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云服务器放置算法

发布时间:2024-07-28 16:19:10

1. 什么是云计算

云计算,大数据,人工智能,区块链热门词汇经常被媒体提起,是否大家都理解他们之间的联系和作用,下面我们用通俗点的说法介绍云计算。

云计算当初的设计目的是为了通过虚拟化技术实现IT资源的管理,管理的主要是计算资源、网络资源、存储资源三个方面。

你去选笔记本电脑或台式电脑,肯定都会看最主要的配置:CPU,内存,硬盘,网卡。计算资源就是CPU和内存,有线或无线网卡和你家里上网的路由器就组成网络资源,硬盘就是存储资源。

各大互联网公司的数据中心管的最主要的东西就上面4个,选一块偏远的地造一个很大很大的机房,里面放置成千上万台服务器提供7*24小时不间断服务。数据中心的管理就像你选电脑配置,管好上面的资源。

很多小公司在创业初期,没有服务器,没有机房,就找到这些有大型数据中心的互联网公司想租用他们机房的设备。在物理设备时期,这个管数据中心的公司就买一台物理设备安装到机房通过网络分配给这些小公司收取费用。

这种模式在规模小的时候看不出问题,但很多小公司突发的需求和时效,这个数据中心的互联网公司就满足不了了。还有小公司可能只要一个小规格的服务器,但数据中心只有大型规格的服务器分配,小公司就不干了,这是让我多花冤枉钱啊。

物理设备的极度不灵活造成了各种资源的浪费和制约数据中心的规模化发展。

有人就想办法了。第一个办法就是虚拟化。用户不是只要一个很小的服务器么?

数据中心的物理设备都很强大,我可以从物理的 CPU、内存、硬盘中虚拟出一小块来给客户,同时也可以虚拟出一小块来给其他客户。每个客户只能看到自己的那一小块,但其实每个客户用的是整个大的设备上的一小块。

虚拟化的技术使得不同客户的服务器看起来是隔离的。也就是我看着好像这块盘就是我的,你看着这块盘就是你的,但实际祥竖森情况可能我的这个100G 和你的这个 100G 是落在同样一个很大很大的存储上。而且如果事先物理设备都准备好,虚拟化软件虚拟出一个电脑是非常快的,基本上几分钟就能解决。所以在任何一个云上要谨亩创建一台服务器,一点几分钟就出来了,就是这个道理。

这样空间灵活性和时间灵活性就基本解决了。

在虚拟化初期阶段,最牛的公司是 VMware。它是实现虚拟化技术比较早的一家公司,可以实现计算、网络、存储的虚拟化。

这家公司很牛,性能做得非常好,虚拟化软件卖得也非常好,赚了好多的钱,后来让 EMC(世界五百强,存储厂商第一品牌)给收购了。但这个世界上还是有很多有情怀的人的,尤其是程序员里面。有情怀的人喜欢做什么事情?开源。

这个世界上很多软件都是有闭源就有开源,源就是源代码。也就是说,某个软件做的好,所有人都爱用,但这个软件的代码被我封闭起来,只有我公司知道,其他人不知道。

如果其他人想用这个软件,就要向我付钱,这就叫闭源。但世界上总有一些极客和大牛看不惯这些人垄断的情况。大牛们觉得,这个技术你会我也会;你能开发出来,我也能。

我开发出来就是不收钱,把代码拿出来分享给大家,全世界谁用都可以,所有的人都可以享受到好处,这个叫做开源。

我们每天接触最多的开源就是WWW,万维网,是由蒂姆·伯纳斯·李免费开放代码。2017 年,他因“发明万维网、第一个浏览器和使万维网得以扩展的基本协议和算法”而获得 2016 年度的计算机里的诺贝尔奖-图灵奖。

我们现在在网上的所有行为都应该感谢他的功劳,如果他将这个技术拿来收钱,应该和比尔盖茨差不多有钱。

开源和闭源的例子有很多:例如在闭源的世界里有 Windows,大家用 Windows 都得给微软付钱;开源的世界里面就出现了 Linux。比尔盖茨靠 Windows、Office 这些闭源的软件赚了很多钱,成为世界纤孝首富,就有大牛开发了另外一种开源操作系统 Linux。可能不懂IT的人没有听说过 Linux,很多后台的服务器上跑的程序都是 Linux 上的,比如每年的双十一,无论是淘宝、天猫、京东、考拉……支撑双十一抢购的系统都是跑在 Linux 上的。

再如有 Apple 就有安卓。Apple 市值很高,但是苹果系统的代码我们是看不到的,于是谷歌里就有大牛写了安卓手机操作系统把开源代码免费开放。所以大家可以看到几乎所有的其他手机厂商,里面都装安卓系统。原因就是苹果系统不开源,而安卓系统大家都可以用。

在虚拟化世界也一样,有了 VMware,这个软件非常贵。那就有大牛写了两个开源的虚拟化软件,一个叫做 Xen,一个叫做 KVM。

要说虚拟化软件解决了灵活性问题,其实并不全对。因为虚拟化软件一般创建一台虚拟的电脑,是需要人工指定这台虚拟电脑放在哪台物理机上的。这一过程可能还需要比较复杂的人工配置,做这个工作的人专业化程度很高,所以仅仅凭虚拟化软件所能管理的物理机的集群规模都不是特别大,一般在十几台、几十台、最多百台这么一个规模。

这一方面会影响时间灵活性:虽然虚拟出一台电脑的时间很短,但是随着集群规模的扩大,人工配置的过程越来越复杂,越来越耗时。

另一方面也影响空间灵活性:当用户数量多时,这点集群规模,还远达不到想要多少要多少的程度,很可能这点资源很快就用完了,还得去采购。

所以随着集群的规模越来越大,基本都是千台起步,动辄上万台、甚至几十上百万台。如果去查一下 BAT,包括网易、谷歌、亚马逊,服务器数目都大的吓人。

这么多机器要靠人去选一个位置放这台虚拟化的电脑并做相应的配置,几乎是不可能的事情,还是需要机器去做这个事情。

人们就发明了各种各样的算法来做这个事情,算法的名字叫做调度(Scheler)。

通俗一点说,就是有一个调度中心,几千台机器都在一个池子里面,无论用户需要多少 CPU、内存、硬盘的虚拟电脑,调度中心会自动在大池子里面找一个能够满足用户需求的地方,把虚拟电脑启动起来做好配置,用户就直接能用了。

这个阶段我们称为池化或者云化,到了这个阶段,才可以称为云计算,在这之前都只能叫虚拟化,别TM扯上云化的关系。

云计算大致分两种:一个是私有云,一个是公有云,还有人把私有云和公有云连接起来称为混合云。

私有云:把虚拟化和云化的这套软件部署在别人的数据中心里面。使用私有云的用户往往很有钱,自己买地建机房、自己买服务器,然后让云厂商部署在自己这里。

VMware 后来除了虚拟化,也推出了云计算的产品,并且在私有云市场大赚特赚。

公有云:把虚拟化和云化软件部署在云厂商自己数据中心里面的,用户不需要很大的投入,只要注册一个账号,就能在一个网页上点一下创建一台虚拟电脑。

例如 AWS 即亚马逊的公有云;国内的阿里云、腾讯云、网易云等。

亚马逊为什么要做公有云呢?我们知道亚马逊原来是国外比较大的一个电商,它做电商时也肯定会遇到类似双十一的场景:在某一个时刻大家都冲上来买东西,访问量暴增。

当大家都冲上买东西时,就特别需要云的时间灵活性和空间灵活性。因为它不能时刻准备好所有的资源,那样太浪费了。但也不能什么都不准备,看着双十一这么多用户想买东西登不上去。

所以需要双十一时,就创建一大批虚拟电脑来支撑电商应用,过了双十一再把这些资源都释放掉去干别的。因此亚马逊是需要一个云平台的,然而商用的虚拟化软件实在是太贵了,亚马逊总不能把自己在电商赚的钱全部给了虚拟化厂商。

于是亚马逊基于开源的虚拟化技术,开发了一套自适应的云化软件。没想到亚马逊后来电商越做越牛,云平台也越做越牛。

由于它的云平台需要支撑自己的电商应用;而传统的云计算厂商多为 IT 厂商出身,几乎没有自己的应用,所以亚马逊的云平台对应用更加友好,迅速发展成为云计算的第一品牌,赚了很多钱。

公有云的第一名亚马逊过得很爽,排第二的 Rackspace 过得就很凄惨了。互联网行业的天然的壁垒铸就其残酷性,胜者为王的模式,压根没人听过老二是谁。

老二就不忿了,我干不过老大怎么办呢?开源啊。如上所述,亚马逊虽然使用了开源的虚拟化技术,但云化的代码是闭源的。很多想做又做不了云化平台的公司,只能眼巴巴的看着亚马逊挣大钱。Rackspace 把源代码一公开,整个行业就可以一起把这个平台越做越好,兄弟们大家一起上,和老大拼了。

于是 Rackspace 和美国航空航天局合作创办了开源软件 OpenStack,如上图所示 OpenStack 的架构图,图中三个关键词:Compute 计算、Networking 网络、Storage 存储,就是一个计算、网络、存储的云化管理平台。

当然第二名的技术也是非常棒棒的,有了 OpenStack 之后,果真像 Rackspace 想的一样,所有想做云的大企业都疯了,个个豪强都疯了似的蜂拥而入,你能想象到的所有如雷贯耳的大型 IT 企业:IBM、惠普、戴尔、华为、联想等。

原来云平台大家都想做,看着亚马逊和 VMware 赚了这么多钱,眼巴巴看着没办法,想自己做一个好像难度还挺大。现在好了,有了这样一个开源的云平台 OpenStack,所有的 IT 厂商都加入到这个社区中来,对这个云平台进行贡献,包装成自己的产品,连同自己的硬件设备一起卖。

有的做了私有云,有的做了公有云,OpenStack 已经成为开源云平台的事实标准。

到了这个阶段,云计算基本上实现了时间灵活性和空间灵活性;实现了计算、网络、存储资源的弹性。

计算、网络、存储我们常称为基础设施 Infranstracture, 因而这个阶段的弹性称为资源层面的弹性。

计算资源已经变成了如日常的水电一般,人们可随意调用。

2. 什么是云计算

最近,大公司如MS、Google、IBM等都在炒作一个概念就是云计算,如IBM跟欧盟 合作开展云计算,欧盟拨款1.7亿万欧元;Google与IBM 联合力推云计算模式;Yahoo! 也把宝押在了云计算上;我国也在无锡 跟IBM公司联合建立了一个云计算中心;有人说微软收购Yahoo!一个重要的考虑就是在Yahoo在云计算方面的领先地位,多少有点儿道理。那么,什么是云计算哪?我看到有一位推广自由开源的老先生把云计算(Cloud Computing)翻译成“云雾计算”着实是可笑,好多网友也在问什么是云计算,什么是雾计算,说明好多人对于云计算是一头雾水。云计算可不是“云雨”,可不是云山雾罩。

“云计算”(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。许多跨国信息技术行业的公司如IBM、Yahoo和Google等正在使用云计算的概念兜售自己的产品和服务。云计算这个名词可能是借用了量子物理中的“电子云”(Electron Cloud),强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。量子物理上有“电子云(electron cloud)”,在原子核周围运动的电子不是一个经验世界的轨道例如像天体一样的运行轨道,而是弥漫空间的、云状的存在,描述电子的运动不是牛顿经典力学而是一个概率分布的密度函数,用薛定谔波动方程来描述,特定的时间内粒子位于某个位置的概率有多大,这跟经典力学的提法完全不同。电子云有以下特性,概然性、弥漫性、同时性等等,云计算可能的确是来自电子云的概念,前今年就有所谓“无所不在的计算”,IBM有一个无所不在的计算叫“Ubiquitous “,MS(Bill)不久也跟着提出一个无所不在的计算“Pervade“,现在人们对无所不在的计算又有了新的认识,现在说是”Omnipresent “。但是,云计算的确不是纯粹的商业炒作,的确会改变信息产业的格局,现在许多人已经用上了Google Doc和Google Apps,用上了许多远程软件应用如Office字处理而不是用自己本地机器上安装这些应用软件,以后谁还会花钱买Office软件哪?还有许多企业应用如电子商务应用,例如要写一个交易程序,Google的企业方案就包含了现成的模板,一个销售人员根本没学习过Netbeanr也能做出来。这种计算和产业动向是符合开源精神的,符合SaaS(Software as a Service)趋势。现在有这样的说法,当今世界只有五台计算机,一台是Google的,一台是IBM的,一台是Yahoo的,一台是Amazon的,一台是微软的,因为这五个公司率先在分布式处理的商业应用上捷足先登引领潮流。Sun公司很早就提出说“网络就是计算机”是有先见之明的。

有以下五个主要原因使得分布式计算必然会越来越普遍,逐渐发展成主流的计算模式而取代集中式的大型计算机:

1。现在分布式系统的第一个原因就是因为他具有比集中式系统更好的性能价格比。你不要花几十万美元就能获得高效能计算。
2。多数应用本身就是分布式的。如工业企业应用,管理部门和现场不在同一个地方。
3。高可靠性。冗余不仅是生物进化的必要条件,而且也是信息技术。现代分布式系统具有高度容错机制,控制核反应堆主要采用分布式来实现高可靠性。
4。可扩展性。买一台性能更高的大型机,或者再买一台性能相同的大型机的费用都比添加几台PC的费用高得多。
5。高度灵活性。能够兼容不同硬件厂商的产品,兼容低配置机器和外设而获得高性能计算。
粗略地计算,目前的个人计算机每个CPU芯片的处理能力是200MIPS,就是每秒种执行200M也就是两亿次指令,而最近Yahoo!公司报道他们已经实现了有一万个节点(node)就是一万台PC计算机连接的分布式系统,总的处理能力是 2,000,000MIPS,最快的芯片也达不到这个速度,因为在一定面积上设计的芯片的速度是存在一个极限的,不可逾越。而当前世界着名的超级计算机所谓的TOP500,达到每秒几百万亿次指令执行,都是采用分布式设计的,世界第一的IBM BlueGene超级计算机采用了32部机架,每部机架部署有768个PowerPC440 CPU。顺便说一句,这TOP500基本都是使用Linux操作系统的!现在社会和家庭拥有的个人计算机就是PC,只有30%的计算能力被利用,甚至更低,而其余70%的实际上是被闲置的,这些闲置的计算机资源和计算能力只有通过分布式系统才能得到有效的利用,这样可以大大提高一个国家的计算能力,而计算能力是衡量一个国家国力和科学研究能力的指标,这一点现在还没有被国人充分认识到。一个国家和地区的计算能力现在已经成为一种重要的战略资源,不亚于石油和其他战略物资的重要性。云计算就是把普通的服务器或者个人计算机连接起来以获得超级计算机也叫高性能和高可用性计算机的功能,但是成本更低。这在世界上也是个先进的项目。云计算模式必定能大大提高我国科学计算机和商业计算能力,使得我国经济竞争力大大提升。美国和欧洲有许多社会分布的分布式计算系统,他们动员和使用这些社会计算能力进行人类基因组学(Genomics)的研究、天文学问题研究、数学难题研究以及其他的科学问题研究。去年的一个研究报告估计我国个人计算机PC保有量接近两亿台。

按照计算机操作系统的宗师Andrew S. Tanenbaum(AST)给分布式系统的的定义:“分布式系统是这样的系统,它运行在不具有共享内存的多台机器上,但在用户的眼里却像是一台计算机”。(引自《现代操作系统》,机械工业出版社,1999年中文版)。它的目标是让每个用户感觉联网的计算机是一个分时系统——就像使用个人计算机一样 ——而不是一个由许多计算机联合起来的集体,即使由五个节点组成的分布式系统也应该让用户感觉自己是在使用一台价值20万美元的大型计算机,唯一不寻常的感觉是处理速度提高了许多,别的没有什么不同。例如,这里有一个简单的例子,在机器A的用户要使用安装在机器B上用户的目录里的文件,A用户要使用远程登录命令rlogin B登录到机器B的目录上,那么这就不是一个真正的分布式系统,因为用户A意识到了另外一台机器的存在,分布式系统必须要做到,用户A登录到一个目录上的时候不知道自己是在本地机器上还是在远程机器上的目录上,对于用户A来说机器B是透明的,这就是分布式系统设计时考虑的“透明性”要求。其他有关的问题包括:分布式文件系统的问题,目录和文件访问机制以及一致性问题,分布式系统进程的通信问题等等。目前的云计算严格说还没有到达真正的分布式计算的语义学水平。

3. 什么是GPU云服务器

GPU 云服务器(GPU Cloud Computing,简称 GPU)是基于 GPU 应用的计算服务,具有实时高速的并行计算和浮点计算能力,一般适用于 3D 图形应用程序、视频解码、深度学习、科学计算等应用场景。

通常,GPU云服务器厂商提供和标准云服务器租用一致的管理方式,可以有效解放用户的计算压力,提升产品的计算处理效率与竞争力。

gpu云服务器的适用场景

适用于深度学习训练和推理,图像识别、语音识别等;计算金融学、地震分析、分子建模、基因组学、计算流体动力学等;高清视频转码、安防视频监控、大型视频会议等;三维设计与渲染、影音动画制作、工程建模与仿真(CAD/CAE)、医学成像、游戏测试等等。

gpu云服务器的使用性能

GPU云主机突破了传统GPU,能发挥极致性能,具有高并行、高吞吐、低时延等特点,在科学计算表现中,性能比传统架构提高几十倍。用户无需预先采购、准备硬件资源,可一次性购买,免除硬件更新带来的额外费用,能有效降低基础设施建设投入。

以上是关于GPU 云服务器的相关介绍。

4. 如何理解云计算中IaaS,PaaS和SaaS

作为一个广义的术语,云计算描述了一种范围广泛的服务。许多IT厂商都抓住了“云”这个概念,并将其作为产品的一种通用技术。对于公司而言,为了真正了解并利用云计算的价值,首先要了解什么是云计算,及其不同的组成部分。由于云服务是一个广泛的服务集合,因此用户可以选择何时、何地以及如何使用云计算。在这份报告中,我们将解释不同类型的云计算服务,包括软件即服务(SaaS),平台即服务(PaaS)和基础架构即服务(IaaS);并给出一些例子来说明他们如何工作。我们也将说明云计算在什么情况下,不是最好的选择。云计算层次(Stack)云计算常被描述为一个层次堆栈(Stack),每个层次建立在另一个层次的顶部,并向上提供服务接口,因此被称为“云”。通常,对于云计算的的定义来自于美国国家标准与技术研究院(NIST)。NIST将云计算定义为一个模型,简易的管理即可方便地按需配置网络访问,并可以配置计算资源(如网络,服务器,存储,应用程序和服务)。这意味着最终用户可以方便快捷地利用大块资源。NIST还提供了几个特点,并且这些特点被认为是“云”服务中必不可少的。这些特征包括:•按需自助式服务。用户通过注册获得服务,而传统的IT技术需要很长时间才能为最终用户提供服务。•广泛的网络访问资源。可以通过标准平台(如台式机,笔记本电脑,手机等)来访问服务。•资源池。资源可被多个客户享用。•拥有快速的扩展性。可以随突发需求高峰来快速扩展。•计费服务。按照使用协定来进行计费。近几年,向市场推出的“云计算”概念,已经被传统软件厂商普遍接受。下图描绘了云计算堆栈的三个不同的类别:软件即服务(SaaS),平台即服务(PaaS)和基础设施即服务(IaaS)。在这份报告中,我们将对所有三个类别进行区分,而区分这三种方式有一个非常简单的方法:•SaaS通过网络运行,为最终用户提供应用服务。•PaaS是一套工具服务,可以为编码和部署应用程序提供快速、高效的服务。•IaaS包括硬件和软件,例如服务器,存储,网络,操作系统。有人曾将这3个组件相互关联,并写了一个比喻为了帮助理解:就其本身而言,单独的IaaS基础设施毫无作用,它只能为上一层的资源提供帮助来发挥其生产力,就好比道路的存在是为了汽车和卡车来运送乘客与货物。在这个比喻中,道路被比作为IaaS基础设施,而汽车和卡车是坐落在基础设施之上的工具(PaaS),运送的货物和人员则可被比作软件和信息(SaaS)。需要注意的是,虽然本文对SaaS,PaaS和IaaS的差异进行了区分,但是PaaS和IaaS的概念已日趋模糊。现在我们对这些组件的交互有了大致的了解,下面将会把注意力转向堆栈的顶层——SaaS。SaaS:软件即服务软件即服务(SaaS)被定义为部署在互联网上的软件。通过SaaS授权后,可以订阅按需服务,即“支付使用”的模式,或通过广告等方式提供免费服务。这种服务的快速增长使得SaaS迅速流行,因此用户必须了解,什么是SaaS,以及在哪些场合下SaaS是重要的。SaaS的特点SaaS遵守广义云计算中的定义,并有如下特点:•可通过Web访问的商业软件。•软件集中式管理。•软件通过“一对多”模式进行交付使用。•最终用户无需处理软件升级和补丁。•应用程序接口(API)可在不同软件之间集成。SaaS的适用场合SaaS为云计算的最终交付提供了一项技术方法。当使用云计算时,公司必须考虑所迁移的应用程序是否合适SaaS。在以下场合中将应用程序移植到SaaS是个不错选择:•Vanilla提供的SaaS功能更为全面。一个很好的例子是Vanilla提供的众多服务中包含了电子邮件;而原先使用的是单一功能的软件,尽管也能满足商务需求,但并没有竞争优势。•需要网络或可通过移动设备访问的应用。例如,移动销售管理软件•用于短期需求的软件,例如一个特定项目的协作软件。•在特定时间需求使用的软件,例如每月使用一次税收或收费软件。SaaS在引入到商业界后,被Salesforce作为客户关系管理(CRM)产品广泛接受。CRM是最流行的SaaS应用之一,同样,电子邮件,财务管、客户服务和费用管理也通过SaaS取得了良好的吸收。SaaS不适用的场合SaaS是一种非常有价值的工具,但是在一些特定的情况下,SaaS并不是软件交付的最佳选择。例如,SaaS可能不适合于以下场景:•在需要实时处理数据,以及高速的数据处理应用•不允许数据被外部托管的情况•已有现有的内部部署解决方案能够满足所有需求SaaS,即“软件即服务”是云计算最广为人知的一种服务,世界各地都在利用云平台做为服务,但是它使得SaaS的易用性和IaaS变得更为混淆。案例分析:SaaS使得Groupon公司按需为客户提供服务Groupon网站于2008年11月推出,提供了横跨40多个国家,500多个市场的购物、消费交易平台。公司拥有的数千名员工分布在芝加哥以及帕洛阿尔托事处,并且在欧洲、拉丁美洲、亚洲和非洲区域设立了事处。Groupon公司为客户提供了优质的产品和出色的服务。Groupon公司的客户服务主任Harrow介绍道:在公司成立的几个月内,客户数量以指数级上升。起初,Groupon公司几乎花费了10%的时间来响应客户请求。这些事务甚至需要几个员工才得以应付。随后,Groupon公司意识到,在没有一个真正的解决方案前,无法继续运行下去。在确信了Groupon的快速增长将继续后,他对几个企业级的系统解决方案进行了研究。企业级解决方案非常复杂,并且很难建立,并且会阻碍客户体验。Harrow随后在网上搜索了在线支持软件,发现了Zendesk。通过对Zendesk进行评估后,Harrow得出了正确的解决方案。并且他认为Zendesk使用直观。和其他平台相比,Zendesk更强大,并且评价更高。此外,由于它是一个基于Web的解决方案,能够对其进行扩展,以支持用户。现在Groupon雇佣了150多个客户支持代理,能够每天处理近15,000个请求。在代理为客户提供公司服务的过程中,Groupon的宏帮助(即一些FAQ的模板)为公司建立起了一键式解决的客户形象。同时,Groupon认为Zendesk能够与其他解决方案更容易地集成,通过在Zendesk中加入GoodData,Groupon能够扩展和增强其报告,并且不受电子表格的限制。PaaS:平台即服务在软件开发时,平台即服务(PaaS)为SaaS提供了基础。PaaS被定义为一个计算平台,它使得用户能够快速、方便地创建web应用,并且无需担心维护下层软件。PaaS类似于SaaS,不同之处在于其通过网络建立一个软件平台,而不是通过Web软件提供服务。PaaS的特点PaaS由许多不同的特征构成,以下是一些基本的特征:•在相同的集成开发环境中用来开发、测试、部署、托管和维护的应用。•基于Web的用户界面来创建工具,可用于创建、修改、测试和部署不同的UI场景•多客户架构,可使多个并发用户使用相同的开发应用•内置部署软件的可扩展性,包括负载平衡和故障转移•通过公共标准集成Web服务和数据库•支持开发团队协作,包括一些PaaS解决方案以及项目规划、沟通工具•用来处理帐单和订阅管理的工具尽管PaaS在许多方面类似于第三部分的IaaS,但PaaS有附加的服务价值以及两个显着特征:1、它是软件开发的协作平台,可用于管理应用程序的数据源和工作流。一个例子是Heroku的PaaS的,其利用RubyonRails语言开发。2、它允许用户来利用应用程序的公共数据来创建软件,该类型的PaaS可以被看作是一种方法来创建具有一系列具有公共数据格式或类型的应用程序。Force.com的PaaS便是一个很好的例子。PaaS的重要性当多个开发人员对同一个项目进行开发或者需要外部人员对开发进行交互时,PaaS特别有用。下面的案例表明,对于那些拥有客户关系管理工具(例如销售信息)并希望应用程序能充分利用这些数据的人而言,PaaS被证明是无价的。同时,对于那些希望自动化测试和部署服务的开发人员,PaaS是非常有用的。基于迭代和增量开发的方法使得软件开发加快并得以普及,它简化了PaaS的开发和软件迭代的困难度。PaaS的一些例子有:谷歌的AppEngine,微软Azure服务,以及Force.com平台。不适合使用PaaS的场合我们认为,PaaS将成为软件开发的主流方法。实现流程自动化、并且使用预先定义的组件和构件,自动部署到生产的能力将提供足够的价值,并且非常有说服力的。虽然如此,但是在一定的情况下,PaaS可能并不太理想,例如:•当应用在托管时需要较高的可移植性•当专用开发语言会妨碍今后的另一提供商的上层服务•当应用程序性能需要通过底层硬件和软件来进行定制案例分析:Menumate公司部署使用PaaSMenumate为澳大利亚的整个酒店行业销售硬件和软件。使用PaaS的优势使得Menumate在Force.com在迁移的过程中,能够使用相同的应用程序。为其负责软件开发的Trineo公司的执行董事Fowlie说,使用Force.com的PaaS平台允许Menumate得以集中控制。Trineo的执行董事Keswani觉得传统方式需要显着增加基础设施、连接以及安全性需求,而Force.com平台本身提供的这些非功能性需求,使得Menumate和Trineo能够纯粹专注于开发所需的功能。此外,利用PaaS的做法意味着Trineo可以采取现有的集成和自动化部署工具来简化整个软件的开发过程。通过使用PaaS,Trineo已经能够在不同业务中利用一系列现成的应用程序来开发新应用。以下是PaaS的一些应用:许可证密钥:Menumate软件通过使用许可证密钥来激活客户已支付的功能。PaaS编程语言的强大功能允许Menumate软件快速部署到Force.com(其许可证密钥通过Salesforce.com的CRM中链接),这使得销售和支持人员可以快速查看许可证的状态。案例管理增强:Menumate处理的很多案例与消耗品订单有关。为了解决这个问题,Menumate拥有一个单独的基于DOS的应用程序,允许用户创建订单和发票。Menumate能够在支持案例中添加产品,并用现有的集成软件自动将发票发送到会计软件上。标签印刷:另一项传统应用,能够为耗材和硬件创建货运标签,并将其发送给发送客户。使用PaaS技术,可以将这些标签直接打印到客户记录中。IaaS:基础设施即服务基础设施即服务(IaaS)提供了云计算基础架构,包括服务器、存储、网络和操作系统。它作为一种按需服务,使得客户无需购买服务器、软件、数据库空间或网络设备,而只要按需购买这些资源的外包服务。正如以往的白皮书介绍过,IaaS也有一些值得注意的地方。通常它可以分为公共和私有两种基础设施或是两者的组合。“公共云”被认为是包含了共享资源并在互联网上部署了自助式服务的基础设施。相比之下,“私有云”也集成了一些诸如虚拟化等的云计算功能,但它是运行在专用网络上的基础设施。此外,一些托管服务提供商已经开始在提供传统托管服务的同时,也提供公共或私有云的网络组合。这种组合方式通常被称为“混合云”。IaaS的特点与之前两个部分的SaaS和PaaS相比,IaaS的是一个迅速发展的领域。可以说,它普遍遵守以下几个核心特征:•以资源分配作为服务•允许动态调整•成本可变,以效用定价•通常在单一硬件上支持多用户目前已有大量的IaaS供应商,其中既有诸如Amazon和Rackspace的超大型云供应商,也有区域型的佼佼者。正如之前所述,PaaS和IaaS的之间的界限正变得越来越模糊,因为供应商正将平台工具作为IaaS的一部分来帮助云的多种类型的部署。IaaS的适用场合IaaS在与云计算密切相关的场合下将会发挥效益,这些场合包括:•要求基础设施能在任意时刻能适应变化多端的需求量•当新公司没有预算投资于硬件•当公司发展迅速,在扩展硬件时遇到问题•当公司迫于预算限制,需要将资金转移到经营开支上•一些特定的商务领域,也可用于测试或临时性的设施需求不适合使用IaaS的场合虽然IaaS有可扩展性强和大规模部署迅速的优势,但在某些情况下也有它的局限性。在以下场合中,建议慎用IaaS:•限于法律的规定,要求数据存储和处理进行隔离•对基础设施有非常高的性能要求,或原先的内部部署或专用托管基础设施已经满足需求案例分析:LiveSmart通过采取基础设施来帮助减肥者LiveSmart是推广该饮食解决方案的幕后公司,主要出版饮食类书籍和策划在线活动。BeyondDiet是该公司旗下的一个与减肥者互动的社区网站。从2008年起该公司的业绩增长迅猛,甚至在2010年有了50倍的收益增长。这相当于网站有30万日的均实访客量,峰值甚至高达100万人次。当在考虑基础设施的架构时,BeyondDiet需要的是可托管性和可扩展性。重要的是,BeyondDiet网站规模需要动态的扩大或缩小的能力,以来应对定期的大流量高峰。LiveSmart首席技术官Rob·Volk说:“迁移到云基础设施后他省心了,而在此之前LiveSmart在其网站上需要有一个兼职系统管理员,这是显然不是最好的选择;现在有了ManagedCloud(由云提供商Rackspace提供的IaaS服务),Rackspace基本上可以扮演我们的Linux和Windows系统管理员,全天24小时任何时刻如果发生当机,几分钟之内他们的工程师就会来解决这些问题,这个云改变了我们的工作,因此我们需要这种基础设施。”对于Volk来说,将其网站移动到云的主要动力是他可以更加专注核心业务,而让那些基础设施的专家来日常管理云的运维,因为云供应商提供多级冗余的硬件、快速的配置和高度的灵活性,这些都起了决定性因素。有趣的是,Volk甚至从未考虑过经营自己的物理服务器,而是考虑究竟选择托管服务器还是云中的一个。他选择了云还因为它降低了成本,相比那些专用服务器,云的选择有更高的灵活性。Volk正在使用多个云服务提供商:他有三个Web服务器,多个数据库服务器和一个Rackspace的负载平衡器,同时也使用Amazon的S3服务。Volk认为其中最大的好处是云基础设施的可扩展性。他解释说:“每当过年的时候很多人都去节食,我们的服务器的高峰时间正是在每年的1月到到3月之间,此时网站的流量是平时的三倍,而利用云服务器,我们只需在几分钟之内就能建立好新的Web前端。一旦流量下降,我们可以关闭这些前端。只有在云虚拟化环境中,我们才可能有这样的可扩展性。”结论云计算不是一个单一的术语,而是一个总称,它提出了IasS作为基础、PaaS作为开发工具、SaaS作为顶层应用,来取代以往的内部部署应用服务。对于那些打算迁移到云计算的公司而言,非常重要的一点,是需要了解云计算的每个层面,并结合自己的情况来决定哪些是适合他们需求的解决方案。随着IT的发展,云计算将加速变革,并将成为未来IT默认的交付方式,所以公司应该尽早考虑将其业务迁移到云计算上。

5. 现在常说的边缘计算与云计算有什么不同

边缘计算起源于传媒领域,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端。而云端计算,仍然可以访问边缘计算的历史数据。
云计算(cloud computing)是分布式计算的一种,指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,然后,通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。
云计算早期,简单地说,就是简单的分布式计算,解决任务分发,并进行计算结果的合并。因而,云计算又称为网格计算。通过这项技术,可以在很短的时间内(几秒钟)完成对数以万计的数据的处理,从而达到强大的网络服务,像现在的十次方推出的免费超级算力服务,就能对各种复杂的数据进行处理,可以去体验下。
现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算,而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的结果。

6. 什么是云存储技术

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。 当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

云存储的两个层面

云存储的两个层面是作为云计算支撑的存储计算,主要涉及分布式存储(如分布式文件系统、IPSAN、数据同步、复制)、数据存储(如重复数据删除、数据压缩、数据编码)和数据保护(如RAID、CDP、快照、备份与容灾)等技术领域,如图8-30所示,这在第6章中已有所介绍。和云安全技术一样,云存储技术也需要利用现有的所有存储技术针对云计算三层架构的各个环节采用适当的存储技术,才能取得最佳效果,例如,对应不同需求,有时应该使用数据库技术但有时却应该使用LDAP技术,有些性能要求高的系统不能使用SAN或NAS,需直接使用基于RPC或Socket技术的并发文件系统,有些应用使用SAN成本太高等,这里不再做深入介绍。如图8-31所示是一个采用NetApp FAS、思科 UCS和 VMWare vShpere 4技术打造的存储系统,对上述两种云存储技术和应用都有促进作用。云存储架构

分为两类:一种是通过服务来架构;另一种是通过软件或硬件设备来架构。

传统的系统利用紧耦合对称架构,这种架构的设计旨在解决HPC(高性能计算、超级运算)问题,现在其正在向外扩展成为云存储从而满足快速呈现的市场需求。下一代架构已经采用了松弛耦合非对称架构,集中元数据和控制操作,这种架构并不非常适合高性能HPC,但是这种设计旨在解决云部署的大容量存储需求。各种架构的摘要信息如下:

紧耦合对称(TCS)架构

构建TCS系统是为了解决单一文件性能所面临的挑战,这种挑战限制了传统NAS系统的发展。HPC系统所具有的优势迅速压倒了存储,因为它们需要的单一文件I/O操作要比单一设备的I/O操作多得多。业内对此的回应是创建利用TCS架构的产品,很多节点同时伴随着分布式锁管理(锁定文件不同部分的写操作)和缓存一致性功能。这种解决方案对于单文件吞吐量问题很有效,几个不同行业的很多HPC客户已经采用了这种解决方案。这种解决方案很先进,需要一定程度的技术经验才能安装和使用。

松弛耦合非对称(LCA)架构

LCA系统采用不同的方法来向外扩展。它不是通过执行某个策略来使每个节点知道每个行动所执行的操作,而是利用一个数据路径之外的中央元数据控制服务器。集中控制提供了很多好处,允许进行新层次的扩展:

● 存储节点可以将重点放在提供读写服务的要求上,而不需要来自网络节点的确认信息。

● 节点可以利用不同的商品硬件CPU和存储配置,而且仍然在云存储中发挥作用。

● 用户可以通过利用硬件性能或虚拟化实例来调整云存储。

● 消除节点之间共享的大量状态开销也可以消除用户计算机互联的需要,如光纤通道或infiniband,从而进一步降低成本。

● 异构硬件的混合和匹配使用户能够在需要的时候在当前经济规模的基础上扩大存储,同时还能提供永久的数据可用性。

● 拥有集中元数据意味着,存储节点可以旋转地进行深层次应用程序归档,而且在控制节点上,元数据经常都是可用的。

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