深度剖析云计算背后采用的具体技术

灵活的工作模式

亚马逊的云计算模式沿袭了简单易用的传统，并且建立在亚马逊公司现有的云计算基础平 台之上。弹性计算云用户使用客户端通过SOAP over HTTPS协议来实现与亚马逊弹性计算云内部的实例进行交互。使用HTTPS协议的原因是为了保证远端连接的安全性，避免用户数据在传输的过程中造成泄 露。因此，从使用模式上来说，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，使得用户的应用具有充分的灵活性，同时也减轻了云计算平台拥有 者(亚马逊公司)的管理负担。

而弹性计算云中的实例是一些真正在运行中的虚拟机服务器，每一个实例代表一 个运行中的虚拟机。对于提供给某一个用户的虚拟机，该用户具有完整的访问权限，包括针对此虚拟机的管理员用户权限。虚拟服务器的收费也是根据虚拟机的能力 进行计算的，因此，实际上用户租用的是虚拟的计算能力，简化了计费方式。在弹性计算云中，提供了三种不同能力的虚拟机实例，具有不同的收费价格。例如，其 中默认的也是最小的运行实例是1.7GB的内存，1个EC2的计算单元(1虚拟的计算核以相关的计算单元)，160GB的虚拟机内部存储容量，是一个32 位的计算平台，收费标准为每个小时10美分。在当前的蓝计算平台中，还有两种性能更加强劲的虚拟机实例可供使用，当然价格也更加昂贵一点。

由于用户在部署网络程序的时候，一般会使用超过一个运行实例，需要很多个实例共同工作。弹性计算云的内部也架设了实例之间的内部网络，使得用户的应用程序在 不同的实例之间可以通信。在弹性计算云中的每一个计算实例都具有一个内部的IP地址，用户程序可以使用内部IP地址进行数据通信，以获得数据通信的最好性 能。每一个实例也具有外部的地址，用户可以将分配给自己的弹性IP地址分配给自己的运行实例，使得建立在弹性计算云上的服务系统能够为外部提供服务。当 然，亚马逊公司也对网络上的服务流量计费，计费规则也按照内部传输以及外部传输进行分开。

总而言之，亚马逊通过提供弹性计算云，减少了小规模软件开发人员对于集群系统的维护，并且收费方式相对简单明了，用户使用多少资源，只需要为这一部分资源付费即可。这种 付费方式与传统的主机托管模式不同。传统的主机托管模式让用户将主机放入到托管公司，用户一般需要根据最大或者计划的容量进行付费，而不是根据使用情况进 行付费，而且，可能还需要保证服务的可靠性、可用性等，付出的费用更多，而很多时候，服务并没有进行满额资源使用。而根据亚马逊的模式，用户只需要为实际 使用情况付费即可。

在用户使用模式上，亚马逊的弹性计算云要求用户要创建基于亚马逊规格的服务器映像(名 为亚马逊机器映像即亚马逊 Machine Image, AMI)。弹性计算云的目标是服务器映像能够拥有用户想要的任何一种操作系统、应用程序、配置、登录和安全机制，但是当前情况下，它只支持Linux内 核。通过创建自己的AMI，或者使用亚马逊预先为用户提供的AMI，用户在完成这一步骤后将AMI上传到弹性计算云平台，然后调用亚马逊的应用编程接口 (API)，对AMI进行使用与管理。AMI实际上就是虚拟机的映像，用户可以使用它们来完成任何工作，例如运行数据库服务器，构建快速网络下载的平台， 提供外部搜索服务甚至可以出租自己具有特色的AMI而获得收益。用户所拥有的多个AMI可以通过通信而彼此合作，就像当前的集群计算服务平台一样。

在弹性计算云的将来发展过程中，亚马逊也规划了如何在云计算平台之上帮助用户开发Web 2.0的应用程序。亚马逊认为除了它所依赖的网络零售业务之外，云计算也是亚马逊公司的核心价值所在。可以预见，在将来的发展过程中，亚马逊必然会在弹性 计算云的平台上添加更多的网络服务组件模块，为用户构建云计算应用提供方便。
  


实例3:IBM蓝云计算平台

IBM在2007年11月15日推出了蓝云计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的云计算产品，使得计算不仅仅局限在本地机器或远程服务器农场(即服务器集群)，通过架构一个分布式、可全球访问的资源结构，使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。

通过IBM的技术白皮书，我们可以一窥蓝云计算平台的内部构造。“蓝云”建立在IBM大规模计算领域的专业技术基础上，基于由IBM软件、系统技术和服务支 持的开放标准和开源软件。简单地说，“蓝云”基于IBM Almaden研究中心(Almaden Research Center)的云基础架构，包括Xen和PowerVM虚拟化、Linux操作系统映像以及Hadoop文件系统与并行构建。“蓝云”由IBM Tivoli软件支持，通过管理服务器来确保基于需求的最佳性能。这包括通过能够跨越多服务器实时分配资源的软件，为客户带来一种无缝体验，加速性能并确 保在最苛刻环境下的稳定性。IBM新近发布的“蓝云(Blue Cloud)”计划，能够帮助用户进行云计算环境的搭建。它通过将Tivoli、DB2、WebSphere与硬件产品(目前是x86刀片服务器)集成，能够为企业架设一个分布式、可全球访问的资源结构。根据IBM的计划，首款支持Power和x86处理器刀片服务器系统的“蓝云”产品将于2008年正式 推出，并且计划随后推出基于System z“大型主机”的云环境，以及基于高密度机架集群的云环境。

在IBM的云计算白皮书上，我们可以看到如下的蓝云计算平台配置情况。

下图4演示了蓝云计算的高层架构。可以看到，蓝云计算平台由一个数据中心: IBM Tivoli部署管理软件(Tivoli Provisioning Manager)、IBM Tivoli监控软件(IBM Tivoli Monitoring)、IBM WebSphere应用服务器、IBM DB2数据库以及一些虚拟化的组件共同组成。图中的架构主要描述了云计算的后台架构，并没有涉及到前台的用户界面。

蓝云的硬件平台并没有什么特殊的地方，但是蓝云使用的软件平台相较于以前的分布式平台具有不同的地方，主要体现在对与虚拟机的使用以及对于大规模数据处理软 件Apache Hadoop的部署。Hadoop是网络开发人员根据Google公司公开的资料开发出来的类似于Google File System的Hadoop File System以及相应的Map/Reduce编程规范。现在也正在进一步开发类似于Google的Chubby系统以及相应的分布式数据库管理系统 BigTable。由于Hadoop是开源的，因此可以被用户单位直接修改，以适合应用的特殊需求。IBM的蓝云产品则直接将Hadoop软件集成到自己 本身的云计算平台之上。