云计算基础概念对比介绍

云计算基础概念云计算（面向用户）云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指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；广义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，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。并行计算（ParallelComputing）、效用计算（UtilityComputing）、网络存储（NetworkStorageTechnologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（LoadBalance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。云计算的基本原理：通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。IaaS(Infrastructure-as-a-Service)IaaS(Infrastructure-as-a-Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。PaaS(Platform-as-a-Service)PaaS(Platform-as-a-Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。SaaS(Software-as-a-Service)SaaS(Software-as-a-Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。相对于传统的软件，SaaS解决方案有明显的优势，包括较低的前期成本，便于维护，快速展开使用等。比如红麦软件的舆情监测系统。三种“云”它们是1)“基础设施作为服务”(IaaS，提供按需使用的虚拟服务器，例如Amazon的EC2)；2)Web服务或称“平台作为服务”(PaaS)，提供API或开发平台供客户在云中创建自己的应用；3)软件作为服务(SaaS)，例如Salesforce.com的CRM软件。标准资源来自网络这是云计算的根本理念所在，即通过网络提供用户所需的计算力、存储空间、软件功能和信息服务等。伸缩能力如果资源节点服务能力不够，但是网络流量上来，这时候需要平台在一分钟几分钟之内，自动地动态增加服务节点的数量，从100个节点扩展到150个节点。能够称之为云计算，就需要足够的资源来应对网络的尖峰流量，哪怕是突然出现了“贾君鹏”这样的热点。过了一阵子，流量下来了，服务节点的数量在随着流量的减少而减少。性价比优势云计算之所以是一种划时代的技术，就是因为它将数量庞大的廉价计算机放进资源池中，用软件容错来降低硬件成本，通过将云计算设施部署在寒冷和电力资源丰富的地区来节省电力成本，通过规模化的共享使用来提高资源利用率。国外代表性云计算平台提供商达到了惊人的10-40倍的性能价格比提升。国内由于技术、规模和统一电价等问题，暂时难以达到同等的性能价格比，我们暂时将这个指标定为5倍。拥有256个节点的中国移动研究院的云计算平台已经达到了5到7倍的性能价格比提升，其性能价格比随着规模和利用率的提升还有提升空间。简化版第一：服务是否通过网络计算云实现，即终端用户只需要简单的输入输出；第二：网络计算云提供的服务能力即服务节点数目是否能达到即时调整，即根据终端用户服务能力需求即时增加或减少到适当服务节点数目。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：高性价比：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。应用分布性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。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。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。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。潜力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。系统的宗师AndrewS.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rloginB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。网格（整合资源）网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、存储、访问等），虚拟组织最终实现在这个虚拟环境下进行资源共享和协同工作，彻底消除资源“孤岛”，最充分的实现信息共享。满足条件网格必须同时满足三个条件：在非集中控制的环境中协同使用资源；使用标准的、开放的和通用的协议和接口；提供非平凡的服务。网格技术的特征网格具有以下四点优势：（1）资源共享，消除资源孤岛：网格能够提供资源共享，它能消除信息孤岛、实现应用程序的互连互通。网格与计算机网络不同，计算机网络实现的是一种硬件的连通，而网格能实现应用层面的连通。（2）协同工作：网格第二个特点是协同工作，很多网格结点可以共同处理一个项目。（3）通用开放标准，非集中控制，非平凡服务质量：这是IanFoster最近提出的网格检验标准。网格是基于国际的开放技术标准，这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。（4）动态功能，高度可扩展性：网格可以提供动态的服务，能够适应变化。同时网格并非限制性的，它实现了高度的可扩展性。集群集群技术的定义集群（cluster）技术是一种较新的技术,通过集群技术，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，其任务调度则是集群系统中的核心技术。本文就集群系统的定义、发展趋势、任务调度等问题进行了简要论述。集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。采用集群的目的1提高性能一些计算密集型应用，如：天气预报、核试验模拟等，需要计算机要有很强的运算处理能力，现有的技术，即使普通的大型机其计算也很难胜任。这时，一般都使用计算机集群技术，集中几十台甚至上百台计算机的运算能力来满足要求。提高处理性能一直是集群技术研究的一个重要目标之一。2降低成本通常一套较好的集群配置，其软硬件开销要超过100000美元。但与价值上百万美元的专用超级计算机相比已属相当便宜。在达到同样性能的条件下，采用计算机集群比采用同等运算能力的大型计算机具有更高的性价比。3提高可扩展性用户若想扩展系统能力，不得不购买更高性能的服务器，才能获得额外所需的CPU和存储器。如果采用集群技术，则只需要将新的服务器加入集群中即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系统在不知不觉中完成了升级。4增强可靠性集群技术使系统在故障发生时仍可以继续工作，将系统停运时间减到最小。集群系统在提高系统的可靠性的同时，也大大减小了故障损失。IaaSIaaS(InfrastructureasaService)基础设施即服务消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。这类服务称为基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）。基于Internet的服务（如存储和数据库）是IaaS的一部分。Internet上其他类型的服务包括平台即服务（PlatformasaService，PaaS）和软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）。PaaS提供了用户可以访问的完整或部分的应用程序开发，SaaS则提供了完整的可直接使用的应用程序，比如通过Internet管理企业资源。作为InfrastructureasaService(IaaS)在实际应用中的一个例子，TheNewYorkTimes使用成百上千台AmazonEC2实例在36小时内处理TB级的文档数据。如果没有EC2，TheNewYorkTimes处理这些数据将要花费数天或者数月的时间。根据NIST的权威定义，云计算有SPI，即SaaS、PaaS和IaaS三大服务模式。这是目前被业界最广泛认同的划分。PaaS和IaaS源于SaaS理念。PaaS和IaaS可以直接通过SOA/WebServices向平台用户提供服务，也可以作为SaaS模式的支撑平台间接向最终用户服务[2]。PaaS PaaS（Platform-as-a-Service：平台即服务）所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台（计世资讯定义为业务基础平台）作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。在2007年国内外SaaS厂商先后推出自己的PAAS平台。SaaSSaaS（Software-as-a-service）的意思是软件即服务，SaaS的中文名称为软营或软件运营。SaaS是基于互联网提供软件服务的软件应用模式。作为一种在21世纪开始兴起的创新的软件应用模式，SaaS是软件科技发展的最新趋势。SaaS提供商为企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台，并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务，企业无需购买软硬件、建设机房、招聘IT人员，即可通过互联网使用信息系统。就像打开自来水龙头就能用水一样，企业根据实际需要，从SaaS提供商租赁软件服务。MPI（接口，实现并行处理能力）对MPI的定义是多种多样的，但不外乎下面三个方面，它们限定了MPI的内涵和外延：1、MPI是一个库，提供100多个函数，而不是一门语言。许多人认为，MPI就是一种并行语言，这是不准确的。但是，按照并行语言的分类，可以把FORTRAN+MPI或C+MPI看作是一种在原来串行语言基础之上扩展后得到的，并行语言MPI库可以被ORTRAN77/C/Fortran90/C++调用，从语法上说，它遵守所有对库函数/过程的调用规则，和一般的函数/过程没有什么区别；2、MPI是一种标准或规范的代表，而不特指某一个对它的具体实现，迄今为止，所有的并行计算机制造商都提供对MPI的支持，可以在网上免费得到MPI在不同并行计算机上的实现，一个正确的MPI程序可以不加修改地在所有的并行机上运行；3、MPI是一种消息传递编程模型，并成为这种编程模型的代表。事实上，标准MPI虽然很庞大，但是它的最终目的是服务于进程间通信这一目标的；NFSNFS是NetworkFileSystem的简写,即网络文件系统.网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS.NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。NFS好处以下是NFS最显而易见的好处：1.本地工作站使用更少的磁盘空间，因为通常的数据可以存放在一台机器上而且可以通过网络访问到。2.用户不必在每个网络上机器里头都有一个home目录。Home目录可以被放在NFS服务器上并且在网络上处处可用。3.诸如软驱，CDROM，和Zip（是指一种高储存密度的磁盘驱动器与磁盘）之类的存储设备可以在网络上面被别的机器使用。这可以减少整个网络上的可移动介质设备的数量。NFS组成NFS至少有两个主要部分：一台服务器和一台（或者更多）客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作，一些进程需要被配置并运行。实际应用NFS有很多实际应用。下面是比较常见的一些：1.多个机器共享一台CDROM或者其他设备。这对于在多台机器中安装软件来说更加便宜跟方便。2.在大型网络中，配置一台中心NFS服务器用来放置所有用户的home目录可能会带来便利。这些目录能被输出到网络以便用户不管在哪台工作站上登录，总能得到相同的home目录。3.几台机器可以有通