简介

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是一种新兴的网络存储技术，是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。简单来说，云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。

云存储不是存储，而是服务就如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。云存储的核心是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。

发展

宽带网络的发展

真正的云存储系统将会是一个多区域分布、遍布全国、甚至于遍布全球的庞大公用系统，使用者需要通过ADSL、DDN等宽带接入设备来连接云存储。只有宽带网络得到充足的发展，使用者才有可能获得足够大的数据传输带宽，实现大量容量数据的传输，真正享受到云存储服务，否则只能是空谈。

WEB2.0技术

Web2.0 技术的核心是分享。只有通过web2.0技术，云存储的使用者才有可能通过 PC、手机、移动多媒体等多种设备，实现数据、文档、图片和视音频等内容的集中存储和资料共享。

应用存储

云存储不仅仅是存储，更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备，它不仅具有数据存储功能，还具有应用软件功能，可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量，从而降低系统建设成本，减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈，减少数据传输环节，提供系统性能和效率，保证整个系统的高效稳定运行。

集群技术、网格技术和分布式文件系统

云存储系统是一个多存储设备、多应用、多服务协同工作的集合体，任何一个单点的存储系统都不是云存储。

CDN内容分发、数据压缩技术

CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问，同时，通过各种数据备份和容灾技术保证云存储中的数据不会丢失，保证云存储自身的安全和稳定。如果云存储中的数据安全得不到保证，想来也没有人敢用云存储，否则，保存的数据不是很快丢失了，就是全国人民都知道了。

存储虚拟化技术、存储网络化管理技术

云存储中的存储设备数量庞大且分布多在不同地域，如何实现不同厂商、不同型号甚至于不同类型（如FC存储和 IP存储）的多台设备之间的逻辑卷管理、存储虚拟化管理和多链路冗余管理将会是一个巨大的难题，这个问题得不到解决，存储设备就会是整个云存储系统的性能瓶颈，结构上也无法形成一个整体，而且还会带来后期容量和性能扩展难等问题。

云存储中的存储设备数量庞大、分布地域广造成的另外一个问题就是存储设备运营管理问题。虽然这些问题对云存储的使用者来讲根本不需要关心，但对于云存储的运营单位来讲，却必须要通过切实可行和有效的手段来解决集中管理难、状态监控难、故障维护难、人力成本高等问题。因此，云存储必须要具有一个高效的类似与网络管理软件一样的集中管理平台，可实现云存储系统中设有存储设备、服务器和网络设备的集中管理和状态监控。

应用场景

网络结构

云存储系统的结构模型由4层组成：

存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域。彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。

基础管理层

基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。

应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。

访问层

任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。

应用

核心技术

云计算系统的核心技术：并行计算。并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。

1、编程模式；

2、海量数据分布存储技术；

3、海量数据管理技术；

4、虚拟化技术；

5、云计算平台管理技术；

6、信息安全管理技术；

7、运维管理技术。

服务商

阿里云、七牛云、金山云、360云盘、EMC和百度云等等，提供专业的存储服务，公有云存储，私有云存储和混合云存储服务。

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云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取IT资源（包括网络、服务器（虚机、容器）、存储、平台、应用和服务等）并提高其可用性的模式，这些资源来自一个共享的、可配置的资源池，并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放。

云计算技术与服务架构

SaaS是一种新型软件发布模式，应用软件安装在 厂商或者服务供应商那里，用户通过网络使用。Salesforce、NetSuite、Google Apps、微软Office365是典型案例。

软件开发者可以在PaaS之上直接开发新的应用，不需要购买和部署服务器和OS、数据库和中间件软件而直接部署代码即可。

运行客户自己的应用。Salesforce的Force、Google AppEngine和微软 Azure都是PaaS模式的典型代表。

IaaS（Infrastructure as a Service，基础架构即服务）通过互联网提供数据中心、基础架构硬件和软件资源。典型

IaaS的代表产品是亚马逊的AWS（Elastic Compute Cloud）、Google的CloudEngine。

云计算基础设施服务

基础设施：机房和带宽

硬件：服务器、存储、数据中心网络

软件：操作系统、虚拟化软件等

基础架构管理：抽象、池化、服务/实例/接口

云计算应用开发和执行环境

将云计算应用开发和执行环境以PaaS形式提供给外部开发者。

基于云计算基础架构提供各种OS和运行环境（数据库、开发语言运行环境、文件系统），支持多开发语言库为开发人员提供云计算应用开发工具（开发环境插件、本地仿真环境等）

基于多租户架构为开发者开发的应用提供执行环境

应用的监控和管理根据应用负载提供良好的资源伸缩性，同时保证应用的可靠性等

云计算应用软件

各类利用云计算基础架构或之上的应用执行环境平台开发的应用，以SaaS的形式提供给外部用户。

利用了云计算基础架构和多租户架构的执行环境，因此可以保证应用具有良好的可伸缩性以及多租户共享。

提供商将这些云计算应用按多租户方式提供给客户，典型的如CRM、企业邮件、办公文档、企业协同系统等

云计算技术体系

简介

说到系统虚拟化，我们应该从虚拟化开始说起。虚拟化是表示计算机资源的抽象方法，可以简化基础设施、系统和软件等，技术有很多种，如网络虚拟化，内存虚拟化，桌面虚拟化和应用虚拟化等等。

系统虚拟化是使用虚拟机管理程序在一台物理机上虚拟和运行一台或多台虚拟机，虚拟机和物理机一样运行软件，而且相互之间的隔离的，互补影响。

用途

软件测试：使用虚拟机配置软件测试环境，比五路方式快很多，而且在硬件成本上节省很多。

桌面应用：可以打破平台专属软件限制，提升桌面安全性和相关性。

服务器整合：可以将多台物理机工作整合到一台物理家上，简化了IT架构复杂度

自动化管理：使用分布式资源调度，动态迁移和高可用性等虚拟化管理技术能极大提升数据中心的自动化管理，并实现容灾。

快速应用部署：引入虚拟化应用发布格式，可以快读的发布虚拟机，方便多个数据中心之间进行迁移。

技术分类

硬件仿真：在物理机操作系统上创建一个模拟硬件的程序来仿真索要的硬件，并且在这个程序上跑虚拟机。

全虚拟化：在客户操作系统和硬件之间捕捉和处理那些虚拟胡敏感的指令，使客户操作系统无需修改就能运行。知名的产品有VirtualBox，VMware等

半虚拟化：和全虚拟化类似，利用虚拟机管理程序实现对底层硬件的共享访问。典型产品是Hyper-V。和全虚拟化相比，这种模式的架构更简洁，在整体速度上有很大优势。

硬件辅助虚拟化：主要是英特尔和AMD等硬件厂商通过对部分全虚拟化和半虚拟化使用到软件技术进行应建华来提高性能。

操作系统级虚拟化：对服务器啊哦做系统进行简单的隔离实现虚拟化，实现成本低，性能不错，但在资源隔离方面稍差一些。

虚拟机的特征

一致性：一款软件运行在虚拟机和物理机上的行为基本要一致。

可控性：虚拟化管理程序对系统资源有控制能力和管理权限。

高效性：大多数客户机指令应该由硬件直接执行不需要虚拟化管理程序参与，提高效率。

在硬件角度可以对CPU、内存和IO进行虚拟化，而且各有优缺点，根据实际的虚拟化需求选择相应的虚拟化技术来实现。

VMware

VMware在这个虚拟化行业占据近乎垄断的地位，下面让我们一起看一下VMware，vSphere主要用于服务器端虚拟化，通过在一台物理机上虚拟出多台虚拟机实现服务器整合和资源优化等目的。vCloud是云计算计划IaaS和PaaS产品。VMware View是左面虚拟化的产品，简化IT管理和降低IT成本。虚拟化是云计算的基础，VMware当然也没有放弃云计算这块“肥肉”

虚拟网络

当我们谈到电脑的时候，我们首先想到CPU、内容和IO，在互联网高度发达的时代，网卡是我们不能忽略的，因为没有网卡我们就不能够将电脑连到互联网。根据虚拟化的一个核心思想（一致性），我们要让客户操作系统无法察觉到他是在一个虚拟化的平台上工作，那么我们需要一个和物理网卡完全一致的虚拟网卡支持客户机连接到网络，一般通过虚拟交换机完成物理和虚拟之间的沟通。

动态迁移

动态迁移是让一台运行中的虚拟机从一台主机迁移到另一台主机，并且确保上面的应用在迁移过程中正常运行。

优点：排除危险、方便维护和资源优化。

挑战：虚拟磁盘无法迁移，网络设置无法迁移，迁移速度不够快，指令集的兼容性，范围限制等等。

针对虚拟化技术还有很多相关的技术、产品和厂商，我今天就先介绍到这里，以后再做深入的探讨。

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云计算（英语：Cloud Computing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。用户不再需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

Wiki定义：云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。原文：Cloud computing is a style of computing in which dynamically scalable and offer virtualized resources are provided as a service over the Internet.美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算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， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。“云计算”概念被大量运用到生产环境中，国内的“阿里云”与云谷公司的XenSystem，以及在国外已经非常成熟的Intel 和IBM，各种“云计算”的应服务范围正日渐扩大，影响力也无可估量。原文：Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.

云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行一些大型任务；效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。

云计算作为一种基于互联网的计算方式，是一种技术的综合应用构成方式，必然要运用众多相关的技术，下面这五种技术构成了云计算的核心技术体系，在云计算中发挥着非常重要的作用。

一.虚拟化技术

作为一种资源管理技术，虚拟化技术指的是将实体资源以抽象的形式展现出来并得以应用的技术。

二.数据存储技术

所谓“数据存储技术”即数据以特定的格式在计算机内部或外部存储介质上被记录下来过程中所运用的技术。

在云计算运行体系中，采用的是分布式存储的数据存储技术，这是由云计算的服务应用决定的。

三.平台管理技术

在这里，平台管理技术是针对云计算而言的，是对云计算的运行、存储和服务平台进行有效管理的技术。

在云计算系统中，这一技术的完善和高效应用是平台管理过程中的巨大挑战。

四.数据管理技术

云计算是一个大型的有关于资源和服务提供的计算系统，这决定了其在系统运行过程中有着非常高效的数据管理。

五.编程模型

在云计算体系中，可以说，编程模型的应用是其得以构建和完善的前提条件。

在云计算体系构建中选用得当且严格的编程模型，将极大地规范和简化云计算的工作环境。

云计算的五大核心技术了解了么？欢迎持续关注！

这两年又是云计算，又是物联网，这会儿又来人工智能，科班出身的小编表示脑细胞根本不够用，果然码农是个吃青春饭的职业，还是静静的做一个吃瓜群众的好。

云计算，“云”的概念最初是由Google工程师克里斯托夫.比希利亚提出的，出发点是为了推广Google的计算资源。

按照考卷里名词解释的要求来说，那就是：

云计算是为用户提供无限计算资源的商业服务，是能够自我管理计算资源的系统平台，是应用服务按需定制、易于扩展的软件架构。

云计算里有5个关键技术，分别是虚拟化技术、对象存储、云管理平台、云桌面和云安全。

今天我们先来讲讲什么是虚拟化技术。虚拟化技术包含服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化。今天我们先讲服务器虚拟化。

在传统架构里，应用是在OS层上面的，而OS是架在物理硬件上的，如下图：

这种架构呢，在实际应用中发现并不很好，下面几个问题挺困扰的：

物理硬件的性能没有充分发挥。

升级物理硬件的时候，必须把应用停掉。

物理硬件发生故障，应用不得不停。

OS出问题了，应用还要停。

这么多问题，就算码农受得了，老板受得了，产品经理也受不了啊，这个必须要有解决方案。

于是在一群码农的折腾下，虚拟架构出来了。

在物理硬件和OS之间，运用了虚拟化技术，使单一的物理硬件可以对应多个OS，充分利用了硬件性能。

还有个好处就是，其中一个OS挂了，最多只影响OS里自己的应用，不会影响到用同一物理硬件资源的其他应用。

通过虚拟化架构，运维人员还能方便的部署应用和扩展物理硬件，不会影响正在运行的应用。

总结一下就是：

虚拟化的目的是逻辑表示资源，摆脱物理的约束。

实现方法：在系统中加入一个虚拟化层，虚拟化层将下层资源封装，抽象成另一种形式的资源，提供给上层使用。

虚拟化可以将一份资源抽象成多份，也可以将多份资源抽象成一份。

本质是物理硬件和操作系统分开，提供更高的资源利用率和灵活性。

云计算指IP技术架构下的网络计算，其本质是ICT业务的一种新的应用方式。绝大数企业和运营商的数据中心的改造将是云计算未来发展的主要任务：使云计算技术更为普遍和更为广泛地为绝大部分企业、机构、团体和运营商服务。云计算技术将不仅提供传统意义的IT资源和应用服务，而且将支持包括IT、通信、电视、移动和物联等一切互联网技术融合后的资源使用和业务应用。云计算发展的关键技术主要有统一交换构架、统一虚拟化和统一计算系统，云计算发展的战略推手将是组建开放产业联盟和推动开放技术标准。

　　随着有关云计算概念、术语和技术的不断涌现和大量报道，人们对在企业中采用和实施云计算技术的热情大增。现在人们对云计算可能带来的好处已有所了解，但同时也应该看到，由于云计算概念和技术比较新颖，含义比较宽泛，再加上市场上一些人将云计算放大成无所不包、无所不能和无所不在的万能技术，因此对云计算的描述和推销多少出现了一些浮躁和炒作的嫌疑。云计算有点像天上的云的感觉：飘忽不定，虚无缥缈。本文认为，脱离实际过分夸大或缺乏全面分析地炒做云计算不仅可能带来误解，也会使得云计算的市场实践盲目推进，对于云计算产业在中国的成长非常不利。事实上在中国产业界有关云计算的介绍文章较多，对云计算发展趋势的理性分析文章较少。所以，有必要对云计算的由来和概念进行了较为全面的梳理和定义，并在此基础上，分析云计算的早期技术模式和业务形态。在总结云计算技术为IT产业带来好处的同时，理性分析其技术的不足及局限，从而找出云计算未来发展的突破方向十分必要。

　　值得一提的是，目前中国云计算的讨论多数集中在早期云计算的概念、技术和模式。早期的云计算是一种动态的、易扩展的、通过互联网提供虚拟化IT资源和应用的一种计算模式。用户不需要了解云技术内部的细节，也不必具有云内部的专业知识，更不需要直接参与、投入、建设、维护和控制就能直接按需使用并按用量付费。早期的云计算技术本质特征是采用虚拟技术使用户共享一个共同的物理资源池，但应看到虚拟技术不是云计算技术的全部。

　　早期云计算的IT资源包括服务器、存储、宽带、网络及安全等资源组件，而数据中心是云计算资源和能力的主要支持和供应核心。早期云计算实践结合了虚拟化技术、网格计算技术、分布式计算技术，不但体现了新兴技术的组合和创新，更代表着业务和商业模式的创新和开拓。早期云计算的实践不仅影响了IT技术和架构未来的走向，还影响着商业模式、应用开发、业务部署、运行交付的一系列IT应用和实现。

　　尽管人们所普遍熟悉和广为介绍的这些早期的云计算概念、技术和模式已经商用，并取得一些瞩目的成功，但是必须看到，早期的云计算理念和技术还有极大的局限性。本文分析了早期的云计算理念的由来、基础设施、云业务适用的模式、商业模型以及相关技术和应用场景，同时也指出了其局限性及造成局限性的技术根源，并从产业发展的视野来分析云计算下一个阶段的重点。本文认为绝大数企业和运营商的数据中心的改造将是云计算未来发展的主要任务：使云计算技术更为普遍和更为广泛地为绝大部分企业、机构、团体和运营商服务[1-4]。

　　早期的云计算概念、技术和模式将得以全面拓展，云计算将不仅提供传统意义的IT资源和应用服务，而且将支持包括IT、通信、电视、移动和物联等一切互联网技术融合后的资源和应用。毫无疑问，云计算作为一个新技术和新的运营模式正影响着IT产业的未来走向。

1　云计算的概念

　　计算机的应用模式大体经历了以大型机为主体的集中式架构(数据中心1.0)、以PC机为主体的客户/服务器分布式计算架构(数据中心2.0)、以虚拟化技术为核心面向服务的体系结构(SOA)及基于Web2.0应用特征的新型架构(数据中心3.0)。计算机的应用模式、技术架构及实现特征的演变是云计算发展的时代背景。

　　云计算由英文Cloud Computing直接翻译而来。这样一个通俗的技术术语，却难以找到业界统一的定义。随着云计算术语的流行和广泛使用，有必要对云计算的由来和其核心概念简略进行介绍，以方便理性分析和讨论。

　　云计算中的“计算”是一个简单而明确的概念。“计算”系指计算应用，在产业和市场中，可以指一切IT应用。随着网络技术的融合，一切信息、通信和视频应用也都整合在统一的平台之上。由此推而广之，云计算中的“计算”可以泛指一切ICT的融合应用。所以，云计算术语的关键特征并不在于“计算”，而在于“云”。

　　应该说，云概念这个术语的诞生和使用纯属偶然。在互联网技术发展的早期阶段，技术人员都习惯性地将互联网画成一朵“云”来代表，因为这样一来，人们可以简化网络内部的技术细节和复杂机制来方便讨论新技术。随着互联网技术的飞速发展，互联网应用的全面普及和广泛深入，互联网技术使ICT应用架构发生了深刻和根本的改变，于是采用云计算来代表和体现新型的网络计算特征和技术趋势就变得非常自然。因此，云计算这一术语很容易就在业界流行起来。

互联网技术成为ICT应用的基础，层出不穷的互联网应用需求也要求ICT理念进行重新思考和设计。这种改变不仅带来ICT应用平台的更新换代，而且也带来ICT应用实现和商用模式的创新。这种变化的影响是如此巨大而鲜明，以至于人们可以从多个角度和视角来描述这些新的特征和现象。尽管云计算的概念和定义很多，但究其本质还是为了满足ICT应用和业务的网络实现。为了理论和讨论的严谨性，本文给云计算更为明确而严格的定义：云计算是在整合的架构之下，基于IP网络的虚拟化资源平台，提供规模化ICT应用的实现方式。

　　云计算的实质是网络下的应用，是由IP和IT技术共同构建的。从发展的角度来看，“云”的技术和目标是一个逐步演化的过程。比如，Web技术出现时，就具备了云计算的应用特征有了统一界面的雏形。随着服务器应用平台上的虚拟化技术的成熟和Web统一界面的推出，虚拟化和Web走向结合，使得云计算可以在一个整合的架构上统一实现。

2　云计算的实现模型

　　如果说“云”的本质就是业务实现的方式，那么云计算有哪些新的业务模型呢？

　　比较熟悉的早期云计算实践来之于国际上以亚马逊、谷歌(Google)和Saleforces为代表的公司，并且都提供了具有显著特征，但又代表着不同模式的成功云业务。

　　基云系指将IT的基础设施作为业务平台，直接按资源占用的时长和多少，通过公共互联网进行业务实现的“云”。基云的用户可以是个人，也可以是企业、集体和行政单位。基云在英文里是IaaS，也称基础设施即服务。亚马逊(Amazon)是业界通过其弹性计算云(EC2)最早实施基云的运营商。基云的IT业务将计算、存储、网络、安全等原始IT资源以出租形式租给用户。用户可以通过操作系统和应用软件(如数据库和Web服务软件)使用租来的IT资源。

　　平云系指将应用开发环境作为业务平台，将应用开发的接口和工具提供给用户用于创造新的应用，并利用互联网和提供商来进行业务实现的“云”。平云可以利用其他基云平台，也可以用平云运营商自己的基云平台。平云在英文里是PaaS，也称平台即服务。谷歌(Google)通过其AppEngine软件环境向应用开发者提供平云业务，应用开发者必须采用AppEngine应用接口来开发应用。

　　软云系指基于基云或平云开发的软件。与传统的套装软件不同，软云是通过互联网的应用来进行业务的实现。软云业务可以利用其他的基云和平云平台，也可以利用软云运营商自己的基云和平云环境。软云在英文里是SaaS，也称软件即服务。Saleforces是最著名的软云运营商之一，提供企业资源规划(ERP)应用服务。软云为用户省去了套装软件安装、维护、升级和管理造成的麻烦，因为应用程序完全由软云运营商集中管理。

　　云计算按照层次可将业务模式划分为3层，最顶层是软云，中间层是平云，底层是基云。在基云之下是构建云计算的基础技术。

　　基于云计算的实践与运营案例，可以总结出云计算的基本特征：

(1)动态的高可扩展性

　　云技术使用户可以随时随地根据应用的需求动态地增减IT资源。由于应用运行在虚拟平台上，没有事先预订的固定资源被锁定，所以云业务量的规模可以动态伸缩，以满足特定时期、特定应用及用户规模变化的需要。

(2)虚拟化的超大规模

　　云业务的需求和使用与具体的物理资源无关，IT应用和业务运行在虚拟平台之上。云计算支持用户在任何有互联网的地方、使用任何上网终端获取应用服务。用户所请求的资源来自于规模巨大的云平台。

(3)高可用性

　　云平台使用数据多副本拷贝容错、计算节点同构可互换技术来保障服务的高可用性。任何单点物理故障发生，应用都会在用户完全不知情的情况下，转移到其他物理资源上继续运行，使用云计算比使用其他计算手段的可用性更高。

云计算是我国战略性产业之一，在世界范围内有巨大的市场潜力，每年有数十万云计算产业人才缺口。该专业主要培养学生云计算工程项目的设计、实施与运维管理等技能，能够从事云计算工程的售前、售后工程师、项目经理、产品销售等岗位。

参加2017年全国高职院校技能大赛云计算技术与应用赛项比赛

主要专业课程

服务器原理及选型、计算机网络技术、云计算技术基础、云存储技术与应用、网络设备配置与管理、JAVA程序设计与开发、服务器配置与管理、网络数据库技术、虚拟化技术与应用、云平台系统安装与维护、公有云技术与应用、大数据分析技术基础、Android项目设计与开发、云数据中心构建与运维、智慧城市建设、云产品销售实务。

我系教师执裁2016年云计算赛项裁判工作

主要实习实训课程

弱电工程技术实训、网络设备配置实习、云存储系统安全维护实习、虚拟化技术、云平台调试与维护、Hadoop安装与调试实训、大数据分析实训、云计算综合实习等实习实训课程。

实训条件

H3C网络学院、云计算技术实训室、网络攻防与测评实训室（云安全）、智慧城市示范实训室、弱电工程技术实训室。

H3C云计算认证讲师

就业与薪资

就业面向京津冀、省地级城市的高新技术企业，优秀学生的起薪工资可达4000-6000元，可升入本科院校学习深造。

欢迎广大考生报告天津冶金职业技术学院云计算技术与应用专业。

云计算系统运用了许多技术，其中以编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术最为关键。

(1)编程模型

MapReduce是Google开发的java、Python、C++编程模型，它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型，用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射)和Reduce(化简)的方式，先通过Map程序将数据切割成不相关的区块，分配(调度)给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整输出。

(2)海量数据分布存储技术

云计算系统由大量服务器组成，同时为大量用户服务，因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。

GFS即Google文件系统(GoogleFile

System)，是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统，是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。

一个GFS集群由一个主服务器(master)和大量的块服务器(chunkserver)构成，并被许多客户(Client)访问。主服务器存储文件系统所以的元数据，包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约(lease)管理，孤儿块的垃圾收集，块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信，给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储，每份数据在系统中保存3个以上备份。

客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作，所有数据方面的通信都直接和块服务器联系，这大大提高了系统的效率，防止主服务器负载过重。

(3)海量数据管理技术

云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。

BT是建立在GFS,Scheduler,Lock

Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库，与传统的关系数据库不同，它把所有数据都作为对象来处理，形成一个巨大的表格，用来分布存储大规模结构化数据。

Google的很多项目使用BT来存储数据，包括网页查询，Google

earth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同：数据大小(从URL到网页到卫星图象)不同，反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。对于不同的要求，BT都成功的提供了灵活高效的服务。

(4)虚拟化技术

通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离，它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式，也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等，计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。

(5)云计算平台管理技术

云计算资源规模庞大，服务器数量众多并分布在不同的地点，同时运行着数百种应用，如何有效的管理这些服务器，保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。

云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便的进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。

什么是云计算呢?

　　其实云端(cloud)就代表了互联网(Internet)，通过网络的计算能力，取代使用你原本安装在自己电脑上的软件，或者是取代原本你把资料存在自己硬盘的动作，你转而通过网络来进行各种工作，并存放档案资料在网络，也就是庞大的虚拟空间上。我们通过所使用的网络服务，把资料存放在网络上的服务器中，并借由浏览器浏览这些服务的网页，使用上面的界面进行各种计算和工作。

　　在云计算中，服务器并不会管你电脑的计算能量有多强。有的同事在办公室用PC连上Google Docs，在家则是用Apple MacBook，同时还有很多其他的服务可以通过你的手机或iPhone与Android平台手机上的应用软件来完成。

　　你可以在任何一台电脑上登入使用云端服务，而一个朋友或同事也可以登入并和你一起在一样的文件上工作。Google Docs只是能够协同操作的一种办公室型态云计算服务。有些服务甚至还可以让人在全球不同的地点登入服务并同时在一样的文件上工作。

　　云计算也许听起来很棒，但是它还是有一些隐忧的，也是你在使用时必须要考虑的地方。正如同开放源代码阵营名人Richard Stallman指出的，你的资料是在第三方厂商的手上，而且是在你控制以外的。

　　最有可能遇到的问题是安全性，鲜少有公司会想窃取你的资料并做出无耻的网站设计，但最好还是研究一下各种网站和网络服务，找一些可信赖的专家推荐的。　　

　　幸运的是，一点点常识和一些简单的正确电脑操作练习可以将这类安全性失误的影响降至最低，避免将你的机密资料放在云端上，如果你真的放了，例如利用网上银行时，避免在网咖、学校或图书馆内的公用电脑上进行，也别太随便给出自己真正的联络资料，避免每个帐号都使用同一个密码，就算只更改一个字母也好。

　　云计算第二个主要问题是可能暂时故障导致你无法使用某项服务，你可能把资料放在某个网站上而这个网站却因服务器故障导致某一段时间无法进入，Twitter就因偶发性挂点而恶名昭彰，每次它的网站挂掉时就会出现“掉落的鲸鱼”图案， 更糟的是，你有可能因此而遗失全部的资料。

　　最糟、最糟的情况是，当你想搜索自己在云端上的资料时却发现“情空中万里无云”，如果你想野餐这当然是好事，但如果是这个为你保管资料的公司突然关门大吉，可就大事不妙了。

　　如果你还没有备份自己的资料，你真的应该开始备份了。如果你不信邪，用iTunes就好了，但如果你信邪而且开始备份这些资料，就一直备份下去吧...想想要把全部的CD都跑过一次要花上多少时间(如果你还保有它们的话)，更别提那些你借来的CD或是已经购买的MP3。

　　想像一下明早你醒来时发现它们全部不见了，至少你还有音乐可以听，但如果遗失的是你的生日或婚礼或在瑞典穿着日本浴衣驾驶拖拉机的照片，那可能反而是件好事。

对于到底什么是云计算，至少可以找到100种解释。目前广为接受的是中国云计算专家咨询委员会副主任、秘书长刘鹏教授给出的定义：“云计算是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力。”

　　从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。

　　云计算是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。

　　这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器和宽带资源等。云计算将计算资源集中起来，并通过专门软件实现自动管理，无需人为参与。用户可以动态申请部分资源，支持各种应用程序的运转，无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于提高效率、降低成本和技术创新。云计算的核心理念是资源池，这与早在2002年就提出的网格计算池(Computing Pool)的概念非常相似。网格计算池将计算和存储资源虚拟成为一个可以任意组合分配的集合，池的规模可以动态扩展，分配给用户的处理能力可以动态回收重用。这种模式能够大大提高资源的利用率，提升平台的服务质量。

　　之所以称为“云”，是因为它在某些方面具有现实中云的特征：云一般都较大;云的规模可以动态伸缩，它的边界是模糊的;云在空中飘忽不定，无法也无需确定它的具体位置，但它确实存在于某处。之所以称为“云”，还因为云计算的鼻祖之一Amazon公司将大家曾经称为网格计算的东西，取了一个新名称“弹性计算云”(Elastic Computing Cloud)，并取得了商业上的成功。　　

这里描述的云的建立过程和结构，只是一种比较普通和容易理解的形式。由于技术的不同、实现方式的不同，各家云的实现方式和结构会有很大的不同。但是，一些基本的概念是相同的，其共同的核心要点包括：

　　一定要有资源池。把分散的计算资源集中到大的资源池里，以方便统一管理和分配。例如前面讲的D所管理的资源池。

　　按需分配、自助服务。用户实际消耗多少资源，就被分配多少资源;用户对自己得到的资源能够自助管理。例如前面讲的“机房”。

　　灵活的资源变化。随便撤掉一台硬件的电脑，其上面的信息和活动会自动转移到别处去;随便增加一台电脑，其资源会随时添加到资源池里去。所有这些增减，用户根本意识不到。例如前面讲的“配载调配和平衡”。

　　一定要有记账系统。用户消耗了多少资源，如何给这些资源计费，系统有详尽的信息采集和报告，以便对用户收费(即使是免费，也得有详细的记账)。例如前面提到用户输入信用卡，就是以记账为前提。

　　在组建云的技术上，说到底，就是用软件产品(如前面提到的C和D，并通过监控程序)来管理、组织、和分配经过抽象或虚拟的硬件计算资源。除了个别企业用自己的技术建设、和服务外，现在常见的云技术提供者主要有：VMware、微软、Citrix、和OpenStack等。前两者是完全的商业产品;Citrix公司在监控程序上采用的是开源的Xen;OpenStack则完全是开源免费的，它的监控程序主要采用开源的KVM和Xen，也可以是其它的开源软件。

　　按照服务的对象和范围，云可以分为三类：

　　私有云：建一个云，如果只是为了单位(企业或机构)自己使用，就是私有云。就前面提到的“机房”而言，每个“机房”只是为本单位的不同部门、或不同用途而设立的。

　　公众云：如果云的服务对象是社会上的客户，就是公众云。前面提到的“机房”可以是任何社会上的企业、单位、或个人。Amazon公司的AWS是现在世界上最大的公众云。其它公众云提供商还有Google、Salesforce、苹果的iCloud等等。

　　混合云：如果一个云，既是为单位自己使用，也对外开放资源服务，就是混合云。有时，把两个或多个私有云的联合，也叫混合云。　　“云计算”的五大特点

大规模、分布式“云”一般具有相当的规模，一些知名的云供应商如Google云计算、Amazon、IBM、微软、阿里等也都拥能拥有上百万级的服务器规模。而依靠这些分布式的服务器所构建起来的“云”能够为使用者提供前所未有的计算能力。

虚拟化云计算都会采用虚拟化技术，用户并不需要关注具体的硬件实体，只需要选择一家云服务提供商，注册一个账号，登陆到它们的云控制台，去购买和配置你需要的服务（比如 云服务器，云存储，CDN等等），再为你的应用做一些简单的配置之后，你就可以让你的应用对外服务了，这比传统的在企业的数据中心去部署一套应用要简单方便得多。而且你可以随时随地通过你的PC或移动设备来控制你的资源，这就好像是云服务商为每一个用户都提供了一个IDC(Internet Data Center)一样。

高可用性和扩展性那些知名的云计算供应商一般都会采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。基于云服务的应用可以持续对外提供服务（7*24小时），另外“云”的规模可以动态伸缩，来满足应用和用户规模增长的需要。

按需服务，更加经济用户可以根据自己的需要来购买服务，甚至可以按使用量来进行精确计费。这能大大节省IT成本，而资源的整体利用率也将得到明显的改善。

安全网络安全已经成为所有企业或个人创业者必须面对的问题，企业的IT团队或个人很难应对那些来自网络的恶意攻击，而使用云服务则可以借助更专业的安全团队来有效降低安全风险。