[9]云计算概念、技术与架构Thomas Erl-第8章下 特殊云机制[week8]10月22日

目录

0.前言

0.0课堂提问

8.8资源集群

8.8.1资源集群类型

8.8.2资源集群基本形式

8.9多设备代理

8.9.1多设备代理中涉及的网关组件

8.9.2转换逻辑层次

8.10状态管理数据库

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0.前言

典型的云技术架构包括大量灵活的部分，这些部分应对IT资源和解决方案的不同使用要求。本篇文章介绍的每种机制都完成一个特定的运行时功能，来支持一个或多个云特性。

本章描述了以下特殊的云机制：

自动伸缩监听器

负载均衡器

SLA监控器

按使用付费监控器

审计监控器

故障转移系统

虚拟机监控器

8.8资源集群

8.9多设备代理

8.10状态管理数据库

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可以把上述特殊云机制看作对基础设施的扩展，它们能以多种方式组合为不同的和定制的技术架构的一部分！

0.0课堂提问

（1）云计算集群服务器的好处有哪些？

（2）请说明服务器集群、数据库集群和大数据集集群的作用。

（3）多设备代理中涉及的网关组件主要有：XML网关、云存储网关和多设备网关，分别解释他们的作用。

8.8资源集群

        基于云的IT资源在地理上是分散的，但是逻辑上可以合并成组以改进它们的分配和使用。资源集群(resource cluster)机制【图8-30】把多个IT资源实例分为一组，使得它们能像一个IT资源那样进行操作。这增强了集群化IT资源的组合计算能力、负载均衡能力和可用性。

        资源集群架构依赖于IT资源实例之间的高速专用网络连接或者集群节点，在IT资源实例间就工作负载分布、任务调度、数据共享和系统同步等进行通信。集群管理平台是作为分布式中间件运行在所有的集群节点上的，它通常负责上述活动。这个平台实现协调功能，它使得能执行集群里的IT资源的同时，让分布式IT资源看上去像一个IT资源。

8.8.1资源集群类型

常用的资源集群类型包括：

服务器集群(server cluster)：物理或虚拟服务器组成集群以提高性能和可用性。

数据库集群(databse cluster)：这种高可用资源集群用于改进数据的可用性，具有同步的特性，可以维持集群中各种存储设备上存储数据的一致性。

大数据集集群(large dataset cluster)：实现了数据的分区和分布，有效地划分区域，而不需要破坏数据的完整性或计算的准确性。

        许多资源集群要求集群节点有大致相同的计算能力和特性，这样可以简化资源集群架构设计并维护其一致性。高可用集群架构中的集群节点需要访问和共享共同的存储IT资源。这可能要求节点间有两层通信——一层是为了访问存储设备，另一层是为了进行IT资源的协调【图8-31】有些资源集群是为更加松耦合的IT资源设计的，只要求网络层通信【图8-32】

 

        在同等计算能力的条件下，集群化IT资源配置比单个IT资源配置要贵得多。 

8.8.2资源集群基本形式

资源集群有两种基本形式：

负载均衡的集群(load balanced cluster)：这种资源集群的专长在于在集群节点中分布工作负载，既提高IT资源的容量又保持IT资源的集中管理。它通常要实现一个负载均衡器机制，要么是嵌入集群管理平台，要么是设定为一个独立的IT资源。

HA集群(HA cluster)：高可用集群在遇到多节点失效的情况时，仍然能够维持系统的可用性，而且大多数或者所有集群化的IT资源都有冗余实现。它实现一个故障转移系统机制，监控失效情况，并自动将工作负载重定向为远离故障节点。

8.9多设备代理

         一个云服务可能会被大量云服务用户访问，它们对主机硬件设备和通信需求都不同。为了克服云服务和不同云服务用户之间的不兼容性，需要创建映射逻辑来改变(或转换)运行时交换的信息。

        多设备代理(multi-device broker)机制用来帮助运行时的数据转换，使得云服务能够被更广泛的云服务用户程序和设备所使用。【图8-35】

8.9.1多设备代理中涉及的网关组件

多设备代理通常作为网关存在，或者包含有关组件，例如：

XML网关(XML gateway)——传输和验证XML数据；

云存储网关(cloud storage gateway)——转换云存储协议并对云存储设备进行编码，以帮助数据传输和存储；

移动设备网关(mobile device gateway)——把移动设备使用的通信协议转换为与云服务兼容的协议

8.9.2转换逻辑层次

可以创建的转换逻辑层次包括：

·传输协议
·消息协议
·存储设备协议
·数据模式/数据模型

        对于云服务使用移动设备访问云服务，一个多设备代理可以包含既转换传输协议又转换消息协议的映射逻辑。

8.10状态管理数据库

         状态管理数据库(state management database)是一种存储设备，用来暂时地持久化软件程序的状态数据。作为把状态数据缓存在内存中的一种替代方法，软件程序可以把状态数据卸载到数据库中，用以降低程序占用的运行时内存量【图8-37和图8-38】由此，软件程序和周边的基础设施都具有更大的扩展性。状态管理数据库通常是由云服务使用的，特别是涉及长时间运行时活动的服务。