云计算与虚拟化概述

1.云计算之前

1.1 一般企业上线选择流程

  1. IDC托管:购买硬件 -> 托管到IDC机房 -> 安装基础系统 -> 部署应用 -> 购买域名(绑定域名)-> 对外访问 申请备案(ICP备-ICP证-公安局备案-文网文):一般20个工作日

  2. IDC租用:成本高,自主可控能力差

  3. 虚拟主机:安全性差,管理混乱

  4. VPS(虚拟专用主机):不具备弹性计算,按需付费的能力,不灵活

1.2 传统数据中心面临的问题

  • 资源利用率低

  • 资源分配不合理

  • 自动化可控能力差

  • 初始和维护成本高


2.云计算时代

2.1 什么是云计算?

云计算是基于互联网相关服务的增加和服务的交互模式,是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,提供可配置的弹性计算,按需付费计算资源共享池,无需关心太多基础设施。

云计算与虚拟化概述

云计算概念图


云计算与虚拟化概述

云计算的五个特性

2.2 云计算发展历程

    IDC托管 --> IDC租用 --> 虚拟主机 --> VPS --> 云主机

2.3 云计算分类

云计算与虚拟化概述云计算与虚拟化概述

  • 私有云     

    自己实现云计算场景,可以提高资源使用率,更可控,更安全,但投入大,维护成本高

  • 公有云     

    使用云服务商提供的云服务,弹性计算,按需付费,使用成本较低,但不太可控,安全性存在问题

  • 混合云     

    公有云和私有云配合使用

2.4 云计算层次分类

  • IAAS:基础设施即服务

  • PAAS:平台即服务

  • SAAS:软件即服务

云计算与虚拟化概述

云计算与虚拟化概述

通过此图可以看到,云计算IASS层主要是使用虚拟化技术来实现,PASS层现在有了Docker容器技术也已经解决了环境一致性的问题,基于云计算SAAS层的服务已经越来越多,云计算的时代已经来临,你准备好了吗?


3.虚拟化技术

3.1 什么是虚拟化?

虚拟化(英语:Virtualization)是一种资源管理技术,是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的配置更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部分是不受现有资源的架设方式,地域或物理配置所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力数据存储。虚拟化技术可以为企业降低 IT 开销,同时提高效率和敏捷性的最有效方式。


云计算与虚拟化概述

虚拟化技术概念图一


云计算与虚拟化概述

虚拟化技术概念图二

3.2 虚拟化技术分类

虚拟化技术主要分为以下几个大类:

  1. 平台虚拟化(Platform Virtualization),针对计算机和操作系统的虚拟化。

  2. 资源虚拟化(Resource Virtualization),针对特定的系统资源的虚拟化,比如内存、存储、网络资源等。

  3. 应用程序虚拟化(Application Virtualization),包括仿真、模拟、解释技术等。

我们通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化技术,通过使用控制程序(Control Program,也被称为 Virtual Machine Monitor 或Hypervisor),隐藏特定计算平台的实际物理特性,为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境(称为虚拟机)。虚拟机中运行的操作系统被称为客户机操作系统(Guest OS),运行虚拟机监控器的操作系统被称为主机操作系统(Host OS),当然某些虚拟机监控器可以脱离操作系统直接运行在硬件之上(如 VMWARE 的 ESX 产品)。运行虚拟机的真实系统我们称之为主机系统。

  • 硬件虚拟化和软件虚拟化

    硬件虚拟化(hardware-assisted virtualization)指借助硬件(主要是主机处理器)的支持来实现高效的全虚拟化,硬件提供结构支持帮助创建虚拟机监视并允许客户机操作系统独立运行

    软件虚拟化:使用软件技术实现虚拟化,主要有VMware ESXi,Xenserver,Hyper-V等

    云计算与虚拟化概述

  • 完全虚拟化和部分虚拟化

    完全虚拟化(full virtualization):虚拟机模拟一个足够强大的硬件使客户机操作系统独立运行

    部分虚拟化(partial virtualization):虚拟机模拟数个(但不是全部)底层硬件环境,特别是地址空间。这样的环境支持资源共享和线程独立,但是不允许独立的客户机操作系统


    云计算与虚拟化概述

  • 半虚拟化要比全虚拟化性能要好,因为全虚拟化要受磁盘IO和网络IO的限制

3.3 虚拟化使用场景

服务器虚拟化:提高资源使用率,方便管理

桌面虚拟化:教学场景、移动桌面、呼叫中心、权限域控制等使用 

应用虚拟化:思杰Xenapp 

网络虚拟化:SDN

存储虚拟化:SDS

云计算是一种模式,虚拟化是一种技术,云计算不等于虚拟化,但需要虚拟化技术来实现,现在已经出现了容器虚拟化技术(LXD),不用虚拟化技术也可以实现云计算。

参考:

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