云計(jì)算的淺析與應(yīng)用

1、重慶電子工程職業(yè)學(xué)院 云計(jì)算的淺析與應(yīng)用PAGE 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題: 云計(jì)算的淺析與應(yīng)用學(xué)生: xxx 系部: 班級:xxx 學(xué)號(hào):xxx指導(dǎo)教師: xxx裝訂交卷日期:2012年4月20日裝訂順序: （1）封面（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定記錄（3）標(biāo)題、中文摘要及關(guān)鍵詞（4）正文（5）附錄（6）參考文獻(xiàn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定記錄表指導(dǎo)教師評語（包含學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)）:成績（平時(shí)成績）: 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日評閱教師評語：成績（評閱成績）: 評閱教師簽名：年 月 日答辯情況記錄:答辯成績:答辯委員會(huì)主任(或答辯教師小組組長)簽名:年 月 日總評成績:注：1.此表適用于不參

2、加畢業(yè)答辯學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定；2.平時(shí)成績占40%、卷面評閱成績占60%，在上面的評分表中，可分別按40分、60分來量化評分，二項(xiàng)相加所得總分即為總評成績，總評成績請轉(zhuǎn)換為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五等級計(jì)分。重慶電子工程職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用系系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告任 務(wù) 書學(xué)生姓名班級學(xué)號(hào)聯(lián)系電話電子郵箱課題題目云計(jì)算的淺析與應(yīng)用型式畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文總結(jié)報(bào)告 任務(wù)來源指導(dǎo)教師命題，學(xué)生帶課題實(shí)習(xí)后完成 指導(dǎo)教師結(jié)合學(xué)生就業(yè)崗位命題 學(xué)生從實(shí)習(xí)崗位提煉，指導(dǎo)教師確認(rèn) 完成時(shí)間任務(wù)下達(dá)11 月22 日開題報(bào)告12月15日 定稿交卷 4 月 28 日畢業(yè)答辯 4 月30日指

3、導(dǎo)教師姓名電子郵箱聯(lián)系電話要求完成的主要任務(wù)內(nèi)容：云計(jì)算的出現(xiàn)，將使我們從一個(gè)以桌面系統(tǒng)為中心的應(yīng)用模型向新的以網(wǎng)絡(luò)為中心的應(yīng)用模型轉(zhuǎn)變。云計(jì)算帶來的改變，不僅是人類對計(jì)算機(jī)使用方式的改變，還必將從根本上改變?nèi)藗儷@取信息、保存信息及交流信息的方式。對于云計(jì)算來說，向社會(huì)提供公共性信息服務(wù)是其核心思想，也是其目的所在，這與公共圖書館開展社會(huì)公益性服務(wù)的價(jià)值取向是相一致的。云計(jì)算通過超強(qiáng)的信息組織能力為公共圖書館在未來提供更好的社會(huì)公益性服務(wù)提供了保障。課題目的意義和主要技術(shù)指標(biāo)：數(shù)字圖書館正在經(jīng)歷翻天覆地的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，加快引入新技術(shù)提高自身服務(wù)水平，加速嘗試新的服務(wù)模式應(yīng)用，才能在日新月異的高科

4、技革命中立于不敗之地。云計(jì)算已經(jīng)對互聯(lián)網(wǎng)世界產(chǎn)生深刻影響，圖書館行業(yè)需要對其發(fā)展高度關(guān)注。云計(jì)算如果能高效的應(yīng)用在圖書館中，那么讀書也將更加普及，各國文化以及各國只是也將國際化。圖書館的公益化也將更加簡單。所以研究云計(jì)算在圖書館中的高效應(yīng)用也成為一件非常重要的事情。在這個(gè)電子產(chǎn)品暢銷的時(shí)代，在這個(gè)電子書鋪天蓋地到來的時(shí)代，如何應(yīng)用云計(jì)算合理的管理書籍，如何避免垃圾書籍出現(xiàn)在云服務(wù)中，也成為重要的研究方向。 主要技術(shù)指標(biāo)：虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、（如：負(fù)載均衡技術(shù)、RAC等）、總線技術(shù)主要文獻(xiàn)、資料和參考書：1、51CTO.com,云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2010.9.2、SunMicrosyste

5、ms，云計(jì)算架構(gòu)介紹白皮書，2009.4.3、工業(yè)和信息化部電信研究通信信息研究所，云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用，2010.5.4、Microsoftcorporation，讓云觸手可及-微軟云計(jì)算解決方案白皮書，2009.6.5、李德毅，張海栗，超出圖靈機(jī)的云計(jì)算J.中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2009.126、IT專家網(wǎng)虛擬化子站：/7、IT168服務(wù)器子站：/8、中國云計(jì)算網(wǎng)/本任務(wù)書一式三份。由指導(dǎo)教師認(rèn)真填寫，經(jīng)教研室主任審查報(bào)系主任批準(zhǔn)后，下達(dá)給學(xué)生，學(xué)生填寫聯(lián)系方式后返回。裝訂一份在論文里。指導(dǎo)老師保留一份。審批: 教研室主任 系主任 20 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意

6、義：（500字左右）隨著有關(guān)云計(jì)算概念、術(shù)語和技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和大量報(bào)道，人們在生活中越來越多的采用和實(shí)施云計(jì)算技術(shù)。由于云計(jì)算概念和技術(shù)比較新穎，涵義比較寬泛，再加上市場上一些人將云計(jì)算放大成無所不包、無所不能和無所不在的萬能技術(shù)，對云計(jì)算的描述和推銷多少出現(xiàn)了一些浮燥和炒做的嫌疑。脫離實(shí)際過分夸大或缺乏全面分析地炒做云計(jì)算不僅可能讓人誤解，也會(huì)使得云計(jì)算的發(fā)展不切實(shí)際，對于云計(jì)算產(chǎn)業(yè)在中國的成長非常不利。所以，有必要對云計(jì)算的由來和概念進(jìn)行了較為全面的梳理和定義。在總結(jié)云計(jì)算技術(shù)為IT產(chǎn)業(yè)帶來好處的同時(shí)，找出不足及局限，從而更好地發(fā)展云計(jì)算技術(shù)。 本課題的內(nèi)容是介紹云計(jì)算（Cloud Com

7、puting）是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展來的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。中國網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬認(rèn)為：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。云計(jì)算中的“計(jì)算”是一個(gè)簡單而明確的概念?！坝?jì)算”系指計(jì)算應(yīng)用，在我們生活中可以指一切IT應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，所有的信息、通信和視頻應(yīng)用都將整合在統(tǒng)一的平臺(tái)之上。由此推而廣之，云計(jì)算中的“計(jì)算”可以泛指一切ICT的融合應(yīng)用。所以，云計(jì)算術(shù)語的關(guān)

8、鍵特征并不在于“計(jì)算”，而在于“云”。二、文獻(xiàn)綜述：（300字左右）隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來越深刻的改變了人們生活的方方面面，各種網(wǎng)絡(luò)工具與在線服務(wù)系統(tǒng)，更是深刻的影響了人們的生活方式，使得人們可以利用“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。云計(jì)算作為一個(gè)相對新興的名詞，出現(xiàn)的時(shí)間雖不長，卻足以引起眾多追捧者對其概念的極大熱忱，甚至Matrix關(guān)于云計(jì)算的20個(gè)定義 都不能涵蓋其全部內(nèi)涵。對于圖書館人而言，我們應(yīng)該將研究重心更多關(guān)注到云計(jì)算在圖書館中的應(yīng)用方面。目前，與云計(jì)算相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)

9、應(yīng)用與服務(wù)已應(yīng)用到圖書館中，但對于中小型圖書館而言，云計(jì)算的到來對中小圖書館帶來的影響和機(jī)遇也值得我們重視和深思。為了推動(dòng)中小型圖書館利用云計(jì)算技術(shù)提升服務(wù)能力、降低運(yùn)行成本，有必要對云計(jì)算在中小型圖書館中的應(yīng)用問題進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究。三、工作計(jì)劃及方案論證：（500字左右）工作計(jì)劃：前期階段（23周），主要做一些準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備以及熟悉云計(jì)算的運(yùn)行平臺(tái)，安裝所需要的各種軟件，分析平臺(tái)的各種需求并確定平臺(tái)的基本架構(gòu)，收集相關(guān)一些有助于課題研究的資料，試著寫相關(guān)的程序。中期階段（68周），開始對云計(jì)算進(jìn)行全面的淺析與應(yīng)用，本階段是整個(gè)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)過程中的一個(gè)很重要的時(shí)期，也是對整個(gè)云概念進(jìn)行詳細(xì)設(shè)

10、計(jì)和應(yīng)用，最后基本完成整個(gè)平臺(tái)的制作任務(wù)。后期階段（23周），該階段主要對整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行淺析和應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)操作平臺(tái)存在的問題和有那些缺陷，并進(jìn)行總結(jié)和分析。不斷地完善整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的各種基本功能。并完成相關(guān)論文的撰寫。 方案論證：硬件條件：在此平臺(tái)的淺析與應(yīng)用上所需的硬件條件不是很高，個(gè)人所有的硬件條件（筆記本）足夠能以達(dá)到淺析云計(jì)算的要求。為云計(jì)算的淺析于應(yīng)用提供了便利的硬件條件。 軟件條件：通過分析在硬件上云計(jì)算系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是將運(yùn)行在PC 上、或單個(gè)服務(wù)器上的獨(dú)立的、個(gè)人化的運(yùn)算遷移到一個(gè)數(shù)量龐大服務(wù)器“云”中，由這個(gè)云系統(tǒng)來負(fù)責(zé)處理用戶的請求，并輸出結(jié)果，它是一個(gè)以數(shù)據(jù)運(yùn)

11、算和處理為核心的系統(tǒng)。最后對云計(jì)算理論，我們需要首先了解云計(jì)算的概念和含義，以及從海航實(shí)際需要出發(fā)，理解它能給我們帶來什么，我們要達(dá)到什么效果，包括如何建立完善的云計(jì)算服務(wù)體系等等。我個(gè)人理解非常有限，有很多的疏漏，希望能得到更多的建議和指教。非常感謝！四、參考文獻(xiàn)：（不少于10篇，期刊類文獻(xiàn)不少于7篇）1、51CTO.com,云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2010.9.2、SunMicrosystems，云計(jì)算架構(gòu)介紹白皮書，2009.4.3、工業(yè)和信息化部電信研究通信信息研究所，云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用2010.5.4、Microsoftcorporation，讓云觸手可及-微軟云計(jì)算解決方案白皮書，20

12、09.6.5、尼古拉斯.卡爾.IT不再重要：互聯(lián)網(wǎng)大轉(zhuǎn)換的制高點(diǎn)-云計(jì)算M.閆鮮寧，譯.北京：中信出版社，20086、李德毅，張海栗，超出圖靈機(jī)的云計(jì)算J.中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊，2009.127、IT專家網(wǎng)虛擬化子站：/8、IT168服務(wù)器子站：/9、中國云計(jì)算/10、比特網(wǎng)云計(jì)算專區(qū)：/cloudcomputing/五、指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師（簽字） 日期：六、審查意見：教研室負(fù)責(zé)人（簽字） 日期：系部負(fù)責(zé)人：（簽字） 日期： 目錄摘要1引言21 云計(jì)算的概念 31.1云計(jì)算的發(fā)展特征 .31.2云計(jì)算促進(jìn)科技研究的環(huán)境 .41.3 “云計(jì)算”提升數(shù)據(jù)共享服務(wù).52云計(jì)算的核心技術(shù) .52.1

13、資源池的管理和使用 .72.2集群的故障定位與維護(hù).9 2.3資源池的分組與異構(gòu) .113 分布式技術(shù) 123.1 分布式文件系統(tǒng) 153.2 Key/Value存儲(chǔ)引擎 154云計(jì)算環(huán)境下的圖書館信息安全策略1541相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)的制定與完善1642圖書館信息資源的安全存儲(chǔ)與管理165總結(jié)17參考文獻(xiàn).18致謝.19云計(jì)算的淺析與應(yīng)用摘要云計(jì)算主要基于資源虛擬和分布式并行架構(gòu)兩大核心技術(shù)。在虛擬化技術(shù)方面,文章探討了物理資源的池化、資源池的管理與使用、集群的故障定位與維護(hù)、資源池的分組與異構(gòu)等技術(shù),以及異構(gòu)的虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用。在分布式技術(shù)方面,文章探討了分布式文件系統(tǒng)和Key

14、/Value存儲(chǔ)引擎技術(shù)。對于分布式文件系統(tǒng),提出主機(jī)“瓶頸”解決方案及存儲(chǔ)接口標(biāo)準(zhǔn)化的想法;對于Key/Value存儲(chǔ)引擎,提出目錄化存儲(chǔ)的解決方案。 中國論文臂力www.z編輯。關(guān)鍵詞：虛擬化;分布式計(jì)算;云管理平臺(tái);Key/Value存儲(chǔ)引擎引言隨著有關(guān)云計(jì)算概念、術(shù)語和技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和大量報(bào)道，人們在生活中越來越多的采用和實(shí)施云計(jì)算技術(shù)。由于云計(jì)算概念和技術(shù)比較新穎，涵義比較寬泛，再加上市場上一些人將云計(jì)算放大成無所不包、無所不能和無所不在的萬能技術(shù)，對云計(jì)算的描述和推銷多少出現(xiàn)了一些浮燥和炒做的嫌疑。脫離實(shí)際過分夸大或缺乏全面分析地炒做云計(jì)算不僅可能讓人誤解，也會(huì)使得云計(jì)算的發(fā)展不切

15、實(shí)際，對于云計(jì)算產(chǎn)業(yè)在中國的成長非常不利。所以，有必要對云計(jì)算的由來和概念進(jìn)行了較為全面的梳理和定義。在總結(jié)云計(jì)算技術(shù)為IT產(chǎn)業(yè)帶來好處的同時(shí)，找出不足及局限，從而更好地發(fā)展云計(jì)算技術(shù)。1.云計(jì)算的概念云計(jì)算（Cloud Computing）是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展來的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。 中國網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬認(rèn)為：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。云計(jì)算中的“計(jì)算”是

16、一個(gè)簡單而明確的概念?！坝?jì)算”系指計(jì)算應(yīng)用，在我們生活中可以指一切IT應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，所有的信息、通信和視頻應(yīng)用都將整合在統(tǒng)一的平臺(tái)之上。由此推而廣之，云計(jì)算中的“計(jì)算”可以泛指一切ICT的融合應(yīng)用。所以，云計(jì)算術(shù)語的關(guān)鍵特征并不在于“計(jì)算”，而在于“云”。 1.1云計(jì)算的發(fā)展模式及其特征 早期云計(jì)算來之于國際上以亞馬遜、S和谷歌(Google)為代表的公司，并且都提供了具有顯著特征，但又代表著不同模式的成功云業(yè)務(wù)。云計(jì)算按照層次將業(yè)務(wù)模式劃分為3層，最頂層是軟云，中間層是平云，底層是基云。在基云之下是構(gòu)建云計(jì)算的基礎(chǔ)技術(shù)。云計(jì)算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度

17、，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施?？偟膩碚f，云計(jì)算可以算作是網(wǎng)格計(jì)算的一個(gè)商業(yè)演化版。云計(jì)算基本模型如圖所示：1.2“云計(jì)算”促進(jìn)科技協(xié)同研究環(huán)境的建立云計(jì)算的平臺(tái)即服務(wù)可以把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)提供到用戶端，這種服務(wù)為科學(xué)協(xié)同研究創(chuàng)造了一個(gè)很好的平臺(tái)。通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。好

18、比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?.3“云計(jì)算”提升數(shù)據(jù)共享服務(wù)云計(jì)算是下一代的數(shù)據(jù)中心，隨著云計(jì)算的發(fā)展，科學(xué)數(shù)據(jù)共享應(yīng)用云計(jì)算的技術(shù)模式在數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)利用、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)遷移等方面可以得到便捷的發(fā)展，使科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)得到正真提升。2、云計(jì)算的核心技術(shù)云計(jì)算主要基于資源虛擬和分布式并行架構(gòu)兩大核心技術(shù),同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)上有大量的開源軟件為用戶提供支撐,如Xen、KVM、Lighttpd、Memcached、Nginx、Hadoop

19、、Eucalytus等。云計(jì)算技術(shù)有效地節(jié)約了云服務(wù)商的硬件投入、軟件開發(fā)成本和維護(hù)成本。 配合虛擬機(jī)和虛擬存儲(chǔ)空間為應(yīng)用提供云服務(wù)。2.1 資源池的管理和使用 資源池由云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)壹的管理、調(diào)度和監(jiān)控,涉及云平臺(tái)的合理使用和維護(hù)管理。云管理平臺(tái)共分為4個(gè)管理層面,分別為:設(shè)備的管理、虛擬資源的管理、服務(wù)的管理和租戶管理。 對于資源池的管理如圖所示：(1)設(shè)備管理 設(shè)備管理為云計(jì)算平臺(tái)的硬件設(shè)備提供管理和告警功能,主要包括系統(tǒng)管理員在日常的維護(hù)工作中查詢各物理設(shè)備性能情況,并對如應(yīng)用服務(wù)器的CPU使用率、內(nèi)存使用率、硬盤使用率、網(wǎng)絡(luò)接口使用率、存儲(chǔ)設(shè)備的空間使用率、IO情況等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)

20、控。用戶可以根據(jù)應(yīng)用物理設(shè)備的實(shí)際配置,設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控閾值,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)對相應(yīng)指標(biāo)的監(jiān)控并報(bào)警。 (2)虛擬資源管理 虛擬資源管理為各種應(yīng)用提供虛擬資源的統(tǒng)壹管理、資源分配和靈活調(diào)度,同時(shí)還包括系統(tǒng)管理員在日常的維護(hù)工作中查詢各個(gè)最小虛擬資源的性能情況,并對應(yīng)用虛擬機(jī)的CPU使用率、內(nèi)存使用率、硬盤使用率、網(wǎng)絡(luò)接口使用率,虛擬存儲(chǔ)(如亞馬遜的EBS)的空間使用率、IO情況等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。用戶可以根據(jù)虛擬資源的實(shí)際配置,設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控閾值,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)對相應(yīng)指標(biāo)的監(jiān)控并報(bào)警。 (3)服務(wù)管理服務(wù)管理包括服務(wù)模板、服務(wù)實(shí)例、服務(wù)目錄等管理。服務(wù)管理在虛擬資源的基礎(chǔ)上,快速向租戶提供用戶指定

21、的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等軟件資源。一個(gè)基于云計(jì)算的服務(wù)與應(yīng)用如圖所示： (4)租戶管理 租戶管理對每壹個(gè)租戶對應(yīng)的資源群進(jìn)行管理,內(nèi)容包括資源的種類、數(shù)量、分布情況等,同時(shí)對租戶生命周期進(jìn)行管理,包括租戶的申請、審核、正常、暫停、注銷等。 論文臂力 HYPERLINK http:/wwW.zdir.COM wwW.zdir.COM2.2 集群的故障定位與維護(hù) Google的集群維護(hù)方式給我們留下了深刻的印象,維護(hù)人員推著小推車對損壞的機(jī)器進(jìn)行更換,故障定位通過定制PC的故障燈進(jìn)行判斷(在通用的因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)應(yīng)用中,計(jì)算資源通常使用通用PC機(jī))。目前所有的云平臺(tái)對物理機(jī)和虛擬機(jī)的監(jiān)控、告

22、警,都shi按照機(jī)器的IP地址作為機(jī)器的編號(hào)進(jìn)行管理。對于承載著虛擬機(jī)的物理機(jī)而言,其Host OS模塊的IP地址對應(yīng)和代表著物理機(jī)器在集群中的唯壹標(biāo)志。IP地址的分配壹般采用兩種方式:采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)方式自動(dòng)獲取;通過手工指定方式確定。由于集群中機(jī)器很多,手工指定工作量非常巨大,因此通常采用DHCP的方式對IP地址進(jìn)行分配。 中國論文臂力www.z編輯。但shi維護(hù)人員在云管理平臺(tái)上發(fā)現(xiàn)物理設(shè)備出了故障,維護(hù)人員無法通過IP地址對應(yīng)到故障機(jī)器的具體物理位置,通用的PC機(jī)又沒有故障燈等輔助定位手段。定位故障機(jī)器的物理位置并更換或維護(hù)它成為壹個(gè)復(fù)雜和繁瑣的過程在的虛擬化集群中,可

23、以采用簡單而有效的方法解決此問題。對于每壹臺(tái)物理機(jī)器,配置壹個(gè)USB接口的KEY,KEY中保存了物理機(jī)器的位置信息,同時(shí)USB KEY與物理位置直接綁定(如綁在機(jī)架上)。機(jī)器在啟動(dòng)時(shí),會(huì)到USB KEY中讀取物理位置信息,根據(jù)讀取的物理位置信息,依據(jù)固定的算法和物理信息算出機(jī)器的IP地址,并在管理平臺(tái)中體現(xiàn)。這樣,每個(gè)物理機(jī)器的IP地址就與物理位置綁定,在物理機(jī)器故障時(shí),維護(hù)人員在云管理平臺(tái)可以準(zhǔn)確獲取故障機(jī)器的IP地址和物理位置。2.3 資源池的分組與異構(gòu) 對于服務(wù)器的虛擬化,由于架構(gòu)不同,SUN、IBM等廠家的小型機(jī)虛擬化都采用相互獨(dú)立的架構(gòu),與基于X86架構(gòu)的虛擬化系統(tǒng)(如XEN、KVM

24、等)無法兼容,因此造成了資源浪費(fèi)。 對于服務(wù)器虛擬化的異構(gòu)問題,可以從兩個(gè)層面去解決:(1)通過資源池的分組,對不同架構(gòu)的服務(wù)器和小型機(jī)進(jìn)行虛擬化,不同架構(gòu)的資源池歸于壹個(gè)獨(dú)立的組,針對不同的應(yīng)用,分配特定的虛擬機(jī)資源。(2)通過業(yè)務(wù)的定制和調(diào)度,將不同架構(gòu)的虛擬化平臺(tái)通過管理融合,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)虛擬機(jī)的調(diào)度。 如圖所示：在云計(jì)算平臺(tái)中,把IBM的PowerSystems小型機(jī)集群通過IBM的PowerVM系統(tǒng)虛擬為基于PowerSystems架構(gòu)的計(jì)算資源池,把HP的小型機(jī)集群通過HP的VSE系統(tǒng)虛擬為基于HP架構(gòu)的計(jì)算資源池,把X86架構(gòu)的計(jì)算資源通過XENKVM系統(tǒng)虛擬為基于X86的ZXVE資

25、源池。在業(yè)務(wù)部署時(shí),不同的應(yīng)用的可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和操作系統(tǒng)特點(diǎn),選擇性地部署在不同的資源池上,從而實(shí)現(xiàn)虛擬化對各類小型機(jī)的異構(gòu)。X86架構(gòu)的計(jì)算資源池、PowerSystems架構(gòu)的計(jì)算資源池和HP架構(gòu)的計(jì)算資源池分別受各自的虛擬化管理軟件(如VMM、IVM和gWLM)管理。在VMM、IVM和gWLM的上層,可以通過融合的虛擬化管理器(iVMM),對3個(gè)計(jì)算資源池進(jìn)行統(tǒng)壹管理。 虛擬資源對應(yīng)用實(shí)現(xiàn)異構(gòu)的方法。此方法的核心在于4個(gè)方面:iVMM、業(yè)務(wù)調(diào)度器、業(yè)務(wù)系統(tǒng)針對不同的資源池架構(gòu)提供應(yīng)用功能相同的不同版本、iVMM和業(yè)務(wù)調(diào)度器之間的OCCI擴(kuò)充接口。 在業(yè)務(wù)應(yīng)用層面,針對業(yè)務(wù)系統(tǒng),本

26、文增加業(yè)務(wù)調(diào)度器模塊。業(yè)務(wù)調(diào)度器根據(jù)業(yè)務(wù)的繁忙程度,向iVMM申請?jiān)黾踊驕p少虛擬機(jī)資源,并調(diào)整負(fù)載均衡策略。業(yè)務(wù)系統(tǒng)針對不同的資源池架構(gòu),需要準(zhǔn)備與之對應(yīng)的功能相同的不同版本。OCCI擴(kuò)充接口的工作流程為: 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)調(diào)度器通過OCCI接口向云計(jì)算平臺(tái)申請資源,同時(shí)向云計(jì)算平臺(tái)提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以支持的操作系統(tǒng)等信息,并提供優(yōu)先級信息。 云計(jì)算平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的請求和云內(nèi)資源的空閑情況,分配計(jì)算資源,通過OCCI接口通知業(yè)務(wù)調(diào)度器云計(jì)算平臺(tái)向業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了何種架構(gòu)的計(jì)算資源。 業(yè)務(wù)調(diào)度器根據(jù)申請到的資源情況,將業(yè)務(wù)處理機(jī)的操作系統(tǒng)、業(yè)務(wù)版本等模板信息通過OCCI接口通知云計(jì)算平臺(tái),由云計(jì)算平臺(tái)

27、進(jìn)行操作系統(tǒng)和業(yè)務(wù)程序的部署,完成后提交給業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行使用。3 分布式技術(shù) 分布式技術(shù)最早由Google規(guī)模應(yīng)用于向全球用戶提供搜索服務(wù),因此必須要解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速處理的問題。其分布式的架構(gòu),可以讓多達(dá)百萬臺(tái)的廉價(jià)計(jì)算機(jī)協(xié)同工作。分布式文件系統(tǒng)完成海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ),分布式計(jì)算編程模型MapReduce完成大型任務(wù)的分解和基于多臺(tái)計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算,分布式數(shù)據(jù)庫完成海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)運(yùn)營商使用基于Key/Value的分布式存儲(chǔ)引擎,用于數(shù)量巨大的小存儲(chǔ)對象的快速存儲(chǔ)和訪問。3.1 分布式文件系統(tǒng) 分布式文件系統(tǒng)的架構(gòu),不管shiGoogle的GFS還shiHadoop的HDFS

28、,都shi針對特定的海量大文件存儲(chǔ)應(yīng)用設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)中有壹對主機(jī),應(yīng)用通過文件系統(tǒng)提供的專用應(yīng)用編程接口(API)對系統(tǒng)訪問。分布式文件系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不廣的原因主要為:主機(jī)對應(yīng)用的響應(yīng)速度不快,訪問接口不開放。對于分布式結(jié)構(gòu)的示意圖如圖所示： 主機(jī)shi分布式文件系統(tǒng)的主節(jié)點(diǎn)。所有的元數(shù)據(jù)信息都保存在主機(jī)的內(nèi)存中,主機(jī)內(nèi)存的大小限制了整個(gè)系統(tǒng)所能支持的文件個(gè)數(shù)。壹百萬個(gè)文件的元數(shù)據(jù)需要近1G的內(nèi)存,而在云存儲(chǔ)的應(yīng)用中,文件數(shù)量經(jīng)常以億為單位;另外文件的讀寫都需要訪問主機(jī),因此主機(jī)的響應(yīng)速度直接影響整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的每秒的讀入輸出次數(shù)(IOPS)指標(biāo)。解決此問題需要從3個(gè)方面入手: (1)在客戶端緩存

29、訪問過的元數(shù)據(jù)信息。應(yīng)用對文件系統(tǒng)訪問時(shí),首先在客戶端查找元數(shù)據(jù),如果失敗,再向主機(jī)發(fā)起訪問,從而減少對主機(jī)的訪問頻次。 (2)元數(shù)據(jù)信息存放在主機(jī)的硬盤中,同時(shí)在主機(jī)的內(nèi)存中進(jìn)行緩存,以解決上億大文件的元數(shù)據(jù)規(guī)模過大的問題。為提升硬盤可靠性和響應(yīng)速度,還可使用固態(tài)硬盤(SSD)硬盤,性能可提升10倍以上。3)變分布式文件系統(tǒng)主機(jī)互為熱備用的工作方式為1主多備方式(通常使用1主4備的方式),通過鎖服務(wù)器選舉出主用主機(jī),供讀存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行改寫的元數(shù)據(jù)訪問服務(wù),如果只shi讀訪問,應(yīng)用對元數(shù)據(jù)的訪問將被分布式哈希表(DHT)算法分配到備用主機(jī)上,從而解決主機(jī)的系統(tǒng)“瓶頸”問題 。對于互聯(lián)網(wǎng)資源式的變

30、遷如圖所示：對于分布式文件系統(tǒng),外部應(yīng)用通過文件系統(tǒng)提供的專用API對其進(jìn)行訪問,這影響了分布式文件系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。對于標(biāo)準(zhǔn)的POSIX接口,可以通過FUSE的開發(fā)流程實(shí)現(xiàn),但將損失10%20%的性能。對于網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS),在實(shí)現(xiàn)POSIX接口的基礎(chǔ)上,可以直接調(diào)用Linux操作系統(tǒng)的NFS協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)。3.2 Key/Value存儲(chǔ)引擎 Key/Value存儲(chǔ)引擎最大的問題在于路由變更后,數(shù)據(jù)如何快速地實(shí)現(xiàn)重新分布。Key/Value存儲(chǔ)引擎如圖4所示?？梢砸M(jìn)虛擬節(jié)點(diǎn)的概念,將整個(gè)Key值映射的RING空間劃分成Q個(gè)大小相同的Bucket(虛擬節(jié)點(diǎn),Key的映射算法推薦采用MD5)。每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)根據(jù)硬件配置情況負(fù)責(zé)多個(gè)Bucket區(qū)間的數(shù)據(jù)。同壹個(gè)Bucket上的數(shù)據(jù)落在不同的N 個(gè)節(jié)點(diǎn)上,通常情況下N =3。我們將DCACHE的Q設(shè)定成10萬,即把整個(gè)RING空間分成了10萬份,如果整個(gè)DCACHE集群最大容量為50 TB,每個(gè)區(qū)間對應(yīng)的數(shù)據(jù)大小僅為500 MB。對500 MB的數(shù)據(jù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的遷移時(shí)間可以少于10 s,N =3,Bucket A中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在B、C、D 3個(gè)節(jié)點(diǎn)。4云計(jì)算環(huán)境下的圖書館信息安全策略 針對上述云計(jì)算的安全風(fēng)險(xiǎn)及數(shù)字圖書館的安全需求，圖書館在云計(jì)算的應(yīng)用過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面的安全策略