軟件-云計算軟件設計與開發(fā)

云計算軟件設計與開發(fā)班級：XXXX班編寫人：>00<日期：2017年x月XX日目錄目錄21云計算概述31.1定義31.2分類及模式32技術及架構42.1架構方案42.2LINUX集群與虛擬化52.3云計算部署與管理63監(jiān)控與運維73.1監(jiān)控與運維71云計算概述1.1定義互聯(lián)網(wǎng)使得人們對軟件的認識和使用模式發(fā)生了潛移默化的改變。計算模式的變革必將帶來一系列的挑戰(zhàn)。如何獲取海量的存儲和計算資源？如何在互聯(lián)網(wǎng)這個無所不包的平臺上更經(jīng)濟地運營服務？各種新的IT技術對各行業(yè)將會產(chǎn)生怎樣的影響？如何才能使互聯(lián)網(wǎng)服務更加敏捷、更隨需應變？如何讓企業(yè)和個人用戶更加方便、透徹地理解與運用層出不窮的服務？“云計算”正是順應這個時代大潮而誕生的信息技術理念。目前，無論是信息產(chǎn)業(yè)的行業(yè)巨頭還是新興科技公司，無不把云計算作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要組成部分。1.2分類及模式用戶通過標準的Web瀏覽器來使用云計算平臺上的軟件。用戶不必購買軟件，只需按需租用軟件。云計算平臺伴隨若服務、購買、租用等使用方式，如現(xiàn)在主流的亞馬遜，阿里云竽云計算平臺。應用模式分公有云，私有云?混合云。2技術及架構2.1架構方案云計算指通過互聯(lián)網(wǎng)以服務方式提供的應用程序，也指在數(shù)據(jù)？中心用來提供這些服務的硬件和系統(tǒng)軟件，成為當前和未來互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的主流技術平臺。主流云平臺架構方案在管理方面，主要以云管理層為主，它的功能是確保整個云計算中心能夠安全、穩(wěn)定地運行，井且能夠被有效管理。SafiS杲董常見的，也是長先出現(xiàn)的云計算服務。通過SfmS這種模式,用戶只要按上網(wǎng)絡，逋過瀏覽器就能直按使用在云上運行的應用。SaaS云負責維護和管理云中的軟硬件設施，同時以免費或者按需使用的方式向用戶枚費，所以用戶不需要顧慮類似安裝、升級和防病毒等瑣事，并且免去初期高昂的便件投入和軟件許可證費用的支出。通過PaaS這種模式，用戶可以在一個提供SDK（SoftwareDevelopmentKit,軟件開發(fā)工具包）、文檔、測試環(huán)境和部署環(huán)境等在內(nèi)的開發(fā)平臺上非常方便地編寫和部署應用，而旦不論是在部署還是在運行的時候，用戶都無需為服務器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡和存儲等査源的運維操心。3.IaaS這種模式，用戶可以從供應商那里茯得他所需要的計算或者存儲等資源來裝我相關應用，并只需為其所租用的那部分資源付費?而這些煩瑣的管理工作則交紿1誠供應商來負責。技術：虛擬化:也可以將它理解為基礎設施層的“多租戶”。因為通過虛擬化技術，能夠在一個物理服務器上生成多個虛擬機，并且能在這些虛擬機之間實現(xiàn)全面的隔離，這樣不僅能降低服務器的購置成本，而且還能降低服務器的運維成本。成熟的x86虛擬化技術有VMware的ESX和開源的Xen,分布式存儲:為了承載海屋的數(shù)據(jù)，同時也要保證這些數(shù)據(jù)的可管理性，所以需委一整套分布式存儲系統(tǒng)。關系型數(shù)搖庫:基本上是在原有的關系型數(shù)據(jù)庫的基礎上作了擴展和管理等方面的優(yōu)化，使其在云中更適應。NoSQL:為了滿足一些關系數(shù)據(jù)庫所無法滿足的目標，比如支撐海量數(shù)據(jù)等，一些公司特地設計一批不是基于關系模型的數(shù)據(jù)庫，比如Google的BigTablc和Facebook的Cassandra.等。2.2LINUX集群與虛擬化1LINUX集群云平臺的IAAS層即是需要很多的服務器資源作為支樣云平臺的便件資源和軟件資源，并經(jīng)過虛擬化支持各類應用的部署，該層即為limuc服務器築群，該集群除了提供服務器逐源，也需要承擔集群的日志，安全，監(jiān)控和運維的工作。虛擬化虛擬化是為一些組件創(chuàng)建基于軟件的或虛擬（而不是物理）表現(xiàn)形式的過程。虛擬化可以應用于應用、服務器、存儲和網(wǎng)絡，它是一種可以為所有規(guī)模的企業(yè)降低IT開銷，同時提高效率和敏捷性的最有效方式。虛擬化使用軟件未模擬破件并創(chuàng)建虛擬計窣機系統(tǒng)。這樣一來，企業(yè)便可以在單臺服務器上運行多個虛擬?系統(tǒng)，也就是運行多個操作系統(tǒng)和應用，從而實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟并提高效益。虛擬化主要分為：服務器虛擬化：將服務器集群聚合為一項整合資源，這可以提高整體效率并降低成本。服務器虛擬化還可以加快工作員載部署速度、提高應用性能以及改善可用性。網(wǎng)絡虛擬化：以軟件的形式完整再現(xiàn)了物理網(wǎng)絡，向己連接的工作員載提供邏輯網(wǎng)絡連接設備和服務〔邏輯端口、交換機、路由器、防火墻、負載均衡器、VPN,等等)。虛擬網(wǎng)絡不僅可以提供與物理網(wǎng)絡相同的功能特性和保證，而且還具備慮擬化所具有的運維優(yōu)勢和硬件獨立性。桌面虛擬化：通過以代管服務的形式部署桌面，可以使您更加快速地對不斷變化的需求和機會做出響應。軟件定義的存儲：對服務器內(nèi)部的磁盤刑閃存進行抽象化，將它們組合到奩性能存儲池，并以軟件形式交付。2.3云計算部署與管理現(xiàn)在主流使用的云平臺軟件為openstack,支持幾乎所有類型的云環(huán)境，項目目標是提供實施簡單、可大規(guī)模獷展、豐富、標準統(tǒng)一的云計算管理平臺°OpeuStack通過各種互補的服務提供了基礎設施即服務(laaS)的解決方突，每個服務提供API以進行集成。OpenStackCompute(Nova).是一套控制器，用于為單個用戶或使用群組啟動虛擬機實例。它同樣能夠用于為包含淮多個實例的特定項目設置網(wǎng)絡。在公共云中，這套管理機制將提供預制的鏡像或是為用戶創(chuàng)建的鏡像提供存儲機制，這樣用戶就能夠?qū)㈢R像以虛擬機的形式啟動。OpenStack對象徉儲(Swift)是一套用于在大規(guī)?？蓴U展系統(tǒng)中通過內(nèi)置冗余及容錯機制實現(xiàn)對象存儲的系統(tǒng)。這些對象能夠通過一個RESTAPI或是像Cyberchick這樣可以對接對象存儲API的客戶端加以恢復。OpenStack鏡像服務(Glance)是一?套虛擬機鏡像査找及檢索系統(tǒng)。它能夠以三種形式加以配直利用OpenStack對象存儲機制未存儲鏡像；利用Amazon的簡單存儲解決方案（簡稱S3）直接存儲信息。OpcnStack鏡像服務支持多種虛擬機鏡像格式，包括VMware（VMDK）、Amazon鏡像（AKI、ARI、AMI）以及VirtualBox所支持的各種磁盤格式。鏡像元數(shù)據(jù)的容器格式包括Amazon的AKI.ART以及AMI信息，標準GVF格式以及二進制大型數(shù)據(jù)。3監(jiān)控與運維3.1監(jiān)控與運維對于OpenStack云平臺，主機、存儲和網(wǎng)絡的監(jiān)控需求和傳統(tǒng)IT環(huán)境是一樣的，關注的主要指標包括CPU,內(nèi)存“磁盤“網(wǎng)絡I/O等，Ganglia是在OpenStack部署中使用最多的一款開源軟件。Ganglia需要在各個節(jié)點運行客戶端程序，在中心節(jié)點部署服務器進程，來對整個集群的性能進行監(jiān)控，并提供各種視圖。下圖展示了用Ganglia來展現(xiàn)一個由5節(jié)點組成的機群的Load、內(nèi)存、CPU和網(wǎng)絡I/O的視圖，并以時間軸來顯示。另外歷史數(shù)據(jù)也被保留和查看。Ganglia的監(jiān)控界面Ganglia的監(jiān)控界面另外：Nagios是在OpenStack部署中廣泛使用的，用于監(jiān)控云平臺各種服務的開源工具，另外，它的擴展性良好，很容易加入自行開發(fā)的監(jiān)控項目，

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