1.2 云服务基本概念

在进行CloudStack的理解和学习之前，有必要简单了解下云服务的基本概念和使用CloudStack构建私有云、公有云和混合云时所带来的改变。

1.2.1 云服务的基本分类

云计算作为一种建立在虚拟化技术基础之上的多租户共享的计算资源环境，提供了一种更高效的资源管理方式。云计算从部署模式上看可以分为公有云、社区云、私有云和混合云四种类型。下面将分别进行介绍。

1. 私有云

核心属性是资源的专有性。通常部署在企业数据中心的防火墙内，或者将它们部署在一个安全的主机托管场所（如：运营商机房等），为特定的用户单独使用而构建，并提供对数据、安全和服务质量的最有效的控制，这种方式下云环境的拥有者对该环境完全可控并且独立使用。

2. 公有云

核心属性是资源为云服务提供商所有。云服务提供商通常是传统的电信运营商、政府主导下的云平台或者一些大型互联网服务提供商。他们使用自己已有的资源结合现有的技术，很容易就可以构建出功能比较全面的云服务平台，提供优质的云服务。

3. 社区云

核心属性是不提供服务保证。社区云通常是公有云的试验田，用于提供给社区成员做一些实验性质的研究或者创新，服务对象通常是各个高校、科研单位或者一些创业组织，主要是为了实现资源的高效共享和社区成员的高度参与。

4. 混合云

核心属性是灵活的部署方式。上文介绍了私有云的主要服务用户通常是企业，但是构建一个私有云通常也会带来很高的成本，企业通常希望将数据放在私有云中，而有能通过租赁的方式使用公有云的计算资源，从而达到既省钱又安全的目的。混合云融入了公有云和私有云，突破了私有云的硬件和成本限制，又充分利用了公有云的计算资源，极大地满足了企业级用户的需求而成为近年来云计算的主要模式和发展方向。

上述4种部署方式通常都具有以下6个共同特点：

·按需提供的服务

·多租户的使用环境

·便捷的网络访问

·池化的资源

·弹性扩展的支持

·可度量的服务

1.2.2 云服务的服务模型

根据实际提供的服务的表现形式的不同，通常将云计算分为三个层次：

1. 基础设施即服务（IaaS：Infrastructure as a Service）

在这种服务模型下，云服务提供商将基础设施作为一种服务提供给最终用户，基础设施资源主要包括计算资源、存储资源、网络资源等，表现形式为不同配置的云主机。通常用户可以使用这些云主机安装自己需要的操作系统类型和版本以及企业定制的软件，用户对主机的操作系统、软件、存储及网络等资源拥有完全的控制权。比如AWS的EC2、阿里云的云主机等。

2. 平台即服务（PaaS：Platform as a Service）

在这种服务模型下，云服务提供商负责管理基础的硬件资源、操作系统、存储和网络等资源，给最终用户提供建立在基础设施之上的平台服务。用户在其平台基础上定制开发自己的应用程序，并通过其服务器和互联网传递给其他客户。PaaS能够给企业或个人提供研发的中间件平台，提供应用程序开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务。代表产品有Google App Engine。它是一个由Python应用服务器群、BigTable数据库及GFS组成的平台，为开发者提供一体化主机服务器及可自动升级的在线应用服务。用户编写应用程序并在Google的基础架构上运行，就可以为互联网用户提供服务，Google只提供应用运行及维护所需要的平台资源。

3. 软件即服务（SaaS：Software as a Service）

这种服务模型下，云服务提供商将软件作为一种服务提供给终端用户。用户根据需求通过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所定软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过浏览器向客户提供软件的模式。这种服务模式的优势是，由服务提供商维护和管理软件、提供软件运行的硬件设施，用户只需拥有能够接入互联网的终端，即可随时随地使用软件。这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量资金在硬件、软件、维护人员等方面，只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网就可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，这是网络应用最具效益的营运模式。

对于小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径。以企业管理软件来说，SaaS模式的云计算ERP可以让客户根据并发用户数量、所用功能多少、数据存储容量、使用时间长短等因素不同组合按需支付服务费用，既不用支付软件许可费用，也不需要支付采购服务器等硬件设备费用，也不需要支付购买操作系统、数据库等平台软件费用，也不用承担软件项目定制、开发、实施费用，也不需要承担IT维护部门开支费用。实际上云计算ERP正是继承了开源ERP免许可费用只收服务费用的最重要特征，是突出了服务的ERP产品。目前，国内提供这种服务的服务商的产品主要在云存储领域，国外比较有代表性的有Google Doc。

如图1.1所示，顶层的云服务建立在底层的云服务之上，基础设施作为云服务的一种基础表现形式，是构建其他两种云服务的基础，在本书中介绍的CloudStack所提供的云服务就是基础设施。

基础设施作为服务的本质表现在提供包括计算资源、网络资源和存储资源等构成的基本组件给最终用户。通过向集成在自动配置层的云服务管理层发送请求来给最终用户分配资源。通过各种不同计费模型向用户计费。虚拟化的概念提供了一种在多租户环境下，实现弹性可扩展的资源池的方式。虚拟化的资源池结合现代的集群化基础设施，使得我们可以更高效地使用现有的IT资源来提供一个高可用的、扩展性良好的、更加灵活的多租户环境。

与传统的虚拟化数据中心相比，云计算基础设施具有以下4个重要的特征。

·云是虚拟化数据中心的下一代产品，建立在虚拟化数据中心之上。不同于传统的虚拟化数据中心提供单纯的计算资源，云计算实现了资源的按需分配和按需计费，并且提供了一个彼此隔离的多租户环境。

·云所提供的资源可以根据消费者的需求实现按需分配和按需回收。云服务提供商通常有能力服务巨大数量的用户，并且满足各种用户不同的需求。云服务商可以根据用户实际负载的大小，动态调整分配给用户的资源达到成本最优的目的。云服务提供的服务的快速伸缩扩展性通常是虚拟化数据中心所不具有的。

·云服务提供商通过一定的策略和规则实现资源分配的自动化。

·云服务通常有精确的计费方案，用于帮助服务提供商精准控制IT资源的使用。

因此，云的本质是作为服务来提供基本的IT资源，这种服务具体表现为根据用户不同的需求所做的定制化的产品。这些需求包括计算能力、内存、存储、网络带宽等基础资源，定制化的产品除了基本的套餐组合服务，还可以根据用户需求提供灵活的资源组合及计费方式。

在云的这种服务模式下，硬件资源的投资成本转移到了服务提供商，用户根据自己的需求按小时、按容量、按照计算能力等多种计费方式，选择适合自己的方式来购买服务，像使用水电的方式一样使用云服务，不仅降低的用户采购硬件的成本，也提高了服务提供商的资源利用率。从整个社会层面上，这种服务模式避免了重复投资，实现了社会资源的优化配置。