GOOGLE云平台剖析.docx

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GOOGLE云平台剖析

GOOGLE,AMAZON,MICROSOFT,VMWARE云平台的异同

姓名：

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学号：

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班级：

通信122

GOOGLE,AMAZON,MICROSOFT,VMWARE云平台的异同

云平台的提出：

Google的云计算技术实际上是针对Google特定的网络应用程序而定制的。

针对内部网络数据规模超大的特点，Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基础架构，利用软件的能力来处理集群中经常发生的节点失效问题。

从2003年开始，Google连续几年在计算机系统研究领域的最顶级会议与杂志上发表论文，揭示其内部的分布式数据处理方法，向外界展示其使用的云计算核心技术。

从其近几年发表的论文来看，Google使用的云计算基础架构模式包括四个相互独立又紧密结合在一起的系统。

包括Google建立在集群之上的文件系统Google File System，针对Google应用程序的特点提出的Map/Reduce编程模式，分布式的锁机制Chubby以及Google开发的模型简化的大规模分布式数据库BigTable。

Amazon的弹性计算云由名为Amazon网络服务（AmazonWebservices）的现有平台发展而来。

2006年3月，Amazon发布了简单存储服务（simplestorageservice，简称S3），用户使用SOAP协议存放和获取自己的数据对象。

在2007年7月，Amazon公司推出了简单队列服务（simplequeueservice，简称SQS），这项服务能够使得托管虚拟主机之间发送的消息。

支持分布式程序之间的数据传递，无须考虑消息丢失的问题。

Amazon又继续提供了EBS（elasticblockstorage）服务，为用户提供块级别的存储接口。

在提供这些基础设施的同时，Amazon公司开发了弹性计算云EC2系统，开放给外部开发人员使用。

MICROSOFT自己给Azure下的定义，它是一个云计算操作系统平台，可以为开发者提供按需定制的计算服务和基于微软数据中心的Web应用程序。

已推出将近两年的WindowsAzureplatform融合了许多微软应用。

其中包括WindowsAzure、SQLAzure和WindowsAzureplatformAppFabric。

WindowsAzure可看成一个云计算服务的操作系统；SQLAzure是云中的数据库；AppFabric是一个基于Web的开发服务，它可以把现有应用和服务与云平台的连接和互操作变得更为简单。

通俗点来说，微软想通过Azure来打通一条从本机到互联网的通道，而本机的常见应用在Azure的协调下可以很好地应用到网间。

VMWARE在2011年4月15日推出了开放式的PAAS实现CloudFoundry。

作为新一代云应用平台，CloudFoundry专为云计算环境、企业级数据中心和公有云服务提供商所打造。

CloudFoundry可以简化现代应用程序的开发、交付和应用过程，在面对多种共有云和私有云选择、符合业界标准的高效开发框架以及应用基础设施服务时，可以显著提高开发者在云环境中部署和运行应用程序的能力。

云平台的介绍：

GOOGLE云平台的四个系统：

1、Google File System 文件系统：

为了满足Google迅速增长的数据处理需求，Google设计并实现了Google文件系统GFS（Google File System）。

GFS与过去的分布式文件系统拥有许多相同的目标，例如性能、可伸缩性、可靠性以及可用性。

然而，它的设计还受到Google应用负载和技术环境的影响。

主要体现在以下四个方面:

[1]集群中的节点失效是一种常态，而不是一种异常。

由于参与运算与处理的节点数目非常庞大，通常会使用上千个节点进行共同计算，因此，每时每刻总会有节点处在失效状态。

需要通过软件程序模块，监视系统的动态运行状况，侦测错误，并且将容错以及自动恢复系统集成在系统中。

[2]Google系统中的文件大小与通常文件系统中的文件大小概念不一样，文件大小通常以G字节计。

另外文件系统中的文件含义与通常文件不同，一个大文件可能包含大量数目的通常意义上的小文件。

[3]Google文件系统中的文件读写模式和传统的文件系统不同。

在Google应用中对大部分文件的修改，不是覆盖原有数据，而是在文件尾追加新数据。

对文件的随机写是几乎不存在的。

对于这类巨大文件的访问模式，客户端对数据块缓存失去了意义，追加操作成为性能优化和原子性（把一个事务看做是一个程序。

它要么被完整地执行，要么完全不执行）保证的焦点。

[4]文件系统的某些具体操作不再透明，而且需要应用程序的协助完成，应用程序和文件系统API的协同设计提高了整个系统的灵活性。

总之，GFS是为Google应用程序本身而设计的。

据称，Google已经部署了许多GFS集群。

有的集群拥有超过1000个存储节点，超过300T的硬盘空间，被不同机器上的数百个客户端连续不断地频繁访问着。

2、MapReduce分布式编程环境：

为了让内部非分布式系统方向背景的员工能够有机会将应用程序建立在大规模的集群基础之上，Google还设计并实现了一套大规模数据处理的编程规范Map/Reduce系统。

这样，非分布式专业的程序编写人员也能够为大规模的集群编写应用程序而不用去顾虑集群的可靠性、可扩展性等问题。

应用程序编写人员只需要将精力放在应用程序本身，而关于集群的处理问题则交由平台来处理。

MapReduce是Google提出的一个软件架构，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算。

概念Map（映射）和Reduce（化简），和他们的主要思想，都是从函数式编程语言借来的，还有从矢量编程语言借来的特性。

3、分布式的锁机制Chubby:

Chubby主要用于解决分布式一致性问题，是一种粗粒度的分布式锁服务。

Chubby系统本质上就是一个分布式的，存储大量小文件的文件系统。

Chubby中的锁就是文件，在GFS的例子中创建文件就是进行加锁操作，创建文件成功的那个server其实就是抢占到一个“锁”。

用户通过打开，关闭和存取文件，获取共享锁或者独占锁，并且通过通信机制，向用户发送更新信息。

4、分布式大规模数据库管理系统BigTable：

构建于上述两项基础之上的第三个云计算平台就是Google关于将数据库系统扩展到分布式平台上的BigTable系统。

很多应用程序对于数据的组织还是非常有规则的。

一般来说，数据库对于处理格式化的数据还是非常方便的，但是由于关系数据库很强的一致性要求，很难将其扩展到很大的规模。

为了处理Google内部大量的格式化以及半格式化数据，Google构建了弱一致性要求的大规模数据库系统BigTable。

AMAZON云平台——AmazonWebservices

弹性计算云用户使用客户端通过SOAPoverHTTPS协议与Amazon弹性计算云内部的实例进行交互。

这样，弹性计算云平台为用户或者开发人员提供了一个虚拟的集群环境，在用户具有充分灵活性的同时，也减轻了云计算平台拥有者（Amazon公司）的管理负担。

弹性计算云中的每一个实例代表一个运行中的虚拟机。

用户对自己的虚拟机具有完整的访问权限，包括针对此虚拟机操作系统的管理员权限虚拟机的收费也是根据虚拟机的能力进行费用计算的，实际上，用户租用的是虚拟的计算能力。

AMAZON云平台具有其特点如下：

1.划分地理区域（Region），可用区域（AvailableZone）之间也是独立的物理基础设施（供电和冷却设备独立）。

一个AZ就是一个IDC，一个Region是物理相近的IDCS。

2.同一个Region之内基本能保证高速稳定通信，跨Region则不然，且跨Region通讯费用较高。

3.具有安全，易用的实例环境（IAM，MC，API，SSH）且支持多种OS的AMI。

有丰富的EC2实例规格供选择。

4.弹性IP机制：

外网IP地址跟用户账号关联，随时可以绑定到任意EC2实例，这样就避免机器故障修改DNS所带来的不可控的延时。

5.ELB提供一个DNS域名给用户，用户再把自己的DNS域名CNAME到这个域名来进行负载均衡。

MICROSOFT云平台——AZURE

对于微软来说，自己就是Azure云平台最好的用户。

2011年4月12日，微软将把DynamicsERP应用程序迁移到Azure云平台。

这个来的很晚的举措是微软销售Dynamics应用软件的一个重大转变。

微软过去一直以内部部署和托管的方式通过合作伙伴销售Dynamics。

从2011年7月1日起，Azure云服务平台的所有入库数据传输都将实现免费。

微软通过博客宣布，无论是"高峰时段"还是"非高峰时段"，所有进入Azure平台的数据传输都将免费。

此举旨在鼓励开发人员将更多数据转移到微软Azure服务，接收了大量外部数据的Azure应用也可以从中获益。

尽管微软宣布Azure平台的数据入库传输将实现免费，但从Azure转移出数据则并非免费。

要想将数据从Azure平台转移出去，用户仍然需要付费。

2009年，微软推出了Azure云平台。

微软的云服务平台，Azure可以提供应用程序开发、部署和更新等在线服务。

微软Azure服务比亚马逊的EC2云服务更进一步，可以使开发人员无需使用虚拟机和其它基础架构资源而开发应用。

也就是说，Azure可以提供虚拟机进行应用测试，但只限运行于微软Windows服务器。

Azure是一个让开发者通过微软现有的开发建立web应用程序的云计算平台，还可以通过微软数据中心部署在该平台上。

看一下它们的特性，就不难分析它的目的了。

首先，它给现存的应用程序增加Web服务便利，而且为后续的管理提供了方便，可以用最少的必备资源在Web建立、修改和部署应用程序，此外，为基于海量存储、批处理、高强度大容量计算等无前提的执行服务，这就使得开发者或用户可以快速廉价地建立、试验、调试、和部署Web服务。

而对于金融危机当前的形势下，这种方法不仅削减建立和扩建资源必需成本，还使IT管理成本削减。

并且微软开出了自己的第一张免费清单，对于技术方面对于开发人员免费，微软把Azure建成为开放平台。

遍寻上述特点中，一个是Web，第二个是开放。

Azure其实是以云的目的为Web而生的，而通过开放和免费可以加强其人脉。

VMWARE云平台——计算机虚拟机服务

　VMWARE推出的“微云”解决方案是一个新的开源PAAS计划。

通过“微云”，开发者可以在自己的机器上建立和测试他们的应用，在提高开发效率的同时，还能确保开发环境和生产环境的一致性。

　　CloudFoundry拓展了VMWARE对于开放PASS的承诺，能够广泛支持各种开发框架和编程语言以及多样的应用服务和云部署环境。

CloudFoundry还可以交付高度的便携性，使开发者能够在云服务提供商和企业级数据中心之间自由移动自己的应用。

　　CloudFoundry能够部署在私有云或公有云的环境中，既可以运行在vSphere和vCloud架构之上，也可以运行在其他云架构之上。

例如，CloudFoundry可以部署在AmazonWeb服务之上，还可以部署在Eucalyptus和OpenStack等开源平台技术之上。

　　在当今的云计算时代，开源技术是必不可少的。

CloudFoundry的开源架构和社区进程将会为开发人员带来高效和简洁的PAAS服务，加速应用交付的速度。

  2011年6月15日，VMWARE再次推出用于虚拟化和云环境的集成应用平台——VMWAREvFabric5。

该vFabric5平台将市场领先的SpringJava开发框架和新一代vFabric应用服务相结合，将提供核心应用平台，用于创建、部署和运行现代应用。

   VFabric5首次推出了灵活的打包和许可模式，使企业能够购买基于虚拟机的应用基础设施，而不是基于物理的CPU，并只对使用中的许可付费。

该模式将消除几十年来的陈旧方式，如以往通常企业都在为即将到来的负荷高峰提前购买富余的软件，而在非高峰期，这些软件许可则不得不“休眠”闲置，从而导致大量费用的浪费。

VFabric5的这一许可模式能够更加贴近云计算模式，将软件成本、使用、消费以及为组织提供的价值有机的联系起来。

总结：

上述是对GOOGLE,AMAZON,MICROSOFT,VMWARE四家公司云平台的综述，分别说明了云平台的提出，产生，构成，原理，及发展的异同。

每家公司都有自己的理念追求，所以设计和实行的云平台也各自有自己的特点。

不过也有共同点就是：

（1）服务无处不在--用户只需要一台具备基本计算能力的计算设备以及一个有效的互联网连接，就可以随时随地使用该服务。

从这个意义来讲，任何联网的应用，都具备成为云计算平台的潜力。

（2）具备进入成本--用户具备使用该服务的需求，但是并不具备独立提供该服务的经济或者技术条件。

譬如说某些企业需要定期地进行大规模的运算，但是并不值得专门为此购置一台具备大规模运算能力的计算设备。

超算中心通过发展客户群让多个用户来分担超级计算机的成本，使得其用户能够在不拥有计算设备的情况下以较小的成本完成计算任务。

（3）用户决定应用--云计算平台提供计算能力（包括处理器、内存、存储、网络接口），但是并不关心用户的应用类型。

用户利用云计算平台所提供的计算能力，并且充分考虑云计算平台所设定的（技术和经济）限制，开发出丰富多彩的应用。

由于篇幅限制就不在逐一介绍，通过对比四家公司云平台的异同，我对云平台的认识更加深刻。

了解了云平台的相关知识，结构原理以及相关应用。