1 导言
云核算并不是一个全新的称号。1961年，图灵奖得主John McCarthy提出核算才能将作为一种象水、电相同的公用事业供给给用户。2001年，Google CEO Eric Schmidt在搜索引擎大会上初次提出“云核算”的概念。2004年，Amazon连续推出云核算服务，成为少量几个供给99.95%正常运转时刻确保的云核算供货商之一。2007年，跟着IBM，Google等公司的宣扬，云核算概念开端取得全球大众和媒体的广泛重视。
云核算现在并没有一致的界说。依据Wikipedia，云核算是一种依据互联网的核算新方法，经过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户供给按需即取的核算。而Berkeley大学则以为云核算是指Internet上以服务发布的运用以及支撑这些服务的数据中心的软件和硬件。
笔者则以为，云核算的概念不仅仅局限于核算，实践上直接称为“云”愈加适宜，云的实质是网络为用户供给的按需即取的服务Service on Demand，包括依据供给核算才能，存储才能，以及网络才能的各种服务的组合。正是因为服务的按需即取的特性，需求对应于核算才能、存储才能、交给才能的各种核算资源、存储资源，以及网络资源的按需即取的资源池办理和弹性供给。
从事务供给方法上，云能够供给3种事务：IaaS将虚拟化的资源直接按需供给给客户;PaaS在虚拟化的云核算渠道上树立支撑多种事务的运用渠道，再将运用接口和开发环境、运转环境供给给外部;SaaS在虚拟化的云核算渠道上供给按需定制和快速布置的运用软件租借服务。现在，业界研讨最多的是 IaaS和PaaS，本文将针对IaaS(对应根底云)和PaaS(对应事务云)的要害技能，完成计划以及云的标准化进行论述。
2 要害技能
2.1 虚拟化
虚拟化是完成云核算的最重要的技能根底，虚拟化技能完成了物理资源的逻辑笼统和一致表明。经过虚拟化技能能够进步资源的使用率，并能够依据用户事务需求的改变，快速、灵敏地进行资源布置。
2.1.1 虚拟化渠道架构
在云核算环境中，经过在物理主机中一起运转多个虚拟机完成虚拟化。多个虚拟机运转在虚拟化渠道上，由虚拟化渠道完成对多个虚拟机操作体系的监督和多个虚拟机对物理资源的同享。
总的来说，咱们以为虚拟化渠道是三层结构，最基层是虚拟化层，供给根本的虚拟化才能支撑;中间层是操控履行层，供给各操控功用的履行才能;最上层是办理层，对履行层进行战略办理、操控，供给对虚拟化渠道一致办理的才能。如图1所示，虚拟化渠道应该包括虚拟机监督器Hypervisor，虚拟资源的办理，虚拟机搬迁，毛病康复，战略办理(如供给虚拟机主动布置和资源分配)等功用实体。各部分详细功用描绘如下：
图1 虚拟化渠道功用结构
(1)虚拟机办理：首要保护VM的创立、发动、中止、搬迁、康复和删去等才能，虚拟机映像办理，虚拟机运转环境的主动装备和快速布置发动等才能。虚拟机办理可依据主机节点/虚拟机的CPU，内存，I/O，网络等资源运用情况，主动地在不同主机节点之间搬迁VM，使得VM的功用得到确保。也包括主机节点的失效保护，即当一个主机节点失效后，该功用实体能将其上的服务主动转移到其他节点上持续运转。
(2)高可用Cluster：用于确保主机节点的失效保护，当一个主机节点失效后，Cluster主动将其上的服务转移到集群中的其他节点上持续运转。该Cluster还可具有负载均衡和存储集群的才能。
(3)动态资源分配：虚拟存储、网络创立、装备、修正和删去等才能。当一个VM的内存、外出或网络资源缺乏时，可暂时借用同节点中其他VM暂时不运用的同类资源。
(4)动态负载均衡：统筹能源消耗和作业负载的均衡。依据战略需求，可敞开/封闭部分主机节点，并搬迁相关的VM。
(5)办理东西：包括虚拟化渠道需求支撑的一套东西，如P2V(Physical to Virtual)，V2P(Virtual to Physical)，VA(Virtual ApplicaTIon)，JEOS(Just enough Operating System)等。
(6)主机安全：用于确保VM运转环境的安全，包括一组软件，如anti-virus，IDS等。
2.1.2 虚拟化渠道布置
如图2所示，在实践布置中，因为Cluster、动态资源分配、主机安全等与Hypervisor关系密切，能够作为独立的软件布置在主机节点之中。其他功用都能够集成在一起，构成VM办理器。这样进行功用分配后，整个虚拟化渠道能够分为两个软件包：一是Hypervisor + Host OS软件包，驻留在主机节点中;二是VM办理器软件包。两者之间的接口将被简化为装备、简略操控、检查和监控几类。
图2 虚拟化渠道体系架构图
运转VM的主机使用Cluster功用组成一个高可用的集群体系，当其间的某个节点失效时，可无需VM办理器的干与，主动地将失效节点上的服务搬迁到其他节点，并为其重新分配存储和网络资源，使得服务不间断。VM办理可布置在独立的服务器上，由其担任对虚拟化渠道的告警、运转状况监控、负载调整等作业。虚拟化渠道物理布置如图3所示。
图3 虚拟化渠道布置图
2.1.3 虚拟化渠道的优势
(1)渠道虚拟化完成资源最优使用。使用虚拟化技能，在一台物理服务器或一套硬件资源上虚拟出多个虚拟机，让不同的运用服务运转在不同的虚拟机上，在不下降体系鲁棒性、安全性和可扩展性的一起，可进步硬件的使用率，削减运用对硬件渠道的依赖性，然后使得企业能够削减资金和运营本钱，一起改进IT服务交给，而不必遭到有限的操作体系、运用程序和硬件挑选规模的限制。
(2)使用虚拟机与硬件无关的特性，按需分配资源，完成动态负载均衡。当VM监测到某个核算节点的负载过高时，能够在不中止事务的情况下，将其搬迁到其它负载较轻的节点或许在节点内经过重新分配核算资源。一起，履行急迫核算使命的虚拟机将得到更多的核算资源，确保要害使命的呼应才能。
(3)渠道虚拟化带来体系自愈功用，提高体系可靠性。体系服务器硬件毛病时，可主动重启虚拟机。消除在不同硬件上康复操作体系和运用程序装置所带来的困难，其间任何物理服务器均可作为虚拟服务器的康复方针，然后削减硬件本钱和保护本钱。
(4)提高体系节能减排才能。与服务器办理硬件合作完成智能电源办理;优化虚拟机资源的实践运转方位，到达耗电最小化，然后可为运营商节约很多电力资源，削减供电本钱，节能减排。
