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云计算技术

随语

近几年,随着云计算的不断发展,其可伸缩性高可用性易管理性以及低成本等优点逐渐得到广泛的认可。云计算平台作为云计算的核心技术,社会各界人士都对这一领域表现出极大的兴趣。SaaS(software as a service,软件即服务)、PaaS (platform as a service,平台即服务)、 IaaS(infrastructure as a service,基础设施即服务),这三者为云计算的三大服务形式。

云计算服务模式概述

✔IaaS

IaaS为用户提供处理,存储,网络和其他基本计算资源,用户可以在其中部署和运行任意软件,其中包括操作系统和应用程序。使用者不需要管理或控制底层的云基础架构,但可以控制操作系统,存储和部署应用程序。

此外,IaaS可以根据需求快速扩展和缩小,并提供高层次的API用来间接访问物理计算资源,让用户能够专注于核心业务,而不是基础架构。对用户而言,IaaS免去了建立和管理现场数据中心的前期费用,一旦决定启动新产品、计划,便可在几分钟或几小时内准备好必要的计算基础架构,并在适当的服务水平协议(SLA)的帮助下,实现极高的可用性、业务连续性和安全性。


✔PaaS

PaaS提供了一个使客户可以在其开发,运行和管理应用程序,而无需构建和维护该应用程序的平台。在三层云计算中,SaaS是托管在云中的软件,它不会占用用户计算机上的硬盘空间。IaaS虽然可以提供具有可调整性与可伸缩性虚拟硬件,但它扮演的也只是基础设施的角色,而PaaS源自于SaaS,操作位于SaaS和IaaS之间的云计算中,其技术层的使用在整个云计算系统中起着至关重要的作用。作为系统软件角色的它,可以为上层提供丰富的api,开发各种SaaS应用,同时,PaaS的目标不仅是像传统的系统软件那样提供一些基本的api,它还能提供更高级的面向服务的api。对于第三方开发人员来说,他们不具备积累大量互联网资源的能力,但是通过调用PaaS平台的api,他们就可以提供满足用户需求的应用程序。

由此可见,PaaS的实质是将Internet服务转化为可编程接口,为第三方开发者提供具有商业价值的资源和服务平台。在PaaS的支持下,各个领域的知名互联网公司纷纷整合自身长期积累的资源,使得越来越多的资源可以在平台上使用,云计算开发者从而获得了大量具有特定业务逻辑的可编程元素。PaaS极大地开发了互联网资源的价值,为云计算的发展带来了便利。在PaaS的支持下,Web应用的开发变得更加灵活。基于这些原因,PaaS成为云计算中最关键的技术。


✔SaaS

SaaS是基于互联网提供软件服务的软件应用模式,提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序,用户可以在各种像浏览器一样的设备上通过客户端界面访问,且不需要管理或控制任何云计算基础设施,只需向运营商支付费用,就可以随时随地使用软件资源。

作为一种在21世纪开始兴起的创新的软件应用模式,SaaS是软件科技发展的最新趋势。SaaS服务模式与传统服务模式有很大的不同,相比较而言SaaS具有很多独特的特征:SaaS不仅减少或取消了传统的软件授权费用,而且厂商将应用软件部署在统一的服务器上,免除了最终用户的服务器硬件、网络安全设备和软件升级维护的支出,客户除了个人电脑和互联网连接,不需要任何其他的消费,就可以通过互联网获得所需要软件和服务。对于使用SaaS平台的企业而言,它们可以借助SaaS获得最新的技术应用,并且无需配备更多IT方面的专业技术人员。SaaS在满足企业对信息管理的需求的同时,很大程度缓解了企业在人力、财力上的压力,使其能够集中资金对核心业务进行有效的运营。

云计算关键技术

💫IaaS的关键技术

💫服务器虚拟化

服务器虚拟化技术是指能够在一台物理服务器上运行多台虚拟服务器的技术,而且上述虚拟服务器在用户、应用软件甚至操作系统看来,几乎与物理服务器没有区别。除此之外,服务器虚拟化技术还应该确保上述多台虚拟服务器的数据是隔离的,虚拟服务器对资源的占用是可控的。


💫存储虚拟化

存储虚拟化是指通过抽象,隐藏或者隔离等技术实现存储系统与应用、主机或者网络资源的分离,其目的是进行与应用和网络无关的存储或数据管理。虚拟化为对底层存储资源的复杂功能的访问提供了简单、一致的接口,使用户不必关心底层系统的复杂实现。


💫云计算管理平台

上述的虚拟化技术主要是实现了对底层物理资源的抽象,使其成为一个个可以被灵活生成、调度、管理的基础资源单位。而要将这些资源进行有效的整合,形成一个可统一管理、灵活分配调度、动态迁移的基础服务设施资源池,并按需向用户提供自动化的基础设施服务,还需要构建一个IaaS管理平台。

一般而言,IaaS管理平台分为资源管理平台和业务管理平台。资源管理平台负责对物理设备和虚拟化资进行统一的管理和调度,形成统一的资源池,实现IaaS服务的可管、可控,其核心业务是实现对每个资源单位的生命周期管理能力和对资源管理调度能力。而业务管理平台的职责是将资源封装成各种服务,以方便易用的方式对外提供给用户。其中业务服务管理主要将底层资源进行组合和打包,形成供用户购买的业务和服务。


🔴PaaS的关键技术

🔴动态地与可扩展的基础设施共享

动态容量功能的自动调整是PaaS的一个基本功能,实现这一功能的关键技术是网格技术和数据库网格技术。应用网格是资源共享和动态扩展的基础,而实现网格应用的核心机制是Web服务器集群。使用Web Logic Server可以在线添加或删除节点、自动重新平衡集群负载、自动调整节点故障,当然也可以用来进行外部管理。在内存方面,通过Web Logic Server使PaaS平台具有分布式、共享、动态可伸缩的特性。另外,数据库网格和存储网格为PaaS的数据库和存储提供了灵活的可扩展性。


🔴支持快速自动部署

在传统的软件部署中,至少需要经历四个步骤:

  • 购买和配置硬件

  • 安装和配置操作系统

  • 安装和配置中间件和数据库

  • 安装和配置应用程序

然而,在PaaS平台中,我们可以通过可视为“软件设备”的虚拟模块快速部署环境。它将操作系统、中间件和应用程序打包为虚拟模块


🔴支持组件共享

共享组件是PaaS的核心特性。通过使用共享组件,开发人员可以使用嵌入式组件开发应用程序,或者使用连接服务和配置实例的方法。


🔴支持自助服务

自助服务主要体现在为PaaS用户提供监控和管理界面。应用程序所有者可以设置自己的策略根据用户要求进行适当调整反馈。


✨SaaS的关键技术

✨成熟度划分

SaaS成熟度有4个划分等级,分别为第1级定制开发的SaaS应用(多次开发模式)、第2级可配置的多租户SaaS应用(一次开发多次部署模式)、第3级单实例支持多租户的SaaS应用架构(一次开发一次部署模式)、第4级支持可伸缩性的多租户SaaS应用架构。

成熟度等级 第1级 定制开发 第2级 可配置 第3级 单实例架构 第4级 可伸缩
主要特点 托管运营 按需使用付费 多租户模式 可配置性 高性价比 统一维护 支持可伸缩性 动态资源分配
关键技术 实现托管运营 可配置性 租户管理 单实例架构 安全隔离 负载均衡 资源管理

总结

云计算的实质是依靠互联网提供的高效的,安全的、经济的资源共享,信息和应用服务模式。其目的是通过高效的资源管理,给用户提供所需的资源,并按其供求关系,达到双方共赢的局面。IaaS、PaaS、SaaS三者共同构成一个较为复杂的生态结构系统:

IaaS为用户提供了云端的基础设施,大幅节约了开发成本,提高了工作效率;PaaS平台上的开发,未来可能会彻底改变用户对计算资源的使用方式,使得用户从以桌面为核心转向以 Web 为核心;SaaS让使用“浏览器”开发成为可能。这些毫无疑问是互联网未来的发展方向软件开发,我们没有理由不相信云计算会成功为信息技术带来一场惊心动魄的变革。

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