目录:
1、云计算概念
2、云计算的定义
3、云计算有关的重要术语的含义
(注:云计算的概念与定义节选自普通高等教育本科国家级规划教材《计算机网络》,仅做学习用途。)
一.云计算概念的提出与发展
云计算(cloud computing)并不是一个全新的概念。早在 1961年,计算机先驱 JohnMcCarthy 就预言:“未来的计算资源能像公共设施(如水、电)一样使用。”为了实现这个目标,在随后的几十年中,学术界和产业界陆续提出了分布式计算、集群计算、网格计算、服务计算等技术,而云计算正是在这些技术的基础上发展而来的。
1983 年,Sun 公司提出“网络即计算机”(networkis computer)的概念。
2006年3月,Amazon 公司推出弹性计算云(Elastic Compute Cloud,EC2)服务。
2006年8月,Google 公司在搜索引擎大会上首次提出云计算的概念。
2007 年 10月,Google 与 IBM 公司开始在卡内基·梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校等校园部署云计算系统,推动并行计算教学与研究。
2008年7月,Yaho0、HP与 Intel 公司发布包括美国、德国和新加坡的联合研究计划,推进云计算测试床研究。
2009年7月,美国政府宣布在信息基础设施建设中推进发展云计算战略。
我国政府高度重视云计算的发展。结合大数据、人工智能、移动互联网、物联网等新兴产业的快速推进,在多个城市开展云计算试点和示范工程,云计算在智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居与金融服务业的试点取得初步成效。云计算已成为推动我国互联网、移动互联网与物联网发展的重要信息基础设施,
二.云计算的定义
NIST在 NIST SP-800-145 中给出的云计算定义是:云计算是一种按使用量付费的运营模式,支持泛在接入,按需使用的可配置资源池。资源池主要包括网络、服务器,存储器应用与服务。
理解云计算的概念时需要注意以下几个问题:
在云计算的讨论中,术语“用户”表示云计算的客户或消费者,术语“云”表示云服务提供商。如果用户完成一项计算需要8个CPU、128GB内存,用户将需求提交给云,云从资源池中为用户分配资源,用户连接到云并使用资源;当用户完成计算任务之后,将这些资源释放回资源池。如果一个企业与云服务提供商签约,该企业的员工都是云用户,那么他们上班时使用云服务就像在本地启动几百台服务器一样。
云计算将一切计算与存储的细节隐藏在云端,普通用户不必关心数据保存在哪里不必关心数据通过哪种 CPU 计算,不必关心应用程序是否需要升级,不必关心计算机病毒是否要清理,这一切工作都是由云计算中心负责,普通用户要做的是选择能满足需求的云计算服务提供商,购买自己需要的服务,并为之付费。云计算使普通用户有享受高性能计算的机会,云计算几乎能够提供无限制的计算与存储能力,计算与存储的弹性化以及使用的便捷是云计算的重要特征之一。
云计算建立在虚拟化(virtualization)技术的基础上。虚拟化是计算机领域的一项传统技术,通过软件将计算机资源分割成多个独立、相互隔离的实体--虚拟机(Virtual Machine,VM)。云计算通过虚拟化技术将服务器虚拟为大量虚拟机,构成计算,存储与网络的资源池,并自动为用户按需分配池中的资源,为多个用户提供安全与可信的服务,用户可以像用水和电一样按需购买计算资源。因此,云计算既是一种计算模式,也是一种服务模式与商业模式,如下图所示。

下图给出了 NIST总结的云计算的5种基本特征、3种服务模式和4种部署方式:

三、与云计算有关的重要术语的含义和定义。
云服务的三种服务模型
这就像你想吃一顿饭,有三种不同的选择:
1. 基础设施即服务 (IaaS) - 叫外卖,自己加工
解读:云服务商给你提供了一个“虚拟厨房”(包含灶台、锅、煤气),但食材准备、洗菜、炒菜全由你自己来。你有完全的控制权,想做什么菜、怎么做都行。
例子:Amazon EC2, 腾讯云CVM。你租用的是虚拟服务器,可以在上面自己安装任何操作系统和软件。
2. 平台即服务 (PaaS) - 在餐厅的厨房里做菜
解读:云服务商不仅提供了厨房,还准备好了所有厨具、调料和半成品食材。你只需要专注于“炒菜”这个核心任务(开发你的应用程序)就行了,不用操心厨房的维护。
例子:Google App Engine, 微信小程序云开发。你直接上传代码,平台负责运行环境和扩展。
3. 软件即服务 (SaaS) - 直接下馆子
解读:你直接去餐厅点菜、吃饭,什么都不用管。餐厅负责做饭、洗碗、提供场地。你只为这顿饭付费。
例子:钉钉、飞书、Gmail、网易云音乐。你打开浏览器或App就能直接用,软件本身在云端。
云的不同部署模型
这就像你的家,有不同的居住形式:
4. 公有云 - 住公寓/小区
解读:大家都住在同一个小区里,共享小区的绿化和保安。成本低,很方便,而且小区的安保(安全措施)可能比你自己家的还好。
例子:阿里云、华为云等面向所有人的云服务。
5. 私有云 - 住独栋别墅
解读:这是你家的独门独院,非常安全、私密,可以随意定制装修。但成本高昂,所有维护(扫地、修水管)都得自己来。
例子:大公司、银行、政府自己搭建的专属云平台。
6. 混合云 - 市区公寓 + 郊区别墅
解读:平时上班住市区的公寓(公有云),方便快捷;周末或度假就去郊区的别墅(私有云),安静私密。两边的优点都能享受到。
例子:公司把公开网站放在公有云,把核心财务数据放在私有云。
7. 多云 - 同时用好几家外卖App
解读:你既用美团点中餐,也用饿了么点奶茶,还用另一个App买生鲜。不把鸡蛋放在一个篮子里,谁家服务好、优惠多就用谁。
例子:公司用阿里云做计算,用百度云做人工智能,用腾讯云做文件存储。
云电脑的核心硬件
可以把云服务器想象成一台虚拟电脑,它也有自己的“器官”:
9. 主机 - 电脑机箱
解读:就是一个实实在在的物理服务器,相当于你家电脑的主机箱,里面装着所有零件。
10. CPU (vCPU) - 电脑的大脑
解读:负责思考和计算。核心越多,脑子转得越快,能同时处理的任务就越多。vCPU就是从这个物理大脑上分出来的一小部分“脑力”。
11. 内存 (RAM) - 电脑的办公桌
解读:桌子越大(内存越大),你能同时摊开的文件和程序就越多,工作起来就越流畅。一关机(断电),桌上的东西就清空了。
12. 硬盘 - 电脑的文件柜
解读:用来永久存放你的照片、文档、程序。SSD是快速文件柜,NVMe是超高速文件柜,找东西特别快。
云的关键特性
这些是云计算带来的神奇功能:
13. 可扩展性和弹性 - 可大可小的魔法空间
解读:你的网店平时没人,就用一个小柜台(少量资源)。“双十一” 时客人爆满,系统能瞬间给你变出一个大商场(大量资源)来应对。活动结束,又自动变回小柜台,只收你使用时的费用。
14. 负载均衡 - 餐厅的领位员
解读:客人(用户请求)来了,领位员会看哪个服务员(服务器)比较闲,就把客人引导过去,避免某一个服务员累死,其他人闲着。
15. 复制 - 重要文件的复印件
解读:把你的数据同时在好几个地方都备份一份。万一一个地方失火了(服务器宕机),另一个地方的备份马上就能顶上,保证服务不中断。
16. 快照 - 游戏存档
解读:在给系统做重大改动(比如升级)前,“咔嚓”拍一张照片,完整记录下当前的健康状态。如果升级后系统崩溃了,直接读档就能一秒恢复到这个完好状态。
17. 数据库 - 超级图书馆
解读:一个井井有条、检索方便的巨大资料库,专门用来存放和管理数据。
18. 数据库迁移 - 给图书馆搬家
解读:把整个图书馆的书(数据),从旧房子(比如自己机房)安全、完整地搬到新房子(比如云上)的过程。
19. 内容分发网络 (CDN) - 全国连锁仓库
解读:把你的商品(图片、视频)提前发到全国各地的小仓库里。北京的用户就从北京仓库取货,上海的用户就从上海仓库取货,速度飞快,还能减轻总店的拥堵和恶意攻击。
20. 云市场 - 云服务的“App Store”
解读:在云服务商那里有一个应用商店,你可以像在手机上下载App一样,一键购买和部署各种现成的软件、防火墙、模板等,非常方便。