陸 紅

(北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機技術(shù)研究所，北京 100018)

一 引言

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計算模式，其計算資源(計算能力、存儲能力、交互能力)是動態(tài)、可伸縮、且被虛擬化的，以服務(wù)的方式提供。云計算是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展，云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

二 云計算架構(gòu)

云架構(gòu)通過虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的方式有機地整合了云中的硬件和軟件資源，并通過網(wǎng)絡(luò)將云中的服務(wù)交付給用戶。

平臺層(PaaS)介于基礎(chǔ)設(shè)施層和應(yīng)用層之間，它是具有通用性和可復(fù)用性的軟件資源的集合，為云應(yīng)用提供了開發(fā)、運行、管理和監(jiān)控的環(huán)境。平臺層是優(yōu)化的“云中間件”，能夠更好地滿足云的應(yīng)用在可伸縮性、可用性和安全性等方面的要求。

應(yīng)用層(SaaS)是云上應(yīng)用軟件的集合，這些應(yīng)用構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層提供的資源和平臺層提供的環(huán)境之上，通過網(wǎng)絡(luò)交付給用戶。云應(yīng)用種類繁多，既可以是受群體龐大的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，也可以是定制的服務(wù)應(yīng)用，還可以是用戶開發(fā)的多元應(yīng)用。

三 云計算架構(gòu)基本組成

在搭建云計算系統(tǒng)時，需要搭建以下系統(tǒng):虛擬化平臺、云計算管理平臺和云計算監(jiān)控系統(tǒng)。虛擬化平臺負(fù)責(zé)將硬件物理服務(wù)器虛擬成為多個虛擬服務(wù)器，從而實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化。云計算管理平臺主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)云用戶注冊、管理、資源申請、監(jiān)控、釋放等功能，對整個云計算平臺能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的管理與資源分配規(guī)劃。云計算監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對云中操作系統(tǒng)的管理和監(jiān)控、升級等功能。由此可以看出云計算平臺搭建時，必須進(jìn)行三個步驟:服務(wù)器虛擬化、云計算管理、云計算監(jiān)控。

服務(wù)器虛擬化是云計算平臺的最核心部分，所有云計算平臺中的功能及子系統(tǒng)都是依賴于服務(wù)器云來實現(xiàn)的。它既包括硬件服務(wù)器和底層操作系統(tǒng)部分，同時又包括云計算平臺中的虛擬機超級監(jiān)督器功能，是運行虛擬系統(tǒng)/功能服務(wù)器系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)平臺。

通過云計算平臺管理軟件，實現(xiàn)所有服務(wù)器整合為一個統(tǒng)一的云計算服務(wù)器平臺，抽象出統(tǒng)一的硬件資源，包括cpu資源池、memory資源池、network資源池、storage資源池，任意云都可以按需在統(tǒng)一資源池中獲得硬件資源并運行。通過將所有的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化形成服務(wù)器云。

四 云計算管理與監(jiān)控平臺

云計算管理中通過云計算平臺實現(xiàn)云用戶注冊、管理、資源申請、監(jiān)控、釋放等功能，同時擔(dān)負(fù)著統(tǒng)計、計費等作用，是云計算中最重要的一個組成部分。

1.計算資源管理

在對物理機的管理中，提供服務(wù)器基本信息、與服務(wù)器相關(guān)的資源數(shù)量和屬性信息的查詢和管理，支持服務(wù)器運行狀態(tài)和性能故障的監(jiān)控，支持通過IPMI等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)機等操作。數(shù)據(jù)中心可將物理機作為用戶可申請的資源，幫助用戶運行那些不能在虛擬機上運行的應(yīng)用系統(tǒng)。

提供對基于不同虛擬化系統(tǒng)的虛擬機的統(tǒng)一管理，支持的虛擬化系統(tǒng)應(yīng)包括 VMware ESX、Citrix XenServer、Redhat/CentOS Xen/KVM、MS HyperV、Oracle VM、Suse Xen、Sun Container/LDOM等，并且其開放的架構(gòu)可快速提供對新的虛擬化系統(tǒng)的支持。

提供的虛擬機管理包括基本信息管理、監(jiān)控管理、部署調(diào)度管理、虛擬機生命周期管理等功能，支持虛擬機基本信息的獲取、運行狀態(tài)的監(jiān)控、虛擬機的動態(tài)部署、虛擬機的開機/關(guān)機/重啟/掛起/恢復(fù)/刪除等操作。

根據(jù)脫氧烏頭堿的加熱研究結(jié)果表明，由于其與烏頭堿都為C19二萜生物堿，結(jié)構(gòu)相似，故二者的水解途徑類似，脫氧烏頭堿在加熱的過程中，主要有去氧烏頭次堿、去氧烏頭原堿和焦去氧烏頭堿這幾種產(chǎn)物，在此過程中，脫氧烏頭堿易先水解為去氧烏頭次堿，再分解為去氧烏頭原堿，該成分沒有紫外吸收，在色譜圖中沒有顯示，在質(zhì)譜圖中能夠檢測到。

2.存儲資源管理

通過存儲設(shè)備提供的接口實現(xiàn)對存儲類資源的管理，將多個存儲設(shè)備的資源整合在一起并抽象化，對外提供整體的出口和存儲空間管理，讓它看上去如同一個資源。

存儲資源池可以由含有虛擬化能力的存儲設(shè)備(如分布式文件系統(tǒng)、虛擬化存儲)來承建。通過存儲設(shè)備提供的接口，提供存儲類資源的容量管理，支持對掛載到虛擬機的存儲容量的劃分、管理。

可以從外部存儲資源(如SAN、NAS)創(chuàng)建存儲區(qū)域，在創(chuàng)建虛擬機時將存儲區(qū)域加載至虛擬機，并指定虛擬機的磁盤大小。支持為多個基于Xen或基于KVM的Hypervisor創(chuàng)建共享存儲，用于存放在這些Hypervisor上創(chuàng)建的虛擬機文件和虛擬機模板。

3.運營管理

(1)資源分組和容量統(tǒng)計

為不同類型的資源劃分資源組，管理員可向資源組中添加資源。為了方便資源狀態(tài)的查看和管理，當(dāng)資源被添加到資源池中后，可以從門戶上查看到相關(guān)資源的數(shù)量、關(guān)鍵屬性和可用狀態(tài)。

(2)資源統(tǒng)一監(jiān)控與管理

提供對虛擬機的故障和性能監(jiān)控，包括虛擬機啟停狀態(tài)、虛擬機名稱、虛擬機IP地址、CPU利用率、內(nèi)存利用率、負(fù)載、磁盤使用量、所屬的物理服務(wù)器、所屬用戶、所屬的服務(wù)實例(包括服務(wù)實例的名稱、版本號)等;并支持虛擬機的開機/關(guān)機/重啟/掛起/恢復(fù)/刪除等操作。

為最終用戶提供對自己的服務(wù)實例的監(jiān)控，監(jiān)控內(nèi)容包括實例的啟停狀態(tài)、實例相關(guān)資源的運行狀態(tài)和性能指標(biāo)、實例運行過程中的日志和告警信息、實例的有效期等。

(3)異常事件與告警管理

為了及時發(fā)現(xiàn)并處理異常事件，提供監(jiān)控告警功能，運維人員可基于圖形界面設(shè)定告警事件定義和監(jiān)控處理規(guī)則，當(dāng)發(fā)生告警事件時可自動觸發(fā)日志記錄、郵件通知、資源自動遷移等動作。

事件監(jiān)控展現(xiàn)了系統(tǒng)中所有的事件情況，包括事件發(fā)生的時間、詳細(xì)信息和事件嚴(yán)重程度。方便管理員及時了解系統(tǒng)的運行情況，對系統(tǒng)的異常和故障進(jìn)行及時的排查和處理。

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