1.1 云计算

1.1.1 什么是云计算

在过去电脑被发明的时候，还没有网络，每个电脑，就是一个单机。用户在单机上，安装操作系统和应用软件，来完成自己的工作。后来，有了网络，单机与单机之间，可以交换信息，协同工作。再后来，单机性能越来越强，就有了服务器。人们发现，可以把一些服务器集中起来，放在机房里，然后让用户通过网络，去访问和使用机房里的计算机资源。再再后来，小型网络变成了大型网络，就有了互联网（Internet）。而小型机房变成了大型机房，就有了IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）当越来越多的计算机资源和应用服务被集中起来，就变成了——“云计算（Cloud Computing）”。而无数的大型机房，就变成了“云端”。

云计算(Cloud Computing) 是一种概念，最早是由Google 公司前首席执行官 埃里克•施密特（EricSchmidt）在 2006 年8 月 9日的搜索引擎大会上 首次提出的一种构想，而“云计算”就是这种构想的代名词。云计算以虚拟化为基础，以网络为中心，为用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，包括所需要 的硬件、平台、软件及服务等资源，而提供资源的网络就被称为“云”。

美国国家标准与技术研究院（NIST）定义： 云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、 便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件， 服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

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资源（可以是IT和软件、互联网相关的，也可以使任意其他的服务）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过网络进行传输的. 云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在画图时往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。

1.1.2 云计算的分类

1. 公有云：Public Cloud，通常指第三方提供商为用户提供的能够通过互联网来使用的云主机，所有入驻的用户都称为租户。公有云本质上是一种共享资源服务，最大的特点是成本低，扩展性非常 好，对于对安全要求不高的中小型企业或是个人站长来说是非常好的选择。缺点是对于云端的资源缺乏控制、保密数据的安全性、网络性能和匹配性问题。

2. 私有云：Private Cloud，是为使用者单独使用而构建的，是企业的专有资源，对数据保密、数据 安全、服务质量都能有效控制。特点是安全性与私有化，是订制化解决方案的根本，可保证企业的 数据安全与稳定。

3. 混合云： Hybird Cloud，是一种混合了私有云和公有云的新型解决方案，集公有云的方便便捷与 私有云的安全稳定为一体，是近年来云计算的主要模式和发展方向。企业出于安全考虑，会将敏感数据或是运行关键性的工作负载放在私有云上面，同时又希望能使用公有云的免费资源，达到安全 又省钱的目的。

公有云和私有云的对比

应用场景

公有云： 比如阿里云/aws、azure、金山云、腾讯云等都属于公有云，每个人都可以付费使用，不需要自己关心底层硬件，但是数据安全需要考虚。

私有云： 在自己公司内部或IDC自建Openstack、VMware等环境

混合云： 既要使用公有云，又要使用私有云，即自己的私有云的部分业务和公有云有交接，这部分称为混合云。

–下图是为截止到2018年底，全球主要云计算厂商的营收对比：

1.1.3 云计算的分层

传统IDC：是直接在物理机运行服务，不能快速对业务横向扩容。

把计算机资源放在云端，请问如何提供给用户？

分为三种层次：
第一层次，是最底层的硬件资源，主要包括CPU（计算资源），硬盘（存储资源），还有网卡（网 络资源）等，即为IAAS

IaaS：Infrastructure as a service,基础设施即服务 ，自建基础服务(openstack)、阿里云ECS。 

第二层次，更高级些，用户不直接使用CPU、硬盘、网卡，而是希望把操作系统，数据库软件等安装好了，用户再来使用，即为PAAS

    PaaS：Platform-as-a-service 平台即服务， 如: 公有云的RDS云数据库（Relational Database Service）、docker、Redis、SLB(Server Load Balancer)等服务。 

第三层次，更进一步，用户期望不但要装好操作系统等服务，还要把具体的应用软件装好，例如: 邮件、OA系统等，用户可以直接使用服务，即为SAAS。

   SaaS：Software-as-a-service   软件即服务，如: 企业邮箱、OA系统、云盘、云音乐等。

1.1.4 云计算和虚拟化

那么面对这么多样化多层次的云计算服务，需要对资源进行调用和管理.如果人工对物理资源进行管理效率太低，需要各种软件和平台，负责对资源进行调用和管理，即所谓自动化运维管理要对物理资源进行灵活 和动态的弹性管理，就需要实现“虚拟化”。

通俗的说，虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构间的壁垒，计算元件 运行在虚拟的基础上而不是真实的基础上，可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。

虚拟化是云计算的基础。常见的虚拟化就是在一台物理服务器上，运行多台“虚拟服务器”,也叫虚拟机 （VM，Virtual Machine）,从表面来看，这些虚拟机都是独立的服务器，但实际上，它们共享物理服务 器的CPU、内存、硬件、网卡等资源

所以云计算是一种服务模式，虚拟化是一种技术 。
虚拟化是云计算的重要支撑技术。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。通过虚拟化，可以将应用程序和数据在不同层次以不同的方式展现给客户，为云计算的使用者和开发者提供便利。云计算的虚拟化过程为组织带来了灵活性，从而改善IT运维和减少成本支出！

虚拟化和云计算并不是相互捆绑的，而是可以优势互补为用户提供更优质的服务。在云计算的部署方案中，虚拟化技术可以使其IT资源应用更加灵活。而在虚拟化的应用过程中，云计算也提供了按需所取的 资源和服务。在一些特定场景中，云计算和虚拟化无法剥离，只有相互搭配才能更好地解决客户需求。

虚拟化和云的区别:

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由于两者的核心理念都是从硬件中分离资源，以创建可用的环境，所以很容易被混为一谈。
虚拟化有助于创建 云，但它并非实现云计算的决定性技术。

你可以这样理解：
虚拟化是一种将功能与硬件分离的技术
云计算远非只是依赖于这种分离的解决方案

美国国家标准与技术协会这样描述云计算的 5 种功能：一个网络、池化资源、一个用户界面、置备功能、自动化资源控制/分配。
虽然虚拟化可以创建网络和池化资源，但还需要其他管理和操作系统软件来创建用户界 面、部署虚拟机、控制/分配资源。

虚拟化和云计算的对比：

项目	虚拟化	云
定义	技术	方法
目的	从1个物理硬件系统创建多个模拟环境	汇集并自动化分配虚拟资源以供按需使用
用途	针对具体用途为特定用户提供打包资源	针对多种用途为用户群组提供不同资源
配置	基于镜像	基于模块
成本	资本性支出（CAPEX）高、运营支出（OPEX）低	私有云：CAPEX高、OPEX低， 公共云：CAPEX低
可扩展性	纵向扩展	横向扩展
使用场景	少量服务器的环境	众多服务器的大环境

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Things always happen when you least expect it. 事情总是在最不经意间发生。
本篇完_