分布式環(huán)境下的云操作系統(tǒng)

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1、分布式環(huán)境下的云操作系統(tǒng)分布式環(huán)境下的云操作系統(tǒng)　1云計(jì)算的介紹　　1.1云計(jì)算的概念　　信息量增大加快與儲(chǔ)存空間浪費(fèi)嚴(yán)重這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)實(shí)矛盾使得云計(jì)算技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,云計(jì)算可以說是一個(gè)提供大量虛擬化物理資源的動(dòng)態(tài)資源共享池,是由一系列通過服務(wù)級(jí)別協(xié)議部署的虛擬計(jì)算機(jī)互聯(lián)組成的并行、分布式系統(tǒng),計(jì)算資源可作為多個(gè)或單個(gè)形式存在。云計(jì)算在部署虛擬資源不受物理資源的限制,是動(dòng)態(tài)的和面向用戶的,用戶可根據(jù)自己的需求來獲得各種計(jì)算分析和應(yīng)用程序。云計(jì)算通過資源的大融合,有效解決了互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算和儲(chǔ)存資源的浪費(fèi)。　　1.2云服務(wù)的架構(gòu)　　不同研究角度對(duì)云計(jì)算

2、定義的側(cè)重就不同。市場研究的分析師往往從經(jīng)濟(jì)效益的角度來理解云計(jì)算,他們認(rèn)為云計(jì)算是效用計(jì)算(Utilityputing)的一種新形式,通過網(wǎng)絡(luò)將虛擬服務(wù)器提供給第三方使用。這說明云計(jì)算具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以提供各種資源共享服務(wù),如計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備等,滿足不同用戶的各種信息需求。云計(jì)算平臺(tái)的開發(fā)者們在定義云計(jì)算時(shí),則傾向于從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度去說明。將云計(jì)算定義為分布式的計(jì)算模式,通過虛擬化技術(shù),將分布在不同地方的計(jì)算機(jī)集群連接成一個(gè)可擴(kuò)展的、可靠的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心,用戶只需通過連接網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器就可以按需地獲取各種資源和服務(wù)。這說明了云計(jì)算采用分布式

3、、虛擬化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了分散資源的集中化,以利于廣大用戶根據(jù)自己的需求使用資源和服務(wù)。早在2008年舉行的、Infrastructue三層結(jié)構(gòu)組成,如圖1所示。　　1)應(yīng)用程序服務(wù)層(Application)。該層為頂層,其云服務(wù)采用SaaS模式,它是面向用戶的,按需地向用戶提供服務(wù)。云計(jì)算可讓用戶通過它的數(shù)據(jù)中心按需地獲取各種應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)?！　?)平臺(tái)服務(wù)層(Platform)。該層為中間層,它是面向程序的,主要向網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)人員提供軟件開發(fā)平臺(tái)和PaaS運(yùn)行環(huán)境,程序人員可根據(jù)建立和布置自己所需的應(yīng)用程序。　

4、　3)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層(Infrastructue)。該層為底層,它是面向提供商的,通過互聯(lián)網(wǎng)來鏈接分布式數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施,有效的提高了資源的利用率和節(jié)約成本,具有較強(qiáng)的的靈活性。　　從目前云操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用現(xiàn)狀來看,主要有浪潮云海OS,TransOS以及ChromeOS等。　　2云操作系統(tǒng)實(shí)例研究　　為了更加深入的說明云操作系統(tǒng),筆者接下來結(jié)合浪潮云海OS和TransOS實(shí)例進(jìn)行分析?！　?.1浪潮云海OS　　云技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是對(duì)物理平臺(tái)和應(yīng)用程序進(jìn)行隔離,使硬件、應(yīng)用在互不影響的情況下,能伴隨著客戶業(yè)務(wù)的增長而進(jìn)行永久

5、性的更新升級(jí)。而浪潮云海OS且是唯一個(gè)能符合以上本質(zhì),實(shí)現(xiàn)云計(jì)算+云存儲(chǔ)的云操作系統(tǒng)。浪潮云海OS所提供的總體可用性超過了99.99%,所提供存儲(chǔ)空間和管理的計(jì)算機(jī)設(shè)備也達(dá)到了驚人的規(guī)模,存儲(chǔ)空間超過了50000TB,而管理的計(jì)算機(jī)設(shè)備也達(dá)到了5000臺(tái)以上,其虛擬進(jìn)程管理也支持百萬量級(jí)。另外,還實(shí)現(xiàn)了一體、自動(dòng)化管理數(shù)據(jù)中心,不但提高了云系統(tǒng)的運(yùn)營效率,還實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的節(jié)能和資源利用率的大幅度提高。　　2.1.1基礎(chǔ)軟硬件的大規(guī)模管理　　基礎(chǔ)軟硬件是云服務(wù)架構(gòu)不可.L.或缺的資源組成部分,基礎(chǔ)軟件資源主要包括單機(jī)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等。而基礎(chǔ)硬

6、件資源主要包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。云計(jì)算操作系統(tǒng)資源管理的基礎(chǔ)是基礎(chǔ)軟硬件的管理,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)軟硬件的狀態(tài)、性能大規(guī)模監(jiān)控和管理,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種設(shè)備異常,并提醒進(jìn)行維護(hù),從而保證基礎(chǔ)軟硬件長期處于一個(gè)健康穩(wěn)定的狀態(tài),為云計(jì)算操作系統(tǒng)的各種服務(wù)提供了保障?！　?.1.2虛擬化的計(jì)算管理　　虛擬化技術(shù)的本質(zhì)是從邏輯角度來看待物理資源,對(duì)物理資源實(shí)施分配的利用。從目前虛擬化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看,主要有三種應(yīng)用形態(tài),即虛擬分拆、虛擬整合和虛擬遷移,如圖2所示,其中,虛擬分拆在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用最為常見。由于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心需要兼容不同生產(chǎn)商以

7、及不同日期所生產(chǎn)的軟、硬件資源,因此,異構(gòu)軟硬件資源的同構(gòu)化成為了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心一個(gè)重點(diǎn)解決的問題。異構(gòu)軟硬件資源的同構(gòu)化是按需分配和按量計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ),即將異構(gòu)資源轉(zhuǎn)換為可度量和顆粒度相同的同構(gòu)資源節(jié)點(diǎn),為云計(jì)算的并行性和分布式計(jì)算模式創(chuàng)造了有利的環(huán)境。　　2.1.3分布式的文件系統(tǒng)　　雖說基于虛擬化技術(shù)云計(jì)算傳統(tǒng)系統(tǒng)具有虛擬機(jī)的遷移、容錯(cuò)等功能,但該平臺(tái)對(duì)共享存儲(chǔ)的依賴性太強(qiáng),這樣一來,一旦共享存儲(chǔ)出現(xiàn)宕機(jī)狀況,共享存儲(chǔ)上的所有虛擬機(jī)同樣也會(huì)出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象,這對(duì)整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的安全性和穩(wěn)定性造成了影響。為解決虛擬機(jī)共享存儲(chǔ)依賴性問題,可在分布

8、式存儲(chǔ)系統(tǒng)上構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余功能。這一方案促使了基于塊設(shè)備的分布式文件系統(tǒng)成為了云計(jì)算操作系統(tǒng)的基礎(chǔ),也為云計(jì)算平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)吐出創(chuàng)造了條件?；趬K設(shè)備的分布