云计算期末复习资料

云计算的推动力：1.网络宽带的提升；2.技术成熟度；3.移动互联网的发展；4.数据中心的演变；5.经济因素；6.大数据

hadoop之父：道格卡廷；人工智能之父：约翰麦卡锡；网格计算之父：伊安福斯特

云计算的定义：是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。

云计算的特点：超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可伸缩性、按需服务、极其廉价、隐私安全

云计算的部署模式：公有云、私有云、混合云

云计算的服务类型：基础设施服务（Iaas）、平台即服务（Paas）、软件即服务（Saas）

集中式计算与分布式计算：

集中式计算完全依赖于一台大型的中心计算机的处理能力。这台计算机称为主机，与中心计算机相连的终端设备具有各不相同非常低的计算能力。实际上大多数终端完全不具有处理能力，仅作为输入输出设备使用。

分布式计算相反，多个通过网络互联的计算机都具有一定的计算能力，它们之间互相传递数据，实现信息共享，协作共同完成一个处理任务。

分布式计算的优点：

1.稀有资源共享

2.通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载

3.可以把程序放在最适合运行它的计算机上

分布式计算的理论基础：

ACID原则：原子性（A）、一致性（C）、独立性（I）、持久性（D）

CAP理论：一致性（C）、可用性（A）、分区容错性（P）权衡策略：最多同时满足其中的两项

最终一致性：系统中所有数据的副本，再经过一段时间的同步之后，最终能够达到一个一致的状态（数据一致）

分布式系统的特性：容错性、高可扩展性、开放性、并发处理能力、透明性

云计算的架构：

物力资源->资源池层->管理中间层->SOA构建层

Saas的特点：

1.基于网络进行远程访问的商用软件；

2.集中式管理，而非分散在每个用户的站点

3.应用交付一般接近一对多模型，即所谓的单个实例多个租户架构

4.按照用量计费

软件定义的数据中心：

数据中心集中存储、计算、交换的中心，从硬件角度看是设备运作的环境，故而数据中心的发展是与计算机的发展紧密联系在一起的。

Google云计算：

GFS的三类角色1.客户端（client）；2.主服务器（Master）；3.数据块服务器（Chunk Server）

GFS的实现机制：（主从架构）

1.客户端首先访问master节点，获取交互的chunk server信息

2.访问这些chunk server，完成数据存取工作。这种设计方法实现了控制流和数据流的分离。

容错机制-Master容错：

1.命名空间，就是整个文件系统的目录结构；

2.Chunk与文件名的映射表

3.（存储）chunk副本的位置信息，每个chunk默认有三个副本；前两个是日志恢复。

分布式结构化数据表的big table：

行、列、时间戳

bigtable的目标：广泛的适用性，很强的可扩展性、高可用性、简单性

亚马逊云计算：

为了保证其稳定性，采用了完全的分布式、去中心化的架构。

一致性哈希算法（DHT）是目前主流的分布式哈希表协议之一

弹性计算云（EC2）：

按区域划分：地理区域（实际）与可用区域（是哦否有独立的供电系统和冷却系统），地理区域包含多个可用区域

IP地址：公共IP；私有IP；弹性IP

S3设计两个基本概念：

桶：用于存储对象的容器，名称要求在全局中是唯一的。

对象：数据和元数据

菲关系数据库服务simple和dynamoDB的区别：

都是菲关系型数据库库，simple限制了每张表的大小，更适合小规模复杂的工作。自动对所有属性进行索引，提供了更加强大的查询功能；dynamo支持自动将数据和负载分布到多个服务器上，并未限制表中数据量的大小，适用于较大规模的负载工作。

SOS简单队列服务：系统组件、队列、消息

虚拟化技术：

服务器虚拟化：将一个或多个物理气服务器虚拟成多个逻辑上的服务器

存储虚拟化：把分布的异构存储设备统一为一个或几个大的存储池

网络虚拟化：在底层物理网层和网络用户之间增加一个抽象层

桌面虚拟化：在任何地点，任何时间通过网络访问属于我们个人的桌面系统。

最难迁移的是内存

虚拟机的隔离机制：

网络隔离、构建虚拟机安全文件防护网、基于访问控制的逻辑隔离机制、通过硬件虚拟，让每个虚拟机无法突破虚拟机管理器给出的资源限制、硬件提供的内存保护机制、进程地址之间的保护机制，IP地址隔离

分布式存储系统

定义：分布式存储系统是位数众多的普通计算机或服务器通过网络进行连接，同时对外提供一个整体的存储服务。

特性：高性能、可扩展、低成本、易用性

分类：分布式文件系统、分布式键值类型、分布式表系统、分布式数据库

三种类型的数据：blob对象、定长块以及大文件

云计算网络：

（通用虚拟局域网）VLAN：是一种对局域网进行抽象隔离的隧道协议。

大二层网络

路由器：工作于网络层，负责将数据包从源IP向目的IP转发的网络设备。

主机网络、虚拟机IP有配置、关闭防火墙、虚拟网卡

Open Stack

计算（Nova）+存储（swift）

openstack三个主要服务成员：计算服务（Nova）、存储服务（swift）、镜像服务（glance）

AMQP协议（消息传递）三个主要组件：

交换器：广播式交换器、直接式交换器、主题式交换器

消息

队列

keystone（认证服务）

NWR策略：“N代表同一份数据的分数”“W更新”“R读取”

云计算安全问题：

DoS（拒绝服务攻击）:

DDoS（分布式拒绝服务攻击）过程：

1.黑克利用工具扫描Internet，发现存在漏洞的主机；

2：黑客在非安全主机上安装类似后门的代理程序

3：黑客选择主控主机，用来向僵尸发送命令

4：通过客户端程序，并通过主控主机启动僵尸程序对目标系统发动攻击

5：主控端向僵尸发送攻击信号，对目标发动攻击

6“目标主机被淹没，无法提供正常的服务，直到系统崩溃”

云计算数据中心：

FatTree网络拓扑结构优缺点：

有点：消除了树形结构上层链路对吞吐量的控制；为内部节点通信提供多条并行链路；降低了数据中心的成本；服务器兼容

缺点：扩展性受限于核心交换机端口数量

改善配电系统的效率：高压直流配电；市民直供配电

集装箱中心的特点：高密度、模块化、按需快速部署、移动便携

集中箱中心的技术：缩短送风距离、提高冷通道温度、冷或热通道完全隔离、隔热保温材料、free cooling功能

集装箱中心的优点：高密度化、模块化、按需快速部署、移动便携

容灾系统对灾难的抵抗程度：数据级容灾和应用级容灾

数据容灾的两个指标：数据恢复点目标（PRO）和恢复时间指标（RTO）

云数据中心的特征：高设备利用率、高可用性、绿色节能、自动化管理

云计算的三种核心算法：

1.Paxos算法：解决分布式一致性

2.DHT算法：解决分布式网络的应用层选路问题

3.Gossip协议：解决分布式环境下信息高效分发问题

gossip优点：分布式容错、最终一致性、去中心化