8 云计算架构介绍Sun 公司
专用云可由公司自己的.IT.机构也可由云提供商进行构建。在此“托管式专用”模式中，像 Sun 这样的一个公司可以安装、配置和运营基础设施，以支持一个公司企业数据中心内的专用云。此模式赋予公司对于云资源使用情况的极高水平的控制能力，同时带来建立并运作该环境所需的专门知识。
图.4..专用云可以托管在某个主机托管场所，也可以托管在企业数据中心之中。它们可以由公司支持，也可以由云提供商提供支持，还可以由像外包公司这样的第三方提供支持。
混合云混合云把公用云模式与专用云模式结合在一起 (图 5)。混合云有助于提供按需的、外部供应的扩展。用公用云的资源扩充专用云的能力可用来在发生工作负荷快速波动时维持服务水平。在利用存储云支持 Web 2.0 应用程序时，这最常见。混合云也可用来处理预期的工作负荷高峰。专用云，有时称为“超负荷计算”(Surge Computing)，可用来执行易于在公用云上部署的定期任务。
混合云引出确定如何在公用云与专用云之间分配应用程序的复杂性。需要考虑的问题包括数据和处理资源之间的关系。如果数据量小，或应用程序无状态，与必须把大量数据传输到一个公用云中进行小量处理相比，混合云要成功得多。
9 云计算架构介绍Sun 公司
图.5..混合云把公用云模式和专用云模式结合起来，而且，当这两种类型的云位于同一场所时，混合云特别有效。
云计算的架构层Sun 公司的云计算观点是一种全面的观点：云计算可描述在从硬件到应用程序的任何传统层级提供的服务 (图 6)。实际上，云服务提供商倾向于提供可分为如下三个类别的服务：把软件当作服务 (Software as a Service)、把平台当作服务 (Platform as a Service) 以及把基础设施当作服务 (Infrastructure as a Service)。这些类别把如图 6 所示的各种层级组合在一起，其中存在某种重叠。把软件当作服务 (SaaS)“把软件当作服务”的特色是根据需要作为服务提供的一整套应用程序。该软件的单个实例运行于云上，并为多个最终用户或客户机构提供服务。
最著名的 SasS 示例是 salesforce.com，不过许多其它实例已经进入市场，其中包括提供基本商业服务 (包括电子邮件和文字处理) 的 Google Apps。
尽管 salesforce.com 诞生比云计算定义的出现早了几年，但它现在通过利用其伴侣 force.com 运作，后者可定义为“把平台当作服务”。
10 云计算架构介绍Sun 公司
Web ?????Flickr API?Google ???? API?????
????
???????
??? Web ????????Google ???????salesforce.com?????Flickr
????????????乘???????????Н?????AMP?GlassFish ㄝ?
??乘???????????????????????????DNS ??????
???????????????? VM ?????????????????
???????????HPC ????????????
??
Ё??
????
?????
?????????
??
????????
图.6..云计算意味着把 IT 基础设施用作一项服务，而且该服务可以是从租用原始硬件到使用第三方 API 的任何事情。
把平台当作服务 (PaaS)“把平台当作服务”包含一个软件层，并作为一项服务提供此软件层，这项服务可用来构建更高水平的服务。从服务生产商或消费者的观点看，关于 PaaS 的观点至少有两种：
??? 生产 PaaS 的某个人可能通过集成 OS、中间件、应用软件甚至是一个随后作为服务提供给客户的开发环境来生产一个平台。例如，开发 PaaS 的人可能会使其以一组 Sun? xVM 管理程序虚拟机为基础，这组虚拟机包括一个.NetBeans?.集成化开发环境、一个 Sun GlassFish? Web 栈，并支持像 Perl 或.Ruby 这样的其它编程语言。..??? 使用 PaaS 的人会看到一个封装式服务，该服务是通过 API 提供给用户的。客户通过.API.与该平台互动，而且该平台执行一切必要的操作来管理和扩展其本身，以提供规定的服务水平。虚拟设备可以归类为 PaaS 的实例。例如，一个内容交换设备会将其所有组成软件对客户隐藏起来，而只向客户提供用来配置和部署服务的一个 API 或 GUI。
PaaS 产品可执行各个阶段的软件开发和测试，也可以专用于某个领域，例如，内容管理。PaaS 的商业示例包括 Google App Engine，它在 Google 的基础设施上提供应用程序服务。像这样的 PaaS 服务可提供一个用来部署应用程序的强大基础，然而它们可能会由于云提供商选择提供的能力而受到制约。
11 云计算架构介绍Sun 公司
把基础设施当作服务 (IaaS)“把基础设施当作服务”通过网络作为标准化服务提供基本存储和计算能力。服务器、存储系统、交换机、路由器和其它系统都是合用的，并可用来处理从应用程序组件到高性能计算应用程序的工作负荷。
IaaS 的商业示例包括 Joyent，其主要产品是提供高度可用的按需基础设施的一系列虚拟化服务器。
云应用程序设计接口区分云计算与标准企业计算的关键特征之一是：基础设施本身是可以编成程序的。开发人员不是实际部署服务器、存储器和网络资源来支持应用程序，而是指定如何配置和互连同样的虚拟组件，包括如何从存储云存储和检索虚拟机映像和应用程序数据。开发人员指定如何且何时通过云提供商指定的 API 来部署组件。
这与文件传输协议 (FTP) 的工作方式相似: FTP 服务器维持与会话期间一直开放的客户端的控制连接。当要传输文件时，该控制连接用来向服务器提供一个来源或目标文件名，并协商一个用于文件传输本身的源和目标端口。从某种意义上讲，云计算 API 就像 FTP 控制信道一样：云计算 API 在使用云期间是开放的，而且控制如何利用云来提供开发人员向往的最终服务。
控制如何利用云基础设施的 API 的使用具有一个缺陷：与 FTP 协议不同的是，云.API 尚未标准化，因此，每个云提供商都有自己用来管理其服务的特定 API。这是一个新兴行业的典型状态，其中，每个供应商都有其专有技术，这样的技术往往把客户限制在其服务里，因为专有 API 使得变更提供商非常困难。请查找在尽可能多的地方使用标准 API 的提供商。标准 API 现在可用来访问存储设备，而随着时间的推移，用来部署和扩展应用程序的 API 可能会被标准化。另外，请查找有哪些云提供商了解其市场而且提供存档并部署虚拟机映像和预配置设备的方法。
云计算效益要想从云计算中实现最大效益，开发人员必须能够重构其应用程序，使应用程序可以最有效地利用云计算所支持的架构和部署方式。使用云计算部署应用程序的优点包括缩短运行时间和响应时间、最大限度地减轻部署物理基础设施的风险、降低入市成本以及加快创新步伐。
缩短运行时间和响应时间对于弹性地使用云来运行批量作业的应用程序来说，云计算使得使用 1000 台服务器在相当于单个服务器所需的千分之一的时间里完成一项任务变得非常简单。前面引用的《纽约时报》的示例就是一个很好的批作业示例，通过利用云，极大地缩短了其运行时间。
12 云计算架构介绍Sun 公司
对于需要向其客户提供良好响应时间的应用程序来说，重构应用程序以便把任何 CPU 密集型任务外包给“工人”(Worker).虚拟机，有助于优化响应时间，同时还能根据需求进行伸缩，从而满足客户需求。前面引用的 Animoto 应用程序就是云如何用来扩展应用程序并维持服务质量水平的一个很好的示例。
最大限度地减轻基础设施风险IT 机构可以利用云来减轻购置物理服务器所固有的风险。新的应用程序是否将会成功? 如果成功，需要多少台服务器? 部署这些服务器的步骤是否能够跟得上工作负荷增加速度? 如果不能，投入服务器中的大量资金会不会付之东流? 如果该应用程序的成功非常短命，IT 机构是否还会在多数时间里处于空闲状态的大量基础设施中进行投资?
当把一个应用程序推出到云中时，可扩展性和购买太多或太少基础设施就成为云提供商的问题。越来越多的案例表明，云提供商的基础设施规模如此之大，以至于可以容忍各个客户的业务量增长和工作负荷尖峰情况，因而减轻了这些客户所面临的经济风险。
云计算最大限度地减轻基础设施风险的另一条途径是实现超负荷计算，其中企业数据中心 (也许是实现专用云的数据中心) 通过一个允许其向一个公用云发送超溢工作来扩大其处理工作负荷尖峰情况的能力。在一个资源不再稀缺而且能够以较低成本更好地满足资源需求的环境中，可以更好地处理应用程序生命周期管理问题。
降低入市成本云计算的许多属性有助于降低进入新市场的成本。
??? 由于基础设施是租用的，而不是购买的，成本得到控制，而且资本投资可能为零。除通过按 Sip 购买计算周期和存储空间来降低购置成本之外，云提供商的巨大规模也有助于最大限度地降低成本，从而有助于进一步降低入市成本。??? 应用程序与其说是通过汇编倒不如说是通过编程来开发的。这种快速应用程序开发方法非常规范，有助于缩短入市时间，因而有可能使在云环境中部署应用程序的机构先于竞争者入市。..
加快创新步伐云计算有助于加快创新步伐。降低进入新兴市场的成本有助于使竞争各方处于同一起跑线，因而使新创企业可以快速而低成本地部署新的产品。这使小公司可以更有效地与在企业数据中心领域里所经历的部署过程长得多的传统机构进行竞争。增强竞争能力有助于加快创新步伐，而且由于许多创新是通过利用开放源软件实现的，整个行业都会从云计算技术所促成的创新步伐加快而受益。
《云计算基础设施和体系架构指南》
