云计算中心是干什么的(女生学云计算就业前景)

到底什么是云计算?云计算能干什么?

如今大家天天听到媒体说云计算,什么阿里云、百度云、腾讯云等,到底什么是云计算呢?

云计算中心是干什么的(女生学云计算就业前景)

云计算(cloud computing)是一种基于因特网的超级计算模式,在远程的数据中心里,成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此,云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力,拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。

IBM的创立者托马斯·沃森曾表示,全世界只需要5台电脑就足够了。比尔·盖茨则在一次演讲中称,个人用户的内存只需640K足矣。李开复打了一个很形象的比喻:钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下,后来有了钱庄,很安全,不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱,甚至通过ATM,或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机,直接从电力公司购买一样。云计算就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心,用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问,把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。

什么是云计算?狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者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。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义的云计算是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的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的,也可以是任意其他的服务。

举个例子:阿里云计算发布的Matrix (码 )计划,通过连接全球PC、平板电脑、超便携设备和手机等设备,组建人类有史以来最为强大的计算网络,这些强大的计算能力将被用来搜索外星人。

当10亿台手机一起计算时,超过了人类有史以来的计算力总和,能够开放地支持涉及人类公共利益的科研项目。比如美国诺曼教授正在研究的人脑外挂,艾滋病研究、粒子能源、外星生物探索等前沿科学……

当用户接受邀请后,Matrix 在手机连接Wifi并待机时自动运行,并为其指派经过分解的科研任务。点亮屏幕时,计算会自动停止,并不会对正常的手机使用有任何影响。未来,Pad、电视盒子、智能电视、路由器等所有智能设备,都可参与这一计划。

这就是手机版的云计算,而云计算则是众多服务器的加强版。

据IDC最新数据显示,亚马逊AWS、微软Azure、阿里云排名前三,全球公共云市场3A格局已定。

阿里自主研发的飞天操作系统,可以将遍布全球的百万级服务器连成一台超级计算机,以在线公共服务的方式为社会提供计算能力。

阿里云在做公共云,那其他从事云服务的公司在做什么?

这些从事云服务的公司,就分成:

Iaas(基础设施即服务Infrastructure as a Servic),阿里云、亚马逊AWS、微软Azure

Paas(平台即服务Platform-as-a-Service),GAE(谷歌)、阿里ACE

Saas(软件即服务Software-as-a-Service),太多了

IaaS就是专门提供基础设施服务的公司,几年前如果你想在办公室或者公司的网站上运行一些应用(比如自己开发好的APP或是网络游戏),你需要去买服务器,成本太高了。

但是现在有IaaS,你可以将硬件外包给这些专业的公司,这些公司会提供场外服务器,存储和网络硬件,你花钱租用就行。

这样就节省了维护成本和办公场地,并且你可以在任何时候利用这些硬件来运行其应用。

就跟约会一样,饭店、电影院、KTV把你约会需要的硬件设置布置好了给你用,你付钱就行。

国内比较出名的Iaas有:阿里云、腾讯云等,国外就更多了包括Amazon, Microsoft, VMWare, Rackspace和Red Hat。

懂得了IaaS是什么意思,那我们再来说说PaaS平台即服务,这个是啥意思?

大家有没有发现,现在出现一些泡妞培训班、约会方案策划师啥的,这些公司提供的服务就是在帮你做一系列约会泡妞解决方案的,从软硬件都帮你搞定,剩下的只需要你去约会就行。

同理PaaS是面向软件开发者(泡妞者)的服务, 云计算平台提供硬件, OS, 编程语言, 开发库, 部署工具(各种培训班、方案策划、软硬件等), 帮助软件开发者更快的开发软件服务,某些时候也叫做中间件。

云服务商将软件开发的云端开发平台和软件运营的云端运行环境 (包括中间件、数据库、web服务、消息总线等基础通用服务)作为一种服务,提供给最终用户。

换句话说,这些PaaS服务商提供的都是基础开发服务平台,主要目的就是让你把精力专注在应用层面的开发上面,而不需要浪费在这些基础重复性的事情上,也不用担心开发完成后部署问题。

PaaS平台在云计算架构中位于中间层,其上层是SaaS,其下层是IaaS。

PaaS比较出名的包括:GAE(谷歌)、阿里ACE、百度BAE、新浪SAE等。

看到这里,大家有没有觉得PaaS跟前面的IaaS有部分重合了,对的,他其实是对IaaS的更深入的提供软硬件结合的一整套解决方案。

但是他限制太死了,就跟人家给你策划好的约会方案,你必须按剧本走,无法自由发挥。结果就是市场接受度不高,所以,PaaS一直不温不火也是这个原因。

最后SaaS模式,大家应该会更容易理解,这个概念最近超火经常能听到,并且很多公司开发的应用都基于SaaS模式的。

Saas软件即服务,简单说就是人家把你想要的功能开发好成应用软件,然后直接卖账号给你用,你也不需要担心服务器、带宽、应用开发等问题,直接交钱使用就行。

从泡妞角度来理解就是,现在各种某陌、某和网、大量的婚介机构,他们都是把妹子召集起来,然后你可以通过使用他们的平台或是服务找到适合你的妹子,是一样的道理的。

当然,交钱跟没交钱获得的待遇是不一样的,同理SaaS软件服务公司也有提供不同等级的服务的。

出名的SaaS软件服务商在各个行业都有的,这里就不一一列举了

在 IT 行业,存在一个 15 年周期现象,从 1966 年开始到可预知的未来若干年,可分为 6 个周期,每个周期的技术热点分别如下:

1966—1980 年为大型机时代;

1981—1995 年为个人计算机时代;

1996—2010 年为互联网时代;

2011—2025 年为云计算时代;

2026—2040 年为人工智能时代;

2041—2055 年为机器人时代。

每一个周期都以前一周期的产品为基础,诞生并迅猛发展出新的产业,但这并不意味着前一周期的产品会消亡。显然,当前正处于云计算蓬勃发展的时代。云计算在眼下的中国呈现出冰火两重天的怪象:这边厢,云服务提供商们个个摩拳擦掌、热情高涨,大家恨不得从“万亿云计算市场”蛋糕中分得一大块,却鲜有人脚踏实地做产品;那边厢,用户们迷茫、观望者甚多,大家纷纷捂紧各自的钱袋,弱弱地问:“云计算到底是什么东西?能给我带来什么好处?”政府也不甘示弱,大手笔的云计算中心像雨后春笋般在神州大地上拔地而起,只见机房机器轰鸣,壁挂大屏幕闪烁,却不见云应用,这等同于天上电闪雷鸣,就是不见下雨。深圳超算中心,强大的计算能力没有得到充分利用,能源无谓消耗严重。

什么是云计算?

在《什么是软件》教程中,我们谈到,软件就是程序员写的需要 CPU 来执行以便完成某项任务的步骤,这些步骤包括输入/输出步骤和计算步骤。而 CPU 在执行输入/输出步骤时需要使用输入/输出设备,在执行计算步骤时需要使用计算设备。对于普通的计算机来说,计算设备指 CPU、内存和硬盘,输入/输出设备指键盘、鼠标、显示器、话筒和音箱等。如果计算机还要与其他设备通信,那么计算设备还应包括网络。对于传统的个人计算机而言,计算设备和输入/输出设备通过主板连接在一起,也就是说,有了主板这个纽带,计算设备和输入/输出设备就可以协同工作了。其特征如下:

计算资源就在本地。

计算资源不易扩展或收缩。

其他人无法共享你的计算资源。

既是计算资源的所有者,又是计算资源的使用者。

我们再次重申一下:计算设备也称为计算资源,计算资源包括 CPU、内存、硬盘和网络。而在机房中,磁盘只是存储大类中的一种,存储还包括磁带库、阵列、SAN、NAS 等,这些统称为存储资源。另外,CPU、内存只是服务器的部件,我们统一用服务器资源来代替 CPU 和内存资源的说法。广义的计算资源还包括应用软件和人力服务,如果不特别声明,那么后续章节中提到的计算资源就是指服务器、存储、网络、应用软件和人力服务。不同于传统的计算机,云计算引入了一种全新的方便人们使用计算资源的模式,即云计算能让人们方便、快捷地自助使用远程计算资源。计算资源所在地称为云端(也称为云基础设施),输入/输出设备称为云终端。云终端就在人们触手可及的地方,而云端位于“远方”(与地理位置远近无关,需要通过网络才能到达),两者通过计算机网络连接在一起。云终端与云端之间是标准的 C/S 模式,即客户端/服务器模式——客户端通过网络向云端发送请求消息,云端计算处理后返回结果。云计算的可视化模型如图 1 所示。

图 1云计算的可视化模型

云计算具有 5 个基本特征、4 种部署模型和 3 种服务模式。

云计算的 5 个基本特征1)自助服务

消费者不需要或很少需要云服务提供商的协助,就可以单方面按需获取云端的计算资源。

2)广泛的网络访问

消费者可以随时随地使用任何云终端设备接入网络并使用云端的计算资源。常见的云终端设备包括手机、平板、笔记本电脑、PDA 掌上电脑和台式机等。

3)资源池化

云端计算资源需要被池化,以便通过多租户形式共享给多个消费者,也只有池化才能根据消费者的需求动态分配或再分配各种物理的和虚拟的资源。消费者通常不知道自己正在使用的计算资源的确切位置,但是在自助申请时允许指定大概的区域范围(比如在哪个国家、哪个省或者哪个数据中心)。

4)快速弹性

消费者能方便、快捷地按需获取和释放计算资源,也就是说,需要时能快速获取资源从而扩展计算能力,不需要时能迅速释放资源以便降低计算能力,从而减少资源的使用费用。对于消费者来说,云端的计算资源是无限的,可以随时申请并获取任何数量的计算资源。但是我们一定要消除一个误解,那就是一个实际的云计算系统不一定是投资巨大的工程,也不一定要购买成千上万台计算机,也不一定具备超大规模的运算能力。其实一台计算机就可以组建一个最小的云端,云端建设方案务必采用可伸缩性策略,刚开始时采用几台计算机,然后根据用户数量规模来增减计算资源。

5)计费服务

消费者使用云端计算资源是要付费的,付费的计量方法有很多,比如根据某类资源(如存储、CPU、内存、网络带宽等)的使用量和时间长短计费,也可以按照每使用一次来计费。但不管如何计费,对消费者来说,价码要清楚,计量方法要明确,而云服务提供商需要监视和控制资源的使用情况,并及时输出各种资源的使用报表,做到供/需双方费用结算清清楚楚、明明白白。

云计算的 4 种部署模型1)私有云

云端资源只给一个单位组织内的用户使用,这是私有云的核心特征。而云端的所有权、日常管理和操作的主体到底属于谁并没有严格的规定,可能是本单位,也可能是第三方机构,还可能是二者的联合。云端可能位于本单位内部,也可能托管在其他地方。

2)社区云

云端资源专门给固定的几个单位内的用户使用,而这些单位对云端具有相同的诉求(如安全要求、云端使命、规章制度、合规性要求等)。云端的所有权、日常管理和操作的主体可能是本社区内的一个或多个单位,也可能是社区外的第三方机构,还可能是二者的联合。云端可能部署在本地,也可能部署于他处。

3)公共云

云端资源开放给社会公众使用。云端的所有权、日常管理和操作的主体可以是一个商业组织、学术机构、政府部门或者它们其中的几个联合。云端可能部署在本地,也可能部署于其他地方,比如中山市民公共云的云端可能就建在中山,也可能建在深圳。

4)混合云

云计算的 3 种服务1)软件即服务(Software as a Service,SaaS)

云服务提供商把 IT 系统中的应用软件层作为服务出租出去,消费者不用自己安装应用软件,直接使用即可,这进一步降低了云服务消费者的技术门槛。更详细的介绍参见后续章节。

2)平台即服务(Platform as a Service,PaaS)

云服务提供商把 IT 系统中的平台软件层作为服务出租出去,消费者自己开发或者安装程序,并运行程序。更详细的介绍参见后续章节。

3)基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)

云服务提供商把 IT 系统的基础设施层作为服务出租出去,由消费者自己安装操作系统、中间件、数据库和应用程序。更详细的介绍参见后续章节。云计算的精髓就是把有形的产品(网络设备、服务器、存储设备、各种软件等)转化为服务产品,并通过网络让人们远距离在线使用,使产品的所有权和使用权分离。正如洗衣店老板把洗衣机这种有形产品转化为洗衣服务一样,消费者直接投币自助洗衣,这样一方面提高了洗衣机的使用率,另一方面又降低了消费者购买洗衣机的支出。洗衣店不是一种新的洗衣技术,而是一种新的洗衣服模式,可能洗衣店老板还会进一步细分市场,推出干洗服务、洗衣烘干一条龙服务等。计算设备一旦转化为服务,使用率就会得到显著提高,设备的寿命反而会更长,因为电子产品不比机械产品会产生磨损,经常不开机的电子设备反而比常年开机满负荷运转的电子设备更容易出故障。另外,作为计算资源的软件可以无限复制运行,这一点与洗衣店的洗衣机等物理设备有本质的不同,一台洗衣机被他人使用,就不能同时再被另外的人使用;而软件则没有这个限制,同样一个软件,可以同时给任意多的人使用。还有,计算资源使用率的高低与成本无关,对于一台计算机而言,直接的成本是用电费用,计算机空转与满负荷运转耗费的电力几乎相当;而洗衣店的用户越多,开启的洗衣机就越多,耗费的电力也就越多。

目前,世界范围内传统计算设备远远超过云端的计算设备,这些传统的计算设备由于没有共享,因此很多计算产能被白白浪费掉了。加入云端的计算设备在得到充分使用的情况下,云计算才算是“绿色”计算,但是在中国政府主导的几大云计算中心,计算设备的利用率却非常低,机器众多、耗电巨大,这根本就是与“绿色”计算背道而驰。通过云计算,提供商把计算资源转化为服务产品并销售给用户,服务产品有别于其他的有形产品(如空调、桌子、啤酒、书籍等),所以有人提出了云计算的第 4 种服务模式——DaaS(数据即服务,就是出租 IT 系统的最顶层)。这等同于说空调即服务、桌子即服务,这是不恰当的,因为数据是一种有形产品(以纸张、U 盘、磁盘作为载体,正如书籍是知识的载体),而且在目前的技术条件下,几乎不可能把数据转化为服务。服务的一个主要属性是所有权和使用权分离,使用一次服务能预先摊算费用。而用户一旦使用了一次数据,其实他就拥有了该数据,此后他可以无限制使用,而且还可能传播和转卖。前面多次提到租户和用户,那么这两个概念到底有什么区别呢?以一个单位组织(如企业、部门或团体等)的名义去租赁云计算服务时,云服务提供商称呼该单位组织为一个租户,而一个租户包含若干个用户(单位内的员工),这些用户当中有的是该租户的管理员,有的是操作员等。比如 XXX 企业向 SaaS 云服务提供商租赁了 ERP 系统,云服务提供商认为 XXX 企业是一个租户,然后给它分配管理员账号和密码。XXX 企业指定员工张三为租户管理员,张三登录云平台自助网站创建更多的普通账号,然后把这些账号分配给公司内部的相关业务人员(如会计人员、人事经理、仓库管理员等)。一个租户允许只有一个用户,也允许有多个用户。云服务提供商只与租户(法人代表)之间存在租赁合同关系,并与租户进行费用结算,示意图如图 2 所示。

图 2云服务提供商与租户

我们在《IT系统的组成》教程中讲到,IT 系统的逻辑组成分为四层,自下至上依次是基础设施层、平台软件层、应用软件层和数据信息层。云计算是一种新的计算资源使用模式,云端本身还是 IT 系统,所以逻辑上同样可以划分为这四层。底三层可以再划分出很多“小块”并出租出去,这有点像立体停车房,按车位大小和停车时间长短收取停车费。因此,云服务提供商出租计算资源有 3 种模式,满足云服务消费者的不同需求,分别是 IaaS、PaaS、SaaS,如图 1 所示。

图 1云计算的 3 种服务模式

需要注意的是,云服务提供商只负责出租层及以下各层的部署、运维和管理,而租户自己负责更上层次的部署和管理,两者负责的“逻辑层”加起来刚好就是一个完整的四层 IT 系统(见图 1 最左侧)。比如有一家云服务提供商对外出租 IaaS 云计算业务,云服务提供商负责机房基础设施、计算机网络、磁盘柜和服务器/虚拟机的建设和管理,而云服务消费者自己完成操作系统、数据库、中间件和应用软件的安装和维护。另外,还要管理数据信息(如初始化、数据备份、恢复等)。再比如,另一家云服务提供商出租 PaaS 业务,那么云服务提供商负责的层数就更多了,云服务消费者只需安装自己需要的应用软件并进行数据初始化即可。总之,云服务提供商和消费者各自管理的层数加起来就是标准的 IT 系统的逻辑层次结构。

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