Sun微系統公司的口號是“網絡就是計算機”,這一口號很好的描述了雲計算的工作方式。從本質上講,計算機網絡的職能類似一臺獨立的計算機,主要用來在因特網上向用戶提供數據和應用程序服務。該網絡存在於由IP地址構成的“雲”——也就是我們所知道的因特網中,對外提供大規模的計算能力和存儲能力,從而使得廣域範圍內的群組協作成為可能。
以上只是一個簡單的解釋。接下來讓我們仔細看一下雲計算是如何工作的。
認識雲架構
雲計算的關鍵是“雲”——一個大規模的、由服務器甚至是個人計算機構成的網絡,這些服務器和個人計算機在網格環境中互聯在一起。這些計算機並行運行,各自的資源結合起來形成足可比擬超級計算機的計算能力。
注意
雲計算的一個主要好處就是從成本相對較低的個人電腦和服務器中獲得大量的計算能力。當你利用雲的能力時,只需支付PC的價格就能獲得超級計算的能力。
那麼,究竟什麼是“雲”呢?簡而言之,雲就是一組可以通過因特網公開訪問的計算機和服務器。這些硬件通常歸第三方所有,放在一個或多個數據中心裡聯合運營。這些機器能夠運行各種操作系統,重要的是機器的處理能力而不是桌面的樣子。
如圖1.1所示,個人用戶利用自己的個人電腦或便攜設備,經由因特網連接到雲中。對這些個人用戶而言,雲是一個獨立的應用、設備或文件。雲中的硬件(以及管理這些硬件連接的操作系統)是不可見的。
圖1.1 用戶如何連接到雲中
Cloud Servers:雲服務器
儘管雲架構確實需要一些智能化管理來連接所有這些電腦並處理眾多用戶的任務,但它看上去非常簡單。如同你在圖1.2中看到的,所有的一切均始於個人用戶見到的前端界面。首先,用戶通過界面選擇一個任務或服務(啟動一個應用程序或打開一個文件)。而後,用戶的請求被發送給系統管理,系統管理找出正確的資源並調用合適的系統服務。這些服務從雲中劃分出必要的資源,加載相應的web應用程序,創建或打開所要求的文件。web應用啟動之後,系統的監測和計量功能跟蹤雲的使用,確保資源分配和歸屬於合適的用戶。
圖1.2 雲計算系統的幕後架構
User:用戶;User Interface:用戶接口;System Management:系統管理
Provisioning Services: 對外服務;Cloud Servers:雲服務器;
Web Application:網絡應用
正如你所看到的,雲計算這一概念的關鍵就是許多管理任務的自動化。如果一個系統需要人來管理資源分配的過程,那麼它就不是雲。這方面的一個例子就是二十一世紀版的老式數據中心為基礎的客戶機/服務器計算。要使它變成雲,手動管理必須被自動化流程所取代。
認識雲存儲
雲計算的一個主要用途就是存儲數據。利用雲存儲,數據被存放到多個第三方的服務器上,而不是像傳統的網絡數據存儲那樣存放在專用的服務器上。
存儲數據時,用戶看到的是一個虛擬的服務器,也就是說,看起來數據好像是以特定的名稱存放在某一特殊的地方,但在現實中,那個地方並不存在。這只是一個假名,用來指示雲中劃分出來的虛擬空間。實際上,用戶的數據可以存儲在構成雲的任何一臺或多臺電腦上。因為雲動態的管理可用的存儲空間,實際的存儲位置可能每天甚至每分鐘都不相同。但是,儘管位置是虛擬的,用戶所看到的數據位置是“固定的”,事實上,他可以管理自己的存儲空間,就好像它是連接到自己的電腦一樣。
雲存儲同時具有經濟和安全方面的優勢。從經濟上說,虛擬的雲資源通常比那些連接到個人電腦或網絡的專用物質資源更便宜。至於安全,由於數據被複制到多臺物理機器上,存儲在雲裡的數據不受意外刪除或硬件崩潰的困擾。由於始終保留數據的多個副本,即使一臺或多臺機器進入脫機狀態,雲仍然能夠繼續正常運行。如果一臺機器崩潰了,數據就會被複制到雲中的其他機器上。
認識雲服務
通過雲計算提供的任何基於web的應用或服務都稱之為雲服務。雲服務可包括從日曆和聯繫人應用到文字處理和演示的任何東西。幾乎今天所有從事大型計算的公司,從谷歌到亞馬遜到微軟,都在開發各種類型的雲服務。
利用雲服務,應用程序本身就處在雲中。個人用戶在因特網上運行應用,通常是通過web瀏覽器。瀏覽器訪問雲服務,在瀏覽器的窗口中打開一個應用實例。一旦啟動,基於web的應用操控和運行就像一個標準的桌面應用程序。唯一不同的是,應用程序和工作文檔駐留相應的雲服務器上。
雲服務具有諸多優勢。如果用戶的電腦崩潰了,它既不會影響到宿主應用程序,也不會影響到打開的文件。此外,個人用戶可以從任何地點使用任何PC訪問他的應用程序和文件。當他從辦公室回到家或更偏遠的地方,他不必隨身攜帶每個應用程序和文件的副本。最後,因為文件都放在雲裡,用戶可以利用任何可用的因特網連接在同一文件上進行實時協作。文檔不再以機器為中心。相反,他們對於授權的用戶總是可用。
(作者:邁克爾·米勒,來源:機械工業出版社)