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云计算（Cloud Computing）云计算（Cloud Computing）是由Google提出的网络应用，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。一、 云计算简介云计算（Cloud Computing）是集成了多种传统计算机技术并结合网络的产物，其集成了是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Comuting）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）。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。Cloud Computing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。云计算（Cloud Computing）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。二、 云计算定义1、 狭义定义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。2、 广义定义云服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。这些任意服务所组成的资源池，我们可以称之为“云”，“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。 我们可以这样来概括，云计算可以算作是网格计算的一个商业演化版。三、 云计算原理云计算（Cloud Computing）是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是，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更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，并且它是通过互联网进行传输的。这样可以提高其流通的速度和范围。我们可以只需要一台电脑或者手机就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。四、 特点1、 数据安全可靠2、 客户端需求低3、 轻松共享数据4、 云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能性五、 云计算的形式1、 SAAS（软件即服务）2、 实用计算（Utility Computing）3、 网络服务4、 平台既服务5、 MSP（管理服务提供商）6、 商业服务平台7、 互联网整合六、 云计算的现状2006年谷歌推出了“Google 101计划”，并正式提出“云”的概念和理论。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”。目前这些公司均提出了自己的云计算的平台。大致的平台如下：1、 Google的云计算平台 Google的硬件条件优势，大型的数据中心、搜索引擎的支柱应用，促进Google云计算迅速发展。Google的云计算主要由MapReduce、Google文件系统(GFS)、BigTable组成。它们是Google内部云计算基础平台的3个主要部分。Google还构建其他云计算组件，包括一个领域描述语言以及分布式锁服务机制等。Sawzall是一种建立在MapReduce基础上的领域语言，专门用于大规模的信息处理。Chubby是一个高可用、分布式数据锁服务，当有机器失效时，Chubby使用Paxos算法来保证备份。 2、 IBM“蓝云”计算平台 “蓝云”解决方案是由IBM云计算中心开发的企业级云计算解决方案。该解决方案可以对企业现有的基础架构进行整合，通过虚拟化技术和自动化技术，构建企业自己拥有的云计算中心，实现企业硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破应用对资源的独占，从而帮助企业实现云计算理念。IBM的“蓝云”计算平台是一套软、硬件平台，将Internet上使用的技术扩展到企业平台上，使得数据中心使用类似于互联网的计算环境。“蓝云”大量使用了IBM先进的大规模计算技术，结合了IBM自身的软、硬件系统以及服务技术，支持开放标准与开放源代码软件。“蓝云”基于IBMAlmaden研究中心的云基础架构，采用了Xen和PowerVM虚拟化软件，Linux操作系统映像以及Hadoop软件(GoogleFileSystem以及MapReduce的开源实现)。IBM已经正式推出了基于x86芯片服务器系统的“蓝云”产品。下图为IBM“蓝云”的架构： 由图可知，“蓝云”计算平台由一个数据中心、IBMTivoli部署管理软件(Tivoliprovisioningmanager)、IBMTivoli监控软件(IBMTivolimonitoring)、IBMWebSphere应用服务器、IBMDB2数据库以及一些开源信息处理软件和开源虚拟化软件共同组成。“蓝云”的硬件平台环境与一般的x86服务器集群类似，使用刀片的方式增加了计算密度。“蓝云”软件平台的特点主要体现在虚拟机以及对于大规模数据处理软件ApacheHadoop的使用上。 “蓝云”平台的一个重要特点是虚拟化技术的使用。虚拟化的方式在“蓝云”中有两个级别，一个是在硬件级别上实现虚拟化，另一个是通过开源软件实现虚拟化。硬件级别的虚拟化可以使用IBMp系列的服务器，获得硬件的逻辑分区LPAR(logicpartition)。逻辑分区的CPU资源能够通过IBMEnterpriseWorkloadManager来管理。通过这样的方式加上在实际使用过程中的资源分配策略，能够使相应的资源合理地分配到各个逻辑分区。p系列系统的逻辑分区最小粒度是1/10颗CPU。Xen则是软件级别上的虚拟化，能够在Linux基础上运行另外一个操作系统。 虚拟机是一类特殊的软件，能够完全模拟硬件的执行，运行不经修改的完整的操作系统，保留了一整套运行环境语义。通过虚拟机的方式，在云计算平台上获得如下一些优点： 1)云计算的管理平台能够动态地将计算平台定位到所需要的物理节点上，而无须停止运行在虚拟机平台上的应用程序，进程迁移方法更加灵活；2)降低集群电能消耗，将多个负载不是很重的虚拟机计算节点合并到同一个物理节点上，从而能够关闭空闲的物理节点，达到节约电能的目的；3)通过虚拟机在不同物理节点上的动态迁移，迁移了整体的虚拟运行环境，能够获得与应用无关的负载平衡性能；4)在部署上也更加灵活，即可以将虚拟机直接部署到物理计算平台上，而虚拟机本身就包括了相应的操作系统以及相应的应用软件，直接将大量的虚拟机映像复制到对应的物理节点即可。“蓝云”计算平台中的存储体系结构：“蓝云”计算平台中的存储体系结构对于云计算来说也是非常重要的，无论是操作系统、服务程序还是用户的应用程序的数据都保存在存储体系中。“蓝云”存储体系结构包含类似于GoogleFileSystem的集群文件系统以及基于块设备方式的存储区域网络SAN。在设计云计算平台的存储体系结构时，可以通过组合多个磁盘获得很大的磁盘容量。相对于磁盘的容量，在云计算平台的存储中，磁盘数据的读写速度是一个更重要的问题，因此需要对多个磁盘进行同时读写。这种方式要求将数据分配到多个节点的多个磁盘当中。为达到这一目的，存储技术有两个选择，一个是使用类似于GoogleFileSystem的集群文件系统，另一个是基于块设备的存储区域网络SAN系统。在蓝云计算平台上，SAN系统与分布式文件系统(例如GoogleFileSystem)并不是相互对立的系统，SAN提供的是块设备接口，需要在此基础上构建文件系统，才能被上层应用程序所使用。而GoogleFileSystem正好是一个分布式的文件系统，能够建立在SAN之上。两者都能提供可靠性、可扩展性，至于如何使用还需要由建立在云计算平台上的应用程序来决定，这也体现了计算平台与上层应用相互协作的关系。 3、 Amazon的弹性计算云 Amazon是互联网上最大的在线零售商，为了应付交易高峰，不得不购买了大量的服务器。而在大多数时间，大部分服务器闲置，造成了很大的浪费，为了合理利用空闲服务器，Amazon建立了自己的云计算平台弹性计算云EC2（elasticcomputecloud），并且是第一家将基础设施作为服务出售的公司。Amazon将自己的弹性计算云建立在公司内部的大规模集群计算的平台上，而用户可以通过弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例(instance)。用户使用实例的付费方式由用户的使用状况决定，即用户只需为自己所使用的计算平台实例付费，运行结束后计费也随之结束。这里所说的实例即是由用户控制的完整的虚拟机运行实例。通过这种方式，用户不必自己去建立云计算平台，节省了设备与维护费用。 上图为EC2系统的使用模式。从图中可以看出，弹性计算云用户使用客户端通过SOAPoverHTTPS协议与Amazon弹性计算云内部的实例进行交互。这样，弹性计算云平台为用户或者开发人员提供了一个虚拟的集群环境，在用户具有充分灵活性的同时，也减轻了云计算平台拥有者(Amazon公司)的管理负担。弹性计算云中的每一个实例代表一个运行中的虚拟机。用户对自己的虚拟机具有完整的访问权限，包括针对此虚拟机操作系统的管理员权限。虚拟机的收费也是根据虚拟机的能力进行费用计算的，实际上，用户租用的是虚拟的计算能力。总而言之，Amazon通过提供弹性计算云，满足了小规模软件开发人员对集群系统的需求，减小了维护负担。其收费方式相对简单明了：用户使用多少资源，只需为这一部分资源付费即可。为了弹性计算云的进一步发展，Amazon规划了如何在云计算平台基础上帮助用户开发网络化的应用程序。除了网络零售业务以外，云计算也是Amazon公司的核心价值所在。Amazon将来会在弹性计算云的平台基础上添加更多的网络服务组件模块，为用户构建云计算应用提供方便。 4、 微软的云计算解决方案微软主要有三类云计算解决方案，即Live和Online解决方案、Windows Azure平台解决方案，以及动态数据中心解决方案目前这种介绍Window Azure Platform方案Windows Azure服务平台包括5个主要部分：Windows Azure ，Live Services，Microsoft SQL Services，Microsoft .NET Services，Microsoft SharePoint Services & Dynamics CRM ServicesWindows Azure用于服务托管，以及底层可扩展的存储，计算和网络的管理。Microsoft SQL Services可以扩展Microsoft SQL Server应用到云中的能力。Microsoft .NET Services使得可以便捷第创建基于云的松耦合的应用程序。另外还包含访问控制机制可以 Live Services提供了一种一致性的方法，处理用户数据和程序资源，使得用户可以在PC、手机、PC应用程序和Web网站上存储、共享、同步文档、照片、文件以及任何信息。Microsoft SharePoint Servicesand Microsoft Dynamics CRM Services用于在云端提供针对业务内容、协作和快速开发的服务，建立更强的客户关系。 Azure 就是微软云计算所有服务的基础平台，从 Live 服务，到数据服务，到提供 SharePoint 和 Microsoft Dynamics CRM 的空间服务。应用程序即可以运行在云中，也可以运行在本地系统。Wisdows Azure具有很强的互操作。如下图Windows Azure的三个核心服务分别是计算(Compute)、存储(Storage)和管理(Management)。计算：计算服务在64位Windows Server 2008平台上由Hyper-V支持提供可扩展的托管服务，这个平台是虚拟化的，可根据需要动态调整。存储：Windows Azure支持三种类型的存储，分别是Table，Blob和Queue。它们支持通过REST API直接访问。注意Windows Azure Table和传统的关系数据库Table有着本质的区别，它有独立的数据模型，Table通常用来存储TB级高可用数据，如电子商务网站的用户配置数据，Blob通常用来存储大型二进制数据，如视频，图片和音乐，每个Blob最大支持存储50GB数据，Queue是连接服务和应用程序的异步通信信道，Queue可以在一个Windows Azure实例内使用，也可以跨多个Windows Azure实例使用，Queue基础设施支持无限数量的消息，但每条消息的大小不能超过8KB。任何有权访问云存储的帐户都可以访问Table，Blob和Queue。管理：包括虚拟机授权，在虚拟机上部署服务，配置虚拟交换机和路由器，负载均衡等。Windows Azure在计算、存储、和管理上拥有的这些强大功能可以做如下的使用： 作为一个部署服务的平台用户可以在Windows Azure上部署自行开发的服务，例如使用WCF开发的Web Service，使用WF开发的工作流，使用ASP.NET开发的运行在服务器上的网站，等等。 作为一个软件分发平台用户可以使用Windows Azure来分发自己的软件，例如0点击（无需用户操作）部属的Silverlight，XBAP，AJAX程序，但点击（Click Once）部署的WPF和Windows Forms程序，甚至是提供一个安装包的下载链接。当然，为了充分利用云的特性，这些软件常常需要和部署在云端的服务进行交互。 作为一个一般的分布式计算平台Windows Azure也可以作为一个一般的分布式计算平台来使用。Fabric提供了极其强大的负载平衡的支持，所以可以很好的执行一