云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的關(guān)系

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中國科學(xué)家，懷進(jìn)鵬院士將云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的關(guān)系整理為一個公式。

G = f(x)。其中G表示目標(biāo)。函數(shù)f表示云計(jì)算，x表示大數(shù)據(jù)。

云計(jì)算是處理大數(shù)據(jù)的手段，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算是一枚硬幣的正反面。大數(shù)據(jù)是需求，云計(jì)算是手段。沒有大數(shù)據(jù)，就不需要云計(jì)算，沒有云計(jì)算，就無法處理大數(shù)據(jù)。

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生搬硬套到《植物大戰(zhàn)僵尸》的生存無盡模式中，G目標(biāo)是消滅每兩個Flag的全屏所有僵尸，f云計(jì)算是是用陣型+其它植物輔助來對付全屏的僵尸的計(jì)算處理，x大數(shù)據(jù)是每兩個Flag的全屏所有僵尸。

云計(jì)算的基礎(chǔ)是并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算。這四種計(jì)算之間存在一種遞進(jìn)關(guān)系。并行計(jì)算推動分布式計(jì)算，分布式計(jì)算推動網(wǎng)格計(jì)算，網(wǎng)格計(jì)算推動云計(jì)算。

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計(jì)算網(wǎng)格可見之前的——跟著《植物大戰(zhàn)僵尸》理解概念之計(jì)算網(wǎng)格。其它的概念暫不介紹。

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?云計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)如圖8所示。生搬硬套到植物大戰(zhàn)僵尸的生存無盡模式上。前面說過云計(jì)算是是用陣型+其它植物輔助來對付全屏的僵尸的計(jì)算處理。那么，（1）云計(jì)算的硬件，就是組成陣型+輔助的所有植物。（2）云計(jì)算的軟件，這就是根據(jù)這些植物的功能所制定的打法。軟件是依托于硬件而存在的，軟件不可以單獨(dú)存在，組合植物對陣僵尸的打法也是依托于植物才能存在。

（4）網(wǎng)絡(luò)，比如紅眼巨人僵尸，受到的不同植物的傷害，是累積的，到達(dá)臨界點(diǎn)，僵尸死亡。

（5）安全——云安全涉及服務(wù)可用性、數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性、隱私保護(hù)、物理安全、惡意攻擊防范等諸多方面。在使用陣型+輔助來消滅全屏僵尸時，也要注意可用性——比如要使用新的冰川菇，要等加載，玉米加農(nóng)炮發(fā)射一次玉米導(dǎo)彈后，要等一段時間，玉米加農(nóng)炮才能發(fā)射，可能需要使用玉米加農(nóng)炮時，玉米加農(nóng)炮還沒準(zhǔn)備好發(fā)射。保護(hù)安全和惡意攻擊防范——不搭梯子的前提下，小鬼僵尸對南瓜殼和南瓜殼里的植物造成的威脅。海豚僵尸對南瓜殼和南瓜殼里的憂郁菇造成的威脅。不在葉子傘保護(hù)范圍的植物如何應(yīng)對蹦極僵尸的威脅。

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云計(jì)算的基本概念

云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使得各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲空間和信息服務(wù)。

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最底層的是IaaS，全程是Instructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。

IaaS是把計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)以及搭建應(yīng)用環(huán)境所需的一些工具當(dāng)成服務(wù)提供給客戶，使得用戶能夠按需獲取IT基礎(chǔ)設(shè)施。IaaS主要由計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)、存儲設(shè)備、平臺虛擬化環(huán)境、效用計(jì)費(fèi)方法、服務(wù)級別協(xié)議等組成。

“使得用戶能夠按需獲取IT基礎(chǔ)設(shè)施”，在生存無盡中，當(dāng)玩家需要使用玉米導(dǎo)彈來對付紅眼巨人僵尸時，點(diǎn)擊準(zhǔn)備好的玉米加農(nóng)炮發(fā)射玉米導(dǎo)彈。

生搬硬套，將IaaS理解為陣型的植物和每兩個Flag選擇的輔助的植物。

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IaaS的上一層PaaS，其全稱是Platform as a Service，平臺即服務(wù)。

PaaS 是一種分布式平臺服務(wù)，為用戶提供一個包括應(yīng)用設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用測試及應(yīng)用托管的完整的計(jì)算機(jī)平臺。

生搬硬套，將PaaS理解為生存無盡模式中的植物陣型+每兩個Flag的輔助植物選擇吧。

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PaaS的上一層SaaS全稱是Software as a Service，軟件即服務(wù)。

SaaS是軟件服務(wù)提供商為了滿足用戶的需求提供的軟件的計(jì)算能力。SaaS云服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)和管理云中的軟件以及支撐軟件運(yùn)行的硬件設(shè)施，同時免費(fèi)為用戶提供服務(wù)或者以按需使用的方式向用戶收費(fèi)。

管理計(jì)算機(jī)硬件資源的操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件，也是軟件。

玩家應(yīng)當(dāng)如何管理陣型中植物和選擇的植物們的使用，每兩個Flag，面對不同的僵尸組合，該如何選擇哪些輔助植物，在實(shí)戰(zhàn)中，如何應(yīng)用好陣型的植物和選擇的植物來打，這整體的操作思想和具體的操作細(xì)節(jié)就可以理解為SaaS。

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在現(xiàn)實(shí)中，IT行業(yè)，招聘軟件人員，開發(fā)崗和運(yùn)維崗不是一個崗位。生搬硬套，開發(fā)就是設(shè)計(jì)陣型選擇哪些植物和植物如何擺放，運(yùn)維就是，比如使用3C8P陣需要經(jīng)常補(bǔ)南瓜殼和地刺（含鋼地刺），以及為了維護(hù)各種陣型，需要定期加一些輔助，如何使用這些輔助植物。

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云計(jì)算的部署模式有公有云、私有云和混合云三種模式。

說到圖11中的彈性擴(kuò)容，remix對音樂粉絲和游戲粉絲來說，映入腦海中的第一印象應(yīng)該是不一樣的。音樂粉絲對remix的第一反應(yīng)是混音，而經(jīng)常在steam上買游戲的游戲粉絲對remix的第一反應(yīng)是擴(kuò)展。

注意混合云的成本問題，主要是學(xué)習(xí)成本較高，學(xué)習(xí)成本較高的學(xué)習(xí)該怎么理解，這個參考人工智能的學(xué)習(xí)，就是不斷根據(jù)變化進(jìn)行調(diào)整。

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云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)離不開數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的概念如圖13所示。

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維基百科對數(shù)據(jù)中心給出的定義是“數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)備（例如通信和存儲系統(tǒng)），還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置”。

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因此，數(shù)據(jù)中心不止是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，還包括機(jī)電的維護(hù)。在B站搜——數(shù)據(jù)中心運(yùn)行與維護(hù)，有一個《數(shù)據(jù)中心初級運(yùn)維工程師 培訓(xùn)視頻》。可以看出數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維，初級主要是機(jī)電方面的運(yùn)維。

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云數(shù)據(jù)中心建立在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算思想的基礎(chǔ)上，所謂云計(jì)算數(shù)據(jù)中心是一種基于云計(jì)算架構(gòu)的，計(jì)算、存儲及網(wǎng)絡(luò)資源松耦合，完全虛擬化各種IT設(shè)備、模塊化程度較高、自動化程度較高、具備較高綠色節(jié)能程度的新型數(shù)據(jù)中心。

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云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)部署采用的不是傳統(tǒng)的樹結(jié)構(gòu)，而是改進(jìn)型樹結(jié)構(gòu)。不管是樹結(jié)構(gòu)，還是改進(jìn)型樹結(jié)構(gòu)，都有利于計(jì)算任務(wù)的層層分?jǐn)偂植际健?/p>

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前面以及說過，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行維護(hù)，不僅涉及計(jì)算機(jī)，還涉及機(jī)電情況。軟件行業(yè)，除了傳統(tǒng)軟件，還有工業(yè)軟件。工業(yè)軟件，首先是工業(yè)，然后是軟件。但工業(yè)軟件確實(shí)是軟件。圖17的數(shù)據(jù)中心節(jié)能策略和算法研究，就是對機(jī)電利用率的優(yōu)化算法。

圖18是一些數(shù)據(jù)中心的節(jié)能算法示例。包括DVFS節(jié)能技術(shù)，全稱是Dynamic Voltage and Frequency scaling，動態(tài)電壓頻率調(diào)整技術(shù)。當(dāng)CPU未被完全利用時，通過降低CPU的供電電壓和時鐘頻率主動降低CPU性能，這樣可以帶來立方數(shù)據(jù)量級的動態(tài)耗能降低，并且不會對性能產(chǎn)生影響。基于虛擬化的節(jié)能技術(shù)，允許在一個主機(jī)上創(chuàng)建多個虛擬機(jī)，因此減少了硬件資源的使用數(shù)量，改進(jìn)了資源利用率。

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數(shù)據(jù)中心是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的硬件必須。而實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的軟件層面的必須是虛擬化。

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虛擬化技術(shù)的核心思想是利用軟件或固件管理程序構(gòu)成虛擬化層，把物理資源映射為虛擬資源。在虛擬資源上可以安裝和部署多個虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)多用戶共享物理資源。

在計(jì)算機(jī)專業(yè)，虛擬是與物理相對應(yīng)的概念。

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服務(wù)器虛擬化技術(shù)有兩個方向。一種是把一個物理的服務(wù)器虛擬成若干個獨(dú)立的邏輯服務(wù)器，比如分區(qū)。另一種是把若干個分散的物理服務(wù)器虛擬為一個大的邏輯服務(wù)器，比如網(wǎng)格技術(shù)。

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虛擬機(jī)到虛擬機(jī)上的遷移是云計(jì)算關(guān)注的重點(diǎn)。實(shí)時遷移：就是保持虛擬機(jī)運(yùn)行的同時，把它從一個計(jì)算機(jī)遷移到另一個計(jì)算機(jī)，并在目的計(jì)算機(jī)恢復(fù)運(yùn)行的技術(shù)。

生搬硬套：南瓜殼快被啃壞的時候，如果購買了墻堅(jiān)果急救，wall-nut first aid，就可以在不鏟除原有南瓜殼的前提下，將新的南瓜殼套上。原來破損南瓜殼保護(hù)的功能，遷移到了使用first aid的新的南瓜殼上了。

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虛擬機(jī)遷移，本質(zhì)是負(fù)載問題。

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