主流云計(jì)算平臺(tái)的個(gè)性特征

1、云計(jì)算平臺(tái)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(duì)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(tái)， 這是對(duì)云計(jì)算的一種商業(yè)實(shí)現(xiàn)。 本文對(duì)當(dāng)前這三種主流的云計(jì)算平臺(tái) 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(tái)。下面主要介紹一下 Amazon、 Google、IBM、Microsoft 等公司提出的云計(jì)算 平臺(tái)。1. Google的云計(jì)算平臺(tái)(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(kāi)發(fā)、 托管網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的平臺(tái)， 使用 Google 管理的數(shù)據(jù)中 心，這個(gè)平臺(tái)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(lái)虛擬化應(yīng)用程序。Google的硬件條件優(yōu)勢(shì)，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(tái)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(yǔ)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(yǔ)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(lái)保證備份。當(dāng)前， Google App En

4、gine 支持的編程語(yǔ)言是 Python 和 Java (通過(guò)擴(kuò)展， 可以支持其他 JVM語(yǔ)言，諸如 Groovy、JRuby Scala和 Clojure)，支持 Django、 WebOb、 PyYAML 的有限版本。 Google 說(shuō)它準(zhǔn)備在未來(lái)支持更多的語(yǔ)言， Google App Engine 也將會(huì)獨(dú)立于某種語(yǔ)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(chǔ)空間、帶寬或是 CPU 負(fù)載。2. 微軟的云計(jì)算平臺(tái)( 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(jí)別的云計(jì)算和服務(wù)平臺(tái)。 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(chǎng)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(kāi)發(fā)者提供 的服務(wù)集。通過(guò)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(lái)擴(kuò)展現(xiàn)有的應(yīng)用程序。Windows Azure 使設(shè)計(jì)用來(lái)幫助開(kāi)發(fā)者在英特網(wǎng)上快速和簡(jiǎn)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(lái)為 The Azure Services Platform 提供一個(gè)開(kāi)發(fā)、服務(wù)寄宿和服務(wù)管理環(huán)境。 Windows Azure 通過(guò)微軟數(shù)據(jù)中心為開(kāi)發(fā)者提供了按需計(jì)算能力和存儲(chǔ)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(duì)微軟 WCF等技術(shù)的支持外，而且還可以 對(duì)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(yǔ)言跨平臺(tái)的遠(yuǎn)程對(duì)象服務(wù)引擎， 并支持眾 多語(yǔ)言和平臺(tái)，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(yǔ)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(yǔ)言跨平臺(tái)高幾倍效率的分布式電信級(jí)的解決方案。3. Amazon的云計(jì)算平臺(tái)(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(kāi)發(fā)人員以 及開(kāi)發(fā)商提供云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。 Amazon 將他們的云計(jì)算平臺(tái)稱為彈性計(jì)算云(elastic compute cloud,簡(jiǎn)稱EC2，是最早提供遠(yuǎn)程云計(jì)算平臺(tái)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(tái)上， 而用戶可以通過(guò)彈性計(jì)算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計(jì)算平臺(tái)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(tái)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(shuō)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(guò)這種方式， 用戶不必自己去建立云

9、計(jì)算平臺(tái)。節(jié)省了設(shè)備與維護(hù)費(fèi)用。彈性計(jì)算云平臺(tái)為用戶或者開(kāi)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(tái)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(duì)自己的虛擬機(jī)具有 完整的訪問(wèn)權(quán)限， 包括針對(duì)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?？偠灾?，Amazon通過(guò)提供彈性計(jì)算云，滿足了小規(guī)模軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)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(duì)簡(jiǎn)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(guò)這三個(gè)

10、平臺(tái)的介紹， 我們可以對(duì)云計(jì)算平臺(tái)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(tái)所提供的服務(wù)需要 Internet 來(lái)連接用戶與云計(jì)算平臺(tái)。(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(jí)軟件，不需要自 身具有 IT 技術(shù)來(lái)實(shí)施。(4) 服務(wù)無(wú)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(tái)的計(jì)算能力，只需要利用 云平臺(tái)所提供的計(jì)算能力，考慮云計(jì)算平臺(tái)所設(shè)定的限制，開(kāi)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(yǔ)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(tái)和環(huán)境。（7）云計(jì)算平臺(tái)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(kāi)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(lái)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(lái)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(kù)服務(wù)，存儲(chǔ)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(chǔ)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(guò)對(duì)云計(jì)算的簡(jiǎn)單介紹，以及對(duì)云計(jì)算平臺(tái)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(duì)于解決一些問(wèn)題帶來(lái)了便利， 但我們也要看到它的一些不足，一是安全問(wèn)題，因?yàn)樵谠粕鲜怯脩艄蚕頂?shù)據(jù)的； 二是信賴性，用戶對(duì)于云是看不見(jiàn)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(tái)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(guó)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(guó)內(nèi)外的研究， 有很多討論專區(qū)。 百度文庫(kù)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(tái)。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(tái)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(guò)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(wèn)者用戶體驗(yàn)的同時(shí)也降低 了成本，對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)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(jiǎn)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(duì)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(zhǎng)而購(gòu)買額外的服務(wù)器等設(shè)備。EC2的服務(wù)都是按小時(shí)來(lái)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(duì)機(jī)制的SSH方 式

15、訪問(wèn)、可配置的防火墻機(jī)制等，同時(shí)允許用戶對(duì)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(huì)對(duì)用戶的服務(wù)請(qǐng)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(duì)亞馬遜彈性計(jì)算云(EC2)的新特性進(jìn)行公測(cè)。據(jù)稱，新特性使得用戶可以使用云資源來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單和自動(dòng)的監(jiān)控、測(cè)量和流量控制?！霸谟脩魧?duì)新特性的要求中，監(jiān)控云資源、自動(dòng)測(cè)量容量和有效調(diào)整流量首當(dāng)其沖?！眮嗰R遜EC2的總經(jīng)理彼得 德桑蒂

16、斯說(shuō)， 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(cè)( CloudWatch )是一項(xiàng)監(jiān)控 AWS云資源的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，自動(dòng)測(cè)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(xiě)和網(wǎng)絡(luò)流量等指標(biāo)。自動(dòng)測(cè)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(duì)于使用率波動(dòng)頻繁的程序來(lái)說(shuō)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(cè)出運(yùn)行不正常的實(shí)例，并引導(dǎo)信息流通過(guò)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(kāi)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(cè)量不收取額外費(fèi)用，這些特性已經(jīng)在美國(guó)投入使用，不久也將對(duì)歐盟開(kāi)放。在日前于華盛頓召開(kāi)的微軟全球合作伙伴大會(huì)( 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(wàn)人參與了此次大會(huì)， 微軟高管表示與會(huì)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(tái)并非易事，對(duì)于 Winows Azure 來(lái)說(shuō)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(tái)：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(lái)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(kāi)發(fā)資源庫(kù)非常豐富；3、促進(jìn)營(yíng)收；4、改善分類 IP 服務(wù)的總體擁有成本和利潤(rùn)率；5、有助于擺脫微軟客戶