小白系列:云计算是个什么玩意儿?

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【小宅按】任何事物的出现都是为了解决某些问题,云计算也是如此。那么云计算又是个什么东西,可以解决什么问题呢?在看云计算之前,我们先看看传统IT行业的发展遇见了什么问题,探究云计算的本质,以及为何会出现。

一、传统IT时代下的企业诉求

在没有云的传统IT时代,企业如果想做IT行业的东西,需要自己去采购服务器、安装主机、拉网线、买硬盘等等一系列操作。耗时耗力,整个周期十分的漫长,并且在后续遇见扩容、业务上线等情况的时候,会遇见一系列的瓶颈。

传统IT的整个部署环节为:购买硬件——安全部署软件——业务测试上线——维护。在购买硬件的时候,很难评估业务需求容量,硬件采购过多就会浪费,过少又会在日后业务增长的时候遇见瓶颈。并且硬件的利用率也较低,很多特定的硬件资源只能使用特定的软件,例如:Web服务器、Oracle服务器、SAP服务器等,这些安装了特定软件的服务器如果使用率高还好,如果使用率低,那对于硬件来说着实是一种浪费。在对硬件做维护的时候,也是比较费时费力,维护范围较为分散,维护周期长。

打个最典型的比方,如果把传统的IT行业比作夜宵摊,那么想开夜宵摊就要自己买烧烤架、买场地、买桌椅板凳、请服务员等等。开一个烧烤摊还好,如果是开连锁的,那要累skr人。

后来由于业务的扩大,很多企业不想局限于传统硬件方式的限制,就会把自己内部的资源在自己内部进行共享,慢慢的开始出现了最早的私有云。在说私有云之前,我们先说说这些资源等是怎么被共享,打破一系列限制的。

二、虚拟化、逻辑化的概念

虚拟化,是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机,每个逻辑计算机可运行不同的操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。

打个比方,如果把一个服务器(计算机)比作一栋大楼,以前的时候一栋楼只能做一个生意,该楼的利用率高不高全靠这一个生意好不好,如果生意不好,那么该楼层很多地方没有客人,利用率很低,造成资源浪费。虚拟化就是把这栋楼分为很多层或房间,里面可以租给不同的人做不同的生意(分成不同的逻辑计算机,安装不同的操作系统,运行不同的业务),互不干扰,不同的店面称之为虚拟机VM(即逻辑计算机)。

1. 计算资源逻辑化(虚拟化)

计算虚拟化就是指将一台主机的CPU抽象出来,供虚拟机使用。CPU是计算机的“大脑”,主要负责计算机的计算等功能。把CPU虚拟化的意思就是说,这台“大脑”机器人可以分成很多“小脑袋”,同时计算不同的东西,互不干扰。加入一台计算机有2路CPU,每路CPU有30个core,那么总共有60个core。日常的计算中可能只需要10个core,大部分都是浪费的。使用虚拟化以后,可以分成多份,分配给不同的虚拟机。

2. 储逻辑化(虚拟化)

存储就像是一个仓库,用来存取一栋大楼中的货物(数据、文件等等),一般一个店面想做生意,店里只会留小部分的货物,大部分货物存在仓库里面,有需要的时候再去调货。当然调货方式有所不同,也就是和存储联通方式会有不同,这里不细说。这种传统的仓库存储的方式会有一些问题,例如如果路上堵车(IO瓶颈、网络延时)等因素,也许去调货的过程很困难,造成各种浪费。并且,不同的仓库对应了不同的店面,有些店面东西多有些东西少,有些仓库会“空闲”。

存储虚拟化是指,将所有的存储资源(仓库)全部统一放在一起管理,形成存储资源池(类似义务批发市场),不对应相应的店面,而是所有资源按一定的规律统一存放在一起,给店面(计算机)共同使用。

3. 网络资源逻辑化(虚拟化)

网络就是所有物理设备和介质(光缆、电缆等)形成起来的网络。在没有虚拟化这个概念的时候,网络主要是不同物理机之间的事情。而当一台物理机被虚拟化以后,里面的路由器、防火墙、网络负载、交换机这些都被虚拟化了,那么,不同的虚拟化资源之间如何通信,就要靠网络虚拟化了。例如:两个店面(VM)之间,通过网络虚拟化就是在楼里、修通道、门、路口等,使得一栋大楼之间的房间可以实现通信。网络虚拟化除了实现内部互联和隔离,也实现对外 互联和隔离。

而这样联通的公共的路,很方便,但是有很多安全隐患。很多企业的东西都不在一个公共区域的,只能通过内部的路去访问。网路虚拟化里面一个比较典型的就是VPN技术,在这些公共的大马路上悄悄的搭建一条私人的路,供特定情况下使用。

4. 什么是集群

如果一个物理机上有20台VM,某天这些VM需要更多的资源,或是需要更多地VM,怎么办?这个时候集群的概念就出现了。集群就是指将多台物理机部署在一起,将资源进行整合,可以互相连通和调用。就像王健林买下了一个商圈,这个商圈的楼都是他的,只要是他名下的店铺,想开在哪儿用多少资源或是想什么时候搬去哪儿,可以随时搬迁。而VM上面运行着业务的时候可以无缝的迁移。就像一个店铺里面,一直不停的有客人,但是没关系,我们有技术可以实现,让店铺不打烊也能实现搬迁,不影响里面的任何情况。

这个技术的出现带来了很多的便利,例如当一栋大楼突然起火(物理机宕机),里面的店铺可以马上搬迁到另一栋大楼去(HA监测功能);当晚上每栋大楼的客人都不多的时候,可以统一搬迁到一栋大楼中,其他的大楼就不运营了,可以省水省电,节约资源(DPM分布式电源原理)。

5. 私有云

云,就是把所有传统资源虚拟化,实现效率、利用率更大化的过程。如果企业有多个数据中心,就能通过SDN(软件定义网络。)等功能,从网络上将其进行整合,形成具有容灾备份功能的统一云数据中心。

三、公有云的出现

企业内部的资源整合使得该企业内部资源可以共享,叫私有云。那么后来有专门的做公有云的企业,把所有传统资源整合在一起,给其他企业使用。就像王健林爷爷的商圈,突然自己不开店了,租出去给别人使用。云计算就是IT运维简单化、资源平台化、服务化的一个产物。

Iaas/Paas/Saas的介绍

以前没有云的时候,想要开店做业务,什么都要自己买和修建,土地、大厦、各种材料等等。云服务出现以后,相对不用那么麻烦。公有云服务根据提供形式的不同,分为三大层级:Iaas/Paas/Saas。

Iaas:Infrastructure as a Service(基础架构即服务)

公有云企业将自己的服务器等硬件资源虚拟化出租出来,就叫做提供Iaas服务,企业使用Iaas服务,可以省去硬件采买的环节,但是安装部署操作系统、开发等等工作还需要自己来。例如一个人想做生意,就自己去租一个店铺,不用管这些大厦的任何东西,但是店铺需要自己装修,水电等都需要自己搞定。大家随便打开一个大型云厂商的公有云官网,可以看到的Iaas服务有:弹性云服务器、专属云、存储服务(专属、对象)、云硬盘、虚拟专用网络、弹性负载均衡ELB等。

PaaS: Platform-as-a-Service(平台即服务)

Paas,有些时候又叫中间件,即为企业提供了一个可以直接使用的平台。例如一个人租店面,这个店面的水电、装修等各种东西都已经全部弄完,进货渠道也已经提供好了,用户只需要自己简单的布置店面,决定这家店做什么生意就好了。公有云厂商上的paas服务一般为:消息发送服务、图像识别服务等等,这些已经搭好了平台企业可以直接在上面开发的服务。

SaaS: Software-as-a-Service(软件即服务)

软件这个比较好理解了,我们每天也都在使用软件。就像是一个人做生意,他在乎的只是能不能赚钱,我们提供了很多现成的店铺还有工作人员给他,他根据需要和类型去投资租售店铺,从而为自己带来利益最大化。一些Saas服务如:云安全服务等,就是Saas服务,直接提供一个很完整的已经开发好的软件服务。

下面是一张从网上下载的关于三个层级服务的说明图片,希望能帮助大家理解(侵删)


写在最后,所以你看懂了云计算到底是什么玩意儿了吗?


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