Linux和開(kāi)源社區為云計算領(lǐng)域做出的貢獻

云計算和存儲將物理資源(例如處理器和存儲)轉換成 Internet 上可伸縮、可共享的資源(“作為服務(wù)”的計算和存儲)。雖然虛擬化不是一個(gè)新概念，但是通過(guò)服務(wù)器虛擬化實(shí)現的物理系統共享，的確能使資源的可伸縮性大得多，效率也高得多。云計算使用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)大規模計算和存儲資源，而且他們不必知道那些資源的位置及其是如何配置的。正如您預期的一樣，Linuxreg;在此扮演著(zhù)極為重要的角色。探索云計算，了解其中的奧秘。
最近，沒(méi)有哪家技術(shù)性網(wǎng)站不提到所謂的云計算(cloud computing)的。云計算其實(shí)就是以服務(wù)的形式提供計算資源(計算機和存儲)。這又涉及到以一種簡(jiǎn)單、透明的方式動(dòng)態(tài)地將服務(wù)延伸到更多的計算機和存儲的能力。所有這些都類(lèi)似于效用計算(utility computing)背后的思想。在效用計算中，計算資源被看作一種計量服務(wù)，就像更傳統的公共設施(例如水或電)一樣。它們的區別不在于這些思想背后的目標，而在于組合到一起、使這些思想成為現實(shí)的現有技術(shù)。

云計算背后最重要的概念之一就是可伸縮性，而實(shí)現它的關(guān)鍵則是虛擬化(virtualization)。虛擬化在一臺共享計算機上*多個(gè)操作系統和應用程序，以便更好地利用服務(wù)器。虛擬化還允許在線(xiàn)遷移，因此，當一個(gè)服務(wù)器超載時(shí)，可以將一個(gè)操作系統的一個(gè)實(shí)例(以及它的應用程序)遷移到一個(gè)新的、不那么繁忙的服務(wù)器上。

從外部看，云計算只是將計算和存儲資源從企業(yè)遷出，并遷入到云中。用戶(hù)定義資源需求(例如計算和廣域網(wǎng)、帶寬需求)，云提供者在它的基礎設施中虛擬地裝配這些組件。

云計算在 Internet 中遷移資源

云計算的目標是使這些資源比您自己所能提供和管理的資源更廉價(jià)。云計算除了降低成本外，還有更大的靈活性和可伸縮性。云計算提供者可以輕松地擴展虛擬環(huán)境，以通過(guò)提供者的虛擬基礎設施提供更大的帶寬或計算資源。

云計算在環(huán)保方面的優(yōu)勢是，它可以在不同的應用程序之間虛擬化和共享資源，以提高服務(wù)器的利用率。下圖顯示了一個(gè)例子。在這個(gè)例子中，不同的應用程序使用了 3個(gè)獨立的平臺，每個(gè)應用程序都在它自己的服務(wù)器上運行。在云中，可以在多個(gè)操作系統和應用程序之間共享(虛擬化)服務(wù)器，從而減少服務(wù)器的數量。更少的服務(wù)器意味著(zhù)需要更少的空間(減少數據中心占用的空間)和更少用于制冷的電力(減少碳足跡)。
虛擬化和資源使用

現在讓我們來(lái)探索一下，Linux 和開(kāi)源社區如何為云計算領(lǐng)域做出貢獻。您可能已經(jīng)猜到，Linux 和開(kāi)放源代碼扮演著(zhù)極其重要的角色。

Software-as-a-Service

SaaS 就是以服務(wù)的形式訪(fǎng)問(wèn) Internet 上的軟件。一種早期的 SaaS 方法是 Application Service Provider(ASP)。ASP 提供對 Internet 上存放或交付的軟件的訂閱。ASP 交付軟件，并根據軟件的使用收費。這樣一來(lái)，您就不必購買(mǎi)軟件，只需隨需租用軟件。

SaaS 的另一個(gè)方面是在 Internet 上使用遠程執行的軟件。這種軟件可以是本地應用程序所使用的服務(wù)(并定義為 Web服務(wù))，也可以是通過(guò) Web 瀏覽器看到的遠程應用程序。遠程應用程序服務(wù)的一個(gè)例子是 Google Apps，它通過(guò)一個(gè)標準的 Web瀏覽器提供一些企業(yè)應用。要遠程地執行應用程序，通常需要依賴(lài)于一個(gè)應用服務(wù)器來(lái)公布所需的服務(wù)。應用服務(wù)器 是一個(gè)軟件框架，它公布軟件服務(wù)的API(例如事務(wù)管理或數據庫訪(fǎng)問(wèn))。具體的例子有 Red Hat JBoss Application Server、Apache Geronimo 和 IBMreg; WebSpherereg; Application Server 等。另外還有很多其他的應用服務(wù)器，參考資料 小節給出了一份詳細的列表。

SaaS 的另一個(gè)最近的例子是 Google 的 Chrome 瀏覽器。這個(gè)瀏覽器是作為新桌面的理想環(huán)境，除了具有傳統的 Web 瀏覽體驗外，還可以通過(guò)它來(lái)(以本地或遠程方式)交付應用程序。(要了解更多信息，請參閱 參考資料)。

Platform-as-a-Service

PaaS 可描述為一個(gè)完整的虛擬平臺，它包括一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器(在一組物理服務(wù)器上虛擬而成)、操作系統以及特定的應用程序(例如用于基于Web 的應用程序的 Apache 和 MySQL)。在某些情況下，這些平臺可以預先定義和選擇。而在另一些情況下，可以提供一個(gè) VM鏡像，該鏡像包含所有的特定于用戶(hù)的應用程序。

PaaS 一個(gè)有趣的例子是 Google App Engine。App Engine 是一個(gè)服務(wù)，通過(guò)它可以在 Google的可伸縮性極佳的架構上部署 Web 應用程序。App Engine 為可通過(guò) Internet 引用的 Python應用程序提供一個(gè)沙盒(將來(lái)還會(huì )支持更多的語(yǔ)言)。除了支持用戶(hù)認證、鏡像操作和電子郵件發(fā)送外，App Engine 還提供了 PythonAPI，用于持久地存儲和管理數據(使用 Google Query Language 或 GQL)。Web應用程序運行時(shí)所在的沙盒將限制對底層操作系統的訪(fǎng)問(wèn)。雖然 App Engine 限制了應用程序可用的功能，但是它支持有用的 Web服務(wù)的構造。請參閱 參考資料 小節，了解更多信息。

注意： 在一定的帶寬和存儲約束范圍內，在 App Engine 中部署應用程序是免費的。但是，如果要用 App Engine 構建生產(chǎn) Web 站點(diǎn)，則需要*估使用費。

PaaS 的另一個(gè)例子是 10gen，它既是一個(gè)云平臺，又是一個(gè)可下載的開(kāi)放源代碼包，可用于創(chuàng )建您自己的私有云。10gen 是類(lèi)似于A(yíng)pp Engine 的一個(gè)軟件棧，它提供與 App Engine 類(lèi)似的功能 — 但有一些不同之處。通過(guò) 10gen，可以使用 Python以及 JavaScript. 和 Ruby編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)應用程序。該平臺還使用沙盒概念隔離應用程序，并且使用它們自己的應用服務(wù)器的許多計算機(當然，是在 Linux上構建)提供一個(gè)可靠的環(huán)境。

Infrastructure-as-a-Service

IaaS 是以服務(wù)的形式交付計算機基礎設施。這一層與 PaaS 的不同之處在于，只提供虛擬硬件，而沒(méi)有軟件棧?？蛻?hù)提供一個(gè) VM鏡像，該鏡像在一個(gè)或多個(gè)虛擬服務(wù)器上被調用。IaaS 是作為服務(wù)的計算的最原始的形式(除了對物理基礎設施的訪(fǎng)問(wèn))。最著(zhù)名的商業(yè) IaaS提供程序是 Amazon Elastic Compute Cloud(EC2)。在 EC2 中，可以指定一個(gè)特定的VM(操作系統和應用程序集)，然后將應用程序部署到它上面，或者提供要在服務(wù)器上執行的 VM 鏡像。然后，只需根據計算時(shí)間、存儲和網(wǎng)絡(luò )帶寬付費。

Eucalyptus 項目(Elastic Utility Computing Architecturefor Linking Your Programs To Useful Systems)是 Amazon EC2的一個(gè)開(kāi)源實(shí)現，它與商業(yè)服務(wù)接口兼容。和 EC2 一樣，Eucalyptus 依賴(lài)于 Linux 和 Xen進(jìn)行操作系統虛擬化。Eucalyptus 是加利福尼亞大學(xué)(SantaBarbara)為進(jìn)行云計算研究而開(kāi)發(fā)的。您可以從該大學(xué)的網(wǎng)站上下載它(見(jiàn) 參考資料)，或者通過(guò) Eucalyptus PublicCloud 體驗它，不過(guò)后者有一些限制。
另一個(gè) EC2 風(fēng)格的 IaaS 是 Enomalism 云計算平臺。Enomalism 是一個(gè)開(kāi)放源代碼項目，它提供了一個(gè)功能類(lèi)似于 EC2 的云計算框架。Enomalism 基于 Linux，同時(shí)支持 Xen 和 Kernel Virtual Machine(KVM)。與其他純 IaaS 解決方案不同的是，Enomalism 提供了一個(gè)基于 TurboGears Web 應用程序框架和 Python 的軟件棧。