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文檔簡介
ReachedOurGoal
認(rèn)識云計算(理解)
理解Google云計算實(shí)現(xiàn)原理(難點(diǎn))
可獨(dú)立在GAE上開發(fā)云服務(wù)應(yīng)用
了解TMF?以及云未來的發(fā)展(了解)
提綱
??初識云計算
每Google云計算原理
?GAE平臺部署云服務(wù)
QTMForum對云態(tài)度
3
Wehaveadream
愿景:
計算機(jī)的服務(wù)能力可以作為一種商品進(jìn)行流通。
就像水、電、氣一樣取之方便,費(fèi)用低廉
4
云計算定義
云計算:是一種
商業(yè)計算模型。
它將計算任務(wù)分
按鼠計費(fèi)的商業(yè)模型布在大量計算機(jī)
構(gòu)成的資源池上,
使各種應(yīng)用系統(tǒng)
能夠按需獲取計
算力、存儲空間
和信息服務(wù)。
0?i■一
圖:云計算概念模型5
云計算服務(wù)的部署形式
公共云」私有云
混合云
(服務(wù)提供商-互連網(wǎng))
(數(shù)據(jù)中心-內(nèi)部網(wǎng))(公共和私有)
Xasaservice
SaaS應(yīng)用云
(代表:salesforce的CRM)
PaaS平臺云
(代表:GoogleAppEngine)
laaS基礎(chǔ)設(shè)施云amazon.com
(代表:亞馬遜的S3)
6
Amazon云計算
磔,amazon
webservices
1.Amazon的laaS云計算思路
?彈性計算云EC2為企業(yè)提供計算服務(wù)
每個服務(wù)器租用1小時為61美元
?簡單存儲服務(wù)S3為企業(yè)提供存儲服務(wù)
1GB數(shù)據(jù)存放1個月為0.15美元
2.Amazon的laaS運(yùn)用實(shí)例
7
亞馬遜laaS應(yīng)用案例:紐約時報
Mamazon
webservices
三三
El)c,y'cWllorkSimesM*?u*-w.*■*a.*<i
>LCINaSUMNitwn?KWIUMIOMY.sirmtwiuiiraM<nctifm使用亞馬遜云計算服務(wù)
US.ATTACKED
HIJACKEDJETSDESTROYTWINTOWERS
ANDHITPENTAGONINDAYOFTERROR效果:在不到24個小時的時間里處理
了noo萬篇文章
費(fèi)用:累計花費(fèi)240美元
利用自己服務(wù)器
時間:數(shù)月時間
費(fèi)用:多得多的費(fèi)用
8
Google云計算
6。。噓
1.Google的云計算思路
應(yīng)用向互聯(lián)數(shù)據(jù)向互聯(lián)
網(wǎng)遷移網(wǎng)遷移
計算能力向存儲空間向ChromeOS
互聯(lián)網(wǎng)遷移互聯(lián)網(wǎng)遷移“瀏覽器=操作系統(tǒng)”
9
Google云計算PaaS
Go^le
appengineer
2.隸屬PaaS的Google云計算
A屬于部署在云端的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境
?支持Python和Jara兩種語言
?通過SDK調(diào)用Google的各種服務(wù)。如GoogleMap、Mail等
A用戶可快速、廉價(可免費(fèi)使用限定的流量和存儲)地部署
自己開發(fā)的應(yīng)用(如創(chuàng)新的網(wǎng)站、游戲等)
A在下一章將具體介紹GAE具體的應(yīng)用
^^■■1
10
Google云計算SaaS
Google文件
3.隸屬SaaS的Google云計算
Google文件提供在線“Word、Excel、PPT”
Go°g發(fā)鶻提供在線MAP
Google日歷提供在線日歷管理
GMil……
口E?A
vr
11
Google如何實(shí)現(xiàn)云?
Goog。l谷e歌
Google云計算平臺技術(shù)架構(gòu)
A分布式文件系統(tǒng)GoogleDistributedFileSystem
將
A并行數(shù)據(jù)處理MapReduce在
第
?分布式鎖Chubby二
章
?結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表BigTable詳
細(xì)
介
紹
MapReduce
GFS
12
云計算概念入門
Q&A
13
提綱
?初識云計算
?Google云計算原理
?GAE平臺部署云服務(wù)
r\TMForum對云態(tài)度
14
Google云計算原理
可分布式文件系統(tǒng)GFS
愉并行數(shù)據(jù)處理模型MapReduceI
W分布式鎖服務(wù)Chubby
“分布式數(shù)據(jù)庫BigTable
Google云計算應(yīng)用
一、Z\/、
MapReduceBigTableChubb)
r~一
GFS,
*-----------------------------------------------------------------------------Jv--------------------)15
9
Google設(shè)計GFS的動機(jī)
?Google需要支持滲量泰提范瀚勺文件系統(tǒng)
-購置昂貴的分布式文件系統(tǒng)與硬件?
17
GFS的設(shè)計思路
1.GFS設(shè)計原則:
>機(jī)器失效不能視為異?,F(xiàn)象
>能應(yīng)付對大型/超大型文件處理
?支持大量用戶同時訪問
2.GFS組成
AGFS集群:一個的Master和多個ChunkServer(塊服務(wù)器)組成,
并可以多客戶端Client訪問
3.GFS設(shè)計要點(diǎn)
>每個文件拆成若干個64M文件塊Chunk組成
>每個Chunk都由Master根據(jù)其創(chuàng)建時間指定ChunkHandle(64)
>文件塊被保存在ChunkServer本地磁盤中
>缺省情況下3處熱備份Chunk塊文件
18
GFS的設(shè)計思路
4.Client職責(zé)
?包含文件系統(tǒng)的API
>負(fù)責(zé)和ChunkServer和Master通信
?代表應(yīng)用程序進(jìn)行讀寫操作
>Client和Master進(jìn)行元數(shù)據(jù)操作
>Client和ChunkServer進(jìn)行文件數(shù)據(jù)操作
5.Master職責(zé)
>負(fù)責(zé)管理所有文件系統(tǒng)的元數(shù)蕭
?元數(shù)據(jù)包括:命名空間,訪問控制信息,文步到C3/7A的映射
信息等
6.ChunkServer職責(zé)
?負(fù)責(zé)存儲chunk文件塊
ALinux文件系統(tǒng)
19
GFS的系統(tǒng)架構(gòu)
GFS主服務(wù)器
文件命名空間
/foo/bar
Chunk
12EEE
/...........-
Linux文件系統(tǒng)Linux文件系統(tǒng)
返回數(shù)據(jù)信.息廠、廠、o
L
—X.
20
Question文件為什么要被化分為64M?
Answer:
1、可以減少Client和Master的之間的交互,減少M(fèi)aster的負(fù)載
2、客戶端可以在一個Chunk中完成許多操作
3、可以減少TCP三次握手時間。另外這些信息都要被Master管理的
缺點(diǎn):有冗余
21
GFS架構(gòu)的特點(diǎn)
?采用中心服務(wù)器模式Master
?可以方便地增加ChunkServer
>Master掌握系統(tǒng)內(nèi)所有ChunkServer的情況,方便進(jìn)
行負(fù)載均衡
>不存在元數(shù)據(jù)的一致性問題
?不緩存數(shù)據(jù)
A必要性:Client流式讀取,非重復(fù)讀寫
A可行性:Master本身管理多個Server,很復(fù)雜
22
GFS容錯機(jī)制
?ChunkServer容錯
?每個Chunk有多個存儲副本(默認(rèn)是3個),分別存儲于不通
的服務(wù)器上
?每個Chunk又劃分為若干Block(64KB),每個Block對應(yīng)一個
32bit的校驗(yàn)碼,保證數(shù)據(jù)正確(若某個Block錯誤,則轉(zhuǎn)移
至其他Chunk副本)
?Master容錯
?三類元數(shù)據(jù):命名空間(目錄結(jié)構(gòu))、Chunk與文件名的映射
以及Chunk副本的位置信息
>前兩類通過日志提供容錯,Chunk副本信息存儲于其它Chunk
Server這樣Master出現(xiàn)故障時可恢復(fù)
o
23
GFS實(shí)驗(yàn)效果圖
Master
ChunkServer1ChunkServer2
Client16
24
Google云計算原理
可分布式文件系統(tǒng)GFS
(7)并行數(shù)據(jù)處理模型MapReduce
0分布式鎖服務(wù)Chubby
”分布式數(shù)據(jù)庫BigTable
Go聞8云計算應(yīng)用I
r
M叩ReduceBigTable
Chubb
GI
25
并行計算基礎(chǔ)
?摩爾定律正在走向終結(jié)…
?單芯片容納晶體管的增加,對制造工藝提出要求
>CPU制造18nm技術(shù),電子泄漏問題
ACPU主頻已達(dá)3GHz時代,難以繼續(xù)提高
/散熱問題(發(fā)熱太大,且難以驅(qū)散)
/功耗太高
未來的發(fā)展:多核
—"
26
什么樣的問題適合并行計算?
?斐波刃口契序歹1(Fibonacci)X
(1,A:=0
耳=<1,k=1
、Fk-i+理_2.,k>2.
?計算URL訪問頻率Y
Map函數(shù)處理日志中web頁面請
求的記錄,然后輸出(URL,1)。
Reduce函數(shù)把相同URL的value
值都累加起來,產(chǎn)生(URL,記錄
總數(shù))結(jié)果。
27
Google為什么需要MapReduce?
?Google擁有海量數(shù)據(jù),并且需要快速處理
?什么是MapReduce?
JefferyDean設(shè)計一個新的抽象模型,CoogleMapReduce
使我們只要執(zhí)行的簡單計算,而將方行化、架構(gòu)設(shè)計師
JeffreyDean
容錯、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡的等柒亂繩節(jié)
放在一個庫里,使并行編程時不必關(guān)心它
們這就是MapReduce
28
Google并行運(yùn)算編程模型
1、在編程的時候,開發(fā)者需
要編寫兩個函數(shù):
Map:(in_key,in_value)
Reduce:(key,[value1,value
2...])
2、Map操作產(chǎn)生結(jié)果是
<key,value>Xt
3、在Map,Reduce之間系
統(tǒng)把同一Key歸類到Reduce
3、Reduce操作對相同的Key
進(jìn)行歸類處理
29
MapReduce實(shí)現(xiàn)機(jī)制
輸入文件Map狀態(tài)本地存儲Reduce狀態(tài)
h—k
30
單詞計數(shù)體現(xiàn)M/R算法
輸入數(shù)據(jù):
HelloWorldByeWorld
HelloChinaByeChina
HelloSi-techByeSi-tech
1)
Reduce(Key,Value[])
Map(Key,Value)(
(intcount=0;
for(eachworld'world'invalue)for(eachwinvalue)
collectCworld'J);count++;
)collect(Key,count);
)
31
2)
HelloWorldByeWorld
HelloChinaByeChina
HelloSi-techByeSi-techI分割)
3)ello1><Bye1>
<World1><World1>
HelloWorldByeWorld
<Hello1><Bye1>
HelloChinaByeChina
<China1><China1>
HelloSi-techByeSi-tech
<Hello1><Bye1>
<Si-tech1><Si-tech1>
32
4)
Map輸出Fold輸出
ello1><Bye1><Hello1><Hello1><Hello1>
<World1><World1>
<Bye1><Bye1><Bye1>
<Hello1><Bye1>
Fold
<World1><World1>
<China1><China1>
<China1><China1>
<Hello1><Bye1>
<Si-tech1><Si-tech1>
<Si-tech1><Si-tech1>
33
5)
Fold輸出Reduce輸出
<Hello1><Hello1><Hello1>
<Bye3>
<Bye1><Bye1><Bye1>
<World2>
<World1><World1>Reduce
<China2>
<China1><China1>
<Si-tech2>
<Si-tech1><Si-tech1>
34
MapReduce容錯機(jī)制
?背景
AMapReduce設(shè)計初衷:由普通PC組成的集群來處理超大賽蕉的
數(shù)據(jù),所以有效的錯誤保障機(jī)制是必不可少
?Worker容錯
>Master屈助使的ping每個worker
?Master容錯
>Master周期性的將Master的教舞結(jié)猾的寫入磁盤,即檢查點(diǎn)
(checkpoint)
AMaster數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括:Map和Reduce任務(wù)的狀態(tài)(空閑、工作
中或完成),以及Worker機(jī)器(非空閑任務(wù)的機(jī)器)豳麋
35
Google云計算原理
可分布式文件系統(tǒng)GFS
G)并行數(shù)據(jù)處理模型MapReduce
⑤分布式鎖服務(wù)Chubby
哥分布式數(shù)據(jù)庫BigTable
Google云計算應(yīng)用
、Z
MapReduceBigTable
)IChubb
GFS
36
提綱
?初識云計算
每Google云計算原理
GAE平臺部署云服務(wù)
QTMForum對云態(tài)度
37
GAE部署云應(yīng)用
Q&A
課堂演示部署過程
溫馨提示
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