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云计算技术及其应用

时间:2013-07-02


云计算技术及其应用 1 云计算的核心技术 云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术,同时互联网上有大量的开源软 件为用户提供支撑,如 Xen、KVM、Lighttpd、Memcached、Nginx、Hadoop、Eucalytus 等。 云计算技术有效地节约了云服务商的硬件投入、软件开发成本和维护成本。 虚拟化技术最早由 VMware 公司引入并在 X86 CPU 上实现。虚拟化平台将服务器虚拟为多 个性能可配的虚拟机(VM),对整个集群系统中所有 VM 进行监控和管理,并根据实际资源 使用情况对资源池灵活分配和调度。 分布式并行架构是云计算的另一个核心技术, 用于将大量的机器整合为一台超级计算机, 提 供海量的数据存储和处理服务。 整合后的超级计算机通过分布式文件系统、 分布式数据库和 MapReduce 技术,提供海量文件存储、海量结构化数据存储和统一的海量数据处理编程方 法和运行环境[1-3]。 2 虚拟化技术 虚拟化技术主要分为两个层面: 物理资源池化和资源池管理。 其中物理资源池化是把物理设 备由大化小, 将一个物理设备虚拟为多个性能可配的最小资源单位; 资源池管理是对集群中 虚拟化后的最小资源单位进行管理, 根据资源的使用情况和用户对资源的申请情况, 按照一 定的策略对资源进行灵活分配和调度,实现按需分配资源。 2.1 物理资源的池化 物理硬件设备的虚拟化对象包括服务器、存储、网络、安全等多个方面,不同的虚拟化技术 从不同角度解决系统的各种问题。 (1)服务器虚拟化 服务器虚拟化对服务器进行资源虚拟和池化,将一台服务器虚拟为多个同构的虚拟服务器, 同时对集群中的虚拟服务器资源池进行管理。 (2)存储虚拟化 存储虚拟化主要是对传统的存储区域网络(SAN)、网络附加存储(NAS)设备进行异构,将存 储资源按类型统一集中为一个大容量的存储资源, 并将统一的存储资源通过分卷、 分目录的 权限和资源管理方法进行池化, 然后将虚拟存储资源分配给各个应用使用, 或者是直接分配 给最终用户使用。 (3)网络虚拟化 网络虚拟化将一个物理网络节点虚拟成多个虚拟的网络设备(交换机、负载均衡器等),并进 行资源管理,配合虚拟机和虚拟存储空间为应用提供云服务。 2.2 资源池的管理和使用 资源池由云管理平台实现统一的管理、调度和监控,涉及云平台的合理使用和维护管理。云 管理平台共分为 4 个管理层面,分别为:设备的管理、虚拟资源的管理、服务的管理和租户 管理。 (1)设备管理 设备管理为云计算平台的硬件设备提供管理和告警功能, 主要包括系统管理员在日常的维护 工作中查询各物理设备性能情况,并对如应用服务器的 CPU 使用率、内存使用率、硬盘使 用率、网络接口使用率、存储设备的空间使用率、IO 情况等关键指标进行监控。用户可以 根据应用物理设备的实际配置, 设置相应的监控阈值, 系统会自动启动对相应指标的监控并 报警。


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