云計算”這個詞，相信大家都非常熟悉了蛤奢。

作為IT行業(yè)的熱門技術(shù)鬼癣，它頻繁出現(xiàn)在各大媒體的新聞報道中。BAT這樣的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)啤贩，也經(jīng)常把它掛在嘴邊待秃。

相信很多人都想學習云計算，跟上技術(shù)潮流痹屹。如果對云計算有一定了解的話章郁，應該會或多或少地聽到這些名詞——OpenStack、Hypervisor志衍、KVM暖庄、Docker、K8S...

這些名詞楼肪，全部都屬于云計算的范疇培廓。

對于自學的初學者來說，想要理解這些名詞的具體含義春叫，還有它們之間的關(guān)系肩钠，并不是一件容易的事情泣港。

雖然互聯(lián)網(wǎng)上有很多的資料，但是雜亂無章价匠、晦澀難懂当纱，對新人很不友好，容易讓人暈頭轉(zhuǎn)向踩窖，甚至打退堂鼓坡氯。

所以，小棗君今天這篇文章洋腮，作為云計算的入門第一課廉沮，將給大家做一個通俗易懂的宏觀介紹，重點解釋最主要的幾個名詞徐矩，和它們之間的關(guān)系，希望對大家入門有所幫助叁幢。

什么是云計算

在介紹那些古怪名詞之前滤灯，我先簡單介紹一下云計算。

以前電腦被發(fā)明的時候曼玩，還沒有網(wǎng)絡鳞骤，每個電腦（PC），就是一個單機黍判。

這臺單機豫尽，包括CPU、內(nèi)存顷帖、硬盤美旧、顯卡等硬件。用戶在單機上贬墩，安裝操作系統(tǒng)和應用軟件榴嗅，完成自己的工作。

后來陶舞，有了網(wǎng)絡（Network）嗽测，單機與單機之間，可以交換信息肿孵，協(xié)同工作唠粥。

再后來，單機性能越來越強停做，就有了服務器（Server）晤愧。人們發(fā)現(xiàn)，可以把一些服務器集中起來蛉腌，放在機房里养涮，然后讓用戶通過網(wǎng)絡葵硕，去訪問和使用機房里的計算機資源。

再再后來贯吓，小型網(wǎng)絡變成了大型網(wǎng)絡懈凹，就有了互聯(lián)網(wǎng)（Internet）。小型機房變成了大型機房悄谐，就有了IDC（Internet Data Center卵牍，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）。

當越來越多的計算機資源和應用服務（Application欺栗，例如看網(wǎng)頁屁药，下電影）被集中起來，就變成了——“云計算（Cloud Computing）”情屹。無數(shù)的大型機房坪仇，就成了“云端”。

▲云計算

是不是覺得太簡單垃你？別急椅文，開始深入。

云計算的道理是簡單的惜颇，說白了皆刺，就是把計算機資源集中起來，放在網(wǎng)絡上凌摄。但是羡蛾，云計算的實現(xiàn)方式，就復雜了锨亏。

舉個例子痴怨，如果你只是在公司小機房擺了一個服務器，開個FTP下載服務器予，然后用于幾個同事之間的電影分享腿箩，當然是很簡單的。

如果是“雙11”的淘寶購物節(jié)劣摇，全球幾十億用戶訪問阿里巴巴的淘寶網(wǎng)站珠移，單日幾十PB（1PB=1024TB=1024×1024GB）的訪問量，每秒幾百GB的流量……這個末融，就不是幾根網(wǎng)線幾臺服務器能解決的了钧惧。

需要設(shè)計一個超大容量、超高并發(fā)（同時訪問）勾习、超快速度浓瞪、超強安全的云計算系統(tǒng)，才能滿足業(yè)務平穩(wěn)運行的要求巧婶。

這才是云計算的復雜之處乾颁。

剛才說了涂乌，我們把計算機資源，放在云端英岭。這個計算機資源湾盒，實際上，分為好幾種層次：

第一層次诅妹，是最底層的硬件資源罚勾，主要包括CPU（計算資源），硬盤（存儲資源）吭狡，還有網(wǎng)卡（網(wǎng)絡資源）等尖殃。

第二層次，要高級一些划煮，我不打算直接使用CPU送丰、硬盤、網(wǎng)卡弛秋，我希望你把操作系統(tǒng)（例如Windows器躏、Linux）裝好，把數(shù)據(jù)庫軟件裝好铐懊，我再來使用。

第三層次瞎疼，更高級一些科乎，你不但要裝好操作系統(tǒng)這些基本的，還要把具體的應用軟件裝好贼急，例如FTP服務端軟件茅茂、在線視頻服務端軟件等，我可以直接使用服務太抓。

這三種層次空闲，就是大家經(jīng)常聽到的IaaS、Paas走敌、SaaS碴倾。

SaaS: Software-as-a-Service（軟件即服務）

PaaS: Platform-as-a-Service（平臺即服務）

IaaS: Infrastructure-as-a-Service（基礎(chǔ)設(shè)施即服務）

再補一張圖，可能更直觀：

目前主流的云計算服務提供商掉丽，例如亞馬遜AWS跌榔、阿里云、華為云捶障，說白了僧须，都是為大家提供以上三個層次的云資源。你想要什么项炼，它們就提供什么担平。

繼續(xù)示绊，繼續(xù)。

這么多樣化多層次的云計算服務暂论，阿里面褐、華為們又是怎么提供的呢？

難道說空另，人工安排盆耽？——

如果你要八核CPU、16GB內(nèi)存扼菠、500GB硬盤的服務器摄杂，阿里臨時安排工程師幫你組裝？如果你要裝CentOS 7.2（一種類Linux操作系統(tǒng)）循榆，MySQL 5.5.60（一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）析恢，阿里也臨時讓工程師幫你安裝配置？

這顯然是不可能的秧饮，耗不起人力映挂，也等不起時間。

于是盗尸，就有了各種軟件和平臺柑船，負責對資源進行調(diào)用和管理。

什么是虛擬化

如果要對物理資源進行管理泼各，第一步鞍时，就是“虛擬化”。

虛擬化是云計算的基礎(chǔ)扣蜻。簡單來說逆巍，虛擬化就是在一臺物理服務器上，運行多臺“虛擬服務器”莽使。這種虛擬服務器锐极，也叫虛擬機（VM，Virtual Machine）芳肌。

從表面來看灵再，這些虛擬機都是獨立的服務器，但實際上亿笤，它們共享物理服務器的CPU檬嘀、內(nèi)存、硬件责嚷、網(wǎng)卡等資源鸳兽。

物理機，通常稱為“宿主機（Host）”罕拂。虛擬機揍异，則稱為“客戶機（Guest）”全陨。

誰來完成物理資源虛擬化的工作呢？

就是大名鼎鼎的?Hypervisor衷掷。

Hypervisor辱姨，漢譯過來是“超級監(jiān)督者”，也叫做VMM（Virtual Machine Monitor戚嗅，虛擬機監(jiān)視器）雨涛。它不是一款具體的軟件，而是一類軟件的統(tǒng)稱懦胞。

Hypervisor分為兩大類：

第一類替久，hypervisor直接運行在物理機之上。虛擬機運行在hypervisor之上躏尉。第二類蚯根，物理機上安裝正常的操作系統(tǒng)（例如Linux或Windows），然后在正常操作系統(tǒng)上安裝hypervisor胀糜，生成和管理虛擬機颅拦。

像VMware、KVM教藻、Xen距帅、Virtual Box，都屬于Hypervisor括堤。

VMware大家應該很熟悉碌秸，就是VMware Workstation。學習Linux的話痊臭，很多人都是在Windows系統(tǒng)下安裝WMware哮肚，然后創(chuàng)建Linux虛擬機登夫。

但是广匙，真正厲害的，是KVM（kernel-based virtual machine恼策，基于Linux內(nèi)核的虛擬機）鸦致。它是目前最熱門最受追捧的虛擬化方案。

KVM這樣的Hypervisor軟件涣楷，實際上是提供了一種虛擬化能力分唾，模擬CPU的運行，更為底層狮斗。但是它的用戶交互并不良好绽乔，不方便使用。

于是碳褒，為了更好地管理虛擬機折砸，就需要OpenStack這樣的云管理平臺看疗。

關(guān)于OpenStack，我之前曾經(jīng)介紹過（鏈接）睦授。它有點像個商店两芳，負責管理商品（計算資源、存儲資源去枷、網(wǎng)絡資源等）怖辆，賣給用戶，但它本身不制造商品（不具備虛擬化能力）删顶，它的商品竖螃，來自于KVM。當然翼闹，如果不用KVM斑鼻，也可以用Xen等其它hypervisor。

OpenStack的管理界面猎荠，比命令行好多了吧坚弱？

請記住，上面所說的幾個概念关摇，包括VM荒叶、KVM、OpenStack等输虱，都主要屬于IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務）些楣。這個不難理解吧？

容器VS虛擬機

繼續(xù)往下說宪睹。

那么愁茁，容器、Docker亭病、K8S鹅很，又是什么呢？

根據(jù)前文所說的虛擬化方式罪帖，人們在使用一段時間后發(fā)現(xiàn)促煮，它存在一些問題：

不同的用戶，有時候只是希望運行各自的一些簡單程序整袁，跑一個小進程菠齿。為了不相互影響，就要建立虛擬機坐昙。如果建虛擬機绳匀，顯然浪費就會有點大，而且操作也比較復雜，花費時間也會比較長疾棵。

而且盗飒，有的時候，想要遷移自己的服務程序陋桂，就要遷移整個虛擬機逆趣。顯然，遷移過程也會很復雜嗜历。

有沒有辦法更靈活快速一些呢宣渗？

有，這就引入了“容器（Container）”梨州。

容器也是虛擬化痕囱，但是屬于“輕量級”的虛擬化。它的目的和虛擬機一樣暴匠，都是為了創(chuàng)造“隔離環(huán)境”鞍恢。但是，它又和虛擬機有很大的不同——虛擬機是操作系統(tǒng)級別的資源隔離每窖，而容器本質(zhì)上是進程級的資源隔離帮掉。

而大家常聽說的Docker，就是創(chuàng)建容器的工具窒典，是應用容器引擎蟆炊。

Docker的中文意思，就是碼頭工人瀑志。而它的LOGO涩搓，就是一只鯨魚背著很多貨柜箱。

相比于傳統(tǒng)的虛擬機劈猪，Docker的優(yōu)勢很明顯昧甘，它啟動時間很快，是秒級战得，而且對資源的利用率很高（一臺主機可以同時運行幾千個Docker容器）充边。此外，它占的空間很小贡避，虛擬機一般要幾GB到幾十GB痛黎，而容器只需要MB級甚至KB級予弧。

除了Docker對容器進行創(chuàng)建之外刮吧，我們還需要一個工具，對容器進行編排掖蛤。

這個工具杀捻，就是K8S。

K8S蚓庭，就是Kubernetes致讥，中文意思是舵手或?qū)Ш絾T仅仆。Kubernetes這個單詞很長，所以大家把中間8個字母縮寫成8垢袱，就成了K8S墓拜。

K8S是一個容器集群管理系統(tǒng)，主要職責是容器編排（Container Orchestration）——啟動容器请契，自動化部署咳榜、擴展和管理容器應用，還有回收容器爽锥。

簡單來說涌韩，K8S有點像容器的保姆。它負責管理容器在哪個機器上運行氯夷，監(jiān)控容器是否存在問題臣樱，控制容器和外界的通信，等等腮考。

通過下面這張K8S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖雇毫，就能夠看出K8S和容器之間的關(guān)系。

除了K8S之外踩蔚，還有很多種容器管理平臺嘴拢，例如Compose，Marathon寂纪，Swarm席吴，Mesos等。

Docker和K8S捞蛋，關(guān)注的不再是基礎(chǔ)設(shè)施和物理資源孝冒，而是應用層，所以拟杉，就屬于PaaS庄涡。明白了吧？

好啦搬设，以上就是今天的內(nèi)容穴店。再說下去，估計很多人又要暈了拿穴。

正如文章開頭所說泣洞，今天主要是介紹KVM、Hypervisor默色、OpenStack球凰、Docker、K8S這些名詞的意思，它們在云計算系統(tǒng)中的位置呕诉，以及它們之間的關(guān)系缘厢。云計算涉及到大量的需求。同一個需求甩挫，會有很多不同的技術(shù)來實現(xiàn)贴硫。同一個技術(shù)，往往又有多個不同的廠家互相競爭伊者。所以夜畴，概念和名詞就會特別多，發(fā)展變化也會很快删壮。

不管怎么說贪绘，梳理清楚最關(guān)鍵的名詞概念，是學好云計算的第一步央碟。