云计算基础与应用(uooc课程)–持续更新中

发布于 2023-04-17  290 次阅读


第一章 云计算基础

1.1 云计算概述与发展

云计算的定义

广义定义:一切通过网络进行的运算
学术界:

维基百科:

美国安全局定义:

个人理解:
云计算类似于现实中的电费和水费,按照需求分配,按照需求付费,且使用起来方便,速度快,运行速度几乎与你个人电脑配置无关,只由服务器分配的资源决定

云计算的产生背景与发展历史

个人觉得很无聊,因此就不在此赘述,期末考前复习一下即可
参考wiki

云计算的流派

  • 图中物理机即为我们自己的电脑
  • 通过虚拟化技术以及云计算开发商(例如阿里云,腾讯云)提供的APP或者其他手段对云服务器进行访问
  • 图中VM以及(APP,MR,PM)都是云服务器根据用户需求分配给用户的虚拟机(并不存在于现实世界,而是云服务器的一部分空间)
  • Amazon模式和Google模式需要记住(感觉会考)

    1.2 云计算的服务模式

    总概况图

IaaS


这种服务模式需要租户有一定的操作系统和数据库系统基础,需要自己进行配置,对租户本身要求较高,但是可以根据自己需求进行配置,云服务器仅租借基础设施(可以理解为别人通过网线给你提供硬盘 CPU 网卡 显卡)

PaaS


此服务只需要租户自己编写应用程序,可以不用配置操作系统和数据库系统,用云服务器提供的数据库和操作系统,降低了使用门槛。我猜测云原神**应该采用的是这种服务模式。

SaaS


大大降低了使用者的门槛,租户不需要关心如何实现此技术,只需要对数据进行管理,使用提供者的软件即可,类似于一些非互联网公司将业务管理系统外包给服务器提供商,自己仅进行增删改查。

1.3 云计算的核心特征

在1.1中也有提到,理解了云计算的本质即可理解本节课,因此不多赘述,只截图方便复习

资源池(云)化

弹性扩展

按需服务

泛网络访问

资源可度量

1.4 云计算的部署方式

较好理解,不用死记硬背优缺点

共有云

私有云

混合云

行业云

1.5云计算参考模型

美国国家标准参考模型

云服务提供商

云计算审计员

云服务承办商

云服务代理商

云服务消费者

角色交互


在实际应用中,只有云服务提供商和云服务消费者是必需的,其他角色要根据实际业务来决定是否存在
例如:

网盘

数据备份到云

只与云服务承运商联系的模式

需要安全审计的云服务模式(个人推测:防沉迷系统)

1.6云计算的典型应用

产业互联网是什么?


互联网:提供信息交流频道,比如微信,QQ等应用
互联网+:单方向给用户提供服务,例如微信中的企业云以及公众号
产业互联网:用户与企业双向交流,各个企业独自的APP,例如中国银行,电信运营商APP等

剩余的具体应用由于过于冗杂,就不在此赘述,期末考前再次观看了解大概即可

1.7云计算的影响

较好理解,只需大概看一眼即可

云计算对组织影响

云计算对产业影响

软件开发商

相关产业供应商

第二章 云计算技术架构

2.1云计算技术架构概述(了解即可)

2.2虚拟化技术(了解即可)

虚拟化定义

计算虚拟化


可理解为一个性能强大的电脑可以同时变化成数个小电脑,且小电脑之间互补干扰,只由大电脑的特定程序进行控制

全虚拟化与半虚拟化

KVM虚拟化技术

存储虚拟化

网络虚拟化

2.3中间件技术

中间件是什么


理解为在应用程序与操作系统之间提供服务的程序,例如数据库

Hadoop

若是需要深入理解与实现较为复杂,在此只需大概理解即可

HDFS(文件系统)


用一个namenode索引多个datanode

Map_Reduce(高效并行式分布运算)

光看解释难理解,用例子理解即可

2.4云计算管理平台

总纲

OpenStack

平台简介

平台架构

平台特点

发展前景

K8S

Docker(轻量级虚拟机)

平台简介

Docker架构


相当与一个小型虚拟机,可以自己创建也可以直接上网pull下来

K8S架构(管理Docker)

主节点kubectl通过scheduler以及controller manager进行调度管理,kubelet对一个node进行管理,kube—proxy对node进行网络管理,再交由主控节点管理

K8S特点

发展前景

Openstack与K8S的区别

虚拟机与容器区别


虚拟机隔离比容器更深层次(CPU ,内核),容器直接在应用程序进行隔离

部署层面区别


应用场景区别

2.5腾讯云产品概述

emmm,不在此过多赘述,大概了解即可

2.6云计算的发展趋势

Severless Computing(无服务化计算)

定义参考wiki
大概可理解为:根据用户需求,云服务器自动调度,不需要自己管理内存,虚拟机的管理,配置,维护和扩展,简称白嫖别人的工具,自己不需要动就能完成计算

第三章:云服务器

3.1云服务器概述

概念:

3.2云服务器相关概念

地域与可用区


跟网络服务器类似,根据不同区域分布着不同节点

实例


相当于买一台虚拟电脑,可以自己进行配置

镜像


镜像相当于一个模板,帮你配置好了各种设置,可以直接下载后进行使用

计费模式

  • On-demand instances对应按量计费
  • Reserved instances对应包年包月
  • Spot instances对应竞价实例,这些实例是因为云服务器并没有满载而空余下来的算力,比正常购买便宜,但是采取竞价模式,不稳定

    3.3云服务器分类(腾讯云)

    总体概述

    云服务器(CVM)


    也就是实现最传统的云计算的概念的服务器

    GPU云服务器

    FPGA云服务器

    专用宿主机CDH


    类似于云服务器(CVM),但是独享性更强

    黑石物理服务器CPM


    租借的是真实的物理机

    3.4云服务应用场景与选型

    地域与可用区

  • 部署多地域多地区

    不同区域间的访问策略

    部署多区域多地区会出现一个问题,同区域下可通过内网访问,那么不同区域呢?用公网访问时间延迟高且不安全,因此推出了不同区域间的访问策略VPS(对等连接)(更安全可靠,延迟低)

    CVM选择原则

    可选类型

  • 成本
  • 计算能力
  • IO时延
  • 其他业务需求
    以下是具有代表性的例子

    高并发游戏业务模型

    电商促销业务模型

    大数据分析建模业务模型

    互联网金融业务模型

    传统制造业转型业务模型

    第四章 云网络

    4.1 云网络概述

    云计算机网络特点


    南北向:用户与服务器之间的通信
    东西向:服务器内部的虚拟机之间的通信
    云计算的网络显然是东西向的流量较多

    云网络架构的演进(腾讯云)

    由于计算机网络知识不够,有些无法理解,只能靠记忆

    三层网络


    缺点:内网ip只能在一个交换机中使用,换一个交换机则会失效,且需要事先规划好ip,容易造成ip浪费或使得主机受限于ip不够而无法访问,不适合公有云。

    大二层网络


    缺点:可人为伪造MAC地址或者由于程序bug导致网络泛洪。

    Overlay与VPC(看不懂)


    4.2网络相关知识

    详情可自学计算机网络,只知道大概即可

    4.3云网络连接服务

    公网接入

    弹性IP

    公网网关

    NAT网关(强大一点的公网网关)


    SNAT:基于内网ip转换至公网ip,容易造成资源浪费
    DNAT:基于端口和ip进行转换,能避免浪费

    公网网关与NAT网关对比

    私有网络VPC

    用户可自定义一个私有的网络,通过路由表跟其他网段连接,同时有安全组能保障安全

    企业DC连接

    专线连接(物理接入)

    VPN连接

    专线接入与VPN连接的对比

    对等连接

    对等连接限制

    不同地域间的对等连接对比

    云联网CCN

    限制

    应用

    4.4负载均衡服务

    负载均衡(CLB)概念

    多协议转发

    流量分发算法

    公网CLB与内网CLB差异

    应用场景

    流量分发/扩展

    业务访问分离

    出入流量分离

    混合云

    4.5云网络运用场景

    流量分发网络

    横向扩展

    业务分离网络

    托管简单网站

    托管多层web应用

    弹性混合云部署

第五章 云存储

5.1云储存概述

什么是存储

储存的层次结构

RAID(独立磁盘冗余阵列)

RAID数据存取方式

RAID0

RAID1

RAID3

RAID5

RAID10

RAID50

RAID之间的比较

5.2云储存基础知识

存储介质

光盘


机械硬盘

SSD固态硬盘

磁盘

闪存


两种闪存管理方式


SMR叠瓦式磁记录硬盘


5.3云储存服务产品

5.4云储存应用场景

第六章 云数据库

6.1数据库概述与6.2数据库分类与6.3数据库设计

由于本学期修有数据库系统,在此不再赘述

6.4云数据库服务类型

第七章 CDN

7.1CDN概述

CDN定义

CDN发展阶段



7.2CDN工作原理


与正常访问web相比

CDN优点

7.3CDN分类

CDN分类标准

静态网页加速

音频视频加速

下载加速

协议加速

主动推送

被动获取


好处:虽然第一次访问不会有任何加速效果,但是下一次访问会提升很多速度

7.4 CDN安全机制

DNS劫持的解决方案(移动解析HttpDNS)

SSL安全证书



访问控制

后续:作者本人开摆了,学不明白云QAQ

届ける言葉を今は育ててる
最后更新于 2023-04-17