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1、云计算产品及技术方案分析报告北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室2010年11月19日名目1 引言52 云运算产品分类53 国外的主流产品53.1 Amazon云运算方案53.1.1 介绍53.1.2 AmazonWebServices(AWS)63.1.3 弹性运算云EC263.1.4 简单储备服务S373.1.5 数据库服务SimpleDB73.2 Google云运算方案83.2.1 介绍83.2.2 GoogleAppEngine83.2.3 运算服务MapReduce93.2.4 储备服务GFS(GoogleFileSystem)93.2.5 数据库服务DataStore103.3
2、 Mirosoft云运算方案113.3.1 介绍113.3.2 WindowsAzure113.3.3 运算服务113.3.4 储备服务Blob/Table储备123.3.5 数据库SQL服务(SDS)133.4 IBM蓝云133.4.1 概述133.4.2 云运算架构143.4.3 云运算有关产品143.5 Platform云运算方案143.5.1 介绍143.5.2 PlatformISF(InfrastructureSharingFacility)运算服务143.6 VMware（EMC）云运算方案163.6.1 介绍163.6.2 VMwarevSphere163.6.3 云储备服务E
3、MCAtoms174 国内云储备产品184.1 美地森184.2 友友系统194.2.1 DataCell介绍194.2.2 DataCellFS194.2.3 DataCellDB204.2.4 其他有关产品215 几种开源云平台215.1 Hadoop（Apache基金会）215.2 Ecualyptus项目（加利福尼亚大学）225.3 AbiCloud（Abiquo公司）225.4 4MongoDB（10gen）225.5 Enomalism弹性运算平台225.6 Nimbus（网格中间件Globus）226 国内外要紧云运算标准化组织和论坛226.1 分布式治理任务组（DMTF）226
4、.2 开放网格论坛（OGF）236.3 结构化信息标准促进组织（OASIS）236.4 全国信息技术标准化技术委员会SOA标准化工作室236.5 其他237有关对比分析231引言当前，云运算技术成为IT领域的研究热点。目前的云运算产品和技术方案层出不穷，国内外研究机构、IT软硬件厂家、标准化组织、开源软件组织都在十分主动的推出云运算产品和技术解决方案。本报告在学习和了解有关云运算技术资料、产品白皮书以及软件手册的基础上，期望对现有产品和技术解决方案给予归纳、整理和分析，实现对各类产品的清晰认识，以便于选择和使用。2 云运算产品分类云运算产品大体分软件和硬件产品两大类。其中硬件产品是要紧依靠于大
5、型服务器设备的提供商实现的面向云特点的具有分布式并行运算能力的设备，代表有IBM、SUM、曙光机等。软件产品是云运算产品的主流，包括虚拟机治理平台、数据储备平台、分布式运算平台等，要紧有的平台有Google应用软件引擎(GoogleAppEngine)、微软的Azure平台、亚马逊网络服务(AmazonAWS)、IBM蓝云、PlatformComputing的ISF以及VMware的云产品。同时，国内的友友系统和美地森公司在云储备方面也走在了云技术进展的前沿。3 国外的主流产品从Google提出云运算技术，到现在，国际上几乎所有一线的IT企业都主动参与进入这块新兴领域，并依据自己传统的技术领域
6、和市场策略提出自己的云运算架构。他们通过深挖技术基础，把大量往常的产品和技术的云运算特点挖掘出来，如软件的虚拟化、分布式储备系统，在此基础上建立自己的云运算产品线。3.1 Amazon云运算方案3.1.1 介绍专业IT企业提供的云运算多多少少会限制在自己提供的系统之上，亚马逊公司不是IT系统制定者而是应用者，因此Amazon平台是开放的。技术特点：弹性虚拟平台核心技术：虚拟化技术Xen企业服务：EC2S3SimpleDBSQS开源情形：开源3.1.2 AmazonWebServices（AWS）平台类型：PaaSIaaSSaaS虚拟化技术：Xen支持语言：多种语言运行环境：位于云端的Amazo
7、n平台应用程序间的隔离：不同的应用运行在不同的虚拟机实现隔离可扩展性：手动或通过编程自动增加所需要虚拟机数量计费方式：按实际使用量付费（EC2运算服务0.10.8美元/小时，S3储备服务每GB大约0.15美元/月）收费机制较复杂有免费体验（EC2今年11月1日能够申请一年免费体验）服务类型：任意选择服务组合，服务耦合度低实现功能：较多3.1.3 弹性运算云EC2服务类型：IaaS虚拟机的使用：用户按照需要设置虚拟机的硬件配置模型：1个AMI+若干实例（每个用户最多20个实例）当正在使用的实例显现故障，用户只需将弹性IP地址重新映射到一个新的实例易用性：稍差（Amazon提供模块供用户组建自己的
8、程序）运行环境：用户自行提供运行程序所需的AMI（Amazon机器映像）构建自己的服务器平台灵活性：专门好承诺用户对运行的实例数量和类型自行配置承诺用户选择实例运行的地理位置安全性：专门好基于密钥对机制的SSH方式访咨询可配置的防火墙机制承诺用户对其应用程序进行监控适用的应用程序：任意3.1.4 简单储备服务S3概述：架构在Dynamo之上，提供一个字节到数GB字节的支持，大致有520亿对象。结构：桶对象两级模式扩展性：增加桶中的对象数量进行扩充手动或编程自动扩容容错性：冗余储备数据监听回传Merkle哈希树不限制桶中对象的个数数据交互：用户从获得授权的对象中取得数据数据缓存：对Master中
9、元数据进行缓存数据一致性：最终一致性模型后一次操作直截了当覆盖前一次操作安全性：身份认证（基于HMAC-SHA1的数字签名）访咨询操纵列表负载均衡数据复原3.1.5 数据库服务SimpleDB概述：非传统的关系模型系统结构：域条目属性值四级模式查询语言：支持有限的SQL数据类型：结构化数据可扩展性：超级可扩展性查询功能：查询结果只包含条目名称不包括相应的属性值相应时刻不能超过5秒，否则报错安全策略：每一个容器数据在微软数据中心有多个备份数据更新时刻：有延迟新数据复制到其他服务器上存在延迟其他功能：专门少没有事务（Transaction）的概念不支持Join操作实际储备的数据类型过于单一（所有的
10、数据都以字符串形式储备）备注：用户相对大的数据储备在S3中SDB中只储存指向某个特定文件位置的指针3.2 Google云运算方案3.2.1 介绍建立在其搜索引擎技术的基础上，是一个没有“端”的系统：用户通过一个简单的搜索框完成对海量运算的搜索技术特性：储备及运算水平扩充能力核心技术：平行分散技术MapReduce，BigTable，GFS企业服务：GoogleAppEngine开源情形：不开源3.2.2 GoogleAppEngine平台类型：PaaS（用户在其上开发软件，在Google基础设施上运行,无需服务器爱护）应用服务器：Python应用服务器群低端服务器虚拟化技术：没有应用支持语言：
11、只支持Python、Java运行环境：Google提供在云端的应用程序环境功能完整的本地开发环境，开发人员能够在本地模拟GoogleAppEngine环境应用程序间的隔离：通过沙盒实现（同时也给程序员带来专门多限制）开发语言支持少沙盒的使用带来的限制可扩展性：自动扩充所需资源并进行复杂均衡计费方式：每一个Google账户有一定额度的免费流量和空间支持存在收费项目服务类型：所有服务捆绑在一起，耦合度高用户通过特定API来使用相应服务实现功能：较少3.2.3 运算服务MapReduce服务类型：PaaS虚拟机的使用：没有应用模型：1个Master+若干Worker（分不执行map和reduce）M
12、aster失效，整个MapReduce重新运行Worker失效，其任务调度到其他Worker重新执行通用性：专门好运行环境：Google自身提供，用户无法自行调配灵活性：稍差（现只是搜索企业的选择）适用的应用程序：能够并行处理的程序3.2.4 储备服务GFS（GoogleFileSystem）概述：面向不可信服务器节点的分布式文件系统，文件分块储备结构：1个Master（储存元数据）+众多ChunkServer（储存文件块）服务器：大量分散的一般廉价服务器扩展性：动态插入节点（ChunkServer）（一般电脑），自动扩容容错性：ChunkServer冗余备份（3份）Master瘫痪，有Sha
13、dow作为替补访咨询效率：高效通过GFS上层的BigTable实现数据交互：一样情形下，Application和ChunkServer在同一台服务器上Application与ChunkServer进行数据交互能够被多个用户同时访咨询数据缓存：对Master中元数据进行缓存数据一致性负载均衡数据复原备注：不完全适应海量小文件储备3.2.5 数据库服务DataStore概述：分布式储备数据库，随着应用程序访咨询量的增加而增加系统结构：Model一实体组一实体三级模式查询语言：GQL数据类型：结构化和半结构化数据可扩展性：无限扩展查询功能：查询结果以Model类的实例形式来返回实体返回的结果不能超过
14、1000条事务功能：通过乐观锁定实现事务的并发操纵一个事务操作一个实体组，同一组内的实体储备在一起（应用程序能够在实体创建时将实体分配到组）数据库在一个事务中执行多种操作，有一个操作失败则回滚整个事务数据更新时刻：有延迟，但不是常态3.3 Mirosoft云运算方案3.3.1 介绍“云+端”云运算构想最新的WindowsServer被设计成可让应用在数据中心和云之间迁移,然而只有在两者是专门相似的WindowsServer环境下才能够实现。技术特性：整合其所用软件及数据服务核心技术：大型应用软件开发技术企业服务：Azure平台开源情形：不开源3.3.2 WindowsAzure平台类型：Paa
15、S虚拟化技术：Hyper-V支持语言：C#,.NET平台，PHP,Python等多种语言运行环境：支持在云中和本地系统中的应用程序服务类型：能够任意选择服务组合，耦合度低应用程序间的隔离：不同的应用在不同的虚拟机上计费方式：按实际使用量付费储备与运算分开计费定价机制过于僵硬，成本过高可扩展性：需要手动或者编程自动增加所需要的虚拟机数量用户也能够选择增加虚拟机的功率实现功能：较多3.3.3 运算服务服务类型：PaaS虚拟机的使用：按照用户上传的配置文件XML，系统自动分配、配置虚拟机虚拟机分为Web和Worker角色模型：若干Web（提供Wen服务，与用户交互）+若干Worker（类似于Windows服务）运行环境
