谷歌云计算架构详解
从整体来看，Google的云计算平台包括了如下的技术层次。
●网络系统：包括外部网络(Exterior Network) ，这个外部网络并不是指运营商自己的骨干网，也是指在Google 云计算服务器中心以外，由Google 自己搭建的由于不同地区/国家，不同应用之间的负载平衡的数据交换网络。内部网络（Interior Network），连接各个Google自建的数据中心之间的网络系统。
●硬件系统：从层次上来看，包括单个服务器、整合了多服务器机架和存放、连接各个服务器机架的数据中心（IDC）。
●软件系统：包括每个服务器上面的安装的单机的操作系统经过修改过的Redhat Linux。Google 云计算底层软件系统（文件系统GFS、并行计算处理算法Mapreduce、并行数据库Bigtable，并行锁服务Chubby Lock，云计算消息队列GWQ）
●Google 内部使用的软件开发工具Python、Java、C++ 等
●Google 自己开发的应用软件Google Search 、Google Email 、Google Earth
外部网络系统介绍
当一个互联网用户输入的时候，这个URL请求就会发到Google DNS 解析服务器当中去，Google 的DNS 服务器会根据用户自身的IP 地址来判断，这个用户请求是来自哪个国家、哪个地区。根据不同用户的IP地址信息，解析到不同的Google的数据中心。
进入第一道防火墙，这次防火墙主要是根据不同端口来判断应用，过滤相应的流量。如果仅仅接受浏览器应用的访问，一般只会开放80 端口http，和443 端口https （通过SSL加密）。将其他的来自互联网上的非Ipv4 /V6 非80/443 端口的请求都放弃，避免遭受互联网上大量的DOS 攻击。
在大量的web 应用服务器群（Web Server Farm）前，Google使用反向代理（Reverse Proxy）的技术。反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet 上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给Internet 上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。
Google 使用的是Squid Cache的软件方式来实现反向代理应用的，Squid Cache是一个流行的自由软件（GNU 通用公共许可证）的代理服务器和Web 缓存服务器。Squid 有广泛的用途，从作为网页服务器的前置cache服务器缓存相关请求来提高Web 服务器的速度。
在Google web 应用服务器需要调用Google内部存储的信息和资源的时候，在通过一个防火墙进入内部的网络，来访问其他的基于自身GFS II 系统的应用服务和数据库。
内部网络架构介绍
Google 自己已经建设了跨国的光纤网络，连接跨地区、跨国家的高速光纤网络。内部网络已经都是IPv6 的协议在运行。网络中的路由交换设备主要还是来自Juniper、Cisco、Foundry、HP这四家公司。内部网关协议（IRP）是基于OSPF(开放式最短路径优先)进行修改的。在每个服务器机架内部连接每台服务器之间网络是100M以太网，在服务器机架之间连接的网络是1000M以太网。
在每个服务器机架内，通过IP虚拟服务器（IP Virtual Server）的方式实现传输层负载Linux内核内的平衡，这个就是所谓四层LAN 交换。IPVS使一个服务器机架中的众多服务成为基于Linux 内核虚拟服务器。这就像在一堆服务器前安装一个负载均衡的服务器一样。当TCP/UDP 的请求过来后，使一群服务器可以使用一个单一的IP 地址来对外提供相关的服务支撑。
大规模IDC部署战略
Google 应该是目前世界上存储信息最多的企业了。而且还在一直不断的致力于将传统信息尽可能地数字化。将这样海量的信息进行存储、进行处理。就需要大量的计算机服务器。为了满足不断增长的计算需求。Google 很早就进行了全球的数据中心的布局。由于数据中心运行后，面临的几个关键问题的就是充足电力供应、大量服务器运行后的降温排热和足够的网络带宽支持。所以Google 在进行数据中心布局的时候，就是根据互联网骨干带宽和电力网的核心节点进行部署的，尽快考虑在河边和海边，想办法通过引入自然水流的方式来降低降温排热的成本。
Dalles是美国俄勒冈州北部哥伦比亚河（ Columbia River）岸上的一个城市，Google在Dalles 的边上拥有的30英亩土地，他们在这里建立了几乎是世界上最大，性能最好的数据中心。四个装备有巨大空调设施的仓库内，放置着数万台Internet 服务器，这些服务器每天处理着数十亿条Google网站传递给世界各个角落的用户的数据。
图表 1 Google在Dalles的数据中心
这个数据中心占用了附近一个180万千瓦水力发电站的大部分电力输出。对比来看目前中国长江三峡水电站的额定功率是1820万千瓦。
目前 Google 已经在全球运行了38 个大型的IDC 中心，超过300 多个GFSII 服务器集群，超过80万台计算机。从服务器集群部署的数量来看美国本地的数量第一，欧洲地区第二，亚洲地区第三，在南美地区和俄罗斯各有一个IDC 数据中心。在中国的北京和香港，Google也建设了自己的IDC中心，并部署了自己的服务器农场。其中目前还在进行建设的第38 个IDC 是在奥地利的林茨市（Linz）附近的Kronstorf 村。
未来，Google 还准备在中国台湾地区、马来西亚、立陶宛等地区来进行部署。从目前的Google 数据中心部署的情况来看，中东和非洲地区目前Google还没有建设计划。
图表 2 Google 的IDC 中心/服务器农场（Google Server Farm）的全球分布图Google 自己设计了创新的集装箱服务器，数据中心以货柜为单位，标准Google模块化集装箱装有30个的机架，1160台服务器，每台服务器的功耗是250KW。（Google 2009 年公布的信息）。这种标准的集装箱式的服务器部署和安装策略可以使Google非常快速地部署一个超大型的数据中心。大大降低了对于机房基建的需求。
图表 3 Google 模块化集装箱的设计示意图。
自己设计的服务器机架架构
Google 的服务器机架有两种规格40U/80U的。这主要是因为原来每个服务器刀片是1U高，新的服务器刀片都是2U高的。据说Google后期使用的服务器主板是台湾技嘉，服务器主板可以直接插入到服务器机架中。
图表 4 Google 服务器机架及主板
自己设计的PC服务器刀片
绝大部分企业都会跟诸如戴尔、惠普、IBM 或Sun 购买服务器。不过Google 所拥有的八十万台服务器都是自己设计打造来的，Google 认为这是公司的核心技术之一。Google 的硬件设计人员都是直接和芯片厂商和主板厂商协作工作的。
2009年，Google开始大量使用2U高的低成本解决方案。标准配置是双核双通道CPU，据说有Intel 的，也有AMD 的在使用。8 个2GB 的DDR3，支持ECC 容错的高速内存，采用RAID 1 的磁盘镜像，来提升I/O 效率。磁盘采用SATA，单机存储容量可以达到1-2TB。每个服务器刀片自带12V 的电池来保证在短期没有外部电源的时候可以保持服务器刀片正常运行。Google 的硬件设计人员认为，这个自带电池的方式，要比传统的使用UPS 的方式效率更高。一般数据中心多倚赖称为不间断电源系统(UPS)的大型中控机型，这基本上算是大电池，会在主电力失效而发电机还来不及启动时，暂时协助供电。Google 的硬件设计人员表示，直接把电力内建到服务器比较便宜，而且成本能直接跟服务器数量相符合。“这种作法比使用大型UPS 节省得多，如此也不会浪费多余的容量。”效率也是另一个财务考量因素。大型UPS 可达92-95%的效率，这意味着许多电力还是被浪费掉了。但Google采用的内建电池作法却好很多，Google相关人员表示，“我们测量的结果是效率超过99.9% 。
图表 5内建电池的服务器刀片
操作系统与云计算文件系统GFS/GFSII
Google服务器使用的操作系统是基于Redhat Linux2.6 的内核，并做了大量修改。修改了GNU C 函数库（glibc），远程过程调用（RPC），开发了自己的Ipvs，自己修改了文件系统，形成了自己的GFSII，修改了linux 内核和相关的子系统，使其支持IPV6。采用了Python 来作为主要的脚本语言。
Google文件系统中最基础的模块是GFSII cell。任何文件和数据都可以利用这种底层模块。GFSII 通过基于Linux 分布存储的方式，对于服务器来说，分成了主服务器（Master Servers）和块存储服务器（Chunk Servers），GFS上的块存储服务器上的存储空间以64MB为单位，分成很多的存储块，由主服务器来进行存储内容的调度和分配。每一份数据都是一式三份的方式，将同样的数据分布存储在不同的服务器集群中，
以保证数据的安全性和吞吐的效率提高。当需要对于文件、数据进行存储的时候，应用程序之间将需求发
给主服务器，主服务器根据所管理的块存储服务器的情况，将需要存储的内容进行分配，并将可以存储的
消息（使用那些块存储服务器，那些地址空间），由应用程序下面的GFS 接口在对文件和数据直接存储到相应的块存储服务器当中。
图表 6 GFS架构
块存储服务器要定时通过心跳信号的方式告知主服务器，目前自己的状况，一旦心跳信号出了问题，
主服务器会自动将有问题的块存储服务器的相关内容进行复制。以保证数据的安全性。
数据被存储时是经过压缩的。采用的BMDiff 和Zippy 算法。
BMDiff 使用最长公共子序列进行压缩, 压缩100MB/s, 解压缩约1000MB/s.类似的有IBM Hash Suffix Array Delta
Compression.Zippy 是LZW 的改进版本, 压缩比不如LZW, 但是速度更快。
并行计算架构–Mapreduce
有了强大的分布式文件系统，Google 遇到的问题就是怎么才能让公司所有的程序员都学会些分布式计算的程序呢？于是，那些Google 工程师们从lisp 和其他函数式编程语言中的映射和化简操作中得到灵感，搞出了Map/Reduce 这一套并行计算的框架。Map/Reduce被Google 拿来重新了Google Search Engine的整个索引系统。而Doug Cutting同样用Java 将这一套实现和HDFS 合在一起成为Hadoop 的Core。
MapReduce 是Google 提出的一个软件架构，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。概念“Map （映射）”和“Reduce（化简）”，和他们的主要思想，都是从函数式编程语言借来的，还有从矢量编程语言借来的特性。
映射和化简
简单说来，一个映射函数就是对一些独立元素组成的概念上的列表（例如，一个测试成绩的列表）的每一个元素进行指定的操作（比如前面的例子里，有人发现所有学生的成绩都被高估了一分，他可以定义一个“减一”的映射函数，用来修正这个错误。）。事实上，每个元素都是被独立操作的，而原始列表没有被更改，因为这里创建了一个新的列表来保存新的答案。这就是说，Map 操作是可以高度并行的，这对高性能要求的应用以及并行计算领域的需求非常有用。
而化简操作指的是对一个列表的元素进行适当的合并（继续看前面的例子，如果有人想知道班级的平均分该怎么做？他可以定义一个化简函数，通过让列表中的元素跟自己的相邻的元素相加的方式把列表减半，如此递归运算直到列表只剩下一个元素，然后用这个元素除以人数，就得到了平均分。）。虽然他不如映射函数那么并行，但是因为化简总是有一个简单的答案，大规模的运算相对独立，所以化简函数在高度并行环境下也很有用。
分布和可靠性
MapReduce 通过把对数据集的大规模操作分发给网络上的每个节点实现可靠性；每个节点会周期性的把完成的工作和状态的更新报告回来。如果一个节点保持沉默超过一个预设的时间间隔，主节点（类同Google 中的主服务器）记录下这个节点状态为死亡，并把分配给这个节点的数据发到别的节点。每个操作使用命名文件的原子操作以确保不会发生并行线程间的冲突；当文件被改名的时候，系统可能会把他们复制到任务名以外的另一个名字上去。
化简操作工作方式很类似，但是由于化简操作在并行能力较差，主节点会尽量把化简操作调度在一个节点上，或者离需要操作的数据尽可能进的节点上了；这个特性可以满足Google的需求，因为他们有足够的带宽，他们的内部网络没有那么多的机器。
在Google，MapReduce用在非常广泛的应用程序中，包括“分布grep，分布排序，web连接图反转，每台机器的词矢量，web访问日志分析，反向索引构建，文档聚类,机器学习，基于统计的机器翻译...”
值得注意的是，MapReduce 实现以后，它被用来重新生成Google的整个索引，并取代老的ad hoc 程序去更新索引。MapReduce会生成大量的临时文件，为了提高效率，它利用Google 文件系统来管理和访问这些文件。
并行计算数据库BigTable
有了强大的存储，有了强大的计算能力，剩下的Google 要面对的是：它的应用中有很多结构化、半结构化的数据，如何高效地管理这些结构化、半结构化的数据呢？Google 需要的是一个分布式的类DBMS 的系统，于是催生了BigTable这个东西
Google 的BigTable 从2004 年初就开始研发了，BigTable 让Google在提供新服务时的运行成本降低，最大限度地利用了计算能力。BigTable 是建立在GFS和MapReduce 之上的。
每个Table 由行和列组成，并且每个存储单元cell 都有一个时间戳，在不同的时间对同一个存储单元cell 有多份拷贝，这样就可以记录数据的变动情况。不同一个单元格的版本都存储在时间戳顺序递减，因此，最近的版本可以首先阅读。
下图是一个使用BigTable存储网页的例子，这一“行”的名字是网页的反向URL——“https://www.360docs.net/doc/0d17697824.html,n.www”，名为“contents:”的这一“列”存储网页内容，带有名为“anchor”的列存储所有引用该网页的锚（anchor）文本。CNN的首页被“https://www.360docs.net/doc/0d17697824.html,”和“my.look.ca”这两个网站的首页引用，所以该行就包含了这两列：“anchor:https://www.360docs.net/doc/0d17697824.html,”和“anchor:my.look.ca”。这两列下的单元都只有一个版本，而“contents:”这一列下的单元有三个版本，分别是时间戳t3、t5和t6，分别对应着网页变动的情况。
图表 7一个BigTable存储网页的例子
BigTable 中最重要的选择是将数据存储分为两部分，主体部分是不可变的，以SSTable的格式存储在GFS中，最近的更新则存储在内存（称为memtable）中。读操作需要根据SSTable和memtable还综合决定要读取的数据的值。
Google 的Bigtable 是不支持事务，只保证对单条记录的原子性。事务是好东西，但事务也是导致数据库实现复杂化、性能下降最主要的根源。BigTable的开发者通过调研后发现其实大家对事务都没什么需求，只要保证对单条记录的更新是原子的就可以了。这样，为了支持事务所要考虑的串行化、事务的回滚等、死锁检测（一般认为，分布式环境中的死锁检测是不可能的，一般都用超时解决）等等复杂问题都不见了。系统实现进一步简化。
借鉴与总结
Google的云计算软件系统的完善是一个迭代开发，逐步升级替代的螺旋式上升过程。
今天的整个软件技术架构已经与10年前大相径庭，GFS完成于2003年，MapReduce完成于2004年，Bigtable完成于2006年，并且此外还有持续的修改升级。每一次应用新的软件系统，都给Google带来了运营效率的极大提升，甚至发生了根本性的变化，如使用MapReduce重新生成Google的整个索引，并取代老的ad hoc 程序去更新索引。“云计算”的完整概念并不是在Google建立起实际的云计算系统之初就形成的，而是在经过一系列的升级改造后逐渐稳定下来的软件系统架构上归纳出来的。并且可以预见，今后随着互联网的发展，还会有很多新的需求驱动着Google云计算软件系统的改进和完善。如下一代的Google BigTable已经在开发中，名为“Spanner”。
对于有计划部署云计算系统的CIO们来说，这是一个动态变化的长期经营过程，而不仅仅是一个静态的有截止期限的建设项目。首期系统建设之前，要根据企业已有的IT系统和近期需求选用最适合的技术方案；系统建设的过程中，要跟踪最新技术的发展以及建设过程中的测试反馈，及时调整建设方案；系统建设完成交付使用之后，原有的IT运营维护的职责分工和工作方式可能会有显著的变化，这时候必须有一支专职的云计算运维队伍跟进，除了负责云计算系统本身的运维之外，还需要协调云计算系统与其他业务系统的支撑工作，收集实际运行中的反馈和新需求，为系统升级改进提供决策支持，开始新一轮的系统建设周期。
开源软件在Google的软件系统中有着非常重要的地位。开源软件能够降低开发成本，并且易于修改以适应企业的实际需求，所以Google选择了在Redhat Linux2.6 的内核基础上开发自己的服务器操作系统。成功的开源软件在全世界范围内有着庞大的程序员群体做维护支持工作，这是任何一家商业软件公
云计算基础考题
一、选择题30‘ 云计算 Software as a Service Platform-as-a-Service Platform-as-a-Service 云计算的特点:○1通用○2高扩展○3按需服务○4极其廉价 云计算的三大核心技术 GFS中的每一个文件被划分成多个Chunk，Chunk的默认大小是64MB，每个Chunk 又划分为若干Block（64KB），每个Block对应一个32bit的校验码，保证数据 正确（若某个Block错误，则转移至其他Chunk副本） 二、名词解释15’
1.企业信息化：企业信息化是指企业利用现代信息技术，通过对信息资源的深化开发和广泛利用，不断提高企业生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业市场竞争力的过程。 2.云计算:是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。 :Apache开源组织的一个分布式计算框架，可以在大量廉价的硬件设备组成的集群上运行应用程序，为应用程序提供了一组稳定可靠的接口，旨在构建一个具有高可靠性和良好扩展性的分布式系统 4.企业信息系统 PS:管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通讯设备以及其它办公设备，进行信息收集、传输、加工、存储、更新和维护，以提高企业竞争力、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。 4、决策支持信息系统 DSS是一种以计算机为工具，应用决策科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。 5.客户关系管理:通过信息技术使企业在营销、销售和服务业务范围内实现以客户为中心的管理理念的软件系统，其中涉及销售、市场营销、客户服务以及支持应用等软件 三、简答题30‘ 的三大关键技术，了解GFS的构成以及作用，实现机制。 三大关键技术：mapreduce,hbase,hdfs. ○1实现机制： 客户端首先访问Master节点，获取交互的Chunk Server信息，然后访问这些
云计算平台设计参考架构
云计算平台设计参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。
在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行
相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。
云计算基础作业
不定项选择题 1.云计算的产生是哪些因素共同促进的结果？ A.需求推动 B.技术进步 C.商业模式转变 D.行业变革 2.IT基础架构经历了下面哪几个时代： A.分布式计算 B.大型机时代 C.PC时代 D.云计算时代 3.云计算的演进经历了哪几个阶段： A.并行计算 B.分布式计算 C.网格计算 D.云计算 4.云计算的关键特征有哪些： A.按需自助服务 B.与位置无关的资源池 C.按使用付费 D.快速弹性 5.某用户从云服务提供商租用虚拟机进行日常使用，外出旅游时把虚拟机归还给云服务提供商，这体现了云计算的哪个关键特征： A.按需自助服务 B.与位置无关的资源池 C.按使用付费 D.快速弹性 6.从商业视角来看，云计算与下面哪种事物比较相像？ A.加油站 B.自来水管 C.信息电厂 D.水库 7.云计算的部署模式有哪些？ A.公有云 B.私有云 C.政务云
8.某公司自己搭建了桌面云环境供员工办公使用，属于哪种云计算部署模式？ A.公有云 B.私有云 C.政务云 D.混合云 9.电子商务网站平台，平时业务流量比较均衡，数据处理在其公司自身构建的云环境上；当节假日来临，流量增大，从云服务提供商租用资源进行处理。该电商属于哪种云计算部署模式？ A.公有云 B.私有云 C.政务云 D.混合云 10.某公司搭建云计算服务平台，提供虚拟机资源供有需要的用户购买使用，此公司属于哪种云计算部署模式？： A.公有云 B.私有云 C.政务云 D.混合云 11.云计算的商业模式有哪些？ A.IaaS B.PaaS C.SaaS D.DaaS 12.某公司提供多种资源给客户使用，下面哪些形式属于IaaS？ A.网络存储服务 B.应用系统 C.开发平台 D.裸虚拟化 13.某公司构建IT系统时，使用虚拟化平台把服务器抽象组合为多个虚拟服务器使用，提高资源利用率，降低企业投资成本。该公司的云计算使用属于哪种流派： A.大分小 B.小聚大 C.一虚多 D.多合一 14.下面哪些技术属于云计算技术体系： A.虚拟化技术
云计算平台设计方案
国家质检中心郑州综合检测基地云计算平台建设项目（招标编号：豫财招标采购-2015-112） 云计算平台设计方案 二〇一五年二月
目录 第一章项目概述与背景 .................................. 错误!未定义书签。第二章现状与需求分析 .................................. 错误!未定义书签。 2.1各业务系统现状.................................. 错误!未定义书签。 2.2.本期项目主要需求.............................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。第三章设计原则与目标 .................................. 错误!未定义书签。 3.1设计原则.............................................. 错误!未定义书签。 3.2建设目标.............................................. 错误!未定义书签。第四章质监云计算平台设计 .......................... 错误!未定义书签。 4.1总体设计思想...................................... 错误!未定义书签。 4.2总体架构设计...................................... 错误!未定义书签。 4.3计算虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 4.4网络虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 4.5存储虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 4.6云资源自动调度设计.......................... 错误!未定义书签。
Google 云计算技术架构
Google 云计算技术架构: Google 云计算技术架构应用均依赖于四个基本组件1.分布式文件存储(GFS),2,并行数据处理模型(MapReduce).3分布式锁(Chubby).4,结构化数据表(BigTable). Chubby的作用:1.为GFS提供锁服务,选择Master节点:记录Master的相关描述信息;2:通过独占锁记录Chunk Server 的活跃情况;3:为BigTable提供锁服务,记录子表信息(如子表文件信息,子表分类信息,子表服务信息);4:记录MapReduce的任务信息;5:为第三方提供锁服务与文件存储. GFS的作用:1.存储Bigtable的子表文件,2:为第三方应用提供大尺寸文件存储功能;3:文件读操作流程(API与Mater 通信,获取文件元信息,根据指定的读取位置与读取长度,API发动兵发起操作,分别从若干ChunkServer上读取数据,API组装所得数据,返回结果. BigT able的作用:1.为Google云计算应用(或第三方应用)提供数据结构化存储功能;2:类似于数据库;3:为应用提供简单数据查询功能(不支持联合查询);4:为MapReduce提供数据源或者数据结果存储. BigT able的存储于服务请求的响应:1.换分为子表存储,每一个子表对应一个子表文件,子表文件存储于GFS 上;2:bigTable通过元数据组织子集;3:每个子集都被分配给一个子表服务器;4:一个子表服务器可同时分配多个子表;4:子表服务器负责对外提供服务,响应查询请求. MapReduce的作用:对BigTable中的数据进行并行计算处理;2使用BigTable或者GFS存储计算结果 Google Analytics:免费的企业级网络分析解决方案;2:帮助企业了解网站流量和营销效果;3:能以灵活的反噬(各类报表)查看并分析流量数据 Google网站流量分析的基本功能:统计网站的基本数据,包括会话,综合浏览量,点击量和字节流量;2:分析网站页面关注度,帮助企业调整或者增删页面;3:分析用户浏览路径,优化页面布局;4:分析用户访问来源连接,提供广告投资回报;5:分析用户访问环境,帮助美化页面 EC2:Eastic Compute Cloud)简言之,EC2就是一部具有无限采集能力的虚拟计算机,用户能够用来执行一些处理任务EC2的主要特征:1:灵活性,可以自行配置的实例类型,数量,还可以选择实例运行的地理位置,可以根据影虎的需求随时改变实例的使用数量;2:低成本:SSH,可配置的防火墙机制,监控等;3:易用性:用户可以根据亚马逊提供的模块自由构建自己的应用程序,同时EC2还会对用户的服务请求自动进行负载均衡;3:容错性,弹性IP 简单队列服务SQS:目标:解决低耦合系统间的通信问题,支持分布式计算机系统之间的工作流, 简单队列服务SQS:特点:简单,无处不在 简单队列服务SQS:的机制:冗余存储,给予加权随机分布的消息取样,并发管理和故障排除,消息的可见性超时值与生命周期 SDB与S3的区别:S3是专为大型,费结构化的数据块设计的;SimpleDB是为复杂的,结构化数据建立的,支持数据的查找,删除,插入等操作
云计算基础知识归纳
由于云计算分为IaaS、PaaS和SaaS三种类型，不同的厂家又提供了不同的解决方案，目前还没有一个统一的技术体系结构，对读者了解云计算的原理构成了障碍。为此，本文综合不同厂家的方案，构造了一个供商榷的云计算体系结构。这个体系结构如图3所示，它概括了不同解决方案的主要特征，每一种方案或许只实现了其中部分功能，或许也还有部分相对次要功能尚未概括进来。 图3 云计算技术体系结构 云计算技术体系结构分为4层：物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA构建层，如图3所示。物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等；资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。构建资源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研究在一个标准集装箱的空间如何装下2000个服务器、解决散热和故障节点替换的问题并降低能耗；管理中间件负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地为应用提供服务；SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services服务，并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等。管理中间件和资源池层是云计算技术的最关键部分，SOA构建层的功能更多依靠外部设施提供。 云计算的管理中间件负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。资源管理负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽之，并对资源的使用情况进行监视统计；任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映象(Image)的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等；用户管理是实现云计算商业模式的一个必不可少的环节，包括提供用户交互接口、管理和识别用户身份、创建用户程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；安全管理保障云计算设施的整体安全，包括身份认证、访问授权、综合防护和安全审计等。 基于上述体系结构，本文以IaaS云计算为例，简述云计算的实现机制，如图4所示。 用户交互接口向应用以Web Services方式提供访问接口，获取用户需求。服务目录是用户可以访问的服务清单。系统管理模块负责管理和分配所有可用的资源，其核心是负载均衡。配
云计算的总体架构
云计算的总体架构、应用及模式探讨 1.引言： 云计算，是一种可用于商业化运作的技术架构。云计算是新一代的IT （计算机技术）模式，是IT发展历程的回归，自乔布斯创新PC（个人电脑）分散应用以来的IT领域第一次大集中应用。云计算的诞生，仍然得遵循经济规律，利用技术上的创新实现需求的增长和运营成本的降低。面对大量资源利用率不足的计算机，通过云的形式，利用富裕的已存在性能资源，使其虚拟成池以提供服务满足社会各方面的信息软件化需求，这是目前IT业大举进攻的目标市场。云计算是技术，有自身的技术架构，通过对云计算架构中功能模块的解析和架构应用实例的列举，阐述了云计算实现的基本模型，并对云计算的商业模式进行了分类展望。 2.云架构： 云计算经过初期的摸索，架构渐渐清晰，主流是分为两部分：服务和管理。 云架构的总体结构框如图1： 图1 云架构系统框图 服务分三层：SaaS（软件即服务）、PaaS（平台即服务）和IaaS（基础设施即服务）。 SaaS是出现最早，最普遍的云计算服务。随着互联网的高速发展，基础网络条件的日益成熟，用户通过浏览器联网即能用云上的软件服务。SaaS最靠近用户，只需按需付费就能享受云计算服务商提供的软件服务，用户因此省去了前期软硬件和后期维护的资金投入，这种高体验性服务，促成了SaaS产品在云计算产品中的高市场份额。SaaS包含以下常见技术： （1）、HTML（超文本标记语言）。Web（网站）页面标准技术，现主流是HTML4，逐步会过渡至HTML5，视频的高品质需求体验是其推动力。 （2）、JavaScript（物件导向语言）。用于丰富Web页面功能的动态描述语言，提高人机交互时的动画体验。 （3）、CSS(级联样式表)。控制Web页面的外观，例如链接文字的变化，
最全的云计算平台设计方案
1.云计算参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。 在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更
多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。 云服务门户收到最终用户的请求时，将根据预先定义好的策略对该请求进行立刻供应、预留或者排队。 不同的用户通过同一个云服务门户当中，将会看到只属于自己的应用、计算资源和服务目录，这是云计算当中的多租户技术，用户使用的资源在后台集中，但是在前端是完全的逻
云计算中心建设方案三篇
云计算中心建设方案三篇 篇一：云计算中心网络系统建设方案 1网络系统建设方案 1.1网络系统建设的要求 1)计算中心通过互联网、专线接入和VPN接入提供服务； 2)提供多种网络接入及特定单位的专线接入，满足用户以多种方式远程接入云计算平台的要求； 3)有效隔离计算中心与互联网，防范来自互联网的非授权访问，使计算中心在受控的前提下提供给外部进行访问； 4)为云计算大楼公共服务区（用户服务区、办公区、公共会议室）提供网络连接； 5)子网相对独立，又彼此关联。各入驻单位的计算机网络相互独立，各自构建独立的单位局域网，满足各单位组网需求；同时要考虑其工作的共性需求。在设计中要考虑他们之间的相对隔离又彼此关联的要求，划分不同的区域，区域之间采用物理隔离或逻辑隔离。 6)建立完善的网络安全和管理机制，保证网络系统的安全和正常运转。 1.2网络系统总体设计 1.2.1 网络架构设计
DMZ 区 云计算资源区 云计算中心服务区云计算中心办公区 云计算中心路由交换、安全防护 图1 云计算中心网络系统逻辑结构图 云计算中心网络系统整体逻辑结构如图1所示。整个网络系统包括云计算资源区和服务与管理区，服务与管理区可进一步分为对外服务区、中心办公区、DMZ 区。 ?云计算资源区是超级计算系统所在区域。 ?云计算服务区是计算中心对企业等非政府机构提供超级计算服务的区域。 ?中心办公区是云计算中心工作人员的办公区域。 ?DMZ 区是云计算中心设置Web 服务器和SSL VPN 接入的区域。 上述区域整体上包括云计算中心资源层、核心交换层、功能接入层和互联网接入
/服务层；采用分层结构模块化的设计理念，使网络结构清晰化，便于网络安全策略的实施和网络管理，并提高网络的灵活性和可扩展性。 1）云计算资源区 云计算中心服务结点使用万兆链路直接接入到云计算资源区的高性能接入交换机上。 2）服务与管理区 ?核心交换/访问控制层：主要包括一台的核心交换机，由于现在的核心交换设备一般都支持多个模块，而本项目所需接入的网段也不是太多，可将汇聚交换的功能融入其中，对各子网的访问控制策略采用交换机访问控制技术实现。 ?功能接入层：包括云计算中心办公子网、云计算对外服务子网等； ?互联网接入/服务层：包括1条互联网接入链路、边界防火墙、DMZ区（设置DNS、WWW、SSL VPN接入等服务）等。 1.2.2服务与管理区网络及安全防护部署
融合的云计算基础架构
云计算不仅是技术，更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性，是基于对整个IT领域的变革，其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。 IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一，将基础架构进行云化，从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑，提升效率，降低TCO。同时，由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统，因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么，云基础架构包含哪些组件?主要面临哪些问题?有哪些主要的解决方法呢? 一、云基础架构 如图1所示，传统的IT部署架构是“烟囱式”的，或者叫做“专机专用”系统。 图1传统IT“烟囱”模式部署架构 在这种架构中，新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求，确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量，这种部署模式主要存在的问题有以下两点： l硬件高配低用。考虑到应用系统未来3～5年的业务发展，以及业务突发的需求，为满足应用系统的性能、容量承载需求，往往在选择计算、存储和网络等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后，应用系统在一定时间内的负载并不会太高，使得较高配置的硬件设备利用率不高。 l整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形，当需要上线新的应用系统时，会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异，更重要的是考虑到可靠性、
稳定性、运维管理问题，将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大，更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。 这种部署模式，造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”，多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构，使得整体资源利用率不高，占用过多的机房空间和能源，随着应用系统的增多，IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。 云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。 图2云计算融合模式部署架构 云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上，增加了虚拟化层、云层： 虚拟化层：大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术，包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层，屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度，向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池; 云层：对资源池进行调配、组合，根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源，将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理，提升IT效率。 相对于传统基础架构，云基础架构通过虚拟化整合与自动化，应用系统共享基础架构资源池，实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通过云平台层的自动化管理，实现快速部署、易于扩展、智能管理，帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。
云计算分层体系结构研究
【摘 要】文章首先探讨了云计算的定义，接着对其体系结构进行梳理，将IT业内的相关业务和技术分别归纳到该体系结构的五个层面中，最后阐述了云计算在国内的应用。【关键词】云计算 体系结构 业务实例 IDC 收稿日期：2010-07-27 彭国庆 周冠宇 广州杰赛通信规划设计院 云计算分层体系结构研究 1 云计算定义 从严格意义上来说，云计算不是一个具体的技术概念，并没有明确的定义，也因其所指的“什么都能做”而受到业界的广泛批评。尽管如此，我们却可以对云的特性进行分析，从而明确云计算的涵义。可以通过以下几条语句来描述它： （1）云计算是通过互联网广泛共享计算资源的一种计算方式，而不是使用本地PC的软件或存储； （2）云计算是快捷接入互联网所提供的远端站点的一种延伸。理论上，这是一种范式转移，对用户来说，云将实现的技术细节抽象了，用户不需要也不用了解和控制组成云的技术架构； （3）云计算描述了一种新的基于互联网IT服务的补充、消费和交付模式，它提供典型的基于互联网的业务——以动态可扩展的和虚拟的资源作为服务； （4）典型的云计算提供商交付公共在线商业应用，这些商业应用在客户端通过网页浏览器访问，而软件和数据则被存储在服务器端。 由此，我们可以尝试着给云计算下一个定义：提供计算能力，将底层技术架构（如：服务器、存储和网络）抽象为计算资源，方便地、按需地通过网络访问可配置计算 资源的共享池，计算资源能以少量的管理代价或由服务提供商交互而被快速提供和释放。这个定义描述了云计算的五个必要特性： （1）按需自助服务：申请、调整和释放资源均由用户在管理界面上自行操作； （2）广泛网络访问：任何时间、任何地点和任何接入方式均可以访问到云计算所提供的服务； （3）资源的池化：计算机的物理资源不再专人专用，而是有需求才占用，不需要就释放； （4）良好的弹性：资源的调度能够及时响应用户需求的扩张和收缩； （5）计费服务：可满足公用服务的运营需求，资源的使用以计时和计量来收取费用。 其实云计算所涵盖的技术并不具有创新性，它是很多已有技术的抽象、进化和综合： （1）网格计算（Grid Computing）：分布式计算和并行计算的一种形式，一群联网的松耦合计算机可协同处理非常巨大的任务，如同一台超级的虚拟计算机。通常用于科学计算； （2）公用计算/效用计算（Utility Computing）：将计算资源打包，如计算能力和存储，作为一项可计量的服务，类似于传统的公用设施（例如：水、电、气）。由亚 马逊首先进行商用；
云计算体系结构
云计算体系结构 云计算基本原理 云计算是对分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）及分布式数据库的改进处理，其前身是利用并行计算解决大型问题的网格计算和将计算资源作为可计量的服务提供的公用计算，在互联网宽带技术和虚拟化技术高速发展后萌生出云计算。 许多云计算公司和研究人员对云计算采用各种方式进行描述和定义，基于云计算的发展和我们对云计算的理解，概括性给出云计算的基本原理为：利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。这使得用户可以将资源切换到需要的应用 上，根据需求访问计算机和存储系统。云计算可以把普通的服务器或者PC 连接起来以获得超级计算机计算机的计算和存储等功能，但是成本更低。云计算真正实现了按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的利用效率。云计算的出现使高性并行计算不再是科学家和专业人士的专利，普通的用户也能通过云计算享受高性能并行计算所带来的便利，使人人都有机会使用并行机，从而大大提高了工作效率和计算资源的利用率。云计算模式中用户不需要了解服务器在哪里，不用关心内部如何运作，通过高速互联网就可以透明地使用各种资源。 云计算体系结构
云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式，实现云计算需要多种技术结合，并且需要用软件实现将硬件资源进行虚拟化管理和调度，形成一个巨大的虚拟化资源池，把存储于个人电脑、移动设备和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。 按照最大众化、最通俗理解云计算就是把计算资源都放到互联网上，互联网即是云计算时代的云。计算资源则包括了计算机硬件资源（如计算机设备、存储设备、服务器集群、硬件服务等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境、软件服务）。 云计算体系结构 云计算平台是一个强大的“云”网络，连接了大量并发的网络计算和 服务，可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力，将各自的资源通过云计算平台结合起来，提供超级计算和存储能力。通用的云计算体系结构如下图所示： 云计算体系结构 云用户端：提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用云的入口，用户通过Web浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理用户。打开应用 实例与本地操作桌面系统一样。 服务目录：云用户在取得相应权限（付费或其他限制）后可以选择或定制的服务列表，也可以对已有服务进行退订的操作，在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。 云计算体系结构 管理系统和部署工具：提供管理和服务，能管理云用户，能对用户授权、认证、登录进行管理，并可以管理可用计算资源和服务，接收用户发送的请求，根据用户请求并转发到相应的相应程序，调度资源智能地部署资源和应用，动态地部署、配置和回收资源。 监控：监控和计量云系统资源的使用情况，以便做出迅速反应，完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控，确保资源能顺利分配给合适的用户。 服务器集群：虚拟的或物理的服务器，由管理系统管理，负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务，云数据存储时采用
《云计算基础设施和体系架构指南》
云计算架构介绍
白皮书 第 1 版，2009 年 6 月
摘要
云计算可望提高应用程序部署速度、促进创新和降低成本，同时还增强经营敏捷 性。Sun 抱持一种全面的云计算观点，因而可以支持各个层面，其中包括服务器、 存储、网络和虚拟化技术，这些技术将云计算环境扩展到虚拟设备中运行的软件， 而这些虚拟设备可用来在极少时间内成功汇编应用程序。本白皮书探讨云计算如何 变革我们的设计、构建和提供应用程序的方式，以及企业在采纳并应用云计算技术 时必须考虑的架构问题。
本页故意留空。
Sun 公司
目录
引言............................................................... 1 Sun 公司观点. ....................................................... 1 云计算的性质....................................................... 2 扩大已形成的趋势................................................... 2 将虚拟机作为标准部署对象......................................... 2 按需、自助、以使用情况付费的模式................................. 2 通过网络提供服务................................................. 5 开放源软件的作用................................................. 5 云计算基础设施模式................................................. 6 公用云、专用云和混合云........................................... 6 云计算的架构层................................................... 9 云应用程序设计接口.............................................. 11 云计算效益........................................................ 11 缩短运行时间和响应时间.......................................... 11 最大限度地减轻基础设施风险...................................... 12 降低入市成本.................................................... 12 加快创新步伐.................................................... 12 实现 IaaS 必须考虑的架构问题. ....................................... 13 不断发展的应用程序架构............................................ 变革架构的途径.................................................. 变革应用程序设计................................................ 目标仍然相同...................................................... 一致而稳定的抽象层................................................ 标准有助于解决复杂问题.......................................... 松散耦合、无状态、原地失败 (Fail-in-Place) 计算. ........................ 水平扩展.......................................................... 并行化............................................................ 分割并征服...................................................... 数据物理.......................................................... 数据与处理之间的关系............................................ 编程策略........................................................ 合规与数据物理.................................................. 安全性与数据物理................................................ 网络安全做法...................................................... 13 13 13 14 16 16 18 18 19 20 21 21 21 22 22 23
Sun 公司与云计算. .................................................. 24 来自 Sun 社区的创新................................................ 社区与开放式标准.................................................. 选择的重要性...................................................... 选择云计算提供商.................................................. 感谢.............................................................. 24 25 25 25 26
智慧城市云计算中心建设方案
智慧城市云计算中心 建设方案
目录 1. 智慧城市云计算中心总体设计 (1) 1.1总体设计方案 (1) 1.1.1 设计原则 (1) 1.1.2 支撑平台技术架构设计 (2) 1.1.3 支撑平台网络拓扑设计 (3) 1.1.4 通过云操作系统实现云计算中心运营管理 (4) 1.1.5 层次清晰的云计算中心部署架构设计 (5) 1.2项目技术路线 (6) 1.2.1 X86系统架构 (6) 1.2.2 资源池化 (8) 1.2.3 弹性扩展 (10) 1.2.4 智能化云管理 (12) 1.2.5 充分考虑利旧 (13) 2. 云计算中心建设方案 (14) 2.1网络子系统建设 (14) 2.2计算资源池建设 (16) 2.2.1计算资源池定位 (16) 2.2.2 X86虚拟化实现 (21) 2.2.3计算资源池总体设计 (27) 2.2.4 计算资源池建设方案 (32) 2.2.5 选型建议 (33) 2.3存储资源池建设 (36) 2.3.1 数据类型分析 (36) 2.3.2 存储网络设计 (37) 2.3.3 统一存储平台设计 (41) 2.4数据库子系统建设 (51) 2.4.1 构建高性能集群数据库系统 (51) 2.4.2 集群数据库建设方案 (52) 2.5云计算资源管理平台建设 (53) 2.6云平台安全体系建设 (56) 2.6.1 安全技术体系设计 (57) 2.6.2 安全管理体系设计 (58) 2.7云平台灾备子系统建设 (59) 2.7.1 本地数据备份 (59) 2.7.2 异地数据级容灾 (60)
1.智慧城市云计算中心总体设计 1.1总体设计方案 1.1.1设计原则 ?先进性 智慧城市云计算中心的建设采用业界主流的云计算理念，广泛采用虚拟化、分布式存储、分布式计算等先进技术与应用模式，并与电子政务业务相结合，确保先进技术与模式应用的有效与适用。 ?可扩展性 政务云计算中心的计算、存储、网络等基础资源需要根据业务应用工作负荷的需求进行伸缩。在系统进行容量扩展时，只需增加相应数量的硬件设备，并在其上部署、配置相应的资源调度管理软件和业务应用软件，即可实现系统扩展。 ?成熟性 智慧城市云计算中心建设，要考虑采用成熟各种技术手段，实现各种功能，保证云计算中心的良好运行，满足业务需要。 ?开放性与兼容性 智慧城市云计算中心采用开放性架构体系，能够兼容业界通用的设备及主流的操作系统、虚拟化软件、应用程序，从而使得政务云计算中心大大降低开发、运营、维护等成本。 ?可靠性 智慧城市云计算中心需提供可靠的计算、存储、网络等资源。系统需要在硬件、网络、软件等方面考虑适当冗余，避免单点故障，保证政务云计算中心可靠运行。 ?安全性 智慧城市云计算中心与省政务外网、区县政务外网及互联网分别连接，必须防范网络入侵攻击、病毒感染；同时，政务云计算中心的资源共享给不同的系统使用，必须保证它们之间不会发生数据泄漏。因此，政务云计算中心应该在各个层面进行完善的安全防护，确保信息的安全和私密性。
云计算体系架构
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术网络通讯及安全本栏目责任编辑：冯蕾第7卷第1期(2011年1月)云计算体系架构 施游，张智勇 （湖南师范大学，湖南长沙410081） 摘要：该文整理了业界对云计算的定义，分析了目前主流的云计算技术以及体系架构和关键技术。并给出了当前云计算参与企业所采用的云计算实现方案。文章最后给出了云计算的特点进行总结，并进行展望。 关键词：云计算；体系结构 中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)01-0083-02 Cloud Calculative Architecture SHI You,ZHANG Zhi-yong (Hunan Normal University ,Changsha ,410081) Abstract:We review the definition of computing clouds in the industry,analyzes the current main computing clouds technology and sys -tem structure and key technology.And presents the current computing clouds to participate in the enterprise adopted the cloud calculative scheme.Finally,it presents a cloud calculative characteristics was summarized,and was discussed. Key words:Cloud calculative;architecture 1云计算概述 云计算从概念的提出到现在为止也近3年了，目前仍然云计算没有一个准确的、统一的定义。Markus Klems 认为云计算机是包含了研发、负载均衡、合理架构的一种软件开发的新商业模式。简而言之云计算就是一个以因特网为核心的软件。Reuven Cohen 认为云计算就是基于Web 的一种服务模式，即用户仅仅购买自己需要的功能，而不需要额外的硬件、软件、体系的投资。云计算是一个直接获得需求的方法。Jeff Kaplan 认为云计算即将炙手可热，虚拟化方式下的新应用，将成为新的服务模式。 云计算主要特点是针对基础设施进行整合，即把原来的PC 机、服务器进行整合，把应用的基础操作系统平台进行整合，从而形成一个大的服务器和服务器应用平台。这个和HPC 不完全相同，传统的HPC 只能整合相同的硬件，同时只关注科学计算。 云计算应该拥有以下特征： 1）能整合不同的PC 、服务器、存储、网络等硬件设备； 2）能实现各硬件间的负载均衡，充分利用计算、存储资源； 3）支持快速的应用开发。 2主流的云计算技术及关键技术 目前，国内、外大公司都推出了自身的云计算技术。 2.1IBM 云 IBM 认为云计算属于新的业务模式和新用户体验。通过云计算提供新的交付方式，可以实现业务系统的快速部署。 他们把云分为三种： 1）共有云：服务提供者只是逻辑和法理上拥有和管理的权利。服务 器和用户可以完全脱离。用户可以按需、灵活的购买服务。 2）私有云：用户仍然需要进行IT 基础设施建设，独立拥有和管理 服务的能力。但是，用户开发和使用应用的效率更高。 3）混合云：即综合了私有云和共有云的共同优点。 IBM 云平台特点是开放、支持多核心支撑。能涵盖众多服务领域， 能充分兼容各种软硬件，利用SOA 思想进行整合；更针对需求进行弹 性的扩展和删减。整合包含所有服务器、存储、网络、各类软件、中间件 的IT 资源，从而形成一个虚拟化服务集，成为一个高效、独立的信息系 统基础架构。 IBM 技术框架如图1所示。收稿日期：2010-11-25 基金项目：湖南省教育厅资助科研项目（09C648）；湖南师范大学青年基金资助项目（60909） 作者简介：施游（1978-），男，硕士，工程师，主要研究方向为计算机算法与应用软件；张智勇（1973-），男，硕士，工程师，主要研究方 向为计算机网络，算法分析。 图1IBM 技术框架 E-mail:info@https://www.360docs.net/doc/0d17697824.html, https://www.360docs.net/doc/0d17697824.html, Tel:+86-551-56909635690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.7,No.1,January 2011,pp.83-84，11583