信息技术基础实训（WPS Office）课件 27.任务5.3 探索云计算的无限可能

任务5.3探索云计算的无限可能信息技术基础“信息技术基础”课程组知识要点：虚拟化与云计算的基本概念及其发展历程，云计算服务，云计算部署模式，以及主流云计算技术5.3.1任务描述小云在一次关于“云计算行业应用”的研讨会中，对云计算技术产生了浓厚兴趣。她意识到，云计算是提升行业效率和推动现代化的重要途径。因此，她决定深入学习云计算的相关技术，包括虚拟化、云计算、云服务等，并探索如何将这些技术融入日常工作中。她希望通过系统学习，不仅能掌握云计算相关理论知识，还能够实际应用这些技术，以优化工作流程和提升效率，并为相关行业信息化和数字化转型做出贡献。5.3.1任务描述5.3.2任务分析任务5.3的思维导图如图所示。5.3.2任务分析5.3.3知识准备5.3.3知识准备01虚拟化技术02云计算技术1.虚拟化技术虚拟化（Virtualization）的含义非常广泛，将任何一种形式的资源抽象成另一种形式的技术都可以认为是虚拟化技术，或者说它是资源的一种逻辑表示。对于服务器来说，虚拟化就是在一台物理服务器上可以运行多台虚拟机，所有虚拟机可以共享物理机的CPU、内存、I/O硬件资源，但在逻辑上各台虚拟机之间又是相互隔离的。此外，虚拟化也是云计算实现的重要基础。5.3.3知识准备（1）虚拟化技术简介虚拟化的结构如图5-3-2所示。企业在购置服务器之后，首先为其安装虚拟化业务操作系统，然后再部署企业的系统应用以及需要的基础环境。5.3.3知识准备图5-3-2虚拟化的结构虚拟化的发展也有比较长的一段时间了，其发展历程中一些相对重要的事件如图5-3-3所示。例如1993年，IBM推出可升级的POWER并行系统，这是第一款采用RS/6000技术、基于微处理器的超级计算机；1998年，著名的×86仿真模拟器Bochs

发布等。图5-3-3虚拟化发展历程5.3.3知识准备（2）虚拟化发展历程①云计算不是技术，而是一种模型。②通过云计算，用户可以使用的资源包括网络、服务器、存储、应用及服务等，这些资源全部属于IT领域，即云计算的目标就是让大众像获取水电一样获取到IT服务。③云计算中资源的使用可以“随时随地”，其前提是网络可达。④资源能够快速供应并释放对应了云计算快速弹性伸缩的特点，而与服务提供商的交互降到最低限度则对应了按需自助服务。5.3.3知识准备2.云计算技术（1）云计算云计算是一种模型，它可以实现随时随地、便捷地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（如网络、服务器、存储、应用及服务），资源能够快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互降到最低限度。云计算的特点如下。在日常生活中，每天都会频繁地接触到云计算的各种技术应用。例如百度网盘就是一项云存储服务，通过其客户端，人们可以轻松地将照片、视频、文档等文件进行备份、同步和分享。还有像云相册、云音乐等各种各样基于云的应用。通过这些应用可以发现，云计算让人们的生活更加方便。此外，企业也可以通过云计算的方式，让产品能够提供更好的体验，从而收获更多的用户。5.3.3知识准备2.云计算技术在人们日常工作过程中，也会频繁使用云计算产品，其中最为典型的云视频会议应用的发展可谓是日新月异。在政府、交通、电力、医疗、教育、金融、军队等行业领域及企业需求的共同带动下，我国的云视频会议市场呈现高速稳定的增长趋势。随着越来越多的企业开始意识到高效协作的重要性，云视频会议系统已逐渐成为企业高效办公的“标配”，如图5-3-4所示。图5-3-4工作中的云计算5.3.3知识准备2.云计算技术云计算理念从最初诞生至今，随着企业IT架构从传统的非云架构向目标云化架构的不断演变，总体可以分为3个发展阶段，如图5-3-5所示。图5-3-5云计算的发展历程5.3.3知识准备2.云计算技术（2）云计算发展历程①云计算1.0：面向数据中心管理员的IT基础设施资源虚拟化阶段。该阶段的关键特征体现为通过计算虚拟化技术的引入，将企业IT应用与底层的基础设施彻底分离解耦，将多个企业IT应用实例及运行环境（客户机操作系统）复用在相同的物理服务器上，并通过虚拟化集群调度软件，将更多的IT应用复用在更少的服务器节点上，从而实现资源利用效率的提升。5.3.3知识准备2.云计算技术②云计算2.0：面向基础设施云租户和云用户的资源服务化与管理自动化阶段。该阶段的关键特征体现为通过管理平面的基础设施标准化服务与资源调度自动化软件的引入，以及数据平面的软件定义存储和软件定义网络技术，面向内部和外部的租户，将原本需要通过数据中心管理员人工干预的基础设施资源，复杂低效的申请、释放与配置过程，转变为在必要的限定条件下（如资源配额、权限审批等）的一键式全自动化资源发放服务过程。③云计算3.0：面向企业IT应用开发者及管理维护者的企业应用架构的分布式微服务化和企业数据架构的互联网化，重构及大数据智能化阶段。该阶段的关键特征体现为企业IT自身的应用架构逐步从纵向扩展应用分层架构体系，走向数据库、中间件平台服务层以及分布式无状态化架构，从而使得企业IT在支撑企业业务敏捷化、智能化以及资源利用效率提升方面迈上一个新的台阶，并为企业创新业务的快速迭代开发铺平了道路。5.3.3知识准备2.云计算技术针对上述3个云计算发展历程阶段而言，云计算1.0普遍已经是过去式，但是它仍然是云计算的基石。此外，一部分行业、企业客户已完成初步规模的云计算2.0建设商用，正在考虑该阶段的进一步扩容，以及面向云计算3.0的演进；而另一部分客户则正在从云计算1.0走向云计算2.0，甚至同步展开云计算2.0和3.0的演进评估与实施。1）云计算的服务模式。如图5-3-6所示，在云计算中，一般情况下部署的所有应用都遵循统一的分层结构，应用程序是最终呈现给用户的，即用户通过应用程序的界面保存或创建出自己的数据。为了保证应用程序的正常运行，需要依赖底层的硬件资源，运行在硬件资源上的操作系统，以及运行在操作系统之上的中间件和应用程序的运行环境。一般将应用程序在内的所有部分称为软件层，将最底层的硬件资源，包括网络资源、存储资源、计算资源以及虚拟化层称为基础设施层，运行在操作系统之上、应用程序之下的所有中间部分称为平台层。图5-3-6云计算服务模式5.3.3知识准备2.云计算技术（3）云计算服务与部署模式如果基础设施层由云服务商提供，其他由用户自营，这种模式称为IaaS；如果基础设施层和平台层由云服务商提供，其他由用户自营，这种模式称为PaaS；如果全部由云服务商提供，这种模式称为SaaS。5.3.3知识准备图5-3-6云计算服务模式2.云计算技术2）云计算的部署模式如图5-3-7所示。图5-3-7云计算的部署模式5.3.3知识准备2.云计算技术①公有云：最先出现的云计算部署模式，也是最被大众所熟知的。目前，公有云可以提供给用户众多的服务，用户可以通过互联网像使用水电一样使用IT服务。5.3.3知识准备2.云计算技术公有云通常是由云服务提供商搭建的。从最终用户的角度来说，只需要购买云计算资源或者服务，而云计算所用到的硬件及相应的管理工作都由第三方服务商负责。公有云的资源向公众开放，使用公有云需要依赖互联网。②私有云：通常部署在企业或单位内部，运行在私有云上的数据全部保存在企业自有的数据中心内，如果需要访问这些数据，就需要经过部署在数据中心入口的防火墙，这样可以在最大程度上保护数据。③混合云：一种比较灵活的云计算模式，可能包含公有云、私有云或者后面要介绍的行业云中的两种或两种以上的云，用户的业务可以根据需求在这几种云上切换。由于安全和控制原因，并非所有的企业信息都能放置在公有云上，这样大部分已经应用云计算的企业将会使用混合云模式。5.3.3知识准备2.云计算技术混合云允许用户利用公共云和私有云的优势，还为应用程序在多云环境中的移动提供了极大的灵活性。此外，混合云模式具有成本效益，因为企业可以根据需要决定是否使用成本更昂贵的云计算资源。公有云是面向所有用户的，每个用户只要能够接入互联网，就可以在公有云的门户网站购买想要使用的任何服务。此时，公有云厂商必须要尽量降低全国乃至全球的用户就近接入时延的影响。因此，几乎所有的公有云厂商都会按照一个标准来建设公有云，那就是将公有云的数据中心尽量能够覆盖到所有主要城市。图5-3-8公有云的服务种类5.3.3知识准备2.云计算技术其次，一个好的公有云厂商，云服务的种类要求也是必不可少的，如图5-3-8所示。（4）业界主流云计算技术下面简单介绍一下本任务将使用的华为云的相关知识。图5-3-9华为云Stack5.3.3知识准备2.云计算技术这种模式适用于数据要求本地化存储或者有规定设备必须物理隔离的中大型企业。华为云Stack应用场景涵盖业务云化和云原生、大数据分析、AI应用、行业云、城市云。1）华为云Stack模式。华为云Stack是华为云为政企客户提供的，部署在客户本地数据中心的云基础设施。其采用混合云模式交付，既可以兼顾公有云的快速创新能力和私有云的可管可控，同时又能匹配政企组织架构和业务流程，实现用户视角一朵云，如图5-3-9所示。2）华为云数据中心芯片。芯片是IT产业发展的基石与核心难点，需要长期专注的投入。华为目前已经推出新一代的云数据中心全系列芯片，如图5-3-10所示。①计算芯片：全系列AI处理器。②网络芯片：新一代网络芯片Hi822基于类NP可编程架构，支持多种协议的Offloading。③存储芯片：第4代芯片达到75%以上的性能提升、60%以上的带宽提升，基于智能多流技术，减少约15%时延。④安全芯片：基于可信的管理，将固件、身份、软件系统、数据置于全面的保护之中。图5-3-10华为芯片系列概览5.3.3知识准备2.云计算技术5.3.4任务实现本任务将通过访问华为云官方网站，查看华为云能提供的云服务。5.3.4任务实现1.登录华为云官方网站使用浏览器打开华为云官网首页，如图5-3-11所示。图5-3-11华为云官网首页5.3.4任务实现2.查看华为云支持的使用场景查看华为云支持的计算类产品。通过页面上方的导航栏选择“产品”→“计算”项，可以看到华为云平台支持弹性云服务器、云手机等多种类型的计算产品。用户可以申请特定的产品来满足使用需求，如图5-3-12所示，如果想搭建一个网站，可以根据性能需求，申请一台弹性云服务器来部署。图5-3-12华为云支持的计算类产品5.3.4任务实现2.查看华为云支持的使用场景查看华为云支持的存储类产品。通过页面上方的导航栏选择“产品”