云计算-角色、特性和模型 (Roles, Characteristics, and Models)

角色、特性和模型 (Roles, Characteristics, and Models)

角色和边界 (Roles and Boundaries)

        为了识别云计算模型，我们首先需要了解各种参与者的角色和边界。由于云系统通常遵循面向服务的模型，我们需要了解服务提供者和服务订阅者之间的边界。我们将遵循教科书中的术语来解释这些概念。

云提供商 (Cloud Provider)
        这是根据正式或非正式的服务水平协议（SLA）提供服务的云提供商。云提供商维护云IT资源，或者在某些情况下转售其他提供商的云服务。

云消费者 (Cloud Consumer)
        与云提供商有正式或隐含合同的组织或个人，使用云服务。

云服务所有者 (Cloud Service Owner)
        这是云服务的法律所有者。我们假设云提供商是云服务所有者，但情况并非总是如此，因为云服务所有者可能是转售商中的第三方云服务提供商。有时一个组织既是云服务所有者又是云消费者，特别是在私有云系统中。

云资源管理员 (Cloud Resource Administrator)
        云资源管理员管理云IT资源（不一定是云服务）。云服务所有者与云服务管理员打交道，而不是云消费者。

参考文献
https://faculty.ksu.edu.sa/sites/default/files/chapter_4._fundamental_concepts_and_models.pdf

活动3 (Activity 3)

1. 描述一个包含云消费者、云服务所有者和云服务提供商的场景。
   一家中型企业（云消费者）与一家云服务提供商签订合同，使用其存储和计算服务。云服务提供商（云提供商）从另一家大型云服务公司（第三方云服务提供商）租用资源，因此大型公司是实际的云服务所有者。中型企业直接与云服务提供商打交道，而不是直接与大型公司打交道。

2. 给出一些云服务提供商不是云资源管理员的例子（只需泛泛的例子，而非具体公司）。

   • 一个应用程序开发公司（云服务提供商）将其应用程序托管在第三方云平台上，该第三方云平台负责维护基础设施和资源（云资源管理员）。
   • 一家小型托管服务提供商从大型云提供商处租赁服务器和存储空间，然后将这些资源转售给其客户。

云计算的特性 (Characteristics of Cloud Computing)

        云计算具有几个使其在计算领域中重要的特性。本文识别了六个常见特性，前五个特性在美国国家标准与技术研究院（NIST）的云计算定义中也有提及。

按需使用 (On-demand)
        无需服务提供商的人工干预即可配置云计算资源。当需要时，可以自动配置额外的云计算资源，如存储空间、虚拟机实例、数据库实例等。

多租户/资源池化 (Multi-tenancy/resource pooling)
        多租户允许多个客户共享相同的应用程序或物理基础设施，同时保持信息的隐私和安全。类似于公寓楼中不同住户共享相同的建筑设施，但每个住户仍有自己的私人空间。

弹性 (Elasticity)
        云计算的一个重要特性是能够根据需要快速配置资源。同样，如果云消费者不需要资源，资源也会被移除。云计算资源可以根据业务需求快速扩展或缩减，在某些情况下甚至是自动的。

计量使用 (Measured usage)
        云计算资源的使用是计量的，制造组织根据实际使用量付费。资源利用率可以通过按使用付费的能力来优化。云服务提供商会监控、测量并报告资源的使用情况，成本模型基于“按使用付费”。

弹性和广泛的网络覆盖 (Resiliency and broad network coverage)
        云计算资源通过网络提供，可以由不同的客户平台访问。网络带宽和延迟是云计算的重要方面，广泛的网络访问需要高带宽的通信链接，例如互联网或私有云的局域网。

参考文献
https://www.controleng.com/articles/five-characteristics-of-cloud-computing/

活动4 (Activity 4)

1. 按需使用也会给云消费者带来问题。为什么？可以采取什么措施来防止这些问题？
   按需使用可能导致意外的高成本，因为资源使用是动态变化的，且可能超出预算。为防止这些问题，可以设置使用限制和预算警报，监控和管理资源使用情况，确保使用成本在可控范围内。

2. 对于像Gmail或Facebook这样的云提供商，“无处不在的访问”对云消费者（客户）意味着什么？
   “无处不在的访问”意味着云消费者可以从任何地方、任何设备访问他们的服务。对于Gmail或Facebook，这意味着他们需要确保其服务在各种平台上都可用，如浏览器、移动应用程序等，并且需要提供一致且可靠的用户体验。

3. 云消费者在哪里会注意到多租户现象？云提供商会如何处理？
   云消费者可能会在性能波动或资源竞争中注意到多租户现象。云提供商会通过实施隔离技术、资源管理策略和性能优化工具来处理这些问题，以确保各个租户的使用体验。

4. Gmail是一个免费的电子邮件服务。为什么Google（云服务所有者）需要测量使用情况？
   Google需要测量使用情况以优化资源分配、维护服务质量、分析用户行为、进行广告投放、控制成本以及确保系统的有效性和效率。

5. 云用户是否需要为弹性的云计算系统支付双倍费用？为什么？
   不需要。虽然弹性云计算系统需要更多资源以提供冗余和故障恢复能力，但费用通常是按使用量计算的。云提供商会根据实际使用量收费，而不是固定费用。

云交付模型 (Cloud Delivery Models)

        云交付模型是用户注册云服务的“包”。有三种主要模型，但许多云提供商有专门的和不太知名的提供模型。

软件即服务 (SaaS)
        SaaS的重点是终端用户，涉及向客户许可软件应用程序。许可证通常通过按需付费模型或按需提供。用户通过浏览器、瘦客户端或移动设备访问他们的应用程序。

基础设施即服务 (IaaS)
        客户无需购买软件或服务器，而是通过外包和按需服务模式获取这些资源。它包括通过基于IP的连接按需提供操作系统、服务器和存储。

平台即服务 (PaaS)
        PaaS是SaaS的变体，提供平台而不是应用程序，被认为比SaaS和IaaS更复杂。与SaaS在线交付软件不同，这里交付的是创建软件的平台。云消费者看不到硬件或网络，但可以确定应用程序配置和托管环境配置。

组合模型 (Combined models)
        上述三种模型提供了可用服务的层级，对应于典型应用环境中的软件层次。云提供商可以层叠其服务以利用已经提供给客户的低级服务。SaaS或PaaS级别的云提供商可以将低级资源外包给其他云提供商。

参考文献
Introductory Chapter: Cloud Computing | IntechOpen, Chapter 1
What Are IaaS, PaaS and SaaS? | IBM
https://www.exitcertified.com/blog/cloud-computing-service-delivery-models

活动5 (Activity 5)

1. IaaS、PaaS和SaaS之间有什么区别？

   • IaaS（基础设施即服务）： 提供虚拟化的计算资源，如服务器、存储和网络。
   • PaaS（平台即服务）： 提供开发、测试和部署应用程序的平台和工具。
   • SaaS（软件即服务）： 提供通过互联网访问的完整应用程序。

2. 哪种模型需要云消费者承担最多的责任？
   IaaS需要云消费者承担最多的责任，因为消费者需要管理操作系统、中间件、应用程序和数据。

3. 想一个IaaS和PaaS结合的场景。
   一个创业公司使用IaaS提供的虚拟服务器和存储来托管其基础设施，同时使用PaaS提供的开发工具和环境来开发和部署其应用程序。

云部署模型 (Cloud Deployment Models)

        云部署模型受所有权、规模和访问的影响。

公有云 (Public clouds)
        这是最常见的云模型。在此模型中，基础设施被集中并提供给所有客户。云客户不能选择其虚拟机所在的物理主机，通常会遇到“吵闹邻居”和“窥视邻居”问题。

私有云 (Private clouds)
        这些云由单个组织拥有和使用。为了部分解决“窥视邻居”问题，一个实体可能会操作一个专用云，无论是在内部部署还是由第三方运营。