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云计算关键技术(2)

云计算关键技术(2)

作者: 有马甲线的汗青 | 来源:发表于2017-03-21 21:23 被阅读195次

2.虚拟化技术

【镜像(Mirroring)是冗余的一种类型,一个磁盘上的数据在另一个磁盘上存在一个完全相同的副本即为镜像。什么是虚拟化?虚拟化技术是一种调配资源的方法,它将应用系统的不同层面---硬件、软件、数据、网络、存储等一一隔离开来,从而打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备之间的划分,实现架构动态化,并达到集中管理和冬天使用物理资源及虚拟资源,以提高系统结构的弹性和灵活性,降低成本、改进服务、减少管理风险等目的。

镜像是一种文件存储形式,可以把许多文件做成一个镜像文件,与GHOST等程序放在一个盘里用GHOST等软件打开后,又恢复成许多文件,RAID1和RAID10使用使用的就是镜像。常见的镜像文件格式有ISO、BIN、IMG、TAO、DAO、CIF、FCD。】

计算机的虚拟化使单个计算机看起来像多个计算机或完全不同的计算机,从而提高资源利用率并降低IT成本。虚拟化技术从最初的侧重于整合数据中心内的资源,发展到可以跨越IT架构实现包括资源、网络、因公和桌面字啊内的全系统虚拟化,今儿提高灵活性。

按虚拟化技术分类:

按照与物理硬件及操作系统的耦合程度分类,全虚拟化、半虚拟化、操作系统级虚拟化及CPU虚拟化

全虚拟化,通过完全的系统仿真来建议整个虚拟机,不对操作系统做任何修改。优点是操作系统没有经过任何修改,唯一限制是操作系统必须能够支持底层硬件(如intel, AMD).两个代表产品,VMware和微软的Virtual PC.

半虚拟化,使用虚拟机管理器分享存取底层的硬件,但是它的客户操作系统集成了虚拟化方面的代码,使得操作系统自身能够与虚拟进程进行很好的协作。半虚拟化提供了与原始系统相近的性能,但需要对客户操作系统做一些修改(配合虚拟机管理器)。

操作系统的虚拟化,是在操作系统之上虚拟多个服务器,支持在单个操作系统上简单隔离每一个虚拟服务器。操作系统的虚拟化需要修改操作系统内核而无须虚拟及管理器的存在。

CPU虚拟化,是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带有特别优惠过的指令集来控制虚拟过程。

按系统层级划分的虚拟化技术:

服务器虚拟化

存储虚拟化

网络虚拟化

应用虚拟化

客户端虚拟化

云计算时代下的虚拟化技术:

在云计算环境下,所有虚拟化解决方案都是集服务器、存储系统、网络设置、软件及服务于一体的系统整合方案。

虚拟化打开了云计算的大门,而云计算带给大家的从本质上讲正是虚拟化服务。

3.海量分布式存储技术Hbase和Bigtable

为保证高可性、高可靠性和经济性,云计算采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证存储数据的可靠性,以高可靠软件来弥补硬件的不可靠。

云计算的数据存储系统主要有Google GFS(Google File System)和Hadoop开发团队开发的开元系统HDFS(Hadoop Distributed File System)

GFS,为了满足迅速增长的数据处理需求,谷歌设计并实现了Google的文件系统GFS。GFS与过去的分布式文件系统有许多相同的目标,例如性能、可伸缩性、可靠性以及可用性、但是它的设计还收到谷歌应用负责和技术环节的影响,有以下体现:

急群众的节点失效是一种常态,而不是一种异常等。

4.并行编程模式

为了高效利用云计算的资源,使用户能更轻松的享受云计算带来的服务,云计算采用MapReduce的编程模式,将任务自动分成多个子任务,通过Map和Reduce两步实现任务在大规模计算节点中的调度与分配。

【MapReduce是由Google发明,新兴的并行编程系统。它将并行化、容错、数据分布、负载均衡等放在一个库里,而将系统对数据的所有操作都归结为两个步骤:Map阶段和Reduce阶段。】

MapReduce主要应用于海量数据处理,其任务调度测量的一大特色即是,有限将任务调度至数据所在的节点。这种基于数据位置的调度方案,使得当请求任务的worker节点保存有任务处理的数据时,Map任务可以在本地读取并处理数据,从而降低了网络的开销,提高了系统性能。MapReduce是一种高效的分布式变成模型,同时是一种用于处理和生成大规模数据集的实现方式。

Hadoop是一个可以更容易开发和并行处理大规模数据的分布式计算平台。它的主要特点是扩容能力佳、成本低、效率高、可靠性好。另外,Hadoop是一个完全用Java开发的开元软件,因此它可以运行在多种操作系统和商用硬件上。

而Hadoop主要由两部分构成:Hadoop分布式文件系统(HDFS)和MapReduce的实现,MapReduce是依赖于HDFS实现的。两者的关系图如下:

5.数据管理技术

云计算的数据管理往往采用数据管理模式,保证海量数据存储和分析性能。最著名的是Google的BigTable数据管理技术,同时Hadoop开发团队开发了类似BigTable的开元数据管理模块HBase.

6.分布式资源管理技术

在多借点并发执行环境中,分布式资源管理系统是保证系统状态正确性的关键技术。迁移服务。

7.云平台管理技术

Google称云平台管理技术为Borg.

B/S结构(Browser/Server,浏览器/服务器模式),是WEB兴起后的一种网络结构模式,WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser英['braʊzə]美['braʊzɚ]),如Netscape

Navigator或Internet

Explorer,服务器安装SQL ServerOracle、MYSQL等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。

8.云计算是一种多粒度和变粒度计算

9.绿色节能技术

自由冷却方式;把大型计算机数据中心建设在水附近;海上漂浮的计算中心

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