云计算与其3种服务模式

参考：http://c.biancheng.net/view/3787.html

理解之前

我们打开计算机中已有的一份文档，编辑，保存，退出。
这份文档存在于硬盘中，当我们打开后，读入内存；我们敲击键盘，内存会按照一定的计算方式输出相应的文字；输入设备是这份文档，输出也是。
在这个场景中，计算设备和输入/输出设备没有分离！
对于计算来讲，计算设备一般指 CPU、内存、存储和网络；计算设备就是程序运行时需要使用的资源——计算资源

计算设备和输入/输出设备的分离是云计算的特征之一。也就是说，对于云计算而言，计算设备位于远方的云端，而输入/输出设备就在眼前。

IT 系统

一个典型的 IT 系统从逻辑上分为九层，施工时也是严格按照从第 1 层到第 9 层的顺序进行的，九层归并之后形成四层结构，分别是基础设施层、平台软件层、应用软件层和数据信息层

云计算

计算资源所在地称为云端（也称为云基础设施），输入/输出设备称为云终端。

云终端就在人们触手可及的地方，而云端位于“远方”（与地理位置远近无关，需要通过网络才能到达），两者通过计算机网络连接在一起。

云终端与云端之间是标准的 C/S 模式，即客户端/服务器模式——客户端通过网络向云端发送请求消息，云端计算处理后返回结果

云计算的可视化模型下图，有5个基本特征、3种服务模式、4种部署模型

5个基本特征

1. 自助服务
   消费者不需要或很少需要云服务提供商的协助，就可以单方面按需获取云端的计算资源。
2. 广泛的网络访问
   消费者可以随时随地使用任何云终端设备接入网络并使用云端的计算资源。常见的云终端设备包括手机、平板、笔记本电脑、PDA 掌上电脑和台式机等。
3. 资源池化
   云端计算资源需要被池化，以便通过多租户形式共享给多个消费者，也只有池化才能根据消费者的需求动态分配或再分配各种物理的和虚拟的资源。消费者通常不知道自己正在使用的计算资源的确切位置，但是在自助申请时允许指定大概的区域范围（比如在哪个国家、哪个省或者哪个数据中心）。
4. 快速弹性
   消费者能方便、快捷地按需获取和释放计算资源，也就是说，需要时能快速获取资源从而扩展计算能力，不需要时能迅速释放资源以便降低计算能力，从而减少资源的使用费用。对于消费者来说，云端的计算资源是无限的，可以随时申请并获取任何数量的计算资源。
5. 计费服务
   消费者使用云端计算资源是要付费的，付费的计量方法有很多。

4种部署模式

1. 私有云
   云端资源只给一个单位组织内的用户使用，这是私有云的核心特征。而云端的所有权、日常管理和操作的主体到底属于谁并没有严格的规定，可能是本单位，也可能是第三方机构，还可能是二者的联合。云端可能位于本单位内部，也可能托管在其他地方
2. 社区云
   云端资源专门给固定的几个单位内的用户使用，而这些单位对云端具有相同的诉求（如安全要求、云端使命、规章制度、合规性要求等）。云端的所有权、日常管理和操作的主体可能是本社区内的一个或多个单位，也可能是社区外的第三方机构，还可能是二者的联合。云端可能部署在本地，也可能部署于他处。
3. 公共云
   云端资源开放给社会公众使用。云端的所有权、日常管理和操作的主体可以是一个商业组织、学术机构、政府部门或者它们其中的几个联合。云端可能部署在本地，也可能部署于其他地方，比如中山市民公共云的云端可能就建在中山，也可能建在深圳。
4. 混合云
   混合云由两个或两个以上不同类型的云（私有云、社区云、公共云）组成，它们各自独立，但用标准的或专有的技术将它们组合起来，而这些技术能实现云之间的数据和应用程序的平滑流转。由多个相同类型的云组合在一起属于多云的范畴。
   比如两个私有云组合在一起，混合云属于多云的一种。由私有云和公共云构成的混合云是目前最流行的——当私有云资源短暂性需求过大（称为云爆发，Cloud Bursting）时，自动租赁公共云资源来平抑私有云资源的需求峰值。
   例如，网店在节假日期间点击量巨大，这时就会临时使用公共云资源来应急。

3种服务模式

可以和IT系统部分结合起来

基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）

1. 直观理解
   1.1 云服务提供商把 IT 系统的基础设施层作为服务出租出去，由消费者自己安装操作系统、中间件、数据库和应用程序。
   1.2 云服务提供商负责机房基础设施、计算机网络、磁盘柜和服务器/虚拟机的建设和管理，而云服务消费者自己完成操作系统、数据库、中间件和应用软件的安装和维护。另外，还要管理数据信息（如初始化、数据备份、恢复等）

2. 细节理解

   
   

IaaS 云服务提供商计算租赁费用的因素包括 CPU、内存和存储的数量，一定时间内消耗的网络带宽，公网 IP 地址数量及一些其他需要的增值服务（如监控、自动伸缩等）等。

3. 服务商如何出租
   出租的物理服务器和虚拟机统称为主机，相对于租户来说，这些主机不在现场而在“远方”，租赁之后并不是把这些主机从云端搬到租户的办公室来使用。
4. 租户如何使用
   出租前后主机的物理位置并没有改变，租户仍然是通过网络使用这些云端主机。租户登录云服务提供商的网站，填写并提交主机配置（如需要多少个 CPU、多少内存、多少网络带宽等）表后付款，然后云服务提供商向租户颁发账号和密码，最后租户以此账号和密码登录云端的自助网站。
   在这里，租户可以管理自己的主机：启动和关闭机器、安装操作系统、安装和配置数据库、安装应用软件等。其实只有启动机器和安装操作系统必须要在自助网站上完成，其他操作可以直接登录到已经安装了操作系统并配置好网卡的主机中完成
5. 常见服务
   虚拟机VM，下载之后你需要在上面自己安装操作系统，可选ubuntu/centos等~

平台即服务（Platform as a Service，PaaS）

1. 直观理解
   1.1 云服务提供商把 IT 系统中的平台软件层作为服务出租出去，消费者自己开发或者安装程序，并运行程序。
   1.2 云服务消费者只需安装自己需要的应用软件并进行数据初始化即可
2. 细节理解
   
   PaaS 云服务提供商要做的事情增加了，他们需要准备机房、布好网络、购买设备、安装操作系统、数据库和中间件，即把基础设施层和平台软件层都搭建好，然后在平台软件层上划分“小块”（习惯称之为容器）并对外出租。PaaS 云服务提供商也可以从其他 IaaS 云服务提供商那里租赁计算资源，然后自己部署平台软件层。另外，为了让消费者能直接在云端开发调试程序，PaaS 云服务提供商还得安装各种开发调试工具
3. 分类
   根据平台软件层中安装的软件种类多少，PaaS 又分为两种类型。
   1）半平台 PaaS
   平台软件层中只安装了操作系统，其他的留给租户自己解决。最为流行的半平台 PaaS 应用是开启操作系统的多用户模式，为每个租户创建一个系统账号，并对他们做权限控制和计算资源配额管制。比如我们实验室有高级GPU的服务器，老师创建不同权限的账号后分配给实验室的学生和其他老师，学生的权限一般是最低的，在UBUNTU系统中连安装软件的权限都没有。
   2）全平台 PaaS
   全平台 PaaS 安装了应用软件依赖的全部平台软件（操作系统、数据库、中间件、运行库）。不同于半平台 PaaS，全平台 PaaS 是针对应用软件来做资源配额和权限控制的，尽管最终还需要通过账号实现。公共云多采用全平台 PaaS。
4. 服务
   对于半平台Paas，比如虚拟机安装好操作系统Ubuntu后，你可以从你的笔记本上访问这台ubuntu虚拟机。我蹭过实验室大佬的阿里云的服务器，有现成的ubuntu操作系统。
   对于全平台Paas，还拥有拥有丰富的开发环境（InteliJ IDEA、Eclipse、visual studio等）

软件即服务（Software as a Service，SaaS）

1. 直观理解
   1.1 云服务提供商把 IT 系统中的应用软件层作为服务出租出去，消费者不用自己安装应用软件，直接使用即可，这进一步降低了云服务消费者的技术门槛。
   1.2 云服务消费者不需要安装软件，进行简单的注册后就可以使用

2. 细节理解

   
   
   

   SaaS 云服务提供商负责 IT 系统的底三层（基础设施层、平台软件层和应用软件层），也就是整个 T 层，最后直接把应用软件出租出去

3. 服务
   各类的网盘(Dropbox、百度网盘等)
   电子邮件
   在线办公：GoogleDoc、腾讯文档

总结

云计算的精髓就是把有形的产品（网络设备、服务器、存储设备、各种软件等）转化为服务产品，并通过网络让人们远距离在线使用，使产品的所有权和使用权分离