云计算的总体架构
发布时间：2022-10-12 10:45:56 所属栏目：云计算 来源：
导读： 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
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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， 页面的内容和表现的形式相互独立。另外还有 RIA（富联网应用） 的技术， Flash（动画和矢量表示工具） 和Sliverlight（微软富联网应用） ， 这里不做叙述。 开发涉及成本， 由于 Adobe（电脑软件公司） 和微软涉及软件许可和应用的收费， 所以以上三种技术的组合被市场广泛采纳， 通用且学习成本低。 在 HTML5 被人们广泛接受之前， RIA 的应用会占到一定的比例， 与 HTML4 相比， RIA 在用户体验性方面具有优势。 PaaS 是目前出现最晚但潜力较大的云计算服务。 提供软件开发和部署应用平台给应用软件的开发人员。 平台包括软件开发工具、 开发部署和测试环境， 平台具有高整合率， 支持上万的应用软件。 平台的高经济型， 使得开发人员省去服务器软硬件和网络搭建的高投入。 PaaS 包含以下的常见技术： （1） 、 REST（表述性状态迁移） 。 响应服务调用的技术， 将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。 （2） 、 多租户。 一对多的服务， 一个应用实例对应多个组织， 具有高经济性。 （3） 、 并行处理。 应对于海量数据处理， 服务器集群规模大， 面向科研及统计分析机构。 （4） 、 应用服务器。 处理 Web 响应的呼叫。 （5） 、 分布式缓存。 降低后台服务器的高负荷压力， 提升响应速率， 使服务器保持较好的数据处理能力。不同的 PaaS 平台， 对以上技术的选取也是不同的。 应用服务器和分布式缓存是必需的。 REST 用于对外的接口。 多租户技术用于 SaaS 应用的后台， 对于有些公司的 PaaS 平台， SaaS 的 API（用户编程接口） 是依赖 PaaS 的 API 的。 云计算与雾计算_云计算结构_云计算功能结构 并行服务的特殊性决定了其作为单独服务推出。IaaS 是底层技术的云计算服务。 面向大中型企业， 这类服务的需求是企业级的。 其常见技术如下：（1） 、 虚拟化技术。 在物理服务器上虚拟多个虚拟机， 类似电脑中存在多个操作系统。 服务器的购置成本和维护成本将大大降低。（2） 、 分布式存储。 将海量数据分配至多台服务器上进行存储和管理。（3） 、 关系型数据库。 利用改良的事物关系表达抽象数据库结构模型以适应云服务的应用。（4） 、 NoSQL（非关系型数据库） 。 对关系型数据库的补充， 应对非关系型数据库和海量数据管理的需求。 不同 IaaS 平台对以上技术的选取也是不同的。 虚拟化技术是必需的。 数据库技术和分布式存储技术则应不同 IaaS 云计算服务企业的投放服务灵活选取。管理同样分三层： 客户层、 管理功能层和监控层。 客户层， 面向使用云计算服务的客户， 通过以下 4 个功能模块为客户提供优质服务：（1） 、 客户管理。 客户管理包含三个方面， 账号管理、 登陆管理和客户配置管理。 账号管理对客户的身份及访问权限进行有效管理， 当然也包括用户组。 登陆管理， 这个在云服务登陆中显得很特别， 应对云中所有可登陆的系统， 只需一次登陆成功， 就能访问所有能登陆的系统。 客户配置管理， 针对每个客户， 配置的不同性能和应用都要进行记录、 管理和追踪， 实现资源的合理和合法使用。 （2） 、 客户支持。 客户支持是增强客户的体验的重要手段， 在遇到云服务使用困难时， 能得到及时有效的解决， 客户支持系统显得很关键。 客户系统应体现差异化服务， 针对不同重要级别的客户， 能提供不同的客户支持服务， 客户体验的效果会很明显。（3） 、 计费管理。 利用监控层采集的数据， 对用户使用的资源和服务进行精确收费， 并能提供详细的费用清单。（4） 、 服务管理。 云服务中的特殊功能模块， 云是基于 SOA（面向服务的体系结构） 架构， 系统是松耦合的， 应用可以拆分为多个服务， 服务可以通过接口进行连接， 既能整合成流程提高运行效率又能支持扩展修改。云中存在许多服务，这使得服务管理对于云服务的提供显得很重要。 管理功能层， 保障云整体环境的安全性及管理自动化， 分为以下 4 个模块：（1） 、 运维管理。 运维管理体现在三个方面： 预防维护、 能源管理和告警性能管理。 预防维护是建立在告警性能管理之上的， 对潜在故障隐患进行预警， 对已发生的故障采取冗余或重启硬件操作。 能源管理是对闲置能源进行关闭， 能根据设备负荷对相关耗能硬件进行调节， 也能根据机房温度和能耗统计进行能源的精益管理。 告警和性能管理， 对云中的发生的事件进行捕捉、 记录和上报。（2） 、 资源管理。 资源管理面向云中的物理设备， 首先是将云中物理资源进行虚拟化， 类似于建水池， 集中建造一个资源池， 然后， 加以规则， 建立资源使用流程， 得以自动部署资源的使用， 最后进行资源调度使用， 能均衡资源于各种应用。（3） 、 安全管理。 安全管理是云服务的重要点， 对数据、 应用和账号都要实施安全保障。 云安全涉及有 7 个方面， 一是对安全进行全面检测梳理漏洞， 二是物理隔离， 三是利用网络技术实施隔离， 四是对数据进行加密， 五是实施不同的安全策略和制定不同的安全规则， 六是按责任划分权限， 七是做好数据备份， 避免数据因人为和管理上的漏洞而丢失。（4） 、 冗余支持。 数据中心要建立冗余， 主数据中心发生毁坏时， 云仍能依靠备用数据中心进行运行。 主备之间要能实时同步， 主备能实现自动和快速的倒换。 对于物理节点， 其失效是正常的， 可以屏蔽掉故障节点或恢复它正常工作，但前提是不影响云服务的正常运行。 监测层， 主要涉及三个方面的监测， 一是对物理资源运行状况的监测， 例如CPU（中央处理器） 使用率等。 二是对虚拟资源运行状况的监测。 三是服务质量的监测， 记录其请求响应的相关技术指标， 以判断是否满足差异化服务。 3. 云架构应用实例：Google（互联网搜索引擎公司） 和 salesforce（云服务提供商） 的云计算产品， 在业界享有盛誉， 通过对这两大公司云计算服务构架的实例剖析， 有助于更好的理解云架构。salesforce 公司的 CRM（客户管理系统） 云计算产品属于 SaaS 服务， 由于基础物理资源必需虚拟化和其 SaaS 服务依赖于 PaaS 的 API， 所以 CRM 云服务构架包含全部三层， 如图 2：图 2 CRM 云服务架构框图CRM 产品采用的技术包含以下几种：（1） 、 SaaS 层。 采用 HTML、 JavaScript 和 CSS 这套组合。（2） 、 PaaS 层。 采用多租户技术和支撑多租户技术的应用服务器。（3） 、 Iaas 层。 采用关系型数据库。（4） 、 云管理方面。 在客户层提供客户管理和计费管理。 在管理功能层提供安全管理和资源管理。 在监控层提供监控管理。Google 公司的 APP Engine 产品是 PaaS 服务， 云服务构架只有两层， 如图 3：图 3 APP Engine 云架构系统框图APP Engine（应用引擎） 产品采用的技术包含以下几种：（1） 、 PaaS 层。 采用分布式缓存技术和应用服务器。（2） 、 Iaas 层。 采用 NoSOL 数据库的分布式存储。（3） 、 云管理方面。 在客户层提供计费管理， 能进行 API 级的细颗粒计费。在管理功能层提供运维管理和资源管理。 在监控层提供监控管理。 4． 云的商业模式云的技术架构是统一的， 但技术的开发是为了商业运作， 因客户需求， 就会演变为不同的云模式， 大致分为以下四种：（1） 、 公有云。 面向公共普通用户， 客户群庞大， 容易形成规模效益， 其成本会变低。 公有云可由云服务提供商或综合型信息服务提供商进行运营， 为公共用户提供各种 IT 资源。 云服务提供商提供软件环境、 应用、 物理等各种资源的管理和维护。 使用公共云服务， 用户按需付费即可。 云中的资源对于用户而言是透明的和未知的， 正是基于此， 云服务提供商能保证设施和资源的安全性， 能满足安全上的需求。 （2） 、 私有云。 面向企业级用户， 特别是 IT 经费充足的企业。 企业对数据有很高的安全需求， 不希望数据不再企业内部， 而在公有云中。 私有云就是将云放置在企业的防火墙内， 企业 IT 人员能对数据、 安全性和服务进行有效控制。 （3） 、 混合云。 面向企业级用户， 适合既对数据安全有一定要求， IT 经费又不足的企业。 具体思路是， 将企业重要的数据和应用放至企业防火墙内， 将相对次要的数据和应用放至公有云中。（4） 、 行业云。 这是未来很重要的一种云模式。 云行业应用和物联网行业应用将在此进行结合， 存在巨大的商业价值。 行业云将一个行业的数据和应用放至专门的云中， 能实现资源的共享和重复使用， 降低行业内企业的开发成本，例如游戏行业。当然云计算结构， 商业模式离不开需求和针对性开展云服务提供经营， 应着眼于市场用户需求， 通过移动终端、 应用服务平台、 基础通信设施、 基础 IT 设施和服务提供合作伙伴的整合联动， 结合自身优势有选择性地开展云计算服务经营。 成功的商业模式一定是可持续的， 可复制的， 潜在用户价值的不断挖掘伴随着产品运作应用不断的丰富化。 5. 结束语云， 其技术价值和商业价值巨大。 2012 年是云计算全力发展的一年， 普遍性应用将在明后年开始显现。 云计算将给社会生产和社会生活带来巨大的变革，使产业布局得到优化， 云计算产业链将带动一大批企业发展， 实现规模化效益。云计算构架的解析和商业模式探讨， 对向云计算的靠拢的企业提供了一些产品和运营选择上的思路， 乘云而上， 望企业在云中实现更大的成长和发展。 （编辑：PHP编程网 - 金华站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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