云計算期末考試總結(jié)強烈

第一章什么是“新xx”：每18個月全世界新增信息量是計算機有史以來所有信息量的總和。計算擁有哪些特色：（1）、超大規(guī)模（2）、虛假化（3）、高靠譜性4）、通用性5）、高可伸縮性、6）、按需服務7）、極其低價計算依據(jù)服務種類大概分為三類：將基礎設備作為服務（Iaas）、將平臺作為服務（Paas）、將軟件作為服務SaaS）什么是Iaas？將硬件設備等基礎資源封裝成服務供用戶使用，如AWS的彈性計算云EC2和簡單儲蓄服務S3。什么是Paas？對資源的抽象層次更進一步，它供給用戶應用程序的運轉(zhuǎn)環(huán)境，典型的如GoogleAppEngine。什么是SaaS？它的針對性更強，它將某些特定應用軟件功能封裝成服務，如Salesforce公司供給的在線客戶關(guān)系管理CRM服務。1/15計算技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)造分為四層：物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA建立層（管理中間件層和資源池層是云計算技術(shù)的最重點部分）物理資源層包含計算機、儲蓄器、網(wǎng)絡設備、數(shù)據(jù)庫和軟件。資源池層是將大批相同種類的資源構(gòu)成同構(gòu)或湊近同構(gòu)的資源池，如計算資源池、數(shù)據(jù)資源池。建立資源池更多的是物理資源的集成和管理工作。管理中間件層負責對云計算的資源進行管理，并對眾多應用任務進行調(diào)動，使資源可以高效、安全地為應用服務。大數(shù)據(jù)擁有4V+1C的特色：1）、數(shù)據(jù)量大2）、多樣3）、快速4）、價值密度低5）、復雜度全世界公司的IT開支分為三部分:硬件開支、能耗和管理成本。計算的優(yōu)勢：云計算有更低的硬件和網(wǎng)絡成本、更低管理成本和電力成本以及更高的資源利用率。計算與大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系：大數(shù)據(jù)是需求，云計算是手段。沒有大數(shù)據(jù)，就不需要云計算。沒有云計算就沒法辦理大數(shù)據(jù)。2/15什么是云計算：長定義：云計算是一種商業(yè)計算模型。它將計算任務散布在大批計算機構(gòu)成的資源池上，使各樣應用系統(tǒng)可以依據(jù)需要獲得計算力、儲蓄空間和信息服務。短定義：云計算是經(jīng)過網(wǎng)絡按需供給可動向伸縮的低價計算服務。計算的管理中間件層:負責資源管理、任務管理、用戶管理、和安全管理等工作。資源管理:負責平衡地使用云資源節(jié)點，檢測節(jié)點的故障并試圖恢復或障蔽它，并對資源的使用狀況進行督查統(tǒng)計；任務管理:負責履行用戶或應用提交的任務，包含達成用戶任務映像部署和管理、任務調(diào)動、任務管理、生命周期管理。簡述亞馬遜的云計算：AWS搶先在全世界供給了彈性計算云EC2和簡單服務儲蓄服務S3，為公司供給計算和儲蓄服務。亞馬遜是最大的服務商，谷歌是最大的云計算技術(shù)的使用者。第二章Googlexx計算技術(shù)包含：Google文件系統(tǒng)GFS、散布式計算編程模型MapReduce、散布式鎖服務Chubby、散布式構(gòu)造化數(shù)據(jù)表Bigtable。目前主流散布式文件系統(tǒng)有哪些?各有什么優(yōu)弊端？答：3/15RedHat的GFS（GlobalFileSystem）、IBM的GPFS、Sun的Lustre等。優(yōu)弊端：①GFS采納低價的商品機器建立散布式文件系統(tǒng)，同時將GFS的設計與Google應用的特色親近聯(lián)合，簡化實現(xiàn)，GFS將容錯的任務交給文件系統(tǒng)完成，利用軟件的方法解決系統(tǒng)靠譜性問題，使儲蓄成本降落；GFS將服務器故障視為正?，F(xiàn)象，并采納多種方法、從多個角度，使用不一樣樣的容錯舉措，保證數(shù)據(jù)儲蓄的安全、保證供給不中斷的數(shù)據(jù)儲蓄服務。②IBMGPFS并行文件系統(tǒng)軟件在設計上不存在任何性能瓶頸，所以GPFS并行文件系統(tǒng)可以充發(fā)散揮硬件系統(tǒng)的性能。換句話說，GPFS并行文件系統(tǒng)的性能圓滿取決于硬件配置的利害，而文件系統(tǒng)軟件自己對性能的影響微乎其微。IBMGPFS并行文件系統(tǒng)與其余并行文件系統(tǒng)之間最大的差別在于GPFS不需要專用的元數(shù)據(jù)（MetaData）管理服務器，所有元數(shù)據(jù)分別在磁盤陣列中，并可以由任何I/O節(jié)點管理。這樣的設計防備了并行文件系統(tǒng)中最可能產(chǎn)生性能瓶頸的要素——MetaDataServer。Lustre文件系統(tǒng)為例，它只對元數(shù)據(jù)管理器MDS供給容錯解決方案，而關(guān)于詳細的數(shù)據(jù)儲蓄節(jié)點OST來說，則依靠其自己來解決容錯的問題。比方，Lustre介紹OST節(jié)點采納RAID技術(shù)或SAN儲蓄地區(qū)網(wǎng)來容錯，但因為Lustre自己能供給數(shù)據(jù)儲蓄的容錯，一旦OST發(fā)生故障就沒法恢復，所以對OST的堅固性就提出了相當高的要求，進而大大增添了儲蓄的成本，并且成本會跟著規(guī)模的擴大線性增添GFS容錯系統(tǒng)包含：1、Master容錯:Master上保留了GFS文件系統(tǒng)的三種元數(shù)據(jù)。1）、命名空間，也就是整個文件系統(tǒng)的目錄構(gòu)造。2）、Chunk與文件名的照耀表3）、Chunk副本的地點信息，每一個Chunk默認有三個副本。4/15前兩種GFS經(jīng)過操作日記來供給容錯功能。第三種直接保留各個ChunkServer上，當master發(fā)生故障時，快速恢復以上元數(shù)據(jù)。為了防備master完好死機，GFS供給了master遠程的及時備份。2、ChunkServer容錯：GFS采納副本的方式實現(xiàn)其容錯。假如有關(guān)副本拋棄或不可以恢復，master自動將副本復制到其余ChunkServer.GFS把每一個文件區(qū)分紅多個Chunk,MapReduce與傳統(tǒng)的散布式程序設計比較的長處答：與傳統(tǒng)的散布式程序設計比較，MapReduce封裝了并行辦理、容錯辦理、當?shù)鼗嬎?、負載平衡等細節(jié)，還供給了一個簡單而興盛的接口。Chubby的設計目標主要有？Paxos算法在Chubby中起什么作用?1）、高可用性2）、高擴展性3）、支持粗粒度的建議性鎖服務4）、服務信息的直接儲蓄5）、支持通知系統(tǒng)6）、支持緩存系統(tǒng)。Chubby內(nèi)部一致性問題的實現(xiàn)用到Paxos算法什么是散布式構(gòu)造化數(shù)據(jù)表Bigtable？Bigtable是Google開發(fā)的鑒于GFS和Chubby的散布式儲蓄系統(tǒng)，它的設計應達到以下幾個目標：（1）、寬泛的合用性5/152）、很強的可擴展性3）、高可用性4）、簡單性Bigtable是:一個散布式多維照耀表，表中的數(shù)據(jù)經(jīng)過一個行重點字、一個列重點字以及一個時間戳進行索引。Bigtable中Chubby主要有以下幾個作用：1）采納并保證同一時間內(nèi)只有一個主服務器（MasterServer）2）獲得子表的地點信息3）保留Bigtable的模式信息及接見控制列表Bigtable主要由三個部分構(gòu)成：客戶端程序庫、一個主服務器和多個子表服務器Paxos算法中節(jié)點被分紅了三各樣類：proposers、acceptors、和learners,此中proposers提出決策，acceptors贊成決策、learners獲得并使用已經(jīng)經(jīng)過的決策。一個節(jié)點可以兼有多重種類，知足三個條件保持數(shù)據(jù)的一致性，1）、決策只有在被Proposers提出后才能贊成2）、每次只好贊成一個決策3）、只有決策確立被贊成后learners才能獲得這個決策。Bigtable性能優(yōu)化：1、局部性群組2、壓縮3、xx過濾器6/15GFS將整個系統(tǒng)的節(jié)點分為哪幾類角色：Client(客戶端)、Master(主服務器)、ChunkServer(數(shù)據(jù)塊服務器)。Master是GFS的管理節(jié)點，在邏輯上只有一個，他保留系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，負責整個文件系統(tǒng)的管理，是GFS文件系統(tǒng)中的“大腦”。ChunkServer負責詳細的儲蓄工作。數(shù)據(jù)以文件的形式儲蓄在ChunkServer的個數(shù)可以有多個，他的數(shù)目直接決定了GFS的規(guī)模。GFS將文件依據(jù)固定大小進行分塊，默認是64MB，每一塊稱為一個Chunk(數(shù)據(jù)塊)，每個Chunk都有一個對應的索引號（Index）。GFS擁有哪些特色：1、采納中心服務器模式：GFS采納中心服務器模式管理整個文件系統(tǒng)，增添新的ChunkServer是一件特別簡單的事情。2、不緩存數(shù)據(jù)：緩存系統(tǒng)是提高文件系統(tǒng)的性能的一個重要手段，通用文件系統(tǒng)為了提高性能，一般需要實現(xiàn)復雜的緩存系統(tǒng)。GFS文件系統(tǒng)依據(jù)應用的特色，沒有實現(xiàn)緩存，因為GFS的數(shù)據(jù)在ChunkServer上是以文件的形式儲蓄。3、在用戶態(tài)下實現(xiàn)4、只供給專用接口什么是MapReduce?Map（照耀）Reduce（化簡）是Google提出的一個軟件架構(gòu)，是一種辦理海量數(shù)據(jù)的并行編程模式，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集的并行計算。第三章AWS供給的服務包含：7/15彈性計算xxEC2、簡單儲蓄服務S3、簡單數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB、簡單行列服務SQS、彈性MapReduce服務、內(nèi)容推送服務、電子商務服務、FPS。改良的一致性哈希算法長處：可以減小數(shù)據(jù)散布不平衡的可能性。采納數(shù)據(jù)分區(qū)后，在增添或刪除設備節(jié)點時，會惹起嬌小的數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽诤苄〉臄?shù)據(jù)傳輸代價下，保證整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)散布的平衡性。Dynamo中增添一個新的節(jié)點時，原來各節(jié)點保留的數(shù)據(jù)能否需要改變？假如改變，應當怎樣變化？需要改變；原儲蓄在前驅(qū)節(jié)點上的那部分數(shù)據(jù)會遷徙到新的節(jié)點上。而其余節(jié)點保留的數(shù)據(jù)不變。相同，在刪除節(jié)點時，被刪除節(jié)點的數(shù)據(jù)會遷徙到其前驅(qū)節(jié)點上，而對其余節(jié)點沒有影響。私有IP、公有IP和彈性IP的差別在哪里？EC2的IP地點包含三大類:私有IP、公有IP和彈性IP。EC2的實例一旦被創(chuàng)立,就會動向地分派兩個IP地點,即私有IP和公有IP。私有IP地點與實例相對應,由動向主機配置協(xié)議(DHCP)分派產(chǎn)生。公有IP地點和私有IP地點之間經(jīng)過網(wǎng)絡地點變換(NAT)技術(shù)實現(xiàn)互相之間的變換。公共IP和特定的實例相對應，在某個實例終結(jié)或被彈性IP地點代替以前，公共IP地點會向來存在，實例經(jīng)過這個公有IP地點和外界通訊。實例每次啟動時,公有IP都會發(fā)生變化。彈性IP則是與用戶賬號綁定,使用時可以代替公有IP經(jīng)過NAT的方式實現(xiàn)與私有IP變換,進而連結(jié)到EC2實例。地理地區(qū)和可用地區(qū)有哪些差別？8/15AWS中采納了兩種地區(qū)(Zone),地理地區(qū)(RegionZone)和可用地區(qū)(AvailabilityZone)。地理地區(qū)是按實質(zhì)的地理地點區(qū)分的?？捎玫貐^(qū)是依據(jù)能否有獨立的供電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)區(qū)分,平常將每個數(shù)據(jù)中心看作一個可用地區(qū)。EC2系統(tǒng)中包含多個地理地區(qū),而每個地理地區(qū)又包含多個可用地區(qū)。Amazom云平臺中，SQS的目的及構(gòu)成部分，此中“信息”的格式是什么？簡單行列服務（SQS）是Amazon為認識決其云計算平臺之間不一樣樣組件的通訊而設計開發(fā)的。SQS由三個基本部分構(gòu)成：系統(tǒng)組件、行列、信息。系統(tǒng)組件是SQS的服務對象，而SQS則是組件之間交流的橋梁。組件有兩重角色，既是信息的發(fā)送者，也可以是信息的接受者?！靶畔ⅰ备袷剑盒畔⒂梢韵滤牟糠謽?gòu)成：信息ID：由系統(tǒng)返回給用戶，用來表記行列中的不一樣樣信息。接收句柄：當從行列中接收信息時就會從信息那里獲得一個接收句柄，這個句柄可以用來抵信息進行刪除等操作。信息體：信息的正文部分，需要注意的是信息寄存的是文本數(shù)據(jù)并且不可以是URL編碼方式。信息體綱領：信息體字符串的MD5校驗和。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的差別1.數(shù)據(jù)模型9/15關(guān)系數(shù)據(jù)庫對數(shù)占有嚴格的拘束，包含數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)的圓滿性。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的key-value儲蓄形式中，key和value可以使用隨意的數(shù)據(jù)種類。2.數(shù)據(jù)辦理：關(guān)系數(shù)據(jù)庫知足CAP原則的C和A，在P方面很弱，所以在可擴展性方面弱，所以致使其在可擴展性方面面對好多問題。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫知足CAP原則的A和P，而在C方面較弱，所以使得其沒法知足ACID要求。3.接口層關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都是以SQL語言對數(shù)據(jù)進行接見的，供給了興盛的查問功能，并便于在各樣關(guān)系數(shù)據(jù)庫間移植。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)庫的操作大多通API來實現(xiàn)，支持簡單的查問功能，且因為不一樣樣數(shù)據(jù)庫之間API的不一樣樣而造成移植性較差。綜上所述，關(guān)系數(shù)據(jù)庫擁有高一致性，在ACID方面很強，移植性很高；但在可擴展性方面能力較弱，只好經(jīng)過提高服務的配置來提高辦理能力。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫擁有很高的可擴展性，可以經(jīng)過增添服務器數(shù)目來不停提高儲蓄規(guī)模，擁有很好的并發(fā)辦理能力；但因為缺少數(shù)據(jù)的一致性保證，所以辦理事務性問題能力較弱，并且難以辦理跨表，跨服務器的查問。第四章微軟云計算平臺包含幾部分？每部分的作用是什么？目前版本的WindowsAzure平臺包含4個構(gòu)成部分：（1）WindowsAzure。位于云計算平臺最基層，是微軟云計算技術(shù)的核心。它作為微軟云計算操作系統(tǒng)，供給了一個在微軟數(shù)據(jù)中心服務器上運轉(zhuǎn)應用程序和儲蓄數(shù)據(jù)的Windows環(huán)境。（2）SQLAzure。它是云中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，為云中鑒于SQLAzure的關(guān)系型數(shù)據(jù)供給服務。10/153）WindowsAzureAppFabric。為在云中或當?shù)叵到y(tǒng)中的應用供給鑒于云的基礎架構(gòu)服務。部署和管理云基礎架構(gòu)的工作均由AppFabric達成，開發(fā)者只要關(guān)懷應用邏輯。4）WindowsAzureMarketplace。為購置云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)和應用供給在線服務。WindowsAzure儲蓄服務供給了幾各樣類的儲蓄方式？論述每種儲蓄方式主要的儲蓄對象。答：WindowsAzure儲蓄服務目前主要供給了4種主要的數(shù)據(jù)儲蓄構(gòu)造：1）Blob種類。Blob數(shù)據(jù)種類儲蓄二進制數(shù)據(jù)，可以儲蓄大型的無構(gòu)造數(shù)據(jù)，容量巨大，可以知足海量數(shù)據(jù)儲蓄需求2）Table種類。Table數(shù)據(jù)種類可以供給更為構(gòu)造化的數(shù)據(jù)儲蓄，可是它不一樣樣于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的二維關(guān)系表，查問語言也不是大家熟習的關(guān)系查問語言SQL。3）Que種類。Que種類的作用和微軟信息行列（MSMQ）周邊，用來支持在WindowsAzure應用程序組件之間進行通訊。4）File種類。File種類使用標準SMB2.1協(xié)議支持WindowsAzure虛假機和云服務，可經(jīng)過裝載的共享在應用程序組件之間共享文件數(shù)據(jù)，當?shù)貞贸绦蚩山?jīng)過文件儲蓄API來接見共享中的文件數(shù)據(jù)。SQLAzure數(shù)據(jù)同步技術(shù)主要有幾種？分別怎樣實現(xiàn)？答：1）SQLAzure數(shù)據(jù)庫與SQLServer數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步。用戶選擇這種同步的原由有好多，除了網(wǎng)絡故障等要素外，數(shù)據(jù)調(diào)動也需要數(shù)據(jù)副本在某一地區(qū)范圍內(nèi)進行，同時需要防備某些操作失誤所帶來的數(shù)據(jù)拋棄。這時用戶可以經(jīng)過SQLAzure數(shù)據(jù)庫和SQLServer數(shù)據(jù)庫的信息同步在當?shù)財?shù)據(jù)庫保留副本。11/152）SQLAzure數(shù)據(jù)庫之間的同步。某些ISVs（獨立的軟件開發(fā)商）或全世界化的公司需要創(chuàng)立一個應用，為了知足高性能的需求，應用的創(chuàng)立者或許會選擇在三個不一樣樣的WindowsAzure數(shù)據(jù)中心運轉(zhuǎn)這個應用。假如這個應用將數(shù)據(jù)寄存在SQLAzure數(shù)據(jù)中，需要使用SQLAzure數(shù)據(jù)同步服務保持三個數(shù)據(jù)中心之間的信息同步。SQLAzure數(shù)據(jù)同步服務使用“輪輻式”模型，所有的變化將會第一被復制到SQLAzure數(shù)據(jù)庫“hub上”，此后再傳達到其余“spoke以”上。這些“spoke成”員可以是一個SQLAzure數(shù)據(jù)庫，也可以是當?shù)豐QLServer數(shù)據(jù)庫。上述的同步過程可以同步整個數(shù)據(jù)庫，也可以只同步有更新的數(shù)據(jù)庫表格。SQLAzure和SQLServer的相同點和不一樣樣點相同點：SQLAzure是云中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，和當?shù)氐腟QLServer數(shù)據(jù)庫有好多認識的地方。比方SQLAzure供給了一個表格數(shù)據(jù)流（TDS）接口供鑒于Transact-SQL的數(shù)據(jù)庫進行接見，這和SQLServer中的實例接見數(shù)據(jù)庫狀況是相像的。不一樣樣點：SQLAzure中，因為物理管理工作是由微軟進行的，所以在管理、服務供給、Transact-SQL支持和編程方式等方面，與SQLServer有所不一樣樣。WindowsAzure最新版本包含5個部分:1.計算服務，2.儲蓄服務，3.Fabric控制器，4.內(nèi)容發(fā)散網(wǎng)絡CDN，5.WindowsAzureConnect.儲蓄名空間被區(qū)分為三部分：賬戶名，分區(qū)名和對象名SQLAzure重點技術(shù)：1.SQLAzure數(shù)據(jù)庫，2.SQLAzure報表服務，3.SQLAzure數(shù)據(jù)同步AppFabric重點技術(shù)：1.服務總線，2.接見控制，3.高速緩存。WindowsAzure是微軟云計算戰(zhàn)略的核心：12/15計算操作系統(tǒng)WAS的一個重要特色是可以儲蓄和接見達到甚至超出EB級的海量數(shù)據(jù)，其產(chǎn)品系統(tǒng)由儲蓄域和地點服務構(gòu)成儲蓄域的層次構(gòu)造包含哪三層：1、文件流層，2、分區(qū)層，3、前段文件流層包含流管理器和區(qū)塊節(jié)點兩大多數(shù)。分區(qū)層包含一個分區(qū)管理器、多個分區(qū)服務器和一個鎖服務三個主要的系統(tǒng)構(gòu)造模塊。分區(qū)管理器：負責保留對象表到分區(qū)段的區(qū)分和每個分區(qū)段到相應分區(qū)服務器的分派情況。分區(qū)服務器：負責辦原由分區(qū)管理器分派給它的一組分區(qū)段的懇求。鎖服務：Paxos鎖服務用于分區(qū)服務器的主服務器選舉。WAS將分區(qū)B拆成新的分區(qū)段C和D怎樣實現(xiàn)？步驟1：分區(qū)管理器通知分區(qū)服務器將段B拆分為C和D。步驟2：分區(qū)服務器辦理B的檢查點，再暫停相應的服務懇求。13/15步驟3：分區(qū)服務器使用一種“MultiModify的”特別流操作辦理B的每個流，并分別生成與B中區(qū)塊次序相同的C和D流子集，再追加C和D的新分區(qū)鍵值范圍到他們的元數(shù)據(jù)流。步驟4：分區(qū)服務器開始將服務懇求發(fā)送至新的分區(qū)C和D。步驟5：分區(qū)服務器通知分區(qū)管