学习云计算–第一天作业20240226

1.什么是云计算？

答：

话说英特尔创始人戈登·摩尔曾说过：“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔两年便会增加一倍”。

换言之，就是：处理器的性能每隔两年翻一倍。如此快速的发展，导致硬件的成本越来越低，单个企业也就买得起大量的服务器。

对于很多大型企业来说，在业务高峰期所需的硬件资源很多，但平均下来的负荷并不高，然而服务器还得按照最大需求来配，分配很不灵活，这就导致了资源的浪费。

如果能把这些服务器闲置的能力整合成一个资源池，然后再出租给其他公司使用的话，不但变废为宝，甚至还能开拓出新的商业模式。

也就是说，大家都各自买服务器花钱多不说，还有利用率低，扩容麻烦的问题，我来大量买入服务器，组成一个大池子，按需租给大家使用，好不好？

这种由大家各自买各自用，到一家集中买，其他家来租的思维转变，促成了云计算的诞生。

于是，在2006年，谷歌在搜索引擎大会上正式提出了“云计算”的概念。亚马逊则是个行动派，早在谷歌提出这个概念的5个月前，就推出了商用的“弹性计算云”服务。

这两个标志性的事件，正式宣告了云计算时代的到来，也意味着互联网的发展进入了一个新时代。

云计算有下面几个基本特点：

资源池化：服务提供商并不直接出租实体服务器，而是把多台服务器的CPU，内存，硬盘，网卡虚拟化为计算，存储，网络三大类资源池，再分成小块灵活组合后租给用户。

每个用户使用的资源在物理上分布于多台服务器并多用户共享，逻辑则上是独立且隔离的。

服务量化：计算，存储，网络三大资源按多大粒度来出租，用户到底用了多少，都要算得明明白白。这样一来，交易双方才能互相信任，实现共赢。

快速弹缩：每个用户可用的容量不再受物理服务器的限制，需求多了则自动快速扩容，需求少了则释放部分资源。这样的服务就像气球一样，容量伸缩自如，充满弹性。

自助服务：用户要租用服务器，安装系统，或者开通云办公，云存储，云游戏等业务，直接自助申请，自动开通，自行结账。就像无人超市一样，省却了和客服的低效沟通。

宽带接入：网络是用户和云端沟通的唯一桥梁，各种服务均建立在频繁的数据上传和下载之上，因此接入网络的带宽和时延非常重要，有些服务还需要传输的超高可靠性。

上述的前四个特点，必须构筑在虚拟化的基石之上。

传统虚拟化的思想是把一台物理服务器上的CPU，内存，硬盘，网卡等资源虚拟化成资源池，再划分成多台虚拟服务器。但这个资源池受限于单台物理服务器的容量。

如果能把大量的服务器汇集起来形成一个超大的资源池，并可以随时加入更多服务器来扩容，就形成了开头所说的“超级计算机”。

这就需要一个可以“化零为整”的云操作系统。它能将分散的物理资源整合在一起形成虚拟资源池，并可以跨设备来调度来供上层应用使用。

从上图可以看出，云操作系统主要由负虚拟化单元和管理单元组成。

虚拟化就是之前说过的Hypervisor，虚拟化单元负责对每台服务器的物理资源进行虚拟化和抽象。

管理单元则对每台服务器虚拟化之后的资源进行整合，形成一个大的虚拟化资源池，并分配给上层应用使用。

云计算能实现哪些服务？

有了虚拟化的资源池，服务提供商到底要怎么样出租呢？

资源出租，本质上是一种服务。用户需求不同，需要的服务级别自然也不相同，下面我们姑且把云计算提供的服务分成三级。

第一级：就简单出租虚拟化之后的三大资源：计算，存储，网络，并将这几类资源组合成虚拟服务器。至于用户在上面装什么系统，开发什么软件，跑什么业务，完全由用户自己搞定。

这种级别的服务就叫做IaaS。这缩写看似挺有玄机，其实全称是Infrastructure as a Service，也就是“基础设施即服务”的意思，也叫“基础云”。

这就像直接出租地皮一样，用户在上面盖什么房子，种什么花草蔬菜，养什么宠物，完全由用户自己规划，自己实现。

第二级：直接出租什么软件都没有的虚拟服务器，虽说灵活性最大，但对有些用户来说使用难度太高了，因此我们把服务做得更到位一些，把操作系统装上，数据库，软件开发环境等也搞起来，总之就是帮用户把开发平台搭建好。

这种级别的服务就叫做PaaS，全称是Platform as a Service，含义毫无悬念，自然是“平台即服务”的意思。

接前面类比的话，就是这次我们不直接出租地皮了，帮用户把房子盖好，水，电，天然气都通上，后面用户要怎么装修，怎么布置房间就靠自己了。

第三级：对于有些用户来说，可能没那个时间精力，也没那么多雄心壮志去开发什么软件，直接享用现成的最好。因此我们也要服务到家，直接在云平台上把各种软件装好，这是您的账号，您随时登录使用就好。

这种级别的服务就叫做SaaS，全称是Software as a Service，含义自然就是“软件即服务”。

继续接前面类比的话，就是我们不直接出租地皮了，不但把房子盖好，水，电，天然气都通上，还给装修地漂漂亮亮的，家具家电配齐，您只需拎包入住就好。

图片来自“鲜枣课堂”

对应于这三级服务，云服务商做的事情越来越多，用户需要操心的则越来越少。

那么，在这三级服务的基础上，除了本文开头列出的个别应用之外，“云”还能做什么？从下面的几张表格可以看出，简直是是无所不包。

表格来自“鲜枣课堂”

真是应有尽有，只有想不到，没有做不到。除了最基础IaaS之外，绝大多数复杂难解的平台和软件，都有专业的解决方案，可以在云上打包为PaaS和SaaS服务，普通用户只需付钱租用即可。

云服务就是这样的理所当然。就像你不需要筑坝蓄水，引水净水，只需付钱，打开水龙头就有水用；你也不需要烧煤发电，建设电网，只需付钱就能用电一样。

以上是从知乎上转载的回答。

按照我个人的理解，云计算的本质就是类似于顾客（客户）想吃一顿大餐（做个大项目），由于每个人的餐饮喜好不同（需求不同），所以就需要各种不同的资源，而大多数人很少一直吃大餐（客户可能就一年只需要做一次相关项目），如果在家里做大餐，那还要额外买餐具和食材（硬件资源和服务器资源），只用一次的话，这些资源非常浪费，增加了成本，所以出现了外卖（云计算），云计算就是一种租赁服务，平时就集中管理大量的服务器硬件资源，收到客户请求之后就将天量的服务器硬件资源通过网络直接租给目标客户，客户使用之后只需要支付使用过的资源的费用即可，比起直接购买大量的硬件，租赁省钱省力，从这种行为中衍生而来的行业，就是我们说的云计算运维运营相关行业。

2.云计算与AI的关系。

答：先比较两者

就像上一个问题中提到的：云计算提供了一种灵活、可拓展的计算资源平台，他允许企业按照自身的需求向它申请并使用它本身的计算资源，而不需要自己在本地进行硬件上的大量投资。

优势：云计算的可扩展性（专注于提高硬件资源管理），使得处理大量数据成为可能。

AI，人工智能，其核心专注于创建从数据中学习并作出决策的算法，这需要大量的数据处理和计算能力。

应用实例：从简单的聊天机器人到复杂的预测分析，AI在各个行业中的应用越来越广泛。

所以可以看出，AI在创建和训练的过程中需要大量的硬件计算资源来处理和分析数据，而这正是云计算所擅长的。简而言之，AI的建立需要大量的基础硬件资源，云计算就能提供这种资源。所以，AI的应用前景可以说就是云计算的应用前景

3.云计算的发展前景。

答：1、云原生方法：云原生开发是一种将程序划分为几个独立服务的方法。所有的设备都使用了开发、连续交付和持续集成、容器、微服务和声明性API。一些典型的云端型应用开发方法包括开发技术和库的使用,如GO、Node.js、Ruby、pydn和PHP,以及开发计划的方法和工具。

2、集成云环境：由于数字生态系统目前面临的复杂前景，云基础设施将在2024年看到服务和提供商的融合。有了如此多的供应商、技术和服务，企业将需要集成的云解决方案来简化其云操作。由于这种整合趋势，云服务提供商将被迫提供更简化、用户友好的服务。

3、互操作性和数据可移植性：我们需要强有力的数据可移植性和互操作性行业标准，2024年似乎是开始制定这些标准的合理年份。通过使用各种云提供商，组织可以利用成本效益、灵活性和降低风险。因此，这将是开发数据可移植性和互操作性的行业标准的好时机，以便在不同提供商之间实现更无缝的传输。

4、由云解决方案提供支持：云驱动创新的目的是在更大范围内促进云原生技术的采用。因此，到2024年，这些云原生技术将为企业提供更多的区块链、量子计算和物联网等工具。对于使用DevOps技术、容器化解决方案和云原生应用程序开发平台的专业人员来说，这是一个好消息。

5、零信任安全：到2024年，安全访问服务边缘(SASE)技术和零信任安全模型将得到更广泛的应用。由于在集中式云和边缘环境中需要安全的数据访问，零信任和SASE专家将被迫通过确认身份、实施严格的访问规则以及提供威胁检测和响应能力来提供完整的安全性。

6、隐私保护技术(PET)：通过保护用户隐私，PET将允许在云中安全处理数据。确保消费者数据安全管理并符合监管规定的必要性将继续推动2024年的发展。改善隐私的技术将涵盖各种技术，如数据匿名化、加密和安全计算以保护隐私。

7、数据加密：为了应对对隐私和数据保护的日益重视，2024年将有更多的资金投入到改进的加密和数据保护功能上。云提供商将优先考虑强大的加密技术、安全的密钥管理和合规工具，以帮助其客户按照法律要求保护敏感数据。精通加密技术、云安全服务和合规管理系统的云基础设施将见证对受保护数据的需求增长。

8、边缘平台的人工智能/机器学习集成：这将有助于在网络边缘做出更明智的决策，这符合边缘计算扩展的驱动力。2024年，边缘系统将使用人工智能/机器学习功能来更接近源地处理数据，降低延迟并提高实时分析效率。

9、实时数据分析平台：由于对更快决策和改善客户体验的需求，到2024年，组织将需要使用基于云的实时数据分析解决方案的最新见解。使用云存储、数据流和实时数据分析工具的专业人士需要为未来做好准备。

以上回答转自知乎，侵删。

4.为什么要使用Vmware Workstation 虚拟机？

答：从我自身的理解来看包括以下几点：

1.安全性：

实际应用中较为广泛的一种，我们在升级系统升级应用的时候，有可能会出现系统或应用bug，导致数据受损影响主机的安全性，这时候就可以将更新的文件设置在虚拟机中进行测试，有效的规避可能出现的bug，延申过来的用法，是将网上一些未知来源的文件先放在虚拟机中运行，可以隔绝病毒文件的破坏。

2.高适应性：

一些特定的软件，比较多的是工控软件，大多讲究特定的操作系统，要求非常苛刻，有一些甚至需要XP系统，如果换机器处理，一旦需求多，就会极大的增加成本，这种时候，使用虚拟机，就可以在一台电脑上同时使用各种操作系统来调用软件，节省资源。

3.防破解：

这应该也算在安全性之中，但是相比较起来，这种用法更加复杂。

其应用基础在于虚拟机的环境可以做到相当复杂，如果想要逆向破解这种虚拟机环境几乎不可能，所以，即便是到了今天，防止程序被破解的最重要手段之一，就是将程序的关键代码虚拟化放入虚拟机中执行，著名的防破解软件VMP，VMProject加壳保护软件，主要就是通过代码变异和虚拟化来保护软件核心。