软件工程-进阶课程与技术-云计算与微服务_云计算成本与资源管理.docxVIP

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云计算基础

1云计算模型与服务

云计算模型主要分为三种服务模式：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS），软件即服务（SaaS）。这些模型提供了不同层次的云服务，满足企业或个人在不同场景下的需求。

1.1基础设施即服务（IaaS）

IaaS是最基础的云服务模型，它提供虚拟化的计算资源，如虚拟机、存储、网络等。用户可以在IaaS上安装操作系统、中间件、数据库和应用程序。例如，AmazonWebServices（AWS）的EC2和S3服务，分别提供计算和存储资源。

1.1.1示例

在AWS上启动一个EC2实例：

importboto3

#创建EC2客户端

ec2=boto3.resource(ec2)

#启动EC2实例

instance=ec2.create_instances(

ImageId=ami-0c55b159cbfafe1f0,#AmazonLinux2AMIID

MinCount=1,

MaxCount=1,

InstanceType=t2.micro,

KeyName=my-key-pair

)

1.2平台即服务（PaaS）

PaaS提供了一个平台，使开发者可以构建、测试和部署应用程序。PaaS通常包括操作系统、数据库、开发工具和运行环境。例如，GoogleAppEngine和Heroku。

1.3软件即服务（SaaS）

SaaS是最直接的云服务模型，它通过互联网提供软件应用程序。用户无需安装和维护软件，只需通过互联网访问即可。例如，MicrosoftOffice365和Salesforce。

2云计算的关键技术

云计算的关键技术包括虚拟化、分布式计算、并行计算、存储技术、网络技术、安全技术等。

2.1虚拟化技术

虚拟化技术是云计算的核心，它将物理资源抽象成逻辑资源，使用户可以按需获取和使用资源。例如，通过虚拟机技术，可以在一台物理服务器上运行多个操作系统实例。

2.1.1示例

使用KVM（Kernel-basedVirtualMachine）创建一个虚拟机：

#安装KVM

sudoapt-getinstallqemu-kvmlibvirt-daemon-systemlibvirt-clientsbridge-utilsvirtinst

#创建虚拟机

sudovirt-install--name=myvm--ram=1024--vcpus=1--os-variant=centos7.0--network=bridge=br0--graphics=vnc,listen=--noautoconsole--diskpath=/var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2,size=10--cdrom/path/to/iso

2.2分布式计算

分布式计算是将计算任务分散到多个计算机上执行，以提高计算效率和处理能力。例如，MapReduce是一种分布式计算模型，用于处理大规模数据集。

2.2.1示例

使用HadoopMapReduce处理数据：

#安装Hadoop

sudoapt-getinstallhadoop

#编写MapReduce程序

#Map函数

defmap(key,value):

forwordinvalue.split():

yieldword,1

#Reduce函数

defreduce(key,values):

yieldkey,sum(values)

#运行MapReduce程序

hadoopjarhadoop-examples.jarwordcountinputoutput

2.3并行计算

并行计算是将计算任务分解成多个子任务，同时在多个处理器上执行，以提高计算速度。例如，OpenMP是一种并行计算标准，用于在共享内存系统上编写并行程序。

2.3.1示例

使用OpenMP编写并行程序：

#includestdio.h

#includeomp.h

intmain(){

inti,num_threads,thread_id;

//获取线程数

num_threads=omp_get_num_threads();

//获取当前线程ID

thread_id=omp_get_thread_num();

//并行执行

#pragmaompparallelfor

for(i=0;i10;i+