新年刊：浅谈云计算与虚拟化的关系

Posted 2021-05-02 TIFY

     近年来，IT产业瞬息万变，热门产品、技能更是会随着不同的市场需求以及热度而发生变化。云计算产品和虚拟化技术的普及和推广已然成为信息化技术发展的必然趋势。浅谈云计算与虚拟化的关系，好比“你中有我，我中有你”，两者相辅相成，但又不对等。

云计算是什么？

      云计算好比整合各种资源，租给有需要的用户，像一个图书馆，各取所需，图书馆会根据你借书数量以及时间收费，不需要了就还回图书馆。云计算的诞生就是将这种模式移植到传统IT行业，只是把租的对象由图书变为服务器资源罢了。由于服务器的功能就是提供计算能力，把服务器租给用户，相当于卖给用户服务器租赁期间的计算能力，因此称之为云计算。狭义云IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。

一种资源交付的模式。

弹性计算，按需付费，快速扩展。

可测量的服务

随需应变的自助服务

快速的伸缩

无处不在的网络访问

资源池化

……

云计算的分类

公有云：第三方提供商为用户提供能够使用的云，用户有使用权，按需付费，但数据放在提供商，其核心属性是共享资源服务

私有云：用户单独使用而构建的，提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。用户公司需有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所，其核心属性是专有资源。

混合云：混合云融合了公有云和私有云，是近年来云计算的主要模式和发展方向。我们已经知道私企业主要是面向企业用户，出于安全考虑，企业更愿意将数据存放在私有云中，但是同时又希望可以获得公有云的计算资源，在这种情况下混合云被越来越多的采用，它将公有云和私有云进行混合和匹配，以获得最佳的效果，这种个性化的解决方案，达到了既省钱又安全的目的。

云计算分成几大类

Iaas

IaaS主要包括计算机服务器、通信设备、存储设备等，能够按需向用户提供的计算能力、存储能力或网络能力等IT基础设施类服务，在基础设施层面提供的服务。今天IaaS能够得到成熟应用的核心在于虚拟化技术，通过虚拟化技术可以将形形色色计算设备，统一虚拟化为虚拟资源池中的计算资源，将存储设备统一虚拟化为虚拟资源池中的存储资源，将网络设备统一虚拟化为虚拟资源池中的网络资源。当用户订购这些资源时，数据中心管理者直接将订购的份额打包提供给用户，从而实现了IaaS。

Paas

PaaS（Platform as a Service）平台即服务。传统计算机架构中“硬件+操作系统/开发工具+应用软件”的观点来看，云计算的平台层应该提供类似操作系统和开发工具的功能，实际也的确如此。PaaS定位于通过互联网为用户提供一整套开发、运行和运营应用软件的支撑平台。好比在个人计算机软件开发模式下，程序员可能会在一台装有Windows或Linux操作系统的计算机上，使用开发工具开发并部署应用软件。比如：微软公司的Windows Azure和谷歌公司的GAE，当然还有目前大火的k8S、docker等。

SaaS

SaaS，软件即服务。简单地说，就是一种通过互联网提供软件服务的软件应用模式。在这种模式下，用户不需要再花费大量投资用于硬件、软件和开发团队的建设，只需要支付一定的租赁费用，就可以通过互联网享受到相应的服务，而且整个系统的维护也由厂商负责。

虚拟化概念

虚拟化就是将不存在的食物或现象“虚拟”成为存在的事务或现象的方法，计算机科学中的虚拟化包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、设备虚拟化等，虚拟的内容是资源（包括CPU、内存、存储、网络等），被虚拟的物理资源有着统一的逻辑表示，并且这种逻辑表示提供给用户大部分相同或完全相同的物理资源的功能，经过一系列的虚拟化过程，使得资源不受物理限制的约束，由此可以带给我们与传统IT相比更多的优势--资源整合、提高资源利用率、动态IT等。

虚拟化按照应用模式分类

一对多：将一个物理服务器划分为多个虚拟服务器，这是典型的服务器整合模式。

多对一：整合了多个虚拟服务器，并将它们作为一个资源池。这是典型的网格计算模式。

多对多：将前两种模式结合在一起。

按硬件资源调用模式分类

全虚拟化模式？

全虚拟化--虚拟化操作系统与底层硬件完全隔离，由中间的Hypervisor层转化虚拟化客户操作系统对底层硬件的调用代码，全虚拟化无需更改客户端操作系统。

半虚拟化模式？

半虚拟化——在虚拟客户操作系统中加入特定的虚拟化指令，通过这些指令可以直接通过Hypervisor层调用硬件资源，免除有hypervisor层转换指令的性能开销。

虚拟化的优势

降低成本——降低能耗，节约空间，节约成本，提高使用灵活性——实现动态的资源部署和重配置，满足不断变化的业务需求。

提高安全性——虚拟可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，这些特性可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。

更高的可用性——虚拟可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、计算机虚拟化技术升级或改变。

更高的可扩展性——根据不同的产品，资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源，这意味着您可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。

互操作性和投资保护——虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性。

改进资源供应——与个体物理资源单位相比，虚拟能够以更小的单位进行资源分配与物理资源相比，虚拟资源因其不存在硬件和操作系统方面的问题而能够在出现崩溃后更快地恢复。

云计算与虚拟化对比

      云计算指的是资源使用和交互的一种模式 ，虚拟化指的是技术，可以将物理计算机虚拟成多个逻辑计算机，他俩是彼此独立，互不影响，但是云计算又需要使用虚拟化技术。我们也可以理解为云计算包含虚拟化，如Cloudview云计算操作系统，之所以容易混淆虚拟机和云计算，是因为虚拟机确实在云计算中太普遍了，它是云计算中最活跃的主体，也是核心之一，很多服务都是围绕着虚拟机提供服务。在AWS或者其它公有云买云服务，最直接的方式就是申请一台虚拟机。你购买的云数据库，底层也有可能是虚拟机。原理大概是这样的，比如你买一个mysql云数据库，云平台会在后台给你首先起一个虚拟机，这个虚拟机镜像包含了mysql服务，当虚拟机起来，mysql服务就跑起来了。你不仅需要访问数据库，还有可能需要其它相关的功能，比如设置主从、查看日志、创建备份、设置账户权限等，由于虚拟机对用户是不可见的，并且不是所有的用户都会这些操作。因此云服务商还提供了非常方便的API接口，用户只需要调用API或者Web界面就可以完成以上所有操作，而不需要自己去学习和关心怎么操作。底层怎么实现？这个没有固定地方法，有可能是在虚拟机跑个agent程序，执行某个操作。比如创建一个数据库用户，agent就跑一个已经定义好的脚本；当然也有可能通过外部程序来完成数据库内部的配置管理，比如ssh/ansible/puppet等。

新

春

快

乐

学习 分享