虛擬化與云計算.doc

河南科技大學(xué)林業(yè)職業(yè)學(xué)院虛擬化與云計算virtualization and cloud computing高計07-5班 付豪摘要在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，管理信息系統(tǒng)基本上是采用客戶機/服務(wù)器，其中的客戶機/服務(wù)器就是：c/s（即英文的client/server的首字母）模式開發(fā)的，但隨著www的廣泛應(yīng)用，目前的管理信息系統(tǒng)已經(jīng)逐漸開始從c/s模式向瀏覽器/服務(wù)器（b/s）模式轉(zhuǎn)變。b/s結(jié)構(gòu)（browser/server結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著internet技術(shù)的興起，對c/s結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過www瀏覽器來實現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（browser）實現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（server）實現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。而云計算正是在這樣的背景下應(yīng)運而生的。云計算（cloud computing，臺灣譯作云端運算），是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新方式，通過互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)為個人和企業(yè)用戶提供按需即取的計算。由于資源是在互聯(lián)網(wǎng)上，而在計算機流程圖中，互聯(lián)網(wǎng)常以一個云狀圖案來表示，因此可以形象地類比為云，云同時也是對底層基礎(chǔ)設(shè)施的一種抽象概念。云計算的出現(xiàn)在某種意義上剝離了軟件與硬件之間的聯(lián)系。傳統(tǒng)的管理員既需要維護(hù)服務(wù)器的硬件，同時又需要管理軟件的應(yīng)用，這使得企業(yè)為此付出了極大的成本。而云計算則并不限制應(yīng)用程序與硬件之間的必然聯(lián)系，亦即透過平行運算的方式，一個應(yīng)用程序可以在不同的硬件上執(zhí)行，全面解除應(yīng)用服務(wù)與硬件資源間的固定對應(yīng)關(guān)系。虛擬化，則是云計算的基石。一個云計算的應(yīng)用必定是基于虛擬化的。云計算已經(jīng)是第三代的it，第一代是靜態(tài)的it，第二代是一個共享的概念，數(shù)據(jù)和信息的共享，第三代則是動態(tài)，所有的信息和數(shù)據(jù)都在動態(tài)的架構(gòu)上，否則也就沒有云，沒有cloud。將硬件變成服務(wù)一定是動態(tài)的，要看產(chǎn)品在虛擬化的能力，虛擬化是動態(tài)的基礎(chǔ)，只有在虛擬化的環(huán)境下，云才是可能。毫無疑問，虛擬化正在重組it工業(yè)，同時它也正在支撐起云計算，如果把云計算單純理解虛擬化，其實也并為過，因為沒有虛擬化的云計算，是不可能實現(xiàn)按需計算的目標(biāo)的。云計算使得應(yīng)用軟件脫離已經(jīng)成為一種可能。目前amazon所提供的web服務(wù)就是基于大規(guī)模云為基礎(chǔ)的虛擬化應(yīng)用。所以，要了解云計算，就必須要要先了解虛擬化。24目錄一、 摘要 1二、 虛擬化技術(shù) 31) 虛擬化技術(shù)簡介 32) 虛擬化的意義 43) 虛擬化的架構(gòu) 6三、 云計算 81) 云計算技術(shù)簡介 82) 云計算與虛擬化 113) 云計算的應(yīng)用 13四、 總結(jié) 16五、 參考資料 18虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)簡介虛擬化是一個廣義的術(shù)語，在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行。虛擬化技術(shù)可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。 cpu的虛擬化技術(shù)可以單cpu模擬多cpu并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。虛擬化是一種經(jīng)過驗證的軟件技術(shù)，它正迅速改變著 it 的面貌，并從根本上改變著人們的計算方式。如今，具有強大處理能力的 x86 計算機硬件僅僅運行了單個操作系統(tǒng)和單個應(yīng)用程序。這使得大多數(shù)計算機遠(yuǎn)未得到充分利用。利用虛擬化，可以在一臺物理機上運行多個虛擬機，因而得以在多個環(huán)境間共享這一臺計算機的資源。不同的虛擬機可以在同一臺物理機上運行不同的操作系統(tǒng)以及多個應(yīng)用程序。虛擬化技術(shù)與多任務(wù)以及超線程技術(shù)是完全不同的。多任務(wù)是指在一個操作系統(tǒng)中多個程序同時并行運行，而在虛擬化技術(shù)中，則可以同時運行多個操作系統(tǒng)，而且每一個操作系統(tǒng)中都有多個程序運行，每一個操作系統(tǒng)都運行在一個虛擬的cpu或者是虛擬主機上；而超線程技術(shù)只是單cpu模擬雙cpu來平衡程序運行性能，這兩個模擬出來的cpu是不能分離的，只能協(xié)同工作。虛擬化是一個抽象層，它將物理硬件與操作系統(tǒng)分開，從而提供更高的 it 資源利用率和靈活性。虛擬化允許具有不同操作系統(tǒng)的多個虛擬機在同一物理機上獨立并行運行。每個虛擬機都有自己的一套虛擬硬件（例如 ram、cpu、網(wǎng)卡等），可以在這些硬件中加載操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。無論實際采用了什么物理硬件組件，操作系統(tǒng)都將它們視為一組一致、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件。虛擬化的概念在 20 世紀(jì) 60 年代首次出現(xiàn)，利用它可以對屬于稀有而昂貴資源的大型機硬件進(jìn)行分區(qū)。隨著時間的推移，微型計算機和 pc 可提供更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法來分配處理能力。因此到 20 世紀(jì) 80 年代，虛擬技術(shù)已不再廣泛使用。到了 20 世紀(jì) 90 年代，研究人員開始探索如何利用虛擬化解決與廉價硬件激增相關(guān)的一些問題，例如，利用率不足、管理成本不斷攀升和易受攻擊等?，F(xiàn)在，虛擬化技術(shù)處于時代前沿，可以幫助企業(yè)升級和管理他們在世界各地的 it 基礎(chǔ)架構(gòu)并確保其安全。虛擬化的意義虛擬化的基礎(chǔ)是虛擬機。一臺常見的虛擬機工作原理如下：虛擬機是一種嚴(yán)密隔離的軟件容器，它可以運行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，就好像一臺物理計算機一樣。虛擬機的運行完全類似于一臺物理計算機，它包含自己的虛擬（即基于軟件實現(xiàn)的）cpu、ram 硬盤和網(wǎng)絡(luò)接口卡 (nic)。操作系統(tǒng)無法分辨虛擬機與物理計算機之間的差異，應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機也無法分辨。即使是虛擬機本身也認(rèn)為自己是一臺“真正的”計算機。不過，虛擬機完全由軟件組成，不含任何硬件組件。因此，虛擬機具備物理硬件所沒有的很多獨特優(yōu)勢。 虛擬化所帶來的好處是多方面的，總結(jié)來說主要包括了以下幾點l 效率：將原本一臺服務(wù)器的資源分配給了數(shù)臺虛擬化的服務(wù)器，有效的利用了閑置資源，確保企業(yè)應(yīng)用程序發(fā)揮出最高的可用性和性能。l 隔離：雖然虛擬機可以共享一臺計算機的物理資源，但它們彼此之間仍然是完全隔離的，就像它們是不同的物理計算機一樣。因此，在可用性和安全性方面，虛擬環(huán)境中運行的應(yīng)用程序之所以遠(yuǎn)優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運行的應(yīng)用程序，隔離就是一個重要的原因。l 可靠：虛擬服務(wù)器是獨立于硬件進(jìn)行工作的，通過改進(jìn)災(zāi)難恢復(fù)解決方案提高了業(yè)務(wù)連續(xù)性，當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時可在最短時間內(nèi)恢復(fù)且不影響整個集群的運作，在整個數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)高可用性。l 成本：降低了部署成本，只需要更少的服務(wù)器就可以實現(xiàn)需要更多服務(wù)器才能做到的事情，也間接降低了安全等其他方面的成本。l 兼容：所有的虛擬服務(wù)器都與正常的x86系統(tǒng)相兼容，他改進(jìn)了桌面管理的方式，可部署多套不同的系統(tǒng)，將因兼容性造成問題的可能性降至最低。l 便于管理：，提高了服務(wù)器/管理員比率，一個管理員可以輕松的管理比以前更多的服務(wù)器而不會造成更大的負(fù)擔(dān)。通過實現(xiàn) it 基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化，可以降低 it 成本，同時提高現(xiàn)有資產(chǎn)的效率、利用率和靈活性。在全世界，各種規(guī)模的公司都享受著服務(wù)器的虛擬化帶來的好處。數(shù)千家組織（包括財富 100 強中的所有企業(yè)）都在采用服務(wù)器虛擬化解決方案。虛擬化的架構(gòu)由于虛擬化技術(shù)能夠通過資源共享與合并資源來提高效率并降低成本，它已經(jīng)被迅速地應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心與其他設(shè)備上。在網(wǎng)絡(luò)核心，由于受到法規(guī)、運營、組織以及安全等各方面的影響，使不同網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)的虛擬化工作，變得更具有挑戰(zhàn)性。降低資金成本和運營成本，并提高運營效率和靈活性。在服務(wù)器整合的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，部署標(biāo)準(zhǔn)的虛擬化平臺來實現(xiàn)整個 it 基礎(chǔ)架構(gòu)的自動化。利用虛擬化的強大功能更有效地管理 it 容量，提供更高的服務(wù)級別，并簡化 it 流程。因此，我們?yōu)?it 基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化創(chuàng)造了一個術(shù)語，將其稱作“虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)”。以前的虛擬軟件必須是裝在一個操作系統(tǒng)上，然后再在虛擬軟件之上安裝虛擬機，再其中運行虛擬的系統(tǒng)及其應(yīng)用。而在當(dāng)前的架構(gòu)下，虛擬機可以通過虛擬機管理器（virtual machine monitor，簡稱vmm）來進(jìn)行管理的。vmm是在底層實現(xiàn)對其上的虛擬機的管理和支持。但現(xiàn)在許多的硬件，比如intel 的cpu已經(jīng)對虛擬化技術(shù)做了硬件支持，大多數(shù)vmm就可以直接裝在裸機上，在其上再裝幾個虛擬機就可以就大大提升了虛擬化環(huán)境下的性能體驗。目前常見的vmm工作模式如下圖：利用虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)，可以在整個基礎(chǔ)架構(gòu)范圍內(nèi)共享多臺計算機的物理資源。利用虛擬機可以在多臺虛擬機之間共享單臺物理計算機的資源以實現(xiàn)最高效率。資源在多個虛擬機和應(yīng)用程序之間進(jìn)行共享。業(yè)務(wù)需要是將基礎(chǔ)架構(gòu)的物理資源動態(tài)映射到應(yīng)用程序的驅(qū)動力，即便在這些需要發(fā)生變化時也是如此?？蓪?x86 服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)和存儲器聚合成一個統(tǒng)一的 it 資源池，供應(yīng)用程序根據(jù)需要隨時使用。這種資源優(yōu)化方式有助于組織實現(xiàn)更高的靈活性，使資金成本和運營成本得以降低。一個虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)通常可以包括以下組件：l 裸機管理程序，可使每臺 x86 計算機實現(xiàn)全面虛擬化。l 虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（如資源管理和整合備份），可在虛擬機之間使可用資源達(dá)到最優(yōu)配置l 自動化解決方案，用于通過提供特殊功能來優(yōu)化特定 it 流程，如部署或災(zāi)難恢復(fù)。將軟件環(huán)境與其底層硬件基礎(chǔ)架構(gòu)分離，以便管理員可以將多個服務(wù)器、存儲基礎(chǔ)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)聚合成共享資源池。然后，根據(jù)需要安全可靠地向應(yīng)用程序動態(tài)提供這些資源。借助這種具有開創(chuàng)意義的方法，我們可以使用價格低廉的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器以構(gòu)造塊的形式構(gòu)建自我優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心，并實現(xiàn)高水平的利用率、可用性、自動化和靈活性。云計算云計算簡介云計算（cloud computing，臺灣譯作云端運算），是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新方式，通過互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)為個人和企業(yè)用戶提供按需即取的計算。由于資源是在互聯(lián)網(wǎng)上，而在計算機流程圖中，互聯(lián)網(wǎng)常以一個云狀圖案來表示，因此可以形象地類比為云，云同時也是對底層基礎(chǔ)設(shè)施的一種抽象概念。云計算的資源是動態(tài)易擴展而且虛擬化的，通過互聯(lián)網(wǎng)提供。終端用戶不需要了解“云”中基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有相應(yīng)的專業(yè)知識，也無需直接進(jìn)行控制,只關(guān)注自己真正需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng)絡(luò)來得到相應(yīng)的服務(wù)。狹義云計算是指it基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用，隨時擴展，按使用付費。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用it基礎(chǔ)設(shè)施。廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是it和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以使任意其他的服務(wù)。云計算可以認(rèn)為包括以下幾個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（iaas），平臺即服務(wù)（paas）和軟件即服務(wù)（saas）。云計算服務(wù)通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業(yè)應(yīng)用，軟件和數(shù)據(jù)可存儲在數(shù)據(jù)中心。云計算具有以下四個顯著特點：首先，云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。很多人覺得數(shù)據(jù)只有保存在自己看得見、摸得著的電腦里才最安全，其實不然。你的電腦可能會因為自己不小心而被損壞，或者被病毒攻擊，導(dǎo)致硬盤上的數(shù)據(jù)無法恢復(fù)，而有機會接觸你的電腦的不法之徒則可能利用各種機會竊取你的數(shù)據(jù)。此前轟動一時的“艷照門”事件據(jù)報道不也是因為電腦送修而造成個人數(shù)據(jù)外泄的嗎？反之，當(dāng)你的文檔保存在類似google docs的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上，當(dāng)你把自己的照片上傳到類似google picasa web的網(wǎng)絡(luò)相冊里，你就再也不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失或損壞。因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊來幫你管理信息，有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來幫你保存數(shù)據(jù)。同時，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這樣，你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務(wù)，甚至比在銀行里存錢還方便。其次，云計算對用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來也最方便。大家都有過維護(hù)個人電腦上種類繁多的應(yīng)用軟件的經(jīng)歷。為了使用某個最新的操作系統(tǒng)，或使用某個軟件的最新版本，我們必須不斷升級自己的電腦硬件。為了打開朋友發(fā)來的某種格式的文檔，我們不得不瘋狂尋找并下載某個應(yīng)用軟件。為了防止在下載時引入病毒，我們不得不反復(fù)安裝殺毒和防火墻軟件。所有這些麻煩事加在一起，對于一個剛剛接觸計算機，剛剛接觸網(wǎng)絡(luò)的新手來說不啻一場噩夢！如果你再也無法忍受這樣的電腦使用體驗，云計算也許是你的最好選擇。你只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦，有一個你喜歡的瀏覽器，你要做的就是在瀏覽器中鍵入url，然后盡情享受云計算帶給你的無限樂趣。你可以在瀏覽器中直接編輯存儲在“云”的另一端的文檔，你可以隨時與朋友分享信息，再也不用擔(dān)心你的軟件是否是最新版本，再也不用為軟件或文檔染上病毒而發(fā)愁。因為在“云”的另一端，有專業(yè)的it人員幫你維護(hù)硬件，幫你安裝和升級軟件，幫你防范病毒和各類網(wǎng)絡(luò)攻擊，幫你做你以前在個人電腦上所做的一切。此外，云計算可以輕松實現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。大家不妨回想一下，你自己的聯(lián)系人信息是如何保存的。一個最常見的情形是，你的手機里存儲了幾百個聯(lián)系人的電話號碼，你的個人電腦或筆記本電腦里則存儲了幾百個電子郵件地址。為了方便在出差時發(fā)郵件，你不得不在個人電腦和筆記本電腦之間定期同步聯(lián)系人信息。買了新的手機后，你不得不在舊手機和新手機之間同步電話號碼。對了，還有你的pda以及你辦公室里的電腦?？紤]到不同設(shè)備的數(shù)據(jù)同步方法種類繁多，操作復(fù)雜，要在這許多不同的設(shè)備之間保存和維護(hù)最新的一份聯(lián)系人信息，你必須為此付出難以計數(shù)的時間和精力。這時，你需要用云計算來讓一切都變得更簡單。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，你的所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時訪問和使用同一份數(shù)據(jù)。仍然以聯(lián)系人信息的管理為例，當(dāng)你使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來管理所有聯(lián)系人的信息后，你可以在任何地方用任何一臺電腦找到某個朋友的電子郵件地址，可以在任何一部手機上直接撥通朋友的電話號碼，也可以把某個聯(lián)系人的電子名片快速分享給好幾個朋友。當(dāng)然，這一切都是在嚴(yán)格的安全管理機制下進(jìn)行的，只有對數(shù)據(jù)擁有訪問權(quán)限的人，才可以使用或與他人分享這份數(shù)據(jù)。最后，云計算為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無限多的可能。為存儲和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無限多的空間，也為我們完成各類應(yīng)用提供了幾乎無限強大的計算能力。想像一下，當(dāng)你駕車出游的時候，只要用手機連入網(wǎng)絡(luò)，就可以直接看到自己所在地區(qū)的衛(wèi)星地圖和實時的交通狀況，可以快速查詢自己預(yù)設(shè)的行車路線，可以請網(wǎng)絡(luò)上的好友推薦附近最好的景區(qū)和餐館，可以快速預(yù)訂目的地的賓館，還可以把自己剛剛拍攝的照片或視頻剪輯分享給遠(yuǎn)方的親友離開了云計算，單單使用個人電腦或手機上的客戶端應(yīng)用，我們是無法享受這些便捷的。個人電腦或其他電子設(shè)備不可能提供無限量的存儲空間和計算能力，但在“云”的另一端，由數(shù)千臺、數(shù)萬臺甚至更多服務(wù)器組成的龐大的集群卻可以輕易地做到這一點。個人和單個設(shè)備的能力是有限的，但云計算的潛力卻幾乎是無限的。當(dāng)你把最常用的數(shù)據(jù)和最重要的功能都放在“云”上時，我們相信，你對電腦、應(yīng)用軟件乃至網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識會有翻天覆地的變化，你的生活也會因此而改變?；ヂ?lián)網(wǎng)的精神實質(zhì)是自由、平等和分享。作為一種最能體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)精神的計算模型，云計算必將在不遠(yuǎn)的將來展示出強大的生命力，并將從多個方面改變我們的工作和生活。無論是普通網(wǎng)絡(luò)用戶，還是企業(yè)員工，無論是it管理者，還是軟件開發(fā)人員，他們都能親身體驗到這種改變。云計算與虛擬化虛擬化是云計算的基石。如圖是一個典型的云計算平臺。在此平臺中，由數(shù)臺虛擬機所構(gòu)成的虛擬化的硬件平臺共同托起了全部軟件層所提供的服務(wù)。在虛擬化與云計算共同構(gòu)成的這樣一個整體的架構(gòu)中，虛擬化有效的分離了硬件與軟件，而云計算則讓人們將精力更加集中在軟件所提供的服務(wù)上。云計算必定是虛擬化的，虛擬化給云計算提供了堅定的基礎(chǔ)。但是虛擬化的用處并不僅限于云計算，這只是他強大功能中的一部分。ibm日前發(fā)布了最新的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心(new enterprise data center，nedc)概念，主要通過簡化(simplified)、共享(shared)與彈性(dynamic)三個層面，逐步達(dá)到數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型，透過更具彈性的it架構(gòu)，就如同云計算的架構(gòu)，全面解除應(yīng)用服務(wù)與硬件資源間的固定對應(yīng)關(guān)系，達(dá)到快速提供服務(wù)的目的。就目前來說，這種新一代的數(shù)據(jù)中心的一大特點就是運營的彈性。因此ibm認(rèn)為，全新企業(yè)級數(shù)據(jù)中心要做到彈性，就要做到類似云計算的架構(gòu)。云計算并不限制應(yīng)用程序與硬件間必然的關(guān)系，也就是通過平行運算的方式，一個應(yīng)用程序可以在不同的硬件上執(zhí)行，全面解除應(yīng)用服務(wù)與硬件資源間的固定對應(yīng)關(guān)系。按照現(xiàn)在的情況，數(shù)據(jù)中心要做到這樣的彈性相當(dāng)不容易。但是如果將數(shù)據(jù)中心簡單的劃分為硬件與軟件兩個層面，那么未來數(shù)據(jù)中心的面貌就是將底層的硬件，包含服務(wù)器、儲存與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全面虛擬化，在上層的軟件則是結(jié)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（service-oriented architecture，soa），讓數(shù)據(jù)中心可以達(dá)到隨選所需的運作環(huán)境，也就是建立起一個共享的環(huán)境，數(shù)據(jù)可以根據(jù)業(yè)務(wù)型態(tài)的不同需求，臨時搭配出各種應(yīng)用，達(dá)到一個服務(wù)導(dǎo)向的 it架構(gòu)。由此可見，實現(xiàn)云計算彈性數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵是虛擬化和soa。不過，這種理想狀態(tài)需要高度的技術(shù)整合能力。單就虛擬化而言，隨著虛擬化廠商的增多，異構(gòu)的虛擬化環(huán)境已經(jīng)是大勢所趨。用戶重新面臨異構(gòu)虛擬化技術(shù)的整合問題，目前無論是vmware還是微軟的產(chǎn)品，對于其他虛擬化軟件的管理都不是很理想，據(jù)說微軟的hyper-v有的版本可以管理其他虛擬化產(chǎn)品，但是其效果如何還不清楚。所以，當(dāng)應(yīng)用云計算時，面對龐雜的設(shè)備平臺和各種技術(shù)，如何既有效整合各種資源，又能保證其安全性和可用性，是實現(xiàn)云計算的關(guān)鍵。云計算已經(jīng)是第三代的it，第一代是靜態(tài)的it，第二代是一個共享的概念，數(shù)據(jù)和信息的共享，第三代則是動態(tài)，所有的信息和數(shù)據(jù)都在動態(tài)的架構(gòu)上，否則也就沒有云，沒有cloud。對于存儲、服務(wù)器的服務(wù)化，就一定要讓硬件變成動態(tài)的，而這一切都要看服務(wù)器在虛擬化方面的能力，虛擬化是動態(tài)的基礎(chǔ)，只有在虛擬化的環(huán)境下，云才是可能。截止到2009年，大部分的云計算基礎(chǔ)構(gòu)架是由通過數(shù)據(jù)中心傳送的可信賴的服務(wù)和建立在服務(wù)器上的不同層次的虛擬化技術(shù)組成的。虛擬化為云計算提供了很好的底層技術(shù)平臺，而云計算則是最終產(chǎn)品。云計算的應(yīng)用目前所能夠提供的云計算是多種多樣的，不過主要是以下幾大形式：l saas（軟件即服務(wù)）這種類型的云計算通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶。在用戶眼中看來，這樣會省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上的開支；從供應(yīng)商角度來看，這樣只需要維持一個程序就夠了，這樣能夠減少成本。s是迄今為止這類服務(wù)最為出名的公司。saas在人力資源管理程序和erp中比較常用。 google apps和zoho office也是類似的服務(wù)l 實用計算（utility computing）這個主意很早就有了，但是直到最近才在a、sun、ibm和其它提供存儲服務(wù)和虛擬服務(wù)器的公司中新生。這種云計算是為it行業(yè)創(chuàng)造虛擬的數(shù)據(jù)中心使得其能夠把內(nèi)存、i/o設(shè)備、存儲和計算能力集中起來成為一個虛擬的資源池來為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。l 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)同saas關(guān)系密切，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者們能夠提供api讓開發(fā)者能夠開發(fā)更多基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，而不是提供單機程序。l 平臺即服務(wù)另一種saas，這種形式的云計算把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來提供。你可以使用中間商的設(shè)備來開發(fā)自己的程序并通過互聯(lián)網(wǎng)和其服務(wù)器傳到用戶手中。l msp（管理服務(wù)提供商）最古老的云計算運用之一。這種應(yīng)用更多的是面向it行業(yè)而不是終端用戶，常用于郵件病毒掃描、程序監(jiān)控等等。l 商業(yè)服務(wù)平臺saas和msp的混合應(yīng)用，該類云計算為用戶和提供商之間的互動提供了一個平臺。比如用戶個人開支管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶的設(shè)置來管理其開支并協(xié)調(diào)其訂購的各種服務(wù)。l 互聯(lián)網(wǎng)整合將互聯(lián)網(wǎng)上提供類似服務(wù)的公司整合起來，以便用戶能夠更方便的比較和選擇自己的服務(wù)供應(yīng)商。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上幾大主流的云計算應(yīng)用：亞馬遜網(wǎng)站（a）是以在線書店和電子零售業(yè)起家的，如今已在業(yè)界享有盛譽，不過它最新的業(yè)務(wù)卻與云計算有關(guān)。兩年多以前，亞馬遜作為首批進(jìn)軍云計算新興市場的廠商之一，為嘗試進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)開創(chuàng)了良好的開端。亞馬遜的云名為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（amazon webservices，下稱aws），目前主要由4塊核心服務(wù)組成：簡單存儲服務(wù)（simple storageservice，s3）；彈性計算云（elastic compute cloud，ec2）；簡單排列服務(wù)（simple queuingservice）以及尚處于測試階段的simpledb。換句話說，亞馬遜現(xiàn)在提供的是可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問的存儲、計算機處理、信息排隊和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接入式服務(wù)。谷歌公司（google）圍繞因特網(wǎng)搜索創(chuàng)建了一種超動力商業(yè)模式。如今，他們又以應(yīng)用托管、企業(yè)搜索以及其他更多形式向企業(yè)開放了他們的“云”。今年4月，谷歌推出了谷歌應(yīng)用軟件引擎（google appengine，下稱gae），這種服務(wù)讓開發(fā)人員可以編譯基于python的應(yīng)用程序，并可免費使用谷歌的基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行托管（最高存儲空間達(dá) 500mb）。對于超過此上限的存儲空間，谷歌按“每cpu內(nèi)核每小時”10至12美分及1gb空間15至18美分的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收費。最近，谷歌還公布了提供可由企業(yè)自定義的托管企業(yè)搜索服務(wù)計劃。salesforce是軟件即服務(wù)廠商的先驅(qū)，它一開始提供的是可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的銷售力量自動化應(yīng)用軟件。在該公司的帶動下，其他軟件即服務(wù)廠商已如雨后春筍般蓬勃而起。salesforce的下一目標(biāo)是：平臺即服務(wù)。該公司正在建造自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件平臺f，這一平臺可作為其他企業(yè)自身軟件服務(wù)的基礎(chǔ)。f包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫、用戶界面選項、企業(yè)邏輯以及一個名為apex的集成開發(fā)環(huán)境。程序員可以在平臺的 sandbox上對他們利用apex開發(fā)出的應(yīng)用軟件進(jìn)行測試，然后在salesforce的appexchange目錄上提交完成后的代碼。微軟公司（microsoft）在云計算的起步階段，微軟曾經(jīng)歷過不少周折。經(jīng)過幾年的磨合調(diào)整之后，這個軟件巨頭的云計算戰(zhàn)略終于走上了正軌。根據(jù)有些廠商的預(yù)想，未來絕大部分的it資源都將來自云計算，但微軟卻并不這么認(rèn)為。幾個月前，微軟首席軟件架構(gòu)師（csa）雷.奧茲（rayozzie）曾表示，微軟的宏偉計劃是“提供均衡搭配的企業(yè)級軟件、合作伙伴托管服務(wù)以及云服務(wù)”。簡而言之，微軟將其稱為“軟件加服務(wù)”（software plus services）。微軟將在今年推出的首批軟件即服務(wù)產(chǎn)品包括dynamics crm online、exchange online、officecommunications online以及sharepoint online。每種產(chǎn)品都具有多客戶共享版本，其主要服務(wù)對象是中小型企業(yè)。單客戶版本的授權(quán)費用在5,000美元以上。針對普通用戶，微軟的在線服務(wù)還包括windows live、office live和xbox live等?？偨Y(jié)每個人都有好多理由在惦記著虛擬化。這是一個至關(guān)重要、滄海變桑田一般的概念，具有深遠(yuǎn)的意義。無論何時何地，你都可創(chuàng)造出動態(tài)的資源庫，能為用戶提供無限的能力。這樣的想法太非同尋常了。虛擬化概念其實并不像有些人想象的那樣新，用于在主機上進(jìn)行分時處理的虛機技術(shù)可追溯到20世紀(jì)60年代。正是由于充滿挑戰(zhàn)的商業(yè)需求和書架上滿是虛擬化技術(shù)的情況產(chǎn)生了交匯，才使得虛擬化對于今天的企業(yè)如此重要。關(guān)于虛擬化的好處最常被引述的說法是其可降低成本。雖然這點的意義是非常重大的，但省錢只是虛擬化所產(chǎn)生的價值的一部分。我們強烈感到，虛擬化將是一種變革性的技術(shù)，如果有效地應(yīng)用，可幫助企業(yè)創(chuàng)建不僅具有高效率和成本效益并且具備自適應(yīng)能力的it系統(tǒng)，能夠自動即時地提供由于業(yè)務(wù)環(huán)境發(fā)生變化所需要的新能力。不管是否被意識到，實際上it網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在地是與社會中的廣泛活動相聯(lián)接的，映射著社會活動模式。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)開始改變?nèi)藗兺ㄓ嵑妥錾獾姆绞綍r，網(wǎng)絡(luò)也隨之照做。多臺服務(wù)器擴張成為一種標(biāo)準(zhǔn)也是為了運載和承受日常工作中產(chǎn)生的日益增加的千兆數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程站點的出現(xiàn)則反映的是世界分散化的趨勢，在這樣的世界中，勞動者自由地在全球遷移，需要一種可將工作隨身攜帶的能力。緊接著，筆記本和移動設(shè)備就出現(xiàn)了高發(fā)展，用戶變得不管身處何地都極為依賴能讓他們始終保持上線的能力，又進(jìn)一步使數(shù)據(jù)中心得以擴張。虛擬化已經(jīng)有了充分的理由，但如果不考慮對企業(yè)造成的影響就冒失建議部署虛擬化策略，則就不會受到重視。很不幸的是，虛擬化的好處是與更復(fù)雜的服務(wù)器管理問題相生相伴的。為了實現(xiàn)虛擬化承諾的更低的功耗和冷卻成本，企業(yè)還必須要加上自動化的虛擬化管理。虛擬化與云計算是相輔相成的，虛擬化造就了云計算，而云計算也令虛擬化得以在這個網(wǎng)絡(luò)的時代被重新定義。理解云計算其實并不難，一句話概括，凡是脫離了本地計算且計算任務(wù)分配到遠(yuǎn)端大型的統(tǒng)一計算平臺上的計算模型皆可成為云計算。在這種模型下，本地計算機只需要通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個需求信息，遠(yuǎn)端就會有成千上萬的計算機幫你完成計算，并將結(jié)果返回到你本地的計算機上。這樣，本地計算機幾乎不需要什么計算能力，所有的處理都由云計算提供商所提供的計算機群來完成，本地計算機就像比爾蓋茨1981年對計算機科學(xué)未來的預(yù)言那樣：“只需要640k的內(nèi)存就足夠了”。從應(yīng)用軟件的發(fā)展上不難證明這一點，b/s架構(gòu)正逐步取代c/s架構(gòu)，把計算壓力從客戶端轉(zhuǎn)移到服務(wù)器端，那么在將來這種趨勢會越來越明顯，這無可置疑的昭示了云計算的光明前景。在我們的生活當(dāng)中已經(jīng)存在著一些簡單的云計算的例子。google搜索引擎是其中最有代表的一個，我們僅僅需要輸入要查詢的關(guān)鍵字，google機房里數(shù)以萬計的計算機便會為我們搜索出幾乎全世界所有包含此關(guān)鍵字的頁面，并返回到我們的瀏覽