腾讯云实现快速构建分布式架构

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。

云计算平台架构及分析

一、业务挑战无锡华夏计算机技术有限公司于2000年1月成立，是无锡软件出口外包骨干企业。公司主要以面向日本的软件外包开发为中心，致力于不断开拓国内市场、为客户提供优质的系统集成等业务。随着企业的发展，IT投入不断加大，随之而来的PC管理问题也越来越突出。华夏目前PC总拥有数1000台，主要用于研发和测试，由于项目多、任务紧，一台PC经常要用于不同的项目开发，而每次更换都要对PC系统进行重新安装和环境搭建。根据实际统计，华夏一个员工平均每年参与4个项目的开发，也就是每年要重新搭建四次开发环境，对测试人员来说这个数量还要更多；平均每次更换环境花费时间10个小时，华夏每年大约花费4万小时用于PC系统和环境搭建，按照人均工资15元/小时，每年花费在60万左右。除此之外，由于PC的使用寿命较短，更新升级频繁，大量的PC就意味着每年都要有很多PC需要淘汰和更新，现在这个数字大约是10台/月，而随着华夏的发展壮大，这个数字会进一步增加，这就意味着华夏每年花在PC升级和更新的费用最少在50~60万。与此同时，大量的PC也是的企业的能源消耗巨大，电力花费居高不下；按照平均180W/台，一台PC工作8小时/天，工业用电0.9元/度，华夏每年的电费就将近15万元。与巨大的IT投入相对应的就是IT资源利用率较低，PC分布在企业各个项目小组的开发人员手中，很难进行统一的管理调度，也无从得知PC的使用情况。软件开发的各个阶段对IT的需求都是不同的，我们无法得知某个正在进行的项目使用的PC资源是否有多余，无法将项目完成用不到的PC资源及时收回，以便给下一个项目小组使用，造成大量的IT资源浪费。

云计算资源池平台架构设计

目录第1章云平台总体架构设计 (4) 第2章资源池总体设计 (5) 2.1 X86计算资源池设计 (6) 2.1.1 计算资源池设计 (6) 2.1.2 资源池主机容量规划设计 (8) 2.1.3 高可用保障 (9) 2.1.4 性能状态监控 (12) 2.2 PowerVM计算资源池设计 (14) 2.2.1 IBM Power小型机虚拟化技术介绍 (14) 2.2.2 H3Cloud云平台支持Power小型机虚拟化 (16) 2.2.3 示例 (18) 2.3物理服务器计算资源池设计 (19) 2.4网络资源池设计 (20) 2.4.1 网络虚拟化 (20) 2.4.2 网络功能虚拟化 (34) 2.4.3 安全虚拟化 (36) 2.5存储资源池设计 (37) 2.5.1 分布式存储技术方案 (37) 2.6资源安全设计 (46) 2.6.1安全体系 (46) 2.6.2 架构安全 (47) 2.6.3 云安全 (52) 2.6.4 安全管理 (59)

2.6.5 防病毒 (62)

第1章云平台总体架构设计基于当前IT基础架构的现状，未来云平台架构必将朝着开放、融合的方向演进，因此，云平台建议采用开放架构的产品。目前，越来越多的云服务提供商开始引入Openstack，并投入大量的人力研发自己的openstack版本，如VMware、华三等，各厂商基于Openstack架构的云平台其逻辑架构都基本相同，具体参考如下：图2-1：云平台逻辑架构图从上面的云平台的逻辑架构图中可以看出，云平台大概分为三层，即物理资源池、虚拟抽象层、云服务层。 1、物理资源层物理层包括运行云所需的云数据中心机房运行环境，以及计算、存储、网络、安全等设备。 2、虚拟抽象层资源抽象与控制层通过虚拟化技术，负责对底层硬件资源进行抽象，对底层硬件故障进行屏蔽，统一调度计算、存储、网络、安全资源池。 3、云服务层云服务层是通过云平台Portal提供IAAS服务的逻辑层，用户可以按需申请

容器云平台监控架构设计及优化

目录 1. 概述 (1) 2. 价值和意义 (1) 3. 监控方案选型 (1) 3.1 容器云监控方案有哪些 (1) 3.2 方案对比并确定 (3) 4. 基于prometheus的容器云平台监控架构设计 (4) 4.1 prometheus介绍 (4) 4.2 架构设计 (5) 4.3 监控点有哪些 (7) 4.4 重要组件介绍 (10) 4.5 数据可视化 (14) 4.6 高可用设计 (16) 4.7 性能优化与容量预估 (22)

1 概述随着容器化的大力发展，容器云平台已经基本由Kubernetes作为统一的容器管理方案。当我们使用Kubernetes进行容器化管理时，传统监控工具如Zabbix无法对Kubernetes做到统一有效的全面监控，全面监控Kubernetes也就成为我们需要探索的问题。使用容器云监控，旨在全面监控Kubernetes集群、节点、服务、实例的统计数据，验证集群是否正常运行并创建相应告警。本章旨在于介绍容器云平台监控的架构设计及优化。 2 价值和意义监控是运维体系中是非常重要的组成部分，通过监控可以实时掌握系统运行状态，对故障提前预警，以及历史状态的回放，还可以通过监控数据为系统的容量规划提供辅助决策，为系统性能优化提供真实的用户行为和体验。为容器云提供良好的监控环境是保证容器服务的高可靠性、高可用性和高性能的重要部分，通过对本章的学习，能够快速认识当前容器环境下都有哪些监控方案，并对主流的监控方案有一个系统的了解和认识。 3 监控方案选型 3.1 容器云监控方案有哪些（1）Zabbix Zabbix是由Alexei Vladishev开源的分布式监控系统，支持多种采集方式和采集客户端，同时支持SNMP、IPMI、JMX、Telnet、SSH等多种协议，它将采集到的数据存放到数据库中，然后对其进行分析整理，如果符合告警规则，则触发相应的告警。 Zabbix核心组件主要是Agent和Server，其中Agent主要负责采集数据并通过主动或者被动的方式采集数据发送到Server/Proxy，除此之外，为了扩展监控项，Agent还支持执行自定义脚本。Server主要负责接

分布式云计算平台

产品彩页分布式云计算系统产品概述 ? 数梦飞天云平台是数梦工场基于阿里云平台为行业客户量身定制的专有云平台，数梦飞天云平台完全基于自主知识产权，先后获85项国家技术专利，获得国家发改委的云计算专项资金支持。 ? 数梦飞天云致力于打造云计算的服务能力平台，注重为政府、教育、医疗、金融、企业等行业客户提供大规模、低成本的云计算和大数据服务。数梦飞天的目标是通过构建支持多种不同业务类型的行业专有云平台，帮助行业用户简单快速建立自己业务系统，帮助用从关注运维向关注开发转变，将网络经济模式带入政府、行业客户，构建出以云计算为基础的全新生态链。 ? 数梦工场为用户提供互联网化云服务交付，真正体现计算能力的规模效益，致力于大数据的价值挖掘，让数据增值，辅助政府决策，助力经济产业升级，服务公众。让最卓越的数据技术，去实现人类最美好的梦想！数梦飞天云业务全景图简单高效的弹性计算服务（ECS ） ? 稳定，云磁盘数据可靠性不低于99.999%，自动宕机迁移、数据备份和回滚，系统性能报警。 ? 安全，支持防DDos 攻击、安全组自动划分访问权限，多租户安全隔离，支持防密码暴力破解。 ? 弹性，10分钟内可创建和释放上百台云服务器，分钟级升级CPU 和内存。 ? 性能，随即IOPS 达到1.2万，300MB/s 的磁盘性能，高性价比，节约成本。 ? 运维，提供简单自动化的运维界面，支持通过工具实现自动化备份和自定义镜像，实现云服务器的快速扩展、复制。

产品彩页海量存储服务（OSS） ?空间无限：海量的存储空间，随用户使用量的增加，空间弹性增长，无需担心数据容量的限制。并同时支持高并发、大容量的读写服务。 ?压缩存储：对存储在开放存储服务上的图片，支持缩略、裁剪、水印、压缩和格式转换等图片处理功能。 ?安全可靠：服务可用性高达99.9%，系统规模自动扩展，不影响对外服务，数据三重备份，可靠性达到99.99999999%。安全稳定的数据库服务（RDS） ?数据库是应用的核心，数据库的安全、可伸缩是系统稳定的第一保证，数梦飞天提供一种即开即用、稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务。具有多重安全防护措施和完善的性能监控体系，并提供专业的数据库备份、恢复及优化方案，使您能专注于应用开发和业务发展，具体特点如下：专业备份机制：每台RDS拥有两个物理节点进行主从热备，主节点发生故障，秒级切换至备节点，服务可用性高达99.95%，保证数据安全。安全迁移：自定义访问IP白名单，防DDoS攻击，SQL注入告警控制平面的多级保护及安全性。完全兼容MySQL，SQL Server协议一键式数据迁移。性能优化：提供直观的慢SQL分析报告和完整的SQL运行报告，并提供如主键检查、索引检查等多种优化建议。简单运维：专有的数据库管理平台，使用户通过浏览器即可安全、方便的进行数据库管理和维护；可随时进行数据备份，能够根据备份文件将数据库恢复至7日内任意时刻；近20种性能资源监控视图，可对部分资源项设臵阈值报警，并提供WEB操作、SQL审计等多种日志。开放数据处理服务（ODPS）海量计算：采用分布式集群架构，跨集群技术突破，机群规模可以根据需要灵活扩展至5000台，彻底无极限解决大数据存储与运算瓶颈，使您专心于数据分析和挖掘，最大化发挥数据价值。数据安全：多层次数据存储和访问安全机制，保护您的数据：不丢失、不泄露、不被窃取；并且自动存储容错机制，所有计算在沙箱中运行，保障数据高安全性、高可靠性。简单易用：无需关心集群的搭建和运维，仅需简单的几步操作，即可开始数据的分析和挖掘任务，全面支持基于SQL的数据处理。高可用的安全防护（SLB + 云盾） SLB采用全冗余设计，无单点，支持同城容灾和跨REGION容灾，可用性高达99.99%。根据应用负载进行弹性扩容，在流量波动情况下不中断对外服务。与传统硬件负载均衡系统高投入相比成本能下降60%，私网类型实例免费使用，无需一次性采购昂贵的负载均衡设备，无需运维投入。 SLB结合云盾提供防DDoS攻击能力，包括：CC、SYN flood等DDoS攻击方式。完善的第三方开放接口数梦飞天云平台提供了完整的开放接口，通过此接口可快速实现对应用、资源和数据进行更灵活的部署、更快速的操作、更精确的使用、更及时的监控。

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

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

云计算环境下安全分布式存储架构与容错技术研究

云计算环境下安全分布式存储架构与容错技术研究摘要当前网络技术在我国应用的比较成熟，随着相关技术的不断开发与应用，一种新型的数据处理与储存技术云计算运营而成，同时基于云计算的各类储存技术的开发成为时下的一种主流趋势，尤其是分布式存储架构受到了相关领域的广泛关注，其不仅能够很大程度上提升数据存储的安全性，而且其中容错技术的应用还能够大大提升提供的实用性和可靠性。关键词云计算；分布式存储架构；容错技术 1 云计算环境下安全分布式存储架构分析数据中心是保障云计算有效运行的关键要素，其主要涉及两个部分：软件设施、硬件设施。其中在数据中心中软件设施主要起到提供服务与安装程序的作用；而硬件设施是促进数据中心有效运行的基础保障，其主要包含两个部分：计算机设备、支撑系统。在云计算环境下进行安全、高效的数据存储与数据中心节点结构有着极大的相关性，为此将数据中心内不同的路由转发功能节点类型进行分類，基于云计算的安全分布式存储架构主要有以下三类。 1.1 服务器为核心的结构以服务器为主的系统架构主要是通过网线将服务器中的设置的所有网卡进行关联的结构。在此结构中服务器不仅要对数据进行安全的处理和保存，还要对数据包的转发提供有效的支持。基于服务器之上的系统架构在线路的连接与架构组成上极为的简便快捷，无须交换机等硬件设施，促使服务器与底层网络进行良好的交互，从而能够为路由算法进行有效的开发与应用。然而这种结构也存在一定的不足，例如：链路纷繁复杂，服务器需要大量的计算资源提供支持，服务器的负载压力不断上升，必然会降低服务器的整体计算效率，如此就会促使成本的升高、性能的降低等问题。 1.2 交换机为核心的结构以往的数据存储基本都离不开交换机的支持，在云计算技术还没有得到完全普及的时候，部分用户还是利用交换机来发挥数据中心的作用，换而言之交换机就是用户连接网络系统与数据中心的桥梁。如此基于交换机之上的架构存储技术均为树形结构，其涉及的内容主要有三个部分：聚合层、边缘层和核心层。树形结构相对而言有着极为明显的优势，不仅具备高效的方法、简易的链接、较强的拓展性等。但是以交换机为基础的架构也有着一定的不足，例如：有限的存储空间、陈旧的存储技术等。然而在数据存储过程中，可数据处理与储存方面进行相应的优化，促使操作过程更加的灵活、高效。 1.3 服务器与交换机相结合的结构

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

云计算平台构架

云计算平台构架经典云计算架构包括IaaS、PaaS、SaaS三层服务。云计算平台架构细分为硬件层、虚拟层、软件平台层、能力层、应用平台以及软件服务层。云平台的云计算架构虽然分了多个层次，但是每个层次之间都是松耦合关系，在一个具体的案例中也不是每个层次的服务都使用到，而是根据具体的应用环境搭建相应的云计算架构。 SDPaaS 图3.1 云计算构架（1）硬件层和虚拟层对应IaaS层主要提供基本架构的服务，比如提供基本的计算服务、存储服务、网络服务。计算服务是提供用户一个计算环境，用户可以在上面开发和运行自己的应用，此环境一般是包含约定CPU、内存和基本存储空间的虚拟机环境，也可以是一台物理服务器，但是对用户是透明的。存储资源是提供用户一个存储空间，根据用户需求不同可以提供块存储服务，文件存储服务，记录存储服务，对象存储服务。网络服务是提供用户一个网络方案，可以让用户可以维护自己的计算环境和存储空间，并可以利用计算环境和存储空间对外提供服务。（2）软件平台层、能力层、应用平台组成PaaS层软件平台层主要提供公共的平台技术，比如统一支撑操作系统，包括使用到的运行平台，对应用屏蔽了运行环境差异，应用只要关心业务逻辑即可；也包括统一计费、统一配置、统一报表等后台支撑，各种应用利用相应的框架进行开

发后，即可做到对外统一界面、统一运维管理、统一报表展示等；也包括分布式缓存、分布式文件系统、分布式数据库等通用技术，上层应用可以根据自己的需要使用相应的API就可以使用到这些通用技术。能力层主要提供基本业务能力，比如传统电信服务中的短信、彩信、wappush 等，互联网服务中的图片、地图、天气预报等，随着IMS兴起，也提供IMS 中的彩铃/彩像、IVR等能力。应用平台层是通过API或者自己的接入能力，将能力层的服务进行封装，抽象成一个个原子服务，对上层应用提供服务，从而简化了上层服务的开发。（3）软件服务层对应SaaS层软件服务层主要是对用户提供具体的服务，比如SNS社区、移动U盘、企业移动IM等。

《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

云计算分布式架构综述

云计算分布式架构综述传统的关系数据库由底层文件系统和上层表格系统构成，类似地，云计算也包含了分布式文件系统(如Google的文件系统GFS)和分布式表格系统(如Google的Bigtable)两个部分，其中分布式文件系统实现可靠、高效的数据存储和处理，分布式表格系统在分布式文件系统的基础上实现表的各种处理逻辑，例如查询、修改、扫描等。此外，鉴于开发和调试分布式程序有比较大的难度，实现高效的分布式程序挑战更大，因而云计算还有一个分布式计算系统(MapReduce)，通过它，云计算上的分布式程序开发变得易如反掌，运行效率却大大提升。MapReduce既可以运行在分布式的表格系统上，也可以直接运行在分布式文件系统上，达到很高的并行度，获得很好的效率。云计算系统常常是单一主控机(single master)+多工作机(many workers)模式，worker实现数据的存储、读写、分析处理等，master保存部分或全部元数据、实现worker的任务分配、状态监控、负载平衡、故障监测和故障恢复等。Master常常使用heartbeat+lease或类似机制监控worker的状态，向worker定期发放lease，worker在lease有效期(例如几秒到几十秒)内才进行工作，lease失效后则停止工作。如果master发现某个worker在过去一段时间内没有响应或者出现其他异常，则不再向该worker发放新的lease，并在旧的lease到期后重新分配该worker上的任务。这使得master得以发现有故障的worker并将其从系统中剔除，并在适当的时候采取措施以避免数据丢失或者任务失败等等，也使得系统管理员不需要进行任何额外的操作就可以下线部分worker(例如机器维护、软件硬件升级、机器淘汰等等)。如果没有其他措施，则云计算系统的单一master会成为整个系统的单点。为了避免这种现象的出现，云计算系统通常还有一个分布式选举系统(例如Google的Chubby)，master也不再是单一master，而是单一主master+几个辅master，辅master保持着对主master的准同步，一旦主master故障，则其中一个辅master会被选举并升级成为主master。这种选举和升级通常需要若干秒的时间，但由于worker在lease有效期内即使没有master也会继续工作，且应用程序对master的访问通过名字而不是IP地址，因此上层应用程序通常看不到这种切换，或者是一个短暂的停顿。

云计算体系架构与关键技术

云计算：体系架构与关键技术罗军舟金嘉晖宋爱波东方东南大学计算机科学与工程学院，江苏南京２１１１８９摘要：系统地分析和总结云计算的研究现状，划分云计算体系架构为核心服务、服务管理、用户访问接口等３个层次。围绕低成本、高可靠、高可用、规模可伸缩等研究目标，深入全面地介绍了云计算的关键技术及最新研究进展。在云计算基础设施方面，介绍了云计算数据中心设计与管理及资源虚拟化技术；在大规模数据处理方面，分析了海量数据处理平台及其资源管理与调度技术；在云计算服务保障方面，讨论了服务质量保证和安全与隐私保护技术。针对新型的云计算应用和云计算存在的局限性，又探讨并展望了今后的研究方向。最后，介绍了东南大学云计算平台以及云计算研究与应用方面的相关成果。云计算；虚拟化；数据中心；海量数据处理；服务质量；安全与隐私ＴＰ３９３Ａ１０００－４３６Ｘ（２０１１）０７－０００３－１９Ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ＬＵＯ　Ｊｕｎ－ｚｈｏｕＪＩＮ　Ｊｉａ－ｈｕｉＳＯＮＧ　Ａｉ－ｂｏＤＯＮＧ　Ｆａｎｇ２０１１－０５－２０２０１１－０６－３０基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１０７０１６１，　６１０７０１５８，６１００３２５７，６０７７３１０３，９０９１２００２）；国家重点基础研究发展计划（“９７３”计划）基金资助项目（２０１０ＣＢ３２８１０４）；国家科技支撑计划课题基金资助项目（２０１０ＢＡＩ８８Ｂ０３）；教育部博士点基金课题基金资助项目（２００８０２８６００３１）；江苏省自然科学基金资助项目（ＢＫ２００８０３０）；国家科技重大专项课题基金资助项目（２００９ＺＸ０３００４－００４－０４）：江苏省“网络与信息安全”重点实验室基金资助项目（ＢＭ２００３２０１）；“计算机网络与信息集成” 教育部重点实验室项目（９３Ｋ－９）万方数据

云计算的体系结构

云计算的体系结构云计算的体系结构由5部分组成，分别为应用层，平台层，资源层，用户访问层和管理层，云计算的本质是通过网络提供服务，所以其体系结构以服务为核心。如下图： 1，资源层资源池层是指基础架构屋面的云计算服务，这些服务可以提供虚拟化的资源，从而隐藏物理资源的复杂性。物理资源指的是物理设备，如服务器等。服务器服务指的是操作系统的环境，如linux集群等。

网络服务指的是提供的网络处理能力，如防火墙，VLAN，负载等。存储服务为用户提供存储能力。 2，平台层平台层为用户提供对资源层服务的封装，使用户可以构建自己的应用。数据库服务提供可扩展的数据库处理的能力。中间件服务为用户提供可扩展的消息中间件或事务处理中间件等服务。 3，应用层应用层提供软件服务企业应用是指面向企业的用户，如财务管理，客户关系管理，商业智能等。个人应用指面向个人用户的服务，如电子邮件，文本处理，个人信息存储等。 4，用户访问层用户访问层是方便用户使用云计算服务所需的各种支撑服务，针对每个层次的云计算服务都需要提供相应的访问接口。服务目录是一个服务列表，用户可以从中选择需要使用的云计算服务。订阅管理是提供给用户的管理功能，用户可以查阅自己订阅的服务，或者终止订阅的服务。服务访问是针对每种层次的云计算服务提供的访问接口，针对资源层的访问可能是远程桌面或者xwindows，针对应用层的访问，提供的接口可能是web。 4，管理层管理层是提供对所有层次云计算服务的管理功能：安全管理提供对服务的授权控制，用户认证，审计，一致性检查等功能。服务组合提供对自己有云计算服务进行组合的功能，使得新的服务可以基于已有服务创建时间。服务目录管理服务提供服务目录和服务本身的管理功能，管理员可以增加新的服务，或者从服务目录中除去服务。服务使用计量对用户的使用情况进行统计，并以此为依据对用户进行计费。服务质量管理提供对服务的性能，可靠性，可扩展性进行管理。

基于云计算的分布式数据挖掘平台架构.

第26卷第5期 2011年lO月北京信息科技大学学报 Journal of Beijing Information Science and Technology University V01.26No.5 Oct.2011 文章编号:1674—6864(201105—0019—06 基于云计算的分布式数据挖掘平台架构王小妮l’2,高学东2,倪晓明1 (1.北京信息科技大学理学院.北京100192;2.北京科技大学经济管理学院,北京100083 摘要:针对互联网上数量众多的网站带宽资源长期浪费或突发资源短缺、响应时间长、服务器宕机、网站受到黑客攻击等问题,提出了基于“云”的分布式web安全系统及基于云计算的分布式数据挖掘平台架构,并在此基础上提出了一种新型的分布式数据挖掘模式,利用云计算技术,可以方便地通过网络获取强大的计算能力和存储能力,将消耗大量资源的复杂计算通过网络路由优化和资源约束自适应策略分布到多节点上进行,然后通过组合不同数据站点上的局部数据模型,最终得到全局数据模型。关键词:云计算;数据挖掘;分布式中图分类号:TP 399文献标志码:A Architecture of distributed data mining platform based on cloud computing WANG Xiao—nil 2,GAO Xue—don92,NI Xiao-min91 (1.School of Applied Science,Beijing Information Science and Technology University,Beijing 100192,China;

云计算体系架构与关键技术(一)

云计算:体系架构与关键技术（一）本文系统地分析和总结云计算的研究现状，划分云计算体系架构为核心服务、服务管理、用户访问接口等3个层次。围绕低成本、高可靠、高可用、规模可伸缩等研究目标，深入全面地介绍了云计算的关键技术及最新研究进展。在云计算基础设施方面，介绍了云计算数据中心设计与管理及资源虚拟化技术:在大规模数据处理方面，分析了海量数据处理平台及其资源管理与调度技术;在云计算服务保障方面，讨论了服务质量保证和安全与隐私保护技术。针对新型的云计算应用和云计算存在的局限性，又探讨并展望了今后的研究方向。最后，介绍了东南大学云计算平台以及云计算研究与应用方面的相关成果。 1引言近年来，社交网络、电子商务、数字城市、在线视频等新一代大规模互联网应用发展迅猛。这些新兴的应用具有数据存储量大、业务增长速度快等特点。据统计至2010年，社交网站Facebook 己存储了15TB的数据，并且每天新增60TB数据；电子商务网站淘宝的B2C业务在2010年增长了4倍，其数据中心存储了14PB数据，并且每天需要处理SOOTB数据。与此同时，传统企业的软硬件维护成本高昂；在企业的IT投入中，仅有20%的投入用于软硬件更新与商业价值的提升，而80%则投入用于系统维护。根据2006年IDC对200家企业的统计，部分企业的信息技术人力成本达到1320美元/每人/每台服务器，而部署一个新的应用系统需要花费5.4周。为了解决上述问题，2006年Google、Amazon等公司提出了“云计算”的构想。根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义，云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(如计算设施、存储设备、应用程序等)的计算模式。计算机资源服务化是云计算重要的表现形式，它为用户屏蔽了数据中心管理、大规模数据处理、应用程序部署等问题。通过云计算，用户可以根据其业务负载快速申请或释放资源，并以按需支付的方式对所使用的资源付费，在提高服务质量的同时降低运维成本。作为信息产业的一大创新，云计算模式一经提出便得到工业界、学术界的广泛关注。其中Amazon等公司的云计算平台提供可快速部署的虚拟服务器，实现了基础设施的按需分配。MapReduce 等新型并行编程框架简化了海量数据处理模型。Google公司的App Engine云计算开发平台为应用服务提供商开发和部署云计算服务提供接口。 Salesforce公司的客户关系管理(CRM, customerrelationship management)服务等云计算服务将桌面应用程序迁移到互联网，实现应用程序的泛在访问。同时，各国学者对云计算也展开了大量研究工作。早在2007年，斯坦福大学等多所美国高校便开始和Google, IBM合作，研究云计算关键技术。近年来，随着云计算研究的深入，众多国际会议(如SIGCOMM、OSDI, SIGMOD, CCS等)上陆续发表了云计算相关研究成果.此外，以Eucalyptus为代表的开源云计算平台的出现，加速了云计算服务的研究和普及。不仅如此，各国政府纷纷将云计算列为国家战略，投入了相当大的财力和物力用于云计算的部署。其中，美国政府利用云计算技术建立联邦政府网站，以降低政府信息化运行成本。英国政府建立国家级云计算平台(G-Cloud)，超过2/3的英国企业开始使用云计算服务。在我国，北京、上海、深圳、杭州、无锡等城市开展了云计算服务创新发展试点示范工作;电信、石油石化、交通运输等行业也启动了相应的云计算发展计划，以促进产业信息化。然而，云计算本质上并非一个全新的概念。早在1961年，计算机先驱John McCarthy就预言:“未来的计算资源能像公共设施(如水、电)一样被使用。”为了实现这个目标，在之后的几十年