云计算基础-云计算架构及其标准化

2.1 云计算架构
云计算的基础架构
显示层 显示层主要用于以友好的方式展现用户所需的内容，并会利用到中间件层提供的多种服务，主要有如下 5 种技术。 （1）HTML：标准的 Web 页面技术，现在主要以 HTML 4 为主。2014 年 10 月29 日，万维网联盟宣布 HTML 5 标准规范制定完成， HTML 5 会在很多方面推动 Web页面的发展，如视频和本地存储等方面。 （2）JavaScript：一种用于 Web 页面的动态语言，通过 JavaScript，能够极大地丰富 Web 页面的功能， 最流行的 JavaScript 框架有 jQuery 和 Prototype。 （3）CSS：主要用于控制 Web 页面的外观，而且能使页面的内容与其表现形式之间优雅分离。 （4）Flash：是业界最常用的 RIA（Rich Internet Applications）技术，能够在现阶段提供 HTML技术无 法提供的基于Web 的“富”应用，而且在用户体验方面，非常不错，但随着 HTML 5 的发展，Flash 已显示出 颓势，开始逐步退出 Web 平台。 （5）Silverlight：是来自微软的 RIA 技术，虽然其现在市场的占有率稍逊于 Flash，但由于其基于目前已 开源的.NET 框架，提供了非常灵活的编程模型，可以方便地在各种平台上运行，所以对开发者非常友好。
2.1 云计算架构
云计算的基础架构
中间件层
中间件层是承上启下的，它在下面的基础设施层提供资源的基础上提供了多种服务，如缓存服务和基于表 述性状态转移（Representation Tranfer State， REST）服务等，而且这些服务既可用于支撑显示层，也可以 直接让用户调用，并主要有如下 5 种技术。 （1）REST：是一组架构约束条件和原则，它是一种设计风格而不是标准。满足这些约束条件和原则的应 用程序或设计就是 RESTful。 （2）多租户：是一种软件架构技术，能够让一个单独的应用实例可以为多个用户或组织服务，而且保持良 好的隔离性和安全性，通过这种技术，能有效降低应用的购置和维护成本。 （3）并行处理：是一种使计算机系统同时执行多个处理的计算方法。 （4）应用服务器：在原有的应用服务器的基础上为云计算做了一定程度的优化，通过将 Web 应用程序驻 留在应用服务其上，产生了所谓的“浏览器/服务器”结构（B/S）和“瘦客户机”模式等，比如用于 Google APP Engine 的 Jetty 应用服务器以及更加适合于企业级环境的 Apache 的 Tomcat。 （5）分布式缓存：通过分布式缓存技术，不仅能有效降低对后台服务器的压力，而且能加快相应的反应速 度，最著名的分布式缓存例子莫过于 Memcached
2.1 云计算架构
云计算的基础架构
基础设施层
基础设施层的作用是为中间件层或者用户准备所需的计算和存储等资源，主要有如下 4 种技术 （1）系统虚拟化。也可以理解它为基础设施层的“多租户”，因为通过虚拟化技术，能够在一个物理服务 器上生成多个虚拟机，并且能在这些虚拟机之间实现全面隔离，这样不仅能减低服务器的购置成本，还能同时 降低服务器的运维成本，成熟的 x86 虚拟化技术有 VMware 的 ESX 和开源的 Xen、KVM。 （2）分布式存储。为了承载海量的数据，同时也要保证这些数据的可管理性，需要一整套分布式的存储系 统。在这方面， Google 的 GFS 和 Hadoop 的 HDFS 是典范之作。 （3）关系型数据库。基本是在原有的关系型数据库的基础上做了扩展和管理等方面的优化，使其在云中更 适应。 （4）NoSQL。为了满足一些关系数据库无法满足的目标，如支撑海量数据等，一些公司特地设计一批不 是基于关系模型的数据库，如 Google 的 BigTable、Facebook的 Cassandra 和 Hadoop的 HBase 等。
第2章 云计算架构及其标准化
• 2.1 云计算架构 • 2.2 云计算国际标准化状况 • 2.3 云计算国内标准化状况
2.1 云计算架构
云计算的基础架构
这套架构主要可分为 4 层，其中有 3 层是横向的，分别是显示层、中 间件层和基础设施层，通过这 3 层技术能够提供非常丰富的云计算能力和 友好的用户界面，还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和 维护横向的 3 层而存在的。
（4）安全管理。对数据、应用和账号等 IT 资源采取全面保护，使其免受犯罪分子和恶意程序的侵害。
（5）负载均衡。通过将流量分发给一个应用或者服务的多个实例来应对突发情况。 （6）运维管理。主要是使运维操作尽可能专业和自动化，从而降低云计算中心的运维成本。
2.1 云计算架构
阿里云ຫໍສະໝຸດ Baidu
阿里云 OS 运行在成千上万台服务器的 Linux 之 上，飞天大规模计算系统相当于 Windows 中的内核， 负责管理集群系统资源、控制分布式程序运行、隐藏 下层故障恢复和数据冗余等细节、有效提供弹性计算 和负载均衡的服务；开放存储服务（OSS）、开放结 构化数据服务（OTS）和开放数据处理服务（ODPS） 类似于 Windows API，提供方便的大规模数据存储、 查询和处理服务；在这之上的 Cloud Engine 为第三 方云应用提供了弹性、低成本的运行环境，帮助开发 者简化云应用的构建和部署；在互联网基础应用的层 面，如同 Windows 自带记事本和画笔，阿里云 OS 自带了搜索、邮箱和地图的服务。 阿里云的架构
2.1 云计算架构
云计算的基础架构
管理层
管理层是为横向的 3 层服务的，并给这 3 层提供多种管理和维护等方面的技术，主要包括以下 6 个方面。 （1）账号管理。通过良好的账号管理技术，能够在安全的条件下方便用户登录，并方便管理员对账号的管 理。 （2）SLA 监控。对各个层次运行的虚拟机、服务和应用等进行性能方面的监控，以使它们都能在满足预先 设定的服务等级协议（Service Level Agreement， SLA）的情况下运行。 （3）计费管理。也就是统计每个用户消耗的资源等来准确地向用户索取费用。