目前云計(jì)算、云存儲(chǔ)、云備份等技術(shù)可謂是鋪天蓋地，其中不乏有很多是渾水摸魚的，本來沒有多少云的性質(zhì)，只是打著云的旗號(hào)來炒作而已。

目前市場(chǎng)對(duì)一款產(chǎn)品是否是云，沒有明顯的界定。因?yàn)樵票緛砭蜎]有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

云的是怎么來的

國外在指代一堆設(shè)備的時(shí)候，一般使用Cluster這個(gè)詞，而中文翻譯一般是“簇”或者“集群”。云這個(gè)詞來源已不可考，也許是某個(gè)人在講授PPT的時(shí)候，順口說了一句"The Servers in the cloud"的吧，這樣Cloud這個(gè)詞就誕生了。

對(duì)云的幾種認(rèn)識(shí)

目前人們對(duì)云的認(rèn)識(shí)基本就有4種不同的觀點(diǎn)：云即設(shè)備、云即集群、云即IT系統(tǒng)、云即服務(wù)

云即設(shè)備：

這是最原始的觀點(diǎn)，也就是所謂的云只是指代一堆設(shè)備，因?yàn)闆]有設(shè)備的支撐，哪來的云。

云即集群：

光有設(shè)備還不行，還需要這堆設(shè)備有機(jī)的聯(lián)系起來，相互協(xié)同，對(duì)外呈現(xiàn)為一個(gè)集群，這是在“云即設(shè)備”上的一次發(fā)展。

云即IT系統(tǒng)：

上面說到的集群，也只是一堆服務(wù)器放在一起，可以協(xié)作，若要進(jìn)一步發(fā)展，需要加上軟件作為靈魂，比如某企業(yè)的IT系統(tǒng)。

云即服務(wù)：

IT系統(tǒng)一般是用來支撐企業(yè)的業(yè)務(wù)的，但是我們能不能通過他來盈利呢？這就涉及到商業(yè)模式上面了。主要有如下幾種模式：

直接賣了：

如果像賣房子一樣，受眾很小，因?yàn)樾枰徺I一整套IT系統(tǒng)的人很少。

租出去：

這就如同租房子一樣，受眾相對(duì)于賣房子大很多。但是盈利慢

利用IT系統(tǒng)來運(yùn)營某種業(yè)務(wù)，用來賺錢：

這種方式受眾更大，像郵箱、網(wǎng)頁、博客，幾乎全民都是客戶，所以盈利面很大。這樣看來，能提供某種形式IT服務(wù)的一整套IT系統(tǒng)都是云。從這個(gè)角度，所有的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商，比如各大網(wǎng)站，都是云運(yùn)營商。

給云下個(gè)定義

那么云目前最主流的定義是啥？

上面提到過，設(shè)備組成集群，集群搭上軟件稱為IT系統(tǒng)，IT系統(tǒng)用來服務(wù)，好了我們可以把之前的觀點(diǎn)結(jié)合起來下個(gè)定義：

云是一個(gè)可運(yùn)營的IT系統(tǒng)，

但是這個(gè)定義缺少最關(guān)鍵的東西，就是資源迅速靈活地部署和回收。所以云當(dāng)前最主流的定義為：

云是一個(gè)智能IT系統(tǒng)，它是：

可運(yùn)營的

可以迅速靈活部署

可迅速回收資源的

也就是

云是一個(gè)可運(yùn)營的，迅速靈活部署和回收資源的智能IT系統(tǒng)。

那么云應(yīng)該具有如下性質(zhì)：

云提供商擁有一定規(guī)模的硬件基礎(chǔ)（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）

作為服務(wù)進(jìn)行交易，而不是實(shí)物交易，客戶只是租用資源

也就是云其實(shí)是一種商業(yè)模式，如果認(rèn)為只有底層使用了硬件集群和虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)才是云這種觀點(diǎn)是非常狹隘的。

誰催生了云

誰催生了云？當(dāng)然是需求

傳統(tǒng)IT的問題

互聯(lián)網(wǎng)以及智能終端的普及，讓信息得到了爆發(fā)性的增長，那么對(duì)IT基礎(chǔ)架構(gòu)（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）來說，正在快速被飽和。

我們可以看看傳統(tǒng)IT怎么運(yùn)作的？比如運(yùn)營商部門分析出網(wǎng)頁游戲業(yè)務(wù)會(huì)有20%的增長，所以需要擴(kuò)容，比如增加Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)量或容量，然后需要采購設(shè)備，遵循一系列的流程，這樣周期非常的長，甚至慢于業(yè)務(wù)的變化周期。

但是另外一個(gè)部們的在線視頻業(yè)務(wù)因?yàn)闃I(yè)績不好，利用率不足60%。

當(dāng)然最原始的想法是將在線視頻業(yè)務(wù)的的40%余量分配給網(wǎng)游部門，不過會(huì)存在大量的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。比如兩種業(yè)務(wù)部署在同一個(gè)操作系統(tǒng)，會(huì)增加業(yè)務(wù)的粘度，不利于運(yùn)維，然是如果把業(yè)務(wù)部署在不同的服務(wù)器上，更不利于運(yùn)維。

加上現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心中存在不同的協(xié)議、不同廠商的設(shè)備，如果靠手動(dòng)來部署、管理和回收資源，效率低而且容易錯(cuò)，業(yè)務(wù)上線的速度也不快。

我們總結(jié)一下，傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)存在三個(gè)問題：

業(yè)務(wù)部署周期長

資源不能充分回收利用，存在孤島

手動(dòng)部署無法滿足需求。

這就痛點(diǎn)。

云其實(shí)是商業(yè)模式

不過上面的說法只是云誕生的一部分理由，實(shí)際上最初的云，實(shí)際是一種商業(yè)模式，當(dāng)商業(yè)模式與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合之后，才產(chǎn)生了云這個(gè)代名詞。這也是云沒有外在的像技術(shù)一樣嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的原因。

系統(tǒng)架構(gòu)變化

要解決之前提到的業(yè)務(wù)部署周期長，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，資源不能方便的回收和復(fù)用等，最容易想到的技術(shù)手段自然是虛擬化。

服務(wù)器虛擬化，即虛擬機(jī)系統(tǒng)，充分利用了資源，再加上Vmotion,DRS(Distrubted Resource Scheduler)等技術(shù)，極大的增加了部署靈活性和資源均衡性。

我們來看看部署了虛擬機(jī)以后對(duì)之前的問題帶來的變化。

資源充分利用問題：舊業(yè)務(wù)余量會(huì)自動(dòng)回收，新業(yè)務(wù)所需的應(yīng)用可以直接以虛擬機(jī)的形式部署在物理機(jī)，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)各用各的，粘合影響得以避免。

上線業(yè)務(wù)周期長的問題：部署虛擬機(jī)消耗的時(shí)間比物理機(jī)少了很多，上線速度加快

手動(dòng)部署問題：使用一種資源自動(dòng)化分配和回收平臺(tái)來解決自動(dòng)化部署問題。

那么所謂虛擬化，其實(shí)就是在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心上加上一個(gè)彈性層，這樣整個(gè)數(shù)據(jù)中心就變成了軟數(shù)據(jù)中心了。

如果還能做到部署回收自動(dòng)化、可度量化、服務(wù)化、可運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心，則就是一個(gè)云數(shù)據(jù)中心了。

綜上所述，云系統(tǒng)中重要的角色有：

虛擬化

集群化

自動(dòng)化：實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)部署、調(diào)度、分配、回收的管理者

對(duì)內(nèi)可以與其他組件進(jìn)行通信，管理資源

對(duì)外可以響應(yīng)業(yè)務(wù)部署的需求，并且將這些需求轉(zhuǎn)化為對(duì)內(nèi)的資源調(diào)度

這個(gè)模塊綜合起來就是“自動(dòng)化”。

可度量化：

也就是用戶用了什么資源，為期多少時(shí)間，耗費(fèi)多少成本，毛利率幾何，報(bào)價(jià)幾合可以精確度量、定價(jià)。

縱觀云發(fā)展的過程中，說不清到底是先有云這種商業(yè)模式還是先有云這種技術(shù)架構(gòu)的，兩者其實(shí)是相互催生、相輔相成。

回顧存儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展過程。

最開始的時(shí)候，存儲(chǔ)系統(tǒng)只需要關(guān)心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，只要提供一塊空間，怎么管，怎么用，底層是不關(guān)心的，

后來，存儲(chǔ)系統(tǒng)開始注重?cái)?shù)據(jù)管理，開發(fā)了諸如快照、重刪、容災(zāi)等功能。

再后來，又到了數(shù)據(jù)運(yùn)營階段，還關(guān)心數(shù)據(jù)怎么用的問題，此時(shí)需要更貼近用戶的應(yīng)用，注重業(yè)務(wù)展現(xiàn)。

公有云和私有云

現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一個(gè)云化的數(shù)據(jù)中心了，那么可以按照數(shù)據(jù)中心的是對(duì)企業(yè)內(nèi)部開放服務(wù)還是給任何人開放服務(wù)來分為私有云和共有云：

私有云：數(shù)據(jù)中心對(duì)企業(yè)內(nèi)部開發(fā)，提供云服務(wù)，比如存儲(chǔ)空間申請(qǐng)、企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的快速部署等。

公有云：對(duì)外營業(yè)，通過互聯(lián)網(wǎng)提供各種云服務(wù)。

私有云讓企業(yè)IT部門角色轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的IT部門是一個(gè)支撐部門，始終處于業(yè)務(wù)部門的牽引之下，所有的采購、經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)必須以業(yè)務(wù)需求為前提。

那么怎么提升IT部門的地位，只要也得與業(yè)務(wù)部門處于平等的地位。云中的“服務(wù)”兩字正好滿足了這種需求，比如IT部門可以通過建立規(guī)范的資源申請(qǐng)流程，然后建立電子工單審批系統(tǒng)，只有通過審批以后才提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)。還可以統(tǒng)計(jì)某個(gè)部門在某段時(shí)間內(nèi)使用了多少IT資源，消耗了多少成本。

這樣IT部門成為一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)角色，其他部門向IT部門申請(qǐng)資源的時(shí)候，是以協(xié)商的態(tài)度而不是強(qiáng)勢(shì)的牽制的態(tài)度，而且因?yàn)橘Y源可度量了，IT部門可以做出合理的預(yù)測(cè)，申請(qǐng)后續(xù)經(jīng)費(fèi)等資源變得更有說服性。

公有云受制于互聯(lián)網(wǎng)帶寬發(fā)展

如今互聯(lián)網(wǎng)的接入速度還是比較低的，大量用戶的速度還是1Mbps，也就是只有100KB/s的吞吐量的接入速度。此時(shí)，若給他一個(gè)iSCSI協(xié)議訪問的存儲(chǔ)空間是不現(xiàn)實(shí)的，最多提供網(wǎng)盤這樣的上傳下載服務(wù)。

常用的SaaS服務(wù)（網(wǎng)頁、聊天、視頻、網(wǎng)盤等）基本上可以基于低速網(wǎng)絡(luò)，但是IaaS就困難了，比如訪問虛擬機(jī)的時(shí)候，如果不是用xshell這種方式，而是使用虛擬桌面登錄，1Mbps非常勉強(qiáng)。而且，如果要安裝軟件，還得把安裝包傳上去。

綜上所述，云目前最能被廣泛推進(jìn)的地方就是新建數(shù)據(jù)中心，企業(yè)興建私有云，運(yùn)營商興建混合云

云系統(tǒng)架構(gòu)及組成

下圖為云具體的架構(gòu)：

分為如下幾個(gè)層次

物理架構(gòu)層：比如供電、散熱等

基礎(chǔ)IT架構(gòu)層：包括網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)器等

需要注意的是這些服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備不是孤島，他們會(huì)組成集群，上面搭載虛擬化，并進(jìn)行自動(dòng)化的管理。

基礎(chǔ)架構(gòu)/集群管理層

有了集群還不夠，需要在上面覆蓋虛擬化層來增加系統(tǒng)的彈性。

對(duì)于服務(wù)器就是VMware這樣的虛擬機(jī)平臺(tái)。對(duì)于存儲(chǔ)，就只能分布式文件系統(tǒng)或者分布式卷管理系統(tǒng)才能滿足這種需求。

資源部署層：

現(xiàn)在我們已經(jīng)可以得到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)的集群，還需要一個(gè)用來管理和驅(qū)動(dòng)集群的角色。

比如VMware的Vsphere可以進(jìn)行計(jì)算資源的包裹，分布式系統(tǒng)可以進(jìn)行存儲(chǔ)資源的包裹。

利用VSphere提供的Vmotion與DRS可以將虛擬機(jī)在集群節(jié)點(diǎn)中靈活移動(dòng)，自動(dòng)資源動(dòng)態(tài)分配和回收。

中間件層

應(yīng)用層與資源層需要一個(gè)中間層來適配，這就是中間件層

應(yīng)用引擎層

這一層需要提供一個(gè)通用的業(yè)務(wù)開發(fā)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一發(fā)布。

業(yè)務(wù)展現(xiàn)與運(yùn)營層

現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)已經(jīng)具有集群化、虛擬化、自動(dòng)化的形態(tài)了，但是這只是對(duì)自己有用，對(duì)用戶來說，他們不用關(guān)心底層用不用集群或者虛擬化，只關(guān)心是否能得到快速的服務(wù)和響應(yīng)

所以我們還需要一個(gè)業(yè)務(wù)展現(xiàn)界面，這就是云服務(wù)。

那么出租數(shù)據(jù)中心其實(shí)可以在以下幾個(gè)層次中進(jìn)行：

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）

所謂基礎(chǔ)設(shè)施指的是云系統(tǒng)中的硬件設(shè)施如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)。所以IaaS只是提供硬件平臺(tái)，具體的計(jì)算任務(wù)由用戶自行部署。

如何賣存儲(chǔ)空間：

可以有多種方式，比如賣裸空間、文件存儲(chǔ)空間等。

裸空間就是最終用戶看到的是一塊硬盤，所有協(xié)議當(dāng)然首選ISCSI，以便跨越IP網(wǎng)絡(luò)，這樣用戶可以通過ISCSI Initiator連接云提供商的ISCSI Target，然后就可以獲得多個(gè)LUN。

對(duì)于云中存儲(chǔ)系統(tǒng)，精簡重刪這些特性應(yīng)該是必須的，可以降低不必要的空間占用，而動(dòng)態(tài)分級(jí)可以進(jìn)一步節(jié)省存儲(chǔ)成本。

如何賣服務(wù)器、虛擬機(jī)

虛擬機(jī)平臺(tái)需要考慮幾種功能：

一是動(dòng)態(tài)遷移，即虛擬機(jī)可以在不影響應(yīng)用系統(tǒng)的情況下在物理機(jī)之間進(jìn)行遷移。

二是資源動(dòng)態(tài)分配調(diào)度，

三是管理方便。

Amazon在IaaS提供兩個(gè)產(chǎn)品：彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud , EC2）和簡單存儲(chǔ)服務(wù)(Simple Storage Service ,S3)，分別對(duì)應(yīng)了主機(jī)計(jì)算集群和存儲(chǔ)集群

平臺(tái)即服務(wù)

相對(duì)于IaaS，PaaS屏蔽而不出租基礎(chǔ)架構(gòu)，轉(zhuǎn)而出租更高一層的軟件平臺(tái)。用戶可以通過這個(gè)平臺(tái)制作應(yīng)用。因?yàn)檫@個(gè)平臺(tái)是一種運(yùn)行與硬件集群中的軟件，用戶實(shí)際上相當(dāng)于租用了計(jì)算業(yè)務(wù)。

軟件即服務(wù)

SaaS是云服務(wù)中的最外層，直接出售業(yè)務(wù)級(jí)別的內(nèi)容。比如Web網(wǎng)頁等。

實(shí)例說云

下面使用3Tera Applogic的例子來說一下IaaS層

3Tera的IaaS平臺(tái)名為Applogic，是一不可以實(shí)現(xiàn)IaaS功能的軟件虛擬化平臺(tái)。我們可以看一下它的底層架構(gòu)：

主要分為4大層次：

硬件層：

本層包含服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。

Applogic不要求底層存儲(chǔ)必須是基于SAN的，可以是本地IDE。若干服務(wù)器通過千兆以太網(wǎng)連接起來，形成集群。

然后在這個(gè)有限且分配不靈活的資源池上，實(shí)現(xiàn)一種管理方便、使用方便、資源靈活分配的虛擬化層。

分布式核心虛擬化層(Applogic OS)：

計(jì)算虛擬化：Distributed Virtual Machine Manager（DVM）

本層的核心是虛擬機(jī)技術(shù)，通過Hypervisor引擎來虛擬化成多個(gè)主機(jī)，比如說VMware的ESX Server就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的。只不過Applogic使用的是Xen虛擬機(jī)平臺(tái)。

存儲(chǔ)虛擬化：Global Volume Store(GVS)子層：

Applogic使用的是自研分布式文件系統(tǒng)，在這個(gè)文件系統(tǒng)之上虛擬出Volume，而且Volume可以Mirror、Clone、Snapshot等。

每個(gè)Volume在多個(gè)物理主機(jī)上有鏡像以解決HA問題，并且可以提升讀性能。

而這些Volume對(duì)于最終的虛擬機(jī)就是裸磁盤，在這個(gè)虛擬化層上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將自己的本地存儲(chǔ)空間貢獻(xiàn)出來，所有節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)被整合起來進(jìn)行虛擬化。

網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化：Logical Connection Manager(LCM):將物理網(wǎng)絡(luò)搞成虛擬網(wǎng)絡(luò)

一次性基礎(chǔ)設(shè)施虛擬層

所謂一次性基礎(chǔ)設(shè)施，其實(shí)就是虛擬機(jī)可以按需創(chuàng)建。每個(gè)應(yīng)用程序可以分配一個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)施，包括防火墻、負(fù)載均衡、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。當(dāng)要?jiǎng)h除應(yīng)用程序的時(shí)候，可以直接把虛擬機(jī)刪除了。

這些角色可以虛擬成一個(gè)個(gè)對(duì)象，在圖形界面使用鼠標(biāo)拖拽的方式建立對(duì)象

上圖創(chuàng)建了一個(gè)防火墻、負(fù)載均衡、2臺(tái)Web防火墻、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，整個(gè)網(wǎng)格中的Volume按照Application進(jìn)行隔離，不同的Application只能看到自己的Volume。

防火墻、負(fù)載均衡、WebServer之間互聯(lián)的IP用戶不需要關(guān)心，系統(tǒng)自動(dòng)分配，唯一需要配置的是整體Application的IP地址信息。

網(wǎng)絡(luò)控制層和應(yīng)用程序管理層

以Application為單位向用戶交付。

Applogic帶來的革命是把復(fù)雜的底層硬件變得簡單，通過拖拽對(duì)象來狀態(tài)自己的基礎(chǔ)架構(gòu)，最終以適合某中Application運(yùn)行的整體服務(wù)器&存儲(chǔ)&網(wǎng)絡(luò)來交付。

云的缺點(diǎn)

在看云的缺點(diǎn)之前先看一下云的優(yōu)點(diǎn)：

避免資源的浪費(fèi)：

節(jié)能

角色轉(zhuǎn)變

存在的問題：

穩(wěn)定性和安全性：如何解決兩個(gè)存儲(chǔ)資源互通的問題，如何才能保證完全隔離。

平臺(tái)遷移

怎么樣才能在不影響業(yè)務(wù)的前提下遷移到云平臺(tái)上。

不兼容的問題：不同云服務(wù)商提供的架構(gòu)不同，接口也不同。

云之后的發(fā)展

云的本質(zhì)

云本質(zhì)是一種服務(wù)，而不是一種物質(zhì)，正因?yàn)榇?，它必須基于物質(zhì)才能顯示功效，《易經(jīng)》有云：“形而上者謂之道，形而下者謂之器”。所以下器者，謂之服務(wù)器+存儲(chǔ)+部署管理軟件；上道者，謂之“云”。所以云是一種道，是一種方式和方法，而不是某種設(shè)備，某個(gè)軟件，當(dāng)然云需要由硬件+軟件來承載而已。

所以，云和速度性能沒有直接關(guān)系。云本身不一定就是一個(gè)高速高冗余的東西，而是說底層硬件一般使用并行計(jì)算集群和存儲(chǔ)集群，在這個(gè)基礎(chǔ)上，云才能表現(xiàn)出更大的效能。

而且云也不是為了提速而生，它的主要目的是廉價(jià)高效的利用資源并降低硬件的應(yīng)用成本和管理成本。

其實(shí)云早就存在了，只有近兩年才被炒作起來，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器就是云服務(wù)，所以有人提出IT服務(wù)即云，Everything as a service。

其實(shí)在40年前，我們還是用集中分時(shí)計(jì)算，隨后到了世紀(jì)相交的紀(jì)念，用戶各自購買基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)，然后又逐漸回到了集中計(jì)算的時(shí)代，實(shí)際上這既不是進(jìn)化，又不是退化，是“分久必合，合久必分。萬物皆在輪回中不斷發(fā)展，到一定程度就回到當(dāng)初的形態(tài)，但是承載它的物質(zhì)是連續(xù)不斷的提升的。所輪回的只是其上的那層能量，謂之道。

Micro、Mini、Normal、Huge、Grid彈性數(shù)據(jù)中心

彈性核或者軟數(shù)據(jù)中心：將若干刀片與高密度的磁盤柜以及微型交換機(jī)打包到一個(gè)或者幾個(gè)機(jī)柜里面，再覆蓋以彈性層，比如虛擬機(jī)管理系統(tǒng)以及分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，將這樣一個(gè)微型彈性軟核心做為一個(gè)可提供IaaS服務(wù)的整體交付給用戶。

或者再在這個(gè)軟核上覆蓋一層業(yè)務(wù)展現(xiàn)于管理層，直接交付到SaaS層。一柜或者數(shù)柜交付的彈性基礎(chǔ)設(shè)施，可以稱為Micro Cloud