云计算系统介绍.docx

云计算相关技术及应用介绍云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。美国国家标准与技术研究院（NIST）将其定义为：“云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。”云计算服务模式云计算自底向上可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。这里所谓的层次，是分层体系架构意义上的“层次”。IaaS，PaaS，SaaS分别在基础设施层，软件开放运行平台层，应用软件层实现。下图是其示意图：图1-1 云计算服务分类示意图基础设施即服务( Infrastructure as a Service，IaaS)通过网络作为标准化服务提供按需付费的弹性基础设施服务，其核心技术是虚拟化。可以通过廉价计算机达到昂贵高性能计算机的大规模集群运算能力。典型代表如亚马逊云计算AWS( Amazon WebServices) 的弹性计算云EC2 和简单存储服务S3，IBM 的蓝云等。2.平台即服务( Platform as a Service，PaaS) 提供给客户的是将客户用供应商提供的开发语言和工具( 例如Java，python，.Net) 创建的应用程序部署到云计算基础设施上去。其核心技术是分布式并行计算。PasS 实际上指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS 的模式提交给用户。 典型代表Google AppEngine( GAE) 只允许使用Python 和Java 语言，基于称为Django 的Web 应用框架调用GAE 来开发在线应用服务。3.软件即服务( Software as a Service，SaaS) 它是一种通过Internet 提供软件的模式，用户无需购买软件，而是租用服务商运行在云计算基础设施上的应用程序，客户不需要管理或控制底层的云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至单个应用程序的功能。该软件系统各个模块可以由每个客户自己定制、配置、组装来得到满足自身需求的软件系统。典型代表如Salesforce 公司提供的在线客户关系管理CRM( Client Relationshiz Management) 服务，Zoho Office，Webex，常见的还有Email 等。云计算部署方式1.私有云( private cloud)云基础设施是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。私有云可部署在企业数据中心中，也可部署在一个主机托管场所，被一个单一的组织拥有或租用。2.公共云( public cloud)基础设施是被一个销售云计算服务的组织所拥有，该组织将云计算服务销售给一般大众或广泛的工业群体，公共云通常在远离客户建筑物的地方托管，而且它们通过提供一种像企业基础设施进行的灵活甚至临时的扩展，提供一种降低客户风险和成本的方法。3. 混合云( hybrid cloud)基础设施是由2 种云组成，每种云仍然保持独立，但用标准的或专有的技术将它们组合起来，具有数据和应用程序的可移植性( 例如，可以用来处理突发负载) ，混合云有助于提供按需和外部供应方面的扩展。三、云计算的关键技术云计算作为一种新的超级计算方式和服务模式，以数据为中心，是一种数据密集型的超级计算。它运用了多种计算机技术，其中以编程模型、数据管理、数据存储、虚拟化和云计算平台管理等技术最为关键。下面分别介绍云计算的一些关键技术．1.编程模型MapReduce 。作为Google 开发的Java、Python、C + + 编程模型，是一种简化的分布式编程和高效的任务调度模型，应用程序编写人员只需将精力放在应用程序本身，使云计算环境下的编程十分简单。而关于集群的处理问题，包括可靠性和可扩展性，则交由平台来处理。MapReduce 模式的思想是通过“Map( 映射)”和“Reduce(化简) ”这样2 个简单的概念来构成运算基本单元，先通过Map 程序将数据切割成不相关的区块，分配( 调度) 给大量计算机处理，达到分布式运算的效果，再通过Reduce 程序将结果汇整输出，即可并行处理海量数据。2.海量数据分布存储技术。云计算系统采用分布式存储的方式存储数据，用冗余存储的方式保证数据的可靠性。 云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google 的GFS 和Hadoop 团队开发的GFS 的开源实现HDFS。GFS 即Google 文件系统( Google File System) ，是一个可扩展的分布