淺析云計(jì)算與虛擬化

淺析云計(jì)算與虛擬化

蔡毅云計(jì)算由來(lái)云計(jì)算由來(lái)云計(jì)算(CloudComputing)是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。它將計(jì)算義務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種運(yùn)用系統(tǒng)可以根據(jù)需求獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件效力。經(jīng)過(guò)效力器集群，包括計(jì)算效力器、存儲(chǔ)效力器、寬帶資源等虛擬計(jì)算資源的自我維護(hù)和管理，降低整個(gè)系統(tǒng)的單位處置才干本錢。云計(jì)算最初萌芽是由亞瑪遜公司推出的“彈性計(jì)算云〞(EC2)，其本質(zhì)是網(wǎng)格計(jì)算，獲得了宏大的商業(yè)勝利。云計(jì)算被視為“革命性的計(jì)算模型〞，其價(jià)錢低廉，購(gòu)買者無(wú)需投入昂貴的硬件本錢，只需求租賃或購(gòu)買超級(jí)云計(jì)算才干中的部分才干，就可以完成系統(tǒng)部署。云計(jì)算原理云計(jì)算原理云計(jì)算(CloudComputing)是由分布式處置(DistributedComputing)、并行處置(ParallelComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)演進(jìn)開展，并在商業(yè)上實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)概念。云計(jì)算的根本原理是，構(gòu)建大規(guī)模的分布式計(jì)算系統(tǒng)資源庫(kù)，將系統(tǒng)的計(jì)算分布在系統(tǒng)資源池，統(tǒng)籌思索整體系統(tǒng)的利用情況。這云計(jì)算提供商可以將資源切換到需求的運(yùn)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)，提高整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備利用率，降低了軟硬件的單位費(fèi)用。其本質(zhì)是是數(shù)據(jù)共享計(jì)算方式與效力共享計(jì)算方式的結(jié)合體，是下一代計(jì)算方式的開展方向。由用戶角度來(lái)看，其經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)程的調(diào)用，將處置數(shù)據(jù)的效力程序在購(gòu)買或租賃的云平臺(tái)進(jìn)展，既能滿足業(yè)務(wù)需求，業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性也比較好，且無(wú)前期的大量硬件投資，更無(wú)需擔(dān)憂硬件維護(hù)；而各類的數(shù)據(jù)也可以相應(yīng)的保管在遠(yuǎn)程的云存儲(chǔ)上，大大提升了數(shù)據(jù)的茁壯性，減少了數(shù)據(jù)管理的負(fù)擔(dān)。高可擴(kuò)展性。云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建在同構(gòu)可互換的節(jié)點(diǎn)上，其規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，可以按用戶規(guī)模和運(yùn)用效力需求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展擴(kuò)容。云計(jì)算平臺(tái)的通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的運(yùn)用，可以根據(jù)不同用戶的需求，提供不同運(yùn)用的一致處理方式。云計(jì)算平臺(tái)具有超大規(guī)模。在實(shí)踐運(yùn)用“云〞的企業(yè)中，其效力器均到達(dá)相當(dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算平臺(tái)規(guī)模已達(dá)百萬(wàn)臺(tái)效力器的級(jí)別，亞瑪遜、IBM、微軟、Yahoo等企業(yè)的云平臺(tái)也擁有幾十萬(wàn)臺(tái)效力器規(guī)模，即使規(guī)模最小的企業(yè)私有云，普通也至少擁有數(shù)百上千臺(tái)效力器。為這些企業(yè)提供了宏大計(jì)算才干。云計(jì)算雖然方式復(fù)雜，但是從平臺(tái)技術(shù)特性來(lái)看，有幾個(gè)顯著的特點(diǎn)：云計(jì)算平臺(tái)均采用虛擬化技術(shù)。云計(jì)算不會(huì)指定用戶在特定的設(shè)備上獲取效力，用戶運(yùn)用效力的能夠運(yùn)轉(zhuǎn)在恣意節(jié)點(diǎn)。懇求的資源根據(jù)云計(jì)算平臺(tái)自在分配，不是固定的有形的實(shí)體。云計(jì)算特點(diǎn)云計(jì)算平臺(tái)的廉價(jià)性。云計(jì)算的廉價(jià)性是由多個(gè)方面共同做到的，一方面，云計(jì)算的往往采用相對(duì)廉價(jià)設(shè)備〔如x86計(jì)算機(jī)〕構(gòu)建云計(jì)算系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云；另一方面，云計(jì)算將大量設(shè)備集中在一同一致提供管理和效力，大大降低了效力的管理本錢；最后云計(jì)算平臺(tái)經(jīng)過(guò)根底設(shè)備與上層運(yùn)用程序的協(xié)同任務(wù)，根據(jù)用戶按需分配才干的效力方式，能使云系統(tǒng)到達(dá)最大運(yùn)用效率，也一定程度上降低了云計(jì)算平臺(tái)的本錢。云計(jì)算平臺(tái)均具有高可靠性。云計(jì)算平臺(tái)存在大量同構(gòu)可互換的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)也能做到多副本容錯(cuò)，軟件系統(tǒng)可以容忍節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤，不會(huì)影響業(yè)務(wù)的運(yùn)轉(zhuǎn)和需求，比運(yùn)用本地計(jì)算機(jī)更可靠。云計(jì)算架構(gòu)云計(jì)算架構(gòu):云計(jì)算根底設(shè)備平臺(tái)普通分為物理資源，資源虛擬化，管理，效力提供。物理設(shè)備被虛擬化，提供一個(gè)靈敏的資源池體提高資源利用率。管理層擔(dān)任物理資源和虛擬資源池的管理、部署、監(jiān)控、報(bào)警等。效力提供層組合管理層的功能提供某種方式的效力。虛擬化虛擬化虛擬化指對(duì)計(jì)算資源進(jìn)展籠統(tǒng)的一個(gè)廣義概念。虛擬化對(duì)上層運(yùn)用或用戶隱藏了計(jì)算資源的底層屬性。它既包括使單個(gè)的資源〔比如一個(gè)效力器，一個(gè)操作系統(tǒng)，一個(gè)運(yùn)用程序，一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備〕劃分成多個(gè)虛擬資源，也包括將多個(gè)資源〔比如存儲(chǔ)設(shè)備或效力器〕整合成一個(gè)虛擬資源。虛擬化技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)虛擬化的詳細(xì)的技術(shù)性手段和方法的集合性概念。虛擬化技術(shù)根據(jù)對(duì)象可以分成存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。計(jì)算虛擬化可以分為操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化，運(yùn)用程序級(jí)，和虛擬機(jī)管理器。虛擬機(jī)管理器分為宿主虛擬機(jī)和客戶虛擬機(jī)。云計(jì)算原理云計(jì)算效力劃分硬件根底設(shè)備〔HW〕云計(jì)算根底軟件供應(yīng)商〔Enabers)云計(jì)算化根底設(shè)備效力〔IaaS〕平臺(tái)即效力〔PaaS〕軟件即效力〔SaaS〕SaaS將軟件作為效力，其針對(duì)性最強(qiáng)，它將某些特定運(yùn)用軟件功能封裝效果勞。SaaS既不像PaaS一樣提供計(jì)算或存儲(chǔ)資源類型的效力，也不像IaaS一樣提供運(yùn)轉(zhuǎn)用戶自定義運(yùn)用程序的環(huán)境，它只提供某些專門用途的效力供應(yīng)用調(diào)用。PaaS對(duì)資源的籠統(tǒng)層次相對(duì)較弱，它提供用戶運(yùn)用程序的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。PaaS本身?yè)?dān)任資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和容錯(cuò)管理，用戶運(yùn)用程序不用過(guò)多思索節(jié)點(diǎn)間的配合問(wèn)題。但與此同時(shí)，用戶的自主權(quán)降低，必需運(yùn)用特定的編程環(huán)境并遵照特定的編程模型。這有點(diǎn)像在高性能集群計(jì)算機(jī)里進(jìn)展MPI編程，只適用于處理某些特定的計(jì)算問(wèn)題。IaaS將硬件設(shè)備等根底資源封裝效果勞供用戶運(yùn)用。在IaaS環(huán)境中，用戶相當(dāng)于在運(yùn)用裸機(jī)和磁盤，可以基于不同的操作系統(tǒng)，運(yùn)轉(zhuǎn)不同的運(yùn)用，但必需思索協(xié)同任務(wù)的問(wèn)題。IaaS最大優(yōu)勢(shì)在于它允許用戶動(dòng)態(tài)懇求或釋放節(jié)點(diǎn)，按運(yùn)用量計(jì)費(fèi)。運(yùn)轉(zhuǎn)IaaS的效力器規(guī)模到達(dá)幾十萬(wàn)臺(tái)之多，用戶因此可以以為可以懇求的資源幾乎是無(wú)限的。而IaaS是由公眾共享的，因此具有更高的資源運(yùn)用效率。公用通用云計(jì)算對(duì)挪動(dòng)業(yè)務(wù)影響云計(jì)算影響云計(jì)算具有鮮明的特征和明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅可以提升設(shè)備的利用率，更能提供大量低廉的處置才干，降低運(yùn)營(yíng)本錢，為計(jì)算處置的方式帶來(lái)了深化的“革命〞。對(duì)于云計(jì)算將會(huì)給挪動(dòng)業(yè)務(wù)帶來(lái)的影響，我覺得主要集中在3個(gè)方面：首先，是對(duì)IDC業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)方式帶來(lái)了宏大的變革。IDC機(jī)房原有的運(yùn)營(yíng)方式是運(yùn)營(yíng)商提供網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備安裝面積，企業(yè)和用戶租用機(jī)架和網(wǎng)絡(luò)，并將效力器托管在運(yùn)營(yíng)商側(cè)，設(shè)備的利用率很低，電源、空調(diào)等配套資源耗費(fèi)量高。云計(jì)算到來(lái)后，企業(yè)無(wú)需新購(gòu)設(shè)備硬件，只需向運(yùn)營(yíng)商購(gòu)買處置才干，經(jīng)過(guò)處置才干的分配和回收，提高整體的設(shè)備利用率。其次，對(duì)中小數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)也會(huì)帶來(lái)演進(jìn)的動(dòng)力。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)，由于業(yè)務(wù)需求煩雜，需求新建大量的小平臺(tái)，平臺(tái)之間很少有共用關(guān)系，且小平臺(tái)往往為了滿足每月幾天的業(yè)務(wù)峰值配置較多的處置才干，相互累計(jì)后，空閑的處置才干將到達(dá)一個(gè)恐懼值，根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)效力器資源平均利用效率只需20－40％，有大量的潛力可挖。云計(jì)算的平臺(tái)和SOA架構(gòu)結(jié)合將能大大減少這種資源的浪費(fèi)，對(duì)公用性的資源基于SOA架構(gòu)，進(jìn)展一致部署，減少反復(fù)建立和反復(fù)計(jì)算，對(duì)專有系統(tǒng)基于云計(jì)算分配處置才干，初期可少量部署，并根據(jù)業(yè)務(wù)需務(wù)虛時(shí)分配和回收，將大量提高硬件設(shè)備利用率。云計(jì)算對(duì)挪動(dòng)業(yè)務(wù)影響云計(jì)算的影響最后，對(duì)于IT支撐系統(tǒng)也會(huì)有所影響。IT支撐系統(tǒng)的硬件設(shè)備實(shí)踐也存在設(shè)備利用率低的問(wèn)題，但由于IT支撐系統(tǒng)應(yīng)器具有相對(duì)的獨(dú)立性和重要性，而且資源分配后往往不會(huì)有回收的情況，建議利用虛擬化提高設(shè)備利用率，對(duì)于數(shù)據(jù)發(fā)掘、搜索引擎以及信息化等部分子系統(tǒng)，也可以逐漸的嘗試云化。云計(jì)算的建議云計(jì)算不僅提供廉價(jià)的處置才干，也提高了硬件設(shè)備的利用率，減少了硬件系統(tǒng)對(duì)電源、空調(diào)，甚至空間的需求，不僅符合建立綠色環(huán)保性企業(yè)的社會(huì)目的，也是降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)本錢的良方。但云計(jì)算模型與傳統(tǒng)的計(jì)算才干提供方式有較大的不同，基于運(yùn)營(yíng)商，如何直面云計(jì)算技術(shù)的演進(jìn)，順勢(shì)而上，合理和優(yōu)化已有資源，是我們本階段的重要問(wèn)題。積極跟蹤和探求云計(jì)算：積極探求運(yùn)用與硬件解耦〔虛擬化〕的優(yōu)缺陷；在新建IDC系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先思索云計(jì)算模型：為中小企業(yè)用戶提供云計(jì)算化根底設(shè)備效力〔IaaS〕；對(duì)已有的效力器積極探求虛擬化技術(shù)：對(duì)于企業(yè)中的已有的大量效力器資源和存儲(chǔ)資源，建議經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)虛擬化，構(gòu)成資源池，并對(duì)設(shè)備利用率低的非關(guān)鍵運(yùn)用進(jìn)展歸并，逐漸整合多種運(yùn)用，提高設(shè)備利用率，降低運(yùn)營(yíng)本錢，緩解資金壓力。云計(jì)算需求留意的問(wèn)題云計(jì)算需求留意的問(wèn)題云計(jì)算技術(shù)上相對(duì)領(lǐng)先，但也有很多問(wèn)題需求抑制，根據(jù)某知名顧問(wèn)公司近日發(fā)表一份報(bào)告，中小企業(yè)可受害于云效力，但如今的云效力對(duì)大型企業(yè)而言仍有妨礙，其不僅在操作及財(cái)務(wù)上，更能夠在技術(shù)上。在系統(tǒng)技術(shù)的可靠性云計(jì)算根底是超大規(guī)模的集群計(jì)算系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和容錯(cuò)性實(shí)現(xiàn)，以及如何有效的配置、監(jiān)控、管理、