多是最優雅的「雲計算」科普文章了

  由於開年事後一個比賽的選題和雲計算有關，因此經過查閱論文，翻閱相關書籍好好把雲計算的概念溫習了一下。本文對雲計算的概念以及雲計算分類，應用以及國內外雲計算髮展等作了概述。

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1-雲計算定義

  目前對雲計算的定義有不下百種說法。雲計算是一種經過Internet以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。現階段廣爲接受的是中國雲計算專家諮詢委員會副主任、祕書長劉鵬教授給出的定義：「雲計算是經過網絡提供可伸縮的廉價的分佈式計算能力。」；美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：雲計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源可以被快速提供，只需投入不多的管理工做，或與服務供應商進行不多的交互。雲計算是經過互聯網提供動態易擴展的虛擬化資源

2-雲計算關鍵技術：

  雲計算的主要核心技術包括：硬件支撐技術，主要有高性能技術、高通量計算、高可靠和高可擴展技術等；軟件支撐技術，主要有相似於Map-Reduce編程模式、分佈冗餘和列存儲方式等；虛擬化技術，主要有全部硬件設備的全虛擬化和選擇性的半虛擬化運行模式等；安全技術，主要有網絡層次安全保護、服務器層次安全保護以及數據層次安全保護等；數據中心技術，主要有分佈式動態部署與服務組合、數據與計算綜合管理、可靠和可擴展自主體系架構等。

數據存儲技術

  爲保證高可用、高可靠和經濟性,雲計算採用分佈式存儲的方式來存儲數據, 採用冗餘存儲的方式來保證存儲數據的可靠性, 即爲同一份數據存儲多個副本。另外,雲計算系統須要同時知足大量用戶的需求,並行地爲大量用戶提供服務。 所以, 雲計算的數據存儲技術必須具備高吞吐率和高傳輸率的特色。雲計算的數據存儲技術主要有谷歌的非開源的GFS(Google File System) 和Hadoop開發團隊開發的GFS的開源實現HDFS(Hadoop Dist uted nle system) 。

數據管理技術

  雲計算系統對大數據集進行處理、分析向用戶提供高效的服務。所以, 數據管理技術必須可以高效地管理大數據集。其次, 如何在規模巨大的數據中找到特定的數據, 也是雲計算數據管理技術所必須解決的問題。雲計算的數據管理技術中最著名的是谷歌在文獻提出的 BigTable數據管理技術。

編程模型

  雲計算大部分採用 Map-Reduce的編程模式。如今大部分 IT廠商提出的「雲」計劃中採用的編程模型, 都是基於Map-Reduce的思想開發的。Map-Reduce不只僅是一種編程模型，同時也是一種高效的任務調度模型。Map-Reduce這種編程模型並不只適用於雲計算，在多核和多處理器以及異構機羣上一樣有良好的性能，

3-雲計算分類：

按照服務的對象和範圍：

公有云（AWS,阿里雲，Azure等），私有云（Vmware等)， 混合雲（Azure,Rackspace）

公有云：

雲服務提供商對基礎設施實施維護（不須要你本身對虛擬機維護）;

多租戶;

Pay For Use(成本較低，按需付費就像用水用電同樣);

私有云：

本身維護雲基礎設施

單租戶或狹義上的多租戶

Pay For Cloud(成本較高，須要爲整個雲服務付費)

混合雲（算是結合了二者優點）：

雲服務提供商維護本身的雲設施

用戶範圍內租戶隔離

Pay For Use of Cloud

按照服務的模式：

IaaS、PaaS和SaaS

4-IaaS、PaaS和SaaS的區別

引用某位知乎網友簡單粗暴的總結：

IaaS就是臺服務器。

PaaS就是Tomcat加MySQL。

SaaS就是三千塊一套的加個Logo就能開業的電商網站。

我相信經過這篇文章你應該會更加明白：吃貨角度講解IAAS、SAAS、PAAS 的區別？

5-雲計算平臺與傳統服務平臺的區別（參考論文：雲計算平臺與傳統服務平臺的區別）

  與傳統服務平臺相比，新興的雲計算平臺具備運行成本低、開放度高以及無限擴容等優點。不只如此，因爲雲計算平臺是基於互聯網虛擬化的計算平臺，所以用戶能夠隨時隨地暢享雲計算帶來的便利，而不是像過去同樣費時費力地翻閱、查找所需的資料。

服務類型方面：

  傳統的服務平臺能夠分爲實體服務器託管和租用兩種類型。實體服務器通常是用戶自行購買硬件發到機房進行託管，而且期間設備的管理和運行都由用戶企業本身完成。可是雲計算平臺提供的服務是從基礎設施到業務基礎平臺再到應用層的連續的、一體化的全套服務。因此相比傳統IDC服務平臺，雲計算效率更高，讓用戶更省心。

開放性方面：

  不一樣於互相孤立，沒法共享的傳統IDC服務平臺，雲計算平臺在資源共享、信息互通等方面作得較好，極具開放性。好比說：阿里的雲計算平臺的安全防禦策略作的很好，那麼阿里能夠把這個技術共享到你的雲計算平臺，這樣你的平臺安全防禦就很好了，因此我以爲這對中小型企業來講真的是很棒。

擴展性方面：

  傳統服務平臺的擴展須要佔用大量的機房和場地，並且咱們知道傳統服務平臺的處理能力會有一個臨界值，當達到這個臨界值後再增長服務器做用也不是很大。新興的雲計算平臺則與之不一樣，雲計算平臺的資源是動態擴展而且呈現虛擬化的形式，因此理論上來講，雲計算平臺具備無限擴展性。

運行成本方面：

  基於開源軟件構建的雲計算平臺節省成本而且經過雲計算的自動化運營技術能夠大幅下降運維人力的需求。另外「雲」是一個龐大的資源池，用戶可按需購買。實際上能夠理解爲雲能夠像話費，自來水，煤氣，電那樣按用戶實際需求計費。Hadoop已被全球幾大IT公司用做其」雲計算」環境中的重要基礎軟件。

6-Hadoop和雲計算的關係

Hadoop百度百科介紹（我的以爲介紹的很不錯，很全面）

  Hadoop是一個由Apache基金會所開發的分佈式系統基礎架構。用戶能夠在不瞭解分佈式底層細節的狀況下，開發分佈式程序。充分利用集羣的威力進行高速運算和存儲。Hadoop的框架最核心的設計就是：HDFS和MapReduce。HDFS爲海量的數據提供了存儲，則MapReduce爲海量的數據提供了計算。Hadoop已被全球幾大IT公司用做其」雲計算」環境中的重要基礎軟件，如:雅虎開發的基於Hadoop的開源項目Pig, 這是一個專一於海量數據集分析的分佈式計算程序。亞馬遜公司則基於Hadoop推出了AmazonS3(Amazon Simple Storage Service )，提供可靠，快速，可擴展的網絡存儲服務。所以，Hadoop是雲計算中一部分技術的實現，而不是所有。

7-大數據與雲計算的關係

  雲計算是硬件資源的虛擬化，而大數據是海量數據的高效處理。從結果來分析，雲計算注重資源分配，大數據注重的是資源處理。必定程度上講，大數據須要雲計算支撐，雲計算爲大數據處理提供平臺。大數據這個強大的數據庫擁有三層架構體系，包括數據存儲、處理與分析。簡而言之，數據須要經過存儲層先存儲下來，以後根據要求創建數據模型體系，進行分析產生相應價值。這其中缺乏不了雲計算所提供的中間數據處理層強大的並行計算和分佈式計算能力。雲計算與大數據如同手心手背的關係，兩者不可或缺，相輔相成。沒有大數據，雲計算什麼都不是，而沒有云計算成就不了大數據。

8-雲計算應用：

雲物聯：

  物聯網是互聯網的發展和延伸。由原來的人與人，人與物，發展到物與物的互聯。物聯網的運用和發展是科技進步、社會不斷髮展的產物，雲計算在對信息進行處理和運用上，發揮着至關重要的做用

雲安全：

  雲安全(Cloud Security)是一個由「雲計算」演變而來的新詞。雲安全的構想策略是：使用者越多，每一個使用者就相對的越安全，是由於如此龐大的用戶羣，足能夠覆蓋互聯網的每個角落，只要某個木馬或某個新病毒一出現，馬上就會被發現並截獲。

雲存儲

  雲存儲是指經過虛擬化、網格技術或分佈式文件系統等技術功能，將網絡中各類不一樣類型大量的硬件存儲設備經過特定軟件集合起來協同工做，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的系統。當雲計算系統主要工做是對大批量數據進行存儲和管理時，雲計算系統中就須要配置大量的存儲設備，那麼些時雲計算系統就轉身變成爲一個雲存儲系統，因此雲存儲是一個以數據存儲和管理爲核心的雲計算系統。

雲遊戲

  雲遊戲是以雲計算爲技術支撐基礎的一種遊戲方式，在雲遊戲的運行模式環境下，全部遊戲都在服務器端運行，並將實施渲染完畢後的遊戲畫面經壓縮後經過網絡傳送給遊戲用戶。在客戶端，用戶的遊戲設備不須要更換任何高端處理設備，只須要具有基本的視頻解壓能力就能夠獲得視覺效果頂尖的遊戲畫面。

雲計算

  從技術上看，雲計算與大數據的關係就像一枚硬幣的反正面同樣密不可分。大數據必然沒法用單一的計算機進行處理,必須採用分佈式計算架構體系。它的特點在於對海量數據的深入挖掘,但它必須依託雲計算的分佈式處理技術、分佈式數據庫管理、雲存儲技術和虛擬化技術。

9-國內雲計算市場發展情況分析

9.1-國外雲計算髮展歷程：

9.2-中國與美國的雲市場比較：

  中國的雲計算市場從2007年起步，初期一直處於對國外先進概念和技術消化的階段。2010年先後市場逐漸激活，通過近幾年的增速發展國內逐漸造成相對成熟的環境。阿里雲、Ucloud及騰訊雲等服務商逐漸走向國際，並率先在海外部署數據中心，佈局市場。現階段雖然中國的雲計算服務市場份額的增速愈來愈快，但中國的公有云市場與美國相比至少有五年的差距。雲服務在中國剛興起的時候，美國已處於從企業到公衆應用的成熟階段，而公有云應用市場，中美兩國的差距更加大，具體下圖所示：

9.3-2014—2015年中國公有云服務市場規模：

  以下圖所示，IaaS市場是中國的基礎市場，具備規模最大、增速最快的特色，2015年達到8.37億美圓的市場規模，相對2014年有70.7%的增加。

9.4-中國IaaS層面的市場狀況

  阿里雲佔據着市場的最大份額，其次是中國聯通、中國電信和世紀互聯（微軟），亞馬遜、金山等緊跟其後。阿里雲做爲中國互聯網的老大，2009年就已經開始在雲計算服務上佈局，雲計算服務市場從2015年6月開始至2016年6月已連續5個季度保持三位數增速。

9.5-阿里雲2015—2016年雲計算增幅狀況：

  下圖可見，雲計算服務已成爲阿里財務收入的重要部分。

9.6-結束語：

  2015年我國雲計算總體市場規模是378億元，增速達到31.7%，但在全球市場上來看並不算大。IaaS服務在阿里雲、騰訊雲、Ucloud等的努力下逐漸獲得市場承認，PaaS服務在騰訊雲、新浪雲等的努力下也逐漸好轉，但惟獨市場規模大於前二者的SaaS服務幾乎被國際廠商壟斷，國內目前還沒有有一家帶頭的企業。所以，國內的雲服務還任重道遠，在來自政府、企業等各方面利好政策的支持和鼓勵下，相信國內雲計算市場將有很是大的發展空間和廣闊的市場前景