云服务的可用性分析与评估：探究性能、可靠性和扩展性
一、引言
随着信息技术的飞速发展，云计算已成为企业与个人用户的首选解决方案，提供了高效、灵活和可扩展的服务。
云服务作为云计算的核心组成部分，其可用性直接关系到用户业务的正常运行和数据安全。
因此，对云服务的可用性进行深入分析和评估显得尤为重要。
本文将围绕云服务可用性展开讨论，重点探究性能、可靠性和扩展性三个方面。
二、云服务可用性概述
云服务可用性是指云服务在特定条件下，按照用户需求提供持续、稳定服务的能力。
在云计算环境下，服务可用性受到多种因素的影响，如硬件性能、软件质量、网络状况、服务提供商的运营能力等。
为了提高云服务可用性，需要对这些因素进行全面分析和评估。
三、性能分析
性能是评估云服务可用性的关键因素之一。
云服务性能主要体现在响应时间和处理能力两个方面。
响应时间关乎用户等待时间，直接影响用户体验；处理能力则决定了云服务能否处理大量数据和请求。
性能分析可以从以下几个方面进行：
1. 硬件设施：云服务的硬件性能直接影响其服务能力。高性能的服务器、存储设备、网络设备等是确保云服务性能的基础。
2. 虚拟化技术：虚拟化技术是提高云服务性能的重要手段。通过虚拟化，可以实现资源的动态分配和调度，提高资源利用率，从而优化服务性能。
3. 负载均衡：在云服务中，通过负载均衡技术可以合理分配请求，避免单点压力过大，从而提高整体服务性能。
四、可靠性分析
可靠性是云服务可用性的核心要素，直接关系到用户数据的完整性和业务运行的连续性。云服务可靠性分析可以从以下几个方面进行：
1. 数据安全：云服务提供商应采取有效措施保障数据的安全性和隐私性，如数据加密、访问控制、安全审计等。
2. 系统冗余：通过部署冗余系统和组件，可以在部分设备或系统出现故障时，确保服务的正常运行。
3. 容错能力：云服务应具备较高的容错能力，以便在系统出现故障时自动恢复服务，减少故障对用户的影响。
五、扩展性分析
扩展性是评估云服务可用性的另一个关键因素。
随着业务的不断发展，用户对云服务的需求也在不断变化。
因此，云服务需要具备较高的扩展性，以满足用户不断增长的需求。
扩展性分析可以从以下几个方面进行：
1. 资源弹性：云服务应能根据需求动态调整资源，包括计算、存储和网络资源等，以满足用户业务的高峰需求。
2. 架构灵活性：云服务的架构应具备良好的灵活性，支持多种服务部署模式和业务拓展方式。
3. 技术更新：云服务提供商应关注技术发展动态，及时更新技术栈，以满足用户不断变化的业务需求。
六、综合评估方法
为了全面评估云服务的可用性，可以采用综合评估方法。
确定性能、可靠性和扩展性的评估指标；通过实际测试和数据收集，获取各项指标的具体数值；根据权重分配和综合评价模型，得出云服务的总体可用性评估结果。
七、结论
云服务作为云计算的核心组成部分，其可用性对于用户业务的正常运行和数据安全具有重要意义。
通过对云服务的性能、可靠性和扩展性进行深入分析和评估，可以帮助用户更好地了解云服务的特点和优势，从而选择合适的云服务方案。
同时，云服务提供商也应关注用户需求和技术发展动态，不断提高服务可用性，为用户提供更优质的服务。
云服务的评估
企业考虑云计算的关注点之一就是性能。
实现应用程序在云中的高速交付是一个涉及多方面因素的挑战性命题，其中包括一个整体的接入方法和一个对应用程序“请求-响应”路径的端到端查看。
性能问题包括：应用程序与数据相对于最终用户的地理位置，云中、云内外以及计算机层和数据存储多层次之间的I/O访问速度。
当今，诸如CloudSleuth和CloudHarmony之类的众多服务研究报告试图通过从不同地理位置和采用不同应用程序的方法来度量和评估云计算供应商所提供服务的性能。
云服务技术堆栈一直以来，一些云计算供应商都致力于提供特定软件堆栈的服务。
通常，这就意味着他们从基础设施即服务（IaaS）转变至平台即服务（PaaS）。
不同堆栈特定云可与其他的大多数流行软件堆栈相配合。
其典型代表包括：Heroku和Engine Yard的Ruby；VMforce和Google应用程序引擎（GAE）的Java/Spring（其中GAE还支持Python）；PHP Fog的PHP以及微软公司Windows Azure的。
如果你的应用程序使用以上堆栈之一进行构建，你可能需要考虑这些云计算平台。
他们能够帮助你处理低层次基础设施的安装和配置工作，从而节省在时间和费用方面的巨大支出。
另一方面，他们往往会要求开发商在进行架构和编写应用程序时遵循某些推荐的要求，以便于创建高等级的供应商级同步。
云服务服务级别协议有些云供应商做出了提供更高等级服务的承诺，以示与其他行业竞争对手的不同。
比如Rackspace提供更高等级云服务SLA，从而展开与云计算业内的巨头Amazon公司的竞争。
请注意，SLA通常只是当服务发生故障时结果的一个指示，而不是实际服务的可靠性。
其典型代表是GoGrid %确保的SLA。
换而言之，GoGrid做出了100%正常运行时间的承诺。
如果它无法满足这一级别的可靠性，它将赔偿用户100倍停机时所需支付的费用。
虽然SLA是评估所有供应商承诺等级的一个有效指标，但了解特定云供应商的实际正常运行时间是一个更为棘手的难题。
大多数供应商都提供了一个用于表明服务正常运行的状态页面，但是这些页面显示的数据通常只是数天前甚至更早时候的。
为了获得实际具有可靠性和可用性的长期数据，用户最好依赖于客户反馈以及诸如CloudSleuth和CLoudHarmony的比较服务。
云服务API：同步、社区以及生态系统选择合适云供应商的另外一个关键因素在于开放应用程序编程接口（API），它为访问基础设施和执行操作（例如配置服务器或解除服务器配置）提供外部调用方法。
从很多方面来说，API都是重要的。
首先，一个API可得到多个供应商同时支持，同时供应商也为用户提供了更大的功能扩展自由度。
因为当从一个供应商转向另一个供应商，或同时与多个供应商合作时，基本上不用对应用程序做重大修改，所以显得更为容易。
其次，API得到了社区开发人员的广泛支持，供应商可基于它构建一个具有配套服务和功能的完整生态系统。
由Amazon web服务与应用（AWS）和Vmware云计算产品提供的API周围已形成庞大的生态系统，其中包括管理工具（如enStratus）、监控和管理工具（如Cloudkickh和RightScale）以及形成其完整云服务的其他服务。
Vmware本身不提供云服务，但是不同的供应商使用Vmware的堆栈和API，特别是vCloud。
例如Terremark和Savvis。
Amazon公司和WMware公司以及Windows Azure都允许用户使用自己的堆栈和API实施内部云，从而使用户能够很容易地在混合云上管理和运行应用程序。
所谓混合云是指由供应商托管，且在公司内部数据中心中运行的云。
以Amazon公司为例，使用AWS启动通过Eucalyptus的API为私有云提供软件堆栈。
业内的一个最新发展是Rackspace公司与美国航天局（NASA）合作，两者协同众多厂商和云供应商在其一个称为OpenStack的项目中对其软件堆栈公开了源代码。
它最有可能被视为行业标准，因此此举将有助于创建一个有望替代Amazon和Vmware生态系统的实际可行标准。
云服务安全性和法规遵从公司考虑实施据云计算的两大障碍依然是安全性与法规遵从。
Zenoss公司在2010年第二季度进行的调查显示，接近40%的受访者在被问及他们对云计算的最大关注问题时都选择了安全性。
而紧随其后的选项是管理，它占受访者的26.5%。
Zenoss的调查结果与其他云计算相关调查的数字是一致的。
而企业真正关注的问题并不是实际的安全威胁，而是他们无法遵守与安全相关的标准，如PCI。
作为回应，当今许多云供应商都在吹嘘和炫耀他们所拥有的SAS-70 II型审计、安全白皮书和其他标准的证书。
正在发展的云供应商Logicworks推出了具有法规遵从的云计算产品，即遵守一级PCI的云产品。
云服务成本一个比较云供应商的简单直接方法似乎就是成本。
问题在于考虑到客户实际使用的资源和支付的费用，在供应商中并不具备可比性。
供应商提供虚拟机（VM）资源，但其内存容量、CPU时钟速度以及其他功能却各异。
此外，实际提供给客户的部件也是虚拟的，这也造成难以对客户实际使用的资源进行度量以及其他同在云中客户如何影响这些资源。
Amazon公司拥有EC2计算部门，Heroku向Dynos提交而其它厂商则创建自己的度量部门。
度量评估不同云供应商成本和性能比的唯一真正可靠方法是使用相同的应用程序对多个供应商的服务进行试验，并比较运行结果。
云计算的安全和管理问题是众所周知的，除此之外，关于云服务的计费也是一个不小的挑战。
云服务供应商们总是喜欢吹嘘说他们的服务使用起来有多么的简单，实际上，广大IT经理们都已发现云计算服务的计费并不简单。
云服务的计费是基于许多因素的，从所需的存储空间，到所使用的时间周期，再到每个月的流量分配，等等这些因素都可能成为计费参考。
实际上还不止这些，一些云服务供应商还会基于SLA之内的一些隐性条款来收费。
为了弄明白一项云计算服务的总费用，用户需要了解供应商账单上的每一项服务要素，以及其计费方式。
服务的计费项目另一个决定服务真正费用的关键因素是所需的服务类型。
对于一些企业而言，所谓的云服务可能只是服务器托管、专用服务器租赁，或是将应用运行在云中。
而对于其它一些企业而言，云服务可能就是基于云的数据备份、业务持续性的维持，或是基本的存储托管。
对于广大用户而言，要弄明白云计算服务最简单的方式就是将注意力放在最主要的服务项目上。
大多数云服务供应商都会将它们的服务分为三个基本类型：云中服务器、云存储、云工作站和云应用。
每一项服务都有其自己的计费方式。
云中的服务器主要分为两种形式：虚拟服务器和物理服务器。
换句话说，你既可以在虚拟服务器（与其他人共享物理硬件）上购买使用时间，也可以在专用服务器（你是该服务器唯一的租户）上购买使用时间。
表1所示的就是云服务的计费方式：整张图片实际上就是在对比不同云服务供应商的服务价格和计费方式。
图中列出的每个供应商都会对一些额外的服务和功能征收额外的费用。
此外，每项服务的价格也会随着协议长短、总的带宽需求或者所需存储规模的大小而有所变化。
在许多情况下，用户是可以和供应商进行讨价还价的。
不同的服务类型并不是说所有的云服务供应商都是一样的，如果你仔细观察一下供应商之间的区别以及他们各自处理用户需求的方式，就会发现这种差别是很明显的。
为了给大家做一个对比，我们挑选了最为知名的三家云架构供应商：GoGrid将负载均衡服务放在其服务器产品当中，而且不收取额外的费用，此外，他们还免费提供20GB的存储空间；Rackspace使用的是一种完全不同的计费机制，随着使用量的增长，他们会降低每十亿字节带宽的费用。
此外，该公司还在一些虚拟服务器上提供免费的备份服务；Amazon的大多数服务随着使用量的增加都提供打折优惠，但是对于存储服务的启用和终止都会收取一定费用。
如果你考虑一下最为简单的云存储服务概念，就会很明显地发现这几种计费方式及供应商业务的区别（图2）。
再次强调一下，这张图只是对比不同供应商的计费方式。
像其它云服务一样，云存储服务的价格也会受到协议时间长短、总的带宽需求或是说所需存储容量大小的影响。
此外，这些服务的价格也有足够的讨价还价的空间。
对于使用其服务器托管服务的用户，GoGrid最初提供20GB的免费存储空间，而且他们只为服务器托管用户提供云存储服务。
独具特色的是，随着用户所购买的存储容量的增加，GoGrid的服务可以提供打折优惠。
GoGrid的云存储服务是以一种定量的方式提供，目前为止还不提供用于启动或停止其它命令的Web服务应用程序接口。
Rackspace试图让它的存储服务计费方式变得尽可能的简单化。
他们对于云存储服务的采购提供按比例增减的模式，随着总量的增加，服务的单价也会有所下降。
此外，如果文件的大小超过250KB，他们不会收取存取费用。
Amazon S3对于已删除数据不进行收费，根据所需存储总量的增加还会提供一定折扣。
对于那些试图将价格稳定下来的公司，他们提供定价合同。
对于一些规模较大的文件传输公司，他们建议使用其输入和输出服务，这样可以节省成本。
理想地讲，云计算服务的计费模式应该和选择所需的存储功能和服务器计算资源没什么差别。
而事实上，大多数IT经理都发现这种理想很难实现。
他们必须仔细去考虑一些“隐性成本”，或是计费标准的变化，从而确定某项服务的真正费用。
更大的挑战来自于一些“非技术”的因素，用户必须考虑到那些独立于谈判条款之外或是隐藏于SLA协议之中因素。
解决这一问题的技巧就是用清晰而又精确的语言将每个合同期内每项服务的总费用写在纸上，这样才能明白真正的总预算金额。
云计算的内容有哪些？有哪些应用前景？
“云计算”（Cloud Computing）是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
许多跨国信息技术行业的公司如IBM、Yahoo和Google等正在使用云计算的概念兜售自己的产品和服务。
云计算这个名词可能是借用了量子物理中的“电子云”（Electron Cloud），强调说明计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。
量子物理上有“电子云（electron cloud）”，在原子核周围运动的电子不是一个经验世界的轨道例如像天体一样的运行轨道，而是弥漫空间的、云状的存在，描述电子的运动不是牛顿经典力学而是一个概率分布的密度函数，用薛定谔波动方程来描述，特定的时间内粒子位于某个位置的概率有多大，这跟经典力学的提法完全不同。
电子云有以下特性，概然性、弥漫性、同时性等等，云计算可能的确是来自电子云的概念，前今年就有所谓“无所不在的计算”，IBM有一个无所不在的计算叫“Ubiquitous “，MS（Bill）不久也跟着提出一个无所不在的计算“Pervade“，现在人们对无所不在的计算又有了新的认识，现在说是”Omnipresent “。
但是，云计算的确不是纯粹的商业炒作，的确会改变信息产业的格局，现在许多人已经用上了Google Doc和Google Apps，用上了许多远程软件应用如Office字处理而不是用自己本地机器上安装这些应用软件，以后谁还会花钱买Office软件哪？还有许多企业应用如电子商务应用，例如要写一个交易程序，Google的企业方案就包含了现成的模板，一个销售人员根本没学习过Netbeanr也能做出来。
这种计算和产业动向是符合开源精神的，符合SaaS（Software as a Service）趋势。
现在有这样的说法，当今世界只有五台计算机，一台是Google的，一台是IBM的，一台是Yahoo的，一台是Amazon的，一台是微软的，因为这五个公司率先在分布式处理的商业应用上捷足先登引领潮流。
Sun公司很早就提出说“网络就是计算机”是有先见之明的。
有以下五个主要原因使得分布式计算必然会越来越普遍，逐渐发展成主流的计算模式而取代集中式的大型计算机： 1。
现在分布式系统的第一个原因就是因为他具有比集中式系统更好的性能价格比。
你不要花几十万美元就能获得高效能计算。
2。
多数应用本身就是分布式的。
如工业企业应用，管理部门和现场不在同一个地方。
3。
高可靠性。
冗余不仅是生物进化的必要条件，而且也是信息技术。
现代分布式系统具有高度容错机制，控制核反应堆主要采用分布式来实现高可靠性。
4。
可扩展性。
买一台性能更高的大型机，或者再买一台性能相同的大型机的费用都比添加几台PC的费用高得多。
5。
高度灵活性。
能够兼容不同硬件厂商的产品，兼容低配置机器和外设而获得高性能计算。
粗略地计算，目前的个人计算机每个CPU芯片的处理能力是200MIPS，就是每秒种执行200M也就是两亿次指令，而最近Yahoo!公司报道他们已经实现了有一万个节点（node）就是一万台PC计算机连接的分布式系统，总的处理能力是 2,000,000MIPS，最快的芯片也达不到这个速度，因为在一定面积上设计的芯片的速度是存在一个极限的，不可逾越。
而当前世界著名的超级计算机所谓的TOP500，达到每秒几百万亿次指令执行，都是采用分布式设计的，世界第一的IBM BlueGene超级计算机采用了32部机架，每部机架部署有768个PowerPC440 CPU。
顺便说一句，这TOP500基本都是使用Linux操作系统的！现在社会和家庭拥有的个人计算机就是PC，只有30%的计算能力被利用，甚至更低，而其余70%的实际上是被闲置的，这些闲置的计算机资源和计算能力只有通过分布式系统才能得到有效的利用，这样可以大大提高一个国家的计算能力，而计算能力是衡量一个国家国力和科学研究能力的指标，这一点现在还没有被国人充分认识到。
一个国家和地区的计算能力现在已经成为一种重要的战略资源，不亚于石油和其他战略物资的重要性。
云计算就是把普通的服务器或者个人计算机连接起来以获得超级计算机也叫高性能和高可用性计算机的功能，但是成本更低。
这在世界上也是个先进的项目。
云计算模式必定能大大提高我国科学计算机和商业计算能力，使得我国经济竞争力大大提升。
美国和欧洲有许多社会分布的分布式计算系统，他们动员和使用这些社会计算能力进行人类基因组学（Genomics）的研究、天文学问题研究、数学难题研究以及其他的科学问题研究。
去年的一个研究报告估计我国个人计算机PC保有量接近两亿台。
按照计算机操作系统的宗师Andrew S. Tanenbaum（AST）给分布式系统的的定义：“分布式系统是这样的系统，它运行在不具有共享内存的多台机器上，但在用户的眼里却像是一台计算机”。
（引自《现代操作系统》，机械工业出版社，1999年中文版）。
它的目标是让每个用户感觉联网的计算机是一个分时系统——就像使用个人计算机一样 ——而不是一个由许多计算机联合起来的集体，即使由五个节点组成的分布式系统也应该让用户感觉自己是在使用一台价值20万美元的大型计算机，唯一不寻常的感觉是处理速度提高了许多，别的没有什么不同。
例如，这里有一个简单的例子，在机器A的用户要使用安装在机器B上用户的目录里的文件，A用户要使用远程登录命令rlogin B登录到机器B的目录上，那么这就不是一个真正的分布式系统，因为用户A意识到了另外一台机器的存在，分布式系统必须要做到，用户A登录到一个目录上的时候不知道自己是在本地机器上还是在远程机器上的目录上，对于用户A来说机器B是透明的，这就是分布式系统设计时考虑的“透明性”要求。
其他有关的问题包括：分布式文件系统的问题，目录和文件访问机制以及一致性问题，分布式系统进程的通信问题等等。
目前的云计算严格说还没有到达真正的分布式计算的语义学水平。
云计算的可信性、可靠性与安全性之间的区别。主要想知道云计算的可信性到底什么意思？？
有很多云计算服务提供商，他们按照提供的服务的层面不一样可以这样分，有底层即做基础架构的云计算服务提供商、有做中间层即平台的云计算服务提供商、还有做上层应用的服务提供商，他们之间有时也会互相提供云服务，这就是你们老师说的服务商之间，这些做云计算的服务提供商尤其是应用层的云计算服务提供商面对的是向终端用户提供云服务，这就是你们老师说的服务商与用户之间。
这两个之间（服务商之间、服务商与用户之间）的可信是指，服务提供商可信是指：他向其他服务商或者用户提供的服务必须是可信的，而不是恶意的或者其他服务提供商或用户不需要的信息；用户可信是指用户采用正常的合法的方式访问服务提供商提供的服务，用户的行为不会对服务提供商本身造成破坏。
