅需要為自己所使用的計(jì)算平臺(tái)實(shí)例付費(fèi),運(yùn)行結(jié)束后計(jì)費(fèi)也隨之結(jié)束。這種靈活的服務(wù)模式使得很多企業(yè)免于投資昂貴的設(shè)備。
3云計(jì)算服務(wù)的意義
云計(jì)算的產(chǎn)生,為IT界帶來(lái)了一次新的技術(shù)革命,云計(jì)算的到來(lái),意味著用戶將不再被地理位置所限制,不再被所使用的設(shè)備所限制。實(shí)際上,在不知不覺(jué)中,云計(jì)算早就悄悄地來(lái)到了我們身邊。大家也許對(duì)網(wǎng)絡(luò)郵箱并不陌生:雅虎、新浪、騰訊、網(wǎng)易等等,大家每天習(xí)慣性地在辦公室,在家里,在公共汽車上,甚至于在上廁所的時(shí)候閱讀郵件。這些郵件都存儲(chǔ)在地球某個(gè)角落里的多個(gè)服務(wù)器集群里,我們不需要知道它們?cè)谀睦铮灰涝谖覀冃枰臅r(shí)候可以隨時(shí)打開(kāi)就可以了。還有就是類似于360云盤、金山快盤、華為Dbank這類的網(wǎng)絡(luò)硬盤,也是同樣的道理,通過(guò)把數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器中,達(dá)到隨時(shí)隨地訪問(wèn)和異地訪問(wèn)目的,從而避免了隨身攜帶電腦、硬盤等設(shè)備,也解決了異地共享文件的難題。
對(duì)于普通用戶而言,云計(jì)算沒(méi)有太大的經(jīng)濟(jì)利益,大部分的時(shí)候只是起到了充實(shí)我們的生活和方便我們的生活而已。但對(duì)于企業(yè),尤其是中小型企業(yè),通過(guò)對(duì)云計(jì)算的使用,可以大大節(jié)省對(duì)IT人力以及物力的開(kāi)支,企業(yè)能夠利用云計(jì)算整合其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)已有IT資源的充分利用,提高信息系統(tǒng)的效率和性能。舉個(gè)例子,著名的微軟公司推出了云計(jì)算產(chǎn)品一Office365,用戶只需支付少量的月費(fèi),即可通過(guò)瀏覽器享受到完善的辦公方案,集中包括在線Office、在線郵件交換和在線Lync(提供與OfficeCommunicator桌面工具完全相同的PC音頻、視頻和協(xié)作工具),同時(shí)用戶還將獲得一定的在線儲(chǔ)存空間,真正達(dá)到了不受空間限制的移動(dòng)辦公方案。同時(shí)在付費(fèi)授權(quán)期限內(nèi),微軟還將提供即時(shí)產(chǎn)品更新,讓用戶隨時(shí)享用其最新產(chǎn)品。而所有這些服務(wù),如果要一個(gè)企業(yè)自行搭建,將會(huì)要付出許多。例如,一個(gè)企業(yè)希望通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān),對(duì)其所有員工包括異地分公司員工的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽進(jìn)行控制和篩選。傳統(tǒng)的方案則需要建立一臺(tái)服務(wù)器,安裝相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)軟件,將此臺(tái)服務(wù)器放置到公網(wǎng)上,或通過(guò)VPN將所有分公司站點(diǎn)連接在一起,使每一臺(tái)電腦都可以訪問(wèn)到此臺(tái)服務(wù)器,然后通過(guò)對(duì)每一臺(tái)電腦的配置來(lái)控制。在這個(gè)方案中,既勞民傷財(cái),又存在很多薄弱環(huán)節(jié)。例如這臺(tái)服務(wù)器需要有很強(qiáng)大的處理能力來(lái)同時(shí)處理企業(yè)所有用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求,要確保這臺(tái)服務(wù)器的不間斷性,所有分公司站點(diǎn)與主機(jī)的連接性以及軟件授權(quán)的購(gòu)買。云計(jì)算出現(xiàn)后,企業(yè)只需向供應(yīng)商按用戶數(shù)量定期交付一定費(fèi)用,軟件將會(huì)安裝在供應(yīng)商的服務(wù)器群上,由供應(yīng)商提供對(duì)服務(wù)器的維護(hù)、軟件的升級(jí)以及備份。各個(gè)分公司站點(diǎn)只需要確保能連接到互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)配置供應(yīng)商服務(wù)器的代理網(wǎng)關(guān),從而達(dá)到同樣的效果。一般情況供應(yīng)商通過(guò)配置,一個(gè)服務(wù)器群可以對(duì)很多不同企業(yè)提供服務(wù),將成本分散到很多企業(yè),從而降低企業(yè)的費(fèi)用。
云計(jì)算的潛力是無(wú)窮的,實(shí)際的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,作為用戶來(lái)說(shuō),我們所關(guān)心的是它會(huì)怎樣為我們的日常生活及應(yīng)用帶來(lái)便捷。當(dāng)然,這里也存在很多爭(zhēng)論:云計(jì)算固然好,但是它的安全性、可靠性怎么樣?鑒于它的特殊性,它將完全依賴于互聯(lián)網(wǎng),那么互聯(lián)網(wǎng)出故障了怎么辦?這就要通過(guò)各個(gè)服務(wù)供應(yīng)商在不斷完善云計(jì)算應(yīng)用的同時(shí),對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施同時(shí)進(jìn)行升級(jí)和完善,對(duì)用戶的數(shù)據(jù)和服務(wù)提供保障。
4結(jié)語(yǔ)
云計(jì)算雖然已經(jīng)渡過(guò)了萌芽期,但還處于起步階段,很多地方還需要改進(jìn)。未來(lái)的電腦可能只需要一個(gè)輸入設(shè)備、一個(gè)顯示設(shè)備和一個(gè)連接方式,所有的娛樂(lè)、應(yīng)用以及辦公將會(huì)在云端實(shí)現(xiàn),用戶可以通過(guò)各種基本的移動(dòng)設(shè)備就能達(dá)到需要電腦才能做到的事情,最終達(dá)到所謂的“云生態(tài)”。
20211117_6193dbc20b695__云計(jì)算技術(shù)淺析