Sun-云计算入门

Sun 云计算 | 1将您的企业提高到一个新的水平Sun 公司云计算技术可顺利地扩展您的基础设施，以抓住新的商业机会。Sun 云计算 | 2目录更高水平的云计算 .4为何要实现云计算? .5云: 远远优于廉价计算 .5全新规模的 IT 效率 .6编程更快、更灵活 .6抓住新的机会: 云生态系统 .7云计算的起源 .8利用云计算 .9使用云 .9掌控云 .9构建云 .10成为云 .10公用云、专用云和混合云 .10云计算定义 .11基础性技术 .11云计算架构服务层 .12把软件当作服务 (SaaS) .12把平台当作服务 (PaaS) .12把基础设施当作服务 (IaaS) .13云揭秘 .13虚拟化 .13操作系统虚拟化 .14平台虚拟化 .14网络虚拟化 .14应用程序虚拟化 .15软件部署 .15软件打包 .15机器映像 .16Sun 公司云哲学 .16开放源和互操作性 .16综合产品组合 .17目录Sun 云计算 | 3企业级系统品质 .17效率/经济性 .18可靠性/可用性 .18密度/可扩展性 .18敏捷性 .18安全性 .18Sun 公司与云相关的新技术 .19虚拟化 .19模块化系统 .20开放式存储 .21您可以做什么.22目录 2009 年。Sun 公司。保留所有权利。Sun 云计算 | 4更高水平的云计算 云计算在许多方面只是互联网的一个比喻词，亦即计算和数据资源日益迁移到 Web 上的比喻词。不过，区别也是存在的：云计算代表网络计算价值的一个新的临界点。它提供更高的效率、巨大的可扩展性和更快、更容易的软件开发。其中心内容为新的编程模型、新的 IT 基础设施以及实现新的商业模式。对于希望拥有云计算的开发人员和企业，Sun 公司正在开发一些关键性技术，以便为这种新模式提供企业级的和更加系统化的品质服务。互操作性 当现有的多数云提供封闭式平台和供应商锁定时，许多开发人员在为实现互操作大声疾呼。Sun 公司的开放源产品策略和 Java 原则的焦点在于为海量计算资源提供互操作性。想象一下把现有的云“岛”融于一个新的可互操作 “Intercloud”，其中可以在多个平台之间迁移应用程序并实现互操作。高密度水平计算 Sun 公司正在创造高功率密度计算节点架构以及规模超大的 Infiniband 构造，作为顶层 HPC 部署的组成部分。这种高密度技术正在融入我们大规模云的设计中。云中数据 云计算不仅仅是普通计算工具，而且越来越成为处理千万亿次级 (Petascale) 数据的计算技术。Sun 公司开放式存储 (Open Storage) 产品为混合式数据服务器提供前所未有的效率和性能，以适应新兴数据密集型计算应用程序，而这些应用程序将成为云的一个关键组成部分。这些技术方法注重促进更高效的大规模云部署，从而提供适应下列下一代商业机会的基础设施：社交网络、算法交易、持续风险分析，等等。 更高水平的云计算 Sun 云计算 | 5为何要实现云计算? “云的兴起并不仅仅是使杂耍表演者兴奋的另一个平台。它无疑会变革 IT 行业，它还将会深刻变革人们的工作方式和公司的经营方式。”经济学家(Economist): “让它兴起吧!” 2008 年 10 月 23 日云: 远远优于廉价计算云计算为按需提供 IT 资源创造出更高水平的效率和经济性，与此同时，开创出新的商业模式和市场机会。尽管许多人都把目前的云计算产品和服务视为纯粹的“Pay by the Drink”计算平台，但他们确实显示出两种相互依存的主流 IT 趋势的趋同性。IT 效率 最大限度地降低成本: 公司正在通过像虚拟化这样的技术将其 IT 成本从资本费用转变为经营费用。云计算起初作为一种改进基础设施资源部署和利用率的方法，但在充分利用此基础设施中最终产生一种新的应用程序开发模式。业务敏捷性 最大限度地增加回报: 通过快速面市、集成化应用程序堆栈、即时机器映像部署和千万亿次级并行编程，使 IT 成为一种竞争利器。云计算被利用为一种使投入运营时间 (Time to Service) 发生革命性变革的关键性方法。但是，不可避免的是，这些服务必须建立在同样具有创新性的快速部署基础设施模型之上。可以肯定地说，这些趋势已经在 IT 行业中存在多年。不过，最近大规模网络贷款和虚拟化技术的出现使这种变革促成一种新的面向服务的基础设施。云计算使 IT 机构能够极大地提高硬件利用率，并能够在极短时间内升级到巨大容量，而不必频繁地投资构建新的基础设施、培训新员工或颁发软件许可证。云计算还创造出新的机会，使人们能够在较短时间内使用更少投资构建一种更高级的网络服务。“到 2011 年，早期技术采用者将会抛弃资本支出，转而作为服务来购买其 40% 的 IT 基础设施。. 云计算即将起飞，因而将会把应用程序从特定基础设施中解放出来。” Gartner 新闻稿: “Gartner 发布针对 2008 年及以后的 IT 机构和用户的关键预测” (Gartner Highlights Key Predictions for IT Organisations and Users in 2008 and Beyond), 2008 年 1 月 31 日为何要实现云计算?Sun 云计算 | 6全新规模的 IT 效率 云计算是关于效率的技术。它提供一条以承担得起的成本实时按需部署和访问从单个系统到巨量 IT 资源的一切事件的途径。它使持有信用卡的任何人均能利用高性能计算和高容量存储。而且，由于最佳的云策略建立在开发人员已经知道的概念和工具基础之上，云还具有重新定义 IT 与开发人员以及开发人员所依赖的业务单元之间的关系的潜力。降低资本支出 云计算使公司可以通过像虚拟化这样的技术将 IT 成本从资本支出转变为经营费用。降低数据中心运营成本 云计算提高基础设施利用率并简化资源管理。例如，云允许通过 API 进行自助服务与配置，使数据中心实现更高水平的自动化，同时降低管理成本。消除了过量配置 云计算按需提供扩展规模，把这一特性与公用设施定价结合在一起，消除了为满足需求而过量配置的情形。利用云计算，公司可以在极短时间内扩展到巨大容量。那些认为云计算只是无价值的东西的人，请仔细看看已经可以使用的云产品。A、Google 等其他大型互联网提供商都在利用其基础设施投资 “分享”大规模经济效益。Amazon Web 服务 (AWS) 使用的带宽已经超过与其核心电子零售 (E-tailing) 服务关联的带宽。各种具有前瞻性的企业 (从 Web 2.0 新创企业到国际化企业) 正在采用云计算来降低基础设施成本。纽约时报需要将其档案 (1851 年到 1980 年) 中的 1100 万篇文章和图像转换成为 PDF 文档。其内部 IT 部门认为这项工作需要花上七个星期时间。而一名使用运行 Hadoop (一种类似于 MapReduce 的开放源工具) 的 100 个 Amazon EC2 简单 Web 服务接口实例的开发人员，花了不到 300 美元，在 24 小时之内就完成了这项工作。 : “自助式比例分配超级计算乐趣!” (Self-service, Prorated Super Computing Fun!) 11/1/07, /2007/11/01/self-service-prorated-super-computing-fun/编程更快、更灵活云计算不只是硬件问题，它还是一场编程革命。敏捷、易于访问和轻便的 Web 协议 与很普及的水平扩展架构相结合 可以加快新应用程序和服务的开发周期和面市时间。新的业务功能现在只需一个脚本就可解决问题。加快了周期 云计算模式为开发新一代应用程序和服务提供一种更加方便快捷的方法。更快的开发和测试周期意味着企业可以用几个小时时间就能完成过去通常需要数天、数周甚至数月时间完成的工作。为何要实现云计算?Sun 云计算 | 7增强敏捷性 云计算比任何其他模式更能适应变革。例如，Animoto Productions (聚合 (Mashup) 工具制作商，这种工具可以从图像和音乐创建视频) 使用云计算仅仅用三天时间从 50 台服务器扩展到 3,500 台服务器。云计算还可以提供一个更大的选择更轻便和敏捷的开发工具的范围，因而简化并加快了开发过程。其效果立竿见影，创建服务的灵活性得到前所未有的增强，而且大大加快了开发周期。但是，与此同时，如果这些工具没有真正实现开放性，开发灵活性就会受到 API 的限制。云计算可以为开发人员带来一个生产率新时代，但前提是他们建立在可以联合而非集中的平台之上。但在编程文化即将要在云中使用的语言里正在发生着一场重大变革。下一个 Web 栈会是什么?现在，经过集成化和优化的开放源 Apache、MySQL、PHP/Perl/Python (AMP) 栈已成为构建和部署新型 Web 应用程序和服务的首选平台。云计算将会成为采用一系列甚至更新、更轻便、更敏捷的工具的催化剂，这些工具包括 lighttpd (一种开放源 Web 服务器) 、Hadoop (支持数据密集型分布式应用程序的免费 Java 软件框架)、MogileFS (一种能够在任意数量机器之间实现水平扩展的文件系统)，等等。抓住新的机会: 云生态系统 但是，云计算不只是在少数基础设施供应商的产品上繁殖 Xen 映像栈。它还涉及一个新兴生态系统，其中包含提供像用于云抽象的 On-ramp 这样的计算资源的辅助服务、有助于部署的专业服务、像分布式数据库这样的专用应用程序组件，以及用于全部 IT 提供商和消费者的虚拟专用数据中心。这些服务可满足从单个开发人员和小型新创企业到大型企业不等的客户的要求。而且它们还在继续扩大虚拟化水平，而虚拟化是云中一个提供更高水平基本服务抽象的关键架构组件。NetscapeBEA/SAPOracle1998 年ApachePHP/Perl/PythonMySQL2008 年lighttpdHadoopMogileFS?为何要实现云计算?Sun 云计算 | 8云计算的起源 基本上，云计算只是一种把 IT 资源当作服务来提供的手段。几乎所有 IT 资源都可以作为云服务来提供：应用程序、计算能力、存储容量、联网、编程工具，以至于通信服务和协作工具。云计算最早为 Google、Amazon 等其他扩建基础设施的大型互联网服务提供商所采用。于是产生一种架构：大规模扩展、水平分布的系统资源，抽象为虚拟 IT 服务，并作为持续配置、合用的资源进行管理。这种架构模式被 George Gilder 在其 2006 年 10 月在 Wired 杂志上发表的文章 (标题为 “信息工厂” (The Information Factories) ) 中进行了详细介绍。Gilder 所描写的服务器庄园在架构上与网格计算 (Grid Computing) 相似，但其中网格用于松散结合的技术计算应用程序，而这种新的云模式则应用于互联网服务。“在此架构中，数据大多驻留在互联网某个位置的服务器上，而应用程序则运行于 云服务器 和用户浏览器上。” 摘自 G. Gilder 在其 “信息工厂” 一文中引用的 Eric Schmidt 的话。云和网格都被设计为可非常高效地进行水平扩展。二者都能经受得起个别元素或节点的失败。二者都按使用情况收费。然而网格通常处理批作业，并且有明确的起点和终点，而云服务却可以持续运行。此外，云扩大了可用资源的类型 (文件存储、数据库和 Web 服务)，并且将适应范围延伸至 Web 和企业应用程序。与此同时，实用计算 (Utility Computing) 的概念成为 IT 设计和运营的一个焦点。就像 Nick Carr 在其大转换(The Big Switch) 一书中所指出的那样，计算服务基础设施开始与作为公用设施的电的发展相似。如果您可以在需要时以按需付费形式购买计算资源，那不是非常美妙吗?为何要实现云计算?Sun 云计算 | 9就最终用户而言，云计算意味着没有硬件购置成本、没有需要管理的软件许可证或升级、不需要雇佣新的员工或咨询人员、不需要租赁设施、没有任何种类的基建投资，而且还没有隐性成本。只是一种用仪表测量出来的、根据使用情况支付的订购费或固定的订购费。只是用您所需的量，而且只按使用量付费。云计算实际上把实用模式 (Utility Model) 推到了新的水平。它是一种新颖和演升的实用计算形式，其中许多不同类型的资源 (硬件、软件、存储、通信等) 可即时合并和再合并成为客户所要求的特定能力或服务。从用于 HPC 项目的 CPU 周期到用于企业级备份的存储容量，再到用于软件开发的完整 IDE，云计算都可以实时提供几乎任何 IT 能力。在许多情况下，各种各样的机构和个人都喜欢作为一种服务来购买 “计算”，而且那些已经在建超级分布式数据中心的公司毫无例外地会选择作为一种服务来提供这种基础设施。利用云计算 那么个人或企业如何利用云计算趋势? 这不仅仅是把包含您整个软件栈的机器映像加载到一个公用云 (如 AWS) 上的问题，因为还可以通过多种不同方法来利用此基础设施并探索新商业模式的生态系统。使用云基于公用的商业化云的服务产品的数量和质量都在快速提高。使用云对于新创企业、研究项目、Web 2.0 开发人员或想要 “加载并执行” (Load and Go) 的特定用户来说都是最佳选择。如果您现在是一个新创的互联网企业，您的投资者就会要求您最大限度地减少 IT 支出。这当然不是云的目的所在。掌控云一般来说，企业使用公用云来执行特定功能或工作负载。云对于下面几项任务来说是一个非常具有吸引力的替代选择：开发和测试 这也许是对于企业 (不只是新创企业的开发人员) 最容易的云使用案例。如果您还不知道项目是否通过概念证明 (Proof of Concept)，为何要等着给服务器发出指令呢?功能卸载 您可以将云用于特定工作负载。例如，SmugMug 在云中作为一项批作业执行其映像微缩功能。“我们确实不想在运营数据中心了。我们宁愿花费时间给我们客户提供卓越的服务和编写卓越的软件，而不原意再管理物理硬件。” SmugMug 首席执行官 Don MacAskill为何要实现云计算?Sun 云计算 | 10扩大 云为您提供一个在需要服务时处理峰值负载或预期波峰的新选项。这对于企业来说是一个非常具有吸引力的选项，但也可能是最困难的使用案例之一。成功取决于应用程序有状态性以及与可能需要在两个站点之间复制和均衡负载的其他数据集的相关性。实验 为何要下载新软件的演示版，然后安装、许可和测试软件呢？将来，软件测评可以在需要购买许可证或支持之前在云中进行。构建云许多大型企业了解云计算的经济效益，但希望确保严格执行安全策略。因此，他们正在首先试验 “专用” 云 (参阅第 1.4 节)，长远的选择是将成熟的企业应用程序迁移到一个能够提供恰当服务水平的云中。其他公司可能只想构建专用云来利用资源池的经济效益，并标准化其开发和部署过程。成为云这个类别同时包括云计算服务提供商和云整合商 提供多种类型云服务的公司。随着企业和服务提供商获得云架构模式方面的经验，并在可用的安全和访问控制技术方面产生信心，其中大部分将会决定部署外向型云服务。现在，某些现有的公用云的高增长率无疑会加速推进这一势头。Amazon 的 EC2 只是在两年前推出的，2008 年 10 月才正式从 Beta 版升级到普遍上市。云服务提供商可以： 为新创企业和 Web 2.0 应用程序开发人员提供进入市场的新路径 提供新的增值功能，例如，分析 通过企业级 SLA 创造竞争优势 帮助企业客户开发自己的云如果您目前正在构建大型数据中心，您很可能应该考虑是否打算提供云服务。公用云、专用云和混合云一个公司可以选择使用某个服务提供商的云或者构建其自己的云，但是否始终都是要么拥有一切要么什么也没有? Sun 公司看到一个把两个基本选项的优势调和起来的机会。公用云由第三方运行，而且可以把来自许多不同客户的作业在云内的服务器、存储系统和其它基础设施上混合在一起。最终用户不知道运行其作业的同一台服务器、网络或磁盘上还有哪些用户。 为何要实现云计算?Sun 云计算 | 11专用云是处理数据保护和服务级问题的公司的良好选项。专用云是由单个客户所拥有的按需提供基础设施，该客户控制哪些应用程序在哪里运行。它们拥有服务器、网络和磁盘，并且可以决定允许哪些用户使用基础设施。但是，即使是感到构建专用云时间紧迫的人士都有可能希望同时在私有基础设施和公用云空间里运行应用程序。这就产生了混合云这一概念。混合云把公用云模式与专用云模式结合在一起。您部分拥有，部分与他人共享，不过是通过一种可控的方式。混合云提供根据需要且在外部预配置的扩展规模的承诺，但增加了确定如何在这些不同环境之间分配应用程序的复杂性。尽管企业可能会为混合云承诺所吸引，但此选项至少在最初可能会保留给不需要复杂数据库或同步的简单的有状态应用程序。云计算定义 “云计算是下一代计算的基础之一。. 它是一个 网络即所有计算的平台 的世界，其中我们现在视为计算机的一切东西都只是一个连接到我们所构建的大型计算机的设备。云计算是一种思考我们将来如何提供计算服务的奇妙方法。” OReilly Media 首席执行官 Tim OReilly基础性技术 尽管云计算的基本技术 (如水平扩展分布式计算节点) 已经应用一段时间了，但虚拟化 计算资源抽象 是所有云架构的基础性技术。由于能够使服务器 (在管理程序抽象的操作系统之后) 、存储设备、台式机和应用程序实现虚拟化，现在可以根据需要来分配种类繁多的 IT 资源。过去几年里廉价的高带宽网络普及的急剧增长同样至为重要。十多年前只向少数互联网用户提供的高带宽服务现在已为北美、欧洲和亚洲的多数互联网用户所使用，这使从浏览器访问海量计算和数据资源成为可能。虚拟化资源在云中真正是无处不在 不仅仅在千兆位数据中心局域网 (LAN) 和广域网 (WAN) 之间，而且通过宽带提供给远程编程人员和最终用户。用于云计算的其他实现技术能够以绝对是前所未有的规模提供 IT 能力。下面列举几个例子: 云计算定义Sun 云计算 | 12复杂文件系统: 例如可支持几乎无限大存储容量的 ZFS、文件系统和卷管理集成、快照和写时复制 (Copy-on-Write) 克隆、在线完整性检查和修复，等等。架构模式: 通过给常见问题提供可复用的解决方案，加快超级云架构