5.主流云計算廠商

02新一代信息技術(shù)導(dǎo)論模塊2云計算云計算是一種通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計算模式,它是一種按使用量付費(fèi)的新型商業(yè)模式，服務(wù)內(nèi)容是提供可配置的計算資源共享池（包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲，應(yīng)用軟件，服務(wù)等）。本主題包括云計算基本概念、云計算服務(wù)模式、布署模式、云計算關(guān)鍵技術(shù)和云計算的主流產(chǎn)品等內(nèi)容主流云計算廠商02一、

Google云計算

GFS是Google自己設(shè)計的大型分布式文件系統(tǒng)，位于所有核心技術(shù)的底層。它是由大量安裝有Linux操作系統(tǒng)的普通PC構(gòu)成的集群系統(tǒng)，整個集群系統(tǒng)由Client(客戶端)、Master(主服務(wù)器)和ChunkServer(數(shù)據(jù)塊服務(wù)器)構(gòu)成。GFS中文件備份成固定大小的Chunk分別存儲在不同的ChunkServer上，每個Chunk有多份拷貝，也存儲在不同的ChunkServer上。Master負(fù)責(zé)維護(hù)GFS中的元數(shù)據(jù)(Metadata)，即文件名及其Chunk信息，客戶端先從Master上得到文件的Metadata，根據(jù)要讀取的數(shù)據(jù)在文件中的位置與相應(yīng)的ChunkServer通信，獲取文件數(shù)據(jù)。GFS解決了大數(shù)據(jù)量的存儲問題，具體體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。1.Google文件系統(tǒng)一、

Google云計算2.分布式計算編程模型（MapReduce）-主要功能數(shù)據(jù)劃分和計算任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)自動將一個作業(yè)待處理的大數(shù)據(jù)劃分為很多個數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊對應(yīng)于一個計算任務(wù)，并自動調(diào)度計算節(jié)點(diǎn)來處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。作業(yè)和任務(wù)調(diào)度功能主要負(fù)責(zé)分配和調(diào)度計算節(jié)點(diǎn)（Map節(jié)點(diǎn)或Reduce節(jié)點(diǎn)），同時負(fù)責(zé)監(jiān)控這些節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行狀態(tài)，并負(fù)責(zé)Map節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的同步控制。

數(shù)據(jù)/代碼互定位為了減少數(shù)據(jù)通信，一個基本原則是本地化數(shù)據(jù)處理，即一個計算節(jié)點(diǎn)盡可能處理其本地磁盤上所分布存儲的數(shù)據(jù)，這實現(xiàn)了代碼向數(shù)據(jù)的遷移；當(dāng)無法進(jìn)行這種本地化數(shù)據(jù)處理時，再尋找其他可用節(jié)點(diǎn)并將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)上傳送給該節(jié)點(diǎn)，但將盡可能從數(shù)據(jù)所在的本地機(jī)架上尋找可用節(jié)點(diǎn)以減少通信延遲。

系統(tǒng)優(yōu)化為了減少數(shù)據(jù)通信開銷，中間結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)入Reduce節(jié)點(diǎn)前會進(jìn)行一定的合并處理；一個Reduce節(jié)點(diǎn)所處理的數(shù)據(jù)可能會來自多個Map節(jié)點(diǎn)，為了避免Reduce計算階段發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)性，Map節(jié)點(diǎn)輸出的中間結(jié)果需使用一定的策略進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭澐痔幚?，保證相關(guān)性數(shù)據(jù)發(fā)送到同一個Reduce節(jié)點(diǎn)；此外系統(tǒng)還進(jìn)行一些計算性能優(yōu)化處理，如對最慢的計算任務(wù)采用多備份執(zhí)行、選最快完成者作為結(jié)果。

出錯檢測和恢復(fù)以低端商用服務(wù)器構(gòu)成的大規(guī)模MapReduce計算集群中，節(jié)點(diǎn)硬件出錯和軟件出錯是常態(tài)，因此MapReduce需要能檢測并隔離出錯節(jié)點(diǎn)，并調(diào)度分配新的節(jié)點(diǎn)接管出錯節(jié)點(diǎn)的計算任務(wù)。同時，系統(tǒng)還將維護(hù)數(shù)據(jù)存儲的可靠性，用多備份冗余存儲機(jī)制提高數(shù)據(jù)存儲的可靠性，并能及時檢測和恢復(fù)出錯的數(shù)據(jù)。一、

Google云計算3.分布式鎖服務(wù)(Chubby)Chubby是Google設(shè)計的提供粗粒度鎖服務(wù)的一個文件系統(tǒng)，它基于松耦合分布式系統(tǒng)，解決了分布的一致性問題。通過使用的鎖服務(wù),用戶可以確保數(shù)據(jù)操作過程中的一致性。GFS使用Chubby選取一個GFS主服務(wù)器，Bigtable使用Chubby指定一個主服務(wù)器并發(fā)現(xiàn)、控制與其相關(guān)的子表服務(wù)器。除了最常用的鎖服務(wù)之外，Chubby還可以作為一個穩(wěn)定的存儲系統(tǒng)存儲包括元數(shù)據(jù)在內(nèi)的小數(shù)據(jù)。4.分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表（BigTable）為解決海量數(shù)據(jù)存儲的問題，Google的軟件開發(fā)工程師研發(fā)了Bigtable，并于2005年4月投入使用。Bigtable為Google的60多種產(chǎn)品和項目提供存儲和獲取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的支撐平臺，在Google內(nèi)部至少運(yùn)行著500個Bigtable集群。BigTable由三部分組成，分別是客戶端程序庫、一個主服務(wù)器和多個子表服務(wù)器。主服務(wù)器主要進(jìn)行元數(shù)據(jù)的操作以及子表服務(wù)器之間的負(fù)載調(diào)度問題，幾乎不與客戶端進(jìn)行通信；子表服務(wù)器主要是負(fù)載存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被劃分為不同的塊，通過索引將不同的塊關(guān)聯(lián)起來。二、

Amazon云計算

亞馬遜公司（Amazon）是美國最大的一家網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)公司，位于華盛頓州的西雅圖，是網(wǎng)絡(luò)上最早開始經(jīng)營電子商務(wù)的公司之一，成立于1994年，一開始只經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)的書籍銷售業(yè)務(wù)，現(xiàn)在則擴(kuò)及了范圍相當(dāng)廣的其他產(chǎn)品，已成為全球商品品種最多的網(wǎng)上零售商和全球第二大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，在公司名下，也包括了Alexa（互聯(lián)網(wǎng)排名）、互聯(lián)網(wǎng)電影數(shù)據(jù)庫（InternetMovieDatabase，IMDB）等眾多子公司。AWS所提供服務(wù)亞馬遜彈性計算網(wǎng)云（AmazonEC2）、亞馬遜簡單儲存服務(wù)（AmazonS3）、亞馬遜簡單數(shù)據(jù)庫（AmazonSimpleDB）、亞馬遜簡單隊列服務(wù)（AmazonSimpleQueueService）、AmazonCloudFront等。AWS業(yè)務(wù)范圍AWS已經(jīng)為全球190個國家/地區(qū)內(nèi)成百上千家企業(yè)提供支持，數(shù)據(jù)中心位于美國、歐洲、巴西、新加坡和日本。亞馬遜中國是全球最大的電子商務(wù)公司亞馬遜在中國的網(wǎng)站，為消費(fèi)者提供圖書、音樂、影視、手機(jī)數(shù)碼、IT軟件等32大類、上千萬種的產(chǎn)品，通過“送貨上門”服務(wù)以及“貨到付款”等多種方式，為中國消費(fèi)者提供便利、快捷的網(wǎng)購體驗。根據(jù)國際研究機(jī)構(gòu)Gartner在2020年發(fā)布的最新研究報告中顯示，亞馬遜在全球IaaS市場份額占比為40.8%，仍穩(wěn)居全球第一。三、

阿里云計算

阿里云創(chuàng)立于2009年，是全球領(lǐng)先的云計算及人工智能科技公司，致力于以在線公共服務(wù)的方式，提供安全、可靠的計算和數(shù)據(jù)處理能力，讓計算和人工智能成為普惠科技。阿里云服務(wù)是在制造、金融、政務(wù)、交通、醫(yī)療、電信、能源等眾多領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，包括中國聯(lián)通、12306、中石化、中石油、飛利浦、華大基因等大型企業(yè)客戶，以及微博、知乎、錘子科技等明星互聯(lián)網(wǎng)公司。阿里云業(yè)務(wù)規(guī)模阿里云在全球各地部署高效節(jié)能的綠色數(shù)據(jù)中心，利用清潔計算為萬物互聯(lián)的新世界提供源源不斷的能源動力，開服的區(qū)域包括中國（華北、華東、華南、香港）、新加坡、美國（美東、美西）、歐洲、中東、澳大利亞和日本。2021年，IDC發(fā)布報告顯示2020年第四季度阿里云仍然占據(jù)國內(nèi)市場份額第一的位置。在全球IaaS業(yè)務(wù)中，阿里云排在繼亞馬遜、微軟后第三的位置。阿里云產(chǎn)品和應(yīng)用（1）飛天操作系統(tǒng)：是由阿里云自主研發(fā)、服務(wù)全球的超大規(guī)模通用計算操作系統(tǒng)，為全球200多個國家和地區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)、政府、機(jī)構(gòu)等提供服務(wù)。（2）人工智能ET：阿里的人工智能ET擁有全球領(lǐng)先的人工智能技術(shù)，已具備智能語音交互、圖像/視頻識別、交通預(yù)測、情感分析等技能（3）云端實踐：杭州城市大腦、12306網(wǎng)站、中國石化的“易派客”、徐工集團(tuán)基礎(chǔ)云平臺、國家稅務(wù)總局金稅項目等眾多項目四、華為云計算

華為技術(shù)有限公司成立于1987年，總部位于廣東省深圳市龍崗區(qū)。華為是全球領(lǐng)先的信息與通信技術(shù)（ICT）解決方案供應(yīng)商，專注于ICT領(lǐng)域，堅持穩(wěn)健經(jīng)營、持續(xù)創(chuàng)新、開放合作，在電信運(yùn)營商、企業(yè)、終端和云計算等領(lǐng)域構(gòu)筑了端到端的解決方案優(yōu)勢，為運(yùn)營商客戶、企業(yè)客戶和消費(fèi)者提供有競爭力的ICT解決方案、產(chǎn)品和服務(wù)，并致力于實現(xiàn)未來信息社會、構(gòu)建更美好的全聯(lián)接世界。2013年，華為首超全球第一大電信設(shè)備商愛立信，排名《財富》世界500強(qiáng)第315位。華為的產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)應(yīng)用于全球170多個國家，服務(wù)全球運(yùn)營商50強(qiáng)中的45家及全球1/3的人口。華為云成立于2005年，隸屬于華為公司，專注于云計算中公有云領(lǐng)域的技術(shù)研究與生態(tài)拓展，致力于為用戶提供一站式云計算基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。華為云立足于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，提供包括云主機(jī)、云托管、云存儲等基礎(chǔ)