主流云計(jì)算平臺的個(gè)性特征

1、云計(jì)算平臺的共性特征摘要隨著云計(jì)算的概念漸漸的被人們所熟知， 云計(jì)算已經(jīng)不再是天邊的一朵 “云” 了，我們更多的是學(xué)習(xí)、使用并改造它。針對當(dāng)前的云計(jì)算概念， Amazon、Google 和 Microsoft 都相繼退出了自己云 計(jì)算平臺， 這是對云計(jì)算的一種商業(yè)實(shí)現(xiàn)。 本文對當(dāng)前這三種主流的云計(jì)算平臺 實(shí)例進(jìn)行了概括性介紹，并分析他們各自的個(gè)性特征。正文云計(jì)算是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing) 和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，它作為一種新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式，核心 部分依然是數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用虛擬化、 SOA

2、、WEB2.0 等一系列技術(shù)形成的云計(jì)算 平臺。下面主要介紹一下 Amazon、 Google、IBM、Microsoft 等公司提出的云計(jì)算 平臺。1. Google的云計(jì)算平臺(Google App Engir)2008 年 4 月 Google發(fā)布了 Google App Engine第一個(gè) beta 版本，Google App Engine 是一個(gè)開發(fā)、 托管網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的平臺， 使用 Google 管理的數(shù)據(jù)中 心，這個(gè)平臺先是為 Google 最重要的搜索應(yīng)用提供服務(wù)，現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到其他 應(yīng)用程序。 Google App Engine 使用了云計(jì)算技術(shù)。它跨越多個(gè)服務(wù)器和數(shù)據(jù)中 心

3、來虛擬化應(yīng)用程序。Google的硬件條件優(yōu)勢，大型的數(shù)據(jù)中心、搜索引擎的支柱應(yīng)用，促進(jìn)Google 云計(jì)算迅速發(fā)展。Google的云計(jì)算主要由Map Reduce Google文件系統(tǒng)(GFS、 BigTable組成。它們是Google內(nèi)部云計(jì)算基礎(chǔ)平臺的3個(gè)主要部分。Google還 構(gòu)建其他云計(jì)算組件， 包括一個(gè)領(lǐng)域描述語言以及分布式鎖服務(wù)機(jī)制等。 Sawzall 是一種建立在 MapReduce 基礎(chǔ)上的領(lǐng)域語言，專門用于大規(guī)模的信息處理。 Chubby 是一個(gè)高可用、 分布式數(shù)據(jù)鎖服務(wù)， 當(dāng)有機(jī)器失效時(shí)， Chubby 使用 Paxos 算法來保證備份。當(dāng)前， Google App En

4、gine 支持的編程語言是 Python 和 Java (通過擴(kuò)展， 可以支持其他 JVM語言，諸如 Groovy、JRuby Scala和 Clojure)，支持 Django、 WebOb、 PyYAML 的有限版本。 Google 說它準(zhǔn)備在未來支持更多的語言， Google App Engine 也將會獨(dú)立于某種語言。任何支持 WSGI 的使用 CGI 的 Python 框 架可以被使用。Google App Engine 在用戶使用一定的資源時(shí)是免費(fèi)的。支付額外的費(fèi)用可 以獲得應(yīng)用程序所需的更多的存儲空間、帶寬或是 CPU 負(fù)載。2. 微軟的云計(jì)算平臺( Azure Services

5、 Platfor)m2008年10月微軟推出了 Azure Services Platform它是一個(gè)寄宿于微軟數(shù)據(jù) 中心的英特網(wǎng)級別的云計(jì)算和服務(wù)平臺。 它提供一系列功能構(gòu)建包括消費(fèi)網(wǎng)站到 企業(yè)應(yīng)用場景在內(nèi)的應(yīng)用程序， 它包括一個(gè)云計(jì)算操作系統(tǒng)和一個(gè)為開發(fā)者提供 的服務(wù)集。通過支持目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和Web協(xié)議如REST和SOAP等可以實(shí)現(xiàn)完全的互操作，你能夠單獨(dú)的使用每個(gè)Azure service也可以一塊使用他們，以進(jìn)行 組合應(yīng)用，或構(gòu)建新的應(yīng)用程序來擴(kuò)展現(xiàn)有的應(yīng)用程序。Windows Azure 使設(shè)計(jì)用來幫助開發(fā)者在英特網(wǎng)上快速和簡單的創(chuàng)建、 部署、 管理、和發(fā)布 web 服務(wù)及應(yīng)用程序

6、， Windows Azure 是一個(gè)云服務(wù)操作系統(tǒng)，用 來為 The Azure Services Platform 提供一個(gè)開發(fā)、服務(wù)寄宿和服務(wù)管理環(huán)境。 Windows Azure 通過微軟數(shù)據(jù)中心為開發(fā)者提供了按需計(jì)算能力和存儲能力以寄 宿、擴(kuò)展和管理英特網(wǎng)上的應(yīng)用程序。Azure Services Platform不但可以對微軟 WCF等技術(shù)的支持外，而且還可以 對第三方通信技術(shù)強(qiáng)有力的支持， 從而擴(kuò)大了微軟云計(jì)算技術(shù)在企業(yè)中的普及與 應(yīng)用。Hprose (High Performanee Remote Object Service Engir)既是一種新型的 通信技術(shù)， 它是一款第

7、三方高性能跨語言跨平臺的遠(yuǎn)程對象服務(wù)引擎， 并支持眾 多語言和平臺，包括主流的 .NET、Java、PHP、Python、Ruby、JavaScrip、t ActionScript、 Delphi、FreePasca、Objective-C、ASR Perl、C+等。在這些支持的語言之間可 以實(shí)現(xiàn)方便且高效的互通，能夠有效的取代WebService實(shí)現(xiàn)跨語言跨平臺高幾倍效率的分布式電信級的解決方案。3. Amazon的云計(jì)算平臺(Elastic Compute Clo)2006年Amazon提出了 Elastic Compute Cloud月艮務(wù)，作為互聯(lián)網(wǎng)上最大的在 線零售商，每天負(fù)擔(dān)著大量

8、的網(wǎng)絡(luò)交易，同時(shí) Amazon也為獨(dú)立軟件開發(fā)人員以 及開發(fā)商提供云計(jì)算服務(wù)平臺。 Amazon 將他們的云計(jì)算平臺稱為彈性計(jì)算云(elastic compute cloud,簡稱EC2，是最早提供遠(yuǎn)程云計(jì)算平臺服務(wù)的公司。Amazon將自己的彈性計(jì)算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計(jì)算的平臺上， 而用戶可以通過彈性計(jì)算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計(jì)算平臺上運(yùn)行的各個(gè)實(shí)例(instanee)。用戶使用實(shí)例的付費(fèi)方式由用戶的使用狀況決定， 即用戶只需為自 己所使用的計(jì)算平臺實(shí)例付費(fèi)， 運(yùn)行結(jié)束后計(jì)費(fèi)也隨之結(jié)束。 這里所說的實(shí)例即 是由用戶控制的完整的虛擬機(jī)運(yùn)行實(shí)例。 通過這種方式， 用戶不必自己去建立云

9、計(jì)算平臺。節(jié)省了設(shè)備與維護(hù)費(fèi)用。彈性計(jì)算云平臺為用戶或者開發(fā)人員提供了一個(gè)虛擬的集群環(huán)境， 在用戶具 有充分靈活性的同時(shí)，也減輕了云計(jì)算平臺擁有者(Amazon公司)的管理負(fù)擔(dān)。 彈性計(jì)算云中的每一個(gè)實(shí)例代表一個(gè)運(yùn)行中的虛擬機(jī)。 用戶對自己的虛擬機(jī)具有 完整的訪問權(quán)限， 包括針對此虛擬機(jī)操作系統(tǒng)的管理員權(quán)限虛擬機(jī)的收費(fèi)也是根 據(jù)虛擬機(jī)的能力進(jìn)行費(fèi)用計(jì)算的，實(shí)際上，用戶租用的是虛擬的計(jì)算能力。總而言之，Amazon通過提供彈性計(jì)算云，滿足了小規(guī)模軟件開發(fā)人員對集 群系統(tǒng)的需求，減小了維護(hù)負(fù)擔(dān)。其收費(fèi)方式相對簡單明了： 用戶使用多少資源， 只需為這一部分資源付費(fèi)即可。4. 三者的共性特征通過這三個(gè)

10、平臺的介紹， 我們可以對云計(jì)算平臺有了初步的了解， 下面我總 結(jié)了他們之間的共性特征。(1) 都需要 Internet 的接入，因?yàn)橐@得云計(jì)算平臺所提供的服務(wù)需要 Internet 來連接用戶與云計(jì)算平臺。(2) 用戶所需數(shù)據(jù)在云端，所以用戶不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失，不用備份， 可以任意的恢復(fù)數(shù)據(jù)。( 3) 用戶所需軟件在云端，不需要在客戶端下載和升級軟件，不需要自 身具有 IT 技術(shù)來實(shí)施。(4) 服務(wù)無所不在，在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，任何設(shè)備上只要登錄后就可以進(jìn)行計(jì)算服務(wù)。（5）用戶決定應(yīng)用，用戶不用關(guān)心云計(jì)算平臺的計(jì)算能力，只需要利用 云平臺所提供的計(jì)算能力，考慮云計(jì)算平臺所設(shè)定的限制，開發(fā)出

11、豐 富多彩的應(yīng)用。（6）都提供了在線編程的服務(wù)，支持各種語言，用戶能進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)試 和共享，而且不需要配置平臺和環(huán)境。（7）云計(jì)算平臺的硬件基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)在大規(guī)模的廉價(jià)服務(wù)器集群之上。 與傳統(tǒng)的性能強(qiáng)勁但價(jià)格昂貴的大型機(jī)不同，云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)大量 使用了廉價(jià)的服務(wù)器集群，特別是 x86架構(gòu)的服務(wù)器。節(jié)點(diǎn)之間的巨 聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一般也使用普遍的千兆以太網(wǎng)。（8）應(yīng)用程序與底層服務(wù)協(xié)作開發(fā)，最大限度地利用資源。傳統(tǒng)的應(yīng)用 程序建立在完善的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，如操作系統(tǒng)之上，利用底層提供的服務(wù) 來構(gòu)造應(yīng)用。而云計(jì)算為了更好地利用資源，采用了底層結(jié)構(gòu)與上層 應(yīng)用共同設(shè)計(jì)的方法來完善應(yīng)用程序的構(gòu)建。（9） 都提供了計(jì)算服務(wù)

12、，數(shù)據(jù)庫服務(wù)，存儲服務(wù)等。如Google的BigTable 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。（10）有些服務(wù)是收費(fèi)的，比如存儲服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)，帶寬等，但是用戶 只要為自己所使用的資源付費(fèi)，而且服務(wù)結(jié)束計(jì)費(fèi)也就結(jié)束了。結(jié)論通過對云計(jì)算的簡單介紹，以及對云計(jì)算平臺的介紹和共性特征的分析，我們可以看到云計(jì)算的確提供了很多的應(yīng)用服務(wù)，對于解決一些問題帶來了便利， 但我們也要看到它的一些不足，一是安全問題，因?yàn)樵谠粕鲜怯脩艄蚕頂?shù)據(jù)的； 二是信賴性，用戶對于云是看不見的。本文只是粗略的介紹了 Google App Engine Azure ServicesPlatform、Elastic Compute Cloud這三種

13、云計(jì)算平臺的基本概念，并淺顯的總結(jié)了他們之間共性特 征，還有很多的不足需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)中國云計(jì)算論壇 關(guān)于云計(jì)算的討論， 各種云計(jì)算技術(shù)，有很多關(guān)于云計(jì)算的論文以及國內(nèi)外的研究， 有很多討論專區(qū)。 百度文庫關(guān)于云計(jì)算的文章， 文以及研究文章。亞馬遜彈性計(jì)算云服務(wù)(Elastic Compute Cloud, EC2)是亞馬遜提供的云計(jì)算 環(huán)境的基本平臺。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的流向非常復(fù)雜，企業(yè)和個(gè)人的網(wǎng)絡(luò)平臺所需的計(jì) 算能力也隨著這些流量增加在不斷地變化著。利用亞馬遜提供的各種應(yīng)用接口, 用戶可以按照自己的需求隨時(shí)創(chuàng)建、增加或刪除實(shí)例。通過配置實(shí)例數(shù)量可以保 證計(jì)算能力隨著通信量的變化而變化。這

14、樣在提高訪問者用戶體驗(yàn)的同時(shí)也降低 了成本，對于中小企業(yè)來說是非常有利的。本節(jié)主要講解EC2體系的基本架構(gòu)， 側(cè)重講解其中涉及的一些基本概念,最后簡單介紹服務(wù)中經(jīng)常使用的一些命令。 4.3.1 EC2 的主要特性EC2向用戶提供了如下一些非常有價(jià)值的特性10 o1) 靈活性：EC2允許用戶對運(yùn)行的實(shí)例類型、數(shù)量自行配置，還可以選擇實(shí)例 運(yùn)行的地理位置，可以根據(jù)用戶的需求隨時(shí)改變實(shí)例的使用數(shù)量。2) 低成本：EC2使得企業(yè)不必為暫時(shí)的業(yè)務(wù)增長而購買額外的服務(wù)器等設(shè)備。EC2的服務(wù)都是按小時(shí)來收費(fèi)的，而且價(jià)格非常合理。3) 安全性：EC2向用戶提供了一整套安全措施，包括基于密鑰對機(jī)制的SSH方 式

15、訪問、可配置的防火墻機(jī)制等，同時(shí)允許用戶對它的應(yīng)用程序進(jìn)行監(jiān)控。4) 易用性：用戶可以根據(jù)亞馬遜提供的模塊自由構(gòu)建自己的應(yīng)用程序，同時(shí) EC2 還會對用戶的服務(wù)請求自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載平衡。5) 容錯(cuò)性：利用系統(tǒng)提供的諸如彈性 IP 地址之類的機(jī)制，在故障發(fā)生時(shí) EC2 能最大程度地保證用戶服務(wù)仍能維持在穩(wěn)定的水平。近日，亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AmazonWebServices)宣布對亞馬遜彈性計(jì)算云(EC2)的新特性進(jìn)行公測。據(jù)稱，新特性使得用戶可以使用云資源來進(jìn)行簡單和自動(dòng)的監(jiān)控、測量和流量控制?！霸谟脩魧π绿匦缘囊笾校O(jiān)控云資源、自動(dòng)測量容量和有效調(diào)整流量首當(dāng)其沖。”亞馬遜EC2的總經(jīng)理彼得 德桑蒂

16、斯說， 這些功能使得用戶 可以更好地控制他們的 AWS資源，創(chuàng)造出性能更優(yōu)、彈性更強(qiáng)、耗費(fèi)更低的設(shè)計(jì)新特性包括三方面。亞馬遜云監(jiān)測( CloudWatch )是一項(xiàng)監(jiān)控 AWS云資源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，自動(dòng)測量(AutoScali ng)允許EC2的容量根據(jù)需求增大或減小，彈性負(fù)荷調(diào)節(jié)(ElasticLoadBalancing則在各EC2計(jì)算實(shí)例之間 分配流量。CloudWatch 使亞馬遜的用戶可以了解到資源使用、 操作性能和總體需 求狀況，包括CPU使用、磁盤讀寫和網(wǎng)絡(luò)流量等指標(biāo)。自動(dòng)測量保證EC2在流量高峰時(shí)增容以維持其性能，在流量較低時(shí)減容以節(jié)省成本，此特性 對于使用率波動(dòng)頻繁的程序來說尤其適

17、用。彈性負(fù)荷調(diào)節(jié)則允許程序出錯(cuò)， 它能夠在資源池中探測出運(yùn)行不正常的實(shí)例，并引導(dǎo)信息流通過正常實(shí)例 前進(jìn)，直到不正常實(shí)例被修復(fù)。亞馬遜希望這些特性可以改善程序性能、降低成本，為開發(fā)者和企業(yè) 家提供更多的方便。CloudWatch和彈性負(fù)荷調(diào)節(jié)是收費(fèi)的，而自動(dòng)測量不收取額外費(fèi)用，這些特性已經(jīng)在美國投入使用，不久也將對歐盟開放。在日前于華盛頓召開的微軟全球合作伙伴大會( Worldwide Partners Conference )上分布了一份研究報(bào)告，詳細(xì)分析了 Windows Azure 的不同組件。約 1.4 萬人參與了此次大會， 微軟高管表示與會人數(shù)創(chuàng)下新高是因?yàn)樗麄兌?想知道， Wind

18、ows Azure 今后將在他們的業(yè)務(wù)中起到什么樣的作用。想要詳細(xì)地拆解云計(jì)算平臺并非易事，對于 Winows Azure 來說尤其如此。 這項(xiàng)服務(wù)由多個(gè)不同組件構(gòu)成。王把 Azure 分為三大類別：微軟 Windows Azure微軟 SQL Azure （原 SQLJK務(wù)）微軟 Windows Azure 平臺：AppFabric （原.NET服務(wù)）他指出，企業(yè)非常關(guān)注的是將精力放在基礎(chǔ)設(shè)施層、 控制層、 創(chuàng)造層和消費(fèi) 層中的哪個(gè)層面上。 他在報(bào)告中提到伴隨 WindowsAzure 而來的新模式擁有哪些 優(yōu)點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)：五大優(yōu)點(diǎn)：1、縮短了產(chǎn)品發(fā)布到被大規(guī)模采用之間的時(shí)間；2、開發(fā)資源庫非常豐富；3、促進(jìn)營收；4、改善分類 IP 服務(wù)的總體擁有成本和利潤率；5、有助于擺脫微軟客戶