云计算基础知识全解

“云计算”这个词，相信大家都非常熟悉了。

作为IT行业的热门技术，它频繁出现在各大媒体的新闻报道中。BAT这样的互联网企业，也经常把它挂在嘴边。

相信很多人都想学习云计算，跟上技术潮流。如果对云计算有一定了解的话，应该会或多或少地听到这些名词——OpenStack、Hypervisor、KVM、Docker、K8S...

01、什么是云计算

在介绍那些古怪名词之前，我先简单介绍一下云计算。

以前电脑被发明的时候，还没有网络，每个电脑(PC)，就是一个单机。

这台单机，包括CPU、内存、硬盘、显卡等硬件。用户在单机上，安装操作系统和应用软件，完成自己的工作。

后来，有了网络(Network)，单机与单机之间，可以交换信息，协同工作。

再后来，单机性能越来越强，就有了服务器(Server)。人们发现，可以把一些服务器集中起来，放在机房里，然后让用户通过网络，去访问和使用机房里的计算机资源。

再再后来，小型网络变成了大型网络，就有了互联网(Internet)。小型机房变成了大型机房，就有了IDC(Internet Data Center，互联网数据中心)。

当越来越多的计算机资源和应用服务(Application，例如看网页，下电影)被集中起来，就变成了——“云计算(Cloud Computing)”。无数的大型机房，就成了“云端”。

云计算

SaaS: Software-as-a-Service(软件即服务)

PaaS: Platform-as-a-Service(平台即服务)

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

再补一张图，可能更直观：

目前主流的云计算服务提供商，例如亚马逊AWS、阿里云、华为云，说白了，都是为大家提供以上三个层次的云资源。你想要什么，它们就提供什么。

继续，继续。

02、什么是虚拟化

如果要对物理资源进行管理，第一步，就是“虚拟化”。

虚拟化是云计算的基础。简单来说，虚拟化就是在一台物理服务器上，运行多台“虚拟服务器”。这种虚拟服务器，也叫虚拟机(VM，Virtual Machine)。

从表面来看，这些虚拟机都是独立的服务器，但实际上，它们共享物理服务器的CPU、内存、硬件、网卡等资源。

像VMware、KVM、Xen、Virtual Box，都属于Hypervisor。

VMware大家应该很熟悉，就是VMware Workstation。学习Linux的话，很多人都是在windows系统下安装WMware，然后创建Linux虚拟机。

但是，真正厉害的，是 KVM(kernel-based virtual machine，基于Linux内核的虚拟机)。它是目前最热门最受追捧的虚拟化方案。

KVM这样的Hypervisor软件，实际上是提供了一种虚拟化能力，模拟CPU的运行，更为底层。但是它的用户交互并不良好，不方便使用。

于是，为了更好地管理虚拟机，就需要OpenStack这样的云管理平台。

关于OpenStack，我之前曾经介绍过(链接)。它有点像个商店，负责管理商品(计算资源、存储资源、网络资源等)，卖给用户，但它本身不制造商品(不具备虚拟化能力)，它的商品，来自于KVM。当然，如果不用KVM，也可以用Xen等其它hypervisor。

OpenStack的管理界面，比命令行好多了吧?

请记住，上面所说的几个概念，包括VM、KVM、OpenStack等，都主要属于IaaS(基础设施即服务)。这个不难理解吧?

03、容器VS虚拟机

而大家常听说的Docker，就是创建容器的工具，是应用容器引擎。

Docker的中文意思，就是码头工人。而它的LOGO，就是一只鲸鱼背着很多货柜箱。

相比于传统的虚拟机，Docker的优势很明显，它启动时间很快，是秒级，而且对资源的利用率很高(一台主机可以同时运行几千个Docker容器)。此外，它占的空间很小，虚拟机一般要几GB到几十GB，而容器只需要MB级甚至KB级。

除了Docker对容器进行创建之外，我们还需要一个工具，对容器进行编排。

这个工具，就是K8S。

K8S，就是Kubernetes，中文意思是舵手或导航员。Kubernetes这个单词很长，所以大家把中间8个字母缩写成8，就成了K8S。