云計(jì)算里主要有虛擬化技術(shù)、分布式存儲技術(shù)、并行編程技術(shù)、云平臺管理技術(shù)云資源管理技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化技術(shù)、分布式存儲技術(shù)、并行編程技術(shù)三種技術(shù)是我們重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。其具體內(nèi)容如下所述:
1、虛擬化技術(shù)
隨著業(yè)務(wù)和應(yīng)用不斷發(fā)展擴(kuò)大,傳統(tǒng)的設(shè)備和需求已經(jīng)無法滿足需求了。這時就非常迫切地需要能降低運(yùn)行成本,高效調(diào)配系統(tǒng)資源的智能化設(shè)備,虛擬化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。通過智能設(shè)備將一臺計(jì)算機(jī)虛擬化成為多臺完全不同的計(jì)算機(jī)虛擬化的基本原理,這樣大大降低了成本,提高了資源的利用率,是一種非常高效的技術(shù)手段。虛擬技術(shù)是一種調(diào)配資源的方法,應(yīng)用在硬件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、存儲等多個層面,達(dá)到了動態(tài)分配資源、虛擬化資源的效果。在新階段,虛擬化技術(shù)已經(jīng)在向云計(jì)算跨進(jìn),這個階段的目標(biāo)是虛擬化構(gòu)架實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)虛擬化。作為最基礎(chǔ)和核心的虛擬化技術(shù)包括的主要功能如下:
(1)分區(qū)的特點(diǎn):劃分服務(wù)器的資源,同時段劃分服務(wù)器的資源在單一物理服務(wù)器上(也就是說同時運(yùn)行多個不同的操作系統(tǒng)在一臺物理服務(wù)器上),分區(qū)的特點(diǎn)是減少服務(wù)器數(shù)量提高利用率。
(2)隔離的特點(diǎn):互相獨(dú)立,若有一個虛擬機(jī)出現(xiàn)問題,同一系統(tǒng)中運(yùn)行的其他虛擬機(jī)不會受到影響;另外,同一系統(tǒng)中,一個虛擬機(jī)不會占用其他虛擬機(jī)的資源。
(3)封裝的特點(diǎn):由于與虛擬機(jī)相關(guān)的內(nèi)容都存儲在文件中,所以這使得復(fù)制和移動虛擬機(jī)變得像操作文件一樣簡單。服務(wù)器的資源調(diào)配變得類似于拷貝文件和數(shù)據(jù)遷移,而不是對整個物理服務(wù)器的搬動,其備份和恢復(fù)非常方便。服務(wù)器管理包括數(shù)據(jù)生命周期管理,分層存儲等數(shù)據(jù)管理技術(shù)。像克隆/拷貝服務(wù)器、軟件版本控制、服務(wù)器存檔、遠(yuǎn)程鏡像這些操作就變得非常簡單了。
(4)硬件獨(dú)立的特點(diǎn):無論硬件是什么,虛擬機(jī)都可以達(dá)到獨(dú)立。由于應(yīng)用可以恢復(fù)到不同硬件上,對于消費(fèi)者來說就可以任意選擇硬件而不用糾結(jié)硬件廠商。
虛擬化不僅可以按照用戶需求調(diào)配資源,還能實(shí)現(xiàn)動態(tài)負(fù)載均衡和連續(xù)智能優(yōu)化的強(qiáng)大功能,從而保障了所有應(yīng)用需要的資源,即可以跨資源池(一個物理主機(jī)上虛擬出來的若干虛擬機(jī)看作一個資源池)進(jìn)行計(jì)算資源動態(tài)調(diào)整,也可以根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則來智能分配資源。
自動資源調(diào)配有使IT和業(yè)務(wù)優(yōu)先級對應(yīng)、動態(tài)提高系統(tǒng)管理效率和實(shí)現(xiàn)自動化的硬件維護(hù)等多種優(yōu)勢。這樣就可以實(shí)現(xiàn)圍繞業(yè)務(wù)而不是圍繞硬件進(jìn)行組織和規(guī)劃。
此外,虛擬化還可以實(shí)現(xiàn)彈性的計(jì)算,這種計(jì)算是根據(jù)用戶的需求進(jìn)行分配的。在整個過程中,管理和調(diào)度虛擬化的整體資源是重點(diǎn),虛擬化技術(shù)是關(guān)鍵。
2、分布式存儲技術(shù)
分布式的存儲技術(shù)是另一個關(guān)鍵性的技術(shù)。它可以通過把分散在很多主機(jī)上的存儲聯(lián)合起來形成一個虛擬的大存儲。分布式存儲技術(shù)有兩種:對象存儲服務(wù)(OBS)和虛擬塊存儲服務(wù)(VBS)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)對存儲的管理分為三層,分別為物理磁盤管理、卷(存儲塊)管理和文件系統(tǒng)。應(yīng)用程序在上層使用存儲是通過文件系統(tǒng)的,而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)構(gòu)架下程序應(yīng)用到的只能是一臺物理主機(jī)上的存儲資源。對象存儲服務(wù)(OBS)模式下應(yīng)用程序是通過對象存儲服務(wù)(OBS)去訪問后面好多主機(jī)上的文件系統(tǒng)而不是直接使用文件系統(tǒng),它主要負(fù)責(zé)的是把分散的文件存儲能力整合成一個整體的文件存儲能力。而這種分布式存儲技術(shù)具有不需要操作系統(tǒng)的特殊支持的優(yōu)點(diǎn)和改變應(yīng)用系統(tǒng)訪問存儲的方式讓使用文件系統(tǒng)變成使用OBS的缺點(diǎn)。
而不用改變文件系統(tǒng)的訪問方式是虛擬塊存儲服務(wù)(VBS)模式下的應(yīng)用程序。文件系統(tǒng)不直接訪問本機(jī)上的卷管理而是直接要訪問虛擬塊存儲服務(wù)(VBS),VBS的功能把分散在各個主機(jī)上的卷資源整合成一個整體的存儲卷資源。不過這種分布式存儲技術(shù)不需要改變應(yīng)用程序使用存儲的方式和需要對操作系統(tǒng)進(jìn)行改造,因?yàn)樗挥刑囟ǖ牟僮飨到y(tǒng)才能支持。
分布式計(jì)算是最近提出的一種新的計(jì)算方式。就是至少有兩個軟件可以互相分享信息,這些軟件可以在同一臺計(jì)算機(jī)或者通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的多臺計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。相比較其他的算法,分布式計(jì)算本身也有一定的優(yōu)點(diǎn):第一,可以共享稀有資源;第二可以在多臺計(jì)算機(jī)上平衡計(jì)算負(fù)載;第三,可以把程序放在最適合運(yùn)行它的計(jì)算機(jī)上。分布式計(jì)算技術(shù)從可用性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等因素的前提下進(jìn)行開發(fā)利用,它也是計(jì)算機(jī)技術(shù)的核心。云計(jì)算中的分布式數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的代表應(yīng)用主要有Google的GFS和Hadoop開發(fā)的開源系統(tǒng)HDFS兩種。
3、并行編程模式
為了使用戶輕松便捷地獲得云計(jì)算的服務(wù),高效地使用資源,它的計(jì)算模式是必須保障后天的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向所有用戶開放的。它的系統(tǒng)內(nèi)部將多個任務(wù)自動分成多個子任務(wù)是其采用的主流編程模式的主要策略。