云计算 第四章 微软云计算 Windows Azure
文章目录
- 第四章 微软云计算 Windows Azure
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- 4.1 微软云计算平台
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- 1.传统的企业和用户在开发和部署自己的应用程序主要有两种方式
- 2.微软的云计算技术
- 3.Windows Azure平台的4个组成部分
- 4.Windows Azure平台体系架构
- 4.2 微软云操作系统Windows Azure
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- 4.2.1 Windows Azure概述
- 4.2.2 Windows Azure计算服务
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- image.png
- 4.2.3 Windows Azure存储服务
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- 1.全局命名空间
- 2.体系架构
- 3.存储域的层次结构
- 4.双复制引擎
- 5.文件流层
- image.png
- 6.分区层
- 4.2.4 Windows Azure Connect
- 4.2.5 Windows Azure CDN
- 4.2.6 Fabric控制器
- 4.3 微软云关系数据库SQL Azure
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- 4.3.1 SQL Azure概述
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- SQL Azure数据库三部分
- 4.3.2 SQL Azure关键技术
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- 1.SQL Azure数据库
- 2.SQL Azure与SQL Server的差别
- 3.SQL Azure报表服务
- 4.3.3 SQL Azure和SQL Server对比
- 4.4 Windows Azure AppFabric
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- 4.4.1 AppFabric概述
- 4.4.2 AppFabric关键技术
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- 1.服务总线
- 2.访问控制
- 3.高速缓存
- 4.5 Windows Azure Marketplace
- 4.6 Windows Azure服务平台
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- 4.6.1 网站
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- 1.网站服务支持三种主要情景：
- 4.6.2 虚拟机
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- 基础框架即服务（IaaS）
- 4.6.3 云服务
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- 平台即服务（PaaS）
- 4.6.4 移动服务
- 4.6.5 大数据处理
- 4.6.6 媒体支持
- 4.7 习题
- 【学习笔记合集】
- 【学习资料】
第四章 微软云计算 Windows Azure
4.1 微软云计算平台
1.传统的企业和用户在开发和部署自己的应用程序主要有两种方式
2.微软的云计算技术
1.用户也可以将他们的应用程序和数据部署在微软云计算平台上。
2.用户也可以在云中存储数据或依赖其他的云计算基础设施服务。
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云计算平台依赖于微软强大的分布式集群
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- 提供巨大的计算能力和存储能力，并具有很好的稳定性和可靠性
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云计算平台采用量入为出的方式
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- 用户只需按照他们动态使用的计算和存储资源来付费
3.Windows Azure平台的4个组成部分
微软的云计算服务平台Windows Azure属于PaaS模式（云平台的三种模式），一般面向的是软件开发商。当前版本的Windows Azure平台包括4个组成部分
4.Windows Azure平台体系架构
- 上述4个部分均运行在微软已运行的11个数据中心。11个数据中心分别部署在北美（5个）、欧洲（2个）和亚洲（4个）
4.2 微软云操作系统Windows Azure
4.2.1 Windows Azure概述
微软云计算战略的核心——云计算操作系统
- Windows Azure是一个服务平台，用户利用该平台，通过互联网访问微软数据中心运行Windows应用程序和存储应用程序数据，这些应用程序可以向用户提供服务。
- Windows Azure提供了托管的、可扩展的、按需应用的计算和存储资源，同时还提供了云平台管理和动态分配资源的控制手段。
Windows Azure体系架构
4.2.2 Windows Azure计算服务
- Windows Azure服务平台的CTP版提供了一整套的开发工具和组件允许创建.NET 4.0应用程序。
- 与传统的.NET应用程序不同的是，Windows Azure应用程序包括Web Role实例、Worker Role实例和VM Role实例，使用这三种实例的Windows Azure应用程序运行机制如图所示。
4.2.3 Windows Azure存储服务
Windows Azure存储服务依靠微软数据中心，允许用户在云端存储应用程序数据。 应用程序可以存储任何数量的数据，并且可以存储任意长的时间，用户可以在任何时间、任何地方访问自己的数据。
1.全局命名空间
2.体系架构
3.存储域的层次结构
4.双复制引擎
为了实现数据高可用，WAS通过在文件流层进行域内数据复制和在分区层进行域间数据复制，实现必要的数据容灾保护机制。
域内复制专门为硬件失效而设计，在大规模系统内这类失效比较普遍，而域间复制提供跨地域冗余来防止地域灾难，这种情况一般不多出现。另一个原因是这两层所维护的名空间问题
5.文件流层
WAS追加写的操作流程如下:
在EN节点内数据的追加写操作步骤如下:
6.分区层
分区层存储不同类型的对象，并理解对于给定的对象类型（BLOB，表或队列）进行事务处理的意义。
为了将负载分散到多个分区服务器和控制存储域内分区的总数，分区管理器可执行以下三种操作。
WAS的分区服务器跟踪分区段内负载高的键值范围，并以此来确定分区段内的哪些键值需要被拆分。为了将一个分区段B拆分为两个新的分区段C和D，需要进行下列步骤。
分区管理器可以选择两个分区名范围不重叠的低负载分区段C和D， 将它们合并为一个新的分区段E
4.2.4 Windows Azure Connect
Connect在Windows Azure应用和本地运行的机器之间建立一个基于IPsec协议的连接，使两者更容易结合起来使用
需要注意的是，Connect不是一个成熟的VPN（Virtual Private Network），只是一个简单的解决方案。
4.2.5 Windows Azure CDN
Windows Azure提供了一个内容分发网络CDN（Content Delivery Network）。这个CDN存储了距离用户较近的站点的Blobs副本。
用户第一次访问Blob时，CDN存储了Blob的副本，存放的地点与用户在地理位置上比较靠近。当这个Blob被第二次访问时，它的内容将来自于缓存，而不是来自于离它位置较远的原始数据。
例如，Windows Azure提供一天体育事件的视频，第一个用户访问视频时，用户不会从CDN中获益，因为Blob还没有缓存一个离用户较近点的位置，而同一地理位置的其他的用户将会从CDN中获得更好的性能，同时缓存副本可以使视频装载得更快。
4.2.6 Fabric控制器
在数据中心中， Windows Azure的机器集合和运行在这些机器上的软件均由Fabric控制器控制。
Fabric控制器是一个分布式应用，拥有计算机、交换机、负载均衡器等各种资源。
- Fabric控制器控制所有运行的应用。
- Fabric控制器依赖配置信息决定运行的位置，选择物理服务器来最优化硬件使用。
- Fabric控制器使用配置文件决定需要创建的VMs（虚拟机）的数量。
- Fabric控制器在创建VMs后，还监控VMs。
Windows Azure提供给开发者5种规格的虚拟机，见表：
4.3 微软云关系数据库SQL Azure
4.3.1 SQL Azure概述
SQL Azure数据库三部分
SQL Azure提供了关系型数据库存储服务，包含三部分：
4.3.2 SQL Azure关键技术
SQL Azure除了提供SQL Azure数据库服务外，还提供报表服务和数据同步服务。
1.SQL Azure数据库
- SQL Azure数据库是SQL Azure的一种云服务，提供了核心的SQL Server数据库功能。
- 在创建一个部署在Windows Azure的应用中，用户使用了SQL Azure数据库，这个应用可以运行在企业数据中心或移动设备上。
- SQL Azure数据库应用能够使用任何现有的SQL Server客户端，也可以使用SQL Server中的大量工具
2.SQL Azure与SQL Server的差别
3.SQL Azure报表服务
基于SQL Server报表服务（SSRS，SQL Server Reporting Services）实现SQL Azure报表服务。现在SQL Azure Reporting主要有两个使用场景。
为了提高存储数据的访问性能，同时确保网络发生故障时应用仍然能够访问数据库，需要在本地拥有SQL Azure的数据库副本，微软使用了SQL Azure数据同步技术。
“轮辐式（hub-and-spoke）”模型，所有的变化将会首先被复制到SQL Azure数据库“hub”上，然后再传送到其他“spoke”上。
上述的同步过程可以同步整个数据库，也可以只同步有更新的数据库表格。
4.3.3 SQL Azure和SQL Server对比
4.4 Windows Azure AppFabric
4.4.1 AppFabric概述
AppFabric为本地应用和云中应用提供了分布式的基础架构服务
- 用户本地应用与云应用之间进行安全联接和信息传递
- 云应用和现有应用或服务之间的连接及跨语言、跨平台、跨不同标准协议的互操作变得更加容易
- 与云提供商或系统平台无关
AppFabric目前主要提供互联网服务总线（Service Bus）、访问控制（Access Control）服务和高速缓存服务，如图所示。
Windows Azure AppFabric的所有部件都是在Windows Azure的基础上创建的
4.4.2 AppFabric关键技术
1.服务总线
AppFabric中，服务总线（Service Bus）解决了这些问题，如图所示。一个WCF服务可以通过服务总线注册终端，然后由客户端发现和使用这些终端访问服务。
用户服务需要使用AppFabric服务总线的开放TCP连接显示终端，并保持这个连接一直处于开放的状态，这就解决了两个问题：
服务总线充当了一个外部DMZ（Demilitarized Zone，隔离区）的角色，起到了间接阻止攻击的作用。
2.访问控制
3.高速缓存
AppFabric高速缓存服务为Windows Azure应用提供了一个分布式缓存，同时为访问高速缓存提供了一个库
- 高速缓存服务保存每个应用角色实例近期访问数据条款副本的缓存。
- 如果应用需求的数据条款不在本地的高速缓存中，高速缓存库将会自动地连接高速缓存服务提供的共享高速缓存。
- 高速缓存可以通过一些Windows Azure实例进行传播，每个实例都保存了不同的缓存数据。
Windows Server AppFabric与Windows Azure AppFabric之间最大的区别在于：
Windows Azure AppFabric是一种服务，它不需要配置服务器和管理高速缓存，而且是面向多租户的，每个应用都可以获得实例。
4.5 Windows Azure Marketplace
随着云计算越来越受到关注，微软提供了Windows Azure Marketplace方便顾客寻找、购买云应用和数据集。
DataMarket可以查找内容提供者存储的所有种类的数据，同时检查这些数据是否满足购买者的需求。
4.6 Windows Azure服务平台
4.6.1 网站
Windows Azure网站服务在虚拟机内运行Windows Server和互联网信息服务（IIS）
1.网站服务支持三种主要情景：
- 用户可以从菜单中选择一种应用自动安装，并让其可用。
- 由于大量的应用使用MySQL，第三方公司ClearDB可以通过Windows Azure平台提供MySQL服务。
- 开发者也可以通过网站服务创建Web应用。这些技术支持使用ASP.NET、PHP和Node.js创建应用。
- 应用可以使用固定会话，现有的应用不修改即可迁移到云平台。
4.6.2 虚拟机
基础框架即服务（IaaS）
用户可以通过Windows Azure管理门户网站或者基于REST的Windows Azure服务管理API创建虚拟机
Windows Azure虚拟机服务可以通过许多不同方式使用，最主要包括以下四种场合：
4.6.3 云服务
平台即服务（PaaS）
该技术支持高度可用的且可无限缩放的应用程序和服务，支持多层方案、自动化部署和灵活缩放。
云服务也依靠虚拟机创建，它提供两种不同的虚拟机选择：
4.6.4 移动服务
Windows Azure 移动服务允许你轻松地在云中存储结构化数据，且可跨设备和用户，通过用户认证整合服务，同时通过推送通知用户发布更新，并可以快速生成Windows Phone、Android或者iOS应用程序项目。
移动服务一起提供一组 Windows Azure 服务，这些服务为你的应用程序实现后端功能。移动服务在 Windows Azure 中提供以下后端功能以便支持你的应用程序。
- 客户端库支持在多种设备上开发移动应用程序。
- 可以很轻松地对表进行设置和管理，以便存储应用程序数据。
- 与通知服务相集成，以便向你的应用程序提供推送通知。
- 与已知的标识提供程序相集成以便进行身份验证。
- 精确控制授予对表的访问权限。 支持脚本以便将业务逻辑注入数据访问操作。
- 与其他云服务相集成。 支持对移动服务实例进行缩放的功能。
- 服务监视和日志记录。
4.6.5 大数据处理
4.6.6 媒体支持
Windows Azure媒体服务是一个PaaS平台 用来为用户部署和提供媒体解决方案
4.7 习题
1．微软云计算平台包含几部分？每部分的作用是什么？
2．Windows Azure存储服务提供了几种类型的存储方式？阐述每种存储方式主要的存储对象。
3．阐述Web Role实例和Worker Role实例之间的通信机制。
4．SQL Azure数据同步技术主要有几种？分别如何实现？
5．阐述SQL Azure和SQL Server的相同点和不同点。
6．AppFabric高速缓存技术是如何实现的？
7．利用Visual Studio 2010开发一个简单的应用程序，并将其部署到Windows Azure平台上。
【学习笔记合集】
- 云计算 第一章 大数据与云计算
- 云计算 第二章 Google云计算原理机应用
- 云计算 第三章 Amazon云计算AWS
- 云计算 第四章 微软云计算 Windows Azure
【学习资料】
- 教材：《云计算（第三版）刘鹏》
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