《云计算》B卷及答案

第第页共13十、简答题(共5小题，每题6分，共30分)6、GFS具有哪些特点？参考答案：在设计上，GFS主要有8个特点。•大文件和大数据块。数据文件的大小普遍在GB级别，而且其每个数据块默认大小为64MB。操作以添加为主。因为文件很少被删减或者覆盖，通常只是进行添加或者读取操作，这样能充分考虑到硬盘现行吞吐量大和随机读写慢的特点。支持容错。首先，整个系统会保证每个Master都有其相对应的复制品，以便于在Master节点出现问题时进行切换。其次，在Chunk层，GFS已经在设计上将节点失败视为常态。高吞吐量。虽然其单个节点的性能无论是从吞吐量还是延迟都很普通，但因为其支持上千个节点，所以总的数据吞吐量是非常惊人的。保护数据。文件被分割成固定尺寸的数据块以便于保存，而且每个数据块都会被系统复制3份。•扩展能力强。因为元数据偏小，使得一个Master节点能控制上千个存储数据的Chunk节点。支持压缩。对于那些稍旧的文件，可以通过对它进行压缩，来节省硬盘空间，并且压缩率非常惊人，有时甚至接近90%。用户空间。虽然在用户空间运行在运行效率方面稍差，但是更便于开发和测试，还能更好地利用Linux自带的一些POSICAPI。7、云服务的基本架构？参考答案：美国国家标准和技术研究院提出云计算的三个基本框架(服务模式)，即基础设施即服务(InfrastructureasaService,laaS)、平台即服务(PlatformasaService,PaaS)、软件即服务(SoftwareasaService，SaaS)。基础设施即服务(laaS)位于云计算三层架构的最低端，主要负责提供虚拟的服务器、存储、带宽和其他基本的计算资源，用以帮助用户解决计算资源定制的问题。平台即服务（PaaS）位于云计算三层服架构的最中间，主要是为用户提供一个基于互联网的应用开发环境（或平台），以支持应用从创建到运行整个生命周期所需的各种软硬件资源和工具。软件即服务（SaaS）是最常见的云计算服务，位于云计算三层架构的顶端。软件即服务是将软件服务通过网络（主要是互联网）提供给客户，客户只需通过浏览器或其他符合要求的设备接入使用即可。8、云计算数据中心的特征参考答案：云计算数据中心应具备以下几个特征：（1）高设备利用率在云计算数据中心广泛采用虚拟化技术进行系统和数据中心整合，通过服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化等解决方案，可以帮助数据中心减少服务器数量，优化资源利用率、简化管理，从而达到降低成本和能快速响应业务需求的变化等目的。（2）绿色节能在云计算数据中心将大量使用节能服务器、节能存储设备和刀片服务器，并能通过先进的供电和散热技术，降低数据中心的能耗，实现供电、散热和计算资源的无缝集成和管理。（3）高可用性云计算数据中心特别强调系统中各部分的冗余、容错以及容灾设计，使之能保证应用服务的不间断性，满足连续服务要求。当网络扩展或升级时，网络能够正常运行，对网络的性能影响不大。（4）自动化管理云计算数据中心应是24x7小时无人值守并可远程管理的。数据中心管理人员只要有一个浏览器，就能通过Internet实现可视化远程管理，也能进行统一的系统漏洞与补丁管理、主动的性能管理与瓶颈分析、快速的服务器与操作系统部署、系统功率测量与调整。甚至，数据中心的门禁、通风、温度、湿度、电力都能够远程调度与控制。9、网格计算和云计算的异同点参考答案：两者具有如下相同点：（1）都具有超强的数据处理能力。两者都能够通过互联网将本地计算机上的计算转移到网络计算机上，以此来获得数据或者计算能力。（2）都构建自己的虚拟资源池，而且资源及使用都是动态可伸缩的。两者的服务都可以快速方便地获得，且在某种情况下是自动化获取的；都可通过增加新的节点或者分配新的计算资源来解决计算量的增加；CPU和网络带宽根据需要分配和回收；系统存储能力根据特定时间的用户数量、实例的数量和传输的数据量进行调整。（3）两种计算类型都涉及到多承租和多任务。即很多用户可以执行不同的任务，访问一个或多个应用程序实例。不同点如下：（1）网格计算重在资源共享，强调转移工作量到远程的可用计算资源上；云计算则强调专有，任何人都可以获取自己的专有资源。网格计算侧重并行的集中性计算需求，并且难以自动扩展；云计算侧重事务性应用，大量的单独请求，可以实现自动或半自动的扩展。（2）网格构建是尽可能地聚合网络上的各种分布资源，来支持挑战性的应用或者完成某一个特定的任务需要。它使用网格软件，将庞大的项目分解为相互独立的、不太相关的若干子任务，然后交由各个计算节点进行计算。云计算一般来说都是为了通用应用而设计的，云计算的资源相对集中，以Internet的形式提供底层资源的获得和使用。（3）对待异构理念不同。网格计算用中间件屏蔽异构系统，力图使用户面向同样的环境，把困难留在中间件，让中间件完成任务。而云计算是不同的服务采用不同的方法对待异构型，一般用镜像执行，或者提供服务的机制来解决异构性的问题。（4）网格计算更多地面向科研应用，非常重视标准规范，也非常复杂，但缺乏成功的商业模式。而云计算从诞生开始就是针对企业商业应用，商业模型比较清晰。10、HDFS文件读操作流程参考答案：客户端通过调用FileSystem对象的open()函数来读取希望打开的文件。DistributedFileSystem通过RPC来调用元数据节点，以确定文件的开头部分的块位置。对于每一个数据块，元数据节点返回具有该块副本的数据节点的地址。DistributedFileSystem返回一个FSDataInputStream对象给客户端，用来读取数据,FSDataInputStream转而包装成一个DFSInputStream对象。客户端盗用stream的read()函数开始读取数据。DFSInputStream连接保存此文件第一个数据块的最近的数据节点。Data从数据节点读到客户端，当此数据块读取完毕时，DFSInputStream关闭和此数据节点的连接，然后