云計(jì)算概論課件-基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS

1、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS IaaS是將IT基礎(chǔ)設(shè)施能力(如服務(wù)器、存儲、計(jì)算能力等)通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶使用，并根據(jù)用戶對資源的實(shí)際使用量或占量進(jìn)行計(jì)費(fèi)的一種服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)提供的通信服務(wù)服務(wù)器設(shè)備提供的計(jì)算服務(wù)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)提供的存儲服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS IaaIaaS概述IaaS技術(shù)架構(gòu)IaaS云計(jì)算管理Amazon云計(jì)算案例IaaS概述IaaS提供服務(wù)的方法 IaaS云服務(wù)的提供者建設(shè)相應(yīng)的資源池，即通過虛擬化或服務(wù)封裝的手段，將IT設(shè)備可提供的各種能力，如通信能力、計(jì)算能力、存儲能力等，構(gòu)建成資源池，在資源池中，這種能力可以被靈活的分配，

2、使用與調(diào)度。 IaaS提供者還需要將能夠提供的服務(wù)組織成IaaS服務(wù)目錄，以說明能夠提供何種IaaS服務(wù)產(chǎn)品，使IaaS使用者可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的需要選購IaaS產(chǎn)品。 IaaS提供服務(wù)的方法 IaaS云服務(wù)的提IaaS云的特征 1. 隨需自服務(wù)2. 廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入3. 資源池化4. 快速擴(kuò)展5. 服務(wù)可度量IaaS云的特征 1. 隨需自服務(wù)IaaS和虛擬化的關(guān)系 首先，服務(wù)器虛擬化是一種虛擬化技術(shù)，它將一臺或多臺物理服務(wù)器的計(jì)算能力組合在一起，組成計(jì)算資源池，并能夠從計(jì)算資源池中分配適當(dāng)?shù)挠?jì)算能力重新組成虛擬化的服務(wù)器。 IaaS云是一種業(yè)務(wù)模式，它以服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化等

3、各種虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，向云用戶提供各種類型的能力的服務(wù)。 服務(wù)器虛擬化又是IaaS云的關(guān)鍵技術(shù)之一，通常也是IaaS建設(shè)過程中第一個(gè)關(guān)鍵性步驟，很多企業(yè)都希望從服務(wù)器虛擬化入手進(jìn)行IaaS云建設(shè)。 服務(wù)器虛擬化建設(shè)完成后，要達(dá)到IaaS云的建設(shè)目標(biāo)還要完成IaaS云的業(yè)務(wù)管理體系的建設(shè)等工作。 IaaS和虛擬化的關(guān)系 首先，服務(wù)器虛擬化是IaaS概述IaaS技術(shù)架構(gòu)IaaS云計(jì)算管理Amazon云計(jì)算案例IaaS概述 IaaS技術(shù)架構(gòu) 自助服務(wù)門戶管理門戶帳戶管理部署服務(wù)服務(wù)目錄用戶報(bào)告 資源管理 負(fù)載均衡 硬件虛擬化和應(yīng)用虛擬化服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)層管理層虛擬化層資源層 IaaS技術(shù)架構(gòu) 自助

4、服務(wù)門戶管理門IaaS概述IaaS技術(shù)架構(gòu)IaaS云計(jì)算管理Amazon云計(jì)算案例IaaS概述 IaaS云自動化部署1初次部署 盡量不啟動新的物理服務(wù)器 盡可能讓CPU和I/O資源互補(bǔ) 系統(tǒng)模板其實(shí)就是一個(gè)預(yù)裝了操作系統(tǒng)的虛擬磁盤映像，用戶只要在啟動虛擬機(jī)時(shí)掛接映像，就可以使用操作系統(tǒng)。2. 遷移 虛擬機(jī)實(shí)際上是一個(gè)進(jìn)程，由兩部分構(gòu)成，一部分是虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，另一部分則是該虛擬操作系統(tǒng)所用到的設(shè)備。 虛擬操作系統(tǒng)其實(shí)是一大片內(nèi)存，因此，遷移虛擬機(jī)就是遷移虛擬機(jī)操作系統(tǒng)所處的整個(gè)內(nèi)存，并且把整個(gè)外設(shè)全部遷移，使操作系統(tǒng)統(tǒng)感覺不到外設(shè)發(fā)生了變化。 IaaS云自動化部署1初次部署 彈性能力提供技術(shù)1

5、資源向上/下擴(kuò)展(Scale Up/Down) 資源向上擴(kuò)展是指當(dāng)系統(tǒng)資源負(fù)載較高時(shí)，通過動態(tài)增大系統(tǒng)的配置，CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)帶寬 資源向下擴(kuò)展是指當(dāng)系統(tǒng)資源負(fù)載較低時(shí)，通過動態(tài)縮小系統(tǒng)的配置，CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)帶寬 2. 資源向外/內(nèi)擴(kuò)展(Scale Out/In) 資源向外擴(kuò)展是指當(dāng)系統(tǒng)資源負(fù)載較高時(shí)，通過創(chuàng)建更多的虛擬服務(wù)器提供服務(wù)，分擔(dān)原有服務(wù)器的負(fù)載。 資源負(fù)載較低時(shí)，通過減少集群中虛擬服務(wù)器的數(shù)量來提升整個(gè)集群的資源利用率。 對資源監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過閾值時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的彈性資源提供策略進(jìn)行資源的擴(kuò)展。 負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)，一種是負(fù)責(zé)請求的調(diào)度；另一種是由

6、管理平臺來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，即用戶在管理平臺上配置好均衡的策略。 彈性能力提供技術(shù)1資源向上/下擴(kuò)展(Scale Up/DoIaaS資源監(jiān)控(1)狀態(tài)監(jiān)控 物理服務(wù)器、虛擬化軟件VMM、虛擬服務(wù)器、物理交換機(jī)與路南器、虛擬交換機(jī)與路由器、物理存儲與虛擬存儲等。(2)性能監(jiān)控 VMM的角度來監(jiān)視與度量CPU、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施的性能、如虛擬機(jī)部署的時(shí)問、遷移的時(shí)間、集群性能等(3)容量監(jiān)控 服務(wù)器、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、存儲資源的平均值和峰值使用率，以及達(dá)到資源瓶頸的臨界用戶數(shù)量(4)安全監(jiān)控 傳統(tǒng)安全監(jiān)控、虛擬機(jī)蔓生活動監(jiān)控、合規(guī)監(jiān)控、訪問控制監(jiān)控(5)使用量度量 服務(wù)使用時(shí)間、配置信息、事件信息Iaa

7、S資源監(jiān)控(1)狀態(tài)監(jiān)控資源監(jiān)控的常用方法(1)日志分析：通過應(yīng)用程序或者系統(tǒng)命令采集性能指標(biāo)、事件信息、時(shí)間信息等，并將其保存到日志文件或者歷史數(shù)據(jù)庫中，用來分析系統(tǒng)或者應(yīng)用的KPI(Key Performance Indicator，關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo))。(2)包嗅探(Packet Sniffing)：主要；用于對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆包、檢查、分析，提取相關(guān)信息，以分析網(wǎng)絡(luò)或者相關(guān)應(yīng)用程序的性能。(3)探針采集(Instrumentation)：通過在操作系統(tǒng)或者應(yīng)用中植入并運(yùn)行探針程序來采集性能數(shù)據(jù)，最常見的應(yīng)用實(shí)例是SNMP協(xié)議。資源監(jiān)控的常用方法(1)日志分析：通過應(yīng)用程序或者系統(tǒng)命令采資源

8、監(jiān)控的常用方法 資源需求是動態(tài)可變，存在著某些規(guī)律。因此，對應(yīng)用的資源分配進(jìn)行分析和預(yù)測也是云資源調(diào)度策略需要研究的重要方面。 首先在運(yùn)行時(shí)動態(tài)捕捉各個(gè)應(yīng)用在不同時(shí)段的執(zhí)行行為和資源需求，然后對這兩方面信息進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)它們各自內(nèi)在及彼此之間可能存在的邏輯關(guān)聯(lián)，進(jìn)而利用發(fā)掘出的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行應(yīng)用后續(xù)行為和資源需求的預(yù)測，并依據(jù)測結(jié)果為其提前準(zhǔn)備資源調(diào)度方案。 云的負(fù)載均衡也是一種重要的資源調(diào)度策略?？疾煜到y(tǒng)中是否存在負(fù)載均衡可以從多個(gè)方面進(jìn)行，例如處理器壓力、存儲壓力、網(wǎng)絡(luò)壓力等，而其調(diào)度策略也可以根據(jù)應(yīng)用的具體需求和系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作情況進(jìn)行調(diào)整。 基于能耗的資源調(diào)度是云計(jì)算環(huán)境中必須考慮的問題

9、。因?yàn)樵朴?jì)算環(huán)境擁有數(shù)量巨大的服務(wù)器資源，其運(yùn)行、冷卻、散熱都會消耗大量能源。 資源監(jiān)控的常用方法 資源需求是動態(tài)可變，業(yè)務(wù)管理和計(jì)費(fèi)度量 云計(jì)算服務(wù)的計(jì)費(fèi)方式，可用公式： 消費(fèi)金額=單位價(jià)格消費(fèi)數(shù)量同常，用戶購買，云計(jì)算服務(wù)時(shí)會涉及多種服務(wù)，包括計(jì)算、存儲、負(fù)載均衡、監(jiān)控等，每種服務(wù)都有自己的計(jì)價(jià)策略和度量方式，在結(jié)算時(shí)需要先計(jì)算每種服務(wù)的消費(fèi)金額，然后將單個(gè)用戶所消費(fèi)服務(wù)進(jìn)行匯總得到用戶消費(fèi)的賬單。 例如，EC2的計(jì)價(jià)策略是普通Linux計(jì)算實(shí)例每小時(shí)O.031美元，普通Windows計(jì)算實(shí)例每小時(shí)0.08美元。業(yè)務(wù)管理和計(jì)費(fèi)度量 云計(jì)算服務(wù)的計(jì)費(fèi)方式，IaaS概述IaaS技術(shù)架構(gòu)IaaS

10、云計(jì)算管理Amazon云計(jì)算案例IaaS概述Amazon Web ServiceAWS核心服務(wù)計(jì)算服務(wù)存儲服務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)消息傳送服務(wù)Amazon Web ServiceAWS核心服務(wù)AWS結(jié)構(gòu)圖管理控制臺核心管理控制模塊啟停服務(wù)部署調(diào)度監(jiān)控計(jì)費(fèi)平臺服務(wù)SimpleDBSQSEC 2S3企業(yè)個(gè)人用戶服務(wù)供應(yīng)商AWS結(jié)構(gòu)圖管理控制臺核心管理控制模塊啟停服務(wù)部署調(diào)度監(jiān)控計(jì)AWS-計(jì)算服務(wù)Amazon Elastic Computing Cloud (EC2)要通過虛擬化技術(shù)向用戶提供計(jì)算資源用戶可以根據(jù)自己的需求動態(tài)地申請或停止資源的使用Amazon Elastic MapReduce通過在Amaz

11、on EC2和Amazon S3上構(gòu)建Hadoop框架而實(shí)現(xiàn)AWS-計(jì)算服務(wù)Amazon Elastic ComputiAWS-存儲服務(wù)Amazon Simple Storage Service（S3）存儲容量是可以動態(tài)擴(kuò)展在AWS云上的其他服務(wù)也可以直接訪問S3上的數(shù)據(jù)AWS-存儲服務(wù)Amazon Simple Storage AWS-數(shù)據(jù)庫服務(wù)Amazon SimpleDB是基于S3和EC2向用戶提供輕量級的數(shù)據(jù)存儲和查詢服務(wù)Amazon Relational Database Service(RDS)用戶通過RDS可以使用MySQL所具有的功能還支持Oracle 11g的功能AWS-數(shù)據(jù)庫服務(wù)Amazon SimpleDBAWS-消息傳送服務(wù)Amazon Simple Queue Service(SQS)組件之間數(shù)據(jù)傳遞的消息隊(duì)列服務(wù)分布式應(yīng)用的各個(gè)組件以松耦合的方式結(jié)合起來AWS-消