云计算三层例子
- IaaS：像租房子，提供基本的居住空间（虚拟机、存储）
- PaaS：像租房+装修，提供装修好的房子（中间件、数据库）
- SaaS：像住酒店，直接入住享受服务（在线软件应用）
4.2 云资源系统
一、教学目标
Section titled “一、教学目标”掌握云计算的基本概念、服务模式、云产品、IaaS/PaaS/SaaS的特点、云数据中心架构等核心知识。
二、核心讲解
Section titled “二、核心讲解”1. 云计算概述
Section titled “1. 云计算概述”云计算功能架构：
| 架构部分 | 说明 |
|---|---|
| 服务方面 | 向用户提供基于云的各种服务，包含SaaS、PaaS、IaaS三种模式 |
| 管理方面 | 提供云相关的管理功能，确保云计算中心安全、稳定运行并有效管理 |
云计算层次结构：
- 显示层：用户界面
- 中间层：业务逻辑
- 基础设施层：资源池
- 管理层：监控调度
云计算关键技术：
- 虚拟化技术
- 分布式数据存储技术
- 资源管理技术
- 云计算平台管理技术
- 多租户隔离技术
云计算责任模型：
- IaaS：客户责任最大（管理操作系统、中间件、应用、数据）
- SaaS：客户责任最小（只管理数据和用户访问）
- PaaS：客户责任介于IaaS和SaaS之间
云计算责任模型
IaaS（责任最大）> PaaS > SaaS（责任最小）
2. 云服务产品
Section titled “2. 云服务产品”(1) 云服务器
特点：高可用性、稳定性与安全性、弹性
(2) 存储类产品
| 存储类型 | 概念 | 特点 |
|---|---|---|
| 块存储 | 高可用、高可靠、低成本、可定制化的块存储设备 | 弹性可扩展；多存储类型；简单易用；快照备份；分类 |
| 对象存储 | 海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务 | 访问灵活；视频录像秒级回放；多维度安全防护；跨区域复制；图片处理；内容加速分发 |
(3) 网络类产品
| 网络产品 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 专有网络VPC | 独立的虚拟化网络，可提供独立的路由器和交换机组件，实现彻底逻辑隔离 | 本地数据中心+云上业务的混合云模式；多租户的安全隔离；主动访问公网的抓取类业务 |
| 负载均衡 | 高可用；低成本；动态绑定和解绑；按需购买和灵活管理 | 高访问量的业务；横向扩张系统；消除单点故障；同城容灾 |
| 弹性公网IP | 灵活独立的公网IP资源 | 业务系统高可靠的需求；带宽使用成本降低的需求；保证系统实时性的需求；游戏业务精确分区 |
(4) 数据库类产品
云关系型数据库功能特点：便宜易用、高性能、高安全性、高可靠性
(5) 安全类产品
DDoS高防IP应用场景：金融、娱乐（游戏）、媒资、电商、政府等对用户业务体验实时性要求较高的业务
(6) 管理工具类产品
应用场景：云服务监控、系统监控、及时处理异常场景、及时扩容场景、站点监控、自定义监控
3. IaaS模式（基础设施即服务）
Section titled “3. IaaS模式（基础设施即服务）”核心内容：
| 功能模块 | 说明 |
|---|---|
| 资源抽象 | 将下层的物理硬件资源统一抽象成与单个物理硬件无关的资源集合 |
| 计算负载管理 | 将IT设备的硬件、存储及网络等资源统一虚拟化为资源池，再分割成独立的虚拟主机 |
| 数据存储管理 | 通过合理、安全、有效的方式将数据保存到介质上，并保证有效访问 |
| 网络管理 | 监测、控制和记录网络资源的性能和使用情况 |
| 安全服务 | 包括安全机制、安全连接、安全协议和安全策略等，重要数据采用RAID 0+1方式存储 |
| 云服务计费平台 | 采集IaaS、PaaS和SaaS服务资源数据，计算服务资源费用 |
4. PaaS模式（平台即服务）
Section titled “4. PaaS模式（平台即服务）”中间件定义： 独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。
中间件功能：
- 通信支持
- 应用支持
- 公共服务
中间件分类：
| 分类 | 说明 |
|---|---|
| 事务式中间件 | 提供联机事务处理所需的通信、并发访问控制、事务控制、资源管理、安全管理、负载平衡、故障恢复等服务 |
| 过程式中间件 | 从逻辑上分为客户机和服务器两部分 |
| 面向消息中间件（MOM） | 利用高效可靠的消息机制实现不同应用间大量的数据交换；通信模型包括消息队列和消息传递 |
| 面向对象中间件（DOM） | 分布式计算技术和面向对象技术发展的结合 |
| Web应用服务器 | J2EE架构是应用服务器方面的主流标准 |
数据中台（PaaS）： 包括基础中台、技术中台、数据中台和业务中台，合称为”大中台”。
容器： 没有自己的操作系统，直接共享宿主机的内核，优势：“轻量化”。
5. SaaS模式（软件即服务）
Section titled “5. SaaS模式（软件即服务）”定义： 软件部署在云端，让用户通过互联网来使用它，云服务提供商把系统的应用软件层作为服务出租出去。
面向个人用户的服务： 账务管理、文件管理、照片管理、在线文档编辑、表制作、资源整合、日程表管理、联系人管理等
面向企业用户的服务： 在线存储管理、网上会议、项目管理、CRM、ERP、人力资源管理（HRM）、销售管理（STS）、协调办公系统（EOA）、财务管理、在线广告管理、特定行业应用服务
SaaS模式优势：
- 云终端少量安装或不用安装软件
- 有效使用软件许可证
- 数据安全性得到提高
- 无需复制数据并随身携带
- 摆脱IT运维技术”泥潭”，专注于核心业务
- 节约大量前期投资
6. 云数据中心
Section titled “6. 云数据中心”云数据中心定义： 包括计算资源、存储资源、电力资源、交互能力，以及弹性、负载均衡及虚拟化资源部署方式，所有计算、存储及网络资源都以服务的方式提供。
云数据中心五大要素：
- 面向服务
- 资源池化
- 高效智能
- 按需供给
- 低碳环保
总体架构： 自下而上由数据中心机房层（基础）、物理资源层、基础设施层、平台服务层、软件服务层、终端用户层六大部分构成。
核心技术：
| 技术 | 内容 |
|---|---|
| 网络架构设计 | 良好的可扩展性、多路径容错能力、低时延、高带宽网络传输能力、模块化设计、网络扁平化、绿色节能 |
| 网络融合技术 | 光纤以太网通道技术、数据中心桥接技术及多链接透明互连技术 |
| 网络性能测试 | 主动测试（端到端时延、丢包及时延变化）、被动测试（路径吞吐量等流量参数） |
| 虚拟化技术 | 对计算机系统软硬件资源的划分和抽象；分为硬件仿真技术、全虚拟化技术、半虚拟化技术 |
| 安全技术 | 安全管理包括管理制度、管理机构、人员管理、系统建设、系统运维 |
| 节能技术 | 电能利用效率（PUE）= 数据中心消耗的所有能源 / IT负载使用的能源，PUE越接近1，绿色化程度越高 |
PUE公式
PUE = 数据中心总能耗 / IT设备能耗，越接近1越绿色
GB 50174《数据中心设计规范》分级： 根据使用性质、管理要求及重要数据丢失或网络中断造成的损失或影响程度，分为A、B、C三级（从高到低）。
三、通俗例子
Section titled “三、通俗例子”中间件例子： 就像餐厅的服务员（中间件），连接客人（应用软件）和厨房（操作系统），负责传递信息和管理资源。
容器例子： 就像集装箱，虽然里面装不同的货物，但外部尺寸统一，可以高效运输。容器共享操作系统内核，但相互隔离。
云数据中心例子： 就像一个大型购物中心，提供各种商店（计算资源）、仓库（存储资源）、停车场（网络资源），所有资源都可以按需租用。
四、知识点速记
Section titled “四、知识点速记”| 知识点 | 关键要点 | 记忆口诀 |
|---|---|---|
| 云计算两架构 | 服务方面（提供SaaS/PaaS/IaaS）、管理方面（确保安全稳定运行） | 服务管理 |
| 云计算层次四层 | 显示层、中间层、基础设施层、管理层 | 四层次 |
| IaaS责任 | 客户责任最大 | IaaS责任大 |
| SaaS责任 | 客户责任最小 | SaaS责任小 |
| PaaS责任 | 介于IaaS和SaaS之间 | PaaS中间 |
| 云服务器三特点 | 高可用性、稳定性、弹性 | 云服务器 |
| 中间件五类型 | 事务式、过程式、面向消息、面向对象、Web应用服务器 | 五中间件 |
| SaaS六优势 | 少安装、许可证有效、数据安全、无需携带、专注业务、节约投资 | 六优势 |
| 云数据中心五要素 | 面向服务、资源池化、高效智能、按需供给、低碳环保 | 五要素 |
| PUE公式 | 数据中心总能耗 / IT设备能耗，越接近1越绿色 | PUE |
| 数据中心三级 | A级（最高）、B级、C级（最低） | 三级 |
五、课后作业
Section titled “五、课后作业”课堂测验（真题模拟版）
Section titled “课堂测验（真题模拟版）” 练习
某创业公司为了快速开发一款在线文档协作软件，决定直接租用云服务商提供的数据库服务（RDS）和容器服务（ACK），自己只专注于应用逻辑的开发，不再关心底层服务器的运维。这种模式属于（ ）
练习
在云计算的责任共担模型中，关于IaaS模式下的安全责任，以下说法正确的是（ ）
练习
某绿色数据中心宣称其能效水平达到了国际领先水平。经实测，该数据中心每消耗1度电，其中0.8度电用于IT设备（服务器、存储等），0.2度电用于散热、照明等辅助设备。则该数据中心的PUE值为（ ）
六、重点总结
Section titled “六、重点总结”本节必记考点 ⭐⭐⭐⭐⭐
Section titled “本节必记考点 ⭐⭐⭐⭐⭐”- 云计算服务模式：IaaS（责任最大）、PaaS（中间）、SaaS（责任最小）
- 云计算层次结构：显示层、中间层、基础设施层、管理层
- 中间件五类型：事务式、过程式、面向消息、面向对象、Web应用服务器
- SaaS六优势：少安装、许可证有效、数据安全、无需携带、专注业务、节约投资
- 云数据中心五要素：面向服务、资源池化、高效智能、按需供给、低碳环保
- PUE公式：数据中心总能耗 / IT设备能耗，越接近1越绿色
- 数据中心三级：A级（最高）、B级、C级（最低）