云計算講座知識

云計算講座知識目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/72IT不再重要2021/2/73云計算：21世紀的全球化信息電廠西門子發(fā)明了可實用的發(fā)電機，商業(yè)化發(fā)電機開始應(yīng)用到生產(chǎn)中1860年代1870年代第一個城市中央電廠在芝加哥出現(xiàn)，并迅速得到了廣泛的應(yīng)用1900年代愛迪生發(fā)明了可實用的電燈，并同時開設(shè)社區(qū)電廠，電開始影響人類的生活集成電路計算機出現(xiàn)，計算機在商業(yè)中迅速普及得到了廣泛應(yīng)用1960年代1970年代Google、Amazon等開創(chuàng)了云計算的商業(yè)化應(yīng)用，實現(xiàn)了IT能力的遠距離傳輸2000年代微型計算機出現(xiàn)，并在其后20年間開始影響人類的生活長距離輸電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成熟，并開始商用1890年代Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全球迅速普及，廣泛應(yīng)用1990年代電的應(yīng)用主宰了人類社會，各種電器出現(xiàn)，催生了史上最大的家用電器行業(yè)，人類社會開始有了現(xiàn)在的家庭生活20世紀云計算的應(yīng)用是否會主宰人類社會？人類社會將有怎樣嶄新的生活？21世紀電的歷史IT的歷史和中央電廠一樣，云計算的核心是讓計算服務(wù)和運營能力像電一樣能夠長距離傳輸，隨需索取。這將會對IT業(yè)以及每家公司的結(jié)構(gòu)造成深刻變革。100年來的故事或許將在未來重演……

如果你理解了中央電廠的來由和它為人類社會帶來的歷史性變化，那么，你就會明白云計算將會開創(chuàng)多么激動人心的未來。2021/2/74云計算是信息技術(shù)發(fā)展的方向大型機時代1960年代1980年代2000年代1990年代微型機時代個人計算機變革將只在特定行業(yè)中應(yīng)用的大型主機變成每個人都負擔(dān)得起的個人電腦，大幅度提高了個人生產(chǎn)效率和企業(yè)效率?；ヂ?lián)網(wǎng)變革將數(shù)以億萬計的信息孤島匯集成龐大的信息網(wǎng)絡(luò)，極大的提高了人類溝通，共享和協(xié)作的效率，豐富了社交和娛樂生活。互聯(lián)網(wǎng)時代云計算變革將IT產(chǎn)業(yè)變?yōu)榄h(huán)保和節(jié)約的綠色產(chǎn)業(yè)；將IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)橄袼兔簹庖粯拥纳鐣没A(chǔ)設(shè)施；連接所有的電子產(chǎn)品形成具備無限容量和能力的設(shè)備；將信息滲透到社會每一個角落成為社會組織和個人的基本屬性。技術(shù)云計算時代時間信息技術(shù)在經(jīng)歷了個人計算機變革、互聯(lián)網(wǎng)變革之后，將迎來第三次跨時代的變革：云計算變革2021/2/75云對IT行業(yè)的影響

云計算促使IT行業(yè)的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)向以服務(wù)為中心，IT行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)將以具有壟斷地位的IT運營商為核心進行重建；IT行業(yè)將面臨重新洗牌！重構(gòu)IT業(yè)務(wù)模式壟斷IT運營商全新IT生態(tài)系統(tǒng)正如通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)導(dǎo)致具有壟斷地位的通信運營商出現(xiàn)；云的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)加速IT基礎(chǔ)設(shè)施集中化，從而導(dǎo)致具有壟斷地位的“IT運營商”出現(xiàn)以產(chǎn)品運營為核心的業(yè)務(wù)模式將轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑?wù)為核心的業(yè)務(wù)模式；賣設(shè)備、賣License的硬件和軟件供應(yīng)商將逐步邊緣化，取而代之的是IT服務(wù)提供商在ICT融合的背景下，在新型云計算業(yè)務(wù)的沖擊下，舊有的IT產(chǎn)業(yè)鏈分工模式將完全打破，將以IT運營商為核心，來建立IT產(chǎn)業(yè)的全新生態(tài)系統(tǒng)2021/2/76云正在深刻的改變世界信息社會：人類將生活在以信息為中心的社會，社會組織和企業(yè)活動以互聯(lián)網(wǎng)為中心組織，云服務(wù)成為水、電一樣重要的基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)：感應(yīng)器將植入人類社會的各類物理基礎(chǔ)設(shè)施中，經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)連接，通過云平臺進行有效管理，實現(xiàn)物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施的有效整合，人類社會將通過云而成為一個有機的整體群體智慧：云計算可以使人類在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)上既方便又快速地進行互動、分享與合作，提高現(xiàn)有知識的社會共享，從而通過更廣泛的個體合作與競爭中創(chuàng)造共享的和集體的智能

云作為IT產(chǎn)業(yè)的第三次的變革，不僅僅影響IT產(chǎn)業(yè)，也將對人類社會產(chǎn)生深遠的影響，主要表現(xiàn)在如下方面：2021/2/77$綠色計算打造新一代數(shù)據(jù)中心標準化及整合提升業(yè)務(wù)敏捷性，降低市場響應(yīng)時間，推動業(yè)務(wù)與技術(shù)創(chuàng)新改變IT支出的成本結(jié)構(gòu)降低復(fù)雜度成為新的云服務(wù)提供商云計算驅(qū)動力2021/2/78云計算的愿景1879,ThedynamoCorporateDCIDC1882,Centralpowerstation云計算所倡導(dǎo)的是一種新的基于網(wǎng)絡(luò)的IT服務(wù)的供給、消費、交付模式！2021/2/792021/2/710目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/711對云的不同理解Cloud2021/2/712簡單的類比說您剛剛搬到一個新的城市，要找個地方住……2021/2/713您可以……建一座房子……或租一座房子……2021/2/714如果選擇建一座房子，您必須作出一系列的抉擇……2021/2/715一旦建成您就要負責(zé)維護雇員裝飾設(shè)計師電工管道工物業(yè)費電費水費空調(diào)清潔工人2021/2/716假設(shè)您所在的城市提供這樣一種房屋：一個擁有大量公寓單元的房屋2021/2/717每個單元可以容易地被轉(zhuǎn)換成2,3,4或更多的單元2021/2/718只需付出租金對應(yīng)使用功能！按需付費2021/2/719

云計算模型能以按需方式，通過網(wǎng)絡(luò)，方便的訪問云系統(tǒng)的可配置計算資源共享池(比如：網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲，應(yīng)用程序和服務(wù))。同時它以最少的管理開銷及最少的與供應(yīng)商的交互，迅速配置提供或釋放資源。云計算–

NIST定義2021/2/720云計算的定義云計算的服務(wù)模式云計算的外部特征云計算是一種基于網(wǎng)絡(luò)的計算模式，通過網(wǎng)絡(luò)將IT基礎(chǔ)設(shè)施資源、軟件與信息按需提供給用戶使用。注1：云計算不是一類計算機技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是實現(xiàn)網(wǎng)格計算、效用計算、虛擬化技術(shù)、Web服務(wù)技術(shù)融合發(fā)展的模式；注2：云計算具有寬帶接入、快速彈性、服務(wù)可測量、按需自服務(wù)、資源池化等特征。云計算的內(nèi)部特征云計算服務(wù)的內(nèi)部特征反映了云計算服務(wù)商的服務(wù)提供能力，包含人員、流程、資源和技術(shù)四個要素：人員要素包括人員管理、崗位結(jié)構(gòu)以及人員技能；流程要素分為展現(xiàn)服務(wù)層、運維管理層和采集控制層三個層面；技術(shù)要素包括資源池化技術(shù)、計量技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、調(diào)度技術(shù)和安全保障技術(shù)；資源要素分為計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源和支撐環(huán)境。云計算的服務(wù)模式主要包括IaaS、PaaS和SaaS。三種模式自底向上提供不同層次的云計算服務(wù)，具有層次關(guān)系，但上層服務(wù)不必構(gòu)建于底層服務(wù)之上。按需服務(wù)：云計算服務(wù)應(yīng)能夠快速自動化地滿足用戶對服務(wù)功能、服務(wù)實例等服務(wù)交付內(nèi)容的申請，變更，取消等操作，使用戶的需求能夠即時得到滿足；彈性：云計算服務(wù)應(yīng)具有快速伸縮的能力，用戶可隨時申請、釋放和調(diào)整云計算服務(wù)資源的使用；網(wǎng)絡(luò)依存性：云計算服務(wù)的使用者通過網(wǎng)絡(luò)訪問計算，存儲資源以及各種服務(wù)；可計量：云計算服務(wù)本身應(yīng)具備將用戶使用的計算、存儲及其他特定功能的服務(wù)按照合理一致的標準進行細粒度地計量的能力。云計算服務(wù)的定義2021/2/721

流程:展現(xiàn)服務(wù)層運維管理層采集控制層資源:計算資源存儲資源網(wǎng)絡(luò)資源支撐環(huán)境

技術(shù):資源池化監(jiān)控調(diào)度安全保障人員:人員管理崗位結(jié)構(gòu)人員技能云計算服務(wù)IaaSPaaSSaaS彈性按需服務(wù)網(wǎng)絡(luò)依存性可計量云計算服務(wù)模型2021/2/722目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/7232021/2/724RegionalDataCenter1RegionalDataCenter2PublicCloudRegionalDataCenter3RegionalDataCenter4公有ExternalcloudServiceProviderDataCenter混合ExternalcloudTrustedcloudEnterpriseDataCenterAutomationFirewallandsecurityPrivateCloud私有InternalcloudDatacenteragility云計算分類接受度混合混合混合2021/2/725目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/726云計算是下述的發(fā)展，或者說是這些計算機科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)：并行計算(Parallel)分布式計算(Distributed)網(wǎng)格計算(Grid)云計算是下述等概念混合演進并躍升的結(jié)果：虛擬化(Virtualization)效用計算(UtilityComputing)面向服務(wù)（SOA）IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))PaaS(平臺即服務(wù))SaaS(軟件即服務(wù))云計算的技術(shù)演進路線2021/2/7272021/2/728傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)CloudIAASIAAS

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INFRASTRUCTUREasaservice絕大多數(shù)是物理設(shè)施低利用率基礎(chǔ)設(shè)施：IT人員比例低少量自動化靜態(tài)峰值容量部署很難支撐PAAS/SAAS物理設(shè)施及虛擬化設(shè)施中到高利用率基礎(chǔ)設(shè)施：IT人員比例高高度自動化平衡的動態(tài)部署支撐PAAS/SAAS維護困難便于維護2021/2/729IAAS架構(gòu)2021/2/730示例：補丁安裝比較2021/2/731架構(gòu)私有云PaaS平臺PaaS資源抽象服務(wù)，統(tǒng)一平臺PaaS服務(wù)自服務(wù)/管理門戶軟件平臺開發(fā)組件平臺DataServicesOS

+DevelopmentPlatformIdentity

&SecurityServicesCommonServicesProvisioning&Management應(yīng)用開發(fā)部門軟件開發(fā)商PaaS管理者IntegrationServicesApplicationServices2021/2/732定義SaaS是“軟件即服務(wù)”。表示一種計算模式，把軟件作為服務(wù)。通過Internet提供軟件的模式，廠商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在服務(wù)器上，客戶可以根據(jù)自己的實際需求，通過網(wǎng)絡(luò)向廠商訂購所需的軟件應(yīng)用服務(wù)，按訂購的服務(wù)多少和時間長短支付費用，通過互聯(lián)網(wǎng)獲得服務(wù)。特性通過云端或瀏覽器訪問軟件多主租用按需使用私有云SaaS服務(wù)公有云SaaS服務(wù)在線郵件網(wǎng)絡(luò)會議在線殺毒在線CRM在線進銷存在線HROACRM系統(tǒng)ERP系統(tǒng)郵件門戶專業(yè)應(yīng)用管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)生產(chǎn)營運…系統(tǒng)內(nèi)容管理在線…公有云SaaS服務(wù)示例私有云SaaS服務(wù)示例2021/2/7332021/2/734目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/7352021/2/7362021/2/7372021/2/738典型企業(yè)的云計算之路——GoogleGoogle搜索之所以跑在云計算上，是因為當初沒錢用高性能計算機，無奈之下，用提高軟件系統(tǒng)的分布式部署和調(diào)度能力，用MAPReduse來做流程執(zhí)行，用分布式文件系統(tǒng)來構(gòu)建，反倒成就了如今的云計算的優(yōu)勢，那就是支持很強的容災(zāi)，支持scability的規(guī)模提高，支持多并發(fā)用戶的感受度，而最最關(guān)鍵的是，達到了每用戶訪問最低的運營成本。2021/2/739典型企業(yè)的云計算之路——Google2021/2/740AdvancedInnovations公司在2009年業(yè)務(wù)增長了83%的同時也面臨IT系統(tǒng)擴容的挑戰(zhàn)。而當其轉(zhuǎn)向AmazonEC2時，IT系統(tǒng)能力迅速增強，從而支撐其業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。部署一個OracleDB只需要23分鐘，而所要做的就是按一些按鈕——AdvancedInnovationsCTO典型企業(yè)的云計算之路——AmazonAamzon通過虛擬化將IT資源出租給其它公司（IaaS），使系統(tǒng)的利用率變得更高并產(chǎn)生利潤。同時，也為小企業(yè)提供了與大企業(yè)競爭一樣的最先進的IT平臺。通過虛擬化將閑置運算、存儲資源劃分出租給其他公司，實現(xiàn)（IaaS）基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)根本沒有任何預(yù)付費用，任一公司利用這些服務(wù)時，只需要為它使用的設(shè)備能力付費。而且，它租用的是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)運算設(shè)計的最先進的系統(tǒng)。2021/2/741典型企業(yè)的云計算之路——Amazon2021/2/742典型企業(yè)的云計算之路——Salesforce2021/2/743目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/744云的部署：IaaS、PaaS和SaaS描述PC硬件資源（PowerPC、x86、ARM）操作系統(tǒng)Linux、Windows、UNIX 開發(fā)環(huán)境C、C++、Java、Python、Perl等軟件應(yīng)用運行庫（.Net、JRE）SaaSPaaSIaaS基于互聯(lián)網(wǎng)Cloud共享資源SaaS：通過互聯(lián)網(wǎng)向最終用戶提供軟件應(yīng)用服務(wù)。主要特征：多租戶、數(shù)據(jù)分離、水平擴展、可個性配置、可伸縮。代表：SalesforceCRM、微軟的Online服務(wù)、IBMLotusLive。PaaS：通過互聯(lián)網(wǎng)向開發(fā)者提供運行平臺托管服務(wù)，提供開發(fā)SDK，開發(fā)者開發(fā)應(yīng)用后可直接運行在PaaS上。主要特征：運行平臺托管、提供增強的平臺能力。代表：Google的AppEngine、微軟的AzurePlatform、Salesforce的FIaaS：應(yīng)用虛擬化、自動化部署等技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供基礎(chǔ)IT設(shè)施的技術(shù)方案與服務(wù)模式。主要特征是資源動態(tài)彈性供應(yīng)、資源整合與共享、資源利用率高、節(jié)能降耗、管理成本下降。主要代表：Amazon的ec2、S32021/2/745什么是虛擬化？當下的x86計算機硬件是專為運行單個操作系統(tǒng)和單個應(yīng)用程序而設(shè)計的，因此大部分計算機遠未得到充分利用。借助虛擬化，可以在單臺物理機上運行多個虛擬機，每個虛擬機都可以在多個環(huán)境之間共享同一臺物理機的資源。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.

以虛擬化的技術(shù)將基于x86的計算機的硬件資源（包括CPU、RAM、硬盤和網(wǎng)絡(luò)控制器），以創(chuàng)建功能齊全、可像“真實”計算機一樣運行其自身操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的虛擬機。每個虛擬機都包含一套完整的系統(tǒng)，因而不會有潛在沖突。硬件虛擬化的工作原理是，直接在計算機硬件或主機操作系統(tǒng)上面插入一個精簡的軟件層。該軟件層包含一個以動態(tài)和透明方式分配硬件資源的虛擬機監(jiān)視器（或稱“管理程序”）。多個操作系統(tǒng)可以同時運行在單臺物理機上，彼此之間共享硬件資源。由于是將整臺計算機（包括CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）封裝起來，因此虛擬機可與所有標準的x86操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動程序完全兼容。可以同時在單臺計算機上安全運行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，每個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以在需要時訪問其所需的資源。

虛擬化技術(shù)2021/2/746虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)主要為了解決如何讓軟件應(yīng)用與底層硬件實現(xiàn)分離。例如X86的機器能夠運行MacOS系統(tǒng)以及應(yīng)用。主要目的是為了讓同一臺物理服務(wù)器可以運行多個應(yīng)用系統(tǒng)，從而提升物理服務(wù)器的利用率。例如上面的例子，原來每個機器的利用率只有20%，但各自運行著WindowsNT、WindowsServer2003以及Linux，通過虛擬化技術(shù)使得中間的服務(wù)器能夠同時承載不同的OS，從而可以運行不同的應(yīng)用，提升利用率（中間服務(wù)器利用率達到70%），降低能耗（兩邊的服務(wù)器可以關(guān)機）。并且可以實現(xiàn)不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)隔離。2021/2/747虛擬化技術(shù) 虛擬化技術(shù)可用于整合資源，提升資源利用率，降低能耗，是綠色IT的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化技術(shù)使得不同用戶的應(yīng)用運行在同一個服務(wù)器資源上，卻可以保證不同用戶數(shù)據(jù)的隔離。虛擬化技術(shù)使得VM（虛擬機，一個映射文件）能夠在底層服務(wù)器發(fā)生故障，自動遷移到其他狀態(tài)良好的服務(wù)器上，甚至整個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難，都能夠?qū)崿F(xiàn)快速恢復(fù)。虛擬化技術(shù)使得用戶的系統(tǒng)配置需求能夠快速獲得滿足，不同配置的VM（資源+OS+App）能夠自動部署到資源池上。IaaS是通過互聯(lián)網(wǎng)請求和配置VM的（例如需要能夠運行WindowsServer2003和OracleDB，要求500G硬盤，CPU為3GHZ），如果不采用虛擬化，需要人工去尋找特定的服務(wù)器（x86）以及相應(yīng)的配置，并且進行安裝部署虛擬化技術(shù)使得用戶的VM能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)彈性變更，而不需要預(yù)先預(yù)測容量需求IaaS服務(wù)的一大特色正是用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)彈性變更資源需求X2021/2/748目錄1、云計算介紹2、云計算定義3、云的分類4、云服務(wù)交付方式5、國內(nèi)外云計算發(fā)展現(xiàn)狀6、云計算技術(shù)解析7、云平臺架構(gòu)及實現(xiàn)技術(shù)2021/2/749

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)及廠商產(chǎn)品相結(jié)合，從資源服務(wù)層、云管理平臺層、服務(wù)界面層，以及運行維護層和安全管理層兩個輔助層，分析每層所涉及的技術(shù)，以及技術(shù)實現(xiàn)方式。

云平臺架構(gòu)介紹1、云平臺整體框架服務(wù)界面運行維護層管理平臺SystemsDirector、AIM、VCenter、SystemsCenter安全管理層存儲StorageFoundation、SVC、USP、3PAR網(wǎng)絡(luò)Nexus、VDX資源服務(wù)層基礎(chǔ)設(shè)施ESXHyper-VXen服務(wù)器（X86）服務(wù)器（Unix）XVMPowerVMVSE2021/2/750存儲單元：靜態(tài)存儲字節(jié)數(shù)、存儲I/O次數(shù)、I/O流量網(wǎng)絡(luò)傳輸單元：網(wǎng)絡(luò)地址個數(shù)，持續(xù)傳輸速度，峰值傳輸速度處理單元：每秒運算次數(shù)、內(nèi)存容量、處理器（核）個數(shù)資源池存儲資源池化將IBMHPEMCHDSSUN物理存儲以存儲能力為指標構(gòu)建存儲單元網(wǎng)絡(luò)資源池化將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以網(wǎng)絡(luò)傳輸能力為指標構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸單元計算資源池化將IBMHPSUN等UNIX主機整合成UNIX處理單元，將X86平臺虛擬化成X86處理單元存儲池網(wǎng)絡(luò)池處理池資源服務(wù)層—資源池化2021/2/751服務(wù)器層——寄宿虛擬化：

虛擬化管理程序作為應(yīng)用運行在宿主操作系統(tǒng)上，利用宿主操作系統(tǒng)的功能來實現(xiàn)硬件資源的抽象和虛擬機的管理，實現(xiàn)較易，但性能較低。典型實現(xiàn)：VMwareWorkstation、MicrosoftVirtualPC、SUNXVM和MicrosoftHyper-V。原生虛擬化：

虛擬化層管理程序直接安裝在物理服務(wù)器上，不需要依賴宿主操作系統(tǒng)，虛擬機運行在虛擬化平臺上，虛擬化平臺提供指令集和設(shè)備接口，以提供對虛擬機的支持。具有較好的性能，但實現(xiàn)更為復(fù)雜，典型實現(xiàn)：CitrixXen、VMwareESXServer和IBMPowerVM。資源服務(wù)層—服務(wù)器虛擬化技術(shù)2021/2/752存儲層——基于主機的存儲虛擬化：

若干個獨立的存儲設(shè)備通過運行存儲管理軟件實現(xiàn)一個有機的虛擬存儲設(shè)備整體，用戶不需直接控制物理存儲設(shè)備。典型實現(xiàn)：SymantecStorageFoundation。優(yōu)勢一，可以使系統(tǒng)在存儲空間調(diào)整過程中仍然保持在線狀態(tài)，優(yōu)勢二，可以實現(xiàn)主機上存儲設(shè)備并行使用。缺點，運行時占用主機資源，影響系統(tǒng)運行效率、穩(wěn)定性和安全性,容易產(chǎn)生單點故障或安全攻擊導(dǎo)致的資源不可用

資源服務(wù)層—存儲虛擬化技術(shù)2021/2/753基于SAN網(wǎng)絡(luò)的存儲虛擬化：

具體的存儲虛擬功能的實現(xiàn)在交換機或存儲虛擬化服務(wù)器中進行。依據(jù)虛擬化引擎的位置不同，存儲虛擬化技術(shù)分為帶內(nèi)（in-band）和帶外（out-of-band）兩大類。

帶內(nèi)——又稱對稱虛擬：是虛擬化引擎應(yīng)用在應(yīng)用服務(wù)器和存儲的數(shù)據(jù)通路上的實現(xiàn)方式帶內(nèi)虛擬化存儲具有很強的協(xié)同工作能力，可以通過集中的管理界面進行控制。優(yōu)勢：其對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全保障很好。缺點：增加了主機和物理存儲設(shè)備之間的時延，但由于I/O在固定的通道中傳輸，限制了其擴展性。對于降低虛擬化的復(fù)雜性和簡化管理方面，實現(xiàn)有困難。

帶外——又叫不對稱虛擬：是在數(shù)據(jù)通路外的存儲虛擬化服務(wù)器上實現(xiàn)的虛擬功能，典型實現(xiàn)：EMCInvista。優(yōu)勢一，由于主機直接將虛擬化存儲指令分配到目的設(shè)備上，I/O運行不再受到增加等待時間或帶寬的制約。優(yōu)勢二，由于元數(shù)據(jù)服務(wù)器不與主機交換信息,而是和智能端口交換信息，加大了其易操作性和擴展性。優(yōu)勢三，由于大多數(shù)的I/O運算在智能交換機內(nèi)由端口的處理器直接處理，如果需要增加規(guī)模，只需要增加更多的處理器，適合大規(guī)模擴展配置，支持當前所有的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心資源服務(wù)層—存儲虛擬化技術(shù)2021/2/754?；诖鎯刂破鞯拇鎯μ摂M化：

在存儲設(shè)備內(nèi)部或存儲子系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)存儲虛擬化，根據(jù)采用的方案不同，RAID、鏡像、盤到盤的復(fù)制以及基于時間的快照都采用了此類虛擬化。通過虛擬化，虛擬磁帶庫、虛擬光盤庫等都得以在存儲子系統(tǒng)中加以實現(xiàn)。與帶內(nèi)方式的存儲虛擬化相似。典型實現(xiàn)：HDSUSP和IBMStorwizev7000。

優(yōu)勢：在存儲子系統(tǒng)上的虛擬可以將存儲和主機獨立起來，不會過多地占用主機的資源，可以使主機將其資源有效地運用在應(yīng)用服務(wù)上。

缺點：對其后臺所使用的具體硬件兼容性要求很高，在存儲設(shè)備升級和擴容過程中需要受到某些限制。資源服務(wù)層—存儲虛擬化技術(shù)2021/2/755資源服務(wù)層—存儲虛擬化技術(shù)總結(jié)存儲虛擬化磁盤虛擬化塊虛擬化磁帶、磁帶驅(qū)動器、磁帶庫虛擬化文件系統(tǒng)虛擬化文件/記錄虛擬化基于主機的虛擬化基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化基于存儲控制器的存儲虛擬化帶內(nèi)虛擬化帶外虛擬化實現(xiàn)結(jié)果實現(xiàn)位置實現(xiàn)方式2021/2/756網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化：

一種是可將一臺物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬成多個虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且分別為各虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置獨立的吞吐帶寬、通信端口、內(nèi)存、存儲空間以及管理權(quán)限。增加了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率，節(jié)省了硬件成本及能耗；典型實現(xiàn)：思科Nexus系列交換機（支持VDC技術(shù)）另一種是指可以將多臺物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集合為一臺虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，由其中一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對所有虛擬出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行統(tǒng)一的維護和管理，提高了可管理性和維護效率，并且在虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包含的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間去除了生成樹協(xié)議并支持多路徑負載均衡機制。典型實現(xiàn)：思科Nexus系列交換機（支持Fabric擴展技術(shù)）、博科VDX系列交換機（支持虛擬集群交換技術(shù)（VCS））網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)資源的虛擬化（異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合）：通過單一的、高可靠的萬兆以太網(wǎng)（或更高速率）來統(tǒng)一承載數(shù)據(jù)和存儲等流量，融合多種不同類型的業(yè)務(wù)流量。為了實現(xiàn)這種融合，可以同時區(qū)分以太網(wǎng)流量和存儲流量并且采用不同的處理方式來處理這兩種流量。這種融合可使數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)高度統(tǒng)一化、核心化。典型實現(xiàn)：思科的Nexus系列交換機和博科的VDX系列資源服務(wù)層—網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)2021/2/757管理平臺和服務(wù)界面管理平臺層

對虛擬資源的統(tǒng)一管理，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供開放、集成的服務(wù)，為管理者提供易管理和推廣的資源分配管理途徑?，F(xiàn)有的管理平臺工具，基本都能實現(xiàn)跨平臺。但根據(jù)用戶的云平臺管理需求，可對工具進行定制性開發(fā)。典型實現(xiàn)：IBMSystemsDirector、DELLAIM、VMwarevCenter和MicrosoftsystemCenter。服務(wù)界面層

與業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)合作，根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行相應(yīng)的開發(fā)，虛擬資源通過web門戶和編程接口，以自動化目錄形式向用戶提供虛擬化服務(wù)。2021/2/758云安全層在此層，國際上有相應(yīng)的標準可以應(yīng)用——CSA，對云服務(wù)的主要安全關(guān)注點分為治理和運行2個領(lǐng)域，共涉及12個具體的關(guān)鍵域。對于層中的安全監(jiān)控等有成熟工具的需要向管理平臺提供接口，其他無工具的安全管理點需要定制開發(fā)。運行維護層云計算平臺建成后必須建立相應(yīng)的運行維護團隊，并配備相應(yīng)的專業(yè)人員并制定相關(guān)的業(yè)務(wù)流程，才能保證云計算平臺的有效運行。業(yè)務(wù)流程涉及云資源池內(nèi)各種系統(tǒng)資源的流程化管理。在云資源管理中，主要包括了服務(wù)器和虛擬機、存儲資源、以及網(wǎng)絡(luò)資源的使用和監(jiān)控過程的流程化管理。建立流程化的管理，不僅提供用戶和管理人員的便捷而直觀的操作方式、實現(xiàn)自動化過程和自助化服務(wù)模式，而且也確保了系統(tǒng)使用的分規(guī)范性。通過對業(yè)務(wù)流程的管理，用戶和相關(guān)的管理人員根據(jù)相應(yīng)權(quán)限可以實現(xiàn)對各類資源的申請、使用、查詢和銷毀等操作。云資源池管理的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程，涉及了各種資源、服務(wù)的全生命周期，可以概括為：資源申請，資源使用，資源查詢，資源告警，資源回收云安全和運行維護2021/2/759

云計算標準化是云計算推廣和應(yīng)用的前提，也是云計算的終極目標。目前國內(nèi)外有不少組織已經(jīng)開始探討云計算標準化的問題，希望在未來的云計算核心技術(shù)發(fā)展中獲得一定的話語權(quán)。云計算標準化包含的內(nèi)容非常廣泛，比如軟件開發(fā)的標準化、網(wǎng)格計算的標準化、資源管理接口的標準化等。

資源層虛擬和操作系統(tǒng)層硬件平臺存儲平臺平臺層數(shù)據(jù)挖掘信息搜索并行計算海量存儲任務(wù)調(diào)度計費支付用戶狀態(tài)通信位置內(nèi)容分發(fā)應(yīng)用軟件層應(yīng)用代碼定制代碼第三方軟件SaaSPaaSIaaSHA開放API云應(yīng)用云平臺運營管理故障管理計費管理性能管理配置管理安全管理網(wǎng)絡(luò)平臺