作者：王正伟 主编
出版社：化学工业出版社
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零距离接触云计算试读：
第一章 云计算的兴起与发展
1．什么是云计算
IBM认为，云计算是一种共享的网络交付信息服务的模式，云服务的使用者看到的只有服务本身，而不用关心相关基础设施的具体实现。
Google认为，云计算是以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速和便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片“云”成为每一个网民的数据中心和计算中心。
微软认为，未来的计算模式是云端计算，而不是单纯的云计算。这里的端是指客户端，也就是说云计算一定要有客户端来配合。
网格计算之父Ian Foster认为，云计算是一种大规模分布式计算的模式，其推动力来自规模化所带来的经济性。在这种模式下，一些抽象的、虚拟化的、可动态扩展和被管理的计算能力、存储、平台和服务汇聚成资源池，通过互联网按需交付给外部用户。
美国加州大学伯克利分校发表的报告中指出，云计算既指在互联网上以服务形式提供的应用，也指在数据中心中提供这些服务的硬件和软件，而这些数据中心中的硬件和软件则被称为云。
分析上述几个定义，可以发现大家对于云计算有一致的看法，只是在某些范围的划定上有所区别。维基百科的定义基本涵盖了各个方面的看法，具体定义是这样的：云计算是一种计算模式，在这种模式下，动态可扩展而且通常是虚拟化的资源通过互联网以服务的形式提供出来。终端用户不需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制，而只需关注自己真正需要什么样的资源，以及如何通过网络来得到相应的服务。
2．云计算的出现并不是偶然
纵观计算模式的演变历史，基本上可以总结为：集中→分散→集中。在早期，受限于技术条件与成本因素，只有少数的企业能够拥有计算能力，此时的计算模式显然只能以集中为主。在后来，随着计算机小型化与低成本化，计算也走向分散。现如今，计算又有走向集中的趋势。这也体现了合久必分、分久必合的道理。下面所示是一个计算模式的发展图。
应该说，云计算热潮的出现并不是偶然的，它的出现是由多种因素促成的，具有一定的必然性。1 网络带宽的提升
必要的带宽是云计算普及的一个必要条件。近年来，随着互联网的普及，各大网络运营商也在不断投资改善互联网的基础设施。一方面，核心网络的带宽迅速扩大；另一方面，家庭和企业用户的网络接入也有了本质的改变。2 移动互联网的发展
移动互联网方面，主要以3G、4G的推出为主，逐步从概念的阶段走向商用和市场化。手机早已不再只是用来打电话，还可以连入互联网，部分手机起到个人计算机的作用。其他设备如媒体播放器、电子书、数码相机、游戏机甚至各种智能家电设备，也都纷纷加入了网络功能，支持3G或者Wi-Fi，从而能够实现互联互通，成为新的网络终端。3 技术的不断成熟
云计算能获得大众认可，是与其技术成熟度紧密相关的。云计算对应的不是一种技术，而是多种技术的组合，这些技术使得把IT作为服务这个非常简单的理念变成了现实。4 数据中心的演变
数据中心在不断进行着演变，大体上可分为两种：一种是面向互联网提供服务的；另一种是企业私有的，只对内部开放的。无论哪一种，数据中心都需要有人来运营，确保它能够不间断地提供服务。目前，数据中心面临的挑战主要有昂贵的管理成本、快速增加的能源消耗、快速增长的用户需求、低效率的IT资源使用，而云计算正是从服务提供者的角度给出相应的解决办法。5 经济因素的驱使
改变计算模式的最根本因素就是成本。随着云计算环境规模的增大，增加单位资源或者服务能力所带来的成本增加是在逐步降低的。对于公共云的用户来讲，单位成本基本是恒定的，而如果使用非云的环境，其单位成本则是加速上升的。有分析师指出，云计算带来的成本节省能达到90%，甚至更多。
3．云计算的五大特征
（1）按需自助服务消费者可以单方面部署资源，例如，服务器和网络存储，资源是按需自动部署而不需要与服务供应商进行人工交互。（2）通过互联网获取
资源可以通过互联网获取，并可以通过标准方式访问，例如，通过瘦客户端或富客户端（如移动电话、笔记本、工作站等）。（3）资源池化
供应商的资源被池化，以便更多用户租用模式被不用客户使用，例如不同的物理和虚拟资源可根据客户需求动态分配和重新分配。通常是与地域无关的，客户一般无法控制或知道资源的确切问题，但可能得知抽象的上层地址信息（如国家、城市、数据中心）。这些资源包括存储、处理器内存、网络带宽。（4）快速伸缩
资源可以弹性地部署和释放，有时是自动化地，以便能迅速地按需扩大和缩小规模。对客户来说，可以获取的资源看起来似乎是无限的，并且可以在任何时间购买任何数量的资源。（5）可计量
云计算系统自动控制和优化资源使用，通过使用一些与服务种类（例如存储、计算、带宽、激活的用户账号）对应的抽象信息提供计量能力（通常在此基础上实现按使用付费）。资源使用能被监控、控制、报告，以便提供服务消耗对服务商和客户的透明度。
4．云计算的三大服务模式
SAAS（Software as a Service）——“软件即服务”提供给客户服务时特定功能的应用程序。应用程序可以在各种客户端设备上通过瘦客户端界面访问，例如，浏览器或者应用程序接口。消费者不需要管理或控制的底层的云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至包括单个应用程序的功能，可能例外的就是需要设置一些有限的客户可定制的配置。PAAS（Platform as a Service）——“平台即服务”
提供给消费者的是客户用供应商的开发语言和工具、库、服务、工具创建或获取的应用程序部署到云计算基础设施上的能力。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统，但消费者能控制部署的应用程序，也能控制应用的托管环境的配置。IAAS（Infrastructure as a Service）——“基础设施即服务”
提供给消费者的是部署计算、存储、网络和其他基本的计算资源的能力，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不能管理或控制底层的云计算基础设施，但是能控制操作系统、储存、部署的应用，也能对一些网络组件（如防火墙）做有限的控制。
5．云计算的四大部署模式
根据云的部署模式和云的使用范围进行分类，可以将云分为公共云、私有云、社区云和混合云四类。（1）公共云
云基础设施被部署给广泛的公众开放地使用。它可能被一个商业组织、研究机构、政府机构或者几者的混合所拥有、管理、运营，被一个销售云计算服务的组织所拥有，该组织将云计算服务销售于一般大众或广泛的工业群体，有本地和远程之分。（2）私有云
云基础设施由一个单一的组织部署和独占使用，适用于多个用户。云基础设施可能由某组织、第三方、两者的混合来拥有和管理、运营，有本地和远程之分。（3）社区云
基础设施由一些具有共同关注点（如目标、安全需求、策略等）的组织形成的社区中的用户部署和使用。它可能被一个或多个社区中的组织、第三方或两者的混合所拥有、管理和运营，有本地和远程之分。（4）混合云
基础设施是由两种或两种以上的云（公共、私有或社区）组成，每种云仍然保持独立，但是用标准的或专有的技术将它们组合起来，具有数据和应用程序的可移植性。
6．云计算的独有优势
与传统的IT架构相比，云计算具有鲜明的特点和独特的优势。（1）降低成本
以前用户搭建一个IT系统的时候，需要采购全套的服务器、网络、存储设备，现在有了云计算技术，可以把所有的软件都放到云端运行，省去维护一大堆硬件的麻烦，从而节省成本。（2）扩展性
云计算通过自助式的服务，用户可以随时随地添加、减少计算资源，最重要的是这种增减底层资源的做法对上层业务的影响被限制在最小的范围，为IT人员省去了很多麻烦。（3）可靠性强
云计算服务供应商拥有高等级的机房设施和完善的备份机制，云计算用户虽然只是用了这其中的一部分资源，但是他得到的服务是一致的。云计算的基础设施虽然部署在用户看不到的地方，但它能提供的高可靠性等级往往比用户自建的机房还要高。（4）远程访问
云计算通过网络向用户提供服务，通过网络远程方法将极大地改变IT服务的提供方式，以往需要将所有人召集到一起举行的会议，现在参会人员可以分散在世界各地，省时、省力、省开支。（5）模块化
云计算通常以模块化的方式提供服务，例如用户可以在邮件、CRM、OFFICE等多种服务类型之间自由组合，根据用户自身的情况在适当的时间选择适当的种类和适当容量的云服务内容。
7．千万不要误解了云计算
（1）云计算就是虚拟化——错云计算和虚拟化不是同一个层级的概念，也没有谁是谁的必要或充分条件。同理，虚拟化也不等于IAAS，IAAS不一定非要用虚拟化，虚拟化是实现资源池化的手段之一，是实现IAAS服务的手段之一，是与云计算相关的技术手段之一。（2）云计算就是超大规模——错
云计算服务所需的资源规模是相对的，相对于服务对象所需的资源规模。如果你想提供Google搜索或大规模数据处理类似的服务，可能一千台、一万台通用服务器也远远不够。但是如果你的目标客户通常只需要几个GB的内存，那么三五台几十个GB的通用服务器在服务十多个客户时，客户也认为你的资源是无限的，是“大规模的”。（3）云计算就是效用计算——错
效用计算是一种提供计算资源的商业模式，用户从计算资源供应商获取和使用计算资源并基于实际使用的资源付费。简单来说，效用计算是一种基于资源使用量的付费模式，主要给用户带来经济效益。
效用计算与云计算特征之一“可计量”关系密切，借助可计量的能力，很容易实现效用计算。但是效用计算主要还是一种分发应用所需资源的计费模式。云计算所指则要更加广泛，“可计量”有助于实现效用计算的计费模式，但是并不表示必然。（4）云计算就是便宜——错
云计算通常会降低成本，性价比会更高，但是不同质量的服务价格不同，某些高质量的云计算服务其价格未必称得上便宜。这个便宜是相对的，达到同样的效果和目的，采用云计算的方式可能会相对便宜一些。（5）云计算只适合中小企业——错
中小企业可以从云计算中获得非常大的好处，这点是毋庸置疑的。云计算不仅可以让它们从云提供商那里租借资源，不用耗费大量的资金和IT技术投入去维护这个基础架构，还能帮助这些中小企业缩短它们产品投入市场的时间。
那么大型企业呢？它们在享受公有云服务带来好处的同时，由于部分遗留IT软硬件设施和一些流程遵从的考虑，不能立即采用公有云服务，此时可以采用私有云模式，企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自主权，并且可以基于自己的需求改进服务。（6）世界只需要一朵或几朵大云——错
不管是对企业还是个人用户，少数几个公有云是不够用的。虽然云计算服务同其他互联网服务一样，具有全球可访问性，但是由于地区间网络速度和法律法规的不一致性，即使在一个国家也仍然存在多个公有云的客观需求。对IAAS是这样，对差异性和种类更多的PAAS和SAAS更是如此。不同的行业，有不同的具有行业特征的云。
第二章 云计算的关键技术
1．说一说，云计算的技术框架
云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算，在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制、系统管理等方面具有自身独特的技术。首先，我们来探讨一下云计算中比较有共性的云计算技术框架。
云计算的出现，改变了信息服务的提供方式。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以即时获取，随时扩展或缩小，按需使用，计量付费。实际上，“云”并不是一个单独的服务，而是一个服务集合。
计算拥有的基础设施即服务（IAAS）、平台即服务（PAAS）和软件即服务（SAAS）三种形式，前面第一章提到过，下面再详细介绍一下。（1）IAAS
IAAS以服务的形式交付计算机基础设施，IAAS将计算资源和存储作为服务出租，代表了一种作为标准化服务在网上提供基本存储和计算能力的手段。
IAAS与PAAS的不同之处在于，只提供虚拟硬件，而没有软件栈。用户提供一个VM镜像，该镜像在一个或多个虚拟服务器上被调用。
IAAS是作为服务计算的最原始的形式来提供服务的。以Amazon的弹性计算云和简单存储服务为例，Amazon将自己的弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例，而付费方式则由用户的使用状况决定，即用户仅需要为自己所使用的计算平台实例付费，运行结束后计费也随之结束。（2）PAAS
PAAS可描述为一个完整的虚拟平台，它包括一个或多个服务器（在一组物理服务器上虚拟而成）、操作系统以及特定的应用程序（如支撑基于Web的应用程序的Apache和MySQL）。
例如，除了虚拟服务器和存储外，PAAS还提供一个特定的操作系统和应用程序集（通常是作为一个虚拟机或文件，如VMware的vmdk格式），以及对必需服务和调用组件（如MySQL数据库或其他专用本地资源）的访问。
PAAS是一种无需下载或安装，即可通过互联网发送操作系统和相关服务的模式，云计算应用的开发平台也可作为一种PAAS提供。
Google App Engine 是PAAS较为成功的应用实例。PAAS在发展过程中还应克服很多困难，如各大厂商提供的API和数据还不都是标准化的，使得应用迁移变得复杂；此外，网络的连接也是一大问题，
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]