云计算体系结构图
第3章 云计算平台
阿里云服务平台-1
阿里云服务器（Elastic Compute Service，简称ECS）是一种简单高效、处理能力可弹性伸缩的云计 算服务，能够帮助用户快速构建更稳定、更安全的应用，提升运维效率，降低IT成本，使企业更 专注于核心业务创新。 批量计算服务（Batch Computing Service，简称BatchCompute）是一种适用于大规模并行批处理作 业的分布式云服务。BatchCompute支持并发规模的海量作业，由系统自动完成资源管理、作业调 度和数据加载，并按实际使用量计费。
Google云计算平台核心技术-7 6. Dapper监控系统 Google设计了Dapper监控系统。Dapper能对几乎所有的Google后 台服务器进行监控，并将海量的监控信息记录汇集在一起产生有 效的监控信息。
Dapper监控信息的汇总需要经过以下三个步骤： (1)将区间的数据写入到本地的日志文件。 (2)将所有机器上的本地日志文件汇集在一起。 (3)将汇集后的数据写入到BigTable存储库中。
Amazon云平台-1
Amazon的云计算服务主要包括：弹性计算云服务EC2、简单存储服务S3、 简单数据库服务SimpleDB、简单队列服务SQS、弹性MapReduce服务、内 容推送服务CloudFront、移动服务、安全服务和身份服务等。这些服务涉 及云计算的方方面面，用户可以根据自己的需要选用一个或多个，而且 所有这些服务都是按需获取计算资源，具有极强的可扩展性和灵活性。
专有网络（Virtual Private Cloud，简称VPC）支持用户基于阿里云构建出一个隔离的网络环境，并 对该虚拟网络进行配置，包括选择自有IP地址范围、划分网段、配置路由表及网关等。
弹性伸缩（Auto Scaling，简称AS）是一种根据用户的业务需求和策略，对弹性计算资源进行经济 地自动调整的管理服务。阿里云平台的AS机制能够在业务增长时自动增加ECS实例，并在业务下 降时自动减少ECS实例。
云计算PPT-精华课件
DB2
Provisioning Manager v.5.1
WebSphere Application Server
云计算基础设施，可提供 托管或现场解决方案。
资源管理栈
- 15 -
云计算体系特点
通过Internet接入 不需要自身具有IT技术来实施 第三方提供 资源共享 无多余功能开发 无多余费用 系统延续性好
- 16 -
目前的IT架构
商业流程
财务
底层系统管理./ 安全
底层系统管理./ 安全
服务器
底层系统管理./ 安全
数据库
存储
交易过程 互联网门户 文件系统
- 17 -
未来10年集成了云计算应用的动 态IT架构
商业流程
用户界面 & 接口
强化:
减少费用 & 提高质量
虚拟应用 虚拟信息 底层结构虚拟
虚拟存储 虚拟进程
云计算体系逻辑结构
用户互动 界面
系统管理
资源工具
服务器
服务目录
监控和测定
- 14 -
云计算体系物理结构
Apache
虚拟机 虚拟机 虚拟机 虚拟机
Tivoli 监控工具
Linux with Xen
数据中心 – System x
监控 Provisioning Baremetal & Xen VM
IBM Monitoring v.6
- 6-
三种服务模式
软件即服务(SaaS)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需 购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。 平台即服务(PaaS)：PaaS实际上是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。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以 加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。 基础设施即服务(IaaS)：消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务
2云计算体系结构
- 22 -
Date: 15. May 2010
Neusoft Institute of Information
一、 Google File System 文件系统
3. Google文件系统中的文件读写模式和传统的文件系统不同。 在Google应用（如搜索）中对大部分文件的修改，不是覆盖原 有数据，而是在文件尾追加新数据。对于这类巨大文件的访问 模式，客户端对数据块缓存失去了意义，追加操作成为性能优 化和原子性（把一个事务看做是一个程序。它要么被完整地执 行，要么完全不执行）保证的焦点。
数据中心 – System x
监控
Provisioning Baremetal & Xen VM
IBM Monitoring v.6
DB2
Provisioning Manager v.5.1
WebSphere Application Server
资源管理栈
虚拟机
Apache
虚拟机
虚拟机
Tivoli 监控工具 Linux with Xen
任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户 任务映象(Image)的部署和管理、任务调度、任务执行、任 务生命期管理等等；
- 13 -
Date: 15. May 2010
云计算技术体系结构
Neusoft Institute of Information
用户管理是实现云计算商业模式的一个必不可少的环节， 包括提供用户交互接口、管理和识别用户身份、创建用户 程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；
云计算体系概述
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计 算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中 心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切 换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
清晰完整版 云计算综合标准化体系建设指南
图 1 云计算综合标准化体系框架
（二）云计算标准研制方向
以云计算综合标准化体系框架为基础，通过研究分析信息技术和通信领域已有标准，提出现有标准 缺失的，并能直接反映云计算特征，有效解决应用和数据迁移、服务质量保证、供应商绑定、信息安全 和隐私保护等问题的 29 个标准研制方向（如表 1，详见附件 2），以指导具体标准的立项和制定。对尚 未纳入标准研制方向但在云计算综合标准化体系框架中列出的，统一作为标准化需求研究方向。
11
020302 运维模型
导云计算系统运维的实施。
主要根据云服务分类，制定云服务目录建设规范，包括服
12
030101 服务目录
务目录列表和服务内容详述等方面的要求，规范服务目录的内
容和描述形式。
0301 云
主要制定服务级别协议的术语和定义、框架、度量指标和
03 云 服务设计
核心要求、度量方法等标准，为云服务商和用户建立服务级别
——网络。云计算具有泛在网络访问特性，用户无论通过电信网、互联网或广播电视网，都能够使 用云服务。“宽带中国”战略的实施为我国云计算发展奠定坚实的网络基础。与此同时，为了进一步优 化网络环境，需要在云内、云间的网络连接和网络管理服务质量等方面加强工作。
——安全。云安全涉及服务可用性、数据机密性和完整性、隐私保护、物理安全、恶意攻击防范等 诸多方面，是影响云计算发展的关键因素之一。云安全不是单纯的技术问题，只有通过技术、服务和管 理的互相配合，形成共同遵循的安全规范，才能营造保障云计算健康发展的可信环境。
表 1 云计算重点标准研制方向统计
附件 1：云计算（技术、产业、应用、安全）生态系统
附件 2：云计算标准研制方向明细表
序号 类型 子类型 编号 标准研制方向
云计算的总体架构
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。
分布式与云计算系统.pptx
Utility & Risk Management
1.4 分布式系统和云计算软件环境 面向服务的体系结构（）
网格与云 网格和云之间的界限近年来变得越来越模糊。
对于服务，工作流技术用于协调或编排具有指定 规范的服务，其中这些规范用于定义关键业务流 程模型，如两阶段事务。
网格系统使用静态资源，而云强调弹性资源。 网格和云之间的不同仅限于基于虚拟化和自 治计算的动态资源管理。可以通过多个云建立网 格。这种网格比一个单纯的云能更好的工作，因 为它能明确支持协议资源分配。从而可以建立系 统的系统，如云之云、云网格、网格云，或互联
系统可用性 = ( )
网络威胁与数据完整性 图1-25 对计算机的各种系统袭击和网络威胁及造成的 4种损失
运行服务器的节能
节能方法能够利用因任务交互而招致的松弛时间以 一个低电压、频率执行任务
Four Reference Books:
1. K. Hwang, G. Fox, and J. Dongarra, Distributed and Cloud Computing: from Parallel Processing to the Internet of Things Morgan Kauffmann Publishers, 2011
2. R. Buyya, J. Broberg, and A. Goscinski (eds), Cloud Computing: Principles and Paradigms, ISBN-13: 98, Wiley Press, USA, February 2011.
3. T. Chou, Introduction to Cloud Computing: Business and Technology, Lecture Notes at Stanford University and at Tsinghua University, Active Book Press, 2010.
《云计算(第三版)》配套PPT之一：第1章 大数据与云计算
“大数据”(Big词从2012年才引起关注，之后搜索量便迅猛增长。
为什么大数据这么受关注？
4 of 39
1.1大数据时代
《云计算》第三版配套PPT课件
全球数据总量变化图
(EB)
40000
35000 30000
35000
25000
20000 15000
配置工具负责在分配的节点上准备任务 运行环境。
监视统计模块负责监视节点的运行状 态，并完成用户使用节点情况的统计。
26 of 39
目 录
大数据时代 云计算——大数据的计算 云计算发展现状
云计算实现机制
云计算压倒性的成本优势
1.5云计算压倒性的成本优势
《云计算》第三版配套PPT课件
全球企业IT开销发展趋势
任务管理 安全管理
命期管理等
用户管理
保障云计算设施的整体安全，包 括身份认证、访问授权、综合防 护和安全审计等
25 of 39
1.4云计算实现机制
《云计算》第三版配套PPT课件
简化的IaaS实现机制图
用户交互接口向应用以Web Services方 式提供访问接口，获取用户需求。 服务目录是用户可以访问的服务清单。 系统管理模块负责管理和分配所有可用 的资源，其核心是负载均衡。
电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件
云 计 算 （第三版）
CLOUD COMPUTING
Third Edition
第1章
大数据与云计算
主编：刘鹏 教授
of 39
电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件
本套PPT下载地址：/list.aspx?cid=20
电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件
云计算管理平台
云计算管理平台云计算管理平台包括云资源管理平台、云连营管理平台、网络管理平台。
云资源管理平台包括IT基础架构中的物理资源和虚拟资源的管理，其中虚拟计算资源的管理集成厂商的云平台；云运营管理平台含业务管理模块和运营管理模块。
云计算管理平台总体架构如下：图12：云管理平台架构图1.1.1. 云资源管理平台建设方案整个复杂的云计算架构中，必须通过一个强大的管理平台来实现对硬件资源的整合和虚拟化，对功能服务器的模板制作与部署，对云计算资源进行启动、停止、删除、回收等，对整个云计算平台运行性能进行实时监控和日志报告等功能，同时还实现用户交换接口，用户可以方便地登录到云计算平台，申请各种硬件资源和中间件资源，启动、停止自己功能服务器功能。
这样打破了业务应用对资源的=独占的方式，实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。
考虑到XX中的3个区（专用网络区、公共网络区、互联网接入区）之间是通过MPLS VPN相关隔离，为了实现云计算平台对3个区的统一管理，我们建议将宿主机的管理口（统一设置宿主机上某一个单独物理网卡用于云计算管理平台对虚拟机的管理通讯）进行统一VLAN规划，通过此方式可以实现不同分区的虚拟机在同一个资源组中迁移和统一管理。
云资源管理平台主要由以下两个模块组成：云资源管理系统云计算服务Portal。
图13：云资源管理功能模块图1.1.1.1. 云资源管理系统云资源管理系统其通过虚拟化技术和基于策略的自动化管理技术，构成虚拟化资源池，实现对物理资源、虚拟资源的统一管理和分配。
云资源管理系统架构需要实现功能：1、设备管理提供对物理设备的接入和管理功能，包括设备发现展示、配置部署、告警上报等。
2、虚拟适配层提供对不同虚拟层（VMM）的适配、集成能力，如VMware、Xen、KVM、Hyper-V等，对上层屏蔽不同虚拟层差异，提供统一的虚拟化管理接口。
3、云适配层提供对不同云资源的适应能力，实现公有云和私有云资源的统一管理能力。
云计算~阿里云简介ppt
03.弹性自愈
• 弹性伸缩提供健康检查功能，自动监控伸缩组内Dokcer实例的健康状态，再出现不健康的计算机点的 时候，将会自动创建新的计算节点，然后释放不健康的节点，并完成不监控简单的负载均衡的去除和 新建监控节点的负载均衡的添加。
阿里云简介
汇报人：*** 专 业：生物医学工程
目录
1 阿里云技术架构
Alicloud Technology Architecture.
CONTENTS
2 飞天系统四大内核组件
Four kernel components of Apsaras.
3 弹性计算
Elastic calculation.
阿里云技术架构
弹性计算
Alicloud Technology Architecture
阿里云技术架构
自动化运维 服务
（天基） Tianji
“通用”云服务市场
行业解决方案（政府，金融，电商）
弹性计算服务 ECS
对象存储服务 OSS
关系型数据库 服务RDS
开放数据处理服务 MaxCompute
表格存储服务 Table Store
飞天系统四大内核组件
天基
物理资源的抽象和管理
神龙
云原生计算架构
飞天内核之四大“神仙”
盘古
存储平台
洛神
云网络平台
6
飞天系统四大内核组件
2.1 天基——物理资源的抽象和管理
天基是一套自动化数据中心管理系统，管 理数据中心中的硬件生命周期与各类静态资源 （程序、配置、操作系统镜像、数据等）。
云计算——虚拟化技术
• FPGA作为一种可重新配置的计算资源,与现有的虚拟化框架并不兼容。 FPGA器件与各自的开发生态（工具链、库等）具有紧密的耦合关系， 目前还没有统一的二进制接口规范。
27
4.4.2 硬件虚拟化的代表
3．RDMA虚拟化
• 近年来,人们开始探索RDMA硬件虚拟化技术在高性能计算等领域的应 用，基于SR-IOV的RDMA在部分场景已能够媲美原生系统的高吞吐量 与低延时指标。
• Parallels公司的Virtuozzo产品采用的虚拟化技术非常独特,本质上 是一个操作系统级别的虚拟化产品。
• 严格来说，Virtuozzo并不算是一个虚拟机监视器，因为其运行 在主机操作系统之上，而不是与其并列或其之下。
• 此外，它并不直接掌握硬件资源的调度和管理，只不过将主机 操作系统呈现的抽象性再度封装，在其之上呈现多个虚拟机， 这些虚拟机里可以运行不同的操作系统。
4.3 商用虚拟机技术
1．Xen虚拟机技术
• Xen虚拟机技术是英国剑桥大学计算机实验室原始开发的。之 后,Xen社区负责Xen的后续版本开发并将其作为免费开源的软件， 以GNU通用公众执照（General Public License）（GPLv2）进行使用。
• Xen虚拟机技术目前支持的计算机架构包括Intel公司的IA-32、x8664和ARM公司的ARM。
• 半虚拟化的价值在于更低的虚拟化代价，但是相对全虚拟化， 半虚拟化的性能优势根据不同的工作负载有很大差别。
• 半虚拟化不支持未经修改的操作系统（如Windows），因此它的 兼容性和可移植性较差。由于半虚拟化需要系统内核的深度修 改，在生产环境中，技术支持和维护上会有很大的问题。
14
4.2.4 硬件辅助虚拟化
云计算
系统架构及特点
容错机制
系统管理技术
2.1.1 GFS体系架构
GFS将整个系统的节点分为三类角 色：Client(客户端)、Master（主服务器） 和Chunk Server（数据块服务器）。 客户端在访问GFS时，首先访问 Master 节点，获取与之进行交互的 Chunk Server信息，然后直接访问这些 Chunk Server，完成数据存取工作。实 现数据流与控制流的分离。 针对多种应用的特点，Google 从多 个方面简化设计的GFS，在一定规模下 达到了成本、可靠性和性能的最佳平衡。 具体说有以下几个特点。 （1）采用中心服务器模式 （2）不缓存数据 （3）在用户态下实现
“云”的规模可以动 态伸缩，满足应用和 用户规模的增长需要
1.3云计算服务类型
⑴IaaS 将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用，如Amazon云计算 AWS（Amazon Web Services）的弹性计算云EC2和简单存储服务S3。
⑵PaaS 对资源的抽象层次更进一步，它提供用户应用程序的运行环境，如 Goole App Engine和Miscrosoft Azure。 ⑶SaaS 的针对性更强，它将某些特定的应用软件功能封装成服务，如 Salesforce提供的在线客户关系管理CRM（Client Relationship Management） 服务。
1.5云计算的发展环 境
云计算
提各算供 供种能更 前的力好 另 所软、的 一 未件接用 方 有和近户 面 的信无体 ， 服息限验 云 务服的。 计 体务存云 算 验，储计 能 。能空算 够 够间有 给 为，强 并大用 用支的 户 户持计 提 3G 3G 2 IT CT Computed Tomography X
2022年系统架构设计师考试上午综合题真题解析
系统架构设计师考试真题解析2022年11月系统构设计师上午题●云计算服务体系结构如下图所示，图中①、②、③分别与SaaS PaaS Iaas相对应，图中①、②、③应为（1）A.应用层、基础设施层、平台层B.应用层、平台层、基础设施层C.平合层、应用层、基础设施层D.平台层、基础设施层、应用层试题解析：考察计算机基础知识PaaS（Platform as a Service），平台即服务；SaaS（Software as a Service），软件（应用）即服务；IaaS（Infrastructure as a Service），基础设施即服务；所以是应用层、平台层、基础设施层。
参考答案：（1）B●前趋图（PrecedcnceGraph）是一个有向无环图，记为:→={（Pi，Pj）}|Pi must complete before p2may start}，假设系统中进程P={P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8}，且进程的前趋图如下图所示。
那么，该前那图可记为（2）A.→={（P1，P2），（P1，P3），（P1，P4），（P2，P5），（P3，P5），（P4，P7），（P5，P6），（P5，P7），（P7，P6），（P4，P5），（P6，P7），（P7，P8）}B.→={（P1，P2），（P1，P3），（P1，P4），（P2，P3），（P2，P5），（P3，P4），（P3，P6），（P4，P7），（P5，P6），（P5，P8），（P6，P7），（P7，P8）}C.→={（P1，P2），（P1，P3），（P1，P4），（P2，P3），（P2，P5），（P3，P4），（P3，P5），（P4，P6），（P5，P7），（P5，P8），（P6，P7），（P7，P8）}D.→={（P1，P2），（P1，P3），（P2，P3），（P2，P5），（P3，P4），（P3，P6），（P4，P7），（P5，P6），（P5，P8），（P6，P7），（P6，P8），（P7，P8）}试题解析：考察计算机操作系统知识按数字先小后大原则找出箭头表示的12对逻辑关系：{（P1，P2），（P1，P3），（P1，P4），（P2，P3），（P2，P5），（P3，P4），（P3，P6），（P4，P7），（P5，P6），（P5，P8），（P6，P7），（P7，P8）}，经核对只有B为正确选项。