移动云计算服务端技术-课程总结2

莫问

　　1.移动云计算服务端的、客户端的主要功能、特点;
　　p 移动云计算典型的平台架构是基于云和端构成。
　　p 在云侧（服务端），基于云计算技术以及基于云计算技术的开发技术，搭建平台并整合第三方资源 。主要功能：为移动端/客户端提供存储、计算、管理和应用支撑。（复杂计算、海量存储、数据处理、消息推送、LBS服务）
　　p 在端侧（客户端），是平台提供的统一管理、安全、方便、集中、高效用户界面。主要功能：产品展示、信息查询、简单计算、简单存储。
　　2.云计算的定义及其技术体系，目前主流的云计算技术；
　　云计算的定义：硬件和软件都是资源并被封装为服务，用户可以通过网络按需地访问和使用。
　　1.云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。
　　2.云计算是一种革新的信息技术与商业服务的消费和无处不在的网络交付模式。在这种模式中，用户可以采用按需的自助服务，通过访问获得来自于与地理位置无关的资源池中被快速分配的资源，并按照实际使用情况付费。
　　云计算的体系结构：
　　从分层的角度看:可以分为展示层、中间层、基础设施层和管理层。
　　展示层通过友好的方式展现用户所需的内容和服务体验，并基于中间件层提供的多种服务。包含HTML、JavaScript、CSS、Flash、Silverlight等技术。
　　中间层基于基础设施层提供了多种服务，比如缓存服务和REST服务等，既可支撑显示层，又可以让用户直接调用。包含REST、多租户、并行处理、应用服务器和分布式缓存等技术。
　　基础设施层为中间件层或者用户提供所需的计算和存储等资源。包含虚拟化技术、分布式存储、关系型数据库和NoSQL。
　　管理层为展示层、中间层和基础设施层提供管理和服务。包含帐号管理、SLA监控、计费管理、安全管理、负载均衡和运维管理。
　　从技术分类角度看：体系结构、虚拟化技术、操作系统、海量数据分析和处理、云管理、云安全技术
　　主流的云计算技术：虚拟化技术，分布式，海量数据分析，云管理，云安全
　　3.云计算技术的载体（数据中心的特点、级别）的基本概念及其监控的内容；
　　数据中心概述：数据中心是信息系统的中心，通过网络向企业或公众提供信息服务。
　　数据中心是在一幢建筑物内，以特定的业务应用中的各类数据为核心，依托IT技术，按照统一的标准，建立数据处理、存储、传输、综合分析的一体化数据信息管理体系。
　　信息系统为企业带来了业务流程的标准化和运营效率的进升，数据中心则为信息系统提供稳定、可靠的基础设施和运和环境，并保证可以方便地维护和管理信息系统。
　　完整的数据中心由支撑系统、计算设备、业务信息系统组成。
　　数据中心的管理包括硬件、软件、数据的管理和维护、资源的使用和管理。
　　数据中心服务器操作系统主要有三大类: UNIX系统、Windows系统和Linux系统。
　　数据中心大多以Web的形式向外提供服务，Web服务一般采用三层架构，从前端到后端依次为表现层、业务逻辑层和数据访问层。
　　三层架构目前均高相关中间件的支持，如表现层的HTTP服务器，业务逻辑层的Web应用服务器，数据访问层的数据库服务器。
　　数据中心级别：第一等级：基础级：数据中心没有冗余设备，所有设备由一套线路系统相连通。
　　第二等级：具冗余设备级：数据中心具有冗余设备，但所有设备仍有由一套线路系统相连通。
　　第三等级：可并行维护级：数据中心具有冗余设备，拥有多套线路系统，任何时刻只有一套线路被使用。
　　第四等级：容错级：数据中心具有多重的、独立的、物理上相互分割的冗余设备，拥有动态分布的多套线路系统来同时连通计算机设备。监控：机房环境监控、网络监控和服务器监控。
　　4.虚拟化技术的定义、特点、类型等；
　　虚拟化技术的定义：虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。
　　虚拟化是一门通用的技术，是云计算的核心技术之一，是适用于所有云架构的一种基础性设计技术。是云计算底层架构的重要基石。虚拟化允许将服务器、存储设备和其他硬件视为一个资源池，而不是离散系统，这样就可以根据需要来分配这些资源。
　　虚拟化是表示计算机资源的抽象方法，通过虚拟化可以用与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。这种资源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。虚拟化是资源的逻辑表示，且不受物理限制的约束。
　　虚拟化技术的特点：共享、聚合、摹拟、 隔离
　　虚拟化技术的类型：

网络虚拟化：将网络的硬件与软件资源整合，向用户提供虚拟网络连接的虚拟化技术。分为虚拟局域网(VLAN)虚拟化和虚拟专用网(VPN)。（抽象出一个网络虚拟层，将网络资源从硬件中剥离出来，由网络虚拟层来实现原有设备的路由、IP、ACL、拥塞控制等能力，并对应用层提供API，实现网络能力与硬件解耦。）

存储虚拟化：为物理的存储设备提供一个抽象的逻辑视国，用户可以通过这个视图中的统一逻辑接口来访问被整合的存储资源。分为基于存储设备的存储虚拟化(如磁盘阵列)和基于网络的存储虚拟化(如NAS，SAN)。

　　服务器虚拟化：指将虚拟化技术与服务器融合，在单一服务器上创建若干个可独立使用的虚拟服务器或者整合多个服务器，创建逻辑一体化的单个服务器并为每个虚拟化提供抽象化的硬件资源，实现虚拟机之间良好的隔离性和安全性。

桌面虚拟化：解决个人电脑的桌面环境(包括应用程序和文件等)与物理机之间的耦合关系。经过虚拟化的桌面环境被保存在远程的服务器上，当用户使用具有足够显示能力的兼容设备(比如PC，智能手机等)在桌面环境上工作时，所有的程序与数据都运行和最终保存在这个远程的服务器上。

高级语言虚拟化: 解决的是可执行程序在不同体系结构计算机间迁移的问题。由高级语言编写的阁制等编译为标准的中间指令。这些指令在解释执行或编译环境中被执行。(如Java虚拟机JVM)

应用虚拟化：指把应用对底层系统和硬件的依赖抽象出来，解除应用和OS、硬件的耦合关系。

　　
　　5.分布式、并行计算的定义和特点；
　　分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果
　　特点：并行的主体---计算机；各个计算机并行，粗粒度
　　并行计算是相对于串行计算来说的。可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算的目的就是提供单处理器无法提供的性能（处理器能力或存储器），使用多处理器求解单个问题。
　　特点：并行的主体---处理器；进程/线程级的并行，细粒度
　　6.  云计算架构的定义及特点、IAAS、PAAS、SAAS的架构及其特点；
　　云计算架构的定义：
　　云计算系统的组织方式即为云计算架构。云架构通过虚拟化、标准化和自动化的方式整合硬件和软件资源，并通过网络将服务交付给用户。云架构分为以下三个层面：基础设施层（虚拟的IT资源）、平台层（运行应用的平台）、应用层（各类互联网应用软件和系统）。
　　云计算架构的特点：
　　1)       大规模：海量的IT基础设施和软件系统、IT系统分布的广域性、IT系统的设计和管理；
　　2)       高可用：如何解决常见故障的分析和预测模型
　　3)       可伸缩：通过资源的动态增加和减少应对负载的变化。及时、适量、自动化与预动性
　　4)       高性能：通过资源的整合，为用户提供传统计算能力的环境、存储和网络
　　5)       信息安全与保密：自身环境的安全、服务的更新和远程操作、信息的保密等。
　　6)       许可证和计费：通过购买许可证获得对软件硬件和服务的产权和使用权。
　　7)       集成和标准化：如何通过系统的集成、建立标准化的服务接口和规范、构建统一的服务和应用标准。
　　IAAS的架构及特点：
　　架构：基础设施层以IT资源为中心，包括经过虚拟化后的硬件资源和相关管理功能的集合。硬件资源包括了计算、存储和网络等资源。基础设施层通过虚拟化技术对这些物理资源进行抽象，并且实现了内部管理、操作流程自动化和资源管理优化，从而向用户提供动态、灵活的基础设施层服务。
　　特点：特点是：免维护，非常经济，开放标准，支持的应用范围广，伸缩性强。
　　PAAS的架构及特点
　　架构：平台层以平台软件和中间件为中心，包括具有通用性和可复用性的软件资源的集合。 平台层是优化的"云中间件"，提供了应用开发、部署、运行相关的中间件和基础服务。主要是满足应用层在可伸缩性、可用性和安全性等要求。
　　特点：1简化的应用开发和部署模型:2.自动的资源获颐和应用激活:3.自动的应用运行筐理:4.平台级优化:
　　SAAS的架构及特点
　　架构：应用层是云上应用软件的集合，构建在基础设施层提供的资源和平台层提供的环境之上，通过网络交付给用户。 云应用种类繁多，包含： 受众群体庞大的标准应用（文档编辑、日历管理、登录认证等），定制的企业应用（企业财务管理、供应链管理和客户关系管理等），面向用户开发的多元应用（金融行业的台账系统、电信行业的工单系统等）。
　　特点：配置和定制化、加速了的特性交付、开放式集成协议、协作、互联网特性、多租户(Multi-tenancy)特性、服务特性
　　7.  移动云计算服务端开发技术主要有哪些，特点是什么，掌握常用的开发框架组合；
　　三种动态网页开发技术和语言：
　　ASP：是一个WEB服务器端的开发环境，利用它可以产生和执行动态的、互动的、高性能的WEB服务应用程序。ASP采用脚本语言VBScript作为自己的开发语言。
　　JSP：是Sun公司推出的新一代网站开发语言，JSP可以在Servlet和JavaBean的支持下，完成功能强大的站点程序。
　　PHP：PHP是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言。它大量的借用C，Java和Perl语言的语法，并耦合PHP自己的特性，使WEB开发者能够快速地写出动态产生页面。它目前支持绝大多数数据库。
　　常用的开发框架组合：ASP+COM+IIS                   JSP+BEANS+TOMCAT              PHP+MYSQL+APACHE
　　8. 主流的服务端开发技术包括前台开发技术和后台开发技术分别应该包含哪些内容；
　　Web开发的前台技术：
　　制作静态页面：
　　HTML       ,CSS,Client-Side Scripting（JavaSrcipt、VBScript）,DOM ,ActiveX,Java Applet
　　可以利用Flash、JavaScript和VBScript增加特效。
　　Web开发的后台技术：
　　制作动态网页： CGI            ASP            JSP             PHP           Java Servlet
　　访问数据库技术；实现客户端和服务器之间的动态交互；依靠Web编程语言和Web数据库的支持。
　　9. 掌握CloudStack；
　　概念：CloudStack是一个开源的具有高可用性及扩展性的IaaS云计算平台，基于Java开发，基于开源协议Apache2.0。
　　*作用：帮助用户轻松地建立在其现有的基础设施提供弹性云计算服务，帮助用户更好地协调服务器、存储、网络资源，并能无限规模的、快速地部署新服务。
　　帮助用户构建一个安全的多租户云计算环境，提供多种模式的云计算服务以及自助的服务门户。
　　帮助用户利用自己的硬件提供类似于Amazon EC2那样的公共云服务，兼容Amazon API 接口。
　　
　　架构组成：
　　管理服务器：统一管理整个Cloudstack架构
　　资源域：一组Pod及相关二级存储的集合
　　网络：为虚拟机提供网络服务
　　机架：一组Cluster的集合
　　集群：一组主机与相关主存储的集合
　　主机：部署虚拟化管理程序的服务器主机
　　主存储：用来存放虚拟机数据
　　二级存储：用来存放虚拟机模板、快照、I50
　　*多站点部署：
　　单一管理服务器节点可管理多个资源域；
　　资源域可分布在多个物理站点，为了得到更好的性能，建议站点之间采用低延迟网络；
　　单一管理服务器节点可管理5000台主机节点
　　*支持的技术平台
　　计算：虚拟化管理程序
　　存储：块存储和对象存储
　　网络：网络和服务
　　*分级租户管理
　　Domain 是一个独立的组织单元，可以代表一个公司或部门
　　Domain 可以进一步划分为Sub-Domains
　　一个Domain 可以包含多个账户Account
　　一个Account代表一组资源的使用者
　　管理员可以在Domain 和Account级别限制资源配额
　　10. 通用的云计算平台开发技术包含哪些阶段和任务；
　　开发阶段研究内容:服务目录的更新、虚拟机镜像文件和元数据的查询、上传、更新、下载和删除。
　　部署阶段研究内容:获得可用的虚拟机列表、选择一个影像、创建虚拟机及分配存储、启动虚拟机。
　　运维阶段研究内容:启动停止实例、对实例进行备份恢复，调整实例的资源、终止实例以及监控等。
　　11分布式网络存储技术的概念将数据分散的存储于多台独立的机器设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，不但解决了传统集中式存储系统中单存储服务器的瓶颈问题，还提高了系统的可靠性、可用性和扩展性。
　　12.架构分析
　　p 软件架构不是软件，而是关于软件如何设计的决策
　　p 软件架构是软件设计的基础，是涉众交流的基础
　　p 软件架构关心软件的功能需求，更关心软件的非功能需求
　　p 软件架构由多个结构组成，任何一个结构不能等同于架构，架构至少包括两个结构：动态和静态结构
　　p 软件架构允许带来一定的（少量的）资源争用，但应给出解决方案。
　　13.什么是中间件：
　　中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。
　　14. 云计算特征总结 ：
　　n 网络是云计算的基础，云计算必然是基于网络的；网络是云计算的必要不充分条件。
　　n  用户一般只享用资源，而不参与，是与网格计算的重要差异；对外服务时按量计费，类似效用计算；
　　n  需要管理众多的软硬件资源，做海量信息处理；需要高效、稳定的云存储系统作支撑；
　　n  虚拟化技术将服务器、存储设备和其他硬件整合成统一的资源池；
　　n  添加、删除、修改任一节点，不会导致业务中断和数据丢失；能自动动态配置节点资源,提高资源利用率,实现绿色、低碳；
　　n  支持架构不同基础平台，兼容不同种类的硬件资源

15.存储区域网络(SAN):

　　n 存储区域网络(SAN)是一种高速网络或子网络，提供在计算机与存储系统之间的数据传输。
　　n SAN由负责网络连接的通信结构、负责组织连接的管理层、存储部件以及计算机系统构成。
　　n SAN由三个基本的组件向成:接口(如SCSI 、光纤通道、ESCOI\|等)、连接设备(交换设备、网关、路由器、集结器等)和通信控制协议(如IP和SCSI等)。这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN服务器，就构成一个SAN系统。
　　n 网络是SAN系统的核心，也是与传统存储的重要区别。
　　n 实现：传统是DAS方式通过SCSI总结拥控制器实现(受限于15个磁盘，并行SCSI实现)，无法实现远距离的存储。SAN通过FC卡(光纤通道) ，基于以太网和IP网协议，通过卷管理器(LVM) 实现与文件系统的对接。

16.网络接入存储(NAS):

　　n 是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。是一种专用数据存储服务器。SAN是面向块级别的，NAS是面向文件级别的。
　　n NAS主要由存储端、网络和服务器端组成
　　n NAS存储端主要由虚拟化的存储资源池、控制器和接口组成。
　　n NAS网络分为上下两层:上层通过NFS等与文件系统互连，下层通过以太网/IP协议与网络交换机直连

17. SAN和NAS的对比

SAN: Storage Area Network

　　n 存储区域网络，存储区域网络(SAN)是一种高速网络或于网络，提供在计算机与存储系统之间的数据传输

NAS: Network Attached Storage 网络附属存储， "网络存储器"。它是一种专用数据存储服务器

19.SAN 、NAS和分布式文件系统的区别和联系

　　n SAN、NAS都是采用较为底层的技术来实现网络化存储，需要专门的硬件支持。
　　n 分布式文件存储系统在上层实现了网络化存储、底层可以是普通的硬件设施。

18. 分布式文件系统

　　n 分布式文件系统( Distributed File 5ystem )是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。
　　n 分布式文件系统一般分为:客户机/服务器架构、主从式集群架构和对等式集群架构。
　　n 分布式文件系统的组件按照功能可划分为:接口、文件内容存储及管理、元数据存储及管理三个部分。
　　接口:分布式文件系统定义和抽象了文件系统所需要的接口，用户就可以像访问本地文件一样，访问分布式文件。如GFS和HDFS采用应用程序接口和命令行; Amazon 53采用Web服务接口;
　　文件内窑存储及管理:文件内容的存储和校验、向元数据存储及管理汇报节点信息和存储信息;以及和客户端通信实现对文件内容的读写操作。
　　元数据存储及管理:包含文件系统的命名空间、访问控制信息、文件与块之间的映射关系，节点联系地址;

20. 网络即服务关键技术

　　n 网络地址与域名服务
　　网络地址与域名服务是最基础的服务。地址服务提供的主要是IP地址的申请、动态绑定和释放等。域名服务为云应用提供高可靠、高效、灵活的域名解析。
　　n 弹性负载均衡服务
　　弹性负载均衡采用某种策略(如轮询)在不同设备(计算机、网络线路)之间进行负载的分发。负载均衡可以优化资源的使用，保证用户的响应时间、提供业务的吞吐量;负载均衡使得计算能力的扩展变得更加容易，可以通过软件和硬件来实现。
　　n 虚拟局域网服务
　　网络虚拟化的目的是屏蔽底层网络基础设施的差异，包括VLAN和VPN技术。

21. 特权指令与非特权指令

　　n 非特权指令不能改变共享资源的值或状态。共享资源包括处理器、内存、计时器和特殊目的的寄存器等。非特权指令如算术运算指令、逻辑运算指令等。
　　n 特权指令是所有用来访问共享资源的值或状态的指令，这类指令包括关机、设置计时器、设置程序计数器、改变重定位寄存器的值和1/0相关的指令。

22. 虚拟机及虚拟镜像

　　n 虚拟机是指通过虚拟化软件套件模拟的、具有完整硬件功能的、运行在一个隔离环境中的逻辑计算机系统。
　　n 虚拟机里的操作系统被称为客户操作系统( Guest Operating System,Guest 0S) ,在客户操作系统上可以安装中间件和上层应用程序，从而构成一个完整的软件栈。
　　n 虚拟镜像是虚拟机的存储实体， E通常是一个或者多个文件，冥中包括了虚拟机的配置信息和磁盘数据，还可能包括内存数据。

23.SaaS的特征

　　n 配置和定制化：软件即服务应用支持类似传统意义上所说的应用"定制化"。墓于一系列的预定义的配置选项，应用可以被定制化到他所被设计到的程度。
　　n 加速了的特性交付:应用被集中式地托管，因此新的发行版本可以直被放上去而无需要求客户安装新的软件。
　　n 开放式集成协议: SAAS应用不能访问一个公司的内部系统，他们绝大多数提供在广域网上操作的集成协议和API。API一般使用HTTP 、REST 、SOAP和JSON等技术。
　　n 协作:受到社交网络服务以及其他所谓的Web 2.0功能的启发，许多软件即服务应用提供让他们的用户协作并分享信息的特性。
　　n 互联网特性:业务载体的创新。一方面， SaaS服务通过互联网浏览器或Web Services Web 2.0 程序连接的形式为用户提供服务; 另一方面，SaaS 极大地缩短了用户与SaaS 提供商之间的时空距离。
　　n 多租户(Multi-tenancy)特性： 业务提供模式的创新。SaaS 服务能够支持不同租户之间数据和配置的隔离，从而保证每个租户数据的安全与隐私，以及用户对诸如界面、业务逻辑、数据结构等的个性化需求。
　　n 服务特性：业务服务模式的创新。SaaS 使得软件以互联网为载体的服务形式被客户使用，所以服务合约的签定、服务使用的计量、在线服务质量的保证、服务费用的收取等等问题都必须考虑。

23.PaaS的特征1.简化的应用开发和部署模型:2.自动的资源获颐和应用激活:3.自动的应用运行筐理:4.平台级优化:

24.IAAS层核心技术

　　n 虚拟化技术
　　n 分布式存储：
　　分布式网络存储技术是将数据分散的存储于多台独立的机器设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，不但解决了传统集中式存储系统中单存储服务器的瓶颈问题，还提高了系统的可靠性、可用性和扩展性。
　　云存储：通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。
　　n 关系型数据库：
　　关系型数据库建立在关系模型基础上的数据库，关系模型由关系型数据结构、关系操作集合、关系完整型约束三部分组成。借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
　　n 非关系统型数据库(NoSQL)：
　　非结构化数据存储的数据库技术，包括按列存储、按行存储

25.PAAS层核心技术

　　关键的技术主要有：REST，多租户，并行处理，应用服务器，分布式技术。
　　n REST：从资源的角度来观察整个网络，分布在各处的资源由URI确定，而客户端的应用通过URI来获取的表形。获得这些表形致使这些应用程序转变了其状态。随着不断获取资源的表形，客户端应用不断地在转变其状态，所谓表征状态转移。
　　n 多租户技术：是一种种软件架构技术，它是在探讨与实现如何于多用户的环境下共用相同的系统或程序组件，并且仍可确保各用户间数据的隔离性。
　　n 并行处理技术：是计算机系统中能够同时处理两个或更多个处理机的一种计算方法。
　　n 应服服务器技术：是指通过各种协议把商业逻辑曝露给客户端的程序，它提供了访问商业逻辑的途径以供客户端应用程序使用。
　　n 分布式技术：一种基于网络的计算机处理技术，集中式相对应。

26.SAAS层核心技术

　　主要的技术有：HTML 、JavaScript 、CSS、Flash 、Silverlight
　　n HTML：超文本标记语言
　　n JavaScript：Java脚本语言
　　n CSS：层又叠样式表
　　n Flash：运用在flash上的脚本语言
　　n Silverlight：是一个跨浏览器的、跨平台的插件，为网络带为下一代基于NET framework的媒体体验和丰富的交互试应用程序。
　　
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