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3.5 云计算

《数据库系统:设计、实现与原理(基础篇)(原书第6版)》第3章数据库的结构与Web,本章我们首先考察一些目前已投入使用的不同系统的结构,然后讨论有关Web服务和面向服务的结构(SOA)的进展。本节为大家介绍云计算。

作者:宁洪/贾丽丽/张元昭 译来源:机械工业出版社|2017-09-28 14:30

3.5 云计算

云计算 | 一种对可配置计算资源池(例如,网络、服务器、存储、应用和服务等)进行随处、便捷、按需网络访问的模式(model),并且这些计算资源的获取和释放都只需很少的管理成本或者只需与服务提供商进行很少的交互(NIST,2011)。

云计算这个术语描述了在数字网络上使用多台服务器就好像是用一台计算机一样。云即为资源—网络、服务器、应用、数据存储和服务的虚拟化,终端用户按需访问它。虚拟化就是产生某种资源的虚拟版本,比如服务器、操作系统、存储设备或网络等。虚拟化的目的是提供这些资源时只需很少的管理成本或者只需与服务提供商进行很少的交互。云计算在为用户提供服务时不要求用户知晓提供服务的系统或该系统的位置。此外,云能为用户提供各种应用和服务。因此,云的目标就是为用户和企业提供可伸缩、可裁剪的服务。

NIST认为云模式由五条基本特征、三种服务模式和四类部署模式构成。基本特征包括:

按需自服务(on-demand self-servier)。消费者根据云服务目录自己就能获得、配置和部署云服务,而无需云提供者的任何帮助。

网络广泛可访问。云计算最关键的特性是基于网络,从任何地方的任何标准平台(例如,台式机、笔记本或移动终端)都可访问它。

资源池。云计算资源的提供者将资源放入池中为多个消费者服务,即按消费者的需求动态地分配或再分配物理或虚拟的资源。

急速弹性。资源池已避免了构建更大的网络和计算基础设施这个主要开销。消费者可通过向云付费,立即获得云提供的某种计算能力,以满足其一些特殊或突发的需求,从而极大地减少了停顿业务或中断服务的风险。而且这些计算能力能有弹性地提供或释放,有时甚至是自动地调节到消费者需要的程度。

服务度量。云系统通过调节测量能力与服务类型(例如,存储、处理、带宽和活跃用户账户)的适合度来自动控制和优化资源使用。也就是说资源使用能被监控、控制和收费。

NIST设计的三种服务模式如下:

软件即服务(Software as a Service,SaaS)。软件及相关联的数据都集中放在云上。SaaS通常可从各种客户端设备通过一个客户端界面访问,例如Web浏览器。消费者不用管理和控制基本的云设施,除了有时可能要对用户特定应用配置进行有限的控制。可将SaaS看作是最老、最成熟的一类云计算。SaaS的实例包括销售管理应用salesforce.com、集成业务管理软件NetSuite、Google的Gmail和Cornerstone OnDemand。

平台即服务(Platform as a Service,PaaS)。PaaS是一种计算平台,它支持在其上快速、方便地创建Web应用,而无需购买和维护该应用之下的软件和基础设施。有时也在PaaS上扩展应用程序而演变成SaaS。原来开发一个应用要考虑硬件、操作系统、数据库、中间件、Web服务器和其他软件,而用PaaS模式只需考虑如何集成它们,剩下的是PaaS提供商的事。PaaS实例包括salesforce.com的Force.com、Google的APP Engine和微软的Azure。消费者不用管理和控制的基本云设施包括网络、操作系统、存储,但对部署的应用有时还要管理其所处环境的配置。

基础设施即服务 (Infrastructure as a Service,IaaS)。IaaS将服务器、存储、网络和操作系统打包作为一个可按需请求的服务提交给消费者,通常是一个虚拟的平台环境,按使用情况付费。对于某些大型Web网站,它内部的基础设施并不是为实现IaaS而构建的,但这些设施在完成本身的业务外还有空余可提供给外界用,这就是目前流行的IaaS。亚马逊的Elastic Computer Cloud(EC2)、Rackspace和GoGrid都是IaaS的例子。除了操作系统、存储及部署的应用外,消费者不用管理和控制其他基本云设施,当然,有时可能还需对所选网络部件(例如防火墙)进行控制。

图3-14说明了这些模式。

云的四类部署模式是:

私有云(Private cloud)。云基础设施仅由单个组织机构操纵,但可能由该机构本身、第三方或它们的组合来管理云。云可由内部拥有也可由外部拥有。

社团云(Community cloud)。云基础设施由某个组织机构的社团共享,社团内的成员一定有某种共识(例如,保密需求、承诺、权限等),社团之外不得使用云。此云基础设施可能被社团内一个或多个组织机构、第三方或它们的组合拥有和管理,云可由内部拥有也可由外部拥有。

公有云(Public cloud)。服务提供商使得云基础设施对公众可用。服务可能免费,也可能按使用即付费方式收费。此云基础设施可能被企业、学校、政府部门或它们的某种组合拥有和管理。只有云提供商存在时这种云才存在。通常,公有云服务提供商(如Amazon AWS、微软和Google等)拥有并操纵云基础设施,仅提供通过Internet的访问(不提供直接连接)。

混合云(Hybird cloud)。云基础设施是由两种或多种云设施(私有、社团或公有)组合而成,其中每个基础设施虽本身还是独立实体,但通过标准化和特别的技术绑定在一起,能体现多种部署模式各自的长处。

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