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小白的入门科普:云计算的来源发展及基础知识

2020-08-10 15:50

 

  而就在大会的5个月之前,2006年3月,电商起家的美国亚马逊公司正式推出了自家的弹性计算云(Elastic Compute Cloud,EC2)服务。

  这两个标志性事件的发生,正式宣告了云计算时代的到来,也意味着互联网的发展进入了一个新的阶段。

  时至今日,十四年过去了,云计算经历了质疑,也经历了狂热,逐渐被人们所接受,进入了稳步发展的阶段。

  然而,作为一个高大上的名词,众人皆知的概念,至今为止,我们仍然难以对云计算给出一个准确的、通俗易懂的定义。

  一种计算方式,能够通过Internet技术将可扩展的和弹性的IT能力作为服务交付给外部用户。(Gartner公司)

  一种标准化的IT性能(服务,软件或者基础设施),以按使用付费和自助服务方式,通过Internet技术进行交付。(ForresterResearch公司)

  云计算是一种模型,可以随时随地,便捷地,按需地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源,资源可以快速供给和,使管理的工作量和服务提供者的介入降低至最少。(美国国家标准和技术研究院)

  第二个原因,我觉得是因为云计算过于庞大,以至于“盲人摸象”。甲认为A是云计算,乙认为B是云计算,丙认为C是云计算。大家各说各话,无法给出一个统一的定义。

  其实,我觉得,云计算就是“云”+“计算”。“计算”是一种行为。而“云”,是一种模式、方法,或者说。

  我们对计算非常熟悉。人脑思考,就是一种计算方式。计算,就是对信息、数据进行处理和运算。这是一个很宽泛的概念。

  我们玩游戏,里面的人物建模、移动控制,属于计算。我们看视频,里面的图像编码解码,属于计算。我们网上购物,计价付费,也属于计算。

  信息时代的计算资源,既包括CPU、内存、硬盘、显卡这样的硬件资源,也包括操作系统、数据库、运行库、中间件、应用程序这样的软件资源。

  传统计算的一大特点,就是资源固化。也就是说,这些计算机所能够使用的软硬件计算资源,是固定的。

  CPU、内存、硬盘,装了多少,就只能用多少。资源少了(性能不足),需要再花钱买。资源多了(性能过剩),也不给退。

  云计算的计算资源,大部分不是单体物理资源。也就是说,不会租一台孤零零的物理服务器给你。(裸金属服务器除外)

  大部分云计算资源,都是池化了的资源。什么叫池化?池化就是物理资源的基础上,通过软件平台,封装成虚拟的计算资源,也就是我们常说的虚拟化。

  增加资源的过程,基本上是平滑升级。尽可能减小对业务的影响,也不需要进行业务迁移。就像你现在用的电脑,硬盘从1TB升级到2TB,下个订单就完成了,不需要换机,甚至不需要重启。(升级CPU或内存还是需要停一下机的。)

  而云计算,从物理角度来说,所有的计算资源都汇集在大型互联网数据中心(IDC),那里有严格的安保、抗震的建筑、安全的供电,有非常全面的容灾设计和应急方案,能够更好地计算资源,不会轻易地中断服务。

  从软件上来说,云计算服务提供商有更专业的技术团队,更成熟的技术储备,能够更好地计算资源不被入侵或。

  大部分云计算服务采用的分布式架构,使得计算资源可以承受远超单点架构的负荷压力。多节点的服务方式,也便于服务不同区域的用户。

  简单统计了一下,一共7个大类,149个项目,充分说明了现在云计算业务的多样性,但凡是你能想到的,都被做成了云服务,用来“出租”。

  这是最主要的一类云计算服务,实际上就可以理解为租一台配置灵活的服务器。支持异构运算,既可以租用CPU算力,也可以租用GPU、FPGA算力。算力从入门级到高性能,全部配齐。

  包括带宽、公网IP、VPC专有网络,能想到的都有。SLB负载均衡服务,CDN内容分发网络服务,也有。

  相信很多通信人会感到有点惊讶。是的,对于云服务提供商来说,这些都属于云服务。既然移动通信网络没牌照不能碰,LoRa、终端、物联网平台这些能碰的技术,还是不会放过的。

  这两块是最值得关注的。大数据我之前专门介绍过,它本质上就是属于云计算的。人工智能也没有被云服务提供商放过,从接口到平台,都有所涉及。包括语音识别、图像识别,都成了云服务的一种。有的云服务商,还提供人脸识别和人体分析服务。

  我们姑且分为三层:第一层次,是最底层的硬件资源,主要包括CPU(计算资源),硬盘(存储资源),还有网卡(网络资源)等。第二层次,要高级一些,我不打算直接使用CPU、硬盘、网卡,我希望你把操作系统(例如Windows、Linux)装好,把数据库软件装好,我再来使用。第三层次,更高级一些,你不但要装好操作系统这些基本的,还要把具体的应用软件装好,例如FTP服务端软件、在线视频服务端软件等,我可以直接使用服务。这三种层次,就是大家经常听到的IaaS、Paas、SaaS。IaaS: Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务)PaaS: Platform-as-a-Service(平台即服务)SaaS: Software-as-a-Service(软件即服务)

  事实上,这三种服务模型并不代表云计算的全部。如果你愿意,完全可以自己定义一个模型,例如存储即服务、网络即服务、编排即服务,甚至出行即服务、定位即服务。

  公有云:这是云计算部署最常见的一种方式。计算资源由第三方云服务提供商拥有和运营。来自不同组织的企业或个人,共享资源池中的资源。

  私有云:计算资源由第三方或组织自己拥有和运营。所有的计算资源,只面向一个组织。这种方式资源独占,安全性更高。

  混合云:公有云+私有云。例如,平时业务不多时,使用私有云资源,当业务高峰期时,临时租用公有云资源。这是一种成本和安全的折中方案。

  我还是要补充说一句,云计算其实并不是万能良药。这种资源集中的方式,对于很多场景需求来说,并不一定适合。

  以前我们搞云计算,主要的动力来自资源不足。现在,随着终端算力的不断增加,分布节点的计算资源也能够满足很多场景需求。于是,区块链等去中心化的技术,开始崛起,边缘计算这样的新型计算方式,也在崛起。这些,都会对云计算造成一定的竞争压力。