智能制造导论-p298.pdf - 第202页
4.3.2 云计算技术 3 ） 检测层 检测层主要监控云计算中心的方方面面，并采集相关数据，以供用户层和 机制层使用。全面监控云计算的运行主要涉及 3 个层面：其一是物理资源 层面，主要监控物理资源的运行状况，比如 CPU 使用率、内存利用率和网 络带宽利用率等；其二是虚拟资源层面，主要监控虚拟机的 CPU 使用率和 内存利用率等；其三是应用层面，主要记录应用每次请求的响应时间 （ R esponse Time ）和吞吐量（ Thr o…
4.3.2 云计算技术
2） 机制层
这层主要提供各种用于管理云的机制。通过这些机制，能让云计算中心内
部的管理更自动化、更安全和更环保。和用户层一样，该层也包括4个模
块：运维管理、资源管理、安全管理和容灾支持。各模块具体功能如表4-
4所示。 表4-4 机制层模块
机制层模块
功能说明
运维管理
云的运行是否出色，往往取决于其运维系统的强健和自动化程度。而和运维管理相关的
功能主要包括三个方面：首先是自动维护，运维操作应尽可能地专业和自动化，从而降
低云计算中心的运维成本；其次是能源管理，它包括自动关闭闲置的资源，根据负载来
调节CPU的频率以降低功耗并提供关于数据中心整体功耗的统计图与机房温度的分布图
等来提升能源的管理，并相应地降低浪费。还有就是事件监控：它是通过对在数据中心
发生的各项事件进行监控，以确保在云中发生的任何异常事件都会被管理系统捕捉到。
资源管理
资源管理模块和物理节点的管理相关，比如服务器、存储设备和网络设备等，它涉及下
面这3个功能：其一是资源池，通过使用资源池这种资源抽象方法，能将具有庞大数量的
物理资源集中到一个虚拟池中，以便于管理；其二是自动部署，就是将资源从创建到使
用的整个流程自动化；其三是资源调度；它将不仅能更好地利用系统资源，而且能自动
调整云中资源来帮助运行于其上的应用更好地应对突发流量，从而起到负载均衡的作用。
安全管理
安全管理是对数据、应用和账号等IT资源采取全面保护，使其免受犯罪分子和恶意程序
的侵害，并保证云基础设施及其提供的资源能被合法地访问和使用。
容灾支持
在容灾方面，主要涉及两个层面：其一是数据中心级别。如果数据中心的外部环境出现
了类似断电、火灾、地震或者网络中断等严重的事故，将很有可能导致整个数据中心不
可用，这就需要在异地建立一个备份数据中心来保证整个云服务持续运行。这个备份数
据中心会实时或者异步地与主数据中心进行同步，当主数据中心发生问题的时候，备份
数据中心会自动接管在主数据中心中运行的服务；其二是物理节点级别。系统需要检测
每个物理节点的运行情况，如果一个物理节点出现问题，系统会试图恢复它或者将其屏
蔽，以确保相关云服务正常运行。
4.3.2 云计算技术
3） 检测层
检测层主要监控云计算中心的方方面面，并采集相关数据，以供用户层和
机制层使用。全面监控云计算的运行主要涉及3个层面：其一是物理资源
层面，主要监控物理资源的运行状况，比如CPU使用率、内存利用率和网
络带宽利用率等；其二是虚拟资源层面，主要监控虚拟机的CPU使用率和
内存利用率等；其三是应用层面，主要记录应用每次请求的响应时间
（Response Time）和吞吐量（Throughput），以判断它们是否满足预先设
定的SLA（Service Level Agreement，服务级别协议）。
4.3.2 云计算技术
3.云计算的4种模式
为适应用户不同的需求，云计算演变为不同的模式。在NIST（National
Institute of Standards and Technology，美国国家标准技术研究院）的名为
“The NIST Definition of Cloud Computing”的关于云计算概念的著名文档中，
共定义了云的4种模式，它们分别是：公有云、私有云、混合云和行业云。
1） 公有云
公有云是目前最流行的云计算模式。它是一种对公众开放的云服务，能支
持数目庞大的请求，而且成本较低。公有云由云供应商运行，为最终用户
提供各种各样的IT资源。云供应商负责从应用程序、软件运行环境到物理
基础设施等IT资源的安全、管理、部署和维护。
在使用IT资源时，用户只需为其所使用的资源付费，无需任何前期投入。
但在公有云中，用户不清楚与其共享和使用资源的还有其他哪些用户，整
个平台是如何实现的，甚至无法控制实际的物理设施，所以云服务提供商
必须能保证其所提供的服务是安全可靠的。
许多IT巨头都推出了它们自己的公有云服务，包括Amazon的AWS、微软的
Windows Azure Platform、Google的Google Apps与Google App Engine等，一
些过去著名的VPS和IDC厂商也推出了它们自己的公有云服务，比如
Rackspace的Rackspace Cloud和国内世纪互联的CloudEx云快线等。