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CloudService 计算类技术和网络类技术以及存储类技术的基础学习

作者:上进小菜猪
  • 2022-11-08
    内蒙古
  • 本文字数:2320 字

    阅读完需:约 8 分钟

一,云服务基础知识

1.1 背景

随着移动互联网、全联接时代的到来,越来越多的终端设备被投入使用,每天都会有大量的数据产生,传统的 ICT 基础设施也在面临着前所未有的挑战。


1.2 云服务的定义

通俗地讲, “云”是网络、互联网的一种比喻说法,即互联网与建立互联网所需要的底层基础设施的抽象体。“计算”指的是一台足够强大的计算机提供的计算服务(包括各种功能、资源、存储)。“云计算”可以理解为:通过互联网可以使用足够强大的计算机为用户提供的服务,这种服务的使用量可以使用统一的单位来描述。


1.3 个人经常使用的云服务

1.4 企业/政府经常使用的云服务


政务云是指运用云计算技术,统筹利用已有的机房、计算、存储、网络、安全、应用支撑、信息资源等,发挥云计算虚拟化、高可靠性、高通用性、高可扩展性及快速、按需、弹性服务等特征,为政府行业提供基础设施、支撑软件、应用系统、信息资源、运行保障和信息安全等综合服务平台。


1.5 云计算的模式

1.5.1 云计算的部署模式

  • 私有云(Private cloud):云计算的基础设施由单一的组织拥有,并且仅仅为该组织运营。

  • 公有云(Public cloud):云服务运营商拥有云基础设施,并且为公众或者企业用户提供云服务。云计算基础设施由一个组织拥有并且向公众或者大型的工业团体销售云计算服务。

  • 混合云(Hybrid cloud) :云计算基础设施由两种或者多种云组成,对外仍然表现为一个整体。


1.5.2 公有云

1.5.3 云计算的服务模式

1.6 云计算的价值

1.7 云计算的 8 个通用点

  1. 大规模(Massive scale)

  2. 同质化(Homogeneity)

  3. 虚拟化(Virtualization)

  4. 弹性计算(Resilient computing)

  5. 低成本软件(Low cost software)

  6. 地理分布(Geographic distribution)

  7. 服务定位(Service orientation)

  8. 先进安全技术(Advanced security technologies)


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二.计算类技术

云计算基础技术概览:


2.1 认识虚拟化

虚拟化技术可将单台物理服务器虚拟为多台虚拟机使用,多台虚拟机共享该物理服务器的硬件资源。


  • 虚拟机本质上是由磁盘文件和描述文件组成,封装在同一个文件夹中。

  • 服务器上运行多个虚拟机,各自封装,互相隔离,即存在多个文件夹。

  • 这些文件夹又可以存放在底层存储提供的文件系统上,因此实现同一介质可以存放或运行多个虚拟机。



2.2 虚拟化与云计算

  • 虚拟化是实现云计算的核心技术,但不等同于云计算。云计算的内容维度要比虚拟化大得多。

2.3 虚拟化的特点

1、 分区:将整个资源进行划分,为各个虚拟机去使用。2、 隔离:虚拟机之间不会相互影响。(如果一台虚拟机出现问题,不会影响另一台)。3、 封装:(文件啊)==》磁盘文件、配置文件。4、 独立:独立的。


2.4 计算虚拟化中的重要概念

2.5 我们身边的计算资源

计算的本质是获得信息的一种过程。在 ICT 行业中,我们需要借助很多计算资源,来将数据做运算处理,从而得到对应的信息。


2.6 计算在云计算中的服务形态

2.7 容器技术

容器是一个标准化的单元,是一个轻量级、可移植的软件打包技术。它将软件代码及其相关依赖打包,使应用程序可以在任何计算介质中运行。简单来讲,容器就像一个标准化的盒子,能够装很多不同类型的东西,并且装完后能够塞进很多不同类型的柜子里。



容器发展全景图,容器虚拟化在推广应用中面临的两大难题逐斩被攻破:


  • 统一平台

  • 易用性


2.8 容器和虚拟化架构的对比

2.9 容器和虚拟机的区别

2.10 容器在云计算中的服务形态

三,网络类技术

3.1 传统网络的概念


传统网络包含的设备:


路由器

三层交换机

二层交换机

服务器网卡


路由器:



二层交换机,同网段内通信的转发能力:



三层交换机,不同网段:



网卡:


网卡的主要作用就是用来连接不同设备的介质。因为有了网卡,设备之间才有了通信的可能,就如同电话卡一般。除此之外,还可以通过绑定网卡,来提高网卡的可靠性、网络的性能等。


3.2 虚拟网络的基本概念

3.2.1 桥接和 NAT 的作用

  • 桥接 通过使用物理机网卡 具有单独 ip

  • NAT 把物理机为路由器进行上网


3.2.2 虚拟交换机的作用

同桥接和 NAT 不同,前者是 Linux 操作系统自身的功能,而虚拟交换机是经过虚拟化技术处理之后产生的网络模型。但同桥接和 NAT 一样,虚拟交换机也是为了解决虚拟机内部流量如何从所在物理服务器的物理网口出去的问题。常见的虚拟交换机模型有 OVS、EVS 等。


3.3 网络在云计算中的服务形态

四,存储类技术

4.1 主流存储类型:

4.2 块存储

块存储是将裸磁盘空间整个映射给服务器使用比如磁盘阵列里有 5 块硬盘,可通过划分成 N 个逻辑盘,然后再映射给服务器,服务器侧完成分区、格式化、挂载后,就可以直接存放数据了。



使用场景:


块存储通用性强,使用十分广泛,可用于大部分通用业务场景下的数据存储。

4.3 文件存储

简单来讲,文件存储就好像是一个共享文件夹,文件系统已经存在,用户可以通过共享文件访问协议,直接将自己的数据存放在文件存储上。常见的文件共享协议有 NFS、CIFS 等。



使用场景:


由于自带文件系统,并且可以直接存储用户的数据。所以文件存储广泛用于数据备份归档,图片视频类数据存储,文件共享等场景。

4.4 对象存储

对象存储采用全新的存储架构设计,使其同时兼具块存储高速直接访问磁盘的特点和文件存储的分布式共享特点。因此,它能够像文件存储那样,直接存放用户的数据,而性能却要好过文件存储。



使用场景:


同文件存储一样,对象存储被广泛使用于数据备份,图片视频类数据存储,网站托管等场景。

4.5 企业存储的发展过程

4.6 分布式存储技术

分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散地存储在企业的各个角落。提高了系统的可靠性、可用性和存取效率等。


4.7 存储在云计算中的服务形态


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InfoQ签约作者 2022-03-29 加入

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