一、云计算的定义和特点
1.云计算的概念定义
美国国家标准与技术研究院（NIST），定义如下：
云计算是一种按需交付的资源模式，这种模式使得资源通过便捷的、按需的网络访问被快速提供，用户只需投入很少的管理工作（简化管理）。
2.云计算交付方式分类
| 类型 | 形式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 私有云 | 建构在企业自己的数据中心内部，面向企业内部用户服务 | 数据安全性高、IT基础架构可控制能力强，合规 | 政府、教育、医疗、金融或其他政企用户 |
| 公有云 | 由云服务商统一建设，面向任何网络用户提供云服务 | 初期投入成本低、弹性灵活 | 互联网行业或互联网相关业务 |
| 混合云 | 即在数据中心内部建设了私有云，又使用了公有云服务 | 安全、合规、弹性、低成本 | 政府、教育、医疗、金融或其他政企用户 |
3.云计算服务模式分类
| \ | 自建 | IaaS基础架构即服务 | PaaS平台即服务 | SaaS软件即服务 |
|---|---|---|---|---|
| 业务系统（程序代码、业务数据） | ✓ | × | × | ✓ |
| 运行环境（数据库、中间件、Web） | ✓ | × | ✓ | ✓ |
| 操作系统（Windows、Linux） | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| 基础硬件（服务器、交换机、存储） | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| 机房（风火水电、机柜） | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
二、资源池化技术
1.服务器虚拟化
1.1 传统物理机 VS 虚拟化技术
- 传统物理机模式，服务器资源利用率低、且无法共享。资源利用率低、服务器数量多、机房资源压力大。
- 虚拟化技术解耦了服务器硬件与操作系统之间的紧耦合关系，从而能进行物理资源共享、复用等操作。能提升资源利用率至50%-80%，减少服务器数量，减少机房资源消耗。
- 操作系统部署在物理服务器和虚拟机中在使用上无任何差异，性能略有损耗
1.2 虚拟化平台
- 虚拟化平台管理中心，具有高可用、快照、热升级、FT容错、热迁移、克隆、资源动态调度、QOS、精简置备等功能；
- 服务器虚拟化技术解耦了传统模式下服务器资源和操作系统的紧耦合关系，从而可以通过虚拟化平台实现虚拟机资源的灵活调度、池化。
2.网络功能虚拟化
虚拟网络设备，在一台物理机中实现多台虚拟机互联。灵活性高。
| 虚拟网络设备 | 说明 |
|---|---|
| 虚拟交换机 | 连接同一局域网中同一子网中的云主机 |
| 虚拟路由器 | 连接同一局域网中不同子网络中的云主机 |
| 虚拟防火墙 | 负责对不同网络之间的数据传输进行访问控制 |
| 虚拟负载均衡 | 负责将外部访问请求按照既定策略分发到不同的云主机中去处理 |
3.分布式存储
- SAN存储
- 技术成熟、性能好
- 产品稳定，可维护性强
- 扩展性有限，无法横向扩展
- 存在硬件级别单点故障
- 分布式存储
- 技术发展迅速，趋于成熟
- 较为稳定，可维护性一般，有一定的学习成本
- 扩展性好，可线性扩展
- 无单点故障
三、云计算解决方案
1.虚拟化解决方案
- 虚拟化平台+FC-SAN存储
- 虚拟化平台+分布式存储
链路全冗余设计，避免单点故障
2.关键功能
2.1 高可用
- 功能原理：同一集群某台计算节点故障，其上承载的虚拟机能够在其他节点自动重新启动
- 前置条件：同一集群、共享存储、资源充裕
- 技术关键：判断节点故障的准确性
2.2 热迁移
- 功能原理：能够将某计算节点上承载的虚拟机，在不停机的情况下迁移到其他计算节点
- 前置条件：同一集群、同类型CPU、共享存储、网络配置一致性、资源充裕
- 技术关键：网络带宽、内存校验的准确性
3.虚拟化解决方案尚未解决的问题
虚拟化没有解决大规模IT环境下所产生的管理问题，如：
- 多地域：如何管理分散在不同地域的IT资源
- 多平台：如何用一套平台、体系，统一管理不同的资源平台
- 多租户：如何向不同的用户按需的、自动化的分配、交付资源
- 计量计费、服务目录、成本分析、配置管理
所以需要云平台解决方案。
4.云平台解决方案
4.1 多租户管理
- 租户间资源隔离，网络隔离
- 租户使用资源计量与计费
4.2 多区域管理
- 总部统一管理所有区域资源
- 标准化镜像推送、下发
- 总部具备全局资源管理权限
- 分支机构具备区域管理权限
- 区域无法解决的问题，总部可二线支持
4.3 异构平台管理
- 通过API调用各异构平台
- 屏蔽底层不同平台的差异性