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Eucalyptus 云计算 Eucalyptus 云计算 2011年03月30日 　　1.1 Eucalyptus：EC2的开源实现 　　Eucalyptus[22]是加利福尼亚大学的Daniel Nurmi等人实现的，是一个用于实现云计算的开源软件基础设施。Eucalyptus是Amazon EC2的一个开源实现，它与EC2的商业服务接口兼容。Eucalyptus是一个面向研究社区的软件框架，它不同于其他的IaaS云计算系统，能够在已有的常用资源上进行部署，Eucalyptus采用模块化的设计，它的组件可以进行替换和升级，为研究人员提供了一个进行云计算研究的很好的平台。Eucalyptus的设计目标是容易扩展、安装和维护。和EC2一样，Eucalyptus 依赖于Linux和Xen进行操作系统虚拟化。本节介绍Eucalyptus的设计、体系结构和组件功能等。目前Eucalyptus系统已经提供下载，并且可以在集群和各种个人计算环境中进行安装使用。相信随着研究的深入，Eucalyptus将引起更多人的关注。 　　1. 开发目的 　　用户可以通过多种方式来使用各种计算资源和存储资源，这些资源包括单个笔记本电脑到分布在世界各地的数以千计的计算节点。用户一般基于各种特征如硬件体系结构、内存和磁盘存储能力、网络连接或地理位置来定位这些资源。一般地，这种资源定位涉及到资源的可用性、应用程序的性能分析、软件服务要求及行政关系等复杂的问题。而高性能计算和网格计算在资源配置标准方面迈出了一大步[23][25]，但是对于有复杂资源需求的用户来说这些标准还是有些累赘。例如，一个需要大量计算资源的用户必须联系多个不同的资源提供者以满足自己的需求，而这些资源构成的资源池中的资源大部分都是异构的，使得任务的性能分析和资源的有效利用变得十分困难。虽然具有专业知识的用户可以接受资源的异构性，但是许多用户喜欢一个硬件资源、软件堆栈及编程环境一致的开发运行环境，这种一致性使得大规模的应用开发和部署变得更容易。 　　云计算的基本功能是通过各种接口提供对大规模数据和计算资源的访问。目前的云计算系统基本遵循相同的原则，即对资源的获取和释放是按需进行的，且用户接口应该非常简单。此外，云计算系统所提供的资源的通过虚拟化技术向用户隐藏了大量的信息如资源的物理位置、计算资源体系结构方面的细节等。这种应用模式得到了广泛的认同，并为开发者开发可扩展的应用程序提供了全新的编程目标。随着云计算系统的数量和规模的增长，需要对云计算的一些重要问题进行研究，以使云计算平台朝着预期的目标发展并取得成功。但是目前大多云计算产品要么是专有的，要么它们所依靠的大规模基础设施和软件对于研究社区的研究人员是不开放的，云计算研究人员不能够对其进行任意修改和实验研究[22]。缺乏研究工具使得许多基本问题不能够解决。 　　Eucalyptus专门用于支持云计算研究和基础设施的开发。它基于基础设施即服务（IaaS）的思想，不同于Google、Amazon、Salesforce、3Tera等云计算提供商，它所使用的计算和存储基础设施如集群和工作站可为学术研究组织所用，为他们提供了一个模块化的开放的研究和试验平台，该平台为用户提供了运行和控制部署在各种虚拟物理资源上的整个虚拟机实例的能力。Eucalyptus的设计强调模块化，以允许研究者对云计算的安全性、可扩展性、资源调度及接口实现进行测试，有利于广大研究社区对云计算的研究探索。 　　2. 设计原则 虽然云计算系统已经为用户提供了一些可用的服务，但是其软件的封闭性使得云计算爱好者很难找到一个公开的灵活框架来定制自己的实验。Eucalyptus是一个面向研究的开源云计算系统，为了满足众多研究者的上述需求，采用了独特的设计[22][30]： (1) Eucalyptus必须能够在不受其设计者操控的软硬件环境中进行部署和执行。 　　(2) Eucalyptus 必须是模块化的，以便不同的研究者进行升级、改造和替换，同时能够实现最大程度的可扩展性。 　　Eucalyptus的系统架构设计同时考虑了上述两个原则，并在它们之间做出了权衡。 　　3. Eucalyptus与IaaS 　　虽然大多数现有的云计算实现都遵循灵活性、可扩展性和提供动态计算能力等原则，但是在如何把这种计算能力提供给用户上却存在着很多差异。如亚马逊的弹性计算云EC2[23][27]允许用户根据需要分配整个虚拟机，从而提供基础设施即服务（IaaS）式的服务。它允许用户自行提供操作系统内核、基本操作系统软件、任何用户级别的软件和他们希望运行的应用程序，IaaS系统只负责提供物理资源和实例化用户的虚拟机。Eucalyptus实现的IaaS的特别之处在于它被设计便于在研究环境中进行安装