第3章云计算关键技术与挑战

第3章云计算关键技术与挑战第一页，共22页。云计算的关键技术

快速部署云计算环境对快速部署的要求将会更高：首先，在云环境中资源和应用不但规模变化范围大而且动态性高；其次，不同层次云计算环境中服务的部署模式是不一样的；另外，部署过程所支持的软件系统形式多样，系统结构各不相同，部署工具应能适应被部署对象的变化。第二页，共22页。云计算的关键技术

快速部署并行部署技术将传统的顺序部署方式改为并行执行，同时执行多个部署任务，将虚拟机同时部署到多个物理机上制约部署速度因素部署服务器的读写能力或部署系统的有限网络带宽第三页，共22页。云计算的关键技术

快速部署协同部署技术将虚拟机镜像在多个目标物理机之间的网络中传输，提高部署速度制约部署速度因素目标物理机之间的网络带宽总和第四页，共22页。云计算的关键技术

资源调度资源调度在特定的资源环境下，根据一定的资源使用规则，在不同的资源使用者之间进行资源调整的过程两种途径在计算任务所在的机器上调整分配给它的资源使用量将计算任务转移到其他机器上第五页，共22页。云计算的关键技术

资源调度资源调度云计算的新挑战海量规模对资源进行实时监控和管理满足服务级别协定第六页，共22页。云计算的关键技术

多租户技术多租户技术大量用户共享同一堆栈的软、硬件资源，每个用户按需使用资源，能够对软件服务进行客户化配置而不影响其他用户的使用采用多租户技术的SaaS应用需要具有两项基本特征：SaaS应用是基于Web的，能够服务于大量的租户并且可以非常容易地伸缩要求SaaS平台提供附加的业务逻辑使得租户能够对SaaS平台本身进行扩展，从而满足更特定的需求。技术难点数据隔离、客户化配置、架构扩展、性能定制第七页，共22页。云计算的关键技术

多租户技术多租户技术第八页，共22页。云计算的关键技术

多租户技术多租户技术从实现模式上来讲，有如下几种方法：第九页，共22页。云计算的关键技术

海量数据处理海量数据处理对大规模数据的计算和分析，通常数据的规模可达TB甚至PB级别典型例子搜索引擎并行计算模型MapReduce编程模型第十页，共22页。云计算的关键技术

大规模消息通信同步消息通信异步消息通信云计算中新的挑战首先，消息通信服务必须足够稳定，以保证在应用程序需要使用消息服务的肘候该服务一定是可用的，并且保证消息在互联网传输过程中不会丢失；其次，消息通信服务必须能够伸缩，从而支持大规模节点同时执行高性能的消息读写操作；再次，消息通信服务还要保证消息的传递是安全的，从而保证业务是安全的；最后，紧凑、高效的消息内容模型对提高消息处理效率非常重要，云中的消息通信还要能够支持各种各样的消息格式，兼容多样的消息长度，因为使用云的用户并不局限于其一领域或者某一平台。第十一页，共22页。云计算的关键技术

大规模分布式存储大规模分布式存储技术分布式文件系统Google云存储服务AmazonSimpleStorageServiceGoogleBigTable第十二页，共22页。云计算的关键技术

许可证管理与计费IT基础设施的许可证管理与计费模式按需付费按使用计费大量提供商还未制定产品在云计算环境下的计费模式较成熟的是Amazon提供的EC2和S3的按量计费模式，用户按占用的虚拟机单元(固定频率和数量的CPU、固定数量的内存、特定操作系统)、IP地址、带宽初存储空间付费。第十三页，共22页。云计算的技术挑战安全性可用性可伸缩性信息保密高性能标准化第十四页，共22页。云计算的技术挑战

安全性云计算特有的安全问题传统观念转变政策法规保障云中每个节点都可能受到攻击现有软件系统安全防护模式如何改变第十五页，共22页。云计算的技术挑战

可用性软件系统在一定时间内正常工作的时间占总时间的比重，通常用百分比衡量云计算环境能够在最大程度上减少资源的不可用对业务系统的影响通过技术创新，保证即使软、硬件出现问题服务仍然可用第十六页，共22页。云计算的技术挑战

可伸缩性通过资源的增加或减少来应对负载的变化，并保持一致的性能垂直伸缩在现有的服务节点上增加或减少资源水平伸缩在现有的服务节点上增加或减少服务节点第十七页，共22页。云计算的技术挑战

信息保密信息的内容不应该被未授权的人得到非法用户访问难度较大数据在云的大规模分布式存储机制中，完整的数据实体被打散存储在不同的服务器上，而每个数据块可包含不同的数据实体根本方法从逻辑上甚至物理上将多个用户的数据隔离第十八页，共22页。云计算的技术挑战

高性能云环境所承担的计算、存储和通信方面的负载大于传统的计算环境服务器虚拟化技术CPU开销较小内存性能开销较大（访问冲突）大规模数据处理技术MapReduce适用性问题原语设计导致的性能问题大量的网络消息通信问题分布式存储技术面对网络不可控的环境第十九页，共22页。云计算的技术挑战

标准化维护多个云之间的数据同步、应用版本同步、应用在多个云之间的互操作云计算的标准化工作还在酝酿之中开放式云宣言(OpenCloudManifesto)总结云计算的特点和现有挑战建立开放的