云计算 架构 关键技术(云计算四层架构)

1、云计算的定义：官方：云计算是一种按使用付费的模式（资源服务模式），可以随时随地、按顺序、按需地从可配置的资源共享组中获取所需的资源。包括、服务器、存储、应用和服务等资源可以快速调配和释放，大幅降低资源管理成本。：云计算是一种发展、使用和提供基于互联网的连接服务的模型，通常涉及通过互联网提供动态可扩展且通常是虚拟化的资源。特点：1.极其大规模2.虚拟化3.高可靠性4.按需服务5.高可扩展性ack历史版本：云计算：2010年元年，因为OpenStack个版本出现在奥斯汀（2010年）-10-21），我们现在已经到达了Queens的最新版本。之前的版本是Pike版本。发布版本规则：按字母顺序A-Z命名。ack面临哪些挑战？ack涵盖的知识领域广泛ack是一个平台，而不是一个具体的实施方案。OpenStack的Cinder（存储服务）定义了上层API、分布式存储软件以及Ceph和HDFS对应的驱动。OpenStack本身是一个分布式：一体化部署。对于初学者来说，设置OpenStack绝对是一个痛点。门槛有点高。我刚开始学习的时候也很吃力，所以学好基础真的很重要。。4.什么是虚拟化？1）什么是虚拟化和虚拟化技术？虚拟化是云计算的基础。虚拟化：软件模拟硬件的过程。具体定义：虚拟化是指在一台物理机上运行多个虚拟机。虚拟机共享物理机的CPU、内存、IO等硬件资源，每个虚拟机之间逻辑上相互隔离。行业专用术语：1、物理机：Host2、虚拟机：Guest2）、虚拟化分类（根据虚拟化实现结构）：1、虚拟化类型的定义1：Hypervisor直接安装在物理机（机）中虚拟机管理程序中，多个虚拟机正在运行。特点：1型虚拟机本身就是一个作，不需要其他作的支持。例：VMware的ESXI（工作站、服务器）虚拟化类型2、首先在物理机上安装常规作，如Redhat、Ubuntu、Windows等。虚拟机管理程序作为作中的程序模块来管理虚拟机。KVM、VirtualBox和VMWareWorkstation都属于这种类型。虚拟化技术：运行在底层物理服务器和作之间的中间层软件，可以访问服务器上的所有物理设备，包括磁盘和内存。虚拟机管理程序协调对这些硬件资源的访问以及虚拟机之间的保护。服务器启动时，会加载所有虚拟机客户端的作，并分配内存、磁盘、等。对于虚拟机。也可以称为VMM（virtualmachinemonitor），即虚拟机。1型和2型虚拟化对比：1、前者性能优于后者2、前者不需要作支持，后者则需要3、后者更灵活。特点：支持虚拟机嵌套使用虚拟化的理由：打破物理结构之间不可分割的障碍，让用户更好地利用这些资源。无虚拟化：30%的服务器IT资源虚拟化：70%的服务器IT资源3）虚拟化的优点1、提高IT资源利用率2、大幅减少服务器数量、企业实际资产和管理成本。3.加速应用部署4.提高应用兼容性5.云计算服务三层架构：根据提供的服务不同（三种服务将在后面的文章中详细讲解）：基础设施即服务的定义：服务层的基本功能：条件服务是存储、计算、等硬件资源OpenStack特性：负责管理虚拟机的整个生命周期，包括虚拟机的创建、修改、启动和停止、快照/备份和销毁例子：阿里云、云和亚马逊的AWS（亚马逊服务）2、PaaS：平台即服务的定义：平台服务层的功能：提供的服务是应用程序的执行环境和一系列中间层服务特性：负责保证服务的性能和可用性。示例：大数据和深度学习容器云平台：SoftwareasaService定义：软件服务层功能：提供的服务是软件/应用程序。特点：用户必须登录并使用。“随时可用”示例：facebook、twitter、instagram、QQ、微信。网上也有人在谈论Docker的CaaS（容器即服务）容器服务层。。6.什么是OpenStack？

云计算技术发展趋势1、数据中心向集成、节约绿色能源方向发展。目前，传统数据中心的建设面临着异构、资源静态、管理复杂、能耗高等问题。云计算数据中心与传统数据中心不同：它们不仅需要解决如何在短时间内快速高效地完成企业级数据中心的扩容和部署的问题，还要考虑绿色能源经济和高可靠性要求。高利用率、集成度、低功耗和自动化管理成为云计算数据中心建设的重点。集成化、绿色节能已成为云计算数据中心建设技术的发展特点。数据中心集成主要是物理环境的集成，包括供配电、精密制冷等，主要解决数据中心基础设施的可靠性和可用性问题。进一步融合是建设基础设施管理，引入自动化、智能化管理软件，提高管理和运营效率。另一种整合是对存储设备、服务器等进行优化和升级，以及引入更先进的服务器和存储设备。艾默生提出，集成和创新将赢得云计算数据中心。集装箱数据中心的创建既考虑了高效率，又考虑了绿色节能。集装箱数据中心是一个产品，不仅采用了云计算的思想，而且可以让企业快速建立自己的数据中心。与传统数据中心相比，集装箱数据中心具有高密度、低PUE、模块化、移动性、灵活快速部署、建运维一体化等优势，成为发展热点。谷歌、微软、英特尔等外企业已开始开发和部署大型绿色集装箱数据中心。通过服务器虚拟化、设备智能化等技术可以实现数据中心的部分节能，但尚不能真正满足绿色数据中心的要求。因此，数据中心以实现节能为首要目标，降耗成为重要的发展方向。围绕数据中心节能降耗的技术将不断创新、突破。高温数据中心是发展方向之一，服务器、低功耗芯片产品也是如此。2、虚拟化技术正在向软硬件协同发展。据IDC研究，虚拟化技术发展的阶段是在2005年之前，称为虚拟化1.0。2005年到2010年是虚拟化发展的第二个阶段，称为虚拟化2.0，现在已经进入虚拟化2.5阶段，虚拟化3.0阶段即将到来。据Gartner预测，到2016年，中70%的X86企业服务器将实现虚拟化。ArsTechnica网站发表的一篇文章称，VMware是当前虚拟化市场的领导者，微软Hyper-V位居第二，CitrixXen位居第三，红帽和甲骨文正在争夺第四名。随着服务器等硬件技术及相关软件技术的进步、软件应用环境的逐步发展和成熟以及应用需求的不断提高，虚拟化因其提高资源利用率、节能、节约能源等特点而成为一项重要技术。等，环境保护和实现大规模数据集成。具有战略重要性的新技术。首先，随着主要制造商进入虚拟化领域，开源虚拟化将继续成熟。Gartner还指出，虽然目前开源虚拟化市场规模还比较小，但其市场份额到2014年底将翻一番，并在未来快速增长。其次，随着虚拟化技术的发展，软硬件协同的虚拟化将加速发展。就此而言，存储虚拟化正在形成。第三，虚拟化发展迅速。虚拟化可以高效利用资源，具有节省能源成本、简化运行、维护和管理、提高可靠性等优点。通过四年的合作，VMware和Cisco在虚拟化方面取得了突破性创新，推出了VXLAN（虚拟可扩展局域网）。VXLAN已得到多家业界领先厂商的支持。3、大规模分布式存储技术进入创新高峰期。在云计算环境下，存储技术将主要向安全性、便携性和数据访问方向发展。分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器无法满足的存储需求。这就要求存储资源能够抽象表示和统一管理，保证数据读写的安全性、可靠性和性能。及其他要求。为了保证高可靠性和经济性，云计算采用分布式存储来存储数据，采用冗余存储来保证存储数据的可靠性，采用高可靠的软件来弥补硬件的不可靠性，从而提供经济高效、可靠的服务。庞大的分布式存储和计算。在大规模分布式存储技术中，基于块设备的分布式文件适用于海量数据的大型云计算平台。它通过并行和分布式计算，在大量廉价的普通存储上冗余地提供客户数据。能够提供出色的数据冗余能力的技术。并且由于分布式并发数据处理技术的引入，众多存储节点可以同时为用户提供高性能的数据访问服务，保证数据的高效传输。目前，外许多大学、研究机构和公司已经或开始开发分布式文件。

云计算底层逻辑是指云计算的基础设施，包括数据中心、、存储等。云计算底层架构主要面临三个挑战：一是硬件架构挑战，二是软件架构挑战第三个挑战是安全架构挑战。

在硬件架构方面，云计算需要更深层次的软硬件创新。在软件架构方面，云计算需要更加灵活、可扩展、功能强大的作和虚拟化技术。在安全架构方面，云计算需要更加安全可靠的和数据保护技术。