云计算学习

时间：2023-03-13 04:44:02 | 来源：电子商务

时间：2023-03-13 04:44:02 来源：电子商务

公有云（Public Cloud）

通常指第三方提供商用户能够使使用的云，公有云一般可通过 Internet 使用，是最基础的服务，成本较低，是指多个客户可共享一个服务提供商的系统资源，他们毋须架设任何设备及配备管理人员，便可享有专业的IT服务，这对于一般创业者、中小企来说，无疑是一个降低成本的好方法。具体而言细分为下面3个类别：SaaS、PaaS和IaaS

1.基础设施即服务 (IaaS ： Infrastructure as a Service)

把计算基础(服务器、网络技术、存储和数据中心空间)作为一项服务提供给客户。它也包括提供操作系统和虚拟化技术、来管理资源。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。

2.平台即服务(PaaS：Platform as a Service）

PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，供应商提供超过基础设施的服务，一个作为软件开发和运行环境的整套解决方案，即以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。

3.软件即服务 (SaaS：Software as a Service)

是一种交付模式，其中应用作为一项服务托管，通过Internet提供给用户;帮助客户更好地管理它们的IT项目和服务、确保它们IT应用的质量和性能，监控它们的在线业务。

私有云（Private Cloud）

企业的另一面考量，虽然公有云成本低，但是大企业（如金融、保险行业）为了兼顾行业、客户私隐，不可能将重要数据存放到公共网络上，故倾向于架设私有云端网络。

私有云(Private Clouds)是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。该公司拥有基础设施，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。

总体来看，私有云的运作形式，与公共云类似。

然而，架设私有云却是一项重大投资，企业需自行设计数据中心、网络、存储设备，并且拥有专业的顾问团队。

企业管理层必须充分考虑使用私有云的必要性，以及是否拥有足够资源来确保私有云正常运作。

公有云 VS 私有云

使用成本

公有云具备价格优势，但是对于国内大部分企业来说，如果让他们放弃对数据和业务的掌控，将数据放到云端，企业会承受额外的来自第三方的风险。所以，目前看来在相当长的时间内，私有云一定有存在的理由。

然而私有云的构建和维护成本昂贵，花费的周期太长，企业可能会将部分不敏感的数据和业务放到公有云上，业务相关数据继续由公司自主维护。这样可以以最小的代价，最低的风险来推进企业业务的增长。因此，现阶段很多中小企业基于此逐渐选择使用公有云服务

由于使用公有云成本更低，但一般因为无法定制的原因，安全性总的来说不如私有云。

至于公有云是否足够安全，能够保障隐私安全，值得企业放心使用，这个更需要整个行业的协作出台和制定相关的政策和规范，更好的保障用户数据隐私！

用户不同

私有云，主要面向企业内部，整合企业内部资源为主，并交付给内部用户

公有云，面向的是个人用户，大中小型企业，可以以服务的方式收取用户的费用

部署构造

公有云主要是由实力较大的厂家面向市场提供公共的存储、计算节点服务。私有云主要是第三方为企业搭建云平台。

公有云搭建在在第三方平台，主要面向公众。私有云搭建在企业内部，面向企业内部员工。

私有云非常容易扩展，附加的存储节点，只需要附加的节点接入系统系统中就可以了，定制化较高！而公有云的构造常以通用性为主，提供标准化的接口。

没有绝对的公有云

没有绝对的私有云

实则，公有云和私有云，说其私有和公有也只是规范上便于区分，出台的一对概念罢了，没有绝对的私有和公有之分！

站的立场角度不同，私有也可能成为公有！

随着云服务的用途越发重要和广泛，包括内容分发、备份、存储作为一种提供Software as a Service(SaaS)的途径，伴随着更加人性化和定制化的需求，私有云(on-premise)、公有云(off-premise)和混合云(hybrid)解决方案也相继问世，各种类型的云服务和我们也越来越密切.

兼具二者的混合云，或许才是未来的趋势！

云计算(cloud computing)，是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软件、硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。简单来说，它有点像架设在互联网上的分布式系统，终端用户使用PC或者手机，发起一项计算任务，分布在云端的计算单元可以同时参与计算，最终将计算结果返回给终端用户。从用户端的使用感受来看，就好像只使用了一台普通PC甚至是手机完成了一项需要超级计算机才能完成的计算任务。目前市面上主要的服务形式有三种：SaaS 软件即服务，它是用户通过Internet租用服务商基于web的软件；PaaS 平台即服务，指软件研发的平台被当做一项服务提供；IaaS 基础设置即服务，主要提供硬件服务器租用，像云盘之类的服务。公有云，就是在互联网上向所有网民提供云计算服务，网民可以通过Internet直接使用云计算服务，公用云的服务提供者可是专业的云服务提供商，也可以是自发的民间组织。私有云和公有云最明显的区别就是它部署在企业的网络防火墙之后，不会直接暴露在互联网中，企业对它拥有完全的控制权，当然，私有云可以是企业自己开发建设，也可以是引进专业公司的产品。关于数据或者说隐私泄露的问题。我觉得要分从哪方面来看，如果一家企业购买了某一大公司的公有云计算服务，对于数据完整性是相对有保障的，专业的公司会有一个或几个专业的团队保障云计算服务的稳定、可靠、防范网络攻击和病毒入侵等。如果一家企业的核心机密数据需要使用云计算服务，使用私有云会是企业更加倾向的选择，因为企业拥有完全的控制权。

Zstack

服务之间的交互统一走消息队列，整个拓扑结构不再紧密，实现星状的架构，各服务之间只有消息的交互，服务之间基本独立，添加或者删除某个服务不会影响整个架构（只会失去某些功能）。

部署快，从打开安装教程，到完全装好，只跑了两个命令，等了大约二十分钟，整个使用过程体验也非常好，从创建Zone，Cluster，添加主机Host，到添加存储，再创建网络，最后启动云主机，整个过程也是行云流水，一路顺畅，很快就启动了一个云主机，再一次让人感慨原来云平台也能把用户体验做的这么好。根据这个项目主页上的架构设计，整个微服务体系都是进程内的，效率更高，也更加稳定，保证了IaaS平台的稳定性。

另外，针对OpenStack网络上遇到的问题，ZStack直接是通过Virtual Router来实现整个云平台网络功能的，这样，对流量的控制将会更加集中和方便。同时也说一下监控，ZStack将会在商业版本里集成云主机的监控功能，这将大大减少企业开发团队的工作量，如果这样一个产品早点出现，也许我们team就能把更多的精力投放到如何把IaaS平台和企业业务层面结合的更好，而不是每天为了云平台的一些基础功能焦头烂额的。

升级：无缝升级之所以在OpenStack上很难完成，是因为架构从一开始设计的时候就没有考虑到这一点，但是ZStack作为一个全新的云平台，从架构上就为升级做好了准备，和部署一样，简单的两个命令，就升级好了，升级的过程对用户是完全透明的。

测试系统：ZStack的联合创始人提出的这一套基于模型的智能测试框架也是ZStack的一大亮点，简单来说，就是通过模拟用户的随机行为，来测试整个云平台，有些corner case靠测试人员是很难去测试到的，但是通过这个框架模拟出来的用户行为，就能够去cover到。

ZStack待改进的地方：首先，ZStack是用Java写的，这给线上系统的调试造成了不便，没有OpenStack那么方便，这就需要整个项目的代码质量经过严格测试，否则，一旦bug产生，对线上系统将会产生很大的影响。好在ZStack提供了严格的测试系统和快速的升级方案，即使真的发现线上系统有bug，立刻修复bug并发布一个新的版本更新到线上也能解决问题。然后是开源版本的ZStack，用户界面相对来说粗糙了一些，相比于现在一些公有云厂商，例如青云这些，可以有更多的改进空间，因为任何一款好产品，产品本身功能好是一方面，颜值也很重要。现在基于OpenStack做二次开发的厂商，第一件事一般都是定制自己的UI来替换掉OpenStack默认的UI。另外，计费组件也是现在OpenStack二次开发里面不得不做的一个组件，如果ZStack能够在未来的开发计划里加入计费组件，将会大大减少厂商的开发工作。

使用OpenStack时候的系统告警通常是通过第三方插件来做的，比如通过nagios发告警邮件，发短信提醒，不知道ZStack未来会不会集成某些插件，让用户更轻松的监控整个系统和云主机的状态？因为监控也是云平台的刚需之一。

ZStack是下一代开源的云计算IaaS（基础架构即服务）软件。它主要面向的是未来的智能数据中心，通过提供的API来管理包括计算、存储和网络在内的数据中心的各种资源。跟OpenStack相比，ZStack具有易用、稳定、灵活、超高性能等特点。

软件特点

ZStack是下一代开源的云计算IaaS（基础架构即服务）软件。 [1] 它主要面向的是未来的智能数据中心，通过提供全完善的API来管理包括计算、存储和网络在内的数据中心的各种资源。跟OpenStack相比，ZStack具有易用、稳定、灵活、超高性能等特点。

ZStack可以做到15分钟完成安装部署，版本间5分钟无缝升级，全API交付，零手工配置；可以单节点管理十万物理机、百万级虚拟机，同时响应数万并发API调用；

在API层面提供SQL级别的查询，拥有单项查询条件超过400万个，组合查询条件为400万阶乘；内建工作流引擎，可以在错误发生时随时回滚，维护系统一致性。

主要特点

在云计算领域，针对IaaS软件在复杂度、稳定性、可伸缩性和灵活性方面面临的挑战和问题。ZStack重新设计了IaaS软件架构，以解决上述问题。

ZStack的架构特点：

高扩展性：1.采用了全异步架构，可以轻松处理百万级API并发请求，管理上万台物理机及数万级别的虚拟机；2.采用了无状态连接服务，可实现管理人员针对多台管理节点的部署与单台部署无异；3.采用无锁架构，在业务逻辑层，并发与同步由消息队列来完成，可对请求的并发量进行控制。

高伸缩性和灵活性：

1. 采用进程内微服务架构，能够实现更快、更小、更强的API请求，降低了IaaS软件的复杂度，实现服务独立灵活扩展；

2. 采用了全插件系统，不同的资源均可设计为插件模式进行实现，新增插件对其他插件及系统均无影响，且可随时删除或新增；3.采用了基于工作流的回滚架构，工作流由xml或其他方法便捷控制，出错回滚机制，且工作流还可进一步降低业务逻辑间的耦合度；4.采用标签系统，更易实现资源分类及搜索，并可与其他业务逻辑进行协作化处理；5.采用了资源管理瀑布架构，资源操作及进行瀑布级的子集资源处理及资源可随时通过插件进行加入或删除资源瀑布列表，但对其他资源均无影响。

高易用性及高可维护性：1.通过Ansible进行一键安装，无缝升级，灵活配置；2.多样的API查询可快速定位问题。

CloudStack

CloudStack是一个开源的具有高可用性及扩展性的云计算平台，同时是一个开源云计算解决方案。可以加速高伸缩性的公共和私有云（IaaS）的部署、管理、配置。使用CloudStack作为基础，数据中心操作者可以快速方便的通过现存基础架构创建云服务。

目前支持管理大部分主流的hypervisor，如KVM虚拟机，XenServer，VMware，Oracle VM，Xen等。

用途：提供云服务的需求

性质：云计算平台

支持管理：大部分主流的hypervisors

举例：KVM，XenServer，VMware等

简介

CloudStack形成的基础设施云和数据中心运营商可以快速，轻松地建立在其现有的基础设施提供云服务的需求，弹性云计算服务。 CloudStack用户可以充分利用云计算提供更高的效率，无限的规模和更快地部署新服务和系统的最终用户。

CloudStack 是一个开源的云操作系统，它可以帮助用户利用自己的硬件提供类似于Amazon EC2那样的公共云服务。CloudStack可以通过组织和协调用户的虚拟化资源，构建一个和谐的环境。CloudStack具有许多强大的功能，可以让用户构建一个安全的多租户云计算环境。CloudStack 兼容Amazon API 接口。

CloudStack可以让用户快速和方便地在现有的架构上建立自己的云服务。CloudStack可以帮助用户更好地协调服务器、存储、网络资源，从而构建一个IaaS平台。

版本

目前CloudStack已成为Apache基金会 [4] 最大的顶级项目之一 ，版本有4.0.1，分别有ubuntu下deb包和rhel下rpm包；最新发布的版本为5.0。

中国社区

功能

CloudStack是一种多租户的Java工具，支持多种hypervisors，CloudStack包括XenServer、KVM、Hyper-V以及vSphere。CloudStack对软件集成以及基于Web的界面提供API，用于实现云管理。此外

·CloudStack管理hypervisors上的存储实例。
·CloudStack编排网络服务，比如DHCP、NAT、防火墙和VPN。
·CloudStack为网络、计算和存储源提供报告功能。
·CloudStack提供用户管理能力。

特性

CloudStack是当前最流行的开源云平台之一。

CloudStack是一个拥有自己的API的云管理平台，也支持亚马逊Web服务的API模型。它还可以跨Availability zone支持虚拟私有云，并且提供了高性能虚拟实例，从而更加有效地使用硬件。脱离孵化阶段以后，现在CloudStack是一个顶级的Apache项目。

CloudStack都支持多个hypervisor，但是企业要确保自己选择的hypervisor能够被支持。如果觉得社区和商业支持很重要，就多关注OpenStack，硬件兼容性也是另外一个要考虑的问题。如果你的公司要再次利用已有的计算服务器和存储系统，考虑一下每一个平台的计算和存储模型要如何很好地支持。

华为云stack架构，是什么样的？

近年来，传统业务加速云化，华为云发展迅速，企业IT对全栈云解决方案的需求日益迫切。在此情况下，华为云Stack全栈云解决方案应运而生。

作为全栈云解决方案，华为云Stack充分利用云计算和大数据技术，提供了200+的云服务，常见的服务有计算类的弹性云服务器（ECS）、云手机（CloudPhone）；存储类的云硬盘（EVS）、对象存储服务（OBS）；网络类的虚拟私有云（VPC）、云专线（DC）；数据库类的云数据库（MySQL）、文档数据库服务（DDS）；容器类的云容器引擎（CCE）、云容器实例（CCI）；以及，其余的域名与网站服务、视频服务、应用中间件服务、管理工具服务。

华为云Stack是物理分散、逻辑统一的数据中心解决方案，可支持企业或机构业务的持续发展，能满足对业务全生命周期的管理:

物理分散指的是多个数据中心可以分布在不同的区域。不同区域的物理数据中心在部署云平台后，可以实现IT资源的整合，统一对外提供服务；

逻辑统一指的是通过数据中心管理软件对分布在不同区域的多个数据中心进行统一管理。

华为云Stack的物理分散架构

华为公有云服务目前在国内、亚太、非洲、拉美都建设有数据中心机房，目前对外提供服务的总共有10大区域。而每个区域，又包含有多个可用区。在华为云的服务购买界面中可以选择特定的的区域购买服务，而区域/可用区等概念都是华为云物理设备部署架构中的名称。

公有云提供的服务面向全球用户，规模较大。为便于管理，华为云整体从多个层次上对资源进行了区分。

整个华为云可以划分为多个服务区域（Region），每个服务区域是一个以时延为半径的圈，区域内会规划充足的带宽，尽量小的时延。譬如，区域内的业务互访时延小于2ms，用户得到的前端服务小于100ms。不同区域一般部署在不同的地理位置，区域之间可以部署容灾级别的可靠性保护，用于预防地震等自然灾害。每个服务区域对应一组共享的IaaS/PaaS云服务实例，不同的服务区域可以提供不同的服务产品目录，譬如，目前华为云的北京四服务区域，可以申请鲲鹏计算资源，其余区域中暂时不提供鲲鹏的资源。

一个服务区域又由多个可用性区域（AZ）组成，每个AZ是Region内的一个故障域，一般依赖于相同的数据中心基础设施，如电力、散热。租户可以指定自己申请的资源发放部署在哪个AZ内，可用分区中的计算、存储、网络资源是全互通的。使用相同的基础设施的不同类型计算资源池也可以划分为多个AZ，如提供裸金属服务的主机和提供弹性云主机的虚拟机。

用户在部署业务时一般只能指定到某个可用区域（AZ），具体的虚拟机发放在哪台物理主机上，由云平台的调度系统根据负载和策略统一进行调度。

华为云Stack的逻辑统一架构

华为云Stack的物理数据中心时分布在不同地方的，但业务的提供界面是统一的，在逻辑上可以把分布在不同位置的物理资源抽象为一个统一的整体的资源池。

在资源抽象构建出来的统一逻辑架构中，所有的资源可以从功能角度可以为三个层次，分别是基础设施、资源池、云服务。

基础设施层，即为组成数据中心的服务器、存储设备和网络设备。根据市场业务的不同需求，可以构建多种类型的硬件部署架构。在物理设施层，华为是目前业界唯一能够提供从服务器、存储、到网络设备端到端所有产品的厂家。

资源池层，是采用了虚拟化技术后，由物理基础设备抽象出来的虚拟的计算资源池、虚拟存储资源池和虚拟网络资源池。在将数据中心中的物理资源构建成一个统一的资源池后，统一面向客户提供服务。在华为云平台中，资源池层采用FusionSphere OpenStack作为虚拟化的资源调度系统，对各个物理数据中心资源进行整合，由此提供计算、存储、网络、安全、灾备、大数据、数据库和PaaS（平台即服务）等丰富的云服务；华为的云平台，同样也支持第三方接口实现虚拟资源的调度，如允许基于亚马逊的S3标准接口提供OBS服务，也可以通过HiCloud兼容Vmware的虚拟机发放。

云服务层，则是在资源池化的基础上，提供给了用户一个统一的管理平台。用户通过统一的云服务层，可以申请任何一个数据中心的资源池中的计算、存储等资源。云服务层提供了不同业务的不同的业务申请接口，不同的服务可以独立申请，独立部署，也可以互相调用，共同配合工作，能够向客户提供面向各种场景的业务部署方案。

阿里云和openstack

云平台架构的基础模块：计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化。其他还有部署、监控和安全等模块。基本上都是如下架构：

那先来填填空，看看阿里云和openstack分别是什么样子。

阿里云

其中“后羿”模块是总体负责了计算和网络的虚拟化，而“盘古”模块负责了存储虚拟化。“神农”负责的是监控，安全是“钟馗”。 “夸父”“女娲”“伏羲”这三个是支持虚拟化的更底层的服务，分别负责分布式模块通讯（远程过程调用）、分布式协同（锁、消息队列、一致性管理）、分布式调度（多线程资源和任务管理）

Openstack

接下来，看看各个模块是如何垒起来的，把这些填起来的空往架构里面塞。

先看阿里云，下图是其官方架构说明：

橙色部分为飞天云内核，橙色中心最底层“3+1”个模块是核心中的核心，其中的“3”指夸父、伏羲、女娲，负责解决分布式计算的核心问题—多机多线程下进程调用、资源调度、数 据一致问题；剩下的“1”是安全，单独拿出来设计。

这4个模块之上承载分布式存储(比较奇怪的是官方没有提及计算和网络虚拟化模块“后羿”)。再之上是计算、网络、存储的虚拟化服务，已经到”Poratal”的层面了。右侧神农负责分布式系统的状态监控，左侧天基负责分布式部署（这里倒是比较像负责计算和网络虚拟化的地方）。

再来看看openstack：

最上面Horrizon算是portal层；其下Nova、Neutron、Cinder/Swift作为计算、网络、存储虚拟化模块直接服务与虚拟机创建；之下Cellometer、Keystone 负责监视和提供安全服务。