微软、亚马逊、谷歌、IBM 云计算主要平台及特性

1.简介

1.1.什么是云

云计算通常简称为“云”，是一种通过 Internet 按需交付计算资源（从应用到数据中心都属于计算资源）和按使用付费的基础架构。

富有弹性的资源：能快速轻松地扩大或缩小规模，以满足您的需求

按使用付费：计量服务的使用情况，只需为所用的服务付费

自助服务：使用自助服务可访问您需要的所有 IT 资源

1.2.云计算部署模型

1.2.1.公共云

公共云由一些公司运营和拥有，这些公司使用这种云为其他组织和个人提供对价格合理的计算资源的快速访问。使用公共云服务，用户无需购买硬件、软件或支持基础架构，这些都是由提供商拥有并管理的。

1.2.2.私有云

私有云由单个公司拥有和运营，该公司控制各个业务线和授权组自定义以及使用各种虚拟化资源和自动服务方式。私有云充分利用了很多云的高效性，同时提供更多的资源控制并明确掌控多租户。

1.2.3.混合云

混合云使用私有云作为基础，同时结合了公共云服务的策略使用。事实是私有云不会独立于公司其他的 IT 资源和公共云而单独存在。大多数使用私有云的公司都将发展为管理跨数据中心的工作负载、私有云和公共云—因此创建了混合云。

1.3.云计算服务架构

1.3.1.基础设施即服务(IaaS)：

基础架构即服务以"按使用付费"为基础，为公司提供各种计算资源，包括服务器、网络、存储和数据中心空间。

1.3.2.平台即服务 (PaaS)

平台即服务提供了基于云的环境，其中具有可支持您构建和交付基于 web（云）应用的完整生命周期所需的一切没有购买和管理基础软件、硬件、供应和托管的成本与复杂性。

1.3.3.软件即服务 (SaaS)

基于云的应用—或软件即服务 (SaaS)—在远端"云中的"计算机上运行，这些其他人拥有和运营的云计算机可以通过 Internet 和 web 浏览器连接到用户的计算机。

参考：http://www-31.ibm.com/ibm/cn/cloud/index.shtml

2.主要云平台简介

2.1.微软云平台（Azure Services Platform）

微软Azure Services Platform由2个层次组成:

底层是WindowsAzure：它提供了一个基于Windows的虚拟计算环境和存储。简单一些，我们可以吧WindowsAzure理解云端的操作系统。它的底层是数据中心中数量庞大的Windows64位服务器。WindowsAzure通过底层的结构控制器（FabricController），有效的将这些服务器组织起来，给前端的应用提供计算和存储能力，并保证其可靠性。

在Windows Azure之上，平台提供了很多针对不同用途的服务。

·Live服务：微软将WindowsLive的很多功能和资源，通过Live服务器封装以后提供给软件厂商和开发人员使用。通过LiveServices，可以存储和管理WindowsLive用户的信息和联系人，将 LiveMesh中的文件和应用同步到用户的不同设备上去。

.NET服务：最初被命名为BizTalk服务，它提供了一个基础架构，来构建基于Internet的分布式应用，初步实现了Internet服务总线的一些功能。不仅可以提供给云计算平台使用，同时企业自由的服务器程序也可以使用。.NETServices由访问控制、服务总线和工作流三个模块组成。

·SQL服务：是一个云计算平台之上的数据库服务。现在，提供了类似于SQLServer的数据存储、查询能力。不久的将来，会提供报表、数据分析、数据同步等功能。SQL服务是构建在企业级的SQLServer数据库和Windows服务器之上。

2.2.亚马逊云计算基础设施服务简介

亚马逊网络服务（Amazon Web Services）为亚马逊的开发客户提供基于其自有的后端技术平台、通过互联网提供的基础架构服务。利用该技术平台，开发人员可以实现几乎所有类型的业务。

AWS通过REST或者基于SOAP的网络服务呼叫使亚马逊业务体系的各个模块都能够连接和使用。这些模块可以比作是有X2GHz处理器和2GB内存的虚拟电脑系统，并且存储系统能够容纳数TB的数据，数据库，支付管理系统，订单追踪系统，虚拟店面系统，所有上述情况的组合，甚至更多。只需要为使用的服务(和他们的资源)买单。

最为关键的是，可以租用大量的虚拟机，存储数TB的数据，或建立一个互联网范围的消息队列，并且你将只需向Amazon支付消费的资源费用。

亚马逊提供的基础设施服务包括：亚马逊弹性计算网云（Amazon EC2）、亚马逊简单储存服务（Amazon S3）、亚马逊简单数据库（Amazon SimpleDB）、亚马逊简单队列服务（Amazon SimpleQueue Service）。

2.2.1.亚马逊EC2

亚马逊弹性计算云（Amazon EC2的）是一个Web服务，提供可调整的云计算能力。它旨在使开发者的网络规模计算变得更为容易。亚马逊EC2上的简单的Web服务界面，可以让您轻松的获取和配置资源。它提供您对计算资源的完全控制，并运行于亚马逊已获实证的计算环境中。亚马逊EC2缩短了获取和启动新的服务器实例时间到数分钟，让您能够迅速调整，无论是增加还是缩减，适应您计算需求的变化。亚马逊EC2让您只需为实际使用的计算进行支付。亚马逊EC2上提供开发工具来构建隔离故障应用程序并与日常故障隔离开。

2.2.2.简单储存服务(S3)

亚马逊简单的储存服务(S3)实际上是一个以太网上的大磁盘。它只是一个大空间，可以储存和提取大小从1byte到5GB的非结构化数据。称之为“块”，S3称之为“对象”或“目录 ”。包括关键字，数值，和元数据。关键字是该对象的名称，数值是它的内容，以及元数据是一组描述对象信息的关键字/数值对。对象的名称可以是3至255个字符，亚马逊对命名唯一约束的地方就是，是不要同网址（IP地址）混淆。

2.2.3.亚马逊的简单数据库服务(SimpleDB)

亚马逊S3是专为大型，非结构化的数据块设计，而SimpleDB是为复杂的，结构化数据建立的。虽然SimpleDB是使用轻量级并且很容易掌握的查询语言实现的数据库，但支持大部分可能会需要的数据库操作，包括搜索、提取、插入和删除。

SimpleDB数据库不是像Oracle或MySQL那样的关系数据库。 (如果确实需要成熟的关系数据库，可以使用在弹性计算云中的AMI平台上免费运行的MySQL服务器)。SimpleDB数据库由数据项组成，并且数据项目由属性组成。属性是一个名字/数值对。最少，数据项必须有ItemName属性，担当数据项的唯一识别符。当你发送一次查询时，结果是ItemName数值的汇集-获取数据项的实际内容(属性)，你使用那些数值作为输入执行Get操作。

一个 SimpleDB数据库可以成长到10 GB的和安置多达2.5亿个属性。你可以为某一特定数据项定义多达256个属性，并没有规定在一个域中所有的数据项具有相同的属性。在此外，特定的属性可以有多个值，因此，客户数据库，可以为单一customername属性存储多个别名。

SimpleDB是专为支持“实时”(快速周转)查询设计。为确保快速查询响应，当数据项被放置在数据库中时，所有属性将自动索引编号。亚马逊的文件显示，查询应在不超过5秒内完成，否则，查询可能会中止。以确保查询收到一个快速反应。

2.2.4.亚马逊简单队列服务(SQS)

亚马逊SQS相对于JMS或MQSeries服务体系来说，只是一个简单的消息队列服务。

SQS消息只许是文字，并且长度必须小于8KB。可以构建一个具有四个功能的工作队列：createqueue，sendmessage，receivemessage，deletemessage。

SQS队列主要设计支持分布式计算机系统之间的工作流。

2.3.Google的云计算平台

2.3.1.Google的PaaS

2.3.1.1.Google App Engine

在Google 的基础架构上，允许开发者编写和运行网络应用程序的工具。易于构建，易于维护，易于扩展。对于开发网络应用程序和服务，PaaS提供了一整套基于Internet 的，从开发，测试，部署，运营到维护的全方位的集成环境。特别它从一开始就具备了多用户架构，用户不需要考虑多用户并发的问题，而由平台来解决，包括并发管理，扩展性，失效恢复，安全。

2.3.1.2.YouTube

YouTube是设立在美国的一个视频分享网站，让使用者上载观看及分享视频短片。它是一个可供网民上载观看及分享视频短片的网站。

2.3.2.Google 云计算技术

2.3.2.1.Google的GFS

GoogleFile System（GFS）是Google公司为了满足其公司需求而开发的基于Linux的可扩展的专有分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。它运行于廉价的普通硬件上，但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。

GFS专门为Google的核心数据即页面搜索的存储进行了优化。数据使用大到若干G字节的大文件持续存储，而这些文件极少被删除、覆盖或者减小；通常只是进行添加或读取操作。它也是针对Google的计算机集群进行的设计和优化，这些节点是由廉价的“常用”计算机组成，这就意味着必须防止单个节点的高损害率和随之带来的数据丢失。

2.3.2.2.Google的Bigtable

Bigtable是Google为了非常大量的结构性资料而设计的分散式储存系统，从设计上它可以扩展到上2的50次方字节。许多Google的服务都利用Bigtable来储存所需的资料。总而言之，Bigtable可以说是一个资料库系统。

它有如下特点：

1. 压缩

2. 高性能

3. 建构于 GFS(GoogleFile System) 之上

4. 私有的、不公开的(由Google自行发展)

5. 面向列，与一般常见的面向行资料库系统不同

6. 并非关联式资料模型。

7. 资料的索引有列关键字以及行关键字，都是任意的字串。

2.3.2.3.Google的Mapreduce

MapReduce是Google提出的一个软件架构，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。概念“Map（映射）”和“Reduce（化简）”，和他们的主要思想，都是从函数式编程语言借来的，还有从矢量编程语言借来的特性。

在Google，MapReduce用在非常广泛的应用程序中，包括“分布查找，分布排序，web接图反转，每台机器的词矢量，web访问日志分析，反向索引构建，文档聚类，机器学习，基于统计的机器翻译……”值得注意的是，MapReduce实现以后，它被用来重新生成Google的整个索引。

2.4.IBM“蓝云”计算平台

深蓝计算平台建立在IBM在领先的大规模计算领域的专业技术上，将基于由IBM软件、系统技术和服务支持的开放标准和开源软件。

它平台的特点是虚拟机的使用和存储结构。

它的运营模式是虚拟服务器 + 操作系统 + 网络带宽 + 应用（包括软件及服务）。

2.4.1.虚拟机的使用

蓝云云计算模式

现有模式

应用资源分配

从统一资源池中分配虚拟资源给应用

购置服务器，为每个应用单独部署服务器

应用运行环境

虚拟化环境

物理机

应用扩展

从资源池中为应用增加资源

为应用购置新的服务器

应用监控

应用采用统一监控系统

为每个应用部署一套监控系统

OS，应用部署与升级

通过自服务界面自动化完成

手动进行

资源使用率

高

低

2.4.2. “蓝云”中的存储结构

2.4.2.1.Hadoop HDFS （Hadoop Distributed File System）

类似于Google文件系统的开源实现，开源软件

2.4.2.2.SAN

在存储端构建存储的网络，将多个存储设备构成一个存储区域网络，前端以网络的方式访问后端存储设备，前端以块设备方式访问与前端操作系统无关。

它使用的链接方式为连接方式光纤网络，满足性能与可靠性较高的场所，并且也使用以太网，普通的局域网，节省成本。

它的特点是主机来说可以访问多个磁盘设备，从而能够获得性能的提升。使用虚拟化的引擎来进行逻辑设备到物理设备的映射，管理前端主机到后端数据的读写。