云计算讲义技术及体系结构
云计算的体系结构
云计算的体系结构引言随着互联网技术的不断发展，云计算作为一种新兴的计算模式，已经逐渐成为企业和个人所依赖的重要技术之一。
它将计算任务分配给多个服务器组成的资源池，以提供按需、弹性的服务。
这种技术不仅可以提高资源的利用率，还能降低成本，提高系统的可靠性。
本文将详细介绍云计算的体系结构，包括其组成部分、层次关系以及优势等方面。
概述云计算是一种以服务为基础的计算模式，它将计算任务、数据存储和应用程序等资源通过互联网进行分配和调度。
其体系结构包括三个主要组成部分：基础设施层、平台层和应用层。
这三个层次各自承担着不同的角色，共同完成云计算的任务。
基础设施层基础设施层是云计算体系结构的最底层，主要负责硬件资源和虚拟化技术的管理。
该层包括计算资源、存储资源、网络资源等基础设施，通过虚拟化技术将这些资源转化为虚拟的资源池。
这些资源池可以根据需要进行动态分配和管理，从而提高资源的利用率和系统的可靠性。
平台层平台层是云计算体系结构的中间层，主要负责应用程序的开发、部署和管理。
该层提供了一系列应用程序开发工具、运行环境和操作系统，使得开发者可以基于云计算平台开发出高效、可靠的应用程序。
同时，平台层还可以对应用程序进行管理和监控，确保系统的稳定性和安全性。
应用层应用层是云计算体系结构的最高层，主要负责为用户提供具体的应用服务。
该层根据用户的需求提供各种应用程序和服务，比如云存储服务、云安全服务、云数据分析服务等。
用户可以通过这些服务进行数据存储、备份、分析和处理等操作，从而更加方便地进行工作和生活。
云计算的架构云计算的架构可以分为三个层次：平台层、服务层和应用层。
其中，平台层主要面向开发者，提供应用程序的开发、部署和管理工具；服务层主要面向用户，提供各种云服务；应用层则主要负责将用户与具体的业务场景进行对接。
这三个层次之间通过API接口进行通信，共同完成云计算的任务。
云计算的优势云计算作为一种新兴的技术，具有多方面的优势。
云计算的体系结构
云计算的体系结构云计算的体系结构⒈介绍⑴定义云计算是一种基于互联网的计算模式，通过共享的计算资源（包括网络、服务器、存储、应用等），提供灵活的、可扩展的和经济高效的计算服务。
⑵目标云计算的目标是提供按需、可扩展、可靠、安全的计算资源，以满足不同用户的需求。
⒉云计算的组成部分⑴基础设施层基础设施层提供硬件资源，包括服务器、存储设备、网络设备等。
⑵平台层平台层提供运行环境和开发工具，包括操作系统、数据库、开发框架等。
⑶应用层应用层提供具体的应用服务，包括电子邮件服务、数据存储服务、虚拟机服务等。
⒊云计算的体系结构模型⑴公有云公有云是由云服务提供商提供的基础设施和应用服务，可以被多个组织和个人共享使用。
⑵私有云私有云是由单个组织或个人专属使用的云计算环境，建立在私有网络上，并提供与公有云相似的服务。
⑶混合云混合云是将公有云和私有云相互关联的一种云计算模式，可以根据需求灵活地调整使用公有云和私有云的比例。
⑷社区云社区云是一个由共同利益的组织共同使用和维护的云计算环境，可以提供特定行业或共同需求的服务。
⒋云计算中的关键技术⑴虚拟化技术虚拟化技术可以将物理资源（如服务器、存储设备）抽象为虚拟资源，实现资源的灵活调度和共享。
⑵自动化管理自动化管理技术可以通过自动化流程和工具实现对云计算环境的自动配置、部署、监控和维护。
⑶多租户隔离多租户隔离技术可以实现在一个云计算环境中，多个租户共享资源但彼此独立，保证安全性和性能。
⑷弹性扩展弹性扩展技术可以根据业务需求，自动调整云计算环境的资源，提供灵活的扩容和收缩。
⒌云计算的优势和挑战⑴优势- 灵活性：云计算提供按需分配和弹性扩展的计算资源，可以根据需求灵活调整。
- 经济效益：云计算可以大幅降低计算成本，避免不必要的硬件和维护开销。
- 高可用性：云计算通过分布式架构和冗余设计，提供高可靠性和容灾能力。
- 共享资源：云计算通过虚拟化和多租户隔离，实现资源共享，提高资源利用率。
《云计算系统模块讲解课件》
提供用户接口和交互功能。
云计算引擎
2
实现资源管理和调度。
3
云计算技术层
提供核心技术支持，如虚拟化和容器技 术。
虚拟化技术
虚拟化技术允许将物理资源划分为多个虚拟资源，提高资源的利用效率。常用的虚拟化技术包括服务器虚拟化、 网络虚拟化和存储虚拟化。
云计算系统的数据中心
数据中心是云计算系统的核心组成部分，用于存储和处理大量的数据和应用 程序。数据中心通常具有高度的可扩展性和冗余机制，以确保高可用性和数 据安全。
《云计算系统模块讲解课 件》
云计算是一种基于互联网的计算模型，通过共享的计算资源提供按需的网络 服务。本课件将深入讲解云计算系统的各个模块与应用场景。
什么是云计算系统
云计算系统是一种通过网络提供服务和存储资源的计算模型。它以高度集中的数据中心为基础，实现了按需分 配计算和存储资源的能力。
云计算系统的分类
云计算系统的容灾备份
灾难恢复
通过备份和复制数据，在发生灾 难时快速恢复服务。
数据备份
定期备份数据，保护数据的安全 和完整性。
冗余备份
使用冗余机制提供高可用性服务， 减少单点故障。
云计算系统的监控管理
云计算系统通过实时监控和管理工具，对资源的使用情况、性能和安全进行监测和管理。通过监控管理，可以 及时发现和解决问题，提高系统的运行效率和可靠性。
云计算系统的演进与趋势
演进
1. 从私有云向混合云过渡 2. 容器技术的兴起 3. 边缘计算的发展
趋势
1. 人工智能与云计算的结合 2. 大数据分析和云计算的整合 3. 边缘智能设备的普及
云计算系统的资源调度
云计算系统通过资源管理和调度算法，实现资源的动态分配和调度。资源调度算法可以根据不同的策略和需求， 提高资源利用率和系统性能。
云计算体系结构
PaaS提供商提供了一个完整的软件开发环境，包括应用程序开发、数据库、服务器和存储等服务。用 户可以使用各种开发工具和语言来开发应用程序，并将其部署到云端。PaaS具有高可用性、可伸缩性 和灵活性等特点，是开发人员和软件公司的首选。
IaaS（基础设施即服务）
总结词
IaaS是一种云计算服务模式，它提供计 算、存储和网络等基础设施服务，用户 可以根据需求自由地配置和使用这些资 源。
要点二
详细描述
容器化技术可以消除应用程序对操作系统和基础设施的依 赖性，使得应用程序可以在任何平台上快速部署和运行。 容器化技术还可以实现应用程序的隔离和安全性，提高了 系统的可靠性和安全性。在云计算中，容器化技术常用于 微服务和容器编排等领域。
05
云计算安全问题
数据安全
01
02
03
数据隔离
确保不同租户之间的数据 隔离，防止数据泄露和未 经授权的访问。
2010年，随着社交网络和移 动互联网的兴起，云计算应用 逐渐普及，企业开始将业务迁
移至云端。
云计算的优势与局限性
优势
可扩展性、灵活性、高可用性、 安全性、成本效益等。
局限性
数据安全和隐私保护、网络带宽 和延迟问题、缺乏统一标准等。
02
云计算服务模式
SaaS（软件即服务）
总结词
SaaS是一种软件交付模式，用户通过Web浏览器可以实现相同的功能并拥有访问数据的能力，而无需在本地安 装软件。
详细描述
虚拟化技术可以将服务器、存储设备、网络 等硬件资源虚拟化为多个虚拟资源，实现资 源的动态分配和管理。通过虚拟化技术，多 个应用程序可以共享相同的物理资源，提高 了资源利用率，降低了成本。同时，虚拟化 技术还可以实现应用程序的快速部署和迁移
详解云计算技术
详解云计算技术云计算技术是一种基于互联网的计算模式，通过将计算能力、存储资源和应用程序提供给用户，实现按需提供、灵活可扩展的服务。
云计算技术的发展和普及，为各行各业的信息化建设带来了巨大的便利和机遇。
本文将详细介绍云计算技术及其相关概念、原理、应用以及实施过程。
第一章：云计算基础1.1 云计算概述1.2 云计算发展历程1.3 云计算的优势和挑战1.4 云计算的基本特征1.5 云计算的分类模式第二章：云计算架构2.1 云计算体系结构2.2 云计算关键技术2.2.1 虚拟化技术2.2.2 分布式计算技术2.2.3 自动化管理技术2.2.4 资源调度和负载均衡技术2.3 云计算安全架构第三章：云计算服务模式3.1 基础设施即服务（IaaS）3.2 平台即服务（PaaS）3.3 软件即服务（SaaS）第四章：云计算应用场景4.1 企业云计算4.2 云计算4.3 教育云计算4.4 医疗云计算4.5 金融云计算第五章：云计算实施过程5.1 云计算架构设计5.2 云计算平台选择和部署5.3 云计算中的数据迁移和安全性考虑5.4 云计算成本和效益评估附件：本文档涉及附件，详见附件部分。
法律名词及注释：1、云计算：基于互联网的计算模式，通过将计算能力、存储资源和应用程序提供给用户，实现按需提供、灵活可扩展的服务。
2、虚拟化技术：将物理资源虚拟化为逻辑资源，提高资源利用率和灵活性。
3、分布式计算技术：将计算任务分散到多个计算节点进行并行处理，提高计算速度和可靠性。
4、自动化管理技术：通过自动化的方式对云计算资源进行管理和维护，提高管理效率和可靠性。
5、资源调度和负载均衡技术：根据用户需求和系统状态，合理调度和分配云计算资源，实现负载均衡和高效利用。
6、云计算安全架构：保障云计算系统的安全性，防止数据泄露和非法访问。
云计算的体系架构（不懂技术也明白）
云计算的体系架构（不懂技术也明白）最近事情比较多，原本想讲一讲云计算涉及到的主要技术，不过有朋友建议先出一篇架构介绍的文字做一下铺垫更好，所以这篇就讲一下云计算的体系架构吧。
云计算的外在表现是通过Internet按需向用户提供动态的、可配置、易扩展的弹性资源和一系列服务，在架构设计上，一般可以分为三个层次：核心服务层、用户访问接口层、服务管理层。
核心服务层核心服务层主要是IaaS、PaaS、SaaS这三个层次的服务。
在云计算系列的第一篇已经简要介绍过。
现在对这三种服务的特点进行对比介绍，使大家更好理解。
服务内容IaaS PaaS SaaS服务对象需硬件资源的用户程序开发者企业和需要软件应用的用户使用方式使用者上传数据、程序代码、环境配置使用者上传数据、程序代码使用者上传数据关键技术数据中心管理技术、虚拟化技术海量数据处理技术、资源管理与调度技术Web服务技术、Internet 应用开发技术等系统实例Amazon EC2 MicrosoftAzure、HadoopSalesforce CRMIaas基础设施即服务，主要通过硬件基础设施部署服务，通过按需付费的形式为用户提供实体或虚拟的可配置的基础设施资源，如计算、存储和网络等资源。
通过IaaS，用户不必自己购买和建设这些基础设施，而只对所租用的资源按需或者按量付费即可。
在使用IaaS服务的过程中，用户需要向云服务提供商提供基础设施的配置需求，以及程序代码和用户数据，由于数据中心是IaaS的基础，因此数据中心的管理和优化问题成为IaaS产品相关企业的研究热点。
此外，为了优化硬件资源的分配，IaaS需要虚拟化技术，例如借助Xen、KVM、VMware等虚拟化工具，以提供可靠性高、可定制、灵活性强、规模可扩展的服务。
在Iaas之上是PaaS层，Paas基于计算、存储和网络基础资源，为面向企业或终端用户的应用及业务创新提供快速、低成本的开发平台和运行环境。
第章云计算基本概念及整体架构ppt课件
云计算是必然的趋势
特点：
体积更小，耗电更省，成本更低 运算速度有了更大的提高 存储容量和存储速度有了大幅度的提高 程序设计采用了结构化程序设计
云计算是必然的趋势
1970年，第四代大规模集成电路电子计 算机诞生
云计算与网格计算的区别
什么是网格计算
网格计算即分布式计算，是一门计算机科 学。它研究如何把一个需要非常巨大的计 算能力才能解决的问题分成许多小的部分 ，然后把这些部分分配给许多计算机进行 处理，最后把这些计算结果综合起来得到 最终结果。
云计算与网格计算的区别
网格计算强调资源共享，任何人都可以 作为请求者使用其他节点的资源，任何 人都需要贡献一定资源给其他节点。它 将工作量转移到远程的可用计算资源上
国产大数据技术
阿里巴巴OceanBase 云创存储数据立方DataCube
中国的云计算技术
云视频监控技术
cVideo云视频监控系统 cVideo智能分析系统，如特定人物视频检
索、区域入侵检测、车流量统计、火焰检 测 cVideo云转码系统
中国的云计算技术
阿里巴巴阿里云服务
Azure
什么是云计算
云计算的三大服务模式
基础设施即服务(IaaS)
提供给消费者的是部署计算、存储、网络和其 他基本的计算资源的能力，用户能够部署和运 行任意软件，包括操作系统和应用程序。
如亚马逊的弹性计算云EC2和简单存储服务S3 在IaaS环境中，用户相当于在使用裸机和磁盘
云计算强调专有，任何人都可以获取自 己的专有资源，并且这些资源是由少数 团体提供的，使用者不需要贡献自己的 资源
第九章_云计算体系结构
通过介绍亚马逊、Google、 IBM这三种典型的云计算实现， 剖析在“云计算”背后所采用的具体技术，解析当前云计 算的平台建设方法以及应用构建方式。
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实例1: Google的云计算平台与应 用
为了保证可靠性，每个块都会复制到多个块服务器上，缺省保 存三个备份。主服务器管理文件系统所有的元数据，包括名字 空间、访问控制信息和文件到块的映射信息，以及块当前所在 的位置。
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一、 Google File System 文件系统
GFS客户端代码被嵌入到每个程序里，它实现了Google文件系 统 API，帮助应用程序与主服务器和块服务器通信，对数据进 行读写。客户端跟主服务器交互进行元数据操作，但是所有的 数据操作的通信都是直接和块服务器进行的。客户端提供的访 问 接 口 类 似 于 POSIX 接 口 ， 但 有 一 定 的 修 改 ， 并 不 完 全 兼 容 POSIX标准。通过服务器端和客户端的联合设计，Google File System能够针对它本身的应用获得最大的性能以及可用性效果。
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云计算发展路线
并行计算 云计算
集群计算
网格计算
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云计算体系逻辑结构
用户互动 界面
系统管理
资源工具
服务器
服务目录
监控和测定 -
云计算体系物理结构
数据中心 – System x
监控
Provisioning Baremetal & Xen VM
IBM Monitoring v.6
DB2
Provisioning Manager v.5.1