前言

云計(jì)算是現(xiàn)在很熱門的話題，很多的企業(yè)、行業(yè)都已經(jīng)將傳統(tǒng)的IT架構(gòu)替換成云計(jì)算的架構(gòu)。很多興起的應(yīng)用：大數(shù)據(jù)、AI都比較需要用云計(jì)算作為支撐的。云計(jì)算相比于傳統(tǒng)的IT行業(yè)有著巨大的優(yōu)勢(shì)，本文就帶大家認(rèn)識(shí)什么是云計(jì)算，云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)是什么。

云計(jì)算的確是最近幾年興起的話題，但是它采用的技術(shù)并不是新穎的，反而是很多年前的老技術(shù)，組合起來(lái)使用。需要涉獵范圍很廣，需要理解存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，虛擬化等。我們可以這樣去理解：云計(jì)算是一種將現(xiàn)有的技術(shù)整合起來(lái)的服務(wù)。

云計(jì)算應(yīng)用

很多人應(yīng)該都在之前或多或少的聽(tīng)說(shuō)過(guò)、接觸過(guò)云計(jì)算。但是可能不真正理解云計(jì)算到底是什么。
像我們最熟悉的百度云就是一種最基礎(chǔ)云計(jì)算服務(wù)。在沒(méi)有百度云之前，我們存儲(chǔ)資料主要的途徑本地存儲(chǔ)。想要將資料移動(dòng)到另一臺(tái)電腦上，最常見(jiàn)的操作就是用U盤拷貝，或者是通過(guò)QQ等聊天軟件來(lái)傳輸資料。而有了百度云這樣的云存儲(chǔ)APP之后，我們只需要在不同的設(shè)備上下載相應(yīng)的APP，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳、下載。百度云的工作原理很簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云端，然后用戶在何時(shí)何地都可以使用。
同樣使用云計(jì)算功能的APP還有很多，如：網(wǎng)易云、手機(jī)的云備份服務(wù)、云筆記等等。
還有熟悉剪輯、后期制作等工作的小伙伴都知道，這類的工作都需要我們的工作站擁有非常強(qiáng)勁的性能。想要達(dá)到好萊塢特效等級(jí)的電影更是需要上千人、上億美金的支持。前段時(shí)間中國(guó)電影圈非?；鸬牧骼说厍?，它的特效可以說(shuō)是比肩好萊塢的水準(zhǔn)。該電影后期的制作就用到了華為云平臺(tái)的云渲染等相關(guān)服務(wù)。

云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算最近成為熱門，這是時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。那么為什么云計(jì)算會(huì)成為現(xiàn)在信息時(shí)代的熱門呢？我們來(lái)看一下它的優(yōu)勢(shì)。

這里我來(lái)解釋一下這些優(yōu)勢(shì)

拿鋼鐵俠舉例，鋼鐵俠有許多的戰(zhàn)甲，如：MK 1、MK 2、MK 50等等。每套戰(zhàn)甲都有獨(dú)特的作用。比如打綠巨人用的是反浩克戰(zhàn)甲，打滅霸用的是MK 50。我根據(jù)敵人的不同選擇不一樣的戰(zhàn)甲這就是按需自助服務(wù)；托尼在外出時(shí)并不將自己的戰(zhàn)甲隨身攜帶，而是需要時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程召喚的方式，將戰(zhàn)甲召喚到自己身上。無(wú)論在哪無(wú)論什么時(shí)間都可以召喚。這就是廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入，我們使用云計(jì)算的服務(wù)重要的一點(diǎn)就是需要網(wǎng)絡(luò)的支撐。鋼鐵俠召喚戰(zhàn)甲我就不知道是用網(wǎng)絡(luò)還是用其他高科技了；鋼鐵俠的戰(zhàn)甲可以拆分成很多的部件、在戰(zhàn)斗的過(guò)程中，哪個(gè)部件壞掉了可以直接更換新的部件。這便是資源池化

在云計(jì)算中，底層的硬件（硬盤、網(wǎng)卡、CPU、內(nèi)存等）組成資源池，供上層使用。資源池內(nèi)的硬件可以是不用的型號(hào)，不同品牌的。就好比KFC中的可樂(lè)桶中既可以加百事可樂(lè)又可以加可口可樂(lè)一樣。

快速?gòu)椥陨炜s可以理解為大師兄的金箍棒，可大可小，可長(zhǎng)可短。需要要大的時(shí)候就大，需要小的時(shí)候就小。云計(jì)算中，比如我今天用云電腦打游戲，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不太夠，那我就可以立馬再去購(gòu)買相應(yīng)的內(nèi)存，給我的主機(jī)增加內(nèi)存。

可計(jì)量服務(wù)比較的抽象，計(jì)量就是將單位統(tǒng)一化，從而使用戶能夠簡(jiǎn)單的理解用了多少資源。也可以在計(jì)費(fèi)的時(shí)候有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是這樣注意一下：計(jì)量不等同于計(jì)費(fèi)，但是計(jì)量包括計(jì)費(fèi)。

云計(jì)算的定義

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：

云計(jì)算是一種模型，它可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、便捷地、隨需應(yīng)變地從可配置計(jì)算資源共享池中獲取所需的資源（例如，網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用、及服務(wù)），資源能夠快速供應(yīng)并釋放，使管理資源的工作量和與服務(wù)提供商的交互減小到最低限度。

從定義中我們也可以看出云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)

通俗的云計(jì)算定義

云計(jì)算=網(wǎng)絡(luò)+計(jì)算

云：網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算：算力、CPU、存儲(chǔ)。（包括功能、資源、儲(chǔ)存）

“云計(jì)算”可以理解為：

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以使用足夠強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)為用戶提供的服務(wù)，這種服務(wù)的使用量可以使用統(tǒng)一的單位來(lái)描述

云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算發(fā)展的必然產(chǎn)物離開(kāi)了計(jì)算，厲害了互聯(lián)網(wǎng)都不算云計(jì)算。

云計(jì)算的發(fā)展

我們將云計(jì)算的發(fā)展史拆分成網(wǎng)路的發(fā)展史和計(jì)算的發(fā)展史來(lái)講。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

計(jì)算發(fā)展史

計(jì)算發(fā)展史

串行計(jì)算

假設(shè)有AB兩個(gè)任務(wù)

A和B兩個(gè)任務(wù)運(yùn)行在一個(gè)CPU線程上，在A任務(wù)執(zhí)行完之前不可以執(zhí)行B。即，在整個(gè)程序的運(yùn)行過(guò)程中，僅存在一個(gè)運(yùn)行上下文，即一個(gè)調(diào)用棧一個(gè)堆。程序會(huì)按順序執(zhí)行每個(gè)指令。

如果要計(jì)算的問(wèn)題、任務(wù)很復(fù)雜、很大，那么使用串行計(jì)算所需的時(shí)間就很長(zhǎng)

并行計(jì)算

概念

并行計(jì)算（Parallel Computing）是指同時(shí)使用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問(wèn)題的過(guò)程，是提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算速度和處理能力的一種有效手段。它的基本思想是用多個(gè)處理器來(lái)協(xié)同求解同一問(wèn)題，即將被求解的問(wèn)題分解成若干個(gè)部分，各部分均由一個(gè)獨(dú)立的處理機(jī)來(lái)并行計(jì)算。

并行計(jì)算中的CPU，可以來(lái)自同一臺(tái)計(jì)算機(jī)；也可以來(lái)自同一網(wǎng)絡(luò)中的不同計(jì)算機(jī)。

分類

所謂并行計(jì)算可分為時(shí)間上的并行和空間上的并行。 時(shí)間上的并行就是指流水線技術(shù)，而空間上的并行則是指用多個(gè)處理器并發(fā)的執(zhí)行計(jì)算。

時(shí)間上的并行：是指流水線技術(shù)

比如說(shuō)工廠生產(chǎn)食品的時(shí)候步驟分為：

1． 清洗：將食品沖洗干凈。

2． 消毒：將食品進(jìn)行消毒處理。

3． 切割：將食品切成小塊。

4． 包裝：將食品裝入包裝袋。

如果不采用流水線，一個(gè)食品完成上述四個(gè)步驟后，下一個(gè)食品才進(jìn)行處理，耗時(shí)且影響效率。但是采用流水線技術(shù)，就可以同時(shí)處理四個(gè)食品。這就是并行算法中的時(shí)間并行，在同一時(shí)間啟動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的操作，大大提高計(jì)算性能。

空間上的并行

是指多個(gè)處理機(jī)并發(fā)的執(zhí)行計(jì)算，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將兩個(gè)以上的處理機(jī)連接起來(lái)，達(dá)到同時(shí)計(jì)算同一個(gè)任務(wù)的不同部分，或者單個(gè)處理機(jī)無(wú)法解決的大型問(wèn)題。

比如小李準(zhǔn)備在植樹(shù)節(jié)種三棵樹(shù)，如果小李1個(gè)人需要6個(gè)小時(shí)才能完成任務(wù)，植樹(shù)節(jié)當(dāng)天他叫來(lái)了好朋友小紅、小王，三個(gè)人同時(shí)開(kāi)始挖坑植樹(shù)，2個(gè)小時(shí)后每個(gè)人都完成了一顆植樹(shù)任務(wù)，這就是并行算法中的空間并行，將一個(gè)大任務(wù)分割成多個(gè)相同的子任務(wù)，來(lái)加快問(wèn)題解決速度。

分布式計(jì)算（網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算都屬于分布式計(jì)算）

與集中式計(jì)算相對(duì)立

分布式計(jì)算，是用于研究分布式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。分布式系統(tǒng)是將自己所有的組件分布在不同網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)上。這些計(jì)算機(jī)通過(guò)通以消息機(jī)制來(lái)配合。工作在不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通過(guò)相互協(xié)作來(lái)完成一個(gè)共同的目標(biāo)。

分布式計(jì)算將該應(yīng)用分解成許多小的部分，分配給多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。這樣可以節(jié)約整體計(jì)算時(shí)間，大大提高計(jì)算效率。

特點(diǎn)

稀有資源可以共享

通過(guò)分布式計(jì)算可以在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上平衡計(jì)算負(fù)載

可以把程序放在最適合運(yùn)行它的計(jì)算機(jī)上

其中，共享稀有資源和平衡負(fù)載是計(jì)算機(jī)分布式計(jì)算的核心思想之一。

與并行計(jì)算對(duì)比

分布式計(jì)算和并行計(jì)算都是運(yùn)行并行，來(lái)獲取更高的性能。將大的任務(wù)化為小的任務(wù)。如果處理單元共享內(nèi)存，就稱為并行計(jì)算，反之就是分布式計(jì)算。

也有人認(rèn)為：分布式計(jì)算是并行計(jì)算的一種特例，也可以這樣說(shuō)。

但是分布式的任務(wù)互相之間是有獨(dú)立性的，上一個(gè)任務(wù)包的結(jié)果錯(cuò)誤、未返回，并不會(huì)對(duì)下一個(gè)任務(wù)包有影響。并行計(jì)算每一個(gè)Part之間的結(jié)果是相互依賴的。所以分布式計(jì)算要求的實(shí)時(shí)性不高，而且可以出現(xiàn)錯(cuò)誤。

網(wǎng)格計(jì)算

利用廣泛的，零散的資源來(lái)完成一個(gè)任務(wù)。分布式計(jì)算的一種。

IBM定義

本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中零散的可用資源集合起來(lái)，使終端用戶或者應(yīng)用覺(jué)得他們?cè)谑褂靡慌_(tái)性能強(qiáng)悍的計(jì)算機(jī)。

應(yīng)用：BT下載，你在下載的同時(shí)，也在給別人提供資源。

云計(jì)算

新興的共享技術(shù)的架構(gòu)方法，可以將巨大的資源池連接在一起，提供各種IT服務(wù)。
云計(jì)算和其他計(jì)算都不同，將任務(wù)（Job）放在云端，用戶只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接云端就可以完成job的整個(gè)過(guò)程。

云計(jì)算與并行計(jì)算、分布式計(jì)算的區(qū)別，以計(jì)算機(jī)用戶來(lái)說(shuō):

云計(jì)算的發(fā)展

云計(jì)算1.0

在云計(jì)算1.0時(shí)代的重點(diǎn)關(guān)注是計(jì)算虛擬化也就是通過(guò)虛擬化集群調(diào)度軟件將更多的IT應(yīng)用復(fù)用的更少的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上從而實(shí)現(xiàn)資源利用率提高。華為HCIA階段就是主要學(xué)習(xí)虛擬化的知識(shí)。
在1.0時(shí)代大家都發(fā)現(xiàn)雖然我使用了虛擬化，我可以提升我的硬件利用率，但是了用戶在申請(qǐng)我這個(gè)虛擬機(jī)的時(shí)候，還是需要走傳統(tǒng)的那個(gè)審批流程。比如我需要?jiǎng)?chuàng)建的虛擬機(jī)需要幾個(gè)CPU、最大內(nèi)存、多大硬盤、然后再由管理員手動(dòng)的去創(chuàng)建這個(gè)虛擬機(jī)。如果一個(gè)企業(yè)比較大的話，管理員這個(gè)工作的效率非常低而且的非常耗時(shí)間。所以我們就進(jìn)入了云計(jì)算2.0時(shí)代。

云計(jì)算2.0

2.0面向的是基礎(chǔ)設(shè)施云租戶和云用戶的資源服務(wù)化和管理自動(dòng)化的階段，在這個(gè)階段，以前需要人工創(chuàng)一個(gè)虛擬機(jī)、云硬盤等等這些操縱的全部能夠變成了自動(dòng)化，同時(shí)在提供虛擬機(jī)的規(guī)格。比如多大把硬盤、CPU個(gè)數(shù)等，也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的定制。用戶在Web界面就可以看到自己所需要的虛擬機(jī)的規(guī)格，進(jìn)行自助的申請(qǐng)。然后的管理員只需要通過(guò)審批，用戶的就可以使用自己的虛擬機(jī)了。

云計(jì)算3.0

到了3.0時(shí)代，云計(jì)算關(guān)注的是云原生以及業(yè)務(wù)的重構(gòu)。他將其IT之前的業(yè)務(wù)架構(gòu)逐步從縱向擴(kuò)展應(yīng)用分層架構(gòu)體系，走向分布式無(wú)狀態(tài)化的架構(gòu)。從而使得其IT在支撐企業(yè)業(yè)務(wù)敏捷化智能化以及資源利用率效率提升方面的邁上了一個(gè)新的高度和臺(tái)階。

云計(jì)算的部署模式

兩種依據(jù)分類依據(jù)：運(yùn)營(yíng)模式（公有云、私有云、混合云、行業(yè)云），服務(wù)模式（IaaS、PaaS、SaaS）

公有云

大眾熟知的云計(jì)算。

前面提到的百度網(wǎng)盤、華為手機(jī)的云備份恢復(fù)功能、有道云筆記、以及網(wǎng)易云音樂(lè)都屬于公有云。

目前的公有云可以提供給用戶眾多的服務(wù)，用戶呢可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)像使用水電一樣使用公有云服務(wù)。隨用隨到，用多少付多少。

從用戶的角度來(lái)說(shuō)，自己只需要購(gòu)買云計(jì)算上的資源或者服務(wù)，而云計(jì)算所用的硬件以及相應(yīng)的管理工作都是由第三方的服務(wù)商負(fù)責(zé)的。
公有云的資源那向公眾開(kāi)放

私有云

部署在企業(yè)和單位的內(nèi)部

運(yùn)行在私有云中的數(shù)據(jù)的全部保存在企業(yè)自有的數(shù)據(jù)中心

那如果需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)部署在數(shù)據(jù)中心入口的防火墻。

建設(shè)的過(guò)程中那可以基于企業(yè)應(yīng)有的勁架構(gòu)進(jìn)行改造，同時(shí)從以前買過(guò)了哪些硬件設(shè)備那也可以就可以最大程度上保護(hù)客戶的現(xiàn)有投資

但是所有的事情他都有兩面性的如果企業(yè)采用私有云可以保證數(shù)據(jù)的安全也可以設(shè)備利用。但是自己的原有的架構(gòu)會(huì)隨著時(shí)間的推移，設(shè)備會(huì)越來(lái)越舊，而更換這些設(shè)備會(huì)是相當(dāng)高的費(fèi)用。

還有另外一種說(shuō)法那就是在公有云購(gòu)買云專屬服務(wù)。這種方式可以將企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的放在公有云的專屬服務(wù)器上。因?yàn)榭煽康木W(wǎng)絡(luò)隔離，完全可以滿足和私有云一樣的高安全性、高可靠性、高性能性。

混合云

包含了私有云、公有云、行業(yè)云中的兩種或兩種以上。
企業(yè)一般會(huì)使用企業(yè)防火墻，對(duì)公有云和私有云進(jìn)行隔離，來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)的安全。

行業(yè)云

由某個(gè)行業(yè)或者某個(gè)區(qū)域內(nèi)起主導(dǎo)作用或者掛掌握了關(guān)鍵資源的組織建立和維護(hù)已公開(kāi)或者半公開(kāi)的方式向行業(yè)內(nèi)部和相關(guān)組織和公眾提供有償或者是無(wú)償服務(wù)的云平臺(tái)。

除了行業(yè)云還有一個(gè)社區(qū)、政府等建設(shè)的云，可以叫做社區(qū)云等。這類云其實(shí)也算是行業(yè)云。

各種云的優(yōu)劣勢(shì)

云計(jì)算服務(wù)模式

傳統(tǒng)模式：在我們使用電腦的時(shí)候，使用的是一些應(yīng)用程序。但是應(yīng)用程序需要運(yùn)行環(huán)境、中間件做支撐。中間件、運(yùn)行環(huán)境又需要操作系統(tǒng)和底層的硬件做支撐。
云計(jì)算服務(wù)商根據(jù)用戶需求提供不同的服務(wù)模式：

IaaS

PaaS

SaaS

玩游戲舉例

iaas：我只購(gòu)買了電腦包含cpu、顯卡、內(nèi)存

paas：不僅購(gòu)買了電腦、還給我裝好了操作系統(tǒng)、.net等中間件

saas：不僅裝好了操作系統(tǒng)，游戲都給我裝好了。