架构变革-云计算的架构
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。
云计算的技术架构和实现
云计算的技术架构和实现随着现代科技的不断发展，互联网技术不断更新完善，云计算作为一种全新的计算方式和数据存储方式被广泛应用。
它的出现使企业能够更快更便捷地部署和使用IT资源，同时更加灵活地配置计算能力。
在本文当中，我们将探讨云计算的技术架构和实现，以了解云计算是如何获得成功和普及的。
一、云计算的技术架构云计算是一种新型的分布式计算模式，它的技术架构包括了硬件层、平台层和应用层。
硬件层主要是指服务器资源和存储，平台层则是云计算中的操作系统，而应用层则是云计算中的应用程序。
1. 硬件层硬件层是云计算的最底层，包括了基础设施，例如服务器、存储设备等。
它们作为云计算基础设施的核心，在处理和存储数据时起到至关重要的作用。
硬件层在云计算中扮演的角色包括了两方面：一方面是统一的基础设施的资源池化；另一方面是统一的服务级别协议。
2. 平台层云计算的平台层是基于虚拟化技术的操作系统平台。
平台层的主要任务是管理和协调硬件层的资源分配，同时提供操作系统环境。
传统的操作系统只能为单台机器提供服务，而云计算中的平台层可以同时管理多个虚拟机。
这样，云计算可以实现资源的优化、资产利用效率的提高和管理成本的降低。
3. 应用层云计算的应用层是指各种云计算应用程序，如邮件服务、网站托管、数据备份等。
云计算中，应用层是用户与云计算的连接，是云计算科技能给用户提供服务的重要保证。
在传统的计算环境中，企业需要自主建立应用程序，但在云计算环境中，这些应用程序可以由云服务提供商为用户提供。
因此，云计算的应用层可以降低企业的成本和风险。
二、实现云计算的技术手段通过以上对云计算的技术架构的介绍，可以看出，云计算的实现手段主要包括了虚拟化技术、管理工具技术、网络技术等。
1. 虚拟化技术虚拟化技术是实现云计算的基本技术之一。
虚拟化技术是将一台计算机虚拟分成多个逻辑设备，从而实现多个操作系统与应用程序的并行运行。
使用虚拟化技术，可以将硬件资源以服务的方式提供给其他计算设备，实现更好的利用效率。
华为云计算组织架构
华为云计算组织架构华为云计算是华为公司旗下的一项重要业务，致力于为企业和个人提供全面的云计算解决方案。
为了更好地管理和运营云计算业务，华为云计算组织架构设计合理，充分发挥团队协作和人才优势，以提供高效可靠的云计算服务。
一、总体架构华为云计算组织架构主要包括三个层次：高层管理层、中层管理层和基层团队。
高层管理层负责制定战略规划、资源调配和决策，中层管理层负责具体业务的管理和执行，基层团队则负责具体技术开发和运维。
二、高层管理层高层管理层由云计算事业部总裁领导，负责制定并执行华为云计算的战略规划。
高层管理层下设战略规划部、运营管理部和人力资源部。
战略规划部负责制定云计算业务的长期发展规划和市场分析，运营管理部负责资源调配和业务管理，人力资源部负责人员招聘、培训和绩效评估。
三、中层管理层中层管理层由各业务部门负责人和项目经理组成，负责具体业务的管理和执行。
中层管理层下设研发部、市场部、销售部和客户服务部。
研发部负责云计算平台和解决方案的研发工作，市场部负责市场调研和产品推广，销售部负责云计算产品的销售和合作伙伴拓展，客户服务部负责客户关系管理和技术支持。
四、基层团队基层团队是云计算组织架构的核心部分，由技术工程师和运维人员组成。
基层团队下设多个研发小组和运维小组，分别负责云计算平台的开发和运维工作。
研发小组主要负责云计算平台的新功能开发和技术创新，运维小组主要负责云计算平台的稳定运行和故障处理。
五、团队协作华为云计算组织架构注重团队协作和沟通，强调横向和纵向的信息传递和共享。
各层次之间通过定期会议和报告进行沟通和协调，确保战略目标的顺利实现。
同时，团队成员之间也通过在线协作平台和团队活动加强沟通和交流，提升团队凝聚力和执行力。
六、人才培养华为云计算组织架构注重人才培养和激励机制的建立。
通过内部培训和外部合作，不断提升团队成员的技术和管理能力。
同时，建立合理的激励机制，给予优秀员工晋升和奖励的机会，吸引和留住优秀人才。
云计算的开放架构设计图
我们期望能够和 WEB 协议（HTTP）兼容。互联网的快速发展对存储系统的容量、性能 和功能提出了巨大挑战，主要表现为大容量、高性能、可扩展性、可共享性、自适应性、 可管理性，以及高可靠性和可用性，目前市场上没有一种解决方案可以满足所有这些要
2 PaaS 能力开放架构
2.1 基于虚拟化的业务云托管与部署
这种应用场景主要是互联网数据中心（IDC）的运营［5］，典型的如 Amazon 的弹性
计算云（EC2），能够支持各种不同的操作系统以及开发环境。这种类型的平台一般向 用户提供了如下特性： 灵活性 系统一般容许用户对运行实例的类型、数量、占用的资源量甚至地理位置进行相对自由 的定制，并可以根据用户需求随时调整。 低成本 使用运营商提供的这种服务以后，小型企业就不必自行购置昂贵的机器设备及网络设备， 可根据服务的容量及时间进行收费。 安全性
云计算的开放架构设计[图]
云计算的开放架构设计[图]
随着技术的发展和各行业对云概念理解的深入，云开始在各个层面和各个领域蔓延。它 已经变成一种思路、一种潮流，如云计算、云服务、云安全等。它们可以使计算能力、 服务、运营能力及安全能力通过一个平台集中提供并控制，并让其成为千千万万的企业 和个人可以随需索取的东西。 如何让云深入人们的生活？其中的关键在于开放平台的提供，它可以使云透过标准通用 管道，服务于普通百姓人家。可以说，使用云能力的门槛越低、越便利，使用范围才能 越来越广。云计算的能力开放，不仅方便最终使用者，更是受益第三方企业，他们能利 用开放的接口和服务， 提供超出云计算本身能力的服务。 1 IaaS 能力开放架构
心的元素，目前比较著名的有 RedHat GFS、IBM 的 GPFS 及 SUN 的 Luster。这些分 布式文件系统对硬件设施的要求较高，往往需要存储节点自身提供数据可靠性的保证。 这类文件系统通常会在操作系统核心提供开放接口供文件访问。另外一类是类似
云计算的架构及核心技术
云计算的架构及核心技术作者：薛慧丽来源：《智能计算机与应用》2014年第04期摘要：云计算的核心技术主要包括云架构体系、云核心技术、云的未来走向等三各方面，其中云架构体系部分，主要包括SaaS、PaaS、IaaS在内的云服务层，以及包括用户层、机制层、检测层在内的云管理层。
云核心技术主要包括MAP-Reduce编程模型、海量数据分存技术、海量数据管理技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术等五大内容。
“云计算”的未来走向目前仍存在着挑战与机遇。
关键词：云计算；架构体系；核心技术中图分类号：TP308 文献标识码：A文章编号：2095-2163（2014）04-0063-05Abstract：The architecture of the system and its core technology of cloud computing are introduced and analyzed in the paper. Cloud architecture system is divided into two parts： cloud services， including SaaS， PaaS， IaaS layer and cloud management， including user layer，mechanism layer， detection layer. After that， the paper clarifies the top five core technologies of cloud computing， which are respectively： MAP-reduce programming model， mass data storage technology， massive data management technology， virtualization technology and cloud computing platform management technology. Finally， there still exist challenges and opportunities for the future of cloud computing.Key words：Cloud Computing； Architecture System； Core Technology0引言云计算是近年来的一个热门词汇，其含义已经跨越了学术和科技界，并且融入到许多社会行业之中。
构建安全的云计算平台架构
云平台 安全实践
云平台安全实践--新致云安全案例
外网的syn攻击
某天新致云监控平台通过监控发现外网的机器发出惊人的syn 半连接，因为我们前期通过防火墙部署过syn过滤数，流量在进入到 我们真正的服务器前都被我们的流量清洗设备过滤了，然后将干净的 流量送到了真正的被攻击服务器。其实黑客攻击的是我们在各个数据 中心部署的CDN网络,CDN中的流量检测设备检测到后，送给清洗设 备，清洗后的流量就送给攻击目标，这样就减轻了攻击目标的压力。 事后，我们统计下来 ，这次我们的清洗设备挡住了将近百G的攻击。
统一网络架构物理网络平台安全
云平台整体架构安全
虚拟网络平台安全
防Ddos安全设计
呼 唤
云平台整体架构安全
数据管理
可信管理
CORE SW
C
ORE SW
Hypervisor
VM
VM
VM
vSwitch
LB
TOR
TOR
TOR
VXLAN Network
WAN
Hypervisor
VM
VM
VM
vSwitch
传统的计算，使用模式发生了革命性的变化，安全也
随之发生很大变化：威胁更多，攻击面更大，目标价 值更高，影响面更广。因此对于安全防范也面临新的 挑战，本议题主要深入分享包括物理安全、数据安全、 计算安全、网络安全、威胁分析、防护探讨等一系列 问题。
2
PART 云平台基础架构安全
￭云平台整体架构安全￭云平台虚拟化安全
分布式控制 策略，报文 无需迂回到 集中的策略 控制点，避
免形成性能
（部署在VM上）瓶颈。
用户数据安全—用户数据传输安全
云计算技术的总体架构
云计算技术的总体架构云计算是一种基于互联网的新型计算模式，借助虚拟化技术，将计算、存储、网络、应用等资源集中在云端，通过网络实现按需分配和使用。
云计算的最大优势在于其强大的可扩展性和灵活性，可以实现按需增减计算资源，使企业和用户可以充分利用现有资源，更好地满足其需求。
云计算技术的总体架构主要由以下五个方面组成：1.虚拟化平台虚拟化平台是云计算的核心技术，通过虚拟化技术可以将计算机的物理资源如CPU、内存、网络、存储等抽象出来，形成一个虚拟资源池，可以分配给不同的运行环境或应用程序。
虚拟化平台包括服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化等技术，可以为云计算提供更加高效、灵活和安全的支持。
2.数据中心数据中心是云计算的物理基础，是云计算服务提供商将虚拟化的资源进行物理实现和管理的地方。
数据中心通常包含数千甚至上万台服务器和网络设备，并配备与之匹配的供电和空调等基础设施，以确保数据中心的高可用性、安全性和可靠性。
数据中心还包括云计算管理平台，通过管理平台可以对数据中心的资源进行管理和监控，实现对资源池的优化和调度。
3.客户端客户端是云计算服务提供商向用户提供服务的接口，包括Web服务、移动客户端等。
通过客户端用户可以访问云计算平台提供的各种服务，如云存储、云计算、云安全、云应用等。
客户端是云计算服务提供商与用户之间的直接接口，其功能不仅包括提供基础服务，还包括提供个性化查询、交互、推荐等更复杂的服务。
4.应用服务应用服务是基于云计算平台上运行的应用程序，包括云应用、SaaS、PaaS等。
应用服务可以帮助企业和用户快速构建和部署应用程序，也可以为企业和用户提供安全、高效、稳定、灵活的应用服务。
应用服务还提供了完整的开发、测试、部署、运维等支持，可以为企业和用户提供更加高效的应用开发和管理模式。
5.云安全云安全是云计算的重要组成部分，包括云数据安全、云网络安全、云应用安全等。
云安全可以通过对用户数据和系统文件的加密、备份、还原、防护和监控等方式，为用户提供更加可靠和安全的数据中心服务。
云计算的总体架构
云计算总体架构、应用及模式探讨1. 引言：云计算，是一种可用于商业化运作技术架构。
云计算是新一代IT 〔计算机技术〕模式，是IT 开展历程回归，自乔布斯创新PC 〔个人 电脑〕分散应用以来IT 领域第一次大集中应用。
云计算诞生，仍然 得遵循经济规律，利用技术上创新实现需求增长与运营本钱降低。
面 对大量资源利用率缺乏计算机，通过云形式，利用富裕已存在性能资 源，使其虚拟成池以提供效劳满足社会各方面信息软件化需求，这是 目前IT 业大举进攻目标市场。
云计算是技术，有自身技术架构，通 过对云计算架构中功能模块解析与架构应用实例列举，阐述了云计算 实现根本模型，并对云计算商业模式进展了分类展望。
2. 云架构：云计算经过初期摸索，架构渐渐清晰，主流是分为两局部：效劳 与管理。
云架构总体构造框如图1：图1云架构系统框图效劳分三层：SaaS 〔软件即效劳〕、PaaS 〔平台即效劳〕与IaaS 〔根离敢物她互联底设施即效劳〕。
SaaS是出现最早，最普遍云计算效劳。
随着互联网高速开展，根底网络条件日益成熟，用户通过浏览器联网即能用云上软件效劳。
SaaS 最靠近用户，只需按需付费就能享受云计算效劳商提供软件效劳，用户因此省去了前期软硬件与后期维护资金投入，这种高体验性效劳，促成7SaaS产品在云计算产品中高市场份额。
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页面功能动态描述语言，提高人机交互时动画体验。
〔3〕、CSS（级联样式表）。
控制Web页面外观，例如链接文字变化，页面内容与表现形式相互独立。
另外还有RIA〔富联网应用〕技术，Flash〔动画与矢量表示工具〕与Sliverlight ［微软富联网应用〕，这里不做表达。
开发涉及本钱，由于Adobe〔电脑软件公司〕与微软涉及软件许可与应用收费，所以以上三种技术组合被市场广泛采纳，通用且学习本钱低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
JD
BC
负载
)
DB2数据库系统（主数据库服 务器:Active)
(均 TP HT
衡负
载)
HA
共享存储
JD BC
DB2 数据库系统（备数据库服 务器:StandBy)
应用服务器
主服务器正常的时候的交互路线
主服务器不正常的时候的交互路线
16
© 2011 IBM
应用系统的逻辑部署架构--DB2数据库集群、WAS集群、HTTP Server 均衡负载方式
27
Cluster(服务器集群）
© 2011 IBM
硬件体系层次提供的存储能力：一个例子 One Server DRAM 32GB DISK 1TB
Local Rack(16 Servers) DRAM 512GB DISK 16TB
Cluster(10 Racks) DRAM 5TB DISK 160TB
架构变革-云计算的架构
© 2011 IBM
声明
本文件中有些图片源自互联网，其版权归属相关图片的所有者。
2
© 2011 IBM
Agenda
前言
现有IT系统的主要问题
采用云计算技术后新系统的架构初探
3
© 2011 IBM
云计算起源和发展
1961年斯坦福教授John McCarthy 提出计算资源可以成为一 种重要的新型工业基础。类似水、电、气和通信。 1999年Salesforce成立，2001年发布在线CRM系统 2001年Google CEO Eric Schmidt 在搜索引擎大会上首次提 出”Cloud Computing“概念。
数据清 洗和转 换，装 载
数据清 洗和转 换，装 载
2.。数据量太大， 处理速度太慢了； 疯掉
OLAP数据库
Cube
3。用户会认为我们 这个系统就是一个 报表系统罢了
支撑 业务分析建模层
支撑
支撑
14
© 2011 IBM
集群、均衡负载、数据分区架构设计 让应用系统高效、可靠、 安全的运行太难了 浏览器 浏览器 浏览器
应用服务器集群 （WebSphere Application Server 集群)
数据库服务器集群(DB2 PureScale）
SAN存储池
应用服务器
共享存储
DB2 数据库服务器
P HTT
IBM HTTP Server (主 HTTP Server：Active)
HT TP( 均
衡负
载)
应用服务器 应用服务器
应用-核心支撑应用（统一用户管理中心、数据开发平台、监控）,各种业务应用 etc 应用运行支撑-J2EE应用服务器、MQ、ESB、WorkFlow 、Hadoop、Web服务器 etc 数据-关系型数据库、NoSQL etc
Iaas- Iaas云计算平台管理：服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、自动化
11
© 2011 IBM
下图所示的是一个我们最喜欢用的经典的应用分层架构设计图
12
© 2011 IBM
应用竖井和数据孤岛
让企业整体IT应用形成一个 整体，信息可靠可信，提高 重用性降低开发成本和风险， 应用集成方便快速太难了
缺少好的设计规范和 架构以及代码质量,如 何进行集成？
应用系统集成
应用1
基础设施作为服务(IaaS)
6
Source: Hagen Wenzek CHQ St
© 2011 IBM
云计算应用(服务)的分类 根据提供的服务类型，将云计算应用(服务)分为三类
应用系统 操作系统+应用服务引擎 应 用 平 台 应 用 软 件
Software as a Service
用户通过标准的Web浏览器来使用 Internet上的软件。 用户不必购买软件，只需按需租用软件
共享存储
18
主服务器正常的时候的交互路线
主服务器不正常的时候的交互路线
© 2011 IBM
硬件利用率太低，费电、占空间、运维成本高；简而言之太不低碳了
硬件资源峰值负载
利用率
空闲时间
1
10
15
30
19
© 2011 IBM
监控对我们的业务至关重要,并且监控不是买一个东西实施下就好了的
Is it the Web server?
Is it the Portal server?
20
© 2011 IBM
移动互联网、物联网的发展；特别是移动互联网的发展所带来的变革
21
© 2011 IBM
Agenda
前言
现有IT系统的主要问题
采用云计算技术后新系统的架构初探
23
© 2011 IBM
24
© 2011 IBM
High Level View of Paas Cloud 接入端-PC、智能手机、智能平板 等
对于我们现在的应用系统在将来某个时间，DB2数据库系统无法通过对前面所示图的Active 主DB2数据库服 务器进行增加CPU和内存也无法提高性能的时候且要满足数据库服务器的CPU利用率超过70%的条件，我们 将建议对DB2进行集群即采用DB2 PureScale技术对DB2数据库进行集群从而让多台DB2数据库服务器都是 Active状态以提高性能，并且需要增加相应J2EE应用服务器增加J2EE应用服务器集群（WebSphere Application Server集群）的规模。这样的话就需要对DB2、WAS进行扩容，和对相应的存储系统、IBM服 务器进行扩容。相应的应用系统的逻辑部署架构图如下图所示：
对于我们现在的应用系统的数据库系统没有遇到很大的性能问题的时候，我们不建议DB2数据库系统进行集 群和均衡负载而建议采用数据库HA方式以提供数据库系统的高性能和高可靠性，相应的扩展性通过单台数 据库服务器的纵向扩展能力来支撑（即采用增加CPU和内存的方式），J2EE应用服务器采用集群和均衡负载 的方式。相应的应用系统的逻辑部署架构图如下图所示：
数据源层 数据采集和数据填报层 （数据复制和ETL） 抽取 数据 数据仓库层和数据集市层
数据分析层 ：报表，统计，预测，决 策支持等
业务数据库1
业务数据库2
实施 复制 数据
基础数据库 通过分析 XLS获取 数据 通过调用 XLS数据 WebServices 获取数据 各种应用系统
数 据 采 集 应 用
IBM 的 例子
软件作为服务(SaaS)
中间件 数据库
Web 2.0 应用运行环境 开发工具
Java 运行环境
软件平台作为服务(PaaS)
Blue Cloud,Pur eScale Appliicatio n System
服务器
网络
数据中心Fabric
存储 Computi ng on Demand
共享的虚拟化的, 动态部属
数据库服务器集群(DB2 PureScale） SAN存储池
应用服务器集群 （WebSphere Application Server 集群)
应用服务器
共享存储
DB2 数据库服务器
P HTT
WebSphere DataPower XC10 Appliance(主： Active)
HT TP( 均
衡负
载)
应用服务器 应用服务器
HA HTTP(当主HTTP SERVER 崩溃时将访问备 HTTP SERVER) 用户 WebSphere DataPower XC10 Appliance (备:Standby)
(均 TP HT
衡
负
载
)
JD
BC
应用服务器
共享存储
JD BC
应用服务器 DB2 数据库服务器 应用服务器 应用服务器
主服务器不正常的时候的交互路线
17
© 2011 IBM
应用系统的逻辑部署架构--DB2数据库集群、WAS集群、前端均衡负载采用硬件方式
如果当我们的数据库服务器集群和J2EE应用服务器集群规模较大、并且能够提供高性能、高可靠性、高扩展 性服务的时候，却发现在最前端的WEB服务器（IBM HTTP Server做为HTTP Server的功能和做为J2EE应用 服务器集群的均衡负载的功能)出现了性能瓶颈的时候，我们建议采用硬件的方式来进行解决。当然这种方 式仅仅是为苏州提供服务的话出现这种机率很低，一般会出现在全省大集中的时候。这样的话就需要采购相 应的WebSphere DataPower XC10 Appliance 硬件。相应的应用系统的逻辑部署架构图如下图所示：
HA HTTP(当主HTTP SERVER 崩溃时将访问备 HTTP SERVER) 用户 IBM HTTP Server (备 HTTP Server:Standby)
(均 TP HT
衡
负
载
)
JD
BC
应用服务器
共享存储
JD BC
应用服务器 DB2 数据库服务器 应用服务器 应用服务器
共享存储
主服务器正常的时候的交互路线
Infrastructure as a Service 以服务的形式提供虚拟硬件资源，如虚 拟主机/存储/网络/安全等资源。 用于无需购买服务器、网络设备、存储 设备，只需通过互联网租赁即可搭建自 己的应用系统
7
典型应用：Amazon Web服务
IDC
© 2011 IBM
8
© 2011 IBM
Agenda
前言
现有IT系统的主要问题
采用云计算技术后新系统的架构初探
9
© 2011 IBM
对于我们的Web 业务应用（架构师、开发人员将会围绕数据创建了传统的“n” 层软件栈（数据存储层、业务逻辑层与显示层））来说相应的应用全景图