云计算与虚拟化技术解析

1、请举例说明紧密耦合系统和松散耦合系统的区别。

在传统的紧密耦合系统中，不同软件组件彼此高度依赖，这使得应用程序更加复杂且耗时。对一个组件进行微小更改，会导致其他组件产生大量更改。例如在传统结构中，各软件组件联系紧密，一处变动会引发多处变动。

而松散耦合系统是面向服务架构（SOA）采用的独立模块化方法，开发者可以根据用户需求自由组合和重用软件模块。

松散耦合的组件在处理后可以交换数据，一个组件完成任务后将数据传递给相邻组件，相邻组件继续执行任务并按需保留或传递数据。例如，用户向服务提供商请求访问资源，提供商处理请求并给予权限，这个过程中涉及的认证和授权的编码组件可以采用独立编码方式，作为软件模块，经过一些修改后能够被重用。

2、定义计算机环境中的集群。集群如何用于高可用性目的？

计算机集群概述

计算机集群可被描述为多个相互连接的计算机的组合，它们协同工作，使得每台机器都可被视为一个单一系统映像（SSI）。

集群是通过高速网络（如 SCI、Myrinet、千兆以太网和 InfiniBand）相互连接的分布式或并行计算机的集合，它们共同执行数据和计算密集型任务，而这些任务单台计算机无法单独完成。

高可用性

集群用于高可用性目的的方式如下：

• 相互连接的计算机具有高可用性，因为它们维护着冗余节点。
• 当系统组件出现故障时，这些冗余节点可用于提供所需的服务。
• 即便一个节点无法完成任务，还有另一个备份节点可以随时接手任务，顺利完成任务而不会出现任何障碍，从而提升和增强系统性能。

3、云计算有哪些好处？

云计算的好处

云计算的好处包括：

1. 消除前期资本支出
   将前期资本支出（CAPEX）转化为运营支出（OPEX），无需大量前期投资来设置数据库服务器或数据仓库。

2. 实现快速扩展
   为处理大量结构化和非结构化数据提供现成且可快速扩展的基础设施，以应对流量或使用量的大幅增长。

3. 降低分析成本
   减少本地基础设施、系统维护和升级、能源消耗、设施管理等成本，采用按需付费模式，资源浪费少。

4. 鼓励敏捷创新文化
   使团队专注于数据分析而非服务器和数据库管理，更易快速挖掘见解，有助于拓展产品线、提高运营效率和改善客户服务等。

5. 实现更好的业务连续性和灾难恢复
   在遭遇网络攻击、停电或设备故障时，云存储的数据能让组织更快从灾难中恢复，确保持续访问信息和重要的大数据见解。

4、什么是云计算？

不同专家和机构有不同定义：

• Buyya等人 认为，“云是一个并行和分布式系统，由一组相互关联且虚拟化的个人计算机组成，这些计算机根据云服务提供商（CSP）与用户之间达成的服务级别协议（SLA）进行动态分配，并作为至少一个统一的计算工具进行部署”。

• 麦肯锡公司 表示，“云是基于硬件的服务，提供计算、网络和存储能力，其特点为：
  1. 硬件管理对购买者高度抽象；
  2. 购买者将基础设施成本作为可变运营支出；
  3. 基础设施容量具有高度弹性（可扩展或缩减）”。

• Vaquero等人 称，“云是一个易于使用和访问的虚拟化资源（如硬件、开发平台和/或服务）的大型资源池。这些资源可以动态分配以适应可变负载，还能实现资源的最优利用。这个资源池通常采用按使用付费的模式，基础设施提供商通过定制的SLA提供保障”。

• 美国国家标准与技术研究院（NIST） 将云计算定义为“一种模型，可实现无处不在、便捷、按需的网络访问，以访问一组可配置的共享计算资源（如网络、服务器、存储、应用程序和服务），这些资源可以快速调配和释放，只需最少的管理工作或与服务提供商的交互”。

• Armbrust等人 称云为“提供服务的数据中心硬件和软件”。

5、什么是计算网格？网格计算的概念是如何模仿电网的？

计算网格

计算网格是一种分布式计算技术，通过局域网或广域网为终端用户的应用程序提供一系列分布式计算资源，就像用户在使用一台 超级虚拟计算机 。其目标是让网格中的任何人都能合作并访问彼此的信息。

网格计算概念模仿电网体现在：

• 在电网中，墙插让我们连接到发电和配电的资源基础设施，连接时我们无需知道发电厂位置或电力传输方式；
• 在信息技术行业，网格计算使用中间件通过网络协调不同的 IT 资源，使其像一个虚拟整体一样运行，目标和电网一样，是在用户需要时提供所需资源，提供对 IT 资产的远程访问并聚合处理能力。

6、为什么云计算在互联网时代如此受欢迎？请用一个恰当的例子来证明你的答案。

云计算在互联网时代受欢迎的原因

1. 云计算是实用计算的升级版概念，满足用户对所需事物的需求；
2. 互联网在大众中迅速普及，推动了云计算的发展；
3. 云计算能以完全虚拟化的方式让用户访问大量计算资源，采用“即用即付”的付费模式。

例子

2006年亚马逊推出弹性计算云（Amazon EC2），作为商业互联网服务，允许小企业和个人租赁基础设施（资源、存储、内存）来运行自己的应用程序，还实施了“即用即付”模式，满足了不同规模用户的需求，体现了云计算的便捷性和经济性，因而受到欢迎。

7、解释云计算环境如何满足客户和供应商的需求。

对于客户而言，云计算环境可快速且低成本地增加新的基础架构能力，客户能通过自助服务分配资源，无需人工协作；企业可按需从云服务提供商（CSP）处租赁计算和框架资源，减少投资支出；客户获取服务时，CSP会保障其安全和隐私。

对于供应商而言，每个云服务都追求利润最大化，常规服务提供商需保持定价