基础设施及服务（IaaS）及关键技术（读书笔记4）

IaaS：

        指将IT基础设施能力（如服务器、存储、计算能力）通过互联网提供给用户使用，并根据用户对资源的实际使用量或占用量进行计费的一种服务。它表面上看起来和一般的网站一样，但与一般的信息类网站不一样的是，用户获得的不是信息，而是计算和存储能力。

构建一个面向公众用户的IaaS不仅要使用Web技术，更多的是应用虚拟化技术，例如服务器虚拟化技术、存储虚拟化技术以及管理虚拟化平台等。

1、服务器虚拟化

        服务器虚拟化技术是指能够在一台物理服务器上运行多台虚拟服务器的技术，而且上述虚拟服务器在用户、应用软件甚至操作系统看来，几乎与物理服务器没有区别。除此之外，服务器虚拟化技术还应该确保上述多台虚拟服务器的数据是隔离的，虚拟服务器对资源的占用是可控的。

服务器虚拟化的两种构架

（1）寄生架构

        一般而言，在使用计算机之前要安装操作系统，该操作系统称为宿主操作系统。如果采用虚拟机技术，则需要在操作系统之上再安装一个VMM、然后利用这个VMM创建并管理虚拟机。这种模式称为寄生架构。

（2）裸金属架构

         将VMM直接安装在物理服务器上而无需先安装操作系统。由于VMM“看起来”是直接安装在物理计算机上的，所以称为裸金属构架。

         如图所示，XenHypervisor是直接运行在硬件之上的，但实际上Xen严重依赖Domain0。其实，Xen在发布裸金属版本的时候，里面就包含了一个被裁减过得LINUX内核，它为Xen提供除CPU调度和内存管理之外的所有功能，包括硬件驱动、I/O、网络协议、文件系统、进程通信等所有其他操作系统所做的事，而这个Linux内核就运行在Domain0里面。

2、存储虚拟化

        存储虚拟化是指通过抽象，隐藏或者隔离等技术实现存储系统与应用、主机或者网络资源的分离，其目的是进行与应用和网络无关的存储或数据管理。虚拟化为对底层存储资源的复杂功能的访问提供了简单、一致的接口，使用户不必关心底层系统的复杂实现。

3、云计算管理平台

        虚拟化技术主要是实现了对底层物理资源的抽象，使其成为一个个可以被灵活生成、调度、管理的基础资源单位。而要将这些资源进行有效的整合，形成一个可统一管理、灵活分配调度、动态迁移的基础服务设施资源池，并按需向用户提供自动化的基础设施服务，还需要构建一个IaaS管理平台。

        资源管理平台负责对物理设备和虚拟化资进行统一的管理和调度，形成统一的资源池，实现IaaS服务的可管、可控，其核心是实现对每个资源单位的生命周期管理能力和对资源管理调度能力。对资源的生命周期管理，就是对资源的生成、分配、扩展、迁移、回收的全流程管理，关键基础包括虚拟机自动化部署、虚拟机弹性能力提供、资源状态监控、度量和资源的回收等。资源的管理调度能力则是指对资源的全局性管理与调度，包括模板管理、接口管理、调度策略管理、资源使用量的采集和度量等。

       业务管理平台的职责是将资源封装成各种服务，以方便易用的方式对外提供给用户，实现IaaS的运营。其中业务服务管理主要是将底层资源进行组合和打包，形成供最终用户购买的业务和服务。业务流程管理用于实现对用户注册、认证、服务开通以及使用、计费、结算等流程的配置与管理；计费管理根据资源监控与度量采集的历史数据统计用户对资源的使用量，并根据计费策略生成计费账单；用户管理主要负责用户的身份认证，业务订购关系管理等工作。

参考文献：

[1] 雷葆华. 云计算解码[M]. 第二版. 电子工业出版社, 2012.