《认知计算与深度学习》_基于物联网云平台的智能应用_2.3 云架构和虚拟资源管理

【摘要】 本书摘自《认知计算与深度学习》一书中第2章，第3节，为陈敏、黄铠所著。

2.3 云架构和虚拟资源管理

在本节中，我们首先研究面向服务的架构 (SOA), 用来构建公共云、私有云和混合云。 之后，为了搭建在云服务中使用的虚拟集群，我们研究虚拟机和容器中用到的管理问题。为此，我们提出了三个最流行的云架构，即 AWS 云 、OpenStack 和 VMware 系统。

2.3.1 三种云平台架构

今天的大多数云都遵循SOA 准则。通常来说，云架构可以用两层资源来描述。下层是 静态的基础设施、系统边界和与外部世界交互的用户界面。上层是由动态资源形成的，比如云操作系统或者控制中心管理下的容器或虚拟机。在表2-9中，我们比较了三种用来建立不同类型云的SOA。AWS 云代表最流行的公共云。 OpenStack 用于小企业和保护社区的私有云建设。商业VMware 软件包用来构建企业和大型组织使用的混合云。

SOA 架构在许多方面都和传统的计算机体系结构存在差异。传统的计算机系统中的组 件是紧密耦合的，这限制了应用程序的灵活性，使其难以维护系统。在2000年年初， IBM、 HP 和微软等公司提出了SOA 的概念。 SOA 的一项关键特性就是系统服务块使用松散耦合 连接，服务接口的设计是为了连接不同的服务模块，这将释放系统的耦合效应，使之具有更 高的可扩展性，同时增长和维护也更加模块化。这正是一个云系统应该有的性能。亚马逊的 首席执行官Bezzop 将 SOA 思想运用于AWS 的云计算发展中，这在所有公共云中已经被证明是成功的。AWS 云是使用全球性的基础设施建立的，由许多位于世界不同地区的数据中心组成。 例如， AWS 核心 EC2(Elastic Compute Cloud, 弹性计算云)有九个分布于全世界的区域 站点。在每个地区，他们将数据中心进行分组，分为AZ(Availability Zone, 可用区)。每 个 AZ 都至少有3个数据中心，每个数据中心相距50公里。多数据中心的方法大大提高了 AWS 云的性能、可靠性和容错性，数量庞大的边缘数据中心可以被添加到AWS 云操作中。

AWS 云在计算和存储方面也开始提供IaaS 服务，现在的服务已经延伸至PaaS 层。

PaaS 服务是为了支持大数据、数据库和数据分析的操作。 AWS 服务模块大量建成IaaS 和PaaS 平台。这些服务的细节将在2.4.2节中进行介绍，特殊的服务接口用于提供服务模块 之间的通信功能。 Microsoft Azure和 Google 云也支持IaaS+PaaS 组合服务。图2-11显示了 协调整个云平台的监控、安全、计费和使用的第三方软件。在接下来的2.4节我们将进一步研究 AWS 云的组成。

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