云计算_10云计算研究热点全解.ppt

电子工业出版社《云计算(第二版)》配套课件 第10章 云计算研究热点 《云计算（第二版）》购买网址： 当当网 京东商城 姊妹力作《实战Hadoop》购买网址： 当当网 京东商城 提 纲 ? 云计算体系结构研究 ? 云计算关键技术研究 ? 编程模型研究 ? 支撑平台研究 ? 应用研究 ? 云安全研究 Youseff划分方法 可视化最好的一层，用户通过该层提供的Web门户访问服务 云应用的开发者，他们实现应用并在云上部署服务 为高层提供功能性资源，可以组成新的云软件环境或应用。所提供的云服务可以分为三类：计算资源、数据存储和通信 负责管理组成云的物理服务器的基础软件管理 形成云的基础骨架的硬件和交换机等 Lenk划分方法 提 纲 ? 云计算体系结构研究 ? 云计算关键技术研究 ? 编程模型研究 ? 支撑平台研究 ? 应用研究 ? 云安全研究 虚拟化技术 目前普遍使用三种虚拟机技术：VMware Infrastructure、Xen和KVM --VMware作为虚拟化技术中的龙头，开发设计的VMware Infrastructure能创建自我优化的IT基础架构，其优点如下： （1）通过服务器整合降低IT成本并提高灵活性 （2）减少计划内和计划外停机以改进业务连续性 （3）运行较少的服务器并动态关闭不使用的服务器 --Xen是由XenSource所管理的一个开源GPL项目。Xen是openSUSE和Novell主要支持的虚拟化技术，它能够创建更多的虚拟机，每一个虚拟机都是运行在同一个操作系统上的实例 --KVM是指基于Linux内核（Kernel-based）的虚拟机（Virtual Machine），是以色列的一个开源组织提出的一种新的虚拟机实现方案，也称为内核虚拟机 数据存储技术 ?特点 （1）在工作量可并行计算的提前下，计算能力是弹性的 （2）数据存储在不信任的主机上 （3）数据通常是进行远程复制 ?方案 --和事务处理相关的数据管理系统 --和分析相关的数据管理系统 ?基于分析的云数据库管理系统应该具有以下性质和特点 （1）效率 （2）容忍错误 （3）能够在异构的环境中运行 （4）能够操作加密的数据 （5）能够与商业化的智能产品进行交互 数据存储技术 ?基于树的一致性模型 --目的：保证数据的一致性 --解决方案:基于树的一致性模型 -控制器（Controler） -数据服务器副本（Database Replication） ?一致性树的建立过程 ①建立加权图（Weighted Connection Graph）G（V，E） ②选择根节点 ③在指定了根节点后，将树的根节点作为单一源点，利用单源点最短路径Dijkstra算法，找出根节点到各副本节点的最可靠的路径，并建立一致性树 资源管理技术 ?通用的云系统索引框架 （Sai Wu 等） --框架中，处理节点以结构化覆盖网络的形式组织在一起，每个节点建立本体索引以加速数据访问 ?最上层为用户应用提供了一个数据访问接口 ?中间一层包含数千个处理节点，用来为用户提供计算资源 ?最底层，处理节点的连接组织是松耦合的 资源管理技术 ?网络资源管理（Network Resource Management，NRM）系统 引入一个不断变化的基于CHAMELEON的软件模块及一个带有虚拟节点的多结点网络拓扑结构。这种基于软件架构的资源管理系统NRM能够通过接入相应的库来管理不同种网络设备 --大部分传统的NRM仅能控制一种特定的网络设备 --持续的NRM（Sustainable NRM），通过导入对应的控制库实现不同种类的网络设备的管理 资源管理技术 图（a）所示，这种完全网格结构需要虚拟机之间的完全连通，且这种带宽的分配不可扩展 图（b）所示，类似于星型的拓扑结构，虚拟网络节点作为云网络的中心节点；添加新的虚拟机时，只需在虚拟机与虚拟网络节点之间开辟新的网络路径即可 能耗管理技术 ?云平台中能源优化问题（Shekhar Srikantaiah等 ） --研究了云计算中能源消耗、资源利用率及整合后的工作性能之间的内在关系 --实验步骤 --测试结果 -计算机性能变化曲线 -计算机能源消耗变化曲线 --降低能源消耗的资源整合算法 --为满足更多网络服务需求，降低能耗，减少数字媒体下载量，可采用如下几种措施 （1）减少数字垃圾 （2）进行策略性的界面设计 （3）提高使用意识 （4）避开使用高峰期 实际CPU利用率 实际磁盘利用率 目标CPU利用率 目标磁盘利用率 欧几里得距离δ Σδ A（初始） 30