高性能计算云平台
解决方案
目录
1概述 (3)
1.1建设背景 (3)
1.2设计范围 (3)
1.3总体设计原则 (3)
2系统平台设计 (4)
2.1项目需求 (4)
2.2设计思想 (5)
2.3云存储系统方案 (6)
2.4系统优势和特点 (6)
2.5作业调度系统方案 (8)
3系统架构 (9)
3.1cStor系统基本组成 (9)
3.2cStor系统功能描述 (10)
3.3Jobkeeper系统基本组成 (17)
4系统安全性设计 (20)
4.1安全保障体系框架 (20)
4.2云计算平台的多级信任保护 (21)
4.3基于多级信任保护的访问控制 (25)
4.4云平台安全审计 (28)
5工作机制 (31)
5.1数据写入机制 (31)
5.2数据读出机制 (32)
6关键技术 (33)
6.1负载自动均衡技术 (33)
6.2高速并发访问技术 (33)
6.3高可靠性保证技术 (33)
6.4高可用技术 (34)
6.5故障恢复技术 (34)
7接口描述 (35)
7.1POSIX通用文件系统接口访问 (35)
7.2应用程序API接口调用 (35)
8本地容错与诊断技术 (36)
8.1 cStor高可靠性 (36)
8.2 cStor数据完整性 (36)
8.3 cStor快照技术 (37)
8.4 Jopkeeper故障处理技术 (37)
9异地容灾与恢复技术 (39)
9.1cStor数据备份与恢复系统功能 (39)
9.2cStor异地文件恢复 (40)
1概述
1.1建设背景
云存储平台与作业调度为本次高性能计算总体解决方案的一部分。主要针对海量的数据的集中存储、共享、计算与挖掘，建立一套具有高可靠、可在线弹性伸缩，满足高吞吐量并发访问需求的云存储与计算平台。为数据存储和高效计算提供便捷、统一管理和高效应用的基础平台支撑。
1.2设计范围
本技术解决方案针对海量数据集中存储、共享与计算，提供从系统软硬件技术架构、原理、硬件选型、网络接入以及软件与应用之间的接口等方面的全面设计阐述。
1.3总体设计原则
针对本次工程的实际情况,充分考虑系统建设的建设发展需求，以实现系统统一管理、高效应用、平滑扩展为目标，以“先进、安全、成熟、开放、经济”为总体设计原则。
1.3.1先进性原则
在系统总体方案设计时采用业界先进的方案和技术，以确保一定时间内不落后。选择实用性强产品，模块化结构设计，既可满足当前的需要又可实现今后系统发展平滑扩展。
1.3.2安全性原则
数据是业务系统核心应用的最终保障，不但要保证整套系统能够7X24运行，而且存储系统必须有高可用性，以保证应用系统对数据的随时存取。同时配置安全的备份系统，对应用数据进行更加安全的数据保护，降低人为操作失误或病毒袭击给系统造成的数据丢失。
在进行系统设计时，充分考虑数据高可靠存储，采用高度可靠的软硬件容错设计，进行有效的安全访问控制，实现故障屏蔽、自动冗余重建等智能化安全可靠措施，提供
统一的系统管理和监控平台，进行有效的故障定位、预警。
1.3.3成熟性原则
为确保整个系统能够稳定工作，软件平台将使用先进、完善、易于管理和稳定可靠的云存储资源管理系统，对于与应用的集成接口，提供统一的通用稳定访问接口。1.3.4开放性原则
系统建设具有开放性的标准体系，提供符合POSIX标准的通用文件系统访问接口，开放的应用API编程接口，提供人性化的应用和管理界面，以满足用户需求。遵循规范的通用接口标准，使全系统中的硬件、通信、软件、操作平台之间的互联共享。充分考虑系统的升级和维护问题，维护采用在线式的，即在系统不停止工作的情况下，可以更换单元备件。系统的维护和升级操作由系统管理员即可完成。
1.3.5经济性原则
现有业务系统存储数据量较大，且数据的增长速度较快。因此在建设系统存储架构时，应从长远的角度考虑，建设一个长期的存储架构，除了可以应对存储硬件设备的升级速度外，还必须考虑到对前期存储设备的投资保护，在保证不断提供功能和性能提高的同时，存储架构在较长的时间内能够保持相对稳定。结合先进的云平台技术架构优势，根据本次项目建设的实际容量需求设计，同时充分考虑应用发展需求，实现系统可弹性在线平滑升级。通过软件实现在较廉价普通服务器上实现高度容错，同时能够在较低冗余度的情况下实现高度可靠容错，大大节约和降低系统建设的硬件成本。
2系统平台设计
2.1项目需求
2.1.1容量需求
针对本次建设实际数据容量，一期拟建设48TB裸容量数据存储平台，主要存储数据。
2.1.2吞吐量需求
为满足多用户或应用整体吞吐带宽需要，确保数据访问流畅，系统需提供多用户或应用并发访问高吞吐带宽设计，系统能够有效利用网络带宽，性能可通过规模增加实现平滑增长。
2.1.3扩展性需求
未来根据业务应用的变化和发展，需要快速实施系统资源的升级，可以在业务服务不间断的状态下平滑扩展，不会导致架构发生根本性变化，为不断产生和变化的业务需求提供持续的支持，支持业务系统的快速整合和部署对核心系统基础架构的特别要求。
2.1.4低成本需求
要求系统能够以低硬件成本、低维护成本实现高可靠高性能应用要求，充分提高资源利用率，简化管理，并能灵活、可持续扩展。
2.1.5可维护性需求
要求系统具有自适应管理能力，安装、维护、升级简易方便，提供统一易用的WEB 配置管理监控平台，实现智能化管理。
2.1.6接口需求
要求能够提供通用的文件系统接口，方便用户及应用系统访问，减少与应用集成或开发工作量，实现系统快速部署与集成。
2.2设计思想
采用业界成熟先进的云平台架构思想，采用软件实现对大量普通商用服务器存储空间资源进行虚拟化整合，实现软硬件故障高度容错，将系统控制流与数据流分离，同时使得数据在逻辑上集中、物理上分散，每台服务器同时对外提供服务，以达到多并发高吞吐量的性能要求，采用自注册机制、故障自动屏蔽、自动冗余重建技术实现系统自我维护和平滑扩展，系统服务7×24小时不间断。系统采用先进的编解码容错技术，可根据数据可靠性要求设置适当的冗余编解码策略进行系统部署，可以以极小的磁盘和硬件冗余度，实现高度的可靠性数据容错。
2.3云存储系统方案
采用业界已经成熟的cStor云存储资源管理系统，在多台普通商用服务器上构建高性能高可靠云存储系统，作为本次云媒资系统云数据中心存储平台，其应用部署示意图如下图所示。
存储节点/服务节点 1存储节点/服务节点 2存储节点/服务节点 3
存储节点/服务节点 n
cStor云存储资源管理系统部署示意图
2.4系统优势和特点
cStor云存储系统是一套软件与硬件相结合的系统，其中专有技术和软件是高附加值部分，可以广泛应用于需要存储大量数据的应用场合（如安防、广电、电信、互联网、银行等领域）。该系统相比传统存储系统有如下技术优势：
2.4.1高度可靠
存储系统采用云架构，数据被分块存储在不同的存储节点上，数据采用先进的1:1容错机制进行容错，可在任意损坏一个存储服务器节点的情况下实现数据完整可靠，系统对外存储访问服务不间断。
云存储的管理节点采用了主备双机镜像热备的高可用机制，在主管理节点出现故障时，备管理节点自动接替主管理节点的工作，成为新的主管理节点，待故障节点修复并重启服务后，它则成为新的备管理节点，保障系统的7×24小时不间断服务。
2.4.2优异性能
cStor采用控制流与数据流分离的技术，数据的存储或读取实际上是与各个存储节点上并行读写，这样随着存储节点数目的增多，整个系统的吞吐量和IO性能将呈线性增长。
同时，cStor采用负载均衡技术，自动均衡各服务器负载，使得各存储节点的性能调节到最高，实现资源优化配置。
2.4.3无限容量
系统容量仅受限于卷管理服务器内存，可支撑的容量接近无限，经推算，理论容量为1024×1024×1024 PB (1G个PB容量)。
2.4.4在线伸缩
cStor云存储资源管理系统扩容非常方便，支持不停止服务的情况下，动态加入新的存储节点，无需任何操作，即实现扩容；同时，无需人为干预，也可以摘下任意节点，系统自动缩小规模而不丢失数据，存储在此节点上的数据将会重新备份到其他节点上。
2.4.5通用易用
cStor云存储系统提供符合POSIX标准的通用文件系统接口，无论是哪种操作系统下的应用程序，都可以不经修改将云存储当成自己的海量磁盘来使用。同时，也提供专用的API接口，供开发人员调用。
2.4.6智能管理
提供基于WEB的管理控制平台，所有的管理工作均由cStor管理模块自动完成，使
用人员无需任何专业知识便可以轻松管理整个系统。通过管理平台，可以对cStor中的所有节点实行实时监控，用户通过监控界面可以清楚地了解到每一个节点和磁盘的运行情况；同时也可以实现对文件级别的系统监控，支持损坏文件的查找和修复功能。系统提供用户安全认证及对不同用户进行配额设置与权限管理功能，满足应用的日常维护和安全管理需求。
2.5作业调度系统方案
采用业界已经成熟的Jobkeeper多任务调度系统，在多台普通商用服务器上构建高性能高可靠的任务调度平台。
2.5.1高度可靠性
Jobkeeper采用“多主多备，负载均衡”的管理节点，从而保证无论管理节点还是处理节点都不存在任何单点故障问题。
2.5.2低依赖性
Jobkeeper采用模块化设计思想，通过统一化配置和API接口的方式向用户提供服务。
2.5.3低干预性
Jobkeeper采用基于事件化的统一管理模式。在系统无人值守的情况下自动完成故障处理等功能。
2.5.4高实时性
Jobkeeper在机器性能允许的范围内，所有任务的控制工作基本都在秒级完成，具有前所未有的高效性。
3系统架构
在本次高性能计算系统建设中，云存储系统属于基础平台支撑层，以用于数据集中存储和共享，实现对数据的统一管理和高效应用。将数据逻辑集中物理分散，以提供多并发高吞吐带宽，最大程度降低系统访问瓶颈，任务调度则基于云存储进行大规模的高性能的并发计算。
下面具体说明cStor云存储资源管理系统和Jobkeeper任务调度系统的基本组成和主要功能。
3.1cStor系统基本组成
cStor云存储资源管理系统采用分布式的存储机制，将数据分散存储在多台独立的存储服务器上。它采用包括卷管理服务器、元数据管理服务器（Master Server）、数据存储节点服务器（Chunk Server）和挂接访问客户端以及管理监控中心服务器的结构构成虚拟统一的海量存储空间。在每个服务器节点上运行cStor云存储资源管理系统的相应的软件服务程序模块。系统架构框图如下图所示。
cStor云存储资源管理系统架构
其中，Master Server保存系统的元数据，负责对整个文件系统的管理，Master Server 在逻辑上只有一个，但采用主备双机镜像的方式，保证系统的不间断服务；Chunk Server 负责具体的数据存储工作，数据以文件的形式存储在Chunk Server上，Chunk Server的个数可以有多个，它的数目直接决定了cStor云存储系统的规模；挂接访问客户端即为服务器对外提供数据存储和访问服务的窗口，通常情况下，客户端可以部署在Chunk Server上，每一个块数据服务器，既可以作为存储服务器同时也可以作为客户端服务器。
由一对元数据服务器及其管理的存储服务器节点所提供的存储空间称为一个卷空间，不同的卷空间由卷管理服务器虚拟化统一管理，对外可提供统一的海量存储空间。
管理监控中心提供统一易用的WEB配置管理监控平台，提供设备监控、空间监控、文件监控、服务监控、用户认证管理、配额管理、故障告警及预警等功能，实现智能化管理。
这种分布式系统最大的好处是有利于存储系统的扩展和实现，在小规模的数据扩展时，只需要添加具体的Chunk Server即可，而不需要添加整套设备。在实现大规模扩展时也可方便地添加整个卷设备。
3.2cStor系统功能描述
cStor云存储资源管理系统从功能上划份为三大部分：
1)cStor分布式文件系统
分布式文件系统实现文件数据存储、可靠性容错、可伸缩性保证、高可用保证、
负载均衡和流量分担等功能。
2)存储访问接口
cStor提供符合POSIX规范的文件系统访问接口，通过cStor访问挂接程序可将
云存储空间挂接为本地目录或磁盘。同时可提供专用的API接口，支持业务应
用层程序对云存储系统的直接访问。
3)管理监控中心
管理监控中心提供帐户管理、设备管理、系统监控、卷管理、告警管理、故障
管理等功能。
下面逐一详细介绍各部分系统功能。
3.2.1cStor分布式文件系统
cStor分布式文件系统包括卷管理、元数据管理、块数据管理服务。参考上面系统架构框图左侧部分。
元数据是指文件的名称、属性、数据块位置信息等，元数据管理通过元数据服务程序完成。
因元数据访问频繁，故系统将元数据加载缓存至内存中管理，提高访问效率。由于元数据的重要性，元数据损坏或丢失则相当于文件数据丢失，因此实现了元数据服务器主备双机高可用，确保７×２４小时不间断服务。
通过元数据远程多机冗余备份功能，实现在多台其它机器上备份元数据，当元数据服务器损坏，可以通过备份的元数据重新恢复服务，切保数据可以完整找回。
块数据是指文件数据被按照一定大小（默认64MB）分割而成的多个数据块，分布存储到不同的存储节点服务器上，并通过编解码容错算法产生相应的冗余块。
块数据服务是运行在每个存储节点服务器上的块数据管理程序，负责使用存储服务器上的磁盘空间存储文件数据块，并实现相应的编解码功能。
相比较传统业界的云存储采用块数据简单备份冗余容错机制，编解码容错方式大大降低了硬件资源冗余度，提高了磁盘利用率。
由一对主备元数据服务器及其所管理的块数据服务器管理节点设备及其所提供的存储空间称为一个卷。
卷管理服务器负责将多个卷虚拟化整合，对外提供统一的整体访问云存储空间。
文件系统采用中心服务器模式分布式存储架构，控制流与数据流分离，通过增加存储节点
系统采用自动注册机制，实现系统高可伸缩性，增加或减少存储节点规模，不影响系统正常提供存储访问服务。
该系统架构实现了统一调度，负载均衡和流量自动分担功能，多个存储节点同时对外提供数据流服务，系统根据磁盘空间使用比例进行资源优化配置。同时在多个不同的存储节点之间实现根据空间比例进行优化配置，数据优先存储的空间利用比例相对较低的磁盘或存储服务器上。
cStor分布式文件系统具有自动冗余重建功能，确保损坏的数据块能够被解码或编码后存储到在线的正常的存储服务器节点上。
3.2.2存储访问接口
cStor分布式文件系统提供符合POSIX规范的文件系统访问接口。支持Linux、Windows、MaxOS X等操作系统平台。可将云存储系统提供的存储空间挂接为本地目录或本地盘符来使用。用户操作云存储空间和操作本地文件相同。
另外cStor提供专用的高速存取访问API接口，供性能要求很高的高端应用程序对接使用。
3.2.3管理监控中心
管理监控中心为系统管理员配置和维护cStor云存储资源管理系统的有效工具，充分体现了系统的可维护性。
管理监控中心提供帐户管理、设备管理、系统监控、卷管理、告警管理、故障管理等功能。以下为部分系统管理界面。
设备管理
●系统监控
●告警信息
●告警配置
●告警日志
●故障处理
●卷管理
●帐户管理
●添加帐户
3.3Jobkeeper系统基本组成
Jobkeeper的系统架构如下图所示：
上图中对Jobkeeper进行了分层，对每层进行具体阐述
?虚拟化资源层：将机器进行虚拟化，形成更大范围的服务集群。
?存储层：存储数据的处理结果集或其他中间结果集的单元。
?数据处理层：独立的数据处理程序，是对不同需求数据的统一处理方案，由JobKeeper调度平台进行统一的配置管理。
?业务层：对于应用层的相关功能的业务化，数字化处理，用于将应用层的需求任务进行规则化划分，形成统一的处理化模式。
?应用层：一组用于管理和结果反馈的显示组件。是整个系统面向用户和开发人员的基础承载。
JobKeeper的任务分发流程如下图所示：
JobKeeper任务分发流程图
当用户在应用层下发任务给管理节点，管理节点调度机器采集机器节点的信息，根据具体的算法选取最优节点并分发任务，接下来具体的处理节点接收到任务并处理同时将结果返回给管理节点，管理节点整理汇总处理结果，而后返回给应用层。
服务器节点组：负责对处理节点的系统信息以及任务处理信息进行实时的跟踪和保存，对应的信息镜像存储在基于cStor或者NFS服务的存储系统上。
处理节点组：通过RPC的远程调用获取各自节点的任务处理目标，并实时的和处理节点上的任务处理目标进行对比，控制程序的执行和结束。处理节点组会在一个设定的心跳间隔内主动的和管理节点组联系一次，报告节点存活状态。
4系统安全性设计
4.1安全保障体系框架
NSA提出的信息安全保障技术框架（IATF），如下图所示。IATF依据“深度防护战略”理论，要求从整体、过程的角度看待信息安全问题，强调人、技术、操作这三个核心原则，关注四个层次的安全保障：保护网络和基础设施、保护边界、保护计算环境、支撑基础设施。
图表基于深度防护战略的IATF模型
IATF模型从深度防护战略出发，强调人、技术和操作三个要素：
人：人是信息的主体，是信息系统的拥有者、管理者和使用者，是信息保障体系的核心，是第一位的要素，同时也是最脆弱的。正是基于这样的认识，安全组织和安全管理在安全保障体系中是第一位的，要建设信息安全保障体系，首先必须建立安全组织和安全管理，包括组织管理、技术管理和操作管理等多个方面。
技术：技术是实现信息安全保障的重要手段，信息安全保障体系所应具备的各项安全服务就是通过技术机制来实现的。当然IATF所指的技术是防护、检测、响应、恢复并重的、动态的技术体系。
操作：也可称之“运行”，它体现了安全保障体系的主动防御，如果说技术的构成是被动的，那操作和流程就是将各方面技术紧密结合在一起的主动过程，运行保障至少包括安全评估、入侵检测、安全审计、安全监控、响应恢复等内容。
信息安全保障体系的实现就是通过建立安全组织、安全管理和防护技术体系，协调
中石化 云计算平台工程技术方案 二O一六年四月
目录第1章.基本情况6 1.1.项目名称6 1.2.业主单位6 1.3.项目背景6 1.3.1.XX技术发展方向6 1.3. 2.有关XX公开的相关要求7 1.4.建设规模7 1.5.投资概算10 1.6.设计依据10 1.7.设计范围10 1.8.设计分工11 第2章.现状及需求分析11 2.1.项目意义及建设必要性11 2.2.现状分析13 2.3.需求分析13 2.3.1.长期需求13 2.3.2.本期需求14 第3章.总体设计16 3.1.建设目标16 3.1.1.预期总目标16 3.1.2.阶段性目标17
3.2.建设内容18 3.3.系统的总体结构18 3.3.1.设计原则18 3.3.2.XX本土化战略错误!未定义书签。 3.3.3.建设思路20 3.3. 4.总体拓扑结构22 3.4.信息的分类编码体系25 3.5.质量保证体系26 第4章.建设方案27 4.1.网络资源池28 4.1.1.组网物理拓扑图28 4.1.2.网络负载均衡设计30 4.1.3.网络虚拟化设计32 4.1.4.IP地址及DNS规划36 4.1. 5.网络端口资源估算41 4.2.计算资源池41 4.2.1.计算资源池架构41 4.2.2.应用系统分析42 4.2.3.计算资源池建议配置与选型建议44 4.2.4.计算资源池部署47 4.2. 5.虚拟化软件选型分析48 4.3.云计算管理平台51
4.3.1.云资源管理平台建设方案52 4.3.2.云运营管理平台建设方案61 4.4.云计算安全防护方案71 4.4.1.云计算平台安全威胁71 4.4.2.云计算平台安全防护目标73 4.4.3.云计算平台安全架构74 4.4.4.IaaS层安全74 4.4. 5.PaaS层安全89 4.4.6.SaaS层安全90 4.4.7.公共安全92 4.4.8.安全管理制度98 4.4.9.云安全服务100 4.5.机房方案100 4.5.1.机房设备集中管理100 4.5.2.布线系统101 4.5.3.机房系统102 4.5.4.UPS配置方案104 4.6.标准化工作109 4.6.1.标准规范建设的原则109 4.6.2.标准规范的总体框架110 第5章.设备配置要求112 第6章.项目实施与运行维护117
基于大数据和云计算平台与应用 发表时间：2018-08-20T16:09:00.780Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：全仲谋 [导读] 摘要：大数据应用的发展对信息系统及其应用提出了更高要求，而基于云计算的大计算平台技术已成为现代建模仿真领域的核心技术，尤其是当前社会各领域开始注重对基于数据的应用，大数据的兴起引发了社会各领域研究、应用大数据的热潮。 中国移动通信集团广东有限公司湛江分公司 524033 摘要：大数据应用的发展对信息系统及其应用提出了更高要求，而基于云计算的大计算平台技术已成为现代建模仿真领域的核心技术，尤其是当前社会各领域开始注重对基于数据的应用，大数据的兴起引发了社会各领域研究、应用大数据的热潮。本文详细阐述了大数据和云计算平台应用的基本概念，病态系讨论了大数据和云计算平台的实际应用。 关键词：大数据；云计算；平台；应用 引言 “大数据”这个词在世界上的地位日益显著，甚至隐约可以成为这个时代的代名词。对于数据信息的采集和处理已然成为各行各业创造经济突破的新增长点，是企业战略目标制定和实施的关键依据。大数据的概念决定了它需要在一个特殊的平台上才能够发挥作用，庞大的信息量并不是以往的单机处理系统可以“吃得消”的。而云计算平台的建立正好弥补了这一方面的短板，其新颖的信息处理模式与大数据概念有着很好的契合度。但是目前大多数研究者的目光都是集中在大数据分析上，关于大数据与云计算平台应用的研究尚处于初级阶段。不过可以预期，未来大数据和云计算平台必将成为社会的发展核心。 一、大数据与云计算平台概述 1、大数据的特征。大数据又被IT业称之为巨量数据集合，具体是指无法在某个特定时间范围内用常规的软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是一种海量、多样化、高增长率的信息资产。大数据的特征主要体现在如下几个方面：超大的容量、繁多的种类、获取数据的高速、数据质量真实可靠、数据来源渠道复杂等等。信息时代到来的今天，数据信息在生产生活中的重要性日益凸显，大数据的发展速度也变得越来越快，对信息处理提出了更高的要求，即需要在短时间内对数据库进行有关的操作与处理，为满足这一需求，大数据技术应运而生。 2、云计算平台的优势。云计算是以网络为平台，利用远程连接的计算机获取所需计算服务，该计算机可供给弹性伸缩的计算资源，可提高资源利用效率，节省因重复配置资源增加的成本。云计算的优点：1.计算能力强。云计算可对计算机集群中的CPU进行远程调用，使其具备强大的计算能力，每秒高达10万亿次运算。2.可靠性高。云计算使用数据容错技术和计算节点同构可互换措施，能够保证云计算服务的可靠性。3.使用成本低。云计算采用自动化集中式管理，按需分配使用硬件资源，无需支付数据管理成本。 3、大数据与云计算平台的关系。大数据与云计算的联系紧密，两者均能够为数据资源提供存储、访问和计算的平台。对于云计算而言，其核心技术为数据处理技术，最终目的是为国家、企业和个人提供便捷服务，这与大数据的发展目的一致。大数据拥有丰富的数据资源，能够与云计算平台共同一个平台，进行大数据分析与计算，两者的相似度极高。 二、大数据与云计算平台优势分析 数据处理是大数据的基础要求，新时代下的“大数据”理念已经是无法用传统计算机处理方式来满足的，因而需要一种新的计算方式作为支持。容量大、种类多、价值高、更新快的特点使得大数据看起来像是一座高楼大厦，有着巨大的价值等待人们的开发利用，而云计算所提供的安全、高效的数据应用服务可以有力地支撑这座楼房。 大数据与云计算平台是一个由众多技术融合的综合体，其主要包括虚拟化技术、分布式海量数据存储与管理和分布式并行编程技术。大数据与云计算平台充分利用云计算适用于数据密集型计算的特点，很好地贴合了大数据对数据量和数据类型的要求；云计算分散到集群电脑的处理方式能够实现数据的及时调用和动态调整，达到高效、快速处理数据信息的目的；平台可以利用虚拟化处理方式对电脑本地资源、网络资源等进行整合、按照要求进行统一调度，实现信息价值最大化。同时大数据与云计算平台具有良好的相容性，能够与各种系统应用做到有效契合。以云计算为核心的数据处理平台能够满足更加复杂的操作要求，同时其容量大、运行稳定、安全性高的特点能够适应现在对数据处理的需求；大数据可以为云计算的运行提供指导，对云计算的资源进行有效的调配。 三、基于云计算的大数据平台应用研究 3.1基于云计算的大数据平台优点分析 目前社会各领域所采用的传统单机处理模式成本较高，而且无法根据用户的使用要求进行扩展，随着用户应用数据量的不断增加及数据处理复杂程度的不断提高，这便会导致单机处理模式的性能无法满足用户的实际需求，而基于云计算技术构建而成的大数据平台可以有效解决上述问题，可以为不同层次用户提供安全、高效、便捷的应用数据服务，对提高用户对应用数据的使用效率和使用质量有着重要作用。云计算在实际运用中具备良好的弹性伸缩及动态调配等功能，对资源的虚拟化处理及系统的透明性处理可以满足用户按需使用要求，其绿色节能可以最大程度上契合新型大数据处理技术的诸多要求，而以云计算为代表的新一代计算处理模式具有更强大的处理功能，其存储空间、可靠性、安全性、便捷性都可以满足用户需求，并且大数据平台在应用中具有优秀的可平滑迁移、可弹性伸缩等有点，并且可以实现对云计算资源的统一管理和调度等诸多优势特性，所以基于云计算的大数据平台应用已成为未来计算技术的主要发展方向。 3.2基于云计算的大数据平台实际应用 基于云计算技术的大数据平台可以提供聚合大规模分布式系统中，对通讯、存储、处理等能力的需求，并可以为上层平台通过灵活、可靠的方式提供各类应用，并且其在实际应用中可以针对海量多格式、多模式大数据的跨系统、跨平台等操作，提供统一管理手段和敏捷的响应机制，对支持大数据快速变化的功能目标、系统环境以及应用配置有着重要作用。例如，基于云计算技术构建而成的企业信息系统，该新型系统在建设过程中采用了分布式集群技术来构建一个大数据平台，该平台在实际运行中可以支持不同业务应用中多种格式、多种访问模式的大数据统一存储，并采用分布式工作流和调度系统框架来构建一个数据分析系统，利用分布式计算手段实现大数据的转换、关联、提取以及聚合等功能，该类大数据平台在实际应用中可以满足企业各种业务的实际需求。 基于云计算技术的大数据平台可以实现企业决策支撑、销售预测等功能，这是因为其在实际应用中可以利用上层应用数据，通过大数据平台分析系统的功能及附加业务的逻辑功能对其进行分析，从而为现代企业利用数据决策提供科学、准确、有效的参考依据。云计算平台技术与云计算服务技术在新时期的高速发展，使大数据平台应用技术成为可能，如果没有云计算技术作为大数据平台的技术支撑，大数
下一代云计算平台 建设方案
目录 第一章背景介绍 (4) 1.1 云计算介绍 (4) 1.2云计算与我国教育领域 (5) 第二章预期建设目标 (8) 2.1建设目标 (8) 2.2建设内容 (8) 第三章平台整体架构及特色 (10) 3.1 云平台背景简介 (10) 3.2 云平台架构及特色 (11) 3.3 云平台特色功能 (14) 第四章平台的管理与维护 (19) 4.1功能概述 (19) 4.2访问接口 (20) 4.3集群管理软件客户端 (20) 4.4集群管理软件WEB客户端 (20) 4.5远程桌面及命令行界面 (20) 4.6主要功能介绍 (20) 第五章应用的支撑 (31) 5.2分布式缓存 (42) 5.3迁移的支持 (45) 第六章集群管理软件虚拟化实现 (47) 6.1计算虚拟化 (47) 6.2存储虚拟化 (53) 6.3网络虚拟化 (64) 第九章平台发展与案例 (73) 9.1平台发展历程 (73)
9.2政府支持 (74)
第一章背景介绍 云计算是计算机科学和互联网技术进一步融合发展的产物，也是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段。云计算在教育领域应用前景广阔，未来将在促进教育公平、降低教育成本、变革教学活动方式、提高管理效率和助推终身教育等五个方面对教育产生深远影响。 1.1 云计算介绍 云计算本质是将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。微软把云计算定义在云+端、软件+服务上；谷歌(Googe)认为，云计算就是以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务；IBM则认为云计算是一个虚拟化的计算机资源池，一种新的IT资源提供模式。虽然他们对云计算的定义不同，但认识较一致的地方是：云计算即“按需服务”，将数据存储和计算能力作为可以通过互联网来获取的“服务”向客户提供。因此，云计算具有以下两点优势： 1.1.1 降低信息化成本 在信息化不断向广度、深度发展的今天，日常工作处理的数据急剧增长，这些数据中还有相当一部分保存在本地。大多数情况下，网络只是让人们能更方便地获得信息，数据处理主要还是依靠本地硬件设备及运行在本地的应用程序来进行。面对海量数据的存储与计算，人们对计算机系统升级的要求不断提高。对计算机系统的要求越高，给个人或单位带来的经济压力就越大。云计算的出现，为投入较低成本，换取高计算能力提供了技术支持。云计算只要求用户端设备能运行简单的操作系统和浏览器软件即可，也就是说，云计算对用户端设备要求很低。应用云计算技术，可以避免本地建设和维护价格不菲的计算机系统，只需支付低廉的服务费用，即可完成原来需要高配置的本地计算才能完成的计算任务。 1.1.2 使用方便快捷 个人计算机是日常工作中的重要信息处理工具，人们需经常不断地进行系统软件的
云计算平台系统建设项目 设计方案
1.1设计方案 1.1.1平台架构设计 **高新区云计算平台将服务器等关键设备按照需要实现的功能划分为两个层面，分别对应业务层和计算平台层。 业务层中，功能区域的划分一般都是根据安全和管理需求进行划分，各个部门可能有所不同，云数据中心中一般有公共信息服务区(DMZ区)、运行管理区、等保二级业务区、等保三级业务区、开发测试区等功能区域，实际划分可以根据业务情况进行调整，总的原则是在满足安全的前提下尽量统一管理。 计算平台层中分为计算服务区和存储服务区，其中计算服务区为三层架构。计算服务区部署主要考虑三层架构，即表现层、应用层和数据层，同时考虑物理和虚拟部署。存储服务区主要分为IPSAN、FCSAN、NAS 和虚拟化存储。 云计算平台中计算和存储支持的功能分区如下图所示：
图云计算平台整体架构 图平台分层架构
基础架构即服务：包括硬件基础实施层、虚拟化&资源池化层、资源调度与管理自动化层。 硬件基础实施层：包括主机、存储、网络及其他硬件在内的硬件设备，他们是实现云服务的最基础资源。 虚拟化&资源池化层：通过虚拟化技术进行整合，形成一个对外提供资源的池化管理（包括内存池、服务器池、存储池等），同时通过云管理平台，对外提供运行环境等基础服务。 资源调度层：在对资源（物理资源和虚拟资源）进行有效监控管理的基础上，通过对服务模型的抽取，提供弹性计算、负载均衡、动态迁移、按需供给和自动化部署等功能，是提供云服务的关键所在。 平台即服务：主要在IaaS基础上提供统一的平台化系统软件支撑服务，包括统一身份认证服务、访问控制服务、工作量引擎服务、通用报表、决策支持等。这一层不同于传统方式的平台服务，这些平台服务也要满足云架构的部署方式，通过虚拟化、集群和负载均衡等技术提供云状态服务，可以根据需要随时定制功能及相应的扩展。 软件即服务：对外提供终端服务，可以分为基础服务和专业服务。基础服务提供统一门户、公共认证、统一通讯等，专业服务主要指各种业务应用。通过应用部署模式底层的稍微变化，都可以在云计算架构下实现灵活的扩展和管理。 按需服务是SaaS应用的核心理念，可以满足不同用户的个性化需求，如通过负载均衡满足大并发量用户服务访问等。 信息安全管理体系，针对云计算平台建设以高性能高可靠的网络安
精心整理 云计算与大数据基础知识 一、云计算是什么? 云计算就是统一部署的程序、统一存储并由相关程序统一管理着的数据！ 云计算cloudcomputing是一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心里，成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此，云计算甚至可以让你体验每秒超过10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。 二、 三、 1 );软件2 任一资源节点异常宕机，都不会导致云环境中的各类业务的中断，也不会导致用户数据的丢失。这里的资源节点可以是计算节点、存储节点和网络节点。而资源动态流转，则意味着在云计算平台下实现资源调度机制，资源可以流转到需要的地方。如在系统业务整体升高情况下，可以启动闲置资源，纳入系统中，提高整个云平台的承载能力。而在整个系统业务负载低的情况下，则可以将业务集中起来，而将其他闲置的资源转入节能模式，从而在提高部分资源利用率的情况下，达到其他资源绿色、低碳的应用效果。 3、支持异构多业务体系 在云计算平台上，可以同时运行多个不同类型的业务。异构，表示该业务不是同一的，不是已有的或事先定义好的，而应该是用户可以自己创建并定义的服务。这也是云计算与网格计算的一个重要差异。 4、支持海量信息处理 云计算，在底层，需要面对各类众多的基础软硬件资源;在上层，需要能够同时支持各类众多的异构的业务;
而具体到某一业务，往往也需要面对大量的用户。由此，云计算必然需要面对海量信息交互，需要有高效、稳定的海量数据通信/存储系统作支撑。 5、按需分配，按量计费 按需分配，是云计算平台支持资源动态流转的外部特征表现。云计算平台通过虚拟分拆技术，可以实现计算资源的同构化和可度量化，可以提供小到一台计算机，多到千台计算机的计算能力。按量计费起源于效用计算，在云计算平台实现按需分配后，按量计费也成为云计算平台向外提供服务时的有效收费形式。 四、云计算按运营模式分类 1、公有云 公有云通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云，公有云一般可通过Internet使用，可能是免费或成本低廉的。 烦。B 2 3 五、 六、 1、传统的IT部署架构是“烟囱式”的，或者叫做“专机专用”系统。 图2传统IT基础架构 这种部署模式主要存在的问题有以下两点： 硬件高配低用。考虑到应用系统未来3～5年的业务发展，以及业务突发的需求，为满足应用系统的性能、容量承载需求，往往在选择计算、存储和网络等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后，应用系统在一定时间内的负载并不会太高，使得较高配置的硬件设备利用率不高。 整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形，当需要上线新的应用系统时，会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异，更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题，将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大，更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。
云平台建设方案简介 2015年11月
目录
云平台总体设计 总体设计方案 设计原则 ?先进性 云中心的建设采用业界主流的云计算理念，广泛采用虚拟化、分布式存储、分布式计算等先进技术与应用模式，并与银行具体业务相结合，确保先进技术与模式应用的有效与适用。 ?可扩展性 云中心的计算、存储、网络等基础资源需要根据业务应用工作负荷的需求进行伸缩。在系统进行容量扩展时，只需增加相应数量的硬件设备，并在其上部署、配置相应的资源调度管理软件和业务应用软件，即可实现系统扩展。 ?成熟性 云中心建设，要考虑采用成熟各种技术手段，实现各种功能，保证云计算中心的良好运行，满足业务需要。 ?开放性与兼容性 云平台采用开放性架构体系，能够兼容业界通用的设备及主流的操作系统、虚拟化软件、应用程序，从而使得云平台大大降低开发、运营、维护等成本。 ?可靠性 云平台需提供可靠的计算、存储、网络等资源。系统需要在硬件、网络、软件等方面考虑适当冗余，避免单点故障，保证云平台的可靠运行。 ?安全性 云平台根据业务需求与多个网络分别连接，必须防范网络入侵攻击、病毒感染；同时，云平台资源共享给不同的系统使用，必须保证它们之间不会发生数据泄漏。因此，云平台应该在各个层面进行完善的安全防护，确保信息的安全和私密性。 ?多业务性 云平台在最初的规划设计中，充分考虑了需要支撑多用户、多业务的特征，保证基础资源在不同的应用和用户间根据需求自动动态调度的同时，使得不同的业务能够彼此隔离，保证多种业务的同时良好运行。 ?自主可控 云平台建设在产品选型中，优先选择自主可控的软硬件产品，一方面保证整个云计算中心的安全，另一方面也能够促进本地信息化产业链的发展。 支撑平台技术架构设计 图支撑平台技术架构 支撑平台总体技术架构设计如上，整个架构从下往上包括云计算基础设施层、云计算平台资源层、云计算业务数据层、云计算管理层和云计算服务层。其中： ?云计算基础设施层：主要包括云计算中心的物理机房环境； ?云计算平台资源层：在云计算中心安全的物理环境基础上，采用虚拟化、分布 式存储等云计算技术，实现服务器、网络、存储的虚拟化，构建计算资源池、 存储资源池和网络资源池，实现基础设施即服务。
云计算与云服务——试题及答案题库 一、判断题 1.各国政府都非常重视云计算产业发展，但并未在政府内部广泛推行云计算应用。标准答案：错 2. ChristopherStrachey 发表虚拟化论文，虚拟化是今天云计算基础架构的基石。标准答案：对 3.中国政府对云计算的定位是一种新“技术”。标准答案：错 4. 云计算提供了服务水平协议（SLA）以保证可用性，而网格计算并未提供。标准答案：对 5. 自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。标准答案：对 6. 云计算是从网格计算演化而来的，能够随需应变地提供资源。标准答案：对 7. 云计算的消费者需要管理或控制云计算的基础设施，例如网络，操作系统、存储等。标准答案：错 8. 云计算是可伸缩的，网格计算不是可伸缩的。标准答案：错 9.半虚拟化技术是指虚拟机模拟了完整的底层硬件，包括处理器、物理内存、时钟、外设等。错！ 10. SaaS的消费者需要管理或控制云计算的基础设施，例如网络，操作系统、存储等。标准答案：错 11. PaaS实质是将互联网的资源服务化为可编程接口。对。 12. 采用空气冷却的数据中心通常建在较高的维度上。对。 13. 全虚拟化同时能够支持多个不同的操作系统。对。 14. 操作系统虚拟化位于操作系统的底部。错。 15.异步消息通信机制，可以使得云计算每个层次中的内部组件之间及各个层次之间解耦合。对。 16.分布式文件系统基本上都有冗余备份机制和容错机制来保证数据读写的正确性。对。 17.云计算海量数据的处理对芯片只关心计算性能。错。 18. 云计算的硬件主要部署于数据中心。对。 19. 低功耗芯片是将来云计算芯片的主流，将是云计算芯片的主流发展方向。对。 20.阿里巴巴云OS是国内第二家以云计算技术为核心的，同时支持数据中心和手机终端的互联网平台。错。 二、单选题： 21.说法正确的是B。 A.网格计算提供通用的计算平台和存储空间，提供各种软件服务。错。 B。网格计算的目标是共享高性能计算能力和数据资源，实现资源共享和协同工作。对。 C云计算的资源来自不同机构。错。 D.网格计算的资源类型是异构资源。错 22.说法错误的是 A云计算平台可以灵活的提供各种功能。对。 B云计算平台需要管理人员手动扩展。错 C云计算平台能够根据需求快速调整资源。对 D用户可以在任何时间获取任意数量的功能。对
竭诚为您提供优质文档/双击可除 云计算平台解决方案 篇一：智慧农业云平台解决方案 智慧农业平台 实施方案 20xx-02-24 第1部分：物联网服务平台 一、需求描述 1、功能需求 1.1、环境/长势监控——数据分析——远程可视（含手机端）。 1.2、通过电脑、手机随时查看实时或历史视频，了解现场种植情况。 1.3、标准化种植流程，针对种植人员的任务管理，任务下达，生产信息记录（施肥、用药、调整温度、土壤湿度、光照等），任务过程监控。 1.4、监测数据的存储、查询，支持基于历史数据的条件性查询和多条件关联统计，核心数据md5加密。 1.5、在统一平台下进行移动远程监测和控制【基于ios、
android的app客户端】。 1.6、专家系统 二、系统架构 系统架构包括感知层、传输层、数据层、应用层、终端层 感知层：终端各类传感设备的数据智能采集、终端控制设备接收指令并智能控制设备 传输层：基于3g、2g、wiFi网络的安全数据通道 数据层：基于sqlserver企业级分布式数据存储 应用层：包括监控中心、报表中心、任务管理中心、交流中心、溯源中心、流程中心等核心业务实现 客户端：智能手机及平板电脑客户端【ios、android】应用、电脑网页浏览及应用 系统架构 为保证系统先进性、适应未来信息化发展及业务需求，系统设计遵循以下技术标准： 以.netFramework4.0为基础构建服务平台，服务平台支持微软公有云及私有云部署，以json数据格式传输，支持socket、http通讯协议，以jquery构建web前端，以android 和ios构建移动应用终端。 支持10000个以上传感设备并发连接，每1秒一个心跳业务处理。
云计算平台详细方案设计
第1章数据中心云平台设计 1.1云平台总体架构设计 基于当前IT基础架构的现状，未来云平台架构必将朝着开放、融合的方向演进，因此，云平台建议采用开放架构的产品。目前，越来越多的云服务提供商开始引入Openstack，并投入大量的人力研发自己的openstack版本，如VMware、华三等，各厂商基于Openstack架构的云平台其逻辑架构都基本相同，具体参考如下： 图2-1：云平台逻辑架构图 从上面的云平台的逻辑架构图中可以看出，云平台大概分为三层，即物理资源池、虚拟抽象层、云服务层。 1、物理资源层 物理层包括运行云所需的云数据中心机房运行环境，以及计算、存储、网络、安全等设备。 2、虚拟抽象层
资源抽象与控制层通过虚拟化技术，负责对底层硬件资源进行抽象，对底层硬件故障进行屏蔽，统一调度计算、存储、网络、安全资源池。 3、云服务层 云服务层是通过云平台Portal提供IAAS服务的逻辑层，用户可以按需申请相关的资源，包括：云主机、云存储、云网络、云防火墙与云负载均衡等。 基于未来云平台的发展趋势及华北油田数据中心云平台的需求，华北油田的云平台应具备异构管理能力，能够对多种虚拟化平台进行统一的管理、统一监控、统一运维，同时，云平台能够基于业务的安全需要进行安全防护，满足监控部门提出的安全等级要求。下面是本次云平台架构的初步设计，如下图所示： 图2-2：云平台总体架构图 1.2资源池总体设计 从云平台的总体架构可以看出，资源池是云平台的基础。因此，在构建云平台的过程中，资源的池化迈向云的是第一步。
目前，计算资源的池化主要包括两种，一种是X86架构的虚拟化，主要的虚拟化平台包括VMware、KVM、Hyper-V等；另一种是小型机架构的虚拟化，主要的虚拟化平台为PowerVM，这里主要关注基于X86架构的虚拟化。 存储资源的池化也包括两种，一种是当前流行的基于X86服务本地磁盘实现的分布式存储技术，如VMware VSAN、华为FusionStorage、华三vStor等；另一种是基于SAN 存储实现的资源池化，实现的方式是利用存储虚拟化技术，如EMC VPLEX、华为VIS(虚拟化存储网关型)和HDS VSG1000(存储型)等。这两种方式分别适用于不同的场景，对于普通的数据存储可以尝试使用分布式存储架构，如虚拟机文件、OLAP类数据库等，而对于关键的OLTP类数据库则建议采用基于SAN存储的架构。 网络资源池化也包括两种，一种是基于硬件一虚多技术实现的网络资源池，如华为和华三的新型的负载均衡、交换机、防火墙等设备；另一种是基于NFV技术实现的网络资源池。这两种方式分别适用于不同的场景，对于南北向流量的网络服务建议采用基于硬件方式实现的网络资源池化，而对于东西向流量的网络服务建议采用基于NFV技术实现的网络资源池化。 图2-2-1：华北油田资源池总体设计示例
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摘要：近年来，大数据和云计算已经成为社会各界关注的热点话题。秉承“按需服务”理念的“云计算（Cloudcomputing）”正高速发展，“数据即资源”的“大数据（bigdata）”时代已经来临[1]。大数据利用对数据处理的实时性、有效性提出了更高要求，需要根据大数据特点对传统的常规数据处理技术进行技术变革，形成适用于大数据收集、存储、管理、处理、分析、共享和可视化的技术。如何更好地管理和利用大数据已经成为普遍关注的话题。大数据的规模效应给数据存储、管理以及数据分析带来了极大的挑战，数据管理方式上的变革正在酝酿和发生。本文所提到的大数据包含着云计算，因为云计算是支撑大数据的平台。 关键词:大数据云计算数据分析数据挖掘
引言 在学术界，大数据这一概念的提出相对较早。2008年9月，《自然》杂志就推出了名为“大数据”(bigdata)的专刊。2011年5月，麦肯锡全球研究院发布了名为《大数据:创新、竞争和生产力的下一个前沿》(Bigdata:Thenextfrontierforinnovation，competition，andproductivity)的研究报告，指出大数据将成为企业的核心资产，对海量数据的有效利用将成为企业在竞争中取胜的最有力武器。2012年，联合国发布大数据政务白皮书，指出大数据可以使用极为丰富的数据资源来对社会经济进行前所未有的实时分析，帮助政府更好地响应社会和经济运行。2012年3月29日，奥巴马政府发布了《大数据研究与发展计划倡议》，宣布启动对大数据的研发计划，标志着美国把大数据提高到国家战略层面，将“大数据研究”上升为国家意志，对未来的科技与经济发展必将带来深远影响。 大数据应用正在风靡全球，大数据精准营销成为企业掌舵者的口头禅，那么大数据真的是无懈可击吗？答案显然是否定的。随着互联网和移动设备的普及，大数据已经在我们的生活中无处不在，而有关大数据与隐私的问题也日益受到关注。毫无疑问，未来可以获得的个人数据量越多，其中的信息量就越大。只要拥有了足够多的数据，我们甚至可能发现有关于一个人的未来信息。另外市场是变化无常并且不可预期的，决策者的创造性思维并不能通过数据得以体现，相反，大数据在压制创新。大数据搜集到的数据的真实性也有待检验。一个人获得的数据和事实越多，预测就越有意义，人的判断也就显得愈发
高性能计算云平台 解决方案
目录 1概述 (3) 1.1建设背景 (3) 1.2设计范围 (3) 1.3总体设计原则 (3) 2系统平台设计 (4) 2.1项目需求 (4) 2.2设计思想 (5) 2.3云存储系统方案 (6) 2.4系统优势和特点 (6) 2.5作业调度系统方案 (8) 3系统架构 (9) 3.1cStor系统基本组成 (9) 3.2cStor系统功能描述 (10) 3.3Jobkeeper系统基本组成 (17) 4系统安全性设计 (20) 4.1安全保障体系框架 (20) 4.2云计算平台的多级信任保护 (21) 4.3基于多级信任保护的访问控制 (25) 4.4云平台安全审计 (28) 5工作机制 (31) 5.1数据写入机制 (31) 5.2数据读出机制 (32) 6关键技术 (33) 6.1负载自动均衡技术 (33) 6.2高速并发访问技术 (33) 6.3高可靠性保证技术 (33) 6.4高可用技术 (34) 6.5故障恢复技术 (34) 7接口描述 (35) 7.1POSIX通用文件系统接口访问 (35) 7.2应用程序API接口调用 (35) 8本地容错与诊断技术 (36) 8.1 cStor高可靠性 (36) 8.2 cStor数据完整性 (36) 8.3 cStor快照技术 (37) 8.4 Jopkeeper故障处理技术 (37) 9异地容灾与恢复技术 (39) 9.1cStor数据备份与恢复系统功能 (39) 9.2cStor异地文件恢复 (40)
1概述 1.1建设背景 云存储平台与作业调度为本次高性能计算总体解决方案的一部分。主要针对海量的数据的集中存储、共享、计算与挖掘，建立一套具有高可靠、可在线弹性伸缩，满足高吞吐量并发访问需求的云存储与计算平台。为数据存储和高效计算提供便捷、统一管理和高效应用的基础平台支撑。 1.2设计范围 本技术解决方案针对海量数据集中存储、共享与计算，提供从系统软硬件技术架构、原理、硬件选型、网络接入以及软件与应用之间的接口等方面的全面设计阐述。 1.3总体设计原则 针对本次工程的实际情况,充分考虑系统建设的建设发展需求，以实现系统统一管理、高效应用、平滑扩展为目标，以“先进、安全、成熟、开放、经济”为总体设计原则。 1.3.1先进性原则 在系统总体方案设计时采用业界先进的方案和技术，以确保一定时间内不落后。选择实用性强产品，模块化结构设计，既可满足当前的需要又可实现今后系统发展平滑扩展。 1.3.2安全性原则 数据是业务系统核心应用的最终保障，不但要保证整套系统能够7X24运行，而且存储系统必须有高可用性，以保证应用系统对数据的随时存取。同时配置安全的备份系统，对应用数据进行更加安全的数据保护，降低人为操作失误或病毒袭击给系统造成的数据丢失。 在进行系统设计时，充分考虑数据高可靠存储，采用高度可靠的软硬件容错设计，进行有效的安全访问控制，实现故障屏蔽、自动冗余重建等智能化安全可靠措施，提供
国家质检中心郑州综合检测基地云计算平台建设项目（招标编号：豫财招标采购-2015-112） 云计算平台设计方案 二〇一五年二月
目录 第一章项目概述与背景 .................................. 错误!未定义书签。第二章现状与需求分析 .................................. 错误!未定义书签。 2.1各业务系统现状.................................. 错误!未定义书签。 2.2.本期项目主要需求.............................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。第三章设计原则与目标 .................................. 错误!未定义书签。 3.1设计原则.............................................. 错误!未定义书签。 3.2建设目标.............................................. 错误!未定义书签。第四章质监云计算平台设计 .......................... 错误!未定义书签。 4.1总体设计思想...................................... 错误!未定义书签。 4.2总体架构设计...................................... 错误!未定义书签。 4.3计算虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 4.4网络虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 4.5存储虚拟化.......................................... 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 ............................................................. 错误!未定义书签。 4.6云资源自动调度设计.......................... 错误!未定义书签。
云计算平台解决方案 ——软件开发测试云平台
一、业务挑战 (1) 二、云计算软件开发平台解决方案 (2) 2.1 云计算整合架构 (2) 2.1.1 虚拟化平台 (2) 2.1.2 云服务管理平台 (3) 2.2 云计算网络结构 (4) 2.2.1 网络设计原则 (4) 2.2.2 核心网络设计 (4) 2.3 存储与备份 (5) 三、用户价值分析 (6) 四、设备清单 (10) 4.1 基础设施及网络部分 (10) 4.2 服务器 (10) 4.3 云计算软件 (11)
一、业务挑战 无锡华夏计算机技术有限公司于2000年1月成立，是无锡软件出口外包骨干企业。公司主要以面向日本的软件外包开发为中心，致力于不断开拓国内市场、为客户提供优质的系统集成等业务。随着企业的发展，IT投入不断加大，随之而来的PC管理问题也越来越突出。 华夏目前PC总拥有数1000台，主要用于研发和测试，由于项目多、任务紧，一台PC经常要用于不同的项目开发，而每次更换都要对PC系统进行重新安装和环境搭建。根据实际统计，华夏一个员工平均每年参与4个项目的开发，也就是每年要重新搭建四次开发环境，对测试人员来说这个数量还要更多；平均每次更换环境花费时间10个小时，华夏每年大约花费4万小时用于PC系统和环境搭建，按照人均工资15元/小时，每年花费在60万左右。 除此之外，由于PC的使用寿命较短，更新升级频繁，大量的PC就意味着每年都要有很多PC需要淘汰和更新，现在这个数字大约是10台/月，而随着华夏的发展壮大，这个数字会进一步增加，这就意味着华夏每年花在PC升级和更新的费用最少在50~60万。与此同时，大量的PC也是的企业的能源消耗巨大，电力花费居高不下；按照平均180W/台，一台PC工作8小时/天，工业用电0.9元/度，华夏每年的电费就将近15万元。 与巨大的IT投入相对应的就是IT资源利用率较低，PC分布在企业各个项目小组的开发人员手中，很难进行统一的管理调度，也无从得知PC的使用情况。软件开发的各个阶段对IT的需求都是不同的，我们无法得知某个正在进行的项目使用的PC资源是否有多余，无法将项目完成用不到的PC资源及时收回，以便给下一个项目小组使用，造成大量的IT资源浪费。
1．背景： 云计算的优势 共享的计算设备 多租户的使用模型 可高度适配的资源分配 按需定制的HPC环境开始流行 2.挑战 虚拟化的开销 CPU, 内存, 驱动等 通信网络的区别 万兆以太网vs. Infiniband 并行IO的配置选项 设备, 文件系统和IO库的选择 3．CCI: Amazon的HPC解决方案 4. 虚拟化对HPC的影响 虚拟设备和物理设备有巨大的性能差别 虚拟机并没有引入很大的开销 对于直接分配给客户机的千兆网卡结论如此, 我们正在研究万兆网卡和IB 网卡的性能结果 5. 性能评价——结论 本地集群在通信上有巨大优势 对于CPU和内存密集型程序，CCI的性能和本地集群相似 究竟使用云还是本地集群，需要研究二者的性价比 6. I/O系统的可配置性：背景 I/O是很多高性能应用程序的性能瓶颈 应用程序的读写密集和并发度差别较大 传统高性能平台只提供通用的、统一的I/O系统 一些高性能程序开始考虑向云计算平台迁移 云计算平台可以带来I/O系统的高可配性 完全受控的虚拟机环境，自定义配置成为可能
弹性的资源申请和方便的部署方式 可选多种存储资源进行搭配 I/O系统的可配置性在于 可以在虚拟集群上选择不同的文件系统 可以利用多种底层存储设备进行组合 可以充分调节文件系统参数，专门为特定的某一个高性能应用程序进行配置 I/O系统可配置性的挑战 最优配置需要根据不同应用程序进行选择 需要平衡性能和总成本 7. I/O系统的可配置性：文件系统 网络文件系统（NFS） 使用简单，只有POSIX系统调用接口 对I/O需求较低的应用程序已经足够 存在单点瓶颈，扩展性差 并行文件系统（如PVFS） MPI-IO接口，对并行读写支持良好 可以使用更多的IO节点，扩展性好 8. I/O系统的可配置性：存储设备、 单实例临时存储设备（Ephemeral） 块设备，每节点2*800 GB, 非持久化存储 弹性块设备(EBS) 每个实例可挂载任意多块，可跨实例挂载 持久化，生命期与虚拟机实例无关 云端数据库存储服务(S3) 键值存储，面向数据库和互联网应用 9. I/O系统的可配置性：文件系统参数 10. I/O系统的可配置性：结论 针对不同的HPC应用配置I/O系统很有必要 不同HPC应用对I/O的需求不一样 性能和价格需要折中 I/O配置的挑战
竭诚为您提供优质文档/双击可除国家云计算公共技术服务平台 篇一：中国云计算服务平台简介 北京建设云计算产业发展服务平台 启动“祥云工程” 20XX年07月1日来源：人民网 人民网北京7月9日电（记者王明浩）7月9日，随着中关村云计算产业技术联盟挂牌成立，北京启动实施“祥云工程”行动计划，力争尽快实现云计算技术的突破，抢占云计算产业发展的制高点。计划到20XX年形成500亿元的产业规模，带动整个产业链规模达到2000亿元，云应用的水平居于世界前列，使北京成为世界级云计算产业基地。 云计算（cloudcomputing）是从20XX年开始兴起的商业计算模型。其最基本的概念，是将计算任务分布在由大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和软件服务。云计算具有超大规模、高扩展性、高可靠性、高通用性等特点，是继互联网、个人电脑后信息技术的重大革新，也是信息移动化、网络化趋势的具
体体现，代表下一代计算机技术的发展方向。但目前，云计算尚处于早期的发展阶段，技术和业务模式有待探索，产业市场还需要长时间培育。 新组建的中关村云计算产业联盟，由联想、用友等19 家单位发起成立，其指导思想是以服务产业为导向、以共享资源为主线、以攻关技术为核心，联合云计算领域重点企业和研究机构，汇聚产业链上下游资源，促进云计算领域产、学、研合作，致力于通过3年的努力，建设面向全国的云计算产业发展服务平台，推动产业技术创新和业务孵化，建设云计算服务中心，突破云计算关键技术，形成一批自主核心技术和集成应用方案，推动云计算技术与产业标准的制定，引领基于下一代互联网的云计算产业发展，确立北京云计算产业的龙头地位。 北京市经信委软件处处长姜广智表示，根据“祥云工程”计划，北京将发挥云计算领域技术和产业优势，合理规划布局云应用、云产品、云服务和云基础设施，而当务之急是安排部署一批云计算的重大示范应用。目前以企业为主体正在规划建设的有教育云、产业云、信息服务云等。 北京祥云工程中关村云计算 产业联盟唱主角 日期：20XX-07-19来源：中国高新技术产业导报 以企业协作的方式，打破固有的产业链模式，联合建设
1.云计算参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。 在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更
多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。 云服务门户收到最终用户的请求时，将根据预先定义好的策略对该请求进行立刻供应、预留或者排队。 不同的用户通过同一个云服务门户当中，将会看到只属于自己的应用、计算资源和服务目录，这是云计算当中的多租户技术，用户使用的资源在后台集中，但是在前端是完全的逻