云计算设计和实施方案.doc

云计算设计和实施方案 摘要 电，并只需要对它们所使用的资源付费。今天，计算资源在人们的H常生活中逐渐变得不 可或缺，于是如何以更好地方式给公众提供计算资源受到很多研究人员和实践者的关注 。随着多核处理器、虚拟化、分布式存储、宽带互联网和自动化管理技术的发展，产生 了一种新型的计算模式——云计算，它能够按需部署计算资源，用户只需要为使用的资源 付费。从本质上来讲，云计算是指用户终端通过远程连接，获取存储、计算、数据库等 计算资源。云计算在资源分布上包括"云"和"云终端"。"云"是列互联网或大型服务器集 群的一种比喻，由分布的互联网基础设施(网络设备、服务器、存储设备、安全设备等) 等构成，几乎所有的数据和应用软件，都可存储在"云"里，"云终端"，例如PC、手机、 车载电子设备等，只需要拥有一个功能完备的浏览器，并安装一个简单的操作系统，通 过网络接入"云"，就可以轻松地使用云中的计算资源。 云计算概念 2.1 云计算产生的背景 21世纪初期，崛起的Web2．0让网络迎来了新的发展高峰。网站或者业务系统所需要处理 的业务量快速增长，例如视频在线或者照片共享，这样的网站需要为用户储存和处理大 量的数据。这类系统所面临的重要问题是如何在用户数量快速增长的情况下快速扩展原 有系统，随着移动终端的智能化、移动宽带网络的普及，将有越来越多的移动设备进入 互联网，意味着与移动终端相关的IT系统会承受更多的负载，而列于提供数据服务的企 业来讲，IT系统需要处理更多的业务量。由于资源的有限性，电II，J成本、空间成本、 各种设施的维护成本快速上升，直接导致数据中心的成本上升，这就面临着怎样有效地 利用这些资源，以及如何利用更少的资源解决更多的问题，同时，随着高速网络连接的 衍生，芯片和磁盘驱动器产品在功能增强的同时，价格也在变得甘益低廉，拥有成百上 千台计算机的数掂中心也具备了快速为大量用户处理复杂问题的能力…。技术上，分布式 计算的日益成熟和应用，特别是网格计算的发展通过Internet把分散在各处的硬件、软 件、信息资源连接成为一个巨大的整体，从而使得人们能够利用地理上分散于各处的资 源，完成大规模的、复杂的计算和数据处理的任务oJ。数据存储的快速增长产生了以GF S(Google File System)、SAN(Storage Area Network)为代表的高性能存储技术。服务器整合需求的不断升温推动了Xen等虚拟化技术 的进步还有Web2 0的m现，SaaS(Software as a Service)观念方兴未艾，多核技术的普及等，所有这些技术为产生更强大的计算能力和 服务提供了可能。计算能力和资源利用效率的迫切需求，资源的集中化和技术的进步， 推动云计算应运而生。 2.2云计算定义 为了更好地理解云计算，先让我们举个生活中的例子、这就好比是从古老的单台发电机 模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就 像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉，最大的不同在于，它是通过互联网进行传输 的。让用户通过高速互联网租用计算资源，而不冉需要自己进行大量的软硬件投资。许 多计算技术研究人员和实践者已经尝试着以各种各样的方式定义云计算。基于云计算的 发展和我们对云计算的理解，我们给出如下定义： 云计算是一个模型。这个模型使对可配置计算资源（例如网络、服务器、存储、应用程 序和服务等）的共享池(pool)的便捷、按需网络访问成为可能。云计算是一种新兴的共 享基础架构的方法。它统一管理大量的物理资源，并将这些资源虚拟化，形成一个巨大 的虚拟化资源池。云是一类并行和分布式的系统，这些系统由一系列互联的虚拟计算机 组成。这些虚拟计算机是基于服务级别协议(供应者和消费者之问协商确定)被动态部署 的，并且作为一个或多个统一的计算资源而存在。云计算可以按照用户对资源和计算能 力的需求动态部署虚拟资源，而不受物理资源的限制。用户所有基于云的计算和应用工 作在虚拟化的资源上，不需要关心这些资源部署在哪些物理资源上，用户可以方便地变 更对计算资源的需求。 云计算的产业三级分层：云软件、云平台、云设备。 上层分级：云软件 Software as a Service （SaaS） 打破以往大厂垄断的局面，所有人都可以在上面自由挥洒创意，提供各式各样的软件服 务。 参与者：世界各地的软件开发者； 中层分级：云平台 Platform as a Service (PaaS) 打造程序开发平台与操作系统平台，让开发人员可以通过网络撰写程序与服务，一般消 费者也可以在上面运行程序。 参与者：Google、微软、苹果、Yahoo!； 下层分级：云设备 Infrastructure as a Service (IaaS) 将基础设备（如IT系统、数据