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1、浅析云计算技术及其应用摘要:云计算主要基于资源虚拟和分布式并行架构两大核心技术。在虚拟化技术方面,文章探讨了物理资源的池化、资源池的管理与使用、集群的故障定位与维护、资源池的分组与异构等技术,以及异构的虚拟化云计算平台的建设和应用。在分布式技术方面,文章探讨了分布式文件系统和Key/Value存储引擎技术。对于分布式文件系统,提出主机“瓶颈”解决方案及存储接口标准化的想法;对于Key/Value存储引擎,提出目录化存储的解决方案。 [关键词]虚拟化;分布式计算;云管理平台;Key/Value存储引擎 Abstract:Vir
2、tualizationanddistributedparallelarchitecturearetanagementanduse,clusterfaultlocationandmaintenance,resourcepoolgrouping,andthebuildingandapplicationofheterogeneousvirtualizationplatforms.ItalsodiscussesthedistributedfilesystemandKey/Valuestorageengineassociated,andd
3、irectory-basedstorageisproposedfortheKey/Valuestorageengine. Keyanagementplatform;Key/ValueStorageEngine 云计算由Google提出,随后在互联网界风起“云”涌,随之而来的云计算服务和技术平台成功案例层出不穷,如Google的GFS、MapReduce、Bigtable、Chubby和AppEngine,亚马逊的Dynamo、EC2、S3、SQS、SimpleDB和CloudFront,微软的Azure、SQL、“.Ne
4、t”和Live服务,开源云计算平台的HDFS、HBase和Eucalyptus,VMcached、Nginx、Hadoop、Eucalytus等。云计算技术有效地节约了云服务商的硬件投入、软件开发成本和维护成本。 虚拟化技术最早由VM. 2.3集群的故障定位与维护 Google的集群维护方式给我们留下了深刻的印象,维护人员推着小推车对损坏的机器进行更换,故障定位通过定制PC的故障灯进行判断(在通用的因特网数据中心(IDC)应用中,计算资源通常使用通用PC机)。目前所有的云平台对物理机和虚拟机的监控、告警,都是按照机器的IP地
5、址作为机器的编号进行管理。对于承载着虚拟机的物理机而言,其HostOS模块的IP地址对应和代表着物理机器在集群中的唯一标志。IP地址的分配一般采用两种方式:采用动态主机配置协议(DHCP)方式自动获取;通过手工指定方式确定。由于集群中机器很多,手工指定工作量非常巨大,因此通常采用DHCP的方式对IP地址进行分配。 但是维护人员在云管理平台上发现物理设备出了故障,维护人员无法通过IP地址对应到故障机器的具体物理位置,通用的PC机又没有故障灯等辅助定位手段。定位故障机器的物理位置并更换或维护它成为一个复杂和繁琐的过程。 在的虚拟化
6、集群中,可以采用简单而有效的方法解决此问题。对于每一台物理机器,配置一个USB接口的KEY,KEY中保存了物理机器的位置信息,同时USBKEY与物理位置直接绑定(如绑在机架上)。机器在启动时,会到USBKEY中读取物理位置信息,根据读取的物理位置信息,依据固定的算法和物理信息算出机器的IP地址,并在管理平台中体现。这样,每个物理机器的IP地址就与物理位置绑定,在物理机器故障时,维护人员在云管理平台可以准确获取故障机器的IP地址和物理位置。 2.4资源池的分组与异构 对于服务器的虚拟化,由于架构不同,SUN、IBM等厂家的
7、小型机虚拟化都采用相互独立的架构,与基于X86架构的虚拟化系统(如XEN、KVM等)无法兼容,因此造成了资源浪费。 对于服务器虚拟化的异构问题,可以从两个层面去解决:(1)通过资源池的分组,对不同架构的服务器和小型机进行虚拟化,不同架构的资源池归于一个独立的组,针对不同的应用,分配特定的虚拟机资源。(2)通过业务的定制和调度,将不同架构的虚拟化平台通过管理融合,实现异构虚拟机的调度。 异构资源池如图2所示。在云计算平台中,把IBM的Pos小型机集群通过IBM的Pos架构的计算资源池,把HP的小型机集群通过HP的VSE系统虚拟
8、为基于HP架构的计算资源池,把X86架构的计算资源通过XENKVM系统虚拟为基于X86的ZXVE资源池。在业务部署时,不同的应用的可以根据自己的业务特点和操作系统特点,选择性地部署在不同的资源池上,从而实现虚拟化对各类小型机的异构。X86架构的计算资源池、Po
