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云计算和虚拟化的联系与区别 任文文 数据中心是企业的信息中心，它通过网络向 企业和公众提供信息服务。随着计算机产业和互 联网的发展，数据中心作为信息服务和运行环境， 在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。 设计和构建数据中心是一项复杂而专业的系 统工程。数据中心上线后，管理和维护工作同样 重要，尽管很多管理工具可以辅助完成这些复杂 而专业的工作，但随着数据中心规模的扩大以及 对服务质量要求的提高，数据中心的复杂性和管 理开销逐年增加，这都给新一代数据中心提出了 更高的要求。虚拟化技术和云计算技术将会在很 大程度上解决新一代数据中心所面临的问题。 虚拟化的定义 虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通 常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基 础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简 化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以 单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多 个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的 空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的 工作效率。该技术实现了资源的逻辑抽象和统一 表示，在服务器、网络及存储管理等方面都有着 突出的优势，大大降低了管理复杂度，提高了资 源利用率，从而有效地控制了成本。 虽然虚拟化技术可以有效地简化数据中心管 理，但是仍然不能消除企业为了使用IT系统而进 行的数据中心构建、硬件采购、软件安装、系统 维护等环节。半导体、互联网和虚拟化技术的飞 速发展，这些支撑技术的成熟让我们有可能把全 世界的数据中心进行适度的集中，从而实现规模 化效应，人们只需远程租用这些共享资源而不需 要购置和维护。云计算是这种构想的代名词，它 采用创新的计算模式使用户通过互联网随时获得 近乎无限的计算能力和丰富多样的信息服务，它 创新的商业模式使用户对计算和服务可以取用自 由、按量付费。 云计算的定义与服务形式 美国国家标准与技术研究院（NIST）定义： 云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提 供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可 配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器， 存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速 提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应 商进行很少的交互。 云计算服务S．P．I模式架构 IaaS：基础设施即服务。消费者通过 Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。 Iaas通过网络向用户提供计算机、存储空间、网 络连接、负载均衡和防火墙等基本计算资源；用 户在此基础上部署和运行各种软件，包括操作系 统和应用程序。 SaaS：软件即服务。它是一种通过Internet 提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提 供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。 云提供商在云端安装和运行应用软件，云用户通 过云客户端（通常是 Web 浏览器）使用软件。 云用户不能管理应用软件运行的基础设施和平 台，只能做有限的应用程序设置。 PaaS：平台即服务。PaaS实际上是指将软件 研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给 用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但 是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加 快SaaS应用的开发速度。平台通常包括操作系统、 编程语言的运行环境、数据库和 Web 服务器， 用户在此平台上部署和运行自己的应用。用户不 能管理和控制底层的基础设施，只能控制自己部 署的应用。 云计算和虚拟化的联系 在云计算中，数据、应用和服务都存储在云 中，云就是用户的超级计算机。因此，云计算要 求所有的资源能够被这个超级计算机统一地管理。 但是，各种硬件设备间的差异使它们之间的兼容 性很差，这为统一的资源管理提出了挑战。虚拟 化技术可以将物理资源等底层架构进行抽象，使 得设备的差异和兼容性对上层应用透明，从而允 许云对底层千差万别的资源进行统一管理。此外， 虚拟化简化了应用编写的工作，使得开发人员可 以仅关注于业务逻辑，而不需要考虑底层资源的 供给与调度。在虚拟化技术中，这些应用和服务 驻留在各自的虚拟机上，有效地形成了隔离，一 个应用的崩溃不至于影响到其他应用和服务的正 常运行。 不仅如此，运用虚拟化技术还可以随时方便 地进行资源调度，实现资源的按需分配，应用和 服务既不会因为缺乏资源而性能下降，也不会由 于长期处于空闲状态而造成资源的浪费。最后， 虚拟机的易创建性使应用和服务可以拥有更多的 虚拟机来进行容错和灾难恢复，从而提高了自身 的可靠性和可用性。 可见，正是由于虚拟化技术的成熟和广泛运 用，云计算中计算、存储、应用和服务都变成了 资源，这些资源可以被动态扩展和配置，云计算 最终在逻辑上以单一整体形式呈现的特性才能实 现。虚拟化技术是云计算中最关键、最核心的技 术原动力。 云计算和虚拟化的区别 虚拟化是虚拟机的核心，指的是整合服务器、 管理虚拟机、精简桌面等等的能力。自服务模式 不是虚拟化的基本构件，但是对云计算来说却是 必不可少的。对用户来说必须是任意时刻都可以 获得的。长期而言，它是加速云计算解决方案投 资回报率，使其可持续的一个重要因素。