云计算系统结构

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1、刘鹏：云计算技术原理日期：2009-06-17来源：中国云计算 作者：刘鹏字体：大 中 小由于云计算分为IaaS、PaaS和SaaS三种类型，不同的厂家又提供了不同的解决方案，目前还没有一个统一的技术体系结构，对读者了解云计算的原理构成了障碍。为此，本 文综合不同厂家的方案，构造了一个供商榷的云计算体系结构。这个体系结构如图3所 示，它概括了不同解决方案的主要特征，每一种方案或许只实现了其中部分功能，或许 也还有部分相对次要功能尚未概括进来。曙理中闻件G侍认证期问授枇、计算资am存储赛源池网络蛰源池）数据餐源也敕*1蜜鋪池1计算拭尊储器用堆设施数据岸软杵图 3 云计算技术体系结构云计算技术体系

2、结构分为4层：物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA构建层，如图3 所示。物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等；资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。构建资源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研究在一个标准集装箱的 空间如何装下2000 个服务器、解决散热和故障节点替换的问题并降低能耗；管理中间 件负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全 地为应用提供服务；SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services服务，并纳 入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建

3、服务工作流等。管 理中间件和资源池层是云计算技术的最关键部分,SOA构建层的功能更多依靠外部设施 提供。云计算的管理中间件负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。资源 管理负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽之，并对资源的使 用情况进行监视统计；任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映 象(I mage)的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等；用户管理是实 现云计算商业模式的一个必不可少的环节，包括提供用户交互接口、管理和识别用户身 份、创建用户程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；安全管理保障云计算设施的 整体安全，包括身份认证、

4、访问授权、综合防护和安全审计等。基于上述体系结构，本文以IaaS云计算为例，简述云计算的实现机制，如图4所 示。用户接口血找均蔺Xy陀国工具图 4 简化的 IaaS 实现机制用户交互接口向应用以Web Services方式提供访问接口，获取用户需求。服务目录是用户可以访问的服务清单。系统管理模块负责管理和分配所有可用的资源，其核心 是负载均衡。配置工具负责在分配的节点上准备任务运行环境。监视统计模块负责监视 节点的运行状态，并完成用户使用节点情况的统计。执行过程并不复杂：用户交互接口 允许用户从目录中选取并调用一个服务。该请求传递给系统管理模块后，它将为用户分 配恰当的资源，然后调用配置工具来为用户准备运行环境。