第1章 云计算概述

1.1 云计算是什么

随着互联网带宽的不断升级，云计算在日常生活中的应用已相当普及，但云计算到底是什么？从学术界到企业界，从硬件厂商到软件厂商，我们都能得到对于云计算各自不同的定义。本书参考业界的说法，进行如下定义。

云计算（Cloud Computing）从狭义上讲指IT基础设施的交付和使用模式，即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源。广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。提供资源的网络称为“云”，其计算能力通常是由分布式的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建决定的。

“云”中的资源在用户端看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取、按需使用、随时扩展、按使用付费。

从上述定义可以看出，云计算是一种“云—管—端”的计算模型。云计算利用分布式计算和虚拟资源管理等技术，通过网络将分散的计算资源（包括计算与存储服务器、应用运行平台、软件等）集中起来形成共享的资源池，并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可以使用各种形式的终端（如PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等）通过互联网这个载体获取计算资源服务。

“云”是对云计算服务模式和技术实现的形象比喻。“云”由大量组成“云”的基础单元（Cloud Unit，云元）组成。“云”的基础单元之间由网络相联，汇聚为庞大的资源池。云计算具备以下几方面的核心特征。

◆ 网络连接，“云”不在用户本地，用户要通过宽带网络接入“云”中并使用服务，“云”内节点之间也通过内部的高速网络相联。

◆ 计算资源的虚拟化管理，使其成为一个共享的虚拟资源池，“云”内的计算资源能为所有用户提供服务。

◆ 快速、按需、弹性的服务，使用户可以按照实际需求迅速获取或释放资源，并可以根据需求对资源进行动态扩展。

◆ 服务可测量，服务提供者按照用户对资源的使用量进行计费。

云计算彻底改变了人们对计算资源的使用方式，有一个形象的比喻说明了云计算革命性的影响：“云”好比就是一个发电厂，互联网好比是输电线路，只不过这个发电厂对外提供的是IT服务，这种服务将通过互联网输送到千家万户。云计算实现了计算资源从单台发电机供电模式向电厂集中供电模式的转变。终端用户将像日常用电一样使用云中的服务，需要多少，获取多少，并按照实际使用量进行计费。

业界根据云计算提供的服务资源的类型将其划分为三大类：基础设施服务（IaaS）、平台服务（PaaS）、软件服务（SaaS），如图1-1所示。

图1-1 云计算常用分类

基础设施服务（Infrastructure as a Service, IaaS）通过虚拟化和分布式存储等技术，实现了对包括服务器、存储设备、网络设备等各种物理资源的抽象，从而形成了一个可扩展、可按需分配的虚拟资源池。IaaS对外呈现的服务是各种基础设施，例如虚拟主机、磁盘以及主机互联而成的网络。这些虚拟主机可以运行Windows系统，也可以运行Linux系统，在用户看来，它与一台真实的物理主机是没有区别的。目前最具代表性的IaaS产品有：亚马逊（Amazon）AWS中的虚拟机EC2、云存储S3。本书重点阐述IaaS云计算及其开源解决方案OpenStack。

平台即服务（Platform as a Service, PaaS）为开发者提供了应用程序的开发环境和运行环境，将开发者从烦琐的IT环境管理中解放出来，自动实现应用程序的部署和运行，使开发者能够将精力集中于应用程序的开发，极大地提升了应用的开发效率。PaaS主要面向软件应用程序的开发者。Google的App Engine和国内新浪SAE都采用了PaaS的模式。

软件即服务（Software as a Service, SaaS）主要面向使用软件的终端用户。一般来说SaaS将软件功能以特定的接口形式发布，终端用户通过网络浏览器就可以使用软件功能。终端用户将只关注软件业务的使用，除此之外的工作，如软件的升级等是在云端实现的，对终端用户都是透明的。Salesforce公司提供的在线客户关系管理（Client Relationship Mangement, CRM）以SaaS的模式提供，取得了巨大的成功。