雲計算學習筆記

1、簡介

雲計算是指透過網絡提供計算資源的服務，包含了計算服務、存儲服務、應用服務等。按照使用者的使用量來計費。雲計算的特色是能夠節省大量的成本，使用者按照本身的須要隨時調整配置，並省去不少安裝設定上的麻煩。

根據部署的方式分爲私有云、公有云和混合雲。私有云指的是雲平臺的運營方和使用方是同一個單位，好比說銀行本身搭建的私有云平臺，而公有云指的是運營方和使用方是不一樣單位的，好比說國外的AWS和國內的阿里雲，而混合雲指的是將兩種雲混合，通常是私有云混公有云，但兩個公有云混也算是混合雲。

通常的公有云裏面，根據服務的提供方式又分爲了IaaS、Paas和SaaS。IaaS是指提供計算、儲存和網絡資源，市面上主流的AWS、阿里雲都是屬於IaaS。而PaaS是在IaaS上又提供了中間件、環境等面相開發者的系統，例如微軟的Azure。而SaaS則是以應用服務的形式提供，咱們通常使用的這些軟件均可以稱爲SaaS，好比高德地圖、163郵箱等。下圖爲各服務結構上的差別。能夠看到其實IaaS就是提供了通常服務器所提供的，而PaaS則加上了環境、中間件、數據庫等，方便軟件開發者使用，如今流行的容器雲也算是種PaaS服務。

 

 

2、雲計算的優勢

雲計算主要有下面幾個優勢：

一、資源整合、提升資源利用率：傳統的數據中心，每臺服務器被賦予了不一樣的功能，有負責儲存公司郵件的郵件服務器、負責運營公司網頁的網頁服務器，因爲在採購硬件時很難準確去預估將來的使用量，因此通常都會傾向於多買（就像咱們的筆電也是），形成每臺服務器的資源使用率都不高，並且因爲服務器是分批買入的，有時候舊的服務器和新的服務器並不相容，這個時候若是使用虛擬化技術，將全部服務器的資源（計算、存儲）劃入到資源池裏面，而且按照需求進行從新分配，就能夠大幅提升使用效率，並把多餘的服務器整理出來往後再使用

二、快速部署、彈性擴容：透過雲管理平臺，能夠快速的將軟件進行分發，部署在多個虛擬機上，或是直接增長節點以提升處理性能。也能夠隨時調整硬盤容量、網絡帶寬等應對業務的增加，或是在特定時期（例如雙11）進行擴容，而且在升級擴容時不影響業務運行。

三、信息安全：

 能夠針對虛擬機進行統一的傳輸加密配置、殺毒軟件等，在阿里雲上也有安全套件能夠選擇購買，安全性更可靠。

四、軟、硬件資源統一管理

雲平臺能夠對異構系統進行統一的管理，部分公司內部可能有多套系統，若是每套分別維護不但難度大，並且費時，透過雲平臺能夠對不一樣的系統進行監控，管理，統一軟硬件資源應用。

 

4、虛擬化技術介紹

雲計算所包含的技術不少，其中最重要的就是虛擬化技術，虛擬化技術就是透過軟件建立出一個虛擬的服務器，好比一臺服務器能夠虛擬出多個虛擬的服務器，如今比較流行的是容器技術，也是跟虛擬機同樣的概念，只是虛擬機的操做系統是獨立的，而容器是多個容器共用一個操做系統。而虛擬化技術有可拆分爲計算虛擬化、儲存虛擬化和網絡虛擬化，當使用阿里雲建立虛擬機時，這些就是咱們要選擇的規格（CPU、內存、硬盤、帶寬）下面將分別介紹。

一、計算虛擬化：計算虛擬化就是將計算的原件虛擬化，包含了CPU、內存、I/O。

CPU虛擬技術能夠將一個CPU虛擬成多個vCPU，技術原理就是在操做系統和硬件之間加上一層VMM層，並將特權指令攔截，由VMM來完成這些重要的調度（在X86裏面因爲有些敏感指令不是特權指令，會形成虛擬化的漏洞，目前的解決方法有半虛擬化、全虛擬化和硬件輔助虛擬化三種方式）。

內存虛擬化就是透過VMM層，將物理的內存統一管理，再分割成多個虛擬內存供虛擬機使用。而I/O虛擬化也是經過VMM層捕獲前端傳來的信息再轉發到後端處理。藉由VMM層，虛擬化軟件能夠更好的掌控硬體資源的使用狀況與調度指令，以供虛擬機來使用。

 二、存儲虛擬化：存儲虛擬化就是在存儲資源上加上邏輯層，透過邏輯層去調用存儲資源。能夠方便調度存儲資源，提供利用率。這邊要說關於存儲快照，也就是備份，通常來講全量備份就是將全部的資料都進行備份，可是比較耗時，因此一般是一週全備份一次，而變量備份是記錄從上次備份到如今全部變更的地方，工做量相對較小，適合天天執行。

三、網絡虛擬化：因爲主機被虛擬了，因此網絡溝通也須要配合一併虛擬化，以抓取到虛擬機，舉個例子，假如一臺服務器上虛擬出了兩天虛擬機，雖然物理上他們是在同一臺機器，能夠兩個虛擬機仍然須要透過網絡來作數據交換，這個網絡就是咱們須要去虛擬出來的。目前網絡虛擬化技術又可分爲vswitch、eswitch和QBG，vswitch是由CPU來虛擬出網絡，缺點是會消耗CPU資源，而eswitch是由特殊網卡來虛擬，QBG是透過物理交換機實現，比較少見。eswitch會是將來比較主流的方式。而虛擬網絡透過UDP方式封裝信息包，透過網絡層進行虛擬機之間的數據傳輸，實現所謂大二層網絡的概念，這種網絡又稱爲VXLAN，因爲在雲端虛擬機的數量是很是龐大的，沒法靠傳統的虛擬交換機來傳輸信息，透過第三層VTEX的技術只須要查看IP頭就可對包先進行簡單分類，下降交換機的壓力。