云计算架构，从技术角度剖析（附赠《云计算》电子书）

云计算共有三层：

SaaS（软件即服务），PaaS（平台即服务）和IaaS（基础设施即服务）。

SaaS主要将应用作为服务提供给用户；

IaaS主要是将虚拟机等资源作为服务提供给用户；

PaaS提供各种开发和分发应用的解决方案给用户。

下面将从技术角度分析云计算的架构。

对于目前的云计算产品，结合经验和分析总结以下一套云计算的架构：

图：云计算的架构

这套云计算架构图，分横纵两向共四个层面，其中横向三层：

分别是“显示层”、“中间件层”、“基础设施层”，凭借这三层技术提供丰富的云计算能力和友好的用户界面；

剩下纵向层是管理层，为管理和维系横向层设置的；

接下来将逐层次的给到其作用和主要技术。

显示层

显示层主要是展现给用户所需的内容，并接洽中间层为用户提供多种服务，包含以下技术：

1）HTML：标准的Web页面技术，目前以HTML4和HTML5为主流，推动着Web页面的发展，像轻应用展示、视频，以及本地存储等。

2）JavaScript：目前Web页面常用的动态语言，JavaScript的使用极大丰富了Web页面的功能，配合JS框架（jQuery和Prototype）。

3）CSS：灵巧的将页面内容和表现形式分开，用于控制Web页面外观的展示。

4）Flash：丰富互联网程序RIA（Rich Internet Applications）技术，因为HTML5的出现，已经渐渐淡出用户视野，但其在用户体验方面，增添了不少互动性。

5）Silverlight：对开发者十分友好的RIA技术，它可以使用C#进行编程，比较方便。

在显示层中，就目前市场云计算产品方面比较倾向HTML+JavaScript+CSS组合，现在很多时候Flash和Silverlight已被HTML5所替代。

中间层

中间层承接显示层云计算结构，开启基础设施层，它在基础设施层所提供资源的基础上，提供了多种服务。比如：缓存服务、REST服务等。包含以下技术：

1）REST：通过REST技术，将中间件层所支撑的部分服务提供给调用者。

2）多租户：让单独的应用实例为多个组织服务，并且在彼此间可保持良好的隔离性和安全性，能有效降低应用购置和维护成本。

3）并行处理：庞大的X86集群可将海量的数据并行处理，提高效率。

4）应用服务器：在原有的基础上，根据云计算的需要做了一定程度的优化。

5）分布式缓存：分布式缓存技术，能有效降低对后天服务器的压力，在加快反应速度方面也是有显著效应。

诸如部署Ruby应用的Heroku平台等PaaS平台，应用服务器和分布式缓存都是必备的，REST技术常用语对外的接口，多租户技术主要用于SaaS应用的后台。

基础设施层

基础设施层给中间件层，或者用户准备所需的资源（主要是计算和存储方面），包含以下技术：

1）虚拟化：通过虚拟技术，能在一个物理服务器上生成多个实现全面隔离的虚拟机，减少服务器的购置和运维成本，可以理解成基础设施层的“多租户”。

2）分布式存储：分布式存储可解决，承载海量数据，保证数据可管理性的问题。

3）关系型数据库：基本在原有关系型数据库的基础上进行扩展、管理和优化，更适应云。

4）NoSQL：一个不是基于关系模型的数据库，为了填补关系数据库所无法满足的目标，比如支撑海量数据等。

分布式存储和NoSQL，现在多用于云平台的后端，像Google App Engine的Datastore基于BigTable和GFS技术之上，Amazon推出的Simple DB则基于NoSQL技术。

管理层

纵向的管理层，服务于横向的三层，提供多种管理、控制和维护的技术。包含以下方面：

1）账户管理：完成安全的账户登录环境，便于对帐号的管理和用户登录。

2）SLA监控：监控各个层次运行的虚拟机、服务和应用等运行性能，保证性能各方面都能在设定的Service Level Agreement（SLA）下运行。

3）计费管理：顾名思义，用于统计每位用户所消耗的资源，转化成相应收取的费用。

4）安全管理：对数据、应用、帐号、信息等资源进行防护，避免受到恶意攻击和盗取。

5）负载均衡：当遇到到庞大流量时，将流量分发给应用或服务的多个实例的方法来应对。

6）运维管理：管理运维操作方面，往专业和自动化方向发展，降低云计算中心的运维成本。

上述方面中。账号管理、计费管理和负载均衡三个方面运作的可以，但在SLA监控、安全管理和运维管理上还有待完善。

（编辑：厦门网）

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