云計算(Cloud computing)是最近幾年提出來的一個信息科技領域的概念，是由Google提出的一種網絡應用模式。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式， 指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的IT基礎設施。廣義云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的，也可以是任意其他的服務，它具有超大規模、虛擬化、可靠安全等特性。

　　云計算是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它通過網絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統，并借助SaaS、PaaS、IaaS、NSF等先進的商業模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。

　　1、什么是虛擬化技術

　　虛擬化(Virtualization)技術是云計算系統的核心組成部分之一，是將各種計算及存儲資源充分整合和高效利用的關鍵技術。虛擬化的定義：虛擬化是為某些對象創造的虛擬(相對于真實)版本，比如操作系統、計算機系統、存儲設備和網絡資源等。它是表示計算機資源的抽象方法，通過虛擬化可以用與訪問抽象前資源一致的方法訪問抽象后的資源，可以為一組類似資源提供一個通用的抽象接口集，從而隱藏屬性和操作之間的差異，并允許通過一種通用的方式來查看和維護資源。

　　1.1服務器虛擬化

　　服務器虛擬化技術可以使一個物理服務器虛擬成若干個服務器使用。服務器虛擬化是基礎設施即服務(Infrastructure as a Service，laaS)的基礎。

　　服務器虛擬化需要具備以下功能和技術：

　　(1)多實例：在一個物理服務器上可以運行多個虛擬服務器。

　　(2)隔離性：在多實例的服務器虛擬化中，一個虛擬機與其他虛擬機完全隔離，以保證良好的可靠性及安全性。

　　(3)CPU虛擬化：把物理CPU抽象成虛擬CPU，無論任何時間一個物理CPU只能運行一個虛擬CPU的指令。而多個虛擬機同時提供服務將會大大提高物理CPU的利用率。

　　(4)內存虛擬化：統一管理物理內存，將其包裝成多個虛擬的物理內存分別供給若干個虛擬機使用，使得每個虛擬機擁有各自獨立的內存空間，互不干擾。

　　(5)設備與I/O虛擬化：統一管理物理機的真實設備，將其包裝成多個虛擬設備給若干個虛擬機使用，響應每個虛擬機的設備訪問請求和I/O請求。

　　(6)無知覺故障恢復：運用虛擬機之間的快速熱遷移技術(Live Migration)，可以使一個故障虛擬機上的用戶在沒有明顯感覺的情況下迅速轉移到另一個新開的正常虛擬機上。

　　(7)負載均衡：利用調度和分配技術，平衡各個虛擬機和物理機之間的利用率。

　　(8)統一管理： 由多個物理服務器支持的多個虛擬機的動態實時生成、啟動、停止、遷移、調度、負荷、監控等應當有一個方便易用的統一管理界面。

　　(9)快速部署：整個系統要有一套快速部署機制，對多個虛擬機及上面的不同操作系統和應用進行高效部署、更新和升級。

　　1.2存儲虛擬化

　　存儲虛擬化的方式是將整個云系統的存儲資源進行統一整合管理，為用戶提供一個統一的存儲空間，存儲虛擬化具有以下功能和特點：

　　(1)集中存儲：存儲資源統一整合管理，集中存儲，形成數據中心模式。

　　(2)分布式擴展：存儲介質易于擴展， 由多個異構存儲服務器實現分布式存儲， 以統一模式訪問虛擬化后的用戶接口。

　　(3)節能減排：服務器和硬盤的耗電量巨大，為提供全時段數據訪問，存儲服務器及硬盤不可以停機。但為了節能減排，需要利用更合理的協議和存儲模式，盡可能減少開啟服務器和硬盤的次數。

　　(4)虛擬本地硬盤：存儲虛擬化應當便于用戶使用，最方便的形式是將云存儲系統虛擬成用戶本地硬盤，使用方法與本地硬盤相同。

　　(5)安全認證：新建用戶加入云存儲系統前，必須經過安全認證并獲得證書。

　　(6)數據加密：為保證用戶數據的私密性，將數據存到云存儲系統時必須加密。加密后的數據除被授權的特殊用戶，其他人一概無法解密。

　　(7)級層管理：支持級層管理模式，即上級可以監控下級的存儲數據，而下級無法查看上級或平級的數據。

　　1.3應用虛擬化

　　應用虛擬化是把應用對底層系統和硬件的依賴抽象出來，從而解除應用與操作系統和硬件的耦合關系。應用程序運行在本地應用虛擬化環境中時，這個環境為應用程序屏蔽了底層可能與其他應用產生沖突的內容。應用虛擬化是SaaS的基礎。應用虛擬化需要具備以下功能和特點：

　　(1)解耦合：利用屏蔽底層異構性的技術解除虛擬應用與操作系統和硬件的耦合關系。

　　(2)共享性：應用虛擬化可以使一個真實應用運行在任何共享的計算資源上。

　　(3)虛擬環境：應用虛擬化為應用程序提供了一個虛擬的運行環境，不僅擁有應用程序的可執行文件，還包括所需的運行環境。

　　(4)兼容性：虛擬應用應屏蔽底層可能與其他應用產生沖突的內容，從而使其具有良好的兼容性。

　　(5)快速升級更新：真實應用可以快速升級更新，通過流的方式將相對應的虛擬應用及環境快速發布到客戶端。

　　(6)用戶自定義：用戶可以選擇自己喜歡的虛擬應用的特點以及所支持的虛擬環境。

　　1.4平臺虛擬化

　　平臺虛擬化是集成各種開發資源虛擬出的一個面向開發人員的統一接口，軟件開發人員可以方便地在這個虛擬平臺中開發各種應用并嵌入到云計算系統中，使其成為新的云服務供用戶使用，平臺虛擬化具備以下功能和特點：

　　(1)通用接口：支持各種通用的開發工具和由其開發的軟件，包括C、C++、Java、C#、Delphi、Basic等。

　　(2)內容審核：各種開發軟件(服務)在接入平臺前都將被嚴格審核，包括上傳人的身份認證，以保證軟件及服務非盜版、無病毒及合法性。

　　(3)測試環境：一項服務在正式推出之前必須在一定的測試環境中經過完整的測試才行

　　(4)服務計費：完整合理的計費系統可以保證服務提供人獲得準確的收入，而虛擬平臺也可以得到一定比例的管理費。

　　(5)排名打分：有一整套完整合理的打分機制對各種服務進行排名打分。排名需要給用戶客觀的指導性意見，嚴禁有誤導用戶的行為。

　　(6)升級更新：允許服務提供者不斷完善自己的服務，平臺要提供完善的升級更新機制。

　　(7)管理監控：整個平臺需要有一個完善的管理監控體系以防出現非法行為。

　　1.5桌面虛擬化

　　桌面虛擬化將用戶的桌面環境與其使用的終端設備解耦。服務器上存放的是每個用戶的完整桌面環境。用戶可以使用具有足夠處理和顯示功能的不同終端設備通過網絡訪問該桌面環境，桌面虛擬化具有如下功能和接入標準：

　　(1)集中管理維護：集中在服務器端管理和配置PC環境及其他客戶端需要的軟件可以對企業數據、應用和系統進行集中管理、維護和控制，以減少現場支持工作量。

　　(2)使用連續性：確保終端用戶下次在另一個虛擬機上登錄時，依然可以繼續以前的配置和存儲文件內容，讓使用具有連續性。

　　(3)故障恢復：桌面虛擬化是用戶的桌面環境被保存為一個個虛擬機，通過對虛擬機進行快照和備份，就可以快速恢復用戶的故障桌面，并實時遷移到另一個虛擬機上繼續進行工作。

　　(4)用戶自定義：用戶可以選擇自己喜歡的桌面操作系統、顯示風格、默認環境，以及其他各種自定義功能。

　　本質上講云計算帶來的是虛擬化服務。從虛擬化到云計算的過程，實現了跨系統的資源動態調度，將大量的計算資源組成IT資源池，用于動態創建高度虛擬化的資源供用戶使用，從而最終實現應用、數據和IT資源以服務的方式通過網絡提供給用戶， 以前所未有的速度和更加彈性的模式完成任務。

　　云計算是一種思想，一種大規模資源整合的思想，是IT界未來發展的必然趨勢。云計算包括信息基礎設施(硬件、平臺、軟件)以及建立在基礎設施上的信息服務。提供各類資源的網絡被稱為“云”， 在使用者看來， “云” 中的資源是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取、按需使用、彈性擴展和按使用付費。“云”服務就好比單臺發電機模式轉向電網集中供電的模式，它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。云計算是并行計算、分布式計算和網格計算的發展，或是這些計算科學概念的商業實現。云計算也是虛擬化、效用計算、服務計算等概念混合演進并躍升的結果。