C2-02-01-从“计算”开始理解-AWS与Amazon-EC2与AMI
本篇是《C2-02-EC2与基础计算服务》的第1个分篇，主要包含：从“计算”开始理解-AWS、Amazon-EC2、AMI。
1-从“计算”开始理解-AWS
1.1-Compute-是什么？
Compute。
中文通常翻译为：
计算 / 计算资源
在云计算中，Compute 不是单纯指：CPU 做加减乘除，而是更广义的：让程序真正运行起来所需要的计算能力。
一个应用程序最终一定要在某个地方运行。
例如 GlobalShop 的商品服务：GET /products/12345。
用户访问商品页面以后，服务器需要：
接收 HTTP 请求
↓
执行 Node.js / Java / Python 程序
↓
读取 Redis
↓
查询数据库
↓
组织 JSON
↓
返回给用户
这些代码不能凭空运行。
它需要：CPU、Memory、Operating System、Network、Runtime、Storage。
所以，从最基础的角度看：
Compute
=
“代码在哪里运行”
这是理解 AWS Compute 服务最重要的一句话。
1.2-Physical-Server：物理服务器
1.2.1-传统服务器是什么？
Physical Server：物理服务器。
传统情况下，一家公司可能购买：Dell / HP / Lenovo Server。
安装在自己的 Data Center 中。
例如：
┌────────────────────────────┐
│ Physical Server │
│ │
│ CPU: 32 Core │
│ Memory: 128 GB │
│ Disk: 4 TB │
│ Network Card │
│ │
│ Linux │
│ │
│ GlobalShop Application │
└────────────────────────────┘
这台机器是真实存在的硬件。
公司需要负责：购买、运输、机架、供电、散热、网络、硬件故障、容量规划、升级、淘汰。
1.3-为什么后来出现-Virtual-Machine？
假设公司购买一台：32 CPU、128 GB RAM的服务器。
但是某个应用只需要：4 CPU、16 GB RAM如果一台 Physical Server 只跑一个应用：
Physical Server
32 CPU
128 GB RAM
实际使用：
4 CPU
16 GB RAM
大量硬件资源就浪费了。
于是出现了 Virtualization（虚拟化）技术。
1.4-Virtualization：虚拟化
Virtualization：虚拟化。
核心思想是：
一台真实物理服务器，可以被划分为多个逻辑上相对独立的计算环境。
例如：
Physical Server
│
├── VM 1
│ ├── 4 vCPU
│ ├── 16 GB RAM
│ └── Linux
│
├── VM 2
│ ├── 8 vCPU
│ ├── 32 GB RAM
│ └── Windows
│
└── VM 3
├── 4 vCPU
├── 16 GB RAM
└── Linux
这里：VM：Virtual Machine，即虚拟机。
1.5-Host、Guest-OS、Hypervisor
这三个词第一次学习虚拟化时很容易混。
1.5.1-Host
Host：宿主机。
就是底层真正存在的物理服务器。
1.5.2-Guest-OS
Guest Operating System。
简称：Guest OS：客户操作系统 / 虚拟机中的操作系统。
例如：
VM 1
└── Ubuntu Linux
VM 2
└── Windows Server
Ubuntu 和 Windows 就是 Guest OS。
1.5.3-Hypervisor
Hypervisor：虚拟机监控器 / 虚拟化管理层。
它负责把物理硬件资源分配给虚拟机。
概念上可以理解为：
Physical Hardware
│
▼
┌──────────────────┐
│ Hypervisor │
└──────────────────┘
│ │ │
▼ ▼ ▼
VM 1 VM 2 VM 3
Linux Linux Windows
Hypervisor 负责：CPU 分配、Memory 分配、设备虚拟化、虚拟机隔离、虚拟机运行。
CLF-C02 不要求深入研究虚拟化底层实现。
真正需要理解的是：
Physical Server
↓
Virtualization
↓
多个 Virtual Machine
↓
云厂商可以快速创建、删除、调整 VM
1.6-从-Virtual-Machine-到-Cloud-VM
传统 VM 已经解决：
一台物理服务器
→ 多台虚拟服务器
但如果这些服务器还是公司自己买的，那么公司仍然需要：买服务器、建机房、扩容、换硬盘、维护网络、处理硬件故障。
AWS 做的关键一步是：
AWS 自己建设庞大的数据中心和硬件基础设施，然后把计算能力通过 API 提供给客户。
于是：
传统：
买服务器
↓
安装虚拟化环境
↓
创建 VM
AWS：
调用 API / Console
↓
几分钟甚至更快得到虚拟服务器
这就是 EC2 的基础思想。
2-★★★★★-Amazon-EC2
[CURRENT-IN-SCOPE]
正式名称：Amazon Elastic Compute Cloud。
简称：Amazon EC2 或 EC2。
中文：Amazon 弹性计算云。
AWS 官方把 EC2 Instance 描述为 Virtual Server，也就是虚拟服务器。
EC2 同时提供 AMI、Instance Type、EBS、Instance Store、Security Group 等围绕虚拟服务器运行所需要的基础能力。
2.1-为什么叫-Elastic-Compute-Cloud？
这个名字非常重要。
拆开来看：
2.1.1-Elastic
弹性。
表示：需要时增加、不需要时减少。
2.1.2-Compute
计算。
表示：运行程序的 CPU / Memory 等计算能力。
2.1.3-Cloud
云。
表示：这些计算资源不是你自己购买服务器建立，而是通过 AWS 云获得。
所以：
Elastic
+
Compute
+
Cloud
=
Elastic Compute Cloud
另外：
Elastic Compute Cloud
Compute
Cloud
两个 C
可以写成 EC²，最终产品名写作 Amazon EC2。
2.2-EC2-到底是什么？
最简单的一句话：
EC2 是 AWS 提供的可配置虚拟服务器服务。
但真正理解应该是：
AWS Data Center
│
▼
Physical Servers
│
▼
Virtualization
│
▼
EC2 Instance
你不需要购买服务器、安装服务器、维护硬件、更换 CPU、维修硬盘、维护机房。
你只需要决定我要什么 OS？
我要多少 CPU？
我要多少内存？
我要多少存储？
放哪个 Region？
放哪个 AZ？
允许谁访问？
需要运行多久？
采用什么购买模式？
2.3-★★★★★-EC2-Instance
Instance。
本意：
实例
在计算机系统中，可以理解为：
某个模板真正创建出来并运行的一份具体对象。
因此：
EC2
= 服务
EC2 Instance
= 一台具体运行中的 EC2 虚拟服务器
例如：
GlobalShop 有 3 台商品服务器：
i-001
i-002
i-003
这些分别就是三个 EC2 Instance。
2.4-GlobalShop-中-EC2-在哪里？
最基础架构：
Internet User
│
▼
Route 53
│
▼
CloudFront
│
▼
ALB
│
▼
┌───────────────┐
│ EC2 Instance │
│ │
│ Node.js │
│ Product API │
└───────────────┘
│
▼
RDS / Redis
例如用户访问：https://globalshop.com/product/123。
最终可能有一台 EC2：
运行 Node.js
↓
执行商品 API
↓
查数据库
↓
返回商品 JSON
3-★★★★★-AMI
正式名称：Amazon Machine Image。
简称：AMI。
中文：Amazon 机器映像，也常称为 Amazon 系统镜像。
3.1-为什么需要-AMI？
创建服务器的时候，AWS 必须知道：这台服务器到底装什么？
例如：
Linux？
Windows？
Ubuntu？
Amazon Linux？
有没有 Node.js？
有没有 Nginx？
有没有应用程序？
所以需要一个：服务器启动模板。
这就是 AMI。
AWS 官方定义中，AMI 包含启动 Instance 所需要的软件配置。
创建 EC2 Instance 时必须指定 AMI。
AMI 还具有 Region 属性。
3.2-AMI-可以理解成什么？
可以把 AMI 理解成：“服务器模板”。
例如：
AMI: globalshop-product-v12
包含：
Amazon Linux
Node.js 24
Nginx
CloudWatch Agent
GlobalShop Product Service v12
安全配置
启动脚本
然后：
AMI
│
├── EC2 #1
├── EC2 #2
├── EC2 #3
└── EC2 #4
所有机器都可以从同一个模板启动。
3.3-为什么-AMI-对-Auto-Scaling-很重要？
假设双十一流量突然增加。
AWS 需要把 EC2 实例从 20 台扩展到 300 台，不可能让运维人员逐台手动安装 Linux、Node.js、Nginx，下载代码并配置程序。
重复 280 次。
应该：
AMI
│
├── EC2
├── EC2
├── EC2
├── EC2
├── ...
└── EC2
所以：
AMI 解决的是“新的 EC2 应该长什么样”。
而：
Auto Scaling 解决的是“应该创建多少台”。
这是非常重要的一组关系。
本篇概述
- 本篇梳理了从“计算”开始理解-AWS相关的核心知识、适用场景与判断要点。
- 本篇梳理了Amazon-EC2相关的核心知识、适用场景与判断要点。
- 本篇梳理了AMI相关的核心知识、适用场景与判断要点。