云计算之1---介绍

目录

• 云计算
  • 云计算服务模型
  • 云计算分类
  • 为什么要用云计算？
• 虚拟化和虚拟机
  • 虚拟化
    • 虚拟化技术分类
    • hypervisor（管理程序）类型
    • 虚拟化软件比较
  • 虚拟机
    • 虚拟机的主要特性

云计算

​ 云计算是概念最早是由Google 前首席执行官埃里克•施密特（Eric Schmidt）在2006 年8 月9 日的搜索引擎大会上首次提出的一种构想，而“云计算”就是这种构想的代名词。

​ 云计算以虚拟化为基础，以网络为中心，为用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，包括所需要的硬件、平台、软件及服务等资源，而提供资源的网络就被称为“云”。

​ 云计算是一种按量付费的模式！云计算的底层是通过虚拟化技术来实现的！

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云计算服务模型

• IAAS 基础设施即服务(infrastructure as an service)：供应商提供对云端存储、网络、服务器和其他计算资源的访问。用户需要自己控制底层，实现基础设施的使用逻辑。例如：ECS云服务器

  • Google Compute Engine（GCE）
  • Cisco Metapod
  • 亚马逊弹性计算云 Amazon EC2
  • RackSpace Cloud

• PAAS 平台即服务(platform as an service )：供应商提供并管理底层的基础架构。开发者只需要应用程序的管理，不需要关注底层。例如：

  • Google App Engine
  • Heroku
  • OpenShift
  • Apache Stratos

• SAAS 软件即服务(software as an service )：服务供应商通过互联网直接提供软件和应用。普通用户接触到的互联网服务，几乎都是 SaaS。例如：

  • 团队协同服务 Google Apps
  • 虚拟会议 Cisco WebEx
  • 客户管理服务 Salesforce
  • 储存服务 Dropbox
  • 社交服务 Facebook / Twitter / Instagram

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云计算分类

• 公有云：每个人都可以付费使用，不需要自己关心底层硬件，但是数据安全需要考利。

  ​ 比如aws、阿里云以及azure、金山云、腾讯云等。

• 私有云：在自己公司内部或IDC自建Openstack、VMware等环境。比如国企，银行。

• 混合云：既要使用公有云，又要使用私有云，即自己的私有云的部分业务和公有云有交接，这部分称为混合云。

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为什么要用云计算？

小公司：

• 10台物理服务器（20w）+ idc（5w） + 100M企业带宽（10W）
• 10台云主机，前期投入小，扩展灵活，风险小

大公司：

• 闲置服务器计算资源，虚拟机，出租
• 超卖：64G 服务器 64台1G -KVM-> 320台1G：64台 大公司自己的业务；264台 租出去

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虚拟化和虚拟机

虚拟化

​ 虚拟化：通过模拟计算机的硬件，来实现在同一台计算机上同时运行多个不同的操作系统的技术。

​ 虚拟化是为一些组件（例如虚拟应用、服务器、存储和网络）创建基于软件的（或虚拟）表现形式的过程。它是降低所有规模企业的 IT 开销，同时提高其效率和敏捷性的最有效方式。

​ 虚拟化可以提高 IT 敏捷性、灵活性和可扩展性，同时大幅节约成本。更高的工作负载移动性、更高的性能和资源可用性、自动化运维 - 这些都是虚拟化的优势，虚拟化技术可以使 IT 部门更轻松地进行管理以及降低拥有成本和运维成本。其他优势包括：

• 降低资金成本和运维成本。
• 最大限度减少或消除停机。
• 提高 IT 部门的工作效率、效益、敏捷性和响应能力。
• 加快应用和资源的调配速度。
• 提高业务连续性和灾难恢复能力。
• 简化数据中心管理。
• 真正的 Software-Defined Data Center 的可用性。

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虚拟化技术分类

1. 模拟器：在一个host之上通过虚拟化模拟器软件，模拟出一个硬件或者多个硬件环境，每个环境都是一个独立的虚拟机，CPU、IO、内存等都是模拟出来的，可以在宿主机模拟出不同于当前物理机CPU指令集的虚拟机。比如可以在Windows 模拟出mac OS、unix系统。

   例如：pearpc、QEMU、Bochs。

2. 全虚拟机化/准虚拟化（full virtualization/native virtualization）：全虚拟化，不做CPU和内存模拟，只对CPU和内存做相应的分配等操作。完全虚拟化需要物理硬件的支持，比如CPU必须支持并且打开虚拟化功能，例如Intel的 Intel VT-X/EPT，AMD的AMD-V/RVI，以在CPU 层面支持虚拟化功能和内存虚拟化技术，因此完全虚拟化是基于硬件辅助的虚拟化技术。

   例如：vmware workstation、vmware esxi、paralles desktop、KVM、Microsoft Hyper-V。

3. 半虚拟化（para virtualization）：要求guest OS 的内核是知道自己运行在虚拟化环境当中的。因此guestOS的系统架构必须和宿主机的系统架构相同，并且要求对guest OS的内核做相应的修改，因此半虚拟化只支持开源内核的系统，不支持闭源的系统。

   常见半虚拟化就是早期版本的XEN，但是Xen从其3.0 版本开始，可以支持利用硬件虚拟化技术的支持，实现了完全虚拟化，可以在其平台上不加修改的直接运行如Linux/Windows 等系列的操作系统，使得系统具备了更好的兼容性。

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hypervisor（管理程序）类型

直接运行到物理机：vmware esxi、rhev hypervisor

需要运行到操作系统：KVM，XEN，vmware workstation

图形界面：

• VMware Workstations

• Oracle VM VirtualBox

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虚拟化软件比较

• qemu：软件纯模拟，全虚拟化软件，特别慢！兼容性好！
• xen(半) ：使用物理硬件，性能特别好！需要使用专门修改之后的内核，兼容性差！ redhat 5.5 将xen换为kvm
• KVM（Kernel-based Virtual Machine）：全虚拟机，需要cpu硬件支持，内置在linux内核模块，而不需要使用专门的内核。centos6 kvm 性能较好，兼容较好

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虚拟机

​ 虚拟计算机系统称为“虚拟机”(VM)，它是一种严密隔离且内含操作系统和应用的软件容器。每个自包含虚拟机都是完全独立的。通过将多台虚拟机放置在一台计算机上，可仅在一台物理服务器或“主机”上运行多个操作系统和应用，名为“hypervisor”的精简软件层可将虚拟机与主机分离开来，并根据需要为每个虚拟机动态分配计算资源。

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虚拟机的主要特性

1. 分区
   可在一台物理机上运行多个操作系统。
   可在虚拟机之间分配系统资源。

2. 隔离
   可在硬件级别进行故障和安全隔离。
   可利用高级资源控制功能保持性能。

3. 封装
   可将虚拟机的完整状态保存到文件中。
   移动和复制虚拟机就像移动和复制文件一样轻松。

4. 独立于硬件
   可将任意虚拟机调配或迁移到任意物理服务器上。

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