站长推荐云计算系统概念示意图-行至网深处 坐看云起时——云计算的前世今..

坐看云起时——云计算的前世今生[导读]2007 年以来，云计算成为 领域最令人关注的话题之一，也是当前大型企业、互联网的IT 建设正 在考虑和投入的重要领域。云计算的提出，引发了新 的技术变革和新的 服务模式。但是对大多数而言人，云还是一种还不确切的定义，什么是云，为什么 需要云？ 云计算的定义与基本模型第 构建与交付云计算2007 年以来，云计算成为 领域最令人关注的话题之一，也是当前大型企业、互联网的IT 建设正在 考虑和投入的重要领域。云计算的提出，引发了新的 技术变革和新的IT 服务模式。但是对大多数而言人， 云还是一种还不确切的定义，什么是云，为什么需要 为什么需要云计算？企业的IT 建设过程，以当前的基准来衡量，主要 有三个阶段，如图1 所示。 企业IT向云计算演进路线图 第一个阶段：大集中过程。 这一过程将企业分散的数据资源、IT 资源进行了 物理集中，形成了规模化的数据中心基础设施。在数 据集中过程中，不断实施数据和业务的整合，大多数 企业的数据中心基本完成了自身的标准化，使得既有 业务的扩展和新业务的部署能够规划、可控，并以企 业标准进行IT 业务的实施，解决了数据业务分散时期 的混乱无序问题。

在这一阶段中，很多企业在数据集中后期也开始 了容灾建设，特别是在雪灾、大地震之后，企业的容 灾中心建设普遍受到重视，以金融为热点行业几乎开 展了全行业的容灾建设热潮，并且金融行业的大部分 容灾建设的级别都非常高，面向应用级容灾(数据零丢 失为目标)。 总的来说，第一阶段过程解决了企业IT 分散管理 和容灾的问题。 第二个阶段：实施虚拟化的过程。 在数据集中与容灾实现之后，随着企业的快速发 展，数据中心IT 基础设施扩张很快，但是系统建设成 本高、周期长，即使是标准化的业务模块建设(哪怕是 系统的复制性建设)，软硬件采购成本、调试运行成本 与业务实现周期并没有显著下降。标准化并没有给系 统带来灵活性，集中的大规模IT 基础设施出现了大量 系统利用率不足的问题，不同的系统运行在独占的硬 件资源中，效率低下而数据中心的能耗、空间问题逐 步突显出来。因此，以降低成本、提升IT 运行灵活性、 提升资源利用率为目的的虚拟化开始在数据中心进行 部署。 虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，将基于标 准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和 一致化的逻辑计算资源(虚拟机)和逻辑存储空间。虚 拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器 上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用 率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源 的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心 实施的灵活性大幅提升，业务部署周期可用数月缩小到一天以内。

虚拟化后，应用以VM 为单元部署运行， 数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使 得数据中心的能耗与空间问题得到控制。 总的来说，第二阶段过程提升了企业IT 架构的灵 活性，数据中心资源利用率有效提高，运行成本降低。 第三个阶段：云计算阶段。 对企业而言，数据中心的各种系统(包括软硬件与 基础设施)是一大笔资源投入。新系统(特别是硬件) 在建成后一般经历3-5 年即面临逐步老化与更换，而 软件技术则不断面临升级的压力。另一方面，IT 入难以匹配业务的需求，即使虚拟化后云计算概念图，也难以解决不断增加的业务对资源的变化需求，在一定时期内扩 展性总是有所限制。 于是企业 产生新的期望蓝图：IT资源能够弹 性扩展、按需服务，将服务作为IT 的核心，提升业务 敏捷性，进一步大幅降低成本。因此，面向服务的IT 需求开始演化到云计算架构上。云计算架构可以由企 业自己构建，也可采用第三方云设施，但基本趋势是 企业将逐步采取租用IT 资源的方式来实现业务需要， 如同水力、电力资源一样，计算、存储、网络将成为 企业IT 运行的一种被使用的资源，无需自己建设，可 按需获得。 从企业角度，云计算解决了IT 资源的动态需求和 最终成本问题，使得IT 部门可以专注于服务的提供和 业务运营。

这三个阶段中，大集中与容灾是面向数据中心物 理组件和业务模块，虚拟化是面向数据中心的计算与 存储资源，云计算最终面向IT 服务。这样一个演进过 程，表现出IT 运营模式的逐步改变，而云计算则最终 根本改变了传统IT 的服务结构，它剥离了IT 系统中 与企业核心业务无关的因素(如 与核心业务完全融合，使企业IT服务能力与自身业务 的变化相适应。 在技术变革不断发生的过程中，网络逐步从基本 互联网功能转换到 WEB 服务时代(典型的 WEB2.0 也由企业网络互通性转换到提供信息架构全面支撑企业核心业务。技术驱动力也为云计算提供了 实现的客观条件，如图2 所示，在关键领域云计算技 术已经就绪： 云计算的技术基础标准化：公共技术的长期发展，使得基础组件的 标准化非常完善，硬件层面的互通已经没有阻碍(即使 是非常封闭的大型机目前也开始支持对外直接出 IP 接口)，大规模运营的云计算能够极大降低单位建设成 虚拟化与自动化：虚拟化技术不断纵深发展，IT资源已经可以通过自动化的架构提供全局动态调度能 力，自动化提升了IT 架构的伸缩性和扩展性。 并行/分布式架构：大规模的计算与数据处理系统 已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用，计 算密集、数据密集、大型数据文件系统成为云计算的 实现基础，从而要求整个基础架构具有更高的弹性与 扩展性。

带宽：大规模的数据交换需要超高带宽的支撑， 网络平台在40G/100G 能力下可具备更扁平化的结构， 使得云计算的信息交互以最短快速路径执行。 因此，从传统WEB 服务向云计算服务发展已经具 备技术基础，而企业的 云计算的定义与基本模型云计算的定义 目前，云计算没有统一的定义，这也与云计算本 身特征很相似。维基百科对云计算的定义是：云计算 是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、 自治的服务为个人和企业提供按需即取的计算。由于 资源是在互联网上，而互联网通常以云状图案来表示， 因此以云来类比这种计算服务，同时云也是对底层基 础设施的一种抽象概念。云计算的资源是动态扩展且 虚拟化的，通过互联网提供，终端用户不需要了解云 中基础设施的细节，不必具有专业的云技术知识，也 无需直接进行控制，只关注自身真正需要什么样的资 源以及如何通过网络来获得相应的服务。 关于云计算的描述，在当前具有的共同特征是： 云是一种服务，类似水电一样，按需使用、灵活付费， 使用者只关注服务本身。H3C 的云计算理念认为云计 算是一种新的IT 服务模式，支持大规模计算资源的虚 拟化，提供按需计算、动态部署、灵活扩展能力。

给出了一个用户使用云计算的示意，用户对云资源的使用不用关注具体技术实现细节，只需关注 业务的体验。比如当前被广泛使用的搜狗拼音输入法， 它其实就是一种云服务：搜狗输入法能够以快速简单 的方式为使用者提供需要的语境、备选的语素，使得 文字的编排可以成为激发灵感的一个辅助工具;但是 用户并不关注搜狗输入法在后台运行的数千台服务器 提供的大型集群计算，这些工作都交给了ISP。 云计算视图云计算模型 对于云计算的分类，目前比较统一的方式是从以 下两个维度进行划分。 云计算的服务层次如图 Foundation，严格来说这并不是云计算的一层，是构成云计算的IT 基础设 施的集合，具体表现为不同的软硬件厂商的产品与方 云计算服务的基础层次是IaaS(Infrastructure Service，基础架构即服务)。在这一层面，通过虚拟化、动态化将 基础资源(计算、网络、存储)形成资源池。资源池即是计算能力的集合，终端用户 (企业)可以通过网络获得自己所需要的计算资源，运 行自己的业务系统，这种方式使用户不必自己建设这 些基础设施，而只是通过对所使用资源付费即可。 IaaS之上是 PaaS(Platform Service，平台即服务)层。

这一层面除了提供基础计算能力，还 具备了业务的开发运行环境，对于企业或终端用户而 言，这一层面的服务可以为业务创新提供快速低成本 的环境。 最上层是SaaS(Soft Service，软件即服务)。SaaS 可以说在云计算概念出现之前已经有了，而随着 云计算技术的发展而得到了更好的支撑。SaaS 的软件 是拿来即用的，不需要用户安装，因为SaaS 真正运行 在ISP 的云计算中心，SaaS 的软件升级与维护也无需 终端用户参与，SaaS 是按需使用的软件，传统软件买 了一般是无法退货的，而SaaS 是灵活收费的，不使用 就不付费。 层次化的云计算一般也称为I-P-S 云计算，各层 可独立提供云服务，下一层的架构也可以为上一层云 计算提供支撑。仍以搜狗拼音为例，由大型服务器群、 高速网络、存储系统等组成的IaaS 架构为内部的业务 开发部门提供基础服务，而内部业务开发系统在IaaS 上构建了PaaS，并部署运行搜狗拼音应用系统，这样 一个大型的系统对互联网用户而言，就是一个大规模 SaaS 应用。 云的归属如图5 所示，主要分为公有云、私有云和混合云。 公有云一般属ISP 构建，面向公众、企业提供公共服 务，由ISP 运营;私有云是指由企业自身构建的为内部 提供云服务;当企业既有私有云，同时又采用公共云计 算服务，这两种云之间形成一种内外数据相互流动的 形态，便是混合云的模式。

云计算的基础架构要求从本质上来说，云计算是一种IT 模式的改变，这 种变化使得 基础架构的运营专业化程度不断集中和提高从而对基础架构层面提出更高的要求。如图 所示，云计算聚焦于高性能、虚拟化、动态性、扩展性、灵活性、高安全，简化用户的 云计算对基础架构的关注点云计算的基础架构主要以计算(服务器)、网络、 存储构成，为满足云计算的上述要求，各基础架构层 面都有自身的要求。如图7 所示，对于服务器，云计 算要求其支持更密集的计算能力(目前多路多核架 构)，完全的虚拟化能力(CPU 指令虚拟化、软件虚拟 化、桥片虚拟化、IO 虚拟化)，多个IO(数据访问与存 储)的整合—CEE 与FCOE;对于网络，面向100G 的性能 成为云计算的基本支撑平台，搭建更扁平化、高度可 扩展的架构，满足虚拟机算环境的大规模二层无环网 络、FCOE/DCE 的统一交换、L2-L7 的深度高速(10GE 级性能)安全集成;对于存储，高速IO 将面向10G/16G， 高度扩展的虚拟化海量存储，面向统一交换IO 整合的 FCOE。 构建与交付云计算不论使用I-P-S 的哪一层云计算服务，企业都需 要考虑是采用SP 的计算资源还是自建云计算资源。

从 目前运营方式，主要可能有6 种方式，如图8 所示。 云计算的服务交付方式方式一，企业所有，自行运营。这是一种典型的 私有云模式，企业自建自用，基础资源在企业数据中 心内部，运行维护也由企业自己承担。 方式二，企业所有，运维外包。这也是私有云， 但是企业只进行投资建设，而云计算架构的运行维护 外包给服务商(也可以是SP)，基础资源依然在企业数 据中心。 方式三，企业所有，运维外包，外部运行。由企 业投资建设私有云，但是云计算架构位于服务商的数 据中心内，企业通过网络访问云资源，这是一种物理 形体的托管型。 方式四，企业租赁，外部运行，资源独占。由SP 构建云计算基础资源，企业只是租用基础资源形成自 身业务的虚拟云计算，但是相关物理资源完全由企业 独占使用，这是一种虚拟的托管型服务(数据托管)。 方式五，企业租赁，外部运行，资源共享调度。 由SP 构建，多个企业同时租赁SP 的云计算资源，资 源的隔离与调度由SP 管理，企业只关注自身业务，不 同企业在云架构内虚拟化隔离，形成一种共享的私有 云模式。 方式六，公共云服务。由SP 为企业或个人提供面 向互联网的公共服务(如邮箱、即时通信、共享容灾 等)，云架构与公共网络连接，由SP 保证不同企业与 用户的数据安全。

从更长远的周期来看，云的形态会不断演化，从 孤立的云逐步发展到互联的云，如图9 所示。 云的形态演变在云计算建设初期，发展比较快的是公共云，第 一阶段企业的数据中心依然是传统IT 架构，但是面向 互联网应用的公共云服务快速发展，不同的ISP 建各自的云，这些云之间相互孤立，为互联网的不同用户需求集服务(如搜索、邮件等)，企业数据中心与 公共云之间存在公网互联(企业可能会采用公共云服 第二阶段企业开始构建自己的私有云，或租赁SP提供的私有云服务，这一阶段是企业数据中心架构的 变化，同时，企业为降低成本，采用公共云服务的业 务会增加。 第三阶段，企业为进一步降低IT 成本，逐步过渡 到采用SP 提供的虚拟私有云服务(也可能直接跨过第 二阶段到第三阶段)，存在企业内部云与外部云的互 通，形成混合云模式。 第四阶段，由于成本差异和服务差异，企业会采 用不同SP 提供的云计算服务，因此，形成了一种不同 云之间的互联形态，即互联云。 结束语云计算不仅带来了 服务的变革，企业和用户只需要关注数据是自己的，而对数据的计算存储方式、效率均采用云的服务来实 现和提升，云的供应商则将核心业务重点放在IT 架构 的运营上，服务将成为下一代IT 的核心内容。

（编辑：52站长网）

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