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PAAS-云数据库服务-RDS
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分布式云计算平台架构详解
分布式云计算平台架构详解分布式云计算平台架构详解1·引言在当今云计算和大数据时代，分布式云计算平台架构扮演着重要的角色。
本文将详细介绍分布式云计算平台架构的各个组成部分和功能。
2·分布式存储模块2·1 分布式文件系统2·1·1 文件系统架构2·1·2 文件分布策略2·2 分布式对象存储2·2·1 对象存储系统架构2·2·2 数据冗余和一致性2·2·3 数据访问控制3·分布式计算模块3·1 分布式任务调度3·1·1 任务调度器架构3·1·2 任务调度策略3·2 分布式计算框架3·2·1 分布式计算框架架构3·2·2 分布式数据处理3·2·3 分布式计算资源管理4·分布式网络模块4·1 虚拟网络4·1·1 虚拟网络架构4·1·2 虚拟网络管理4·2 路由器和负载均衡器4·2·1 路由器架构4·2·2 负载均衡器架构5·分布式安全模块5·1 认证与授权5·1·1 用户认证5·1·2 资源访问授权5·2 数据加密与隔离5·2·1 数据加密算法5·2·2 数据隔离策略5·3 安全日志与监控5·3·1 安全日志管理5·3·2 安全监控系统6·附件本文档附带以下附件：●分布式云计算平台架构示意图●分布式存储模块详细设计文档●分布式计算模块详细设计文档●分布式网络模块详细设计文档●分布式安全模块详细设计文档7·法律名词及注释本文档中涉及的法律名词及其注释如下：●云计算：指通过网络提供计算、存储、网络、应用等资源的方式。
云计算平台详细方案设计
云计算平台详细方案设计第1章数据中心云平台设计1.1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，用户可以按需申请相关的资源，包括：云主机、云存储、云网络、云防火墙与云负载均衡等。
基于未来云平台的发展趋势及华北油田数据中心云平台的需求，华北油田的云平台应具备异构管理能力，能够对多种虚拟化平台进行统一的管理、统一监控、统一运维，同时，云平台能够基于业务的安全需要进行安全防护，满足监控部门提出的安全等级要求。
下面是本次云平台架构的初步设计，如下图所示：图2-2：云平台总体架构图1.2资源池总体设计从云平台的总体架构可以看出，资源池是云平台的基础。
因此，在构建云平台的过程中，资源的池化迈向云的是第一步。
目前，计算资源的池化主要包括两种，一种是X86架构的虚拟化，主要的虚拟化平台包括VMware、KVM、Hyper-V等；另一种是小型机架构的虚拟化，主要的虚拟化平台为PowerVM，这里主要关注基于X86架构的虚拟化。
存储资源的池化也包括两种，一种是当前流行的基于X86服务本地磁盘实现的分布式存储技术，如VMware VSAN、华为FusionStorage、华三vStor等；另一种是基于SAN 存储实现的资源池化，实现的方式是利用存储虚拟化技术，如EMC VPLEX、华为VIS(虚拟化存储网关型)和HDS VSG1000(存储型)等。
云计算总体结构图、架构图
安全建设 安全域
安全基线 建设
虚拟机安 全
数据安全
辅助决策 应用功能区
开发辅助决策
经营管理应用 生产管理应用
生产运行管理应用 虚拟桌面
应用管理辅助决策
移动应用
ESB
逻辑数据 中心
基础应用区
业务区
帐号管理
统一认证
数据区
办公桌面区
单点登录
访问控制
自助服务
逻辑架构区
WEB区
DB区
BPM
群集
安全区
存储区
高可用
HA/DRS/FT/vMotion/Load Balance/vVLAN
资源池
基础架构云资源池
桌面云资源池
高性能计算云资源池
IT基础设 施安全
设备虚拟化 x86虚拟化
小机虚拟化 虚拟存储化 虚拟交换机 虚拟防火墙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设备
x86服务器 小型机 网络设备 存储设备 备份设备 安全设备
统一管理 ITIL管理 自动部署 报表管理 配置管理 监控管理 虚拟机管
云计算管理平台
云计算管理平台云计算管理平台包括云资源管理平台、云连营管理平台、网络管理平台。
云资源管理平台包括IT基础架构中的物理资源和虚拟资源的管理，其中虚拟计算资源的管理集成厂商的云平台；云运营管理平台含业务管理模块和运营管理模块。
云计算管理平台总体架构如下：图12：云管理平台架构图1.1.1. 云资源管理平台建设方案整个复杂的云计算架构中，必须通过一个强大的管理平台来实现对硬件资源的整合和虚拟化，对功能服务器的模板制作与部署，对云计算资源进行启动、停止、删除、回收等，对整个云计算平台运行性能进行实时监控和日志报告等功能，同时还实现用户交换接口，用户可以方便地登录到云计算平台，申请各种硬件资源和中间件资源，启动、停止自己功能服务器功能。
这样打破了业务应用对资源的=独占的方式，实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。
考虑到XX中的3个区（专用网络区、公共网络区、互联网接入区）之间是通过MPLS VPN相关隔离，为了实现云计算平台对3个区的统一管理，我们建议将宿主机的管理口（统一设置宿主机上某一个单独物理网卡用于云计算管理平台对虚拟机的管理通讯）进行统一VLAN规划，通过此方式可以实现不同分区的虚拟机在同一个资源组中迁移和统一管理。
云资源管理平台主要由以下两个模块组成：云资源管理系统云计算服务Portal。
图13：云资源管理功能模块图1.1.1.1. 云资源管理系统云资源管理系统其通过虚拟化技术和基于策略的自动化管理技术，构成虚拟化资源池，实现对物理资源、虚拟资源的统一管理和分配。
云资源管理系统架构需要实现功能：1、设备管理提供对物理设备的接入和管理功能，包括设备发现展示、配置部署、告警上报等。
2、虚拟适配层提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，如VMware、Xen、KVM、Hyper-V等，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口。
3、云适配层提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理能力。
云计算平台设计虚拟化数据中心参考架构
云计算平台设计虚拟化数据中心参考架构1.1.1虚拟化数据中心蓝图图-虚拟化数据中心如图“图-虚拟化数据中心“所示，在整个虚拟化数据中心当中包括了虚拟化平台，虚拟化数据中心管理，虚拟化数据中心备份，虚拟化数据中心运维，虚拟化数据中心安全，总共5个组成部分。
通过对每个组成部分的功能进行详细划分，我们可以得到虚拟化数据中心的参考架构图（图3.8 虚拟化数据中心架构图）。
图-虚拟化数据中心架构图虚拟化平台：虚拟化数据中心的基础和应用运行平台，实现所有计算资源的池化，能够实现共享、动态、集中监控、集中管理、扩展和高可用的特性。
虚拟化数据中心管理：虚拟化数据中心的管理平台不但可以实现对底层基础架构的管理，同时也可以实现对虚拟化资源的管理，并且可以在统一的管理平台上实现跨地域，多数据中心的管理。
虚拟化数据中心运维：虚拟化数据中心运维平台是确保虚拟化数据中心进行自动化操作的关键平台，也是和未来的有云门户进行接口的平台。
虚拟化数据中心备份：通过虚拟化备份平台的建设，对整个数据中心中的应用、数据实现集中的备份和恢复，确保当出现系统故障、误操作等情况下的应用系统可用性和可恢复。
虚拟化数据中心安全：集中的虚拟化数据中心安全，根据不同用户、不同管理员的使用权限和角色，对其能够访问的系统，能够执行的操作进行详细的定义。
1.1.2虚拟化中心计算平台1.1.1.1虚拟化平台组成虚拟化数据中心基础架构平台是面向业务系统以虚拟化技术为核心的一体化架构平台。
它主要包含：统一计算资源层：无状态的计算资源节点，各个计算节点能够透明的添加，调配，更改或删除，并且不影响应用系统的正常运行；单个计算节点应具备更好的虚拟化技术支持能力，优化的CPU和MEM配比，充分保证虚拟技术对物理资源的充分利用；多协议支持能力，要对FC、iSCSI和NFS 协议均具备良好的拨接端口和支持能力；精简的连接架构，网络交换架构要控制在二层之内，做到一次布线的多协议，多链路支持能力；图形化的管理界面，能实施动态监控和管理各个模块单元；开放的体系架构，能够连接第三方的统一网络和统一存储及虚拟化资源层。
云计算平台架构图
云计算平台架构图随着数字化转型的趋势不断加强，企业对云计算平台的需求呈现出爆炸性增长。
云计算平台以其超高的计算、网络和存储能力，成为企业追求高效率、低成本的首选。
而理解云计算平台的架构，可以帮助我们更好地利用这一强大的工具。
一般来说，云计算平台架构可以分为三个主要部分：基础设施层（IaaS）、平台层（PaaS）和软件层（SaaS）。
这三个部分构成了云计算平台的骨架，为企业提供稳定、高效的IT服务。
1、基础设施层（IaaS）基础设施层是云计算平台的最底层，主要提供计算、存储和网络等基础设施服务。
这一层通过虚拟化技术，可以将物理硬件资源转化为虚拟资源，供上层使用。
企业可以根据实际需求，动态地获取所需的计算、存储和网络资源，实现按需使用，灵活扩展。
2、平台层（PaaS）平台层位于基础设施层之上，主要为企业提供应用程序开发和部署所需的平台和工具。
这一层集成了数据库、消息队列、缓存等中间件，为上层应用提供稳定、高效的支持。
企业可以利用这一层提供的工具和平台，快速开发、测试和部署应用程序，大大缩短了开发周期，提高了开发效率。
3、软件层（SaaS）软件层是云计算平台的最高层，主要为企业提供具体的软件应用和服务。
这些软件应用和服务包括但不限于客户关系管理（CRM）、企业资源规划（ERP）、数据分析等。
企业可以通过这一层，以低成本、高效率的方式获取所需的应用和服务，满足自身的业务需求。
以上就是云计算平台的基本架构。
可以看出，云计算平台是一个分层、模块化的结构，各层之间相互独立，互不影响。
这种架构使得企业可以根据自身的需求和特点，灵活地选择所需的服务和资源，实现按需使用，高效利用。
同时，云计算平台的可扩展性也非常强，企业可以根据业务的发展需求，随时增加或减少所需的资源和服务。
这种弹性的架构使得企业能够更好地应对市场变化和业务挑战。
云计算平台的开放性也是其重要特点。
通过开放的标准和接口，企业可以方便地集成第三方应用和服务，构建属于自己的云计算生态系统。
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Hadoop生态系统数据流程图及架构图
1、mysql、oracle、sql server等关系型数据库的结构化数据通过sqoop2工具导入到hive、hdfs中，通过hive、mapreduce等工具进行过虑、清洗、统计、分析、计算等操作，将操作后的数据放到hdfs云存储里面，或者再通过sqoop2工具导回到关系型数据库。
2、日志、文档、图片、小视频等半结构化数据及非结构化数据通过flume或者其他数据采集工具采集，采集的数据可以放到hdfs云存储、hbase分布式数据库等。
3、通过hbase api的接口将各类数据组织之后放到hbase分布式数据库中。
4、数据采集工具采集到的一部分数据可以进行流式计算，即数据先缓存到kafka等消息队列，然后实时传送给storm系统进行数据挖掘，数据分析等，将所得结果放到关系型或非关系型数据库。
5、spark系统和hadoop系统结合使用，spark系统读取hdfs,hbase上的数据通过其高效率的内存计算功能进行计算，挖掘，分析等操作，将所得结果存放到关系型或非关系型数据库。